(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料が移送される移送経路における移送方向の上流側に設けられて前記原料を測定する第１の原料測定手段および下流側に設けられて前記原料を測定する第２の原料測定手段の異常動作を判定する異常動作判定装置であって、
前記第１の原料測定手段および前記第２の原料測定手段での測定データを取得して、これらの測定データを等しくするための補正値を算出する補正値算出手段と、
この補正値算出手段で算出した補正値を蓄積する補正値蓄積手段と、
前記異常動作の判断基準値を取得して、この判断基準値よりも大きい前記補正値が所定回数以上連続してまたは小さい前記補正値が所定回数以上連続して前記補正値蓄積手段で蓄積されたことを認識すると、この補正値に対応する前記原料測定手段の動作が異常であると判定する異常動作判定手段と、
を具備したことを特徴とする異常動作判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の異常動作判定装置において、
前記移送経路は、１個の合流経路と、この合流経路の一端で合流する複数の分岐経路と、を備え、
前記複数の分岐経路には、前記第１の原料測定手段がそれぞれ設けられており、
前記合流経路には、前記第２の原料測定手段が設けられており、
前記補正値算出手段は、複数の前記第１の原料測定手段での測定データの合計値と、前記第２の原料測定手段での測定データとを等しくするための前記補正値を算出する
ことを特徴とする異常動作判定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の異常動作判定装置において、
前記第１の原料測定手段および前記第２の原料測定手段は、前記原料の移送量を測定する移送量測定手段および前記原料に含まれる成分の組成比を測定する原料組成比測定手段のうち少なくとも一方を備えている
ことを特徴とする異常動作判定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の異常動作判定装置において、
前記補正値算出手段は、前記第１の原料測定手段および前記第２の原料測定手段の測定精度を反映させた前記補正値を算出する
ことを特徴とする異常動作判定装置。
【請求項５】
ノルマルブテンを含有するノルマルブテン含有物を原料として供給するノルマルブテン供給工場と、
エチレンを含有するエチレン含有物を原料として供給するエチレン供給工場と、
前記ノルマルブテン含有物が移送される第１の移送経路を介して前記ノルマルブテン供給工場に接続されるとともに前記エチレン含有物が移送される第２の移送経路を介して前記エチレン供給工場に接続され、前記ノルマルブテンおよび前記エチレンを利用してプロピレンを生産するプロピレン生産工場と、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の異常動作判定装置と、を具備し、
前記ノルマルブテン供給工場および前記エチレン供給工場のうち少なくとも一方の工場には、前記第１の原料測定手段が設けられ、
前記プロピレン生産工場には、前記第２の原料測定手段が設けられている
ことを特徴とする生産プラント。
【請求項６】
請求項５に記載の生産プラントにおいて、
前記第１の原料測定手段は、複数の前記ノルマルブテン供給工場にそれぞれ設けられて前記ノルマルブテン供給工場から供給するノルマルブテンの供給量を測定し、
前記第２の原料測定手段は、前記プロピレン生産工場で受け入れるノルマルブテンの受入量を測定し、
前記補正値算出手段で算出した前記補正値に基づいて、前記複数の第１の原料測定手段および前記第２の原料測定手段での測定データを補正して、前記原料測定手段の動作が正常な場合の前記ノルマルブテンの補正後供給量および補正後受入量を算出する補正移送量算出手段と、
この補正移送量算出手段で算出した前記補正後供給量および前記補正後受入量に基づいて、前記複数のノルマルブテン供給工場に前記プロピレンを分配する分配制御手段と、
を具備したことを特徴とする生産プラント。
【請求項７】
原料が移送される移送経路における移送方向の上流側に設けられて前記原料を測定する第１の原料測定手段および下流側に設けられて前記原料を測定する第２の原料測定手段の異常動作を判定する異常動作判定方法であって、
前記第１の原料測定手段および前記第２の原料測定手段での測定データを取得して、これらの測定データを等しくするための補正値を算出する補正値算出工程と、
この補正値算出工程で算出した補正値を蓄積する補正値蓄積工程と、
前記異常動作の判断基準値を取得して、この判断基準値よりも大きい前記補正値が所定回数以上連続してまたは小さい前記補正値が所定回数以上連続して前記補正値蓄積工程で蓄積されたことを認識すると、この補正値に対応する前記原料測定手段の動作が異常であると判定する異常動作判定工程と、を実施する
ことを特徴とする異常動作判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料測定手段の異常動作を判定する異常動作判定装置、その方法、および、生産プラントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンビナートにおける複数の工場間での製品原料を輸送する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１の方法では、外航船、内航船を介して貯留用タンクに流入させたＬＮＧを、トラックやタンクローリあるいはパイプラインで需要家である火力発電所などに輸送する構成が採られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５６２３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のような構成において、原料を供給する工場の運転管理において最も基礎的な解析方法は物質収支を把握することであり、原料の流量などの基礎データは計装機器で測定される。通常、原料や運転の条件による組成変動は定期的なサンプル採取期間内に起こる可能性が高いことから、組成変動をリアルタイムで把握するためにインラインアナライザ（プロセスガスクロマトグラフィー）で組成を分析する。この注目成分の供給量を日々管理することは生産管理を実施する上で欠くことのできない重要な管理項目である。
【０００５】
インラインアナライザ計測精度維持管理のための標準ガスによる定期照合インターバルは、通常、半年から１年に１回程度である。この定期照合インターバル間の分析精度は、インラインアナライザによる初期分析開始後の半年間から１年間に初期流動管理として実施される分析精度確認テストで得られた精度と同一と見なして運用される。
また、標準ガスによる定期照合を補完するインラインアナライザ計測精度維持管理方法として、定期サンプルの品質管理部門ガスクロマトグラフィー分析結果との比較照合が行われている。この比較照合の頻度は、インラインアナライザが安定すれば通常１月に１回程度である。
【０００６】
しかしながら、日々の運転では１月に１回程度の照合結果が明確になるまでインラインアナライザを正として行われることになり、分析値の変動が大きいインラインアナライザの故障は日常の物質収支計算などで検出可能であるが、偏差が徐々に変化するような故障の場合は、異常を検知することが困難である。
【０００７】
本発明の目的は、このような点に鑑みて、原料測定手段の異常動作を適切に判定可能な異常動作判定装置、その方法、および、生産プラントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の異常動作判定装置は、原料が移送される移送経路における移送方向の上流側に設けられて前記原料を測定する第１の原料測定手段および下流側に設けられて前記原料を測定する第２の原料測定手段の異常動作を判定する異常動作判定装置であって、前記第１の原料測定手段および前記第２の原料測定手段での測定データを取得して、これらの測定データを等しくするための補正値を算出する補正値算出手段と、この補正値算出手段で算出した補正値を蓄積する補正値蓄積手段と、前記異常動作の判断基準値を取得して、この判断基準値よりも大きい前記補正値が所定回数以上連続してまたは小さい前記補正値が所定回数以上連続して前記補正値蓄積手段で蓄積されたことを認識すると、この補正値に対応する前記原料測定手段の動作が異常であると判定する異常動作判定手段と、を具備したことを特徴とする。
本発明の異常動作判定方法は、原料が移送される移送経路における移送方向の上流側に設けられて前記原料を測定する第１の原料測定手段および下流側に設けられて前記原料を測定する第２の原料測定手段の異常動作を判定する異常動作判定方法であって、前記第１の原料測定手段および前記第２の原料測定手段での測定データを取得して、これらの測定データを等しくするための補正値を算出する補正値算出工程と、この補正値算出工程で算出した補正値を蓄積する補正値蓄積工程と、前記異常動作の判断基準値を取得して、この判断基準値よりも大きい前記補正値が所定回数以上連続してまたは小さい前記補正値が所定回数以上連続して前記補正値蓄積工程で蓄積されたことを認識すると、この補正値に対応する前記原料測定手段の動作が異常であると判定する異常動作判定工程と、を実施することを特徴とする。
【０００９】
ここで、原料測定手段で測定される原料としては、液体、気体、固体のいずれであってもよい。また、移送経路が複数の工場間を架け渡すように設置されかつ各工場に原料測定手段が設置されていてもよいし、移送経路および原料測定手段が１つの工場内に設置されていてもよい。異常動作の判断基準値は、作業者により設定された値であってもよいし、補正値蓄積手段で蓄積した補正値の平均値や中間値であってもよい。
この発明によれば、第１，第２の原料測定手段での測定データを等しくするような補正値を算出して、異常動作の判断基準値よりも例えば大きい補正値が所定回数以上連続して補正値蓄積手段に蓄積されたことを認識すると、この補正値に対応する原料測定手段の動作が異常であると判定している。
このため、判断基準値と、複数回の測定データに基づく補正値とを比較するので、原料測定手段に偏差が徐々に変化するような故障が生じていたとしても、この異常を検出することができる。すなわち、原料測定手段の異常動作を適切に判定できる。
【００１０】
本発明の異常動作判定装置では、前記移送経路は、１個の合流経路と、この合流経路の一端で合流する複数の分岐経路と、を備え、前記複数の分岐経路には、前記第１の原料測定手段がそれぞれ設けられており、前記合流経路には、前記第２の原料測定手段が設けられており、前記補正値算出手段は、複数の前記第１の原料測定手段での測定データの合計値と、前記第２の原料測定手段での測定データとを等しくするための前記補正値を算出する構成が好ましい。
この発明によれば、複数の工場から分岐経路を介して移送される原料を合流経路で混合して１個の工場に移送する構成において、各経路の原料測定手段の異常を検知できる。
【００１１】
本発明の異常動作判定装置では、前記第１の原料測定手段および前記第２の原料測定手段は、前記原料の移送量を測定する移送量測定手段および前記原料に含まれる成分の組成比を測定する原料組成比測定手段のうち少なくとも一方を備えている構成が好ましい。
この発明によれば、原料の供給量や原料に含まれる成分の組成比を管理するプラントあるいは工程において、移送量測定手段や原料組成比測定手段の異常を適切に判定できる。
特に、第１，第２の原料測定手段に移送量測定手段および組成比測定手段の両方を設ければ、これらの測定データに基づく原料中の特性成分のみの移送量を管理しつつ、原料測定手段の異常を適切に判定できる。
【００１２】
本発明の異常動作判定装置では、前記補正値算出手段は、前記第１の原料測定手段および前記第２の原料測定手段の測定精度を反映させた前記補正値を算出する構成が好ましい。
ここで、測定精度を反映させた補正値の算出方法としては、各原料測定手段の測定精度をそのまま補正値に対して加減乗除する方法や、各原料測定手段の測定精度の比率を一方の原料測定手段の補正値に対して加減乗除する方法が例示できる。
この発明によれば、原料測定手段の測定精度を反映させた補正値に基づき異常を判定するため、一対の原料測定手段の測定精度が異なる場合でもそれぞれの異常動作を適切に判定できる。
【００１３】
本発明の生産プラントは、ノルマルブテンを含有するノルマルブテン含有物を原料として供給するノルマルブテン供給工場と、エチレンを含有するエチレン含有物を原料として供給するエチレン供給工場と、前記ノルマルブテン含有物が移送される第１の移送経路を介して前記ノルマルブテン供給工場に接続されるとともに前記エチレン含有物が移送される第２の移送経路を介して前記エチレン供給工場に接続され、前記ノルマルブテンおよび前記エチレンを利用してプロピレンを生産するプロピレン生産工場と、上述の異常動作判定装置と、を具備し、前記ノルマルブテン供給工場および前記エチレン供給工場のうち少なくとも一方の工場には、前記第１の原料測定手段が設けられ、前記プロピレン生産工場には、前記第２の原料測定手段が設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、上述の異常動作判定装置と同様の作用効果を奏することが可能なプロピレンの生産プラントを提供できる。
【００１４】
本発明の生産プラントでは、前記第１の原料測定手段は、複数の前記ノルマルブテン供給工場にそれぞれ設けられて前記ノルマルブテン供給工場から供給するノルマルブテンの供給量を測定し、前記第２の原料測定手段は、前記プロピレン生産工場で受け入れるノルマルブテンの受入量を測定し、前記補正値算出手段で算出した前記補正値に基づいて、前記複数の第１の原料測定手段および前記第２の原料測定手段での測定データを補正して、前記原料測定手段の動作が正常な場合の前記ノルマルブテンの補正後供給量および補正後受入量を算出する補正移送量算出手段と、この補正移送量算出手段で算出した前記補正後供給量および前記補正後受入量に基づいて、前記複数のノルマルブテン供給工場に前記プロピレンを分配する分配制御手段と、を具備した構成が好ましい。
この発明によれば、原料測定手段の動作が正常な場合の補正後供給量と補正後受入量とに基づいて、複数のノルマルブテン供給工場にプロピレンを分配するので、プロピレン生産のためのノルマルブテン供給量に応じてプロピレンを適切に分配できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。本実施形態では、プロピレン生産プラントを例示して説明する。すなわち、ノルマルブテンと、エチレンとを反応させてプロピレンを生産する構成を例示する。
【００１６】
［プロピレン生産プラントの構成］
まず、プロピレン生産プラントの構成について説明する。
図１は、プロピレン生産プラントの概略構成を示すブロック図である。図２は、ラグランジュの未定乗数法を説明するためのモデルを示す図である。図３は、プロピレン生産プラントを図２のモデルで表した図である。図４は、流量計の測定精度を考慮に入れない場合のラグランジュの未定乗数法による補正量割合および補正流量の算出結果を示す図である。図５は、流量計の測定精度を考慮に入れた場合のラグランジュの未定乗数法による補正量割合および補正流量の算出結果を示す図である。図６は、故障検知に用いる管理図を示す図である。
【００１７】
〔生産関連の構成〕
まず、プロピレン生産プラントにおけるプロピレン生産関連の構成について説明する。
図１に示すように、プロピレン生産プラント１は、Ａ社、Ｂ社、Ｃ社にそれぞれ設けられている３個のノルマルブテン供給工場２と、Ｄ社に設けられているエチレン供給工場３と、Ｅ社に設けられているプロピレン生産工場４と、を備えている。また、ノルマルブテン供給工場２と、プロピレン生産工場４とは、パイプラインである第１の移送経路１１により各種材料を移送可能に接続されている。この第１の移送経路１１は、合流経路１１Ａと、この合流経路１１Ａの一端で合流する３個の分岐経路１１Ｂと、を備えている。合流経路１１Ａの他端は、プロピレン生産工場４に接続されている。分岐経路１１Ｂの端部は、それぞれノルマルブテン供給工場２に接続されている。さらに、エチレン供給工場３と、プロピレン生産工場４とは、第２の移送経路１２により各種材料を移送可能に接続されている。
【００１８】
ノルマルブテン供給工場２は、イソブテン除去部２１を備えている。イソブテン除去部２１は、イソブテンの重合除去、イソブテンと他の物質の反応除去のいずれの除去を実施するものであってもよい。このイソブテン除去部２１は、供給されるＣ４留分からイソブテンを重合除去や反応除去して、ノルマルブテンを含有するノルマルブテン含有物を生成する。そして、このノルマルブテン含有物をプロピレンの原料として、第１の移送経路１１を介してプロピレン生産工場４へ供給する。
ここで、ノルマルブテン含有物は、ノルマルブテンと、不純物と、を含有している。ノルマルブテンは、１−ブテン、ｔｒａｎｓ−２−ブテン、ｃｉｓ−２−ブテンからなる。また、不純物は、プロパン、プロピレン、プロパジエン、イソブタン、ノルマルブタン、イソブテン、ブタジエン、炭素数５以上の炭化水素成分などからなる。
【００１９】
エチレン供給工場３は、エチレンクラッカ３１を備えている。このエチレンクラッカ３１は、供給されるナフサからエチレンを含有するエチレン含有物を生成して、このエチレン含有物をプロピレンの原料として第２の移送経路１２を介してプロピレン生産工場４へ供給する。
【００２０】
プロピレン生産工場４は、プロピレン転換装置４１と、プロピレン備蓄部４２と、を備えている。
プロピレン転換装置４１は、ノルマルブテン供給工場２からのノルマルブテン含有物と、エチレン供給工場３からのエチレンとを受け入れる。そして、ノルマルブテン含有物中のノルマルブテンと、エチレン含有物中のエチレンと、を反応させてプロピレンを製造する。
プロピレン備蓄部４２は、プロピレン転換装置４１で製造されたプロピレンを備蓄する。そして、必要に応じてプロピレンをＡ社〜Ｄ社に分配する。
【００２１】
なお、以下において、分岐経路１１Ｂを移送されるノルマルブテン含有物、ノルマルブテンを、供給ノルマルブテン含有物、供給ノルマルブテンと適宜称す。また、合流経路１１Ａを移送されるノルマルブテン含有物、ノルマルブテンを、受入ノルマルブテン含有物、受入ノルマルブテンと適宜称す。つまり、３個のノルマルブテン供給工場２からの供給ノルマルブテン含有物の混合物、供給ノルマルブテンの混合物を、受入ノルマルブテン含有物、受入ノルマルブテンと適宜称す。
【００２２】
〔データ処理関連の構成〕
次に、プロピレン生産プラントにおけるデータ処理関連の構成について説明する。
プロピレン生産プラント１には、第１の原料測定手段としての供給測定手段５１と、供給演算部５２と、第２の原料測定手段としての受入測定手段５３と、異常動作判定装置５４と、が設けられている。
【００２３】
供給測定手段５１は、Ａ社、Ｂ社、Ｃ社内の分岐経路１１Ｂに設けられており、各ノルマルブテン供給工場２から供給されるノルマルブテン含有物をそれぞれ測定する。そして、この供給測定手段５１は、移送量測定手段としての供給流量計５１１と、原料組成比測定手段としての供給インラインアナライザ５１２と、を備えている。
供給流量計５１１は、容積式積算流量計であり、供給ノルマルブテン含有物の流量を測定して、その結果を供給演算部５２へ出力する。供給インラインアナライザ５１２は、供給ノルマルブテン含有物の組成比を分析して、その結果を供給演算部５２へ出力する。
【００２４】
供給演算部５２は、Ａ社、Ｂ社、Ｃ社にそれぞれ設けられており、供給データ生成手段５２１と、データ送信手段５２２と、を備えている。
供給データ生成手段５２１は、供給流量計５１１での測定結果および供給インラインアナライザ５１２での分析結果を取得する。そして、流量測定結果に基づく供給ノルマルブテン含有物全体の供給量を示す供給量データと、組成比分析結果に基づく供給ノルマルブテン含有物中の供給ノルマルブテンの割合を示す供給割合データとを有する測定データとしての供給データを生成する。
データ送信手段５２２は、ネットワーク１３を介して異常動作判定装置５４に各種情報を送受信可能に接続されており、供給データをネットワーク１３を介して異常動作判定装置５４に送信する。
【００２５】
受入測定手段５３は、Ｅ社内の合流経路１１Ａに設けられており、プロピレン生産工場４で受け入れる受入ノルマルブテン含有物を測定する。なお、受入測定手段５３を合流経路１１Ａと分岐経路１１Ｂとの合流地点に設けてもよい。そして、受入測定手段５３は、移送量測定手段としての受入流量計５３１と、原料組成比測定手段としての受入インラインアナライザ５３２と、を備えている。
受入流量計５３１は、供給流量計５１１よりも測定精度が低いオリフィス流量計であり、受入ノルマルブテン含有物の流量測定結果を異常動作判定装置５４に送信する。受入インラインアナライザ５３２は、受入ノルマルブテン含有物の組成比分析結果を異常動作判定装置５４に送信する。
なお、流量測定結果および組成比分析結果をネットワーク１３を介して異常動作判定装置５４に送信してもよい。
【００２６】
異常動作判定装置５４は、例えばＥ社に設けられており、供給測定手段５１および受入測定手段５３での測定結果に基づいて、供給測定手段５１や受入測定手段５３の故障を検知する。この異常動作判定装置５４は、各種プログラムから構成され、受入データ生成手段５４１と、補正値算出手段および補正移送量算出手段としての物質収支補正手段５４２と、補正値蓄積手段としてのデータベース５４３と、異常動作判定手段としての故障検知手段５４４と、分配制御手段５４５と、を備えている。
【００２７】
受入データ生成手段５４１は、受入測定手段５３から流量測定結果および組成比分析結果を取得する。そして、流量測定結果に基づく受入ノルマルブテン含有物全体の受入量を示す受入量データと、組成比分析結果に基づく受入ノルマルブテン含有物中のノルマルブテンの割合を示す受入割合データとを有する測定データとしての受入データを生成して、データベース５４３に記憶させる。
【００２８】
物質収支補正手段５４２は、ラグランジュの未定乗数法を適用して、３個のノルマルブテン供給工場２からの供給データの合計値と、受入データとを等しくするための補正値としての補正量割合を算出する。
【００２９】
ここで、まず、ラグランジュの未定乗数法について説明する。
ラグランジュの未定乗数法での解くべき命題は、Ｎ個の流路を持つ系において、各々の流量Ｘが計測されているが、この流量Ｘには誤差が含まれておりバランスが取れていない場合、各流量計測値の各々の補正値の二乗和が最小となるように修正することである。
具体的には、図２に示すようなモデルにおいて、上述の命題より目的関数は以下の式（１）であり、制約条件は以下の式（２）である。
【００３０】
【数１】
0004881347.tif 000002
【００３１】
【数２】
0004881347.tif 000003
【００３２】
そして、式（１），（２）と以下の式（３）とから増加関数を作ると、以下の式（４）となる。
【００３３】
【数３】
0004881347.tif 000004
【００３４】
【数４】
0004881347.tif 000005
【００３５】
ここで、式（４）のλｊはラグランジュ乗数である。そして、式（４）を各変数について偏微分し全てが０のとき、増加関数Ｈが最小となるので式（４）は、以下の式（５）および式（６）に置き換えることができる。
【００３６】
【数５】
0004881347.tif 000006
【００３７】
【数６】
0004881347.tif 000007
【００３８】
上記式（５）より以下の式（７）が得られ、式（７）を式（６）に代入すると、以下の式（８）が得られる。
【００３９】
【数７】
0004881347.tif 000008
【００４０】
【数８】
0004881347.tif 000009
【００４１】
そして、式（８）と以下の式（９）とから以下の式（１０）が得られる。
【００４２】
【数９】
0004881347.tif 000010
【００４３】
【数１０】
0004881347.tif 000011
【００４４】
上記式（１０）は、各ｊに対して成り立つのでバランスすべきノードの数だけ式が立てられる。また、λｉ、λｊもバランスすべきノードの数だけあるので式（１０）の連立方程式を解くことでλｉ、λｊを求めることができる。この求めたλｉ、λｊを式（７）に代入して、Ｃｉｊを求め、さらにＣｉｊを上記式（３）に代入することで真の流量（補正流量）Ｘｉｊを求めることができる。以上で、物質収支補正に関して最も確からしい値の推定ができたこととなる。
【００４５】
次に、上述のラグランジュの未定乗数法を用いた補正量割合の算出例を説明する。
まず、供給インラインアナライザ５１２および受入インラインアナライザ５３２（以下、まとめて、インラインアナライザ５１２，５３２と適宜称す）が異常動作をしていないかを検知することを目的として、計測精度が高い供給流量計５１１および受入流量計５３１（以下、まとめて、流量計５１１，５３１と適宜称す）の測定結果を正とした。さらに、流量計５１１，５３１の測定結果（供給量データ、受入量データ）にインラインアナライザ５１２，５３２でのノルマルブテンの割合（供給割合データ、受入割合データ）を乗じて、供給ノルマルブテン、受入ノルマルブテンの測定量を算出し、この測定量を等しくするような補正をすることとした。
そして、図３に示すように、Ａ社、Ｂ社、Ｃ社から供給された供給ノルマルブテンの測定量Ｙｉｊが３１４．８トン／日、６１．１トン／日、６２．０トン／日であり、Ｅ社で受け入れる受入ノルマルブテンの測定量Ｙｉｊが４４５．０トン／日である場合において、つまりノルマルブテンの供給受入バランスとして７．１トン／日（１．６２％）あっていない場合において、供給流量計５１１と受入流量計５３１との測定精度が同じであると仮定して、ラグランジュの未定乗数法を適用すると図４に示すような補正量割合を求めることができる。
【００４６】
ここで、上述したように、供給流量計５１１と受入流量計５３１との測定精度が異なっているため、この差異を考慮した補正量割合を算出することが好ましい。
供給流量計５１１（容積式積算流量計）の精度が０．５％、受入流量計５３１（オリフィス流量計）の精度が３％とした場合、受入流量計５３１は、供給流量計５１１に対して６倍精度が悪いため、この精度の悪さを補正係数算出に組み込むと図５に示すような補正量割合を求めることができる。
物質収支補正手段５４２は、上述したような処理で、流量計５１１，５３１の精度を考慮した図５に示すような供給測定手段５１および受入測定手段５３（以下、まとめて、測定手段５１，５３と適宜称す）での補正量割合を算出して、データベース５４３に蓄積する。
この補正量割合は、インラインアナライザ５１２，５３２が故障せずに稼働する場合、所定範囲内でばらつく。
さらに、物質収支補正手段５４２は、測定量Ｙｉｊと、補正量割合とに基づいて、ラグランジュの未定乗数法により補正された供給ノルマルブテンや受入ノルマルブテンの補正流量Ｘｉｊを算出する。
【００４７】
故障検知手段５４４は、物質収支補正手段５４２により蓄積された補正量割合に基づいて、図６に示すような管理図を作成する。具体的には、故障検知手段５４４は、例えばＡ社の供給測定手段５１での日別の補正量割合についての判断基準値としての平均値を算出して、この算出した平均値と、日別の補正量割合（日別算出値）とをプロットした管理図を作成する。そして、平均値よりも大きいまたは平均値よりも小さい日別算出値が所定回数以上連続した場合、この連続する現象が低い確率でしか起こらないものであると判定して、供給測定手段５１の供給インラインアナライザ５１２が故障したと検知する。例えば、図６に示すように、平均値よりも大きい日別算出値が７回連続した場合、この確率は、（０．５）７＝０．００７８、つまり１０００回に８回しか起こらない現象なので、供給測定手段５１が故障したと検知する。また、故障検知手段５４４は、Ｂ，Ｃ，Ｅ社の測定手段５１，５３についても管理図を作成して、インラインアナライザ５１２，５３２の故障を検知する。
【００４８】
分配制御手段５４５は、物質収支補正手段５４２で算出されたノルマルブテンの補正流量Ｘｉｊに基づいて、プロピレンを各ノルマルブテン供給工場２（Ａ社〜Ｃ社）に分配する。具体的には、分配制御手段５４５は、例えば図５に示すような補正流量Ｘｉｊが算出されている場合、Ａ社の分配割合を７１．９％（３１５．５１９／４３８．９００）と算出する。同様にして、Ｂ社、Ｃ社の分配割合を１４．０％、１４．２％と算出する。そして、分配制御手段５４５は、プロピレン備蓄部４２を制御して、Ａ社〜Ｃ社への分配対象のプロピレンを分配割合に応じてＡ社〜Ｃ社に分配するとともに、エチレン供給工場３（Ｄ社）への分配対象のプロピレンをＤ社へ分配する。
【００４９】
［プロピレン生産プラントの動作］
次に、プロピレン生産プラント１の動作について説明する。
図７は、プロピレン生産プラントの動作を示すフローチャートである。
【００５０】
まず、Ａ社のノルマルブテン供給工場２は、図７に示すように、イソブテン除去部２１でイソブテンを重合除去して（ステップＳ１）、ノルマルブテン含有物をＥ社のプロピレン生産工場４に供給する（ステップＳ２）。また、Ａ社の供給演算部５２は、供給測定手段５１での測定結果に基づいて、ノルマルブテン含有物の全体供給量と、ノルマルブテンの割合とを算出する（ステップＳ３）。そして、供給データを生成して（ステップＳ４）、Ｅ社の異常動作判定装置５４へ送信する（ステップＳ５）。また、Ｂ社およびＣ社のノルマルブテン供給工場２も、上述のステップＳ１〜Ｓ５の処理を実施する。
【００５１】
一方、Ｅ社のプロピレン生産工場４は、ステップＳ２においてノルマルブテン供給工場２から供給されるノルマルブテン含有物を受け入れて（ステップＳ６）、プロピレンを生産する（ステップＳ７）。この後、Ｅ社の異常動作判定装置５４は、受入測定手段５３での測定結果に基づいて、ノルマルブテン含有物の受入量と、ノルマルブテンの割合とを算出する（ステップＳ８）。さらに、異常動作判定装置５４は、ステップＳ５においてノルマルブテン供給工場２から送信される供給データを受信して（ステップＳ９）、ノルマルブテンの供給量と受入量との物質収支を補正する（ステップＳ１０）。このステップＳ１０では、ラグランジュの未定乗数法に基づく補正量割合と、供給ノルマルブテンや受入ノルマルブテンの補正流量Ｘｉｊと、を算出する。
【００５２】
この後、異常動作判定装置５４は、補正量割合をデータベース５４３に蓄積し（ステップＳ１１）、管理図に基づいてインラインアナライザ５１２，５３２の故障の検知処理を実施して（ステップＳ１２）、故障があったか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、ステップＳ１３において、故障がないと判断した場合、補正流量Ｘｉｊに基づいて、プロピレンを分配して（ステップＳ１４）、処理を終了する。一方、ステップＳ１３において、故障があったと判断した場合、その旨を例えば音声、表示、点灯手段の点灯などにより報知して（ステップＳ１５）、ステップＳ１４の処理を実施する。
【００５３】
［プロピレン生産プラントの作用効果］
上述したように、上記実施形態では、以下のような作用効果を奏することができる。
【００５４】
（１）プロピレン生産プラント１の異常動作判定装置５４は、供給測定手段５１および受入測定手段５３での測定結果を等しくするための補正量割合を算出して、補正量割合の平均値よりも大きいまたは平均値よりも小さい日別算出値が所定回数以上連続した場合、この日別算出値に対応する測定手段５１，５３のインラインアナライザ５１２，５３２が故障したと検知する。
このため、平均値と、複数回の測定結果に基づく補正量割合とを比較するので、インラインアナライザ５１２，５３２に偏差が徐々に変化するような故障が生じていたとしても、この異常を検出することができる。したがって、インラインアナライザ５１２，５３２の異常動作を適切に判定できる。
【００５５】
（２）異常動作判定装置５４は、３個の分岐経路１１Ｂを介して移送される供給ノルマルブテン含有物を測定する供給測定手段５１と、３個の分岐経路１１Ｂに連結された合流経路１１Ａを介して移送される受入ノルマルブテン含有物を測定する受入測定手段５３との故障を検知する。
このため、３個のノルマルブテン供給工場２から分岐経路１１Ｂを介して移送される供給ノルマルブテン含有物を合流経路１１Ａで混合してプロピレン生産工場４に移送する構成において、各ノルマルブテン供給工場２の供給インラインアナライザ５１２の異常を検知できる。
【００５６】
（３）測定手段５１，５３に流量計５１１，５３１とインラインアナライザ５１２，５３２とを設け、異常動作判定装置５４でインラインアナライザ５１２，５３２の故障を検知している。
このため、ノルマルブテンの供給量を管理しつつ、インラインアナライザ５１２，５３２の異常を適切に判定できる。
【００５７】
（４）異常動作判定装置５４は、流量計５１１，５３１の測定精度を反映させた補正量割合に基づいて故障を検知する。
このため、流量計５１１，５３１の測定精度が異なる場合でもインラインアナライザ５１２，５３２の異常を適切に判定できる。
【００５８】
（５）異常動作判定装置５４は、補正量割合に基づき算出した補正流量Ｘｉｊに基づいて、３個のノルマルブテン供給工場２にプロピレンを分配している。
このため、プロピレン生産のためのノルマルブテン供給量に応じて、プロピレンを適切に分配できる。
【００５９】
［実施形態の変形例］
なお、以上に説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的及び効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。
【００６０】
すなわち、異常動作判定装置５４により、流量計５１１，５３１の故障を検知する構成としてもよいし、流量計５１１，５３１とインラインアナライザ５１２，５３２との両方の故障を検知する構成としてもよい。
さらには、温度や粘度などの原料の各種物性値を測定する原料測定手段の故障を検知する構成としてもよい。
また、エチレン供給工場３に供給測定手段５１を設けて、エチレンの供給量および受入量に基づいて測定手段５１，５３の故障を検知してもよい。このような構成において、補正量割合に基づいてエチレン供給工場３にプロピレンを分配すれば、プロピレン生産のためのエチレン供給量に応じてプロピレンを適切に分配できる。
そして、流量計５１１，５３１の測定精度を考慮に入れずに、図４に示すような補正量割合に基づいて測定手段５１，５３の故障を検知してもよい。
また、本発明の異常動作判定装置を、原料から生産物を生産する生産プラントに設けられた原料測定手段の故障を検知する構成に適用してもよい。
そして、上述した各機能をプログラムとして構築したが、例えば回路基板などのハードウェアあるいは１つのＩＣ（Integrated Circuit）などの素子にて構成するなどしてもよく、いずれの形態としても利用できる。なお、プログラムや別途記録媒体から読み取らせる構成とすることにより、上述したように取扱が容易で、利用の拡大が容易に図れる。
【００６１】
その他、本発明の実施における具体的な構造及び形状などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、原料測定手段の異常動作を判定する異常動作判定装置、その方法、および、生産プラントに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロピレン生産プラントの概略構成を示すブロック図である。
【図２】前記一実施形態におけるラグランジュの未定乗数法を説明するためのモデルを示す図である。
【図３】前記一実施形態におけるプロピレン生産プラントを図２のモデルで表した図である。
【図４】前記一実施形態における流量計の測定精度を考慮に入れない場合のラグランジュの未定乗数法による補正量割合および補正流量の算出結果を示す図である。
【図５】前記一実施形態における流量計の測定精度を考慮に入れた場合のラグランジュの未定乗数法による補正量割合および補正流量の算出結果を示す図である。
【図６】前記一実施形態における故障検知に用いる管理図を示す図である。
【図７】前記一実施形態におけるプロピレン生産プラントの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６４】
１…プロピレン生産プラント
２…ノルマルブテン供給工場
３…エチレン供給工場
４…プロピレン生産工場
１１…第１の移送経路
１１Ａ…合流経路
１１Ｂ…分岐経路
１２…第２の移送経路
５１…第１の原料測定手段としての供給測定手段
５３…第２の原料測定手段としての受入測定手段
５４…異常動作判定装置
５１１…移送量測定手段としての供給流量計
５１２…原料組成比測定手段としての供給インラインアナライザ
５３１…移送量測定手段としての受入流量計
５３２…原料組成比測定手段としての受入インラインアナライザ
５４２…補正値算出手段および補正移送量算出手段としての物質収支補正手段
５４３…補正値蓄積手段としてのデータベース
５４４…異常動作判定手段としての故障検知手段
５４５…分配制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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