製油所処理能力 計算ツール｜BPD⇔年間kL・時間流量・稼働率・製品歩留り対応

計算式と単位換算

基本式

年間処理量(kL) = BPD × 稼働日数 × 稼働率 × 0.159 kL/bbl

時間流量(m³/h) = BPD × 0.159 / 24

製油所の処理能力は1日あたり原油処理バレル数(BPD)で表現するのが国際慣行です。1バレル(bbl)=42米ガロン=158.987リットル≒0.159kLで換算します。年間処理量は「BPD × 稼働日数 × 0.159」で算出できますが、実務では稼働率(通常85〜95%)を掛けて実効値を求めます。

日20万BPD・340日稼働・稼働率100%の例

200,000 × 340 × 0.159 = 10,812,000 kL/年 ≒ 1,081万kL/年。稼働率90%なら約973万kL/年。国内平均的な製油所1基分に相当し、これがナフサ(石化原料)・ガソリン・軽油・ジェット燃料・重油の供給ソースになります。

時間流量

200,000 × 0.159 / 24 = 1,325 m³/h。CDU(常圧蒸留塔)の運転流量として設定される標準値です。装置設計時はこれに10〜15%の余裕率を加えます。

BPD/bbl/kL/L の単位関係

石油計量では15℃基準体積補正(API MPMS Chapter 11.1)が国際慣習。実測温度で計量した体積を15℃相当に換算して取引します。日本国内の軽油等取引も計量法上15℃基準です。詳しくは比重・密度計算ツール参照。

製油所典型製品歩留り

原油の性状(軽質/重質、Sweet/Sour)と製油所の装置構成(単純蒸留のみ/FCC/HCU/Coker等の有無)で歩留りは大きく異なります。以下は国内平均的な高度化製油所の目安。石油連盟「石油統計月報」および経産省「生産動態統計 石油製品」から集約。

これらは合計100%を超えることが多く、装置(FCCで軽質化)により重質分から軽質製品を生成できるため、実際は「歩留り合算=処理原油量×1.05〜1.10」となります(処理過程で軽い水素・軽ガスが加わる分)。

国内主要製油所一覧(2025年時点)

石油連盟の統計に基づく国内主要製油所と処理能力。2025年時点で国内稼働製油所は約20カ所、総処理能力約340万BPD。

国内需要は2000年代以降減少傾向で、旧・室蘭(北海道)、麻里布(山口)、下松、大阪、玉島、松山、菊間などが順次休止・機能転換されています。ENEOS・出光・コスモの3社体制が現在の中核。

CDU/VDU/FCC等の主要装置

製油所は複数の分離・変換装置が直列/並列に組み合わされ、原油から多品種の製品を生産します。

SDM(定修)と稼働率の考え方

製油所は法定で4年に1度の定期修理(SDM: Scheduled Downtime Maintenance)が必須です。高圧ガス保安法・消防法に基づく検査・部品交換を実施します。

• 1回のSDM期間 — 通常30〜60日、大規模なら90日超
• 年間稼働日数の想定 — SDM考慮で340〜355日が典型的
• 実稼働率 — 全能力に対し85〜95%(市場需給・故障・生産調整含む)
• SDM時の代替供給 — 系列他製油所・輸入で埋め合わせ

SDM期間中は近隣製油所や輸入で需給を補完します。1つの製油所停止で日本の石油製品供給に大きな影響が出るため、事前計画と広域連携が経済産業省・石油連盟主導で行われます。

業界での応用

よくある間違い・注意点

• 1バレル=200Lと誤認 — 正しくは1バレル≒159L(158.987L)。42米ガロンを1バレルとした歴史的単位です。誤ると2〜3割の計算誤差になります。
• 稼働率100%前提での計算 — 実際はSDM・故障・需給調整で稼働率85〜95%が現実的。年間処理量の推定には稼働率を必ず考慮してください。
• CDU能力=製油所総能力の誤認 — CDUは入口装置で、FCC・HCU・Reformerなどの下流装置も稼働率に影響。総合能力はボトルネック工程に律速されます。
• 公称能力と実効能力の混同 — 公表される「能力」は設計上の最大値で、環境負荷制約・製品需要バランスで実際の運転は70〜90%程度になることが多い。
• 温度補正を忘れる — 原油売買は15℃基準体積(API MPMS Ch.11.1)。実測温度そのままで計量すると1%程度の誤差が発生します。
• 硫黄分・API度の違いを無視 — 軽質Sweet原油(低硫黄・高API)は歩留りが良く、重質Sour原油(高硫黄・低API)は水素化脱硫コストがかかります。全原油同一と扱うのは要注意。

関連する規格・法令

• 石油の備蓄の確保等に関する法律 ― 国家備蓄・民間備蓄の義務量を規定。90日分以上の備蓄を維持。
• 石油精製業等に関する法律(石油業法) ― 精製設備能力・生産計画・製品供給に関する規制。
• 高圧ガス保安法 ― 製油所内の高圧ガス設備の保安検査(4年ごとの定修)。
• 消防法(危険物取扱) ― 石油タンク・配管の防災基準、貯蔵所の技術上の基準。
• 大気汚染防止法・水質汚濁防止法 ― 製油所の排ガス・排水規制。SOx/NOx/BOD/COD等。
• 計量法 ― 15℃基準体積による取引・証明の義務化(石油製品)。
• JIS K 2249-1 ― 原油及び石油製品-密度の求め方及び密度・質量・容量換算表(15℃)。
• JIS K 2202 ― 自動車ガソリン規格。オクタン価・硫黄分・ベンゼン分等の品質規定。
• JIS K 2204 ― 軽油規格。セタン価・硫黄分・目詰まり点等の規定。
• API MPMS Chapter 11.1 ― 石油製品の温度体積補正表(旧ASTM D1250)。

参考文献・公的資料

• 資源エネルギー庁 石油統計速報 ― 月次の石油需給・製品在庫・輸出入統計の公式データ。
• 経済産業省 生産動態統計 石油製品 ― 各種石油製品の月次生産・出荷統計。
• 石油連盟(PAJ) ― 日本の石油業界団体。統計・製油所一覧・技術情報。
• 石油エネルギー技術センター(PEC) ― 製油所技術・エネルギー転換の研究機関。
• 石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC) ― 国家備蓄管理・海外資源開発の政府機関。
• American Petroleum Institute (API) ― API MPMS(計量標準)・石油業界国際基準の発行元。
• IEA(国際エネルギー機関) Oil Market Report ― 世界の石油需給・製油能力の統計。
• EIA(米国エネルギー情報局) Petroleum ― 米国の精製能力・在庫データ。
• 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO) ― SAF・水素・脱炭素関連の技術開発情報。
• OPEC(石油輸出国機構) ― 世界の石油生産・価格動向のインテリジェンス。

よくある質問（FAQ）

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