石油精製所のモデル作成の解説

assimeeによるモデル作成方法やプロセスについてのより深い理解のためにこの記事を読む前に以下の記事を先にご覧いただくことをことをお勧めします。

ー概要ー

この記事では石油精製所のモデルを作成しシミュレーションを行います。主眼は連続的な反応をassimeeでシミュレーションすること、複数の分岐、上流側へのフィードバック、プロセスの合流を含んだ大規模で複雑なモデルを作成することです。今回作成するモデルは以下のようになります。

ーモデルー

モデルの前提

今回は以下のような設定となるようにモデルを構成し、設定を行います。

  1. 入荷量:1分間に50
  2. 稼働時間(シミュレーション時間):1日(1440分)
  3. 原油を入荷し精製、大きく分けてLPガス、ナフサ、ガソリン、灯油、軽油、重油を出荷
  4. 常温蒸留での分留の他、残査油(重油)に対する減圧蒸留、水素化分解、接触分解、ディレードコーカーのプロセスで入分解することでガソリンを得る工程を追加

モデルの作成は以下の5つのブロックに分けて解説と設定を行います。簡略化されている部分もありますが、実際の製油所を再現しています。

  • 常温蒸留ブロック
    LPガス、ナフサ、ガソリン(プレミアムガソリンとガソリン)、灯油とジェット燃料、軽油の出荷
  • 減圧蒸留ブロック
    残査油の再蒸留
  • 接触分解ブロック
    減圧蒸留でえられた軽質留出油の分解
  • 水素化分解ブロック
    減圧蒸留でえられた重質留出油の分解
  • ディレードコーカーによる分解ブロック
    減圧蒸留で残った残査油の分解

ーモデルの作成ー

常温蒸留ブロック

常温で原油を蒸留し、揮発分と残査油に分けます。揮発分は炭素原子の数が少ないほど揮発しやすいという、炭化水素の性質を使用し、温度を下げながら凝結させ軽油、灯油・ジェット燃料、ナフサ、石油ガスの順番に分離し製造して行く過程を再現します。またナフサはそのまま出荷する他に改質を行うことで、ガソリンを製造します。軽油とガソリンは製油所の他のプロセスから出る多種の成分を調合することで製造されます。

常温蒸留ブロックは上図のように原油入荷→揮発油分ブロック→軽油以外ブロック→灯油・ジェット燃料以外ブロック→ナフサブロック→ガソリン調合・出荷ブロックのように主要ルートが進む一方で、残油ブロック・減圧蒸留ブロック、軽油調合・出荷ブロック、灯油・ジェット燃料出荷ブロック、石油ガス出荷ブロック、ナフサ出荷ブロックが分岐します。

原油入荷ブロック

上図のように原油入荷ブロック、揮発成分ブロックと残油ブロックの分岐まで作成します。

入荷プロセス:
プロセス名を「0000原油入荷」へ変更、
入荷パーツ名を「原油」、間隔を「1分」、個数を「50個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「0001常温蒸留」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「原油」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「液温350℃以上」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「0002蒸留塔」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「0003分留」へ変更、不良品率を17%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「0004揮発の有無」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「0100揮発分」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「5000残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:0100揮発分
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:5000残査油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

残査油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「5000残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定
これ以降は減圧蒸留ブロックで後述

揮発成分ブロック

上図のように揮発成分ブロック、軽油以外処理ブロックと軽油調合・出荷ブロックの分岐まで作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「0100揮発分」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「0101冷却」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「液温350℃以上」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「液温240℃以上」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「0102軽油ブロック」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「0103分留」へ変更、不良品率を29%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「0104凝結の有無」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「0200軽油以外」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「4000軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:0200軽油以外
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:4000軽油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

軽油調合・出荷ブロック

上図のように軽油調合・出荷ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「4000軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「4001液化」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「液温240℃以上」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「軽油」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「4002軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

作業プロセス:
プロセス名を「4003脱硫」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「4004脱硫軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「4005輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

加工プロセス:(後述のすべてのブロックを作成してから設定)
プロセス名を「4006軽油調合」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
詳細設定より対象パーツ1つ目の名称を「軽油」、個数を「6個」、
対象パーツ2つ目の名称を「分解軽油」、個数を「1個」、
出力パーツの名称を「軽油」、個数を「7個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「4007出荷用軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「4008出荷用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

出荷プロセス:
プロセス名を「4009軽油出荷」へ変更

軽油以外処理ブロック

上図のように軽油以外処理ブロック、灯油ジェット燃料以外処理ブロックと灯油ジェット燃料出荷ブロックの分岐までを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「0200軽油以外」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「0201冷却」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「液温240℃以上」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「液温170℃以上」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「0202灯油ブロック」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「0203分留」へ変更、不良品率を30%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「0204凝結の有無」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「0300灯油・ジェット燃料以外」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「3000灯油・ジェット燃料」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:0300灯油・ジェット燃料
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:3000灯油・ジェット燃料
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

灯油ジェット燃料出荷ブロック

上図のように灯油とジェット燃料出荷ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「3000灯油・ジェット燃料」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「3001液化」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「液温170℃以上」、個数を「2個」、
詳細設定より出力パーツ1つ目の名称を「灯油」、個数を「1個」、
出力パーツ2つ目の名称を「ジェット燃料」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「3002灯油ジェット・燃料タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

作業プロセス:
プロセス名を「3003脱硫」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「3004脱硫灯油ジェット・燃料タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「3005仕分」へ変更、不良品率を50%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「3006分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「3100出荷用灯油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「3200出荷用ジェット燃料タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:3100出荷用灯油タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:3200出荷用ジェット燃料タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

灯油出荷ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「3100出荷用灯油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「3101出荷用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

出荷プロセス:
プロセス名を「3102灯油出荷」へ変更

ジェット燃料出荷ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「3200出荷用ジェット燃料タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「3201出荷用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

出荷プロセス:
プロセス名を「3202ジェット燃料出荷」へ変更

灯油ジェット燃料以外処理ブロック

上図のように灯油ジェット燃料以外処理ブロック、ナフサ処理ブロックと石油ガス出荷ブロックの分岐まで作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「0300灯油・ジェット燃料以外」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「0301冷却」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「液温170℃以上」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「液温30℃以上」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「0302ナフサブロック」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「0303分留」へ変更、不良品率を98%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「0304凝結の有無」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「0400ナフサ」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「1000石油ガス」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:0400ナフサ
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:1000石油ガス
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

石油ガス出荷ブロック

上図のように石油ガス出荷ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「1000石油ガス」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「1001液化」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「液温30℃以上」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「LPガス」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「1002出荷用LPガスタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「1003出荷用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

出荷プロセス:
プロセス名を「1004LPガス出荷」へ変更

ナフサ処理ブロック

上図のようにナフサ処理ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「0400ナフサ」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「0401取出」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「液温30℃以上」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「ナフサ」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「0402ナフサタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

作業プロセス:
プロセス名を「0403脱硫」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「0404脱硫ナフサタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「0405仕分」へ変更、不良品率を25%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「0406分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「0500改質用ナフサ」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「2000出荷用ナフサ」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:0500改質用ナフサ
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:2000出荷用ナフサ
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

ナフサ出荷ブロック

上図のようにナフサ出荷ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「2000ナフサ」へ変更、容量を「1000個」と設定

作業プロセス:
プロセス名を「2001液化」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、

置き場プロセス:
プロセス名を「2002出荷用ナフサタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「2003出荷用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

出荷プロセス:
プロセス名を「2004ナフサ出荷」へ変更

ガソリン調合・出荷ブロック

上図のようにガソリン調合・出荷ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「0500改質用ナフサ」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「0501改質」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「ナフサ」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「改質ガソリン」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「0502改質ガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「0503輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

組立プロセス:(後述のすべてのブロックを作成してから設定)
プロセス名を「0504ガソリン調合」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
詳細設定より対象パーツ1つ目の名称を「改質ガソリン」、個数を「20個」、
対象パーツ2つ目の名称を「分解ガソリン」、個数を「1個」、
出力パーツ1つ目の名称を「ガソリン」、個数を「18個」、
出力パーツ2つ目の名称を「プレミアムガソリン」、個数を「3個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「0505ガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「0506分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「0600出荷用プレミアムガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「0700出荷用ガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:0600出荷用プレミアムガソリンタンク
・分岐条件:パーツ名が一致
・パーツ名:プレミアムガソリン
条件2:
・送り先:0700出荷用ガソリンタンク
・分岐条件:パーツ名が一致
・パーツ名:ガソリン

プレミアムガソリン出荷ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「0600出荷用プレミアムガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「0601出荷用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

出荷プロセス:
プロセス名を「0602プレミアムガソリン出荷」へ変更

ガソリン出荷ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「0700出荷用ガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「0701出荷用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

出荷プロセス:
プロセス名を「0702ガソリン出荷」へ変更

減圧蒸留ブロック

上図が全体で図で、常温蒸留で蒸発せず残った残査油を減圧しつつ再度蒸留し、揮発成分を分けていきます。分けられた揮発分は軽質軽油と重質軽油に分けられ、重油の調合や次の接触分解や水素化分解を行ってガソリンと軽油の調合に使われる成分を製造します。

残査油処理ブロック

上図のように常温蒸留後の残査油処理を作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「5000残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「5001取出」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「液温350℃以上」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「残査油」、個数を「1個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「5002仕分」へ変更、不良品率を50%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「5003分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「5100減圧蒸留用残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「6000残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:5100減圧蒸留用残査油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:6000残査油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

減圧蒸留ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「5100減圧蒸留用残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「5101減圧蒸留」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「残査油」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「減圧蒸留物」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「5102減圧蒸留後」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「5103分留」へ変更、不良品率を50%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「5104凝結の有無」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「5200留出油」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「9000残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:5200留出油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:9000残査油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

減圧蒸留留出油処理ブロック

上図のように減圧蒸留留出油処理ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「5200留出油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「5201冷却」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「減圧蒸留物」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「留出油」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「5202軽油分留」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「5203凝結」へ変更、不良品率を50%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「5204凝結の有無」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「5300軽質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「5400重質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:5300軽質軽油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:5400重質軽油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

軽質軽油処理ブロック

上図のように減圧蒸留軽質軽油処理ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「5300軽質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「5301冷却」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「留出油」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「軽質軽油」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「5302軽質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

作業プロセス:
プロセス名を「5303脱硫」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、

置き場プロセス:
プロセス名を「5304脱硫軽質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「5305輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

組立プロセス:(後述の常温蒸留残査油ブロックを作成してから設定)
プロセス名を「5306混合」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ1つ目の名称を「軽質軽油」、個数を「1個」、
対象パーツ2つ目の名称を「脱硫残査油」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「重油」、個数を「2個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「5307重油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「5308仕分」へ変更、不良品率を10%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「5309分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「8000分解用重油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「5600重油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:8000分解用重油タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:5600重油タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

分解用重油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「8000分解用重油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定
以降は接触分解ブロックで作成

重油調合用ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「5600重油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「5601輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定
以降は「8502重油調合」へ合流

減圧蒸留重質軽油処理ブロック

上図のように減圧蒸留重質軽油処理ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「5400重質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「5401冷却」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「留出油」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「重質軽油」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「5402重質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

作業プロセス:
プロセス名を「5403脱硫」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、

置き場プロセス:
プロセス名を「5404脱硫重質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「5405仕分」へ変更、不良品率を50%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「5406分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「5500重油調合用重質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「7000水素化分解用重質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:5500重油調合用重質軽油タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:7000水素化分解用重質軽油タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

重油調合用重質軽油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「5500重油調合用重質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「5501輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定
以降は「8502重油調合」へ合流

水素分解用重質軽油ブロック

置き場プロセス:
プロセス名を「7000水素化分解用重質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定
以降は水素分解ブロックで作成

減圧蒸留残査油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「9000残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定
以降はディレードコーカーブロックで記述

常温蒸留残査油処理ブロック

上図のように常温蒸留残査油処理ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「6000残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「6001脱硫」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「残査油」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「脱硫残査油」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「6002脱硫残査油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「6003仕分」へ変更、不良品率を50%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「6004分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「6100混合用残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「6200重油調合用残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:6100混合用残査油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:6200重油調合用残査油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

混合用残査油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「6100混合用残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「6101輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定
以降は「5306混合」へ合流

重油調合用残査油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「6200重油調合用残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「6201輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定
以降は「8502重油調合」へ合流

接触分解ブロック

上図が全体図で、減圧蒸留ブロックで得られた軽質軽油と残査油を混合したものから一旦重油を調合した後、触媒との接触分解で成分を分解して、ガソリンと軽油を作ります。分解されなかった重質な成分は他のプロセスから出る同様の成分や重質軽油を使ったA重油とC重油の調合に使用されます。

上図のように接触分解と、得られたガソリンと軽油への仕分と処理を作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「8000分解用重油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分解プロセス:
プロセス名を「8001接触分解」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定
対象パーツ名称を「重油」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「接触分解物」、個数を「2個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「8002接触分解物」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「8003ガソリン仕分」へ変更、不良品率を67%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「8004分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「8200分解軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「8100分解ガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:8100分解ガソリンタンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:8200分解軽油タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

接触分解ガソリンブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「8100分解ガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「8101分解ガソリン」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「接触分解物」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「分解ガソリン」、個数を「1個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「8102輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

分岐プロセス(フィードバック):
プロセス名を「8103ガソリン調合へ」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定
以降は「0504ガソリン調合」へ合流

接触分解軽油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「8200分解軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「8201分解軽油」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「接触分解物」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「分解軽油」、個数を「1個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「8202仕分」へ変更、不良品率を50%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「8203分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「8500重油調合用軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「8400分解軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:8400分解軽油タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:8500重油調合用軽油タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

接触分解軽油処理ブロック

上図のように接触分解で得られた軽油を重油調合用と軽油調合用に分けた処理と重油の調合処理ブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「8400分解軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「8401輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

分岐プロセス(フィードバック):
プロセス名を「8402軽油調合へ」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定
以降は「4006軽油調合」へ合流

重油調合ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「8500重油調合用軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「8501輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

組立プロセス:(後述のすべてのブロックを作成してから設定)
プロセス名を「8502重油調合」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
詳細設定より対象パーツ1つ目の名称を「重油」、個数を「1個」、
対象パーツ2つ目の名称を「分解軽油」、個数を「2個」、
対象パーツ3つ目の名称を「重質軽油」、個数を「1個」、
対象パーツ4つ目の名称を「C重油基材」、個数を「1個」、
対象パーツ6つ目の名称を「脱硫残査油」、個数を「6個」、
出力パーツ1つ目の名称を「A重油」、個数を「9個」、
出力パーツ2つ目の名称を「C重油」、個数を「2個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「8503重油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「8504分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「8600出荷用A重油ガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「8700出荷用C重油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:8600出荷用A重油タンク
・分岐条件:パーツ名が一致
・パーツ名:プレミアムガソリン
条件2:
・送り先:8700出荷用C重油タンク
・分岐条件:パーツ名が一致
・パーツ名:ガソリン

A重油出荷ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「8600出荷用A重油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「8601出荷用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

出荷プロセス:
プロセス名を「8602A重油出荷」へ変更

C重油出荷ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「8700出荷用C重油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「8701出荷用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

出荷プロセス:
プロセス名を「8702C重油出荷」へ変更

水素化分解ブロック

上図が全体図で、減圧蒸留ブロックで得られた重質な留出油の成分に水素を添加することで分解しガソリンと軽油を作ります。分解プロセスに使われなかった分は他のプロセスから出た成分と一緒に重油の調合に使用されます。

上図のように水素化分解を行い分解物を仕分するところまで作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「7000水素化分解用重質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分解プロセス:
プロセス名を「7001水素化分解」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定
対象パーツ名称を「重質軽油」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「水素化分解物」、個数を「2個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「7002水素化分解物」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「7003ガソリン仕分」へ変更、不良品率を15%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「7004分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「7100水素化分解物タンク(ガソリン)」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「7200水素化分解物タンク(ガソリン以外)」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:7100水素化分解物タンク(ガソリン)
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良
条件2:
・送り先:7200水素化分解物タンク(ガソリン以外)
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常

水素化分解ガソリンブロック

上図のように水素化分解で得られたガソリンと軽油の処理を行うブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「7100水素化分解物タンク(ガソリン)」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「7101分解ガソリン」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「水素化分解物」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「分解ガソリン」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「7102分解ガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「7103輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

分岐プロセス(フィードバック):
プロセス名を「7104ガソリン調合へ」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定
以降は「0504ガソリン調合」へ合流

水素化分解軽油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「7200水素化分解物タンク(ガソリン以外)」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「7201軽質軽油仕分」へ変更、不良品率を50%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「7202分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「7300軽質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「7400重質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:7300軽質軽油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:7400重質軽油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

軽質軽油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「7300軽質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「7301分解軽油」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「水素化分解物」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「分解軽油」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「7302分解軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「7303輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

分岐プロセス(フィードバック):
プロセス名を「7304軽油調合へ」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定
以降は「4006軽油調合」へ合流

重質軽油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「7400重質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「7401重質軽油」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「水素化分解物」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「重質軽油」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「7402重質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「7403輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定
以降は「8502重油調合」へ合流

ディレードコーカーによる分解ブロック

図:ディレードコーカーブロック

上図が全体図で、減圧蒸留ブロックで残った残査油を熱分解してガソリンと軽油を作ります。分解されなかった重質な成分は他のプロセスから出た成分と一緒に重油の調合に使用されます。また、モデルに入っていませんが、残った成分の一部からコークスが製造されます。

上図のように残査油からC重油基材とディレードコーカーに入る仕分とディレードコーカーの処理部分を作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「9000残査油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「9001取出」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「減圧蒸留物」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「C重油基材」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「9002残査油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「9003仕分」へ変更、不良品率を50%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「9004分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「9100調合用C重油基材タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「9200分解用C重油基材タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:9100調合用C重油基材タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:9100調合用C重油基材タンク
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

調合用C重油基材ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「9100調合用C重油基材タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「9101輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定
以降は「8502重油調合」へ合流

分解用C重油基材ブロック

置き場プロセス:
プロセス名を「9200分解用C重油基材タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

分解プロセス:
プロセス名を「9201ディレードコーカー」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定
対象パーツ名称を「C重油基材」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「熱分解物」、個数を「2個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「9202熱分解物」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「9203脱硫」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「9204脱硫後」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「9205ガソリン仕分」へ変更、不良品率を20%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「9206分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「9300熱分解物タンク(ガソリン)」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「9400熱分解物タンク(ガソリン以外)」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:9300熱分解物タンク(ガソリン)
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良
条件2:
・送り先:9400熱分解物タンク(ガソリン以外
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常

熱分解ガソリンブロック

ディレードコーカーによる熱分解で得られたガソリンと軽油の処理を行うブロックを作成します。

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「9300熱分解物タンク(ガソリン)」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「9301分解ガソリン」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「熱分解物」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「分解ガソリン」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「9302分解ガソリンタンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「9303輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定
以降は「0504ガソリン調合」へ合流

熱分解軽油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「9400熱分解物タンク(ガソリン以外)」へ変更、容量を「1000個」と設定

検品プロセス:
プロセス名を「9401軽油仕分」へ変更、不良品率を50%、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐プロセス:
プロセス名を「9402分岐」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定

分岐先として2つのプロセスを設置:

置き場プロセス:
プロセス名を「9500軽質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「9600重質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

分岐条件:

条件1:
・送り先:9500軽質軽油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:正常
条件2:
・送り先:9600重質軽油
・分岐条件:パーツステータスが一致
・パーツステータス:不良

熱分解軽質軽油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「9500軽質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「9501分解軽油」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「熱分解物」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「分解軽油」、個数を「1個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「9503輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定

分岐プロセス(フィードバック):
プロセス名を「9504軽油調合へ」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定
以降は「4006軽油調合」へ合流

熱分解重質軽油ブロック

置き場プロセス(再掲):
プロセス名を「9600重質軽油」へ変更、容量を「1000個」と設定

加工プロセス:
プロセス名を「9601重質軽油」へ変更、処理時間を「1分」、作業人数を「1人」と設定、
対象パーツ名称を「熱分解物」、個数を「1個」、
出力パーツ名称を「重質軽油」、個数を「1個」と設定

置き場プロセス:
プロセス名を「9602重質軽油タンク」へ変更、容量を「1000個」と設定

運搬プロセス(ローラーコンベア):
プロセス名を「9603輸送用配管」へ変更、積荷容量を「10個」、処理時間「1分」と設定
以降は「8502重油調合」へ合流

ーシミュレーションー

モデルの作成のためのプロセスカードの配置が終了したら、モデル名を「製油所モデル」に変更し保存ます。今回のシミュレーション結果のグラフのビニングはデフォルトの「60分」で行います。

シミュレーションを行うと以下のような結果が表示されます。今回のモデルはランダム変数を含んでいる分岐が多数含まれていることと、組立プロセスで必要なパーツが複数あることからシミュレーションが複雑です。必ずしもシミュレーション結果が一致しないことに注意してください。シミュレーションを繰り返すとそのたびに結果が大きく異なることが分かります。こういった場合は各プロセスのアイテム数を確認することがより重要となります。

ーまとめー

今回は大規模モデルの例として石油精製所のモデルの作成とシミュレーションについて解説しました。assimeeでは連続的な反応プロセスであっても、時間当たりの入荷量や反応率が分かっている場合、簡単にシミュレーションを作成したり、反応率を変えることで、繰り返しシミュレーションを行うことが可能です。

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