化学プラントにおいて、蒸留プロセスは幅広く活用されている重要な分離プロセスである。蒸留はエネルギー多消費型のプロセスであることもあり、蒸留システムの省エネ設計および最適的なシステム設計はプラント全体の競争力を高めるために極めて重要である。
　本講演では、第1部として、難解で複雑な相平衡物性モデル体系を整理し、各々の蒸留システム検討に最善な物性モデル選択法を紹介する。さらに道具としての現状のモデルやパラメータデータベースの問題点を具体的個別に議論し、各々に対する対策を紹介する。第2部として、まず、概念・基本設計段階におけるプロセスシミュレータを使用した蒸留塔設計手法について紹介する。次に、テキストや便覧で学習する伝統的な解析法に基づく蒸留塔計算手法の問題点について言及するとともに、実用設計手法の問題点についても言及する。最後に、現在利用可能な複数の蒸留システムの概念設計手法 (蒸留塔システムシーケンシング検討、RCM/DRD解析 (共沸系) 、ヒューリステックな多目的多変数最適化、CGCC解析、Lost Work解析) について紹介する。

• はじめに: 本日の講演の流れと主旨

1. 蒸留プロセス設計のための相平衡モデルを中心とした熱力学モデルの選択の考え方と理論モデルの限界と問題点
   1. 相平衡熱力学モデルのモデルフレームワーク
      1. データバンクと熱力学モデル
      2. シミュレータに組み込まれているモデルの概要とモデルの選択方法
      3. モデル選択上の重要点
   2. 各熱力学モデルの概要
      1. 液相活量係数モデル開発の変遷
      2. 状態方程式の開発
      3. 一般化相関法
   3. モデル活用上の注意点と理論モデルの問題点
      1. 臨界点を基準とした対応状態原理の問題と対策
      2. 混合物の厳密な臨界点算出の困難さとシミュレーション上の相判定の問題
      3. 純物質データベースの注意点
      4. 二成分相互作用パラメータが決定されていない場合の液相活量係数モデルの挙動
      5. 液相活量係数モデルを使用した気液平衡および液液平衡でのモデルの限界
      6. 無限希釈活量係数を用いた液相活量係数モデルのパラメータ相関とモデルの特性
2. 概念・基本設計段階での蒸留塔設計及び解析手法のレビュー
   1. 蒸留塔設計指針
      1. 蒸留塔設計手順
      2. 設計型 対 操作型
   2. 概念・基本設計段階での設計・解析手法
      1. 蒸留塔システムの概念設計
      2. 蒸留塔システムシーケンシング
      3. ヒューリスティックスな多目的多変数最適化手法
      4. エクセルギー解析手法の蒸留塔設計への適用事例の紹介
   3. Isopropanol共沸蒸留システムを例題としたAVEVA社 “PRO/IIR Ternary Plots” のデモンストレーション