JP6936378B1

JP6936378B1 - Composition estimation device, composition estimation method, and composition estimation program

Info

Publication number: JP6936378B1
Application number: JP2020181746A
Authority: JP
Inventors: 良輔柏; 新石丸; 眞太郎三浦; 正造濱; 村田　直紀; 直紀村田
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd; Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2020-10-29
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2040-10-29
Also published as: JP2022072361A

Abstract

【課題】時々刻々変化する液化ガスの組成を推定することができる組成推定装置、組成推定方法、及び組成推定プログラムを提供する。【解決手段】組成推定装置は、液化ガスの液密度又は熱量の計測値と液化ガスの組成の計測値とが含まれる実績データを用いて液化ガスの液密度又は熱量と液化ガスの組成との相関関係を示す近似式を算出する近似式算出部と、近似式算出部で算出された近似式を用い、液化ガスの液密度又は熱量の計測値から液化ガスの組成を推定する組成推定部と、を備える。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition estimation device, a composition estimation method, and a composition estimation program capable of estimating the composition of a liquefied gas which changes from moment to moment. SOLUTION: The composition estimation device uses the actual data including the measured value of the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the measured value of the composition of the liquefied gas to determine the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the composition of the liquefied gas. An approximate expression calculation unit that calculates an approximate expression showing a correlation, and a composition estimation unit that estimates the composition of the liquefied gas from the measured values of the liquid density or calorific value of the liquefied gas using the approximate expression calculated by the approximate expression calculation unit. , Equipped with. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、組成推定装置、組成推定方法、及び組成推定プログラムに関する。 The present invention relates to a composition estimation device, a composition estimation method, and a composition estimation program.

ＬＮＧ（Liquefied Natural Gas：液化天然ガス）は、メタンを主成分とし、エタン、プロパン、その他の炭化水素を含む混合物であり、その組成は産地によって異なっている。ＬＮＧの組成分析を行う場合には、例えば、液体クロマトグラフが用いられる。ここで、液体クロマトグラフは、分析及び精製装置の一種であり、物質の化学的相互作用や分子の大きさの違い等によって、混合成分を分離・定量する装置である。この液体クロマトグラフは、ＬＮＧの組成を求めることができるものの、分析に時間を要するため、即時性及び連続性が求められる用途には不向きである。 LNG (Liquefied Natural Gas) is a mixture containing methane as a main component and ethane, propane, and other hydrocarbons, and its composition varies depending on the place of origin. When analyzing the composition of LNG, for example, a liquid chromatograph is used. Here, the liquid chromatograph is a kind of analysis and purification apparatus, and is an apparatus for separating and quantifying mixed components by chemical interaction of substances, difference in molecular size, and the like. Although this liquid chromatograph can determine the composition of LNG, it takes time for analysis and is not suitable for applications requiring immediacy and continuity.

以下の特許文献１には、計測したＬＮＧの液密度を温度及び圧力の計測値を用いて補正し、予め求めておいた液密度と発熱量との相関関係から、ＬＮＧの発熱量を算出する方法が開示されている。また、以下の特許文献２には、ＬＮＧタンクのＢＯＧ（Boil off gas：自然入熱による気化ガス）量を推定し、ＢＯＧ量の分だけメタンが減少したとみなした場合のＬＮＧの組成割合を求めて、最終的にＬＮＧの液密度を算出する方法が開示されている。尚、以下の特許文献３には、現実のプラントを模擬するプラント・シミュレータの一種であるトラッキング・シミュレータが開示されている。 In the following Patent Document 1, the measured liquid density of LNG is corrected by using the measured values of temperature and pressure, and the calorific value of LNG is calculated from the correlation between the liquid density and the calorific value obtained in advance. The method is disclosed. Further, in Patent Document 2 below, the amount of BOG (Boil off gas: vaporized gas due to natural heat input) in the LNG tank is estimated, and the composition ratio of LNG when it is considered that methane is reduced by the amount of BOG is described. A method of obtaining and finally calculating the liquid density of LNG is disclosed. The following Patent Document 3 discloses a tracking simulator which is a kind of plant simulator that simulates an actual plant.

特開２００６−４７０７１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-47071 特開２００６−３０８３８４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-308384 特開２００５−３３２３６０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-332360

ところで、近年、コンピュータ上でプラントを再現するデジタルツインという考え方が盛んになっている。例えば、上述した特許文献３に開示されたトラッキング・シミュレータ等のプラント・シミュレータを実際のＬＮＧプラントに繋げ、ＬＮＧプラントを模擬することにより、オンラインでＬＮＧプラントの運転支援に役立てようとする試みがなされている。 By the way, in recent years, the idea of a digital twin that reproduces a plant on a computer has become popular. For example, an attempt has been made to connect a plant simulator such as the tracking simulator disclosed in Patent Document 3 described above to an actual LNG plant and simulate the LNG plant to help the operation of the LNG plant online. ing.

ここで、プラント・シミュレータは、物理化学法則に基づいた計算によって成り立っているため、計算精度を保つためには、ＬＮＧプラントで扱われる物質の組成が正しく定義されている必要がある。しかしながら、前述した液体クロマトグラフは即時性に欠けるため、時々刻々変化する組成の変化を正確にプラント・シミュレータに取り込むことはできない。また、上述した特許文献１，２に開示された方法でも、時々刻々変化する組成の変化を正確に求めることはできない。 Here, since the plant simulator is based on calculations based on the laws of physical chemistry, it is necessary that the composition of substances handled in the LNG plant is correctly defined in order to maintain the calculation accuracy. However, since the liquid chromatograph described above lacks immediacy, it is not possible to accurately capture the ever-changing changes in composition into the plant simulator. Further, even with the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 described above, it is not possible to accurately obtain a change in composition that changes from moment to moment.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、時々刻々変化する液化ガスの組成を推定することができる組成推定装置、組成推定方法、及び組成推定プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a composition estimation device, a composition estimation method, and a composition estimation program capable of estimating the composition of a liquefied gas that changes from moment to moment.

上記課題を解決するために、本発明の一態様による組成推定装置は、液化ガスの組成を推定する組成推定装置（１０）であって、前記液化ガスの液密度又は熱量の計測値と前記液化ガスの組成の計測値とが含まれる実績データを用いて前記液化ガスの液密度又は熱量と前記液化ガスの組成との相関関係を示す近似式を算出する近似式算出部（１３）と、前記近似式算出部で算出された前記近似式を用い、前記液化ガスの液密度又は熱量の計測値から前記液化ガスの組成を推定する組成推定部（１４）と、を備える。 In order to solve the above problems, the composition estimation device according to one aspect of the present invention is a composition estimation device (10) that estimates the composition of the liquefied gas, and is a measured value of the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the liquefaction. The approximate expression calculation unit (13) for calculating an approximate expression showing the correlation between the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the composition of the liquefied gas using actual data including the measured value of the gas composition, and the above-mentioned It is provided with a composition estimation unit (14) that estimates the composition of the liquefied gas from the measured values of the liquid density or the amount of heat of the liquefied gas using the approximation formula calculated by the approximation formula calculation unit.

また、本発明の一態様による組成推定装置は、前記近似式算出部が、前記実績データのうち、前記近似式に対する距離が予め設定された基準距離以上のものを除外したものを用いて、新たな前記近似式を算出する。 Further, in the composition estimation device according to one aspect of the present invention, the approximate expression calculation unit uses the actual data excluding the data whose distance to the approximate expression is equal to or larger than the preset reference distance. The approximate formula is calculated.

また、本発明の一態様による組成推定装置は、前記近似式算出部が、前記実績データを複数のグループに分け、前記グループ毎に前記近似式を算出する。 Further, in the composition estimation device according to one aspect of the present invention, the approximate expression calculation unit divides the actual data into a plurality of groups and calculates the approximate expression for each group.

また、本発明の一態様による組成推定装置は、前記近似式算出部が、前記液化ガスの液密度又は熱量の大きさに応じて前記実績データを複数の領域に分割し、分割された前記領域毎に前記近似式を算出する。 Further, in the composition estimation device according to one aspect of the present invention, the approximate expression calculation unit divides the actual data into a plurality of regions according to the liquid density or the amount of heat of the liquefied gas, and the divided regions. The approximate expression is calculated for each.

また、本発明の一態様による組成推定装置は、前記液化ガスの液密度又は熱量の計測値と、液化ガスプラントを模擬するシミュレータによって得られる前記液化ガスの液密度又は熱量の推定値との差が予め規定された閾値を超えた場合に、前記組成推定部に前記液化ガスの組成を推定させる実行部（１２）を備える。 Further, in the composition estimation device according to one aspect of the present invention, the difference between the measured value of the liquid density or the calorific value of the liquefied gas and the estimated value of the liquid density or the calorific value of the liquefied gas obtained by a simulator simulating a liquefied gas plant. Is provided with an execution unit (12) for causing the composition estimation unit to estimate the composition of the liquefied gas when the value exceeds a predetermined threshold value.

また、本発明の一態様による組成推定装置は、前記実行部が、前記液化ガスの液密度又は熱量の計測値と、前記液化ガスの液密度又は熱量の推定値との差が予め規定された閾値を超えた場合に警告を発し、前記警告を発した後に前記液化ガスの組成を推定させる指示があったときに、前記組成推定部に前記液化ガスの組成を推定させる。 Further, in the composition estimation device according to one aspect of the present invention, the execution unit defines in advance the difference between the measured value of the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the estimated value of the liquid density or calorific value of the liquefied gas. When the threshold value is exceeded, a warning is issued, and when instructed to estimate the composition of the liquefied gas after issuing the warning, the composition estimation unit is made to estimate the composition of the liquefied gas.

本発明の一態様による組成推定方法は、液化ガスの組成を推定する組成推定方法であって、前記液化ガスの液密度又は熱量の計測値と前記液化ガスの組成の計測値とが含まれる実績データを用いて前記液化ガスの液密度又は熱量と前記液化ガスの組成との相関関係を示す近似式を算出する近似式算出ステップ（Ｓ１２、Ｓ１４）と、前記近似式算出ステップで算出された前記近似式を用い、前記液化ガスの液密度又は熱量の計測値から前記液化ガスの組成を推定する組成推定ステップ（Ｓ２４）と、を有する。 The composition estimation method according to one aspect of the present invention is a composition estimation method for estimating the composition of a liquefied gas, and includes a measured value of the liquid density or calorific value of the liquefied gas and a measured value of the composition of the liquefied gas. Approximate formula calculation steps (S12, S14) for calculating an approximate formula showing a correlation between the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the composition of the liquefied gas using data, and the above-mentioned calculated by the approximate formula calculation step. It has a composition estimation step (S24) for estimating the composition of the liquefied gas from the measured values of the liquid density or the calorific value of the liquefied gas using an approximate formula.

本発明の一態様による組成推定プログラムは、コンピュータを、液化ガスの組成を推定する組成推定装置（１０）として機能させる組成推定プログラムであって、前記コンピュータを、前記液化ガスの液密度又は熱量の計測値と前記液化ガスの組成の計測値とが含まれる実績データを用いて前記液化ガスの液密度又は熱量と前記液化ガスの組成との相関関係を示す近似式を算出する近似式算出手段（１３）と、前記近似式算出手段で算出された前記近似式を用い、前記液化ガスの液密度又は熱量の計測値から前記液化ガスの組成を推定する組成推定手段（１４）と、して機能させる。 The composition estimation program according to one aspect of the present invention is a composition estimation program in which a computer functions as a composition estimation device (10) for estimating the composition of a liquefied gas, and the computer is used as a liquid density or calorific value of the liquefied gas. Approximate formula calculation means for calculating an approximate formula showing the correlation between the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the composition of the liquefied gas using actual data including the measured value and the measured value of the composition of the liquefied gas ( 13) and the composition estimation means (14) for estimating the composition of the liquefied gas from the measured values of the liquid density or the calorific value of the liquefied gas using the approximation formula calculated by the approximation formula calculation means. Let me.

本発明によれば、時々刻々変化する液化ガスの組成を推定することができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the composition of the liquefied gas, which changes from moment to moment, can be estimated.

本発明の一実施形態による組成推定装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main part structure of the composition estimation apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における領域分割法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the domain decomposition method in one Embodiment of this invention. ＬＮＧに含まれる成分の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the component contained in LNG. 本発明の一実施形態による組成推定装置の近似式算出時の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example at the time of the approximate expression calculation of the composition estimation apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による組成推定装置の組成推定時の動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example at the time of composition estimation of the composition estimation apparatus by one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による組成推定装置、組成推定方法、及び組成推定プログラムについて詳細に説明する。以下では、まず本発明の実施形態の概要について説明し、続いて本発明の実施形態の詳細について説明する。 Hereinafter, the composition estimation device, the composition estimation method, and the composition estimation program according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, the outline of the embodiment of the present invention will be described first, and then the details of the embodiment of the present invention will be described.

〔概要〕
本発明の実施形態は、時々刻々変化する液化ガス（例えば、ＬＮＧ）の組成を推定することができるようにするものである。このように、液化ガスの組成を推定するのは、例えば、プラント・シミュレータによるオンラインでの液化ガスプラント（例えば、ＬＮＧプラント）の模擬を高い精度で行えるようにするためである。〔Overview〕
An embodiment of the present invention makes it possible to estimate the composition of a liquefied gas (for example, LNG) that changes from moment to moment. In this way, the composition of the liquefied gas is estimated so that, for example, an online simulation of a liquefied gas plant (for example, an LNG plant) by a plant simulator can be performed with high accuracy.

従来、液化ガスプラントを模擬するプラント・シミュレータは、オフラインでの訓練等に使用されていた。このようなプラント・シミュレータでは、例えば、液体クロマトグラフ等によって測定された液化ガスの組成が入力されて用いられていた。ここで、プラント・シミュレータを実際の液化ガスプラントに繋げてオンラインで使用しようとした場合に、時々刻々変化する液化ガスの組成をプラント・シミュレータに取り込む必要がある。 Conventionally, a plant simulator that simulates a liquefied gas plant has been used for offline training and the like. In such a plant simulator, for example, the composition of the liquefied gas measured by a liquid chromatograph or the like is input and used. Here, when the plant simulator is connected to an actual liquefied gas plant and used online, it is necessary to incorporate the ever-changing composition of the liquefied gas into the plant simulator.

しかしながら、前述した液体クロマトグラフは即時性に欠けるため、時々刻々変化する液化ガスの組成を取り込むことはできない。また、液体クロマトグラフは高価であるため、液化ガスを貯蔵するタンクの各々に液体クロマトグラフを設置すると飛躍的にコストが増大する。このため、現状では、タンクに入れる前の液化ガスの組成を液体クロマトグラフで計測し、タンク内に収容した後の液化ガスの組成変化をシミュレータで推定する方法が主流である。 However, since the liquid chromatograph described above lacks immediacy, it cannot capture the composition of the liquefied gas that changes from moment to moment. Further, since the liquid chromatograph is expensive, installing the liquid chromatograph in each of the tanks for storing the liquefied gas dramatically increases the cost. Therefore, at present, the mainstream method is to measure the composition of the liquefied gas before it is put into the tank with a liquid chromatograph and estimate the change in the composition of the liquefied gas after being stored in the tank with a simulator.

但し、長時間に亘ってシミュレータを稼働すると、液化ガスの実際の組成とシミュレータで推定される液化ガスの組成とが、外乱の影響によって乖離することがある。尚、ここにいう外乱とは、タンクに貯蔵された液化ガスが送出されること、タンクに液化ガスが戻されること、外気温や圧力の変化、組成が異なる液化ガスの受け入れ（タンクに対する受け入れ）が幾度も行われること等である。 However, when the simulator is operated for a long time, the actual composition of the liquefied gas and the composition of the liquefied gas estimated by the simulator may deviate from each other due to the influence of disturbance. The disturbance mentioned here means that the liquefied gas stored in the tank is sent out, the liquefied gas is returned to the tank, changes in the outside air temperature and pressure, and acceptance of liquefied gas having a different composition (acceptance to the tank). Is done many times.

従って、プラント・シミュレータによるオンラインでの液化ガスプラントの模擬を高い精度で行うには、タンクに貯蔵されている液化ガスの組成と、プラント・シミュレータで推定される液化ガスの組成とのずれを補正する仕組みが必要になる。本発明の実施形態では、必ずといっていいほど計測されている液化ガスの液密度又は熱量を使用して、タンクに貯蔵された液化ガスの組成を推定するものである。ここで、液化ガスの液密度又は熱量と液化ガスの組成の相関関係は高いものも低いものもあり、液化ガスの産地によるばらつきもあるため、多量の実績データから液化ガスの液密度又は熱量と液化ガスの組成との相関関係を示す近似式を作成する。そして、上記の近似式を用いて、液化ガスの計測値から液化ガスの組成を推定するようにしている。 Therefore, in order to simulate an online liquefied gas plant with a plant simulator with high accuracy, the deviation between the composition of the liquefied gas stored in the tank and the composition of the liquefied gas estimated by the plant simulator is corrected. A mechanism is needed to do this. In the embodiment of the present invention, the composition of the liquefied gas stored in the tank is estimated by using the liquid density or the amount of heat of the liquefied gas which is almost always measured. Here, the correlation between the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the composition of the liquefied gas is high or low, and there are variations depending on the production area of the liquefied gas. Create an approximate expression showing the correlation with the composition of the liquefied gas. Then, the composition of the liquefied gas is estimated from the measured value of the liquefied gas by using the above approximate formula.

つまり、本発明の実施形態では、まず、液化ガスの液密度又は熱量の計測値と液化ガスの組成の計測値とが含まれる実績データを用いて液化ガスの液密度又は熱量と液化ガスの組成との相関関係を示す近似式を求める。次に、求められた近似式を用い、液化ガスの液密度又は熱量の計測値から液化ガスの組成を推定する。これにより、時々刻々変化する液化ガスの組成を推定することができる。 That is, in the embodiment of the present invention, first, the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the composition of the liquefied gas are used by using the actual data including the measured values of the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the measured values of the composition of the liquefied gas. Find an approximate expression that shows the correlation with. Next, the composition of the liquefied gas is estimated from the measured values of the liquid density or the amount of heat of the liquefied gas using the obtained approximate formula. This makes it possible to estimate the composition of the liquefied gas, which changes from moment to moment.

〔実施形態〕
〈組成推定装置の構成〉
図１は、本発明の一実施形態による組成推定装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の組成推定装置１０は、ＬＮＧプラント１００を模擬するプラント・シミュレータ２００に設けられ、プラント・シミュレータ２００がＬＮＧプラント１００の模擬を高い精度で行うために必要となるＬＮＧの組成を推定する。 [Embodiment]
<Structure of composition estimation device>
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a composition estimation device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the composition estimation device 10 of the present embodiment is provided in the plant simulator 200 that simulates the LNG plant 100, and is required for the plant simulator 200 to simulate the LNG plant 100 with high accuracy. Estimate the composition of LNG.

ここで、ＬＮＧプラント１００は、例えば、ガス田で採取された天然ガスから不純物、環境汚染物質、水分等を除去し、不純物等が除去された天然ガスの冷却を行って液化することによりＬＮＧを得るものである。ＬＮＧプラント１００には、ＬＮＧを貯蔵するＬＮＧタンク１０１が設けられている。ＬＮＧタンク１０１には、ＬＮＧタンク１０１に貯蔵されているＬＮＧの液密度を計測する液密度計１０２が設置されている。 Here, the LNG plant 100 removes impurities, environmental pollutants, moisture, etc. from the natural gas collected in the gas field, and cools the natural gas from which the impurities and the like have been removed to liquefy the LNG. What you get. The LNG plant 100 is provided with an LNG tank 101 for storing LNG. In the LNG tank 101, a liquid density meter 102 for measuring the liquid density of LNG stored in the LNG tank 101 is installed.

プラント・シミュレータ２００は、ネットワーク（図示省略）を介してＬＮＧプラント１００に接続されており、ＬＮＧプラント１００で得られた測定データや制御データ等を取得してＬＮＧプラント１００を模擬する。プラント・シミュレータ２００は、組成推定装置１０及びシミュレータモデル２０を備える。 The plant simulator 200 is connected to the LNG plant 100 via a network (not shown), and acquires measurement data, control data, and the like obtained from the LNG plant 100 to simulate the LNG plant 100. The plant simulator 200 includes a composition estimation device 10 and a simulator model 20.

シミュレータモデル２０は、模擬の対象であるＬＮＧプラント１００をモデル化したものである。このシミュレータモデル２０には、ＬＮＧタンク１０１をモデル化したＬＮＧタンクモデル２１、液密度計１０２をモデル化した液密度計モデル２２が設けられている。ＬＮＧプラント１００から取得された測定データや制御データ等がシミュレータモデル２０に入力されることで、ＬＮＧプラント１００が模擬される。 The simulator model 20 is a model of the LNG plant 100, which is the object of simulation. The simulator model 20 is provided with an LNG tank model 21 that models the LNG tank 101 and a liquid densitometer model 22 that models the liquid densitometer 102. The LNG plant 100 is simulated by inputting measurement data, control data, and the like acquired from the LNG plant 100 into the simulator model 20.

図１に示す通り、組成推定装置１０は、データ入力部１１、実行部１２、近似式算出部１３（近似式算出手段）、及び組成推定部１４（組成推定手段）を備える。 As shown in FIG. 1, the composition estimation device 10 includes a data input unit 11, an execution unit 12, an approximate formula calculation unit 13 (approximate formula calculation means), and a composition estimation unit 14 (composition estimation means).

データ入力部１１は、ＬＮＧの液密度の計測値とＬＮＧの組成の計測値とが含まれる実績データを入力する。上記の実績データは、産地、組成等が異なる種々のＬＮＧについて液密度と組成とを実際に計測して得られたデータである。ＬＮＧの液密度は、例えば、液密度計を用いて計測され、ＬＮＧの組成は、例えば、液体クロマトグラフを用いて計測される。尚、ＬＮＧの液密度は、ＬＮＧタンク１０１に設置された液密度計１０２を用いて計測されても良い。 The data input unit 11 inputs actual data including the measured value of the liquid density of LNG and the measured value of the composition of LNG. The above-mentioned actual data is data obtained by actually measuring the liquid density and composition of various LNGs having different production areas, compositions, and the like. The liquid density of LNG is measured using, for example, a liquid densitometer, and the composition of LNG is measured, for example, using a liquid chromatograph. The liquid density of LNG may be measured using a liquid density meter 102 installed in the LNG tank 101.

実行部１２は、組成推定部１４に対して、ＬＮＧの推定される組成を求める演算（以下、「組成推定演算」という）を実行させる。具体的に、実行部１２は、ＬＮＧタンク１０１に設置された液密度計１０２で計測された液密度（以下、「実測値」という）と、ＬＮＧタンクモデル２１に設置された液密度計モデル２２で推定された液密度（以下、「推定値」という）とを比較する。そして、実行部１２は、液密度の実測値と推定値との差が予め規定された閾値を超えた場合に、組成推定演算を組成推定部１４に実行させる。 The execution unit 12 causes the composition estimation unit 14 to perform an operation for obtaining the estimated composition of LNG (hereinafter, referred to as “composition estimation calculation”). Specifically, the execution unit 12 has the liquid density measured by the liquid density meter 102 installed in the LNG tank 101 (hereinafter referred to as “measured value”) and the liquid density meter model 22 installed in the LNG tank model 21. Compare with the liquid density estimated in (hereinafter referred to as "estimated value"). Then, the execution unit 12 causes the composition estimation unit 14 to execute the composition estimation calculation when the difference between the measured value and the estimated value of the liquid density exceeds a predetermined threshold value.

ここで、実行部１２は、組成推定演算を組成推定部１４に実行させる前に、液密度の実測値と推定値との差が予め規定された閾値を超えた旨を示す警告を発するようにしても良い。例えば、実行部１２は、上記の警告を表示装置３００に表示するようにしてもよい。そして、実行部１２は、上記の警告を発した後に、ＬＮＧプラント１００の運転員からＬＮＧの組成を推定させる指示があったときに、組成推定演算を組成推定部１４に実行させるようにしても良い。或いは、実行部１２は、上記の警告を発した後に、自動的に、組成推定演算を組成推定部１４に実行させるようにしても良い。 Here, the execution unit 12 issues a warning indicating that the difference between the measured value of the liquid density and the estimated value exceeds a predetermined threshold value before causing the composition estimation unit 14 to execute the composition estimation calculation. You may. For example, the execution unit 12 may display the above warning on the display device 300. Then, after issuing the above warning, the execution unit 12 causes the composition estimation unit 14 to execute the composition estimation calculation when the operator of the LNG plant 100 instructs the operator to estimate the LNG composition. good. Alternatively, the execution unit 12 may automatically cause the composition estimation unit 14 to execute the composition estimation calculation after issuing the above warning.

近似式算出部１３は、データ入力部１１から入力される実績データを用いて、ＬＮＧの液密度と組成との相関関係を示す近似式を算出して保持する。近似式算出部１３は、例えば、プラント・シミュレータ２００が動作する前（ＬＮＧプラント１００の模擬を行う前）に上記の近似式を算出して保持する。近似式算出部１３は、プラント・シミュレータ２００の動作中にデータ入力部１１から入力される実績データを用いて新たな近似式を算出し、保持している近似式を新たに算出された近似式に更新するようにしても良い。 The approximate expression calculation unit 13 calculates and holds an approximate expression showing the correlation between the liquid density of LNG and the composition by using the actual data input from the data input unit 11. The approximate expression calculation unit 13 calculates and holds the above approximate expression before the plant simulator 200 operates (before simulating the LNG plant 100), for example. The approximate expression calculation unit 13 calculates a new approximate expression using the actual data input from the data input unit 11 during the operation of the plant simulator 200, and newly calculates the approximate expression held. You may update to.

近似式算出部１３は、近似式を算出した後に、異なる方法で近似式を再度算出することが可能である。近似式算出部１３は、例えば、以下の３つの方法で近似式を再度算出することが可能である。近似式算出部１３に近似式を再度算出させるか否かの指示、及び近似式算出部１３に近似式を再度算出させる際に用いる方法の指定は、近似式算出部１３に対するパラメータ設定により行う。
・外れ値除外法
・グループ化法
・領域分割法 The approximate expression calculation unit 13 can calculate the approximate expression again by a different method after calculating the approximate expression. The approximate expression calculation unit 13 can recalculate the approximate expression by, for example, the following three methods. The instruction as to whether or not the approximate expression calculation unit 13 is to be recalculated and the method to be used when the approximate expression calculation unit 13 is recalculated are specified by setting parameters for the approximate expression calculation unit 13.
・ Outlier exclusion method ・ Grouping method ・ Domain decomposition method

「外れ値除外法」は、実績データのうち、既に算出されている近似式に対する距離が予め設定された基準距離以上のものを除外したものを用いて、新たな近似式を算出する方法である。この方法で近似式を算出することで、近似式の精度を向上させることができる。 The "outlier exclusion method" is a method of calculating a new approximate expression using actual data excluding those whose distance to the already calculated approximate expression is equal to or greater than a preset reference distance. .. By calculating the approximate expression by this method, the accuracy of the approximate expression can be improved.

「グループ化法」は、実績データを複数のグループに分け、グループ毎に近似式を算出する方法である。ＬＮＧは、産地毎の特性があり、産地毎に組成の配分がある程度偏っているため、実績データをグループ分けすることにより、近似式の精度を向上させることができる。 The "grouping method" is a method of dividing actual data into a plurality of groups and calculating an approximate expression for each group. Since LNG has characteristics for each production area and the composition distribution is biased to some extent for each production area, the accuracy of the approximate expression can be improved by grouping the actual data.

「領域分割法」は、ＬＮＧの液密度に応じて実績データを複数の領域に分割し、分割された領域毎に近似式を算出する方法である。図２は、本発明の一実施形態における領域分割法を説明するための図である。尚、図２に示すグラフは、横軸に液密度［ｋｇ／ｍ³］をとり、縦軸に熱量［ＭＪ］をとってある。 The "domain decomposition method" is a method in which actual data is divided into a plurality of regions according to the liquid density of LNG, and an approximate expression is calculated for each of the divided regions. FIG. 2 is a diagram for explaining a domain decomposition method according to an embodiment of the present invention. In the graph shown in FIG. 2, the horizontal axis represents the liquid density [kg / m ³ ] and the vertical axis represents the calorific value [MJ].

図２に示す通り、液密度が４２０〜４７０［ｋｇ／ｍ³］の範囲のデータが、実績データとしてデータ入力部１１から入力されるとする。領域分割法では、このような実績データを、実績データの分布状況に応じて複数の領域に分割する。図２に示す例では、例えば、４２０〜４３５［ｋｇ／ｍ³］、４３５〜４４６［ｋｇ／ｍ³］、４４６〜４７０［ｋｇ／ｍ³］の３つの領域に分割する。そして、分割した３つの領域毎に近似式を算出する。このように、分割された３つの領域毎に近似式を算出することで、全領域で１つの近似式を算出する場合よりも、近似式の精度を向上させることができる。尚、領域の分割数は３に制限されることはなく、任意の数に分割することが可能である。 As shown in FIG. 2, it is assumed ^{that data having a liquid density in the range of 420 to 470 [kg / m 3} ] is input from the data input unit 11 as actual data. In the domain decomposition method, such actual data is divided into a plurality of regions according to the distribution status of the actual data. In the example shown in FIG. 2, for example, it is divided into three regions of ^{420 to 435 [kg / m 3} ], 435 to 446 [kg / m ³ ], and 446 to 470 [kg / m ^3]. Then, an approximate expression is calculated for each of the three divided regions. By calculating the approximate expression for each of the three divided regions in this way, the accuracy of the approximate expression can be improved as compared with the case where one approximate expression is calculated for all the regions. The number of divisions of the area is not limited to 3, and can be divided into any number.

ここで、ＬＮＧは、メタン（ＣＨ₄）、エタン（Ｃ₂Ｈ₆）、プロパン（Ｃ₃Ｈ₈）、ブタン（Ｃ₄Ｈ₁₀）、ペンタン（Ｃ₅Ｈ₁₂）、窒素（Ｎ₂）等を含んでおり、図３に示す通り、メタンが８５％以上占めるのが特徴である。図３は、ＬＮＧに含まれる成分の一例を示す図である。図３（ａ）は、ＬＮＧに含まれるメタンの一例を示す図であり、図３（ｂ）は、ＬＮＧに含まれるエタンを示す図である。尚、図３に示すグラフは、横軸に液密度［ｋｇ／ｍ³］をとり、縦軸に組成割合［％］をとってある。 Here, LNG includes methane (CH ₄ ), ethane (C ₂ H ₆ ), propane (C ₃ H ₈ ), butane (C ₄ H ₁₀ ), pentane (C ₅ H ₁₂ ), nitrogen (N ₂ ) and the like. As shown in FIG. 3, methane accounts for 85% or more. FIG. 3 is a diagram showing an example of components contained in LNG. FIG. 3A is a diagram showing an example of methane contained in LNG, and FIG. 3B is a diagram showing ethane contained in LNG. In the graph shown in FIG. 3, the horizontal axis represents the liquid density [kg / m ³ ], and the vertical axis represents the composition ratio [%].

図３（ａ）に示す通り、ＬＮＧに含まれるメタンの組成割合は、ＬＮＧの液密度が低くなるにつれて大きくなり、ＬＮＧの液密度が高くなるにつれて小さくなる傾向がある。これに対し、図３（ｂ）に示す通り、ＬＮＧに含まれるエタンの組成割合は、ＬＮＧの液密度が高くなるにつれて大きくなり、ＬＮＧの液密度が低くなるにつれて小さくなる傾向がある。 As shown in FIG. 3A, the composition ratio of methane contained in LNG tends to increase as the liquid density of LNG decreases, and decreases as the liquid density of LNG increases. On the other hand, as shown in FIG. 3B, the composition ratio of ethane contained in LNG tends to increase as the liquid density of LNG increases, and decreases as the liquid density of LNG decreases.

図３（ａ）に示す例において、ＬＮＧの液密度が４２０［ｋｇ／ｍ³］近辺である場合には、ＬＮＧに含まれるメタンの組成割合は９９［％］以上になる。このため、ＬＮＧの組成は、ほぼメタンであると特定できており、その熱量は、図２から、３９．８［ＭＪ／ｍ³］程度であると推定される。 In the example shown in FIG. 3A, when the liquid density of LNG is around 420 [kg / m ³ ], the composition ratio of methane contained in LNG is 99 [%] or more. Therefore, the composition of LNG can be identified as almost methane, and its calorific value is estimated to be about ^{39.8 [MJ / m 3] from FIG.}

つまり、図２，３を参照すると、ＬＮＧの液密度が低いほどメタンの組成割合が大きくなって他の組成の割合が小さくなり、ＬＮＧの液密度が高いほどメタンの組成割合が小さくなって他の組成の割合が大きくなる。言い換えると、ＬＮＧの液密度が高くなるほどＬＮＧの組成の推定精度が低くなってしまうため、統計処理により妥当な組成割合を計算する必要がある。 That is, referring to FIGS. 2 and 3, the lower the liquid density of LNG, the larger the composition ratio of methane and the smaller the ratio of other compositions, and the higher the liquid density of LNG, the smaller the composition ratio of methane. The proportion of the composition of is increased. In other words, the higher the liquid density of LNG, the lower the estimation accuracy of the LNG composition, so it is necessary to calculate an appropriate composition ratio by statistical processing.

尚、上述した、外れ値除外法、グループ化法、及び領域分割法のうちの任意の２つの方法又は全ての方法を全て用いて新たな近似式を算出することも可能である。例えば、全ての方法を用いる場合には、実績データのうち、既に算出されている近似式に対する距離が基準距離以上のものを除外し（外れ値除外法）、産地毎に実績データをグループ分けし（グループ化法）、液密度に応じて実績データを複数の領域に分割し、各々の領域毎に近似式を算出する（領域分割法）。 It is also possible to calculate a new approximate expression by using any two methods or all the methods of the outlier exclusion method, the grouping method, and the domain decomposition method described above. For example, when all methods are used, out of the actual data, those whose distance to the approximate expression that has already been calculated is greater than or equal to the reference distance (outlier exclusion method) are excluded, and the actual data is grouped by production area. (Grouping method), the actual data is divided into a plurality of regions according to the liquid density, and an approximate expression is calculated for each region (domain decomposition method).

組成推定部１４は、実行部１２の指示に基づいて、前述した組成推定演算を実行する。具体的に、組成推定部１４は、近似式算出部１３で算出された近似式を用い、ＬＮＧタンク１０１に設置された液密度計１０２で計測された液密度（実測値）に合うようにシミュレータモデル２０の液密度を変更したときのＬＮＧの組成を推定する。尚、組成推定部１４で推定されたＬＮＧの組成は、シミュレータモデル２０に入力される。ＬＮＧの組成が入力されたシミュレータモデル２０は、プラント・シミュレータ２００がＬＮＧプラント１００を模擬するために用いられる。 The composition estimation unit 14 executes the composition estimation calculation described above based on the instruction of the execution unit 12. Specifically, the composition estimation unit 14 uses the approximation formula calculated by the approximation formula calculation unit 13 and is a simulator so as to match the liquid density (measured value) measured by the liquid density meter 102 installed in the LNG tank 101. The composition of LNG when the liquid density of the model 20 is changed is estimated. The LNG composition estimated by the composition estimation unit 14 is input to the simulator model 20. The simulator model 20 in which the composition of LNG is input is used by the plant simulator 200 to simulate the LNG plant 100.

このような組成推定装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータにより実現される。組成推定装置１０がコンピュータにより実現される場合において、組成推定装置１０に設けられる各ブロック（データ入力部１１、実行部１２、近似式算出部１３、及び組成推定部１４）は、各々の機能を実現するためのプログラムが、コンピュータに設けられたＣＰＵ（中央処理装置）で実行されることによって実現される。つまり、組成推定装置１０に設けられる各ブロックは、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することによって実現される。尚、組成推定装置１０は、コンピュータによって実現されるプラント・シミュレータ２００の一機能として実現されても良い。 Such a composition estimation device 10 is realized by, for example, a computer such as a personal computer or a workstation. When the composition estimation device 10 is realized by a computer, each block (data input unit 11, execution unit 12, approximation formula calculation unit 13, and composition estimation unit 14) provided in the composition estimation device 10 performs each function. The program for realization is realized by being executed by a CPU (central processing unit) provided in the computer. That is, each block provided in the composition estimation device 10 is realized by the cooperation of software and hardware resources. The composition estimation device 10 may be realized as a function of the plant simulator 200 realized by a computer.

〈組成推定装置の動作〉
次に、組成推定装置の動作について説明する。組成推定装置１０の動作は、前述した近似式を算出する際の動作と、ＬＮＧの組成を推定する際の動作とに大別される。以下では、前述した近似式算出時の動作と、ＬＮＧの組成推定時の動作とを順に説明する。 <Operation of composition estimation device>
Next, the operation of the composition estimation device will be described. The operation of the composition estimation device 10 is roughly classified into an operation when calculating the above-mentioned approximate formula and an operation when estimating the composition of LNG. Hereinafter, the operation at the time of calculating the approximate formula and the operation at the time of estimating the composition of LNG will be described in order.

《近似式算出時の動作》
図４は、本発明の一実施形態による組成推定装置の近似式算出時の動作例を示すフローチャートである。尚、図４に示すフローチャートの処理は、例えば、近似式の算出に用いられる実績データの準備が完了した後に、ＬＮＧプラント１００の運転員から近似式の作成開始指示がなされることによって開始される。 << Operation when calculating the approximate expression >>
FIG. 4 is a flowchart showing an operation example at the time of calculating the approximate expression of the composition estimation device according to the embodiment of the present invention. The processing of the flowchart shown in FIG. 4 is started, for example, when the operator of the LNG plant 100 gives an instruction to start creating the approximate expression after the preparation of the actual data used for calculating the approximate expression is completed. ..

処理が開始されると、まず、実績データを組成推定装置１０に入力する処理が、データ入力部１１によって行われる（ステップＳ１１）。次に、組成推定装置１０に入力された実績データを用いて、予め入力されたパラメータ設定によるＬＮＧの液密度とＬＮＧの組成との相関関係を示す近似式を作成する処理が近似式算出部１３によって行われる（ステップＳ１２：近似式算出ステップ）。 When the process is started, first, the data input unit 11 performs a process of inputting the actual data to the composition estimation device 10 (step S11). Next, the approximation formula calculation unit 13 is a process of creating an approximation formula showing the correlation between the liquid density of LNG and the composition of LNG according to the parameter settings input in advance using the actual data input to the composition estimation device 10. (Step S12: Approximate formula calculation step).

次いで、近似式算出部１３に対するパラメータ設定変更がなされているか否かが近似式算出部１３によって判断される（ステップＳ１３）。つまり、近似式算出部１３に近似式を再度算出させるか否かの指示、及び近似式算出部１３に近似式を再度算出させる際に用いる方法の指定がなされているか否かが近似式算出部１３によって判断される。 Next, the approximation formula calculation unit 13 determines whether or not the parameter setting has been changed for the approximation formula calculation unit 13 (step S13). That is, whether or not the approximate expression calculation unit 13 is instructed to recalculate the approximate expression and whether or not the method to be used when the approximate expression calculation unit 13 is recalculated is specified in the approximate expression calculation unit. It is judged by 13.

近似式算出部１３に対するパラメータ設定変更がなされていると近似式算出部１３が判断した場合（ステップＳ１３の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、実績データを用いて近似式を作成する処理が再び近似式算出部１３によって行われる（ステップＳ１２）。但し、ここでは、パラメータ設定変更によって指示された方法（前述した、外れ値除外法、グループ化法、及び領域分割法の少なくとも１つ）を用いた近似式の作成が行われる。 When the approximate expression calculation unit 13 determines that the parameter settings for the approximate expression calculation unit 13 have been changed (when the determination result in step S13 is "YES"), a process of creating an approximate expression using the actual data. Is performed again by the approximate expression calculation unit 13 (step S12). However, here, an approximate expression is created using the method instructed by changing the parameter setting (at least one of the outlier exclusion method, the grouping method, and the domain decomposition method described above).

これに対し、近似式算出部１３に対するパラメータ設定変更がなされていないと近似式算出部１３が判断した場合（ステップＳ１３の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、作成した近似式を保持する処理が近似式算出部１３によって行われる（ステップＳ１４：近似式算出ステップ）。以上の処理が終了すると、図４に示す一連の処理が終了する。このようにして近似式の作成が行われる。 On the other hand, when the approximate expression calculation unit 13 determines that the parameter setting has not been changed for the approximate expression calculation unit 13 (when the determination result in step S13 is "NO"), the created approximate expression is retained. The process is performed by the approximate expression calculation unit 13 (step S14: approximate expression calculation step). When the above processing is completed, a series of processing shown in FIG. 4 is completed. In this way, the approximate expression is created.

《組成推定時の動作》
図５は、本発明の一実施形態による組成推定装置の組成推定時の動作例を示すフローチャートである。尚、図５に示すフローチャートの処理は、例えば、一定の時間間隔で繰り返し行われる。 << Operation at the time of composition estimation >>
FIG. 5 is a flowchart showing an operation example at the time of composition estimation of the composition estimation device according to the embodiment of the present invention. The processing of the flowchart shown in FIG. 5 is repeated, for example, at regular time intervals.

処理が開始されると、まず、ＬＮＧタンク１０１に設置された液密度計１０２で計測された液密度の実測値と、ＬＮＧタンクモデル２１に設置された液密度計モデル２２で推定された液密度の推定値とを取得する処理が実行部１２によって行われる（ステップＳ２１）。次に、取得した液密度の実測値と推定値との差を求め、この差が予め規定された閾値を超えたか否かを判断する処理が実行部１２によって行われる（ステップＳ２２）。 When the treatment is started, first, the measured value of the liquid density measured by the liquid density meter 102 installed in the LNG tank 101 and the liquid density estimated by the liquid density meter model 22 installed in the LNG tank model 21. The process of acquiring the estimated value of is performed by the execution unit 12 (step S21). Next, the execution unit 12 performs a process of obtaining the difference between the actually measured value and the estimated value of the acquired liquid density and determining whether or not this difference exceeds a predetermined threshold value (step S22).

液密度の実測値と推定値との差が閾値を超えていないと実行部１２が判断した場合（ステップＳ２２の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、図５に示す一連の処理が終了する。これに対し、液密度の実測値と推定値との差が閾値を超えたと実行部１２が判断した場合（ステップＳ２２の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、その旨を示す警告を発する処理が実行部１２で行われる。例えば、警告を表示装置３００に表示させる処理が実行部１２で行われる（ステップＳ２３）。 When the execution unit 12 determines that the difference between the measured liquid density value and the estimated value does not exceed the threshold value (when the determination result in step S22 is "NO"), the series of processes shown in FIG. 5 is completed. do. On the other hand, when the execution unit 12 determines that the difference between the measured liquid density value and the estimated value exceeds the threshold value (when the determination result in step S22 is "YES"), a warning to that effect is issued. The process is performed by the execution unit 12. For example, the execution unit 12 performs a process of displaying a warning on the display device 300 (step S23).

次いで、組成推定演算を組成推定部１４に実行させる処理が実行部１２によって行われる。ここで、実行部１２は、上記の警告を発した後に、ＬＮＧプラント１００の運転員からＬＮＧの組成を推定させる指示があったときに、組成推定演算を組成推定部１４に実行させるようにしても良い。或いは、実行部１２は、上記の警告を発した後に、自動的に、組成推定演算を組成推定部１４に実行させるようにしても良い。 Next, the execution unit 12 performs a process of causing the composition estimation unit 14 to execute the composition estimation calculation. Here, after issuing the above warning, the execution unit 12 causes the composition estimation unit 14 to execute the composition estimation calculation when the operator of the LNG plant 100 instructs the operator to estimate the LNG composition. Is also good. Alternatively, the execution unit 12 may automatically cause the composition estimation unit 14 to execute the composition estimation calculation after issuing the above warning.

このとき、ＬＮＧタンク１０１に貯蔵されているＬＮＧの産地が特定できるのであれば、ＬＮＧプラント１００の運転員は、組成推定装置１０に対してＬＮＧの産地を特定するようにしても良い。例えば、ＬＮＧプラント１００の運転員が、予め複数用意された産地の候補から特定の産地を選択することによってＬＮＧの産地を特定するようにしても良い。このような産地の特定を行うことで、組成推定部１４で組成推定演算が実行されるときに、産地に適した近似式を用いることで、高い精度でＬＮＧの組成を推定することが可能になる。 At this time, if the production area of LNG stored in the LNG tank 101 can be specified, the operator of the LNG plant 100 may specify the production area of LNG with respect to the composition estimation device 10. For example, the operator of the LNG plant 100 may specify the LNG production area by selecting a specific production area from a plurality of candidates for the production area prepared in advance. By specifying the production area in this way, when the composition estimation unit 14 executes the composition estimation calculation, it is possible to estimate the composition of LNG with high accuracy by using an approximate formula suitable for the production area. Become.

続いて、組成推定演算が組成推定部１４で実行される（ステップＳ２４：組成推定ステップ）。具体的には、近似式算出部１３で算出された近似式（図４のステップＳ１４で保持された近似式）を用い、ＬＮＧタンク１０１に設置された液密度計１０２で計測された液密度の実測値に合うようにシミュレータモデル２０の液密度を変更したときのＬＮＧの組成を推定する処理が行われる。 Subsequently, the composition estimation calculation is executed by the composition estimation unit 14 (step S24: composition estimation step). Specifically, the liquid density measured by the liquid densitometer 102 installed in the LNG tank 101 using the approximate formula calculated by the approximate formula calculation unit 13 (the approximate formula held in step S14 of FIG. 4). A process of estimating the composition of LNG when the liquid density of the simulator model 20 is changed so as to match the measured value is performed.

ここで、近似式算出部１３で算出された近似式を用いて推定されたＬＮＧの組成が１００％にならない場合がある。このような場合には、推定されたＬＮＧの組成の合計が１００％になるように調整する処理が組成推定部１４によって行われる。この処理では、例えば、各組成の上下限を設定して組成の合計が１００％になるように調整する方法や、各組成に重み付けを行って組成の合計が１００％になるように調整する方法が用いられる。 Here, the composition of LNG estimated by using the approximate expression calculated by the approximate expression calculation unit 13 may not be 100%. In such a case, the composition estimation unit 14 performs a process of adjusting the total of the estimated LNG compositions to be 100%. In this process, for example, a method of setting the upper and lower limits of each composition and adjusting the total composition to be 100%, or a method of weighting each composition and adjusting the total composition to be 100%. Is used.

前者の方法では、例えば、メタンについて上下限値として８５〜９９．９％が設定される。そして、推定されたメタンの組成が設定された上下限値を逸脱している場合には、メタンの組成が上下限値に収まり、且つ組成の合計が１００％になるようにメタンの組成が調整される。 In the former method, for example, 85 to 99.9% is set as the upper and lower limit values for methane. When the estimated methane composition deviates from the set upper and lower limit values, the methane composition is adjusted so that the methane composition falls within the upper and lower limit values and the total composition is 100%. Will be done.

後者の方法では、例えば、メタンについては１００％の重みが設定され、他の成分については０％の重みが設定されたとする。このときには、他の成分の調整を行うことなく、組成の合計が１００％になるようにメタンの組成のみが調整される。また、例えば、メタンについては８０％の重みが設定され、エタンについては２０％の重みが設定されている場合において、近似式算出部１３で算出された近似式を用いて推定されたＬＮＧの組成が１０５％になったとする。このときには、メタンの組成を４％減ずるとともにエタンの組成を１％減ずることによって、組成の合計が１００％になるように調整される。 In the latter method, for example, it is assumed that 100% weight is set for methane and 0% weight is set for other components. At this time, only the composition of methane is adjusted so that the total composition becomes 100% without adjusting other components. Further, for example, when a weight of 80% is set for methane and a weight of 20% is set for ethane, the composition of LNG estimated using the approximate formula calculated by the approximate formula calculation unit 13. Is 105%. At this time, the total composition is adjusted to 100% by reducing the composition of methane by 4% and the composition of ethane by 1%.

以上の処理が終了すると、推定された組成を出力して、シミュレータモデル２０に入力させる処理が組成推定部１４によって行われる（ステップＳ２５）。これにより、シミュレータモデル２０に新たに入力されたＬＮＧの組成を用いたＬＮＧプラント１００の模擬が、プラント・シミュレータ２００で行われる。 When the above processing is completed, the composition estimation unit 14 performs a process of outputting the estimated composition and inputting it to the simulator model 20 (step S25). As a result, the plant simulator 200 simulates the LNG plant 100 using the LNG composition newly input to the simulator model 20.

以上の通り、本実施形態では、近似式算出部１３が、ＬＮＧの液密度の計測値とＬＮＧの組成の計測値とが含まれる実績データを用いてＬＮＧの液密度と組成との相関関係を示す近似式を算出し、組成推定部１４が、算出された近似式を用い、ＬＮＧの液密度の計測値からＬＮＧの組成を推定するようにしている。これにより、時々刻々変化するＬＮＧの組成を推定することができる。 As described above, in the present embodiment, the approximate expression calculation unit 13 uses the actual data including the measured value of the liquid density of LNG and the measured value of the composition of LNG to determine the correlation between the liquid density of LNG and the composition. The approximate expression shown is calculated, and the composition estimation unit 14 estimates the composition of LNG from the measured value of the liquid density of LNG by using the calculated approximate expression. This makes it possible to estimate the composition of LNG that changes from moment to moment.

ここで、本実施形態では、ＬＮＧの液密度とＬＮＧの組成との相関関係を示す近似式を用いて、ＬＮＧの液密度の計測値からＬＮＧの組成を推定するようにしている。このため、液密度計１０２が設置されたＬＮＧタンク１０１に貯蔵されたＬＮＧの組成はもちろんのこと、ＬＮＧプラント内において液密度を計測可能な任意の箇所におけるＬＮＧの組成を推定することが可能である。 Here, in the present embodiment, the composition of LNG is estimated from the measured value of the liquid density of LNG by using an approximate expression showing the correlation between the liquid density of LNG and the composition of LNG. Therefore, it is possible to estimate not only the composition of LNG stored in the LNG tank 101 in which the liquid density meter 102 is installed, but also the composition of LNG at any place where the liquid density can be measured in the LNG plant. be.

以上、本発明の一実施形態による組成推定装置、組成推定方法、及び組成推定プログラムについて説明したが、本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、ＬＮＧタンク１０１に受け入れる前のＬＮＧの組成を液体クロマトグラフ等で計測できた場合（例えば、船上でＬＮＧの組成を計測した場合）に、得られた組成を組成推定装置１０に入力してＬＮＧの組成の推定精度を高めるようにしても良い。 Although the composition estimation device, the composition estimation method, and the composition estimation program according to the embodiment of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be freely changed within the scope of the present invention. It is possible. For example, when the composition of LNG before being received in the LNG tank 101 can be measured by a liquid chromatograph or the like (for example, when the composition of LNG is measured on board), the obtained composition is input to the composition estimation device 10. The accuracy of estimating the composition of LNG may be improved.

また、上述した実施形態では、ＬＮＧの液密度とＬＮＧの組成との相関関係を示す近似式を算出し、算出した近似式を用いてＬＮＧの液密度の計測値からＬＮＧの組成を推定するようにしていた。しかしながら、一般的に、液密度と熱量とは相関が高いことが知られている。このため、ＬＮＧの熱量とＬＮＧの組成との相関関係を示す近似式を算出し、算出した近似式を用いてＬＮＧの熱量の計測値からＬＮＧの組成を推定するようにしても良い。 Further, in the above-described embodiment, an approximate expression showing the correlation between the liquid density of LNG and the composition of LNG is calculated, and the composition of LNG is estimated from the measured value of the liquid density of LNG using the calculated approximate expression. I was doing it. However, it is generally known that there is a high correlation between liquid density and calorific value. Therefore, an approximate formula showing the correlation between the calorific value of LNG and the composition of LNG may be calculated, and the composition of LNG may be estimated from the measured value of the calorific value of LNG using the calculated approximate formula.

また、上述した実施形態では、ＬＮＧプラント１００のＬＮＧタンク１０１に貯蔵されたＬＮＧの組成を推定する例について説明した。しかしながら、本発明は、ＬＮＧの組成の推定に制限される訳ではなく、炭化水素を主成分とする液化ガスの組成の推定に適用することができる。このような液化ガスとしては、ＬＮＧ以外に、例えば、ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gas：液化石油ガス）が挙げられる。 Further, in the above-described embodiment, an example of estimating the composition of LNG stored in the LNG tank 101 of the LNG plant 100 has been described. However, the present invention is not limited to estimating the composition of LNG, and can be applied to estimating the composition of a liquefied gas containing a hydrocarbon as a main component. Examples of such a liquefied gas include LPG (Liquefied Petroleum Gas) in addition to LNG.

１０組成推定装置
１２実行部
１３近似式算出部
１４組成推定部 10 Composition estimation device 12 Execution unit 13 Approximation formula calculation unit 14 Composition estimation unit

Claims

A composition estimation device that estimates the composition of liquefied gas.
Data obtained by actually measuring the liquid density or calorific value and composition of various liquefied gases having different compositions, which are the measured values of the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the measured values of the composition of the liquefied gas. An approximation formula calculation unit that calculates an approximation formula showing the correlation between the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the composition of the liquefied gas using actual data including
A composition estimation unit that estimates the composition of the liquefied gas from the measured values of the liquid density or the amount of heat of the liquefied gas using the approximation formula calculated by the approximation formula calculation unit.
A composition estimation device comprising.

The method according to claim 1, wherein the approximate expression calculation unit calculates a new approximate expression by using the actual data excluding the data whose distance to the approximate expression is equal to or larger than a preset reference distance. Composition estimation device.

The composition estimation device according to claim 1 or 2, wherein the approximate expression calculation unit divides the actual data into a plurality of groups and calculates the approximate expression for each group.

From claim 1, the approximate expression calculation unit divides the actual data into a plurality of regions according to the liquid density or the amount of heat of the liquefied gas, and calculates the approximate formula for each of the divided regions. The composition estimation device according to any one of claims 3.

When the difference between the measured value of the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the estimated value of the liquid density or calorific value of the liquefied gas obtained by a simulator simulating a liquefied gas plant exceeds a predetermined threshold value, the above. The composition estimation device according to any one of claims 1 to 4, wherein the composition estimation unit includes an execution unit for estimating the composition of the liquefied gas.

The execution unit issues a warning when the difference between the measured value of the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the estimated value of the liquid density or calorific value of the liquefied gas exceeds a predetermined threshold value, and issues the warning. The composition estimation device according to claim 5, wherein the composition estimation unit estimates the composition of the liquefied gas when instructed to estimate the composition of the liquefied gas after the emission.

A composition estimation method for estimating the composition of liquefied gas.
Data obtained by actually measuring the liquid density or calorific value and composition of various liquefied gases having different compositions, which are the measured values of the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the measured values of the composition of the liquefied gas. An approximate formula calculation step for calculating an approximate formula showing a correlation between the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the composition of the liquefied gas using actual data including
A composition estimation step of estimating the composition of the liquefied gas from the measured values of the liquid density or the amount of heat of the liquefied gas using the approximate formula calculated in the approximate formula calculation step.
Composition estimation method having.

A composition estimation program that allows a computer to function as a composition estimation device that estimates the composition of liquefied gas.
The computer
Data obtained by actually measuring the liquid density or calorific value and composition of various liquefied gases having different compositions, which are the measured values of the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the measured values of the composition of the liquefied gas. An approximate expression calculation means for calculating an approximate expression showing a correlation between the liquid density or calorific value of the liquefied gas and the composition of the liquefied gas using actual data including
A composition estimating means for estimating the composition of the liquefied gas from the measured values of the liquid density or the amount of heat of the liquefied gas using the approximate formula calculated by the approximate formula calculating means.
A composition estimation program that works.