ダイナミックシミュレーション

• 2013年12月13日(金)に，成果報告会を開催しました．

趣旨

プロセス産業において、特に国内での競争力強化のため、変種・変量生産が要求されて いる。安全・安定運転を大前提として、スピーディなスタートアップやトランジションな どの非定常操作を含めた、コスト・品質面でのシームレスな最適運転、限界運転が、プラ ントの競争優位性確保、技術の差別化にとって重要である。 他方、設計問題においても、緊急遮断時のフレアラインへの放出量推定など、装置設計や 安全性に関わる設計パラメータを決定する非定常操作検討のニーズが増加している。 これらを実現するために、動的かつ精緻な化学工学モデルをベースにしたダイナミック シミュレーションによるプラント可視化、 状態予測技術が有用である。 しかしながら一方、 従来の設計段階のモデルでは、装置内の流れ特性、装置効率や基礎・移動物性のモデル誤 差に加え、運転操作範囲での網羅性不足からさらに誤差を持ち、また計測器などモデル入 力値自体にも一般に誤差が含まれている。 また動的には、 ホールドアップ量の変動に加え、 より長期的な反応や物質・熱流動の性能変化によるモデル劣化も考慮する必要がある。
　ダイナミックシミュレーション技術はこれまで、上記の誤差による精度不足に加え、構 築・検討に長時間を要することから、運転訓練分野以外の、投資対効果の評価に基づく意 思決定に十分な信頼性を要する装置安全設計、オペレーション設計やオンライン運転最適 化などに十分活用されてこなかったのが現状である。
　本ワークショップでは、モデル誤差の定量的評価、目的に応じて必要なモデルの厳密さ レベル、モデル入力値の整合性確保などの課題を取り上げ、例えばＷＳ２７で構築された 動的プラントモデル（ＶＡモデル）を用いながら、構成するモデルの各誤差の伝播の構造 を明らかにし、シミュレーション精度への影響を定量的に評価する。これらを通して、精 度をスピーディで効率的にかつ必要十分なレベルに上げるためのシミュレーションモデル の構築方法を提言していきたい。

活動

• 第1回世話人会（2011年9月20日）
• 第1回研究会（2011年10月21日）
• 第2回世話人会（2011年11月22日）
• 第2回研究会（2012年2月2日）
• 第3回世話人会（2012年3月5日）
• 第3回研究会（2012年4月23日）
• 第4回研究会（2012年6月11日）
• 第5回研究会（2012年8月6日）
• 第4回世話人会（2012年8月10日）
• 第6回研究会（2012年10月26日）
• 第5回世話人会（2012年12月14日）
• 第7回研究会（2013年1月31日）
• 第8回研究会（2013年4月25日）
• 第6回世話人会（2013年6月3日）
• 第9回研究会（2013年7月29日）
• 第7回世話人会（2013年8月5日）
• 第10回研究会 (2013年10月18日)
• 第8回世話人会（2013年11月8日）

メンバー：

代表：

山田明（三井化学(株)）

世話人：

轡義則（住友化学），鈴木剛（東洋エンジニアリング），石建信（横河電機），横山克己（オメガシミュレーション）， 関宏也（東京工業大学），松本秀行（東京工業大学），山下善之（東京農工大学）

委員（所属）：

出光興産，三井化学，三菱重工，日揮，JX日鉱日石エネルギー，千代田化工建設，東洋エンジニアリング，三菱化学エンジニアリング，三菱化学，ダイセル，インベンシスプロセスシステムス， 東京大学，富山大学，名古屋工業大学，京都大学，山形大学

リンク

• 日本学術振興会第143委員会