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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-28
(45)【発行日】2022-12-06
(54)【発明の名称】多成分混合物の性状の推定方法
(51)【国際特許分類】
G01N 27/62 20210101AFI20221129BHJP
【ＦＩ】
G01N27/62 V
G01N27/62 D
【請求項の数】
28
(21)【出願番号】P 2018015934
(22)【出願日】2018-01-31
(65)【公開番号】P2019132740
(43)【公開日】2019-08-08
【審査請求日】2021-01-04
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２９年度、経済産業省、高効率な石油精製技術の基礎となる石油の構造分析・反応解析等に係る研究開発事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】590000455
【氏名又は名称】一般財団法人石油エネルギー技術センター
(73)【特許権者】
【識別番号】000105567
【氏名又は名称】コスモ石油株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000183646
【氏名又は名称】出光興産株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000004444
【氏名又は名称】ＥＮＥＯＳ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091982
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100091487
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 行孝
(74)【代理人】
【識別番号】100082991
【氏名又は名称】佐藤 泰和
(74)【代理人】
【識別番号】100105153
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟
(74)【代理人】
【識別番号】100120617
【弁理士】
【氏名又は名称】浅野 真理
(74)【代理人】
【識別番号】100126099
【弁理士】
【氏名又は名称】反町 洋
(72)【発明者】
【氏名】田 中 隆 三
【審査官】伊藤 裕美
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１４－５００５０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５０３８８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１４－５０３８１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２１８６４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１３３３６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１９０２１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１０６０２８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２７／６０－ Ｇ０１Ｎ ２７／７０
Ｇ０１Ｎ ３０／００－ Ｇ０１Ｎ ３０／９６
Ｈ０１Ｊ ４９／００－ Ｈ０１Ｊ ４９／４８
Ｇ０１Ｎ ３３／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンピュータによる多成分混合物の性状の推定方法であって、（１）前記多成分混合物に対し質量分析を行い、得られたピークの各々について、そのピークに帰属する分子の分子式を特定し、さらにその分子の存在割合を特定するステップと、
（５）前記ステップ（１）において分子式が特定された各分子に対し、それらを構成するコアの構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定して割り付けるステップと、
（６）前記ステップ（１）および（５）により特定された前記多成分混合物の各成分の分子構造から、各成分の融点及びハンセン溶解度指数値を取得するステップと、
（７）前記多成分混合物を構成する各成分のうち、所望の温度未満の融点を有する成分を液相成分として分類し、前記所望の温度以上の融点を有する成分を非液相成分として分類するステップと、
（８）前記液相成分として分類された各成分のハンセン溶解度指数値を各成分の液相における容量分率で重み付けした加重平均値として、液相全体の平均ハンセン溶解度指数値を算出するステップと、
（９）液相全体の前記平均ハンセン溶解度指数値と、非液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値との差を算出するステップと、
（１０）非液相成分における各成分を、前記差に基づいて、液相成分又は非液相成分として再分類し、液相成分として再分類された各成分を非液相成分から液相成分に編入して、液相成分及び非液相成分を更新するステップと、
（１１）更新後の液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値を各成分の液相における容量分率で重み付けした加重平均値として、更新後の液相全体の平均ハンセン溶解度指数値を算出するステップと、
（１２）前記ステップ（９）～（１１）を、前記ステップ（１０）において液相成分として再分類される非液相成分がなくなる最終段階まで繰り返すステップとを含む、
ことを特徴とする、多成分混合物の性状の推定方法。
【請求項2】
前記ステップ（１）の後に、前記多成分混合物に対し衝突誘起解離を行うステップ（２）を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記ステップ（２）の後に、前記ステップ（２）の衝突誘起解離により生成した各フラグメントイオンについて、質量分析を行い、前記各フラグメントイオンを構成するコアの構造及び存在割合を特定するステップ（３）を更に含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記ステップ（３）の後に、前記ステップ（１）におけるピークの各々に帰属する分子を、「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」に基づいて「クラス」に分け、前記各々の「クラス」に属するすべての分子について、その存在態様及び存在割合を推定するステップ（４）を更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記ステップ（３）において各コアの構造を特定するにあたり、前記ステップ（２）で得られた衝突誘起解離後のコアに関する情報と、予め用意したコア構造リストに記載されているコアに関する情報とを照合し、各コアの構造を特定することを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
【請求項6】
前記コア構造リストは、前記多成分混合物を構成する各成分を構成すると想定しうる各種のコアをリスト化したものであることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記多成分混合物を構成する各成分の分子構造は、コア、側鎖及び架橋を含むアトリビュートの種類、及びアトリビュートの数により表されることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
前記ステップ（４）における「その存在態様」は、そのクラスに属する分子がマルチコアである場合は、当該マルチコアを構成している複数のコア中に存在する同じ種類のヘテロ原子ごとの数の和及びこれら複数のコアのＤＢＥ値の和が、当該クラスのヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値と一致するように、コアを組み合わせてなるものであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項9】
前記ステップ（４）における「その存在割合」は、そのクラスに属する分子がマルチコアである場合、当該マルチコアを構成している複数のコアそれぞれの存在割合の積をそのマルチコアの存在割合とするものであることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項10】
前記多成分混合物が、ある多成分混合物を２以上の任意の部分に分画することにより得られた一つの分画物であることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
コンピュータを用いて、多成分混合物の組成モデルを決定する方法であって、多成分混合物を２以上の任意の部分に分画するステップＡと、
前記ステップＡで分画された各分画物について、請求項１～１０のいずれかに記載の方法により、各分画物を構成する各成分の分子構造及び存在割合を特定するステップＢと
前記ステップＡで分画された各分画物の混合比に従って、すべての分画物について得られた全成分の分子構造及び存在割合を統合するステップＣと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項12】
請求項１～１０のいずれかに記載の方法により特定された、多成分混合物を構成する各成分の分子構造及びその存在割合に基づいて、多成分混合物の物性値を推定する方法。
【請求項13】
前記ステップ（１２）の後に、液相成分における各成分の分率の合計を液相分率として算出するステップを更に含むことを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
前記ステップ（１２）の実施後の非液相成分における前記所望の温度での各成分の凝集度を、前記ステップ（１２）の実施後の液相全体の前記平均ハンセン溶解度指数値と前記ステップ（１２）の実施後の非液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値との差及び前記ステップ（１２）の実施後の非液相成分における各成分の濃度に基づいて算出するステップを更に有することを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
前記非液相成分における各成分の凝集度（Ｄ）を下記の式（Ａ）により算出することを特徴とする、請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。Ｄ(ｐ，ｑ) = ＭＡＳ (Ｋ０ +Ｋ１ p +Ｋ２ ｑ +Ｋ３ ｐ２ +Ｋ４ ｐｑ +Ｋ５ ｑ２+Ｋ６ｐ３ +Ｋ７ｐ２ｑ +Ｋ８ｐｑ２ +Ｋ９ ｑ３) ・・・（Ａ）
（式中、
ｐは、前記所望の温度（Ｔ）が、Ｔ≦１５０℃のときに、ｐ = (Ｌ０(Ｔ - 25) + Ｌ１)ＲＥＤｇ、前記所望の温度（Ｔ）が、１５０℃＜Ｔ≦２００℃のときに、ｐ = (Ｌ０(150 - 25) + Ｌ１)ＲＥＤｇ、前記所望の温度（Ｔ）が、２００℃＜Ｔのときに、ｐ = (Ｌ０(Ｔ - 25) + Ｌ２)ＲＥＤｇで表され、
Ｌ０、Ｌ１及びＬ２は、係数であり、
ＲＥＤｇは、ＲＥＤ≧０．３のときに、ＲＥＤｇ＝ＲＥＤ、ＲＥＤ＜０．３のときに、ＲＥＤｇ＝０．３と表され、
ＲＥＤは、ＲＥＤ＝Δδ／Ｒ０で表され、
Δδは、液相全体の前記平均ハンセン溶解度指数値と前記非液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値との差であり、
Ｒ０は、非液相成分における各成分の定数であり、
ｑは、ｑ＝ｌｏｇＣで表され、
Ｃは、非液相成分における各成分の濃度であり、
ＭＡＳ、及びＫ０～Ｋ９は、係数である。）
【請求項16】
前記ステップ（１２）の実施後の非液相成分における各成分のうち、前記凝集度が所定の閾値未満の成分を凝集相成分として分類し、前記凝集度が前記所定の閾値以上の成分を固相成分として分類するステップを更に有することを特徴とする、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項17】
前記凝集相成分として分類された各成分の分率の合計を凝集相分率として算出するステップと、前記固相成分として分類された各成分の分率の合計を固相分率として算出するステップとを更に有することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記凝集相成分として分類された各成分の凝集度の和を当該成分の数で除した値として、凝集相全体の平均凝集度を算出するステップを更に有することを特徴とする、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項19】
前記多成分混合物が石油であることを特徴とする請求項１～１８のいずれかに記載の方法。
【請求項20】
前記多成分混合物には、所望の種類の溶媒が所望の分率で混合されていることを特徴とする、請求項１～１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
前記多成分混合物は、重質油、又は重質油と溶媒との混合物であることを特徴とする、請求項１～２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
請求項１～２１のいずれか一項に記載の方法により、原多成分混合物の性状を推定し、さらに当該性状の推定結果に基づいて、前記原多成分混合物に所望の種類の溶媒を所望の分率で混合した場合、
前記原多成分混合物の温度を所望の温度に変更した場合、又は
前記原多成分混合物に所望の種類の溶媒を所望の分率で混合しかつ前記原多成分混合物の温度を所望の温度に変更した場合
における新多成分混合物の性状を予測し、
その予測を基に、前記所望の種類の溶媒を前記所望の分率で前記原多成分混合物に混合する、若しくは前記原多成分混合物の温度を前記所望の温度に変更する、又は、前記所望の種類の溶媒を前記所望の分率で前記原多成分混合物に混合しかつ前記原多成分混合物の温度を前記所望の温度に変更する、
ことを特徴とする、多成分混合物の処理方法。
【請求項23】
前記所望の種類の溶媒及び前記所望の分率、及び／又は前記所望の温度は、予測された前記新多成分混合物の性状が、推定された前記原多成分混合物における凝集相成分及び固相成分の全部又は一部が溶解し、又は、凝集相成分及び固相成分の凝集又は析出が抑制された性状となる溶媒及び分率、及び／又は温度であることを特徴とする、請求項２２に記載の多成分混合物の処理方法。
【請求項24】
前記所望の種類の溶媒及び前記所望の分率、及び／又は前記所望の温度は、予測された前記新多成分混合物の性状が、推定された前記原多成分混合物における非固相成分のうちの一種類以上の成分が析出した性状となる溶媒及び分率、及び／又は温度であることを特徴とする、請求項２２又は２３に記載の多成分混合物の処理方法。
【請求項25】
多成分混合物の性状推定装置であって、前記多成分混合物を構成する各成分の分率、融点及びハンセン溶解度指数値を取得する成分情報取得部と、
前記多成分混合物を構成する各成分のうちの所望の温度未満の融点を有する成分を液相成分として分類し、前記所望の温度以上の融点を有する成分を非液相成分として分類する初期分類部と、
液相の性状を推定する液相演算部と
を備え、
前記成分情報取得部は、
前記多成分混合物の質量分析により得られた前記多成分混合物の各成分の構造及びその分率を含む組成情報と、前記組成情報に紐付けられた各成分の融点及びハンセン溶解度指数値を含む物性情報とを取得し、
前記液相演算部は、
前記液相成分として分類された各成分のハンセン溶解度指数値を各成分の液相における容量分率で重み付けした加重平均値として、液相全体の平均ハンセン溶解度指数値を算出し、
液相全体の前記平均ハンセン溶解度指数値と、前記非液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値との差を算出し、
非液相成分における各成分を、前記差に基づいて、液相成分又は非液相成分として再分類し、液相成分として再分類された各成分を非液相成分から液相成分に編入して、液相成分及び非液相成分を更新し、
更新後の液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値を各成分の液相における容量分率で重み付けした加重平均値として、更新後の液相全体の平均ハンセン溶解度指数値を算出し、
液相成分として再分類される非液相成分がなくなる最終段階まで、平均ハンセン溶解度指数値、液相成分、及び非液相成分の更新を繰り返す、
ことを特徴とする多成分混合物の性状推定装置。
【請求項26】
非液相の性状を推定する非液相演算部を更に備え、前記非液相演算部は、前記所望の温度における前記最終段階での更新後の非液相成分における各成分の凝集度を、液相全体の前記平均ハンセン溶解度指数値と前記非液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値との差と、前記最終段階での更新後の非液相成分における各成分の濃度とに基づいて算出することを特徴とする請求項２５記載の多成分混合物の性状推定装置。
【請求項27】
請求項２５または２６に記載の装置の運転方法であって、請求項１２に記載の方法により推定された多成分混合物の物性値に基づいて、運転条件を設定することを特徴とする多成分混合物に関する装置の運転方法。
【請求項28】
請求項１～２１のいずれか一項に記載の方法を前記コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多成分混合物の性状の推定方法に関する。より詳細には、本発明は、コンピュータにより多成分混合物を構成する各成分の分子構造を特定し、そこから得られる構造情報および物性値データベースを用いた新規の多成分凝集モデルに基づいて、重質油をはじめとする種々の多成分混合物における各成分の溶解、凝集及び析出等の性状を定量的に推定する方法、それに使用される装置、及びその方法若しくは装置をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
石油精製に関する諸装置の運転においては、通常、比重や粘度、蒸留性状(沸点)などの全体の物理的性状に基づいて原料油を分析し、過去の類似のデータを有する油種の運転実績を参考にして運転条件を決めるという手法がとられている。
しかしながら、昨今では、輸入原油種が多様化しており、類似する過去のデータを探すことは容易ではない。さらに運転効率の向上や環境保護という面からも、単純に過去の運転実績を踏襲すればよいというものではなくなっている。
そこで、比重や粘度、蒸留性状というような石油全体を一括りにした観点で捉えるのではなく、石油を構成している炭化水素分子というレベルでその化学構造や存在割合を把握し、それにより得られた推定物性値等の知見に基づいて運転条件を設定することができれば、より客観性に基づいた効率的な運転ができると考えられてきた。そのため、石油業界においては、石油を分子レベルで把握する技術の出現が待ち望まれてきた。
ところが、石油は、膨大数の炭化水素分子からなる混合物であり、特に重質油は分子量が大きく、かつ複雑な化学構造を有する分子が極めて多種類存在するため、そのような分子の一つ一つについて、化学構造を特定し、それらの存在割合をも特定するというのは、非常に困難なことであった。
しかしながら、昨今では、輸入原油種が多様化しており、類似する過去のデータを探すことは容易ではない。さらに運転効率の向上や環境保護という面からも、単純に過去の運転実績を踏襲すればよいというものではなくなっている。
そこで、比重や粘度、蒸留性状というような石油全体を一括りにした観点で捉えるのではなく、石油を構成している炭化水素分子というレベルでその化学構造や存在割合を把握し、それにより得られた推定物性値等の知見に基づいて運転条件を設定することができれば、より客観性に基づいた効率的な運転ができると考えられてきた。そのため、石油業界においては、石油を分子レベルで把握する技術の出現が待ち望まれてきた。
ところが、石油は、膨大数の炭化水素分子からなる混合物であり、特に重質油は分子量が大きく、かつ複雑な化学構造を有する分子が極めて多種類存在するため、そのような分子の一つ一つについて、化学構造を特定し、それらの存在割合をも特定するというのは、非常に困難なことであった。
【0003】
これまで、石油を分子レベルで分析し化学構造を解析するにあたっては、高分解能質量分析装置であるフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴方式による質量分析計を用いて高精度に分子量を計測する技術が用いられてきた。例えば、特許文献１又は特許文献２に記載された方法である。
特に、特許文献２には、石油を構成している分子をアルゴン等に衝突させることにより、分子における架橋部分を切断して構成しているコア部分に分解し、それらの化学構造を求め、そののちにそれらを組み合わせて元の分子を再構築するという分子構造の推定方法が記載されている。
特に、特許文献２には、石油を構成している分子をアルゴン等に衝突させることにより、分子における架橋部分を切断して構成しているコア部分に分解し、それらの化学構造を求め、そののちにそれらを組み合わせて元の分子を再構築するという分子構造の推定方法が記載されている。
【0004】
また、アスファルトなどの残渣成分を多く含む重質油の処理において、残渣量を極力低減して原油の利用率を向上させることが求められている。石油精製の過程においては、重質油の分解処理をはじめとする様々な場面で、コークの前駆体であるアスファルテンの凝集を緩和、抑制することが必要である。そのため、アスファルテンの凝集を緩和、抑制する溶媒（溶剤）を原料油に予め混合しておくことが通常行われているが、混合される溶媒の種類及び量は、永年蓄積されてきた知見に基づいて経験的に選定されているのが現状である。
【0005】
一方、本出願に係る発明者らは、重質油に含まれるアスファルテンの凝集を抑制、緩和する技術について鋭意研究した結果、アスファルテンと溶媒とのハンセン溶解度指数値の差（Δδ）と、アスファルテンの凝集度との間に一定の関係があることを見出し、その差（Δδ）を指標として溶媒を選定する方法を開発した。かかる選定方法は、下記の特許文献３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特表２０１４－５００５０６号公報
【文献】特表２０１４－５０３８１６号公報
【文献】特開２０１４－２１８６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献２に記載の方法は、コアや架橋、側鎖という分子を形成するパーツについて、どのパーツとどのパーツを選択し、組み合わせて分子を構築するかは、確率に基づいて決定されるというものである。それゆえ、ある質量分析データをもとにして、同じ工程にて成分の分子構造の構築作業を行ったとしても、得られる結果は、構築作業の都度、異なるものとなってしまっていた。即ち、特許文献２に記載の方法では、得られる結果の一定性、再現性が担保されず、「装置の運転安定性が確保できない」という致命的な欠陥があった。
【0008】
また、溶媒と混合した重質油においては、液相のハンセン溶解度指数値は、溶媒の値そのものではなく、溶媒の値と重質油中の液相成分の値とに基づいて決まると考えられる。このため、重質油に含まれる各成分のうち、どの成分が溶解して液相をなすのか、それにより、液相のハンセン溶解度指数値はどう変化するのか、その結果、どの成分が凝集又は析出するのかについて、把握することが重要となる。しかしながら、複数の成分からなる溶液である多成分混合物の液相、凝集相及び固相の性状、その相変化のメカニズム、特に重質油中のアスファルテンの溶解、凝集及び析出の挙動については、産業上大きなテーマであるにもかかわらず、その解明はほとんどなされていない。
【0009】
本発明は、かかる状況下においてなされたものであり、コンピュータを用いて多成分混合物を構成する各成分の分子構造及び存在割合を一定の確実さを以て特定し、そこから得られる構造情報および物性値データベースを用いた多成分凝集モデルに基づいて、多成分混合物中の各成分の性状を推定する方法を提供することを目的としている。更に、本発明は、当該多成分混合物の性状の推定方法に使用される装置及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の目的を達成するため、本発明者らは、以下の本発明を創出した。即ち、本発明による多成分混合物の性状の推定方法は、コンピュータによる多成分混合物の性状の推定方法であって、
（１）前記多成分混合物に対し質量分析を行い、得られたピークの各々について、そのピークに帰属する分子の分子式を特定し、さらにその分子の存在割合を特定するステップと、
（５）前記ステップ（１）において分子式が特定された各分子に対し、それらを構成するコアの構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定して割り付けるステップと、
（６）前記ステップ（１）および（５）により特定された前記多成分混合物の各成分の分子構造から、各成分の融点及びハンセン溶解度指数値を取得するステップと、
（７）前記多成分混合物を構成する各成分のうち、所望の温度未満の融点を有する成分を液相成分として分類し、前記所望の温度以上の融点を有する成分を非液相成分として分類するステップと、
（８）前記液相成分として分類された各成分のハンセン溶解度指数値を各成分の当該液相における分率で重み付けした加重平均値として、液相全体の平均ハンセン溶解度指数値を算出するステップと、
（９）液相全体の前記平均ハンセン溶解度指数値と、非液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値との差を算出するステップと、
（１０）非液相成分における各成分を、前記差に基づいて、液相成分又は非液相成分として再分類し、液相成分として再分類された各成分を非液相成分から液相成分に編入して、液相成分及び非液相成分を更新するステップと、
（１１）更新後の液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値を各成分の当該液相における分率で重み付けした加重平均値として、更新後の液相全体の平均ハンセン溶解度指数値を算出するステップと、
（１２）前記ステップ（９）～（１１）を、前記ステップ（１０）において液相成分として再分類される非液相成分がなくなる最終段階まで繰り返すステップとを含む、
ことを特徴とするものである。
（１）前記多成分混合物に対し質量分析を行い、得られたピークの各々について、そのピークに帰属する分子の分子式を特定し、さらにその分子の存在割合を特定するステップと、
（５）前記ステップ（１）において分子式が特定された各分子に対し、それらを構成するコアの構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定して割り付けるステップと、
（６）前記ステップ（１）および（５）により特定された前記多成分混合物の各成分の分子構造から、各成分の融点及びハンセン溶解度指数値を取得するステップと、
（７）前記多成分混合物を構成する各成分のうち、所望の温度未満の融点を有する成分を液相成分として分類し、前記所望の温度以上の融点を有する成分を非液相成分として分類するステップと、
（８）前記液相成分として分類された各成分のハンセン溶解度指数値を各成分の当該液相における分率で重み付けした加重平均値として、液相全体の平均ハンセン溶解度指数値を算出するステップと、
（９）液相全体の前記平均ハンセン溶解度指数値と、非液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値との差を算出するステップと、
（１０）非液相成分における各成分を、前記差に基づいて、液相成分又は非液相成分として再分類し、液相成分として再分類された各成分を非液相成分から液相成分に編入して、液相成分及び非液相成分を更新するステップと、
（１１）更新後の液相成分における各成分のハンセン溶解度指数値を各成分の当該液相における分率で重み付けした加重平均値として、更新後の液相全体の平均ハンセン溶解度指数値を算出するステップと、
（１２）前記ステップ（９）～（１１）を、前記ステップ（１０）において液相成分として再分類される非液相成分がなくなる最終段階まで繰り返すステップとを含む、
ことを特徴とするものである。
【0011】
また、本発明の別の実施態様においては、上記多成分混合物の性状の推定方法を用いた多成分混合物の物性値の推定方法、多成分混合物の処理方法、多成分混合物の性状推定装置、および該装置の運転方法、並びに多成分混合物の性状の推定方法や該装置を実行するためのコンピュータプログラムも提供される。
【0012】
本発明の多成分混合物の処理方法は、上記の多成分混合物の性状推定方法により、原多成分混合物の性状を推定し、さらに当該性状推定結果に基づいて、原多成分混合物に所望の種類の溶媒を所望の分率で混合した場合、原多成分混合物の温度を所望の温度に変更した場合、又は原多成分混合物に所望の種類の溶媒を所望の分率で混合しかつ原多成分混合物の温度を所望の温度に変更した場合における新多成分混合物の性状を予測し、その予測を基に、その所望の種類の溶媒をその所望の分率で原多成分混合物に混合する、又は原多成分混合物の温度をその所望の温度に変更する、又はその所望の種類の溶媒をその所望の分率で原多成分混合物に混合しかつ原多成分混合物の温度をその所望の温度に変更することを特徴としている。
【0013】
本発明の多成分混合物の処理方法によれば、多成分混合物に溶媒を混合したり、多成分混合物の温度を変化させたりしたときの多成分混合物の性状を予想することができ、かかる予想に基づいて、多成分混合物の処理を行うことが可能となる。
【0014】
また、本発明の多成分混合物の処理方法において、好ましくは、その所望の種類の溶媒及びその所望の分率、及び／又はその所望の温度は、予測された新多成分混合物の性状が、推定された原多成分混合物における凝集相成分及び固相成分の全部又は一部が溶解し、又は、凝集相成分及び固相成分の凝集又は析出が抑制された性状となる溶媒及び分率、及び／又は温度である。
【0015】
これにより、溶媒種を適切に選択する、新たな溶媒を追加する、又は、溶液の温度を変更する措置を講じて、溶液中における凝集相及び固相の全部又は一部を溶解し、又は溶質の凝集若しくは析出を抑制することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、コンピュータを用いて多成分混合物を構成する各成分の分子構造及び存在割合を一定の確実さを以て特定し、そこから得られる構造情報に紐付けられた物性データを用いた多成分凝集モデルにより、多成分混合物の性状を推定する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態による方法を説明するフローチャートである。
【図2】衝突誘起解離を説明する模式図である。
【図3】ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られた質量スペクトルと、あるピークに帰属する分子のＪＡＣＤ表示例である。
【図4】ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られた質量スペクトルのチャートである。
【図5】衝突誘起解離後のＦＴ-ＩＣＲ-質量分析において得られたピークのｍ／ｚとコア構造リスト内の精密質量とを比較、照合を説明する模式図である。
【図6】上段は、試料である多成分混合物についてのＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られた質量スペクトルのチャートであり、中段及び下段は、得られたピークに帰属される分子式をヘテロ原子の種類と数ごとの「群」に分け、さらに、その「群」においてＤＢＥ値によりピーク化しなおしたチャートである
【図7】マルチコアの存在割合を説明する模式図である。
【図8】シングルコアの存在割合を説明する模式図である。
【図9】ＤＢＥ値２２に由来するコアの模式図である。
【図10】ＤＢＥ値２０に由来するコアの模式図である。
【図11】ＤＢＥ値ごとのコアの「クラス」分けを説明する模式図である。
【図12】ＤＢＥ値ごとのコアの「クラス」において、由来する親の質量順に並べたものを示す模式図である。
【図14】多環芳香族レジン（ＰＡ）について、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られた質量スペクトルのチャートである。
【図15】多環芳香族レジン（ＰＡ）について、衝突誘起解離後のＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られた質量スペクトルのチャートである。
【図16】ＨＳＰ値の模式図である。
【図17】無溶媒でのモデル重質油の液相、凝集相及び固相の量と凝集相の平均凝集度を表すグラフである。
【図18】トルエン溶媒でのモデル重質油の液相、凝集相及び固相の量と凝集相の平均凝集度を表すグラフである。本発明の実施形態による多成分混合物の性状推定装置の機能ブロック図である。
【図19】トルエンとブロモベンゼンの等質量被混合溶媒でのモデル重質油の液相、凝集相及び固相の量と凝集相の平均凝集度を表すグラフである。
【図20】本発明の実施形態による多成分混合物の性状推定装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
＜定義＞
本発明の実施形態を説明するにあたり、先ず、本明細書にて使用する用語ないし表現について説明する。
（１）「多成分混合物」
「多成分混合物」とは、二以上の成分からなるあらゆる混合物を包括する概念である。成分の含有割合は問わない。具体的には、好ましくは、「石油」であり、さらに好ましくは、「重質油」である。より詳しくは、「多くの芳香族化合物を主たる成分とする混合物」である。
本発明の実施形態を説明するにあたり、先ず、本明細書にて使用する用語ないし表現について説明する。
（１）「多成分混合物」
「多成分混合物」とは、二以上の成分からなるあらゆる混合物を包括する概念である。成分の含有割合は問わない。具体的には、好ましくは、「石油」であり、さらに好ましくは、「重質油」である。より詳しくは、「多くの芳香族化合物を主たる成分とする混合物」である。
【0019】
（２）「成分」
「成分」とは、「混合物をある特定の物理的又は化学的性状を基準として括った塊」、即ち、「ある特定の物理的又は化学的性状を基準として分画された分画物（フラクション）」を意味する。特定の物理的又は化学的性状を基準として括る方法としては、例えば、蒸留試験における沸点範囲を特定して、その温度範囲にあるものを一つの成分として分画する方法等が挙げられる。この場合、混合物は「分画物（フラクション）の集合体」ということになる。或いは、「成分」を、多成分混合物を構成する一つ一つの構成員であって、「同一の分子種に属すると認められる分子の集合体」と捉えてもよい。ここで、「同一の」とは、「分子構造を完璧に特定し、その上で同一である」、或いは、「分子構造上の異性体（分子式は同じであるが構造が異なるもの）どうしは同一のものとする」という意味と捉えてもよく、例えば、後述する「ＪＡＣＤのような方式で特定された構造において同一である」という意味と捉えてもよい。さらには、広く「任意に定めた基準に基づいて一括りにした分子の集合体」という意味と捉えてもよい。
「成分」とは、「混合物をある特定の物理的又は化学的性状を基準として括った塊」、即ち、「ある特定の物理的又は化学的性状を基準として分画された分画物（フラクション）」を意味する。特定の物理的又は化学的性状を基準として括る方法としては、例えば、蒸留試験における沸点範囲を特定して、その温度範囲にあるものを一つの成分として分画する方法等が挙げられる。この場合、混合物は「分画物（フラクション）の集合体」ということになる。或いは、「成分」を、多成分混合物を構成する一つ一つの構成員であって、「同一の分子種に属すると認められる分子の集合体」と捉えてもよい。ここで、「同一の」とは、「分子構造を完璧に特定し、その上で同一である」、或いは、「分子構造上の異性体（分子式は同じであるが構造が異なるもの）どうしは同一のものとする」という意味と捉えてもよく、例えば、後述する「ＪＡＣＤのような方式で特定された構造において同一である」という意味と捉えてもよい。さらには、広く「任意に定めた基準に基づいて一括りにした分子の集合体」という意味と捉えてもよい。
【0020】
（３）「構成する」
「多成分混合物を構成する」とは、多成分混合物中に存在する１００％すべての成分を想定するものでなくてもよい。本発明により特定される各成分の分子構造をどのように利用するかにより、どの程度の詳細さを以て成分としての分子種特定が必要になるかに応じて、「構成する各成分」を適宜決定すればよい。例えば、多成分混合物中において一定の存在量(存在割合)以上を持つ分子種のみを対象として、「構成する成分」と捉えてもよい。石油のような膨大な種類の分子種すべてについて分子構造を同定する必要性は必ずしも高いとは限らず、微量しか存在しない分子種等については、必要に応じて、無視してもよい。例えば、「多成分混合物」として、多環芳香族レジン分（ＰＡ）を対象とする場合、ＰＡを構成する成分として、パラフィン系化合物及びオレフィン系化合物の存在は無視してもよい。
「多成分混合物を構成する」とは、多成分混合物中に存在する１００％すべての成分を想定するものでなくてもよい。本発明により特定される各成分の分子構造をどのように利用するかにより、どの程度の詳細さを以て成分としての分子種特定が必要になるかに応じて、「構成する各成分」を適宜決定すればよい。例えば、多成分混合物中において一定の存在量(存在割合)以上を持つ分子種のみを対象として、「構成する成分」と捉えてもよい。石油のような膨大な種類の分子種すべてについて分子構造を同定する必要性は必ずしも高いとは限らず、微量しか存在しない分子種等については、必要に応じて、無視してもよい。例えば、「多成分混合物」として、多環芳香族レジン分（ＰＡ）を対象とする場合、ＰＡを構成する成分として、パラフィン系化合物及びオレフィン系化合物の存在は無視してもよい。
【0021】
（４）「分率」
「分率」とは、質量分率、容量分率又はモル分率等、存在割合を示すものであれば何でもよく、いずれをも含む概念である。液相全体の平均ハンセン溶解度指数値を算出する場合は、好ましくは容量分率が用いられ、各成分の当該液相における容量分率で重み付けした加重平均値として算出される。
「分率」とは、質量分率、容量分率又はモル分率等、存在割合を示すものであれば何でもよく、いずれをも含む概念である。液相全体の平均ハンセン溶解度指数値を算出する場合は、好ましくは容量分率が用いられ、各成分の当該液相における容量分率で重み付けした加重平均値として算出される。
【0022】
（５）「分子構造を特定する」、「分子」
「分子構造を特定する」とは、上記「成分」における「分子」に関し、分子が持つ構造に関する何等かの情報を特定するという行為であれば、あらゆる行為を包含するものである。目的及び必要性に応じて、その度合い、表示の方式を適宜選択すればよい。分子全体の構造を特定するという行為のみならず、分子の一部分についての構造に関する情報を組み込んでもよい。例えば、コア部分の構造のみを特定し、側鎖部分や架橋部分については構造は特定せず分子式のままにしておいてもよい。
本明細書において、好ましくは、後述する「ＪＡＣＤ」で分子構造を特定する。「ＪＡＣＤ」で構造が特定された分子というのは、後述するアトリビュートの結合位置の違いによる異性体をすべて含む概念である。本明細書において、「分子」は、異性体をすべて含む概念と捉えてもよい。
「分子構造を特定する」とは、上記「成分」における「分子」に関し、分子が持つ構造に関する何等かの情報を特定するという行為であれば、あらゆる行為を包含するものである。目的及び必要性に応じて、その度合い、表示の方式を適宜選択すればよい。分子全体の構造を特定するという行為のみならず、分子の一部分についての構造に関する情報を組み込んでもよい。例えば、コア部分の構造のみを特定し、側鎖部分や架橋部分については構造は特定せず分子式のままにしておいてもよい。
本明細書において、好ましくは、後述する「ＪＡＣＤ」で分子構造を特定する。「ＪＡＣＤ」で構造が特定された分子というのは、後述するアトリビュートの結合位置の違いによる異性体をすべて含む概念である。本明細書において、「分子」は、異性体をすべて含む概念と捉えてもよい。
【0023】
（６）「各成分の存在割合を特定する」
「各成分の存在割合を特定する」とは、混合物を構成する各成分について、それらが存在する比率を特定するという行為であれば、あらゆる行為を包含するものである。また、混合物を構成するすべての成分種について存在割合が特定されなければならないという意味ではなく、分析技術では検出が困難な程度の量しか存在しないような成分や特定する必要のない成分までを含めたすべての成分の存在割合を特定して初めて、「各成分の存在割合を特定した」とするものではない。かかる微量成分等については、「その他の成分」としてまとめて扱ってもよい。さらには、これらを「混合物を構成する各成分」という範囲から除外し、他の成分の存在割合を算出する上での分母に入れなくてもよい。
「各成分の存在割合を特定する」とは、混合物を構成する各成分について、それらが存在する比率を特定するという行為であれば、あらゆる行為を包含するものである。また、混合物を構成するすべての成分種について存在割合が特定されなければならないという意味ではなく、分析技術では検出が困難な程度の量しか存在しないような成分や特定する必要のない成分までを含めたすべての成分の存在割合を特定して初めて、「各成分の存在割合を特定した」とするものではない。かかる微量成分等については、「その他の成分」としてまとめて扱ってもよい。さらには、これらを「混合物を構成する各成分」という範囲から除外し、他の成分の存在割合を算出する上での分母に入れなくてもよい。
【0024】
（７）「すべての」
本明細書において、「すべての」とは、必ずしも「１００％全部の」という意味でなくてもよい。例えば、質量スペクトルについて「すべてのピーク」という言い方をしている箇所については、文字どおり、「１００％全部のピーク」という意味のみならず、例えば、その場面での検討の目的上必ずしも必要でない分子に関するピークや判別しにくいようなピーク等については、適宜、除外した上で、それ以外のピークを指すという意味と捉えてもよい。
本明細書において、「すべての」とは、必ずしも「１００％全部の」という意味でなくてもよい。例えば、質量スペクトルについて「すべてのピーク」という言い方をしている箇所については、文字どおり、「１００％全部のピーク」という意味のみならず、例えば、その場面での検討の目的上必ずしも必要でない分子に関するピークや判別しにくいようなピーク等については、適宜、除外した上で、それ以外のピークを指すという意味と捉えてもよい。
【0025】
（８）「ピーク」
質量分析において得られるピークの横軸は、多成分混合物を構成する各成分の分子イオン又は擬分子イオンについてのｍ／ｚである。このｍ／ｚが示す数値は、分子イオン又は擬分子イオンの質量に相当する数値であるため、概ね、そのピークに帰属させられる分子の分子量を表している。本明細書では、この「質量分析において得られた、分子イオン又は擬分子イオンについてのｍ／ｚのピーク」を、「質量分析において得られたピーク」、又は単に「ピーク」ということがある。また、当該ピークの高さは、そのピークに帰属する分子の相対的な存在割合を示している。
質量分析において得られるピークの横軸は、多成分混合物を構成する各成分の分子イオン又は擬分子イオンについてのｍ／ｚである。このｍ／ｚが示す数値は、分子イオン又は擬分子イオンの質量に相当する数値であるため、概ね、そのピークに帰属させられる分子の分子量を表している。本明細書では、この「質量分析において得られた、分子イオン又は擬分子イオンについてのｍ／ｚのピーク」を、「質量分析において得られたピーク」、又は単に「ピーク」ということがある。また、当該ピークの高さは、そのピークに帰属する分子の相対的な存在割合を示している。
【0026】
（９）「分子式」
「分子式」とは、分子を構成する元素の種類と数のみを示す式のことであり、構造は特定されていないものを指している。分子を構成する元素の種類と数がわかっているため、分子量及び後述するＤＢＥ値等の情報は得ることができる。
本発明において主として用いているフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴方式による質量分析（以下、「ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析」ともいい、ＦＴ－ＩＣＲ－質量分析により得られたスペクトルを「ＦＴ－ＩＣＲ－質量分析スペクトル」ともいう）においては、ｍ／ｚの値を小数点第４位まで決定することができる。そのため、原子の同位体の存在をも考慮した精密な質量の数合わせを行うことにより、そのピークに帰属する分子の分子式を決定することができる。分子式というのは、分子を構成する元素の種類と数のみを表すものにすぎないため、上記決定された分子式に該当する分子としては、異性体が複数存在しうる。即ち、１本のピークには、分子式が同一である複数の異性体が帰属しうる。
ただし、ＦＴ－ＩＣＲ－質量分析の特性上、分子式は同一であっても、例えば、その分子イオンに水素イオンが付加している等により、元の分子イオンと質量が異なることになり、そのため別のピークとして現れることがある。よって、測定上は別ピークとして現れたものであっても、分子式を構成する元素の種類と数が同一であるものは「同一の分子式」として捉えてもよい。「その分子式に該当する分子」という文言において、「その分子式」というのは、このような「同一の分子式」という意味で捉えてもよい。また、「あるピーク」という場合、上記の意味で「同一の分子式」を表しているとされた種々のｍ／ｚのピークをすべてまとめて捉えた概念と考えてもよい。
「分子式」とは、分子を構成する元素の種類と数のみを示す式のことであり、構造は特定されていないものを指している。分子を構成する元素の種類と数がわかっているため、分子量及び後述するＤＢＥ値等の情報は得ることができる。
本発明において主として用いているフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴方式による質量分析（以下、「ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析」ともいい、ＦＴ－ＩＣＲ－質量分析により得られたスペクトルを「ＦＴ－ＩＣＲ－質量分析スペクトル」ともいう）においては、ｍ／ｚの値を小数点第４位まで決定することができる。そのため、原子の同位体の存在をも考慮した精密な質量の数合わせを行うことにより、そのピークに帰属する分子の分子式を決定することができる。分子式というのは、分子を構成する元素の種類と数のみを表すものにすぎないため、上記決定された分子式に該当する分子としては、異性体が複数存在しうる。即ち、１本のピークには、分子式が同一である複数の異性体が帰属しうる。
ただし、ＦＴ－ＩＣＲ－質量分析の特性上、分子式は同一であっても、例えば、その分子イオンに水素イオンが付加している等により、元の分子イオンと質量が異なることになり、そのため別のピークとして現れることがある。よって、測定上は別ピークとして現れたものであっても、分子式を構成する元素の種類と数が同一であるものは「同一の分子式」として捉えてもよい。「その分子式に該当する分子」という文言において、「その分子式」というのは、このような「同一の分子式」という意味で捉えてもよい。また、「あるピーク」という場合、上記の意味で「同一の分子式」を表しているとされた種々のｍ／ｚのピークをすべてまとめて捉えた概念と考えてもよい。
【0027】
（１０）「コア」、「シングルコア」、「ダブルコア」
「コア」とは、後述の「ＪＡＣＤ」の項で記載する「アトリビュート」の一種であって、具体的には、芳香環又はナフテン環そのもの、芳香環とナフテン環が架橋ではなく直接結合しているもの、芳香環又はナフテン環にヘテロ環が架橋ではなく直接結合しているものである。架橋又は側鎖は、コアとは別のアトリビュートであるため、「コア」とは、架橋又は側鎖を一切有しないものを意味している。
一方、「シングルコア」とは、上記コアを１個だけ有する分子を指す概念である。分子を指す概念であるため、コアに側鎖が結合しているものも包含している。上記コアの２個以上が架橋してなる分子を「マルチコア」という。「マルチコア」も分子を意味するため、コアに側鎖が結合しているものも包含している。２個のコアが架橋してなる分子を「ダブルコア」という。
例えば、以下に示すナフタレン分子は、１個の芳香環からなるものであるため「シングルコア」であり、ベンゼン環２個からなるダブルコアではない。
「コア」とは、後述の「ＪＡＣＤ」の項で記載する「アトリビュート」の一種であって、具体的には、芳香環又はナフテン環そのもの、芳香環とナフテン環が架橋ではなく直接結合しているもの、芳香環又はナフテン環にヘテロ環が架橋ではなく直接結合しているものである。架橋又は側鎖は、コアとは別のアトリビュートであるため、「コア」とは、架橋又は側鎖を一切有しないものを意味している。
一方、「シングルコア」とは、上記コアを１個だけ有する分子を指す概念である。分子を指す概念であるため、コアに側鎖が結合しているものも包含している。上記コアの２個以上が架橋してなる分子を「マルチコア」という。「マルチコア」も分子を意味するため、コアに側鎖が結合しているものも包含している。２個のコアが架橋してなる分子を「ダブルコア」という。
例えば、以下に示すナフタレン分子は、１個の芳香環からなるものであるため「シングルコア」であり、ベンゼン環２個からなるダブルコアではない。
【0028】
【化1】
【0029】
（１１）「ＤＢＥ値」
「ＤＢＥ値」とは、分子式が、「ＣｃＨｈＮｎＯｏＳｓ」である場合、以下の式（１）にて算出される値である。
ＤＢＥ ＝ c－ ｈ／２＋ｎ／２ ＋ １ ・・・（１）
（式中、ｃは炭素原子の数、ｈは水素原子の数、ｎは窒素原子の数、ｏは酸素原子の数、ｓは硫黄原子の数を示す。）
この値は、概ね、分子における不飽和性、とりわけ、二重結合及び環の存在の程度を示すものである。
「ＤＢＥ値」とは、分子式が、「ＣｃＨｈＮｎＯｏＳｓ」である場合、以下の式（１）にて算出される値である。
ＤＢＥ ＝ c－ ｈ／２＋ｎ／２ ＋ １ ・・・（１）
（式中、ｃは炭素原子の数、ｈは水素原子の数、ｎは窒素原子の数、ｏは酸素原子の数、ｓは硫黄原子の数を示す。）
この値は、概ね、分子における不飽和性、とりわけ、二重結合及び環の存在の程度を示すものである。
【0030】
（１２）「ＪＡＣＤ (ジャックディー)」「Juxtaposed Attributes for Chemical-structure Description）」
「ＪＡＣＤ」とは、分子構造に関する新規な表示方式であって、分子の構造を、アトリビュートの種類及びアトリビュートの数により表示するものである。アトリビュートが他のアトリビュートのいずれの位置において結合しているかについては表示しない。
上記において、「アトリビュート」とは、分子を構成している化学構造上の部品（パーツ）を指す概念である。芳香族化合物においては、具体的には、前述の「コア」、「架橋」及び「側鎖」を指す。
この表示方式によると、石油を構成する膨大数の分子の各々に関し、それらの構造を、必要かつ十分な程度に特定することができる。
以下の化学式で表された分子を例にとって説明する。
「ＪＡＣＤ」とは、分子構造に関する新規な表示方式であって、分子の構造を、アトリビュートの種類及びアトリビュートの数により表示するものである。アトリビュートが他のアトリビュートのいずれの位置において結合しているかについては表示しない。
上記において、「アトリビュート」とは、分子を構成している化学構造上の部品（パーツ）を指す概念である。芳香族化合物においては、具体的には、前述の「コア」、「架橋」及び「側鎖」を指す。
この表示方式によると、石油を構成する膨大数の分子の各々に関し、それらの構造を、必要かつ十分な程度に特定することができる。
以下の化学式で表された分子を例にとって説明する。
【0031】
【化2】
【0032】
この化合物をＪＡＣＤで表すと、以下の表１のようになる。
【0033】
【表1】
【0034】
ＪＡＣＤで表示され、構造が特定された分子とは、アトリビュートの結合位置の違いによる異性体をすべて含む概念である。
【0035】
（１３）「物性値」
「物性値」とは、上記の方法により特定された分子構造及びその存在割合に基づいて得られる値であって、物質の物理的又は化学的な性質や性状、特性を表現するものであれば、名称の如何に拘わらず、「物性値」に含まれる。本明細書において、「物性値」とは、これらに限定されるものではないが、例えば、融点、ハンセン溶解度指数値、生成ギブス自由エネルギー、イオン化ポテンシャル、分極率、誘電率、蒸気圧、液体密度、API度、気体粘度、液体粘度、表面張力、沸点、臨界温度、臨界圧力、臨界体積、生成熱、熱容量、双極子モーメント、エンタルピー、エントロピー等である。
「物性値」とは、上記の方法により特定された分子構造及びその存在割合に基づいて得られる値であって、物質の物理的又は化学的な性質や性状、特性を表現するものであれば、名称の如何に拘わらず、「物性値」に含まれる。本明細書において、「物性値」とは、これらに限定されるものではないが、例えば、融点、ハンセン溶解度指数値、生成ギブス自由エネルギー、イオン化ポテンシャル、分極率、誘電率、蒸気圧、液体密度、API度、気体粘度、液体粘度、表面張力、沸点、臨界温度、臨界圧力、臨界体積、生成熱、熱容量、双極子モーメント、エンタルピー、エントロピー等である。
【0036】
（１４）「石油」
本明細書において、「石油」とは、原油、並びに原油を蒸留して得られる諸留分及び諸留分に改質や分解等の二次装置による処理を加えて得られる留分等をも含む総称的な概念をいう。或いは、原油を蒸留して得られたある留分について、さらに飽和炭化水素や芳香族炭化水素等の成分に分画した分画物をさすこともある。
（１５）「石油に関する装置」
本明細書において、「石油に関する装置」とは、蒸留装置や抽出装置をはじめ、改質装置、水素添加反応装置、脱硫装置等の化学反応を伴う装置等、石油の処理に関する装置をすべて含む。「石油に関する装置」を総じて、「石油精製装置」ともいう。
本明細書において、「石油」とは、原油、並びに原油を蒸留して得られる諸留分及び諸留分に改質や分解等の二次装置による処理を加えて得られる留分等をも含む総称的な概念をいう。或いは、原油を蒸留して得られたある留分について、さらに飽和炭化水素や芳香族炭化水素等の成分に分画した分画物をさすこともある。
（１５）「石油に関する装置」
本明細書において、「石油に関する装置」とは、蒸留装置や抽出装置をはじめ、改質装置、水素添加反応装置、脱硫装置等の化学反応を伴う装置等、石油の処理に関する装置をすべて含む。「石油に関する装置」を総じて、「石油精製装置」ともいう。
【0037】
＜多成分混合物の各成分の分子構造の特定＞
次に、図１のフローチャートを参照して、本実施形態における多成分混合物の各成分の分子構造を特定するための、各ステップを説明する。
（１）ステップ１(質量分析)（図１のＳ１）
ステップ１は、多成分混合物に対し質量分析を行い、得られたピークの各々について、そのピークに帰属する分子の分子式を特定し、さらにその分子の存在割合を特定するステップである。即ち、多成分混合物に対し質量分析を行い、それにより得られたすべてのピークについて、各ピークに帰属する分子の分子式を特定し、さらにその分子式に該当する分子の存在割合を特定するステップである。
次に、図１のフローチャートを参照して、本実施形態における多成分混合物の各成分の分子構造を特定するための、各ステップを説明する。
（１）ステップ１(質量分析)（図１のＳ１）
ステップ１は、多成分混合物に対し質量分析を行い、得られたピークの各々について、そのピークに帰属する分子の分子式を特定し、さらにその分子の存在割合を特定するステップである。即ち、多成分混合物に対し質量分析を行い、それにより得られたすべてのピークについて、各ピークに帰属する分子の分子式を特定し、さらにその分子式に該当する分子の存在割合を特定するステップである。
【0038】
質量分析は、超高分解能の質量分析計を用いるのが好ましい。具体的には、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析計を用いて、公知の方法、即ち、試料をソフトイオン化して分子イオン又は擬分子イオンを形成することにより、高精度な計測を行う。
【0039】
（２）ステップ２(衝突誘起解離)（図１のＳ２）
ステップ２は、多成分混合物に対し衝突誘起解離を行うステップである。「衝突誘起解離(Collision Induced Dissociation、以下、「ＣＩＤ」ともいう。)」とは、分子をイオン化し、これをアルゴン等の不活性ガスに衝突させ、架橋及び側鎖を切断する操作をいう。通常、当該多成分混合物を構成する各成分における架橋及び側鎖が切断されるように、衝突エネルギーを与えることが好ましい。架橋及び側鎖を切断することにより、コアごとのフラグメントイオンが生成される。このコアは、衝突誘起解離では切断し得なかった炭素数０～４程度の脂肪族基を側鎖として有していることがある。
多成分混合物に対しＦＴ-ＩＣＲ-質量分析を行ったとき、得られるピークのｍ／ｚから、多成分混合物を構成する分子の分子式を決定することができるが、その分子の「コア」に関する情報は得られない。そこで、さらに、衝突誘起解離を行って、多成分混合物を構成する各分子中の架橋及び側鎖を切断すれば、多成分混合物全体の中に存在するコアの種類を知ることができる。
衝突誘起解離を行う条件としては、分子中の架橋及び側鎖を有効に切断できる衝突エネルギー、例えば、１０～５０ｋｃａｌ／モルが好ましく、２０～４０ｋｃａｌ／モルがより好ましい。なお、４０ｋｃａｌ／モルは、分子量を７００とすると３２ｅＶに相当する。
ステップ２は、多成分混合物に対し衝突誘起解離を行うステップである。「衝突誘起解離(Collision Induced Dissociation、以下、「ＣＩＤ」ともいう。)」とは、分子をイオン化し、これをアルゴン等の不活性ガスに衝突させ、架橋及び側鎖を切断する操作をいう。通常、当該多成分混合物を構成する各成分における架橋及び側鎖が切断されるように、衝突エネルギーを与えることが好ましい。架橋及び側鎖を切断することにより、コアごとのフラグメントイオンが生成される。このコアは、衝突誘起解離では切断し得なかった炭素数０～４程度の脂肪族基を側鎖として有していることがある。
多成分混合物に対しＦＴ-ＩＣＲ-質量分析を行ったとき、得られるピークのｍ／ｚから、多成分混合物を構成する分子の分子式を決定することができるが、その分子の「コア」に関する情報は得られない。そこで、さらに、衝突誘起解離を行って、多成分混合物を構成する各分子中の架橋及び側鎖を切断すれば、多成分混合物全体の中に存在するコアの種類を知ることができる。
衝突誘起解離を行う条件としては、分子中の架橋及び側鎖を有効に切断できる衝突エネルギー、例えば、１０～５０ｋｃａｌ／モルが好ましく、２０～４０ｋｃａｌ／モルがより好ましい。なお、４０ｋｃａｌ／モルは、分子量を７００とすると３２ｅＶに相当する。
【0040】
（３）ステップ３（各コアの構造及び存在割合の特定）（図１のＳ３）
ステップ３は、ステップ２の衝突誘起解離により生成した各フラグメントイオンについて、質量分析、好ましくは、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析を行い、各フラグメントイオンを構成するコアの構造及び存在割合を特定するステップである。
ステップ３は、ステップ２の衝突誘起解離により生成した各フラグメントイオンについて、質量分析、好ましくは、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析を行い、各フラグメントイオンを構成するコアの構造及び存在割合を特定するステップである。
【0041】
（ア）まず、各フラグメントイオンを構成するコアについて、その構造を特定する方法を説明する。
具体的には、前記ステップ２で得られたコアに関する情報と、予め用意しておいたコア構造リストに記載されているコアに関する情報とを照合し、各コアの構造を特定する方法である。
詳しくは、以下のとおりである。
ｉ. 衝突誘起解離後におけるコアに関する情報の取得
衝突誘起解離後の各フラグメントイオンのＦＴ-ＩＣＲ-質量分析においては、コアの部分は同じであっても、側鎖として炭素数が０～４程度の脂肪族基を有するフラグメントイオンは、その側鎖の種類に応じて、各々質量が異なるため、別々のピークとして現れる。そこで、コアに側鎖として炭素数が０～４の脂肪族基を持つものについて、これら各種の質量を予め算出しておき、上記現れた別々のピークを種々比較照合すれば、コアそのものの質量を割り出すことが可能となる。
この方法を用いて、ステップ２において、衝突誘起解離後に得られたピークの各々について、そのピークに帰属されるコアは、質量がいくつで、Ｏ，Ｎ又はＳ原子等のヘテロ原子がいくつ存在し、またＤＢＥ値から芳香環がいくつ存在しているかという情報を得ることができる。
具体的には、前記ステップ２で得られたコアに関する情報と、予め用意しておいたコア構造リストに記載されているコアに関する情報とを照合し、各コアの構造を特定する方法である。
詳しくは、以下のとおりである。
ｉ. 衝突誘起解離後におけるコアに関する情報の取得
衝突誘起解離後の各フラグメントイオンのＦＴ-ＩＣＲ-質量分析においては、コアの部分は同じであっても、側鎖として炭素数が０～４程度の脂肪族基を有するフラグメントイオンは、その側鎖の種類に応じて、各々質量が異なるため、別々のピークとして現れる。そこで、コアに側鎖として炭素数が０～４の脂肪族基を持つものについて、これら各種の質量を予め算出しておき、上記現れた別々のピークを種々比較照合すれば、コアそのものの質量を割り出すことが可能となる。
この方法を用いて、ステップ２において、衝突誘起解離後に得られたピークの各々について、そのピークに帰属されるコアは、質量がいくつで、Ｏ，Ｎ又はＳ原子等のヘテロ原子がいくつ存在し、またＤＢＥ値から芳香環がいくつ存在しているかという情報を得ることができる。
【0042】
ii. 衝突誘起解離後におけるコアの構造の特定
衝突誘起解離後におけるコアの構造を特定する方法として、予め、多成分混合物の各成分分子を構成すると想定できる各種のコアをモデルとしてリスト化した、「コア構造リスト」を作成しておき、当該リストに格納されているコアの分子量、ヘテロ原子の種類と数等の情報と上記にて得られたコアの情報を照合して、このリストの中から最も妥当と考えられるコアのモデルを選択し、そのコアを当該コアとして該当させるという方法がある。
この方法により、衝突誘起解離後のＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたすべてのピークに対して、コアが割り付けられ、その構造を知ることが可能となる。
衝突誘起解離後におけるコアの構造を特定する方法として、予め、多成分混合物の各成分分子を構成すると想定できる各種のコアをモデルとしてリスト化した、「コア構造リスト」を作成しておき、当該リストに格納されているコアの分子量、ヘテロ原子の種類と数等の情報と上記にて得られたコアの情報を照合して、このリストの中から最も妥当と考えられるコアのモデルを選択し、そのコアを当該コアとして該当させるという方法がある。
この方法により、衝突誘起解離後のＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたすべてのピークに対して、コアが割り付けられ、その構造を知ることが可能となる。
【0043】
iii.コア構造リスト
上記コア構造リストに格納するコアの種類については、特に限定されるものではなく、いかなるものであってもよいが、格納するコアの選定の妥当性が各コアの構造特定の妥当性に直結することになる。
試料である多成分混合物そのものの内容に応じて、予め「コア構造リスト」を作成しておくのが好ましい。例えば、多成分混合物が石油の場合、これまでの石油に関する知見をもとにして、予め、「石油の分子構造特定用のコア構造リスト」を作成しておき、それを用いればよい。
リストの作成においては、基本となる芳香環における環数、芳香環に直接結合するナフテン環の種類と数（カタ型かペリ型かという違いも含む）及び直接結合の態様（即ち、基本芳香環のどの位置にどういう形でナフテン環が結合しているのかという態様）等、諸条件を勘案して、適当数のコアを格納するのがよい。
例えば、芳香環の大きさは６環までとすることや、ヘテロ原子はＮ、Ｏ、Ｓを想定し、ヘテロ環の種類としては１０個程度とすること等、計算上の便宜を考慮してリストを作成すればよい。
上記コア構造リストに格納するコアの種類については、特に限定されるものではなく、いかなるものであってもよいが、格納するコアの選定の妥当性が各コアの構造特定の妥当性に直結することになる。
試料である多成分混合物そのものの内容に応じて、予め「コア構造リスト」を作成しておくのが好ましい。例えば、多成分混合物が石油の場合、これまでの石油に関する知見をもとにして、予め、「石油の分子構造特定用のコア構造リスト」を作成しておき、それを用いればよい。
リストの作成においては、基本となる芳香環における環数、芳香環に直接結合するナフテン環の種類と数（カタ型かペリ型かという違いも含む）及び直接結合の態様（即ち、基本芳香環のどの位置にどういう形でナフテン環が結合しているのかという態様）等、諸条件を勘案して、適当数のコアを格納するのがよい。
例えば、芳香環の大きさは６環までとすることや、ヘテロ原子はＮ、Ｏ、Ｓを想定し、ヘテロ環の種類としては１０個程度とすること等、計算上の便宜を考慮してリストを作成すればよい。
【0044】
iv.コア構造リストからの選定
コア構造リストには、「分子量、ＤＢＥ値及びヘテロ原子の種類と数がすべて同じであるが、構造式が異なる」というものが複数存在している場合がある。この場合、それらの複数のうちどれを第一優先として選定するかについては、適宜、ルールを決めておけばよい。例えば、優先性として、次の１～３が挙げられる。
１．芳香環のみから成るものを優先する。
２．不飽和結合の多いものを優先する。
３．環数の少ないものを優先する。
コア構造リストには、「分子量、ＤＢＥ値及びヘテロ原子の種類と数がすべて同じであるが、構造式が異なる」というものが複数存在している場合がある。この場合、それらの複数のうちどれを第一優先として選定するかについては、適宜、ルールを決めておけばよい。例えば、優先性として、次の１～３が挙げられる。
１．芳香環のみから成るものを優先する。
２．不飽和結合の多いものを優先する。
３．環数の少ないものを優先する。
【0045】
（イ）次に、各コアの存在割合を特定する方法を説明する。
前述のとおり、ステップ２において衝突誘起解離後に得られた各々のピークの高さから、そのｍ／ｚ、即ち、その質量を持つコアの存在割合を求めることができる。
本ステップ３で得られた衝突誘起解離後の各コアの構造は、後にステップ５にて用いられることになり、また、衝突誘起解離後の各コアの存在割合は、後にステップ４にて用いられることになる。
前述のとおり、ステップ２において衝突誘起解離後に得られた各々のピークの高さから、そのｍ／ｚ、即ち、その質量を持つコアの存在割合を求めることができる。
本ステップ３で得られた衝突誘起解離後の各コアの構造は、後にステップ５にて用いられることになり、また、衝突誘起解離後の各コアの存在割合は、後にステップ４にて用いられることになる。
【0046】
（４）ステップ４（クラスごとのコアの存在態様及び存在割合の推定）（図１のＳ４）
ステップ１におけるピークの各々に帰属する分子を、「ヘテロ原子の種類と数（ゼロを含む。）及びＤＢＥ値」に基づいて「クラス」に分け、当該各々の「クラス」に属するすべての分子について、その存在態様及び存在割合を推定するステップである。
言い換えれば、ステップ１におけるすべてのピークに帰属する分子について、ステップ１にて特定された各々の分子式における「ヘテロ原子の種類と数（ゼロを含む。）及びＤＢＥ値」に基づいて「クラス」に分け、当該各々の「クラス」に属するすべての分子について、その存在態様及び存在割合を推定するステップである。
ステップ１におけるピークの各々に帰属する分子を、「ヘテロ原子の種類と数（ゼロを含む。）及びＤＢＥ値」に基づいて「クラス」に分け、当該各々の「クラス」に属するすべての分子について、その存在態様及び存在割合を推定するステップである。
言い換えれば、ステップ１におけるすべてのピークに帰属する分子について、ステップ１にて特定された各々の分子式における「ヘテロ原子の種類と数（ゼロを含む。）及びＤＢＥ値」に基づいて「クラス」に分け、当該各々の「クラス」に属するすべての分子について、その存在態様及び存在割合を推定するステップである。
【0047】
以下、ステップ４について詳説する。
（ア）ステップ１において、すべてのピークについて分子式が特定されているため、その分子式におけるヘテロ原子の種類とその数及びＤＢＥ値が判明する。したがって、本ステップでは、この「ヘテロ原子の種類とその数及びＤＢＥ値」に基づいて、すべてのピークに帰属させた分子それぞれを、「ヘテロ原子の種類とその数及びＤＢＥ値」ごとに括られたそれぞれの「クラス」の中に編入する。
「ヘテロ原子の種類と数」とは、詳しくは、「ヘテロ原子の種類ごとのそのヘテロ原子の数」である。ヘテロ原子とは、好ましくは、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子であるため、「ヘテロ原子の種類と数」とは、好ましくは、「窒素原子、硫黄原子及び酸素原子のそれぞれの数」ということもできる。よって、ヘテロ原子に関して言えば、「窒素原子の数、硫黄原子の数及び酸素原子の数のすべてが一致するもの」が同一の「クラス」に入ることになる。
（ア）ステップ１において、すべてのピークについて分子式が特定されているため、その分子式におけるヘテロ原子の種類とその数及びＤＢＥ値が判明する。したがって、本ステップでは、この「ヘテロ原子の種類とその数及びＤＢＥ値」に基づいて、すべてのピークに帰属させた分子それぞれを、「ヘテロ原子の種類とその数及びＤＢＥ値」ごとに括られたそれぞれの「クラス」の中に編入する。
「ヘテロ原子の種類と数」とは、詳しくは、「ヘテロ原子の種類ごとのそのヘテロ原子の数」である。ヘテロ原子とは、好ましくは、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子であるため、「ヘテロ原子の種類と数」とは、好ましくは、「窒素原子、硫黄原子及び酸素原子のそれぞれの数」ということもできる。よって、ヘテロ原子に関して言えば、「窒素原子の数、硫黄原子の数及び酸素原子の数のすべてが一致するもの」が同一の「クラス」に入ることになる。
【0048】
（イ）次に、（ア）に記載した「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」で括られた各クラスにおいて、そのクラスに属する各分子が、どういうシングルコア又はマルチコアであるのかを推定する。また、それらのシングルコア及びマルチコアは、それぞれどういう割合で存在するのかを推定する。
これらの推定を行うにあたっては、実際の計算上の便宜から、いくつかの仮定を設けて行うのが好ましい。
ここで、「マルチコア」は、どういうコアどうしが架橋して結合しているのかにより、いろいろな組み合わせがありうる。ただし、マルチコアを形成する複数個のコアのＤＢＥ値の和及びヘテロ原子の種類に応じた数の和は、そのクラスに属しているものは、皆、同じ値である。
これらの推定を行うにあたっては、実際の計算上の便宜から、いくつかの仮定を設けて行うのが好ましい。
ここで、「マルチコア」は、どういうコアどうしが架橋して結合しているのかにより、いろいろな組み合わせがありうる。ただし、マルチコアを形成する複数個のコアのＤＢＥ値の和及びヘテロ原子の種類に応じた数の和は、そのクラスに属しているものは、皆、同じ値である。
【0049】
（ウ） 上記のように、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークの各々に帰属する分子について、ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値が同じものからなるクラスごとに括り直したが、そのクラスに属する分子は、シングルコア又はマルチコアである。これらのシングルコア又はマルチコアが、どういうコアをもって構成されるのかを推定する好ましい方法について、以下、説明する。
【0050】
そのクラスに属する分子が、シングルコアである場合は、そのクラスに該当するヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値を持つシングルコアが該当する。そのクラスに属する分子が、マルチコアである場合は、当該マルチコアを構成している複数のコア中に存在する同じ種類のヘテロ原子ごとの数の和及びこれら複数のコアのＤＢＥ値の和が、当該クラスのヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値と一致するように、コアを組み合わせたものが該当する。複数のコアのヘテロ原子の種類に応じた数の和及びＤＢＥ値の和がそのクラスのヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値に該当すればよいのであるから、マルチコアを構成する複数のコアの組み合わせは、通常、１つとは限らず、数通り存在する。
【0051】
（エ）次に、「そのクラスに属する各分子であるシングルコア及びマルチコアは、それぞれどういう割合で存在するのか」を推定する。
好ましくは、最初に、マルチコアの存在割合は、そのマルチコアを構成している複数のコアそれぞれの存在割合の積であると仮定し、これを推定値とする。
好ましくは、最初に、マルチコアの存在割合は、そのマルチコアを構成している複数のコアそれぞれの存在割合の積であると仮定し、これを推定値とする。
【0052】
（５）ステップ５（コア構造、側鎖及び架橋の決定）（図１のＳ５）
ステップ５は、ステップ４において存在態様が推定された各分子に対し、それらを構成するコアの構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定して割り付けるステップである。
ステップ５は、ステップ４において存在態様が推定された各分子に対し、それらを構成するコアの構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定して割り付けるステップである。
【0053】
（ア）「ステップ４において存在態様が推定された各分子」に対し、「それらを形成するコアの構造を決定する」とは、以下のｉ～ｖの操作により行うものである。
ｉ.ステップ４で存在態様がマルチコアと推定された場合は、それを構成しているコアごとに分けて（解除して）とらえる。
ｉ.ステップ４で存在態様がマルチコアと推定された場合は、それを構成しているコアごとに分けて（解除して）とらえる。
【0054】
ii.ステップ４で存在態様がシングルコアであると推定されたもの及び上記ｉのようにマルチコアを解除して生成したコアのすべてについて、同じ「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」のものごとにそれぞれの「クラス」に括り直す。因みに、ここでいう「クラス」は、もともとのシングルコア及びマルチコアを解除して得られたコアに関する概念であり、ステップ４で述べた分子に関する「クラス」とは別のものである。
【0055】
iii.上記iiで括られた「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」のすべての「クラス」に関し、その「クラス」に存在しているコアのすべてについて、具体的な構造を割り付ける。
【0056】
（イ）以下のｉ～iiiの操作により、さらに側鎖及び架橋を決定する。
ｉ.上記により、シングルコア又はマルチコアのコアの部分の構造は特定することができたが、コアの部分のみの存在を想定しただけでは、対象とする試料についてＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークのｍ／ｚが示す質量に合致しない。即ち、コアの部分に関与している炭素、水素及びヘテロ原子に基づく質量を合計しても、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークのｍ／ｚで示される質量と差が生じる。
そこで、その質量の差分は、コアに結合している側鎖及びコアどうしを結合させている架橋の存在に由来するものと考え、差分が解消するように炭素の数及び水素の数を割り出し、それを側鎖及び架橋としてコアに割り付ける。
例えば、あるｍ／ｚ＝ｎのピークに対して、上記の手順により、コア１とコア２が架橋してなるあるダブルコアが割り付けられたとする。このとき、
その質量の差分（ｄ）＝ｎ－（コア１の質量＋コア２の質量）
が、側鎖及び架橋の存在に由来するものとなる。
ｉ.上記により、シングルコア又はマルチコアのコアの部分の構造は特定することができたが、コアの部分のみの存在を想定しただけでは、対象とする試料についてＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークのｍ／ｚが示す質量に合致しない。即ち、コアの部分に関与している炭素、水素及びヘテロ原子に基づく質量を合計しても、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークのｍ／ｚで示される質量と差が生じる。
そこで、その質量の差分は、コアに結合している側鎖及びコアどうしを結合させている架橋の存在に由来するものと考え、差分が解消するように炭素の数及び水素の数を割り出し、それを側鎖及び架橋としてコアに割り付ける。
例えば、あるｍ／ｚ＝ｎのピークに対して、上記の手順により、コア１とコア２が架橋してなるあるダブルコアが割り付けられたとする。このとき、
その質量の差分（ｄ）＝ｎ－（コア１の質量＋コア２の質量）
が、側鎖及び架橋の存在に由来するものとなる。
【0057】
ii.上記ｉにおいては、側鎖及び架橋として割り付ける炭素の数及び水素の数は求められるが、まだ、どういう構造の側鎖及び架橋かは決定できていない。そこで、どういう構造の側鎖及び架橋が相当するのかを推定するにあたっては、想定される側鎖及び架橋の組合せの存在確率を考慮して、例えば、以下のようなルールを決めておき、それに従って推定すればよい。ルールとしては、側鎖や架橋を構成する炭素の数の上限や側鎖の本数等の条件を予め定めておけばよい。
iii.上記ｉにおいて、その質量の差分に相当する側鎖又は架橋が存在しない場合は、コア１とコア２が単に結合しているという構造を当てはめてもよい。
（ウ）上記にて決定した側鎖及び架橋を「コアに割り付ける」とは、どのコアのどの位置に側鎖や架橋が結合しているかを決定することまでを包含する意味ではない。
iii.上記ｉにおいて、その質量の差分に相当する側鎖又は架橋が存在しない場合は、コア１とコア２が単に結合しているという構造を当てはめてもよい。
（ウ）上記にて決定した側鎖及び架橋を「コアに割り付ける」とは、どのコアのどの位置に側鎖や架橋が結合しているかを決定することまでを包含する意味ではない。
【0058】
（エ）このようにして、ステップ５により、ステップ４において存在態様が推定された各シングルコア又はダブルコアに対し、それらを構成するコアの構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定することができる。
【0059】
上記のステップ１～ステップ５により、多成分混合物を構成する各成分について、その分子構造をＪＡＣＤで特定し、またその存在割合を特定することができる。
【0060】
本発明においては、前記多成分混合物が、ある多成分混合物を２以上の任意の部分に分画することにより得られた一つの分画物であってもよい。即ち、前記における「多成分混合物」を、大きな括りの「多成分混合物Ａ」を分画して得られた一つの分画物Iと捉えた場合、「多成分混合物Ａ」は、分画物I、分画物II・・など、分画の数だけの分画物の混合物と捉えることができる。分画物IIについても、分画物Iで行った方法と同様の方法により、分画物IIを構成する各成分の分子構造を特定することができる。
【0061】
分画を行うにあたって、分画物の境目とする基準又は分画するための方法は特に問わない。具体的には、以下のような方法で行うのが好ましい。
多成分混合物に対し高精度なタイプ別分離前処理を施し、複数の成分に分画するという方法である。特に重質油の場合、かかる分画を行うことが好ましい。「タイプ別分離前処理」の方法としては、特に限定はされず、任意の基準に従っていくつかの成分に分離させればよいのであるが、カラムクロマト分画方法、ソックスレー抽出法や高速溶媒抽出法等の溶媒抽出法等の公知の方法を用いればよい。重質油の場合は、例えば、特開２０１１－１３３３６３号公報に記載の方法のように、カラムクロマト分画方法を用いるのが好ましい。いくつの成分に分画するかは、目的に応じて、適宜選択すればよい。
多成分混合物に対し高精度なタイプ別分離前処理を施し、複数の成分に分画するという方法である。特に重質油の場合、かかる分画を行うことが好ましい。「タイプ別分離前処理」の方法としては、特に限定はされず、任意の基準に従っていくつかの成分に分離させればよいのであるが、カラムクロマト分画方法、ソックスレー抽出法や高速溶媒抽出法等の溶媒抽出法等の公知の方法を用いればよい。重質油の場合は、例えば、特開２０１１－１３３３６３号公報に記載の方法のように、カラムクロマト分画方法を用いるのが好ましい。いくつの成分に分画するかは、目的に応じて、適宜選択すればよい。
【0062】
具体的には、次の第１～第３工程を含む方法が挙げられる。
（第１工程）
重質油をｎ－パラフィンに可溶なマルテン分とそれ以外の不溶分に分離する。
（第２工程）
上記（第１工程）で分離したマルテン分をカラムクロマトグラフィーを用いて飽和分（Ｓａ）、１環芳香族分（１Ａ）、２環芳香族分（２Ａ）、３環以上の芳香族分（３Ａ＋）、極性レジン分（Ｐｏ）及び多環芳香族レジン（ＰＡ）の各フラクションに分離する。
（第３工程）
さらに好ましくは、前記第２工程で得られた３環以上の芳香族分フラクション（３Ａ＋）を、分取液体クロマトグラフィーを用いて、さらにＰｅｒｉ型４環芳香族分とＣａｔａ型４環芳香族分のフラクション及び場合によっては５環以上の芳香族分（５Ａ＋）に分離してもよい。
（第１工程）
重質油をｎ－パラフィンに可溶なマルテン分とそれ以外の不溶分に分離する。
（第２工程）
上記（第１工程）で分離したマルテン分をカラムクロマトグラフィーを用いて飽和分（Ｓａ）、１環芳香族分（１Ａ）、２環芳香族分（２Ａ）、３環以上の芳香族分（３Ａ＋）、極性レジン分（Ｐｏ）及び多環芳香族レジン（ＰＡ）の各フラクションに分離する。
（第３工程）
さらに好ましくは、前記第２工程で得られた３環以上の芳香族分フラクション（３Ａ＋）を、分取液体クロマトグラフィーを用いて、さらにＰｅｒｉ型４環芳香族分とＣａｔａ型４環芳香族分のフラクション及び場合によっては５環以上の芳香族分（５Ａ＋）に分離してもよい。
【0063】
＜コンピュータによる多成分混合物の組成モデルの決定方法＞
次に、コンピュータを用いて、多成分混合物の組成モデルを決定する方法を説明する。
これは、多成分混合物を２以上の任意の部分に分画するステップＡと、ステップＡで分画された各分画物について、前記の方法により、各分画物を構成する各成分の分子構造及び存在割合を特定するステップＢと、ステップＡで分画された各分画物の混合比に従って、すべての分画物について得られた全成分の分子構造及び存在割合を統合するステップＣとを含むことを特徴とする方法である。
前記のとおり、「多成分混合物Ａ」を、それを分画することにより得られた分画物I、分画物II・・など、分画の数だけの分画物の混合物と捉え、各分画物については、前記の方法にて、その分画物を構成する各成分の分子構造及びその存在割合を特定する。しかる後に、「多成分混合物Ａ」における分画物I、分画物II・・それぞれの混合比、即ち、分画収率に従って、全分画物の全成分を統合すれば、「多成分混合物Ａ」の組成モデル全体について、どういう成分により、どういう割合で構成されているのかを特定することができる。
次に、コンピュータを用いて、多成分混合物の組成モデルを決定する方法を説明する。
これは、多成分混合物を２以上の任意の部分に分画するステップＡと、ステップＡで分画された各分画物について、前記の方法により、各分画物を構成する各成分の分子構造及び存在割合を特定するステップＢと、ステップＡで分画された各分画物の混合比に従って、すべての分画物について得られた全成分の分子構造及び存在割合を統合するステップＣとを含むことを特徴とする方法である。
前記のとおり、「多成分混合物Ａ」を、それを分画することにより得られた分画物I、分画物II・・など、分画の数だけの分画物の混合物と捉え、各分画物については、前記の方法にて、その分画物を構成する各成分の分子構造及びその存在割合を特定する。しかる後に、「多成分混合物Ａ」における分画物I、分画物II・・それぞれの混合比、即ち、分画収率に従って、全分画物の全成分を統合すれば、「多成分混合物Ａ」の組成モデル全体について、どういう成分により、どういう割合で構成されているのかを特定することができる。
【0064】
＜多成分混合物の各成分の融点およびハンセン溶解度指数値の取得ステップ＞
次に、本実施形態における多成分混合物の融点およびハンセン溶解度指数値の取得ステップを説明する。
（６）ステップ６（融点およびハンセン溶解度指数値の取得）（図１のＳ６）
ステップ（１）～（５）により、ＪＡＣＤを用いて特定された多成分混合物の各成分の分子構造から、各成分の融点およびハンセン溶解度指数値（以下、「ＨＳＰ値」ともいう）を取得する。
これらの物性値は、上記のようにして特定された多成分混合物の各成分の分子構造について、全石油分子データベース（Ｃｏｍｃａｔ）を用いて特定することが好ましい。
次に、本実施形態における多成分混合物の融点およびハンセン溶解度指数値の取得ステップを説明する。
（６）ステップ６（融点およびハンセン溶解度指数値の取得）（図１のＳ６）
ステップ（１）～（５）により、ＪＡＣＤを用いて特定された多成分混合物の各成分の分子構造から、各成分の融点およびハンセン溶解度指数値（以下、「ＨＳＰ値」ともいう）を取得する。
これらの物性値は、上記のようにして特定された多成分混合物の各成分の分子構造について、全石油分子データベース（Ｃｏｍｃａｔ）を用いて特定することが好ましい。
【0065】
Ｃｏｍｃａｔとは、ＪＡＣＤと各物性値とが紐付けられた「ＪＡＣＤ－物性値データベース」のことである。該データベースへの登録分子数は、約２，５００万件であり、石油に含まれる全成分は、すべてＣｏｍｃａｔに含まれる分子から構成されると仮定したモデル系解析において、利用可能である。
【0066】
該データベースに登録されている物性値は、融点、ハンセン溶解度指数値、沸点、臨界湿度、臨界圧力、臨界体積、蒸気圧、液体密度、気体粘度、液体粘度、表面張力、双極子モーメント、分極率、イオン化ポテンシャル、生成熱、エンタルピー、エントロピー、自由エネルギー、熱容量等の約２００種の物性値である。
【0067】
これらの物性値は、通常、原子団寄与法や分子軌道法を用いて算出される。原子団寄与法とは、ある物質の物性値を求めるにあたり、その物質の化学構造を特定し、存在する各種の原子団、即ち、「基」が持つ固有のパラメータ値をもとに、その物質の物性値を算出するという方法である。即ち、その物質が持つ「基」が特定されることが前提となる。また、分子軌道法においても、まず、その物質が持つ「基」が特定され、それをもとに構造が特定されることが前提となる。
本発明においては、上述のように、多成分混合物を構成する各成分について、存在する各種の原子団が特定されるため、各種の原子団が持つ公知の固有のパラメータ値を用いて、その成分の物性値を算出することができる。さらに、各成分の存在割合も特定されているため、この存在割合を考慮すれば、適宜、各成分の持つ物性値から全体の多成分混合物の物性値を推算することが可能となる。
本発明においては、上述のように、多成分混合物を構成する各成分について、存在する各種の原子団が特定されるため、各種の原子団が持つ公知の固有のパラメータ値を用いて、その成分の物性値を算出することができる。さらに、各成分の存在割合も特定されているため、この存在割合を考慮すれば、適宜、各成分の持つ物性値から全体の多成分混合物の物性値を推算することが可能となる。
【0068】
＜多成分凝集モデルを用いた多成分混合物の性状の推定ステップ＞
次に、上記で得られた各成分の融点およびハンセン溶解度指数値を用いた、多成分凝集モデルによる多成分混合物の性状推定ステップを説明する。
次に、上記で得られた各成分の融点およびハンセン溶解度指数値を用いた、多成分凝集モデルによる多成分混合物の性状推定ステップを説明する。
【0069】
本発明の実施形態の説明に先立ち、本発明が立脚する多成分凝集モデル（Multi-Component Aggregation Model：ＭＣＡＭ）について、以下のステップ(７)～(１６)により説明する。
【0070】
（７）ステップ７（液相成分と非液相成分への分離）（図１のＳ７）
上記のステップ（１）～（６）において、各成分の分率、融点及びハンセン溶解度指数値を取得し、所望の温度Ｔを設定する。
多成分混合物を構成する各成分のうち、所望の温度Ｔ未満の融点を有する成分を液相成分として分類し、該所望の温度Ｔ以上の融点を有する成分を非液相成分として分類する。ここで所望の温度Ｔとは、上記で定義したとおりである。
上記のステップ（１）～（６）において、各成分の分率、融点及びハンセン溶解度指数値を取得し、所望の温度Ｔを設定する。
多成分混合物を構成する各成分のうち、所望の温度Ｔ未満の融点を有する成分を液相成分として分類し、該所望の温度Ｔ以上の融点を有する成分を非液相成分として分類する。ここで所望の温度Ｔとは、上記で定義したとおりである。
【0071】
（８）ステップ８（液相全体の平均ＨＳＰ値の算出）（図１のＳ８）
ステップ（７）において液相成分として分類された各成分のＨＳＰ値について、各成分の当該液相における容積分率で重み付けした加重平均値を、液相全体の平均ＨＳＰ値として算出する。各成分について、密度、分子量等の物性に関する諸情報を予め取得しておくことにより、容積分率を算出することができる。
ステップ（７）において液相成分として分類された各成分のＨＳＰ値について、各成分の当該液相における容積分率で重み付けした加重平均値を、液相全体の平均ＨＳＰ値として算出する。各成分について、密度、分子量等の物性に関する諸情報を予め取得しておくことにより、容積分率を算出することができる。
【0072】
（９）ステップ９（液相全体と各非液相成分とのＨＳＰ値の差の算出）（図１のＳ９）
ステップ（８）において算出した液相全体の平均ＨＳＰ値と、非液相成分における各成分のＨＳＰ値との差（Δδ）を算出する。
ステップ（８）において算出した液相全体の平均ＨＳＰ値と、非液相成分における各成分のＨＳＰ値との差（Δδ）を算出する。
【0073】
（１０）ステップ１０（Δδに基づく各成分の分類の更新）（図１のＳ１０）
非液相成分における各成分を、ステップ（９）において算出した差（Δδ）に基づいて、液相成分又は非液相成分として再分類し、液相成分として再分類された各成分を非液相成分から液相成分へ編入して、液相成分及び非液相成分を更新する。
この再分類における更新は、非液相成分における各成分について、一つずつ順番に行ってもよいし、複数の成分ごとに行ってもよい。
非液相成分における各成分を、ステップ（９）において算出した差（Δδ）に基づいて、液相成分又は非液相成分として再分類し、液相成分として再分類された各成分を非液相成分から液相成分へ編入して、液相成分及び非液相成分を更新する。
この再分類における更新は、非液相成分における各成分について、一つずつ順番に行ってもよいし、複数の成分ごとに行ってもよい。
【0074】
（１１）ステップ１１（更新後の液相全体の平均ＨＳＰ値の算出）（図１のＳ１１）
ステップ（１０）において更新した後の液相成分における各成分のＨＳＰ値について、各成分の当該更新後の液相における容積分率で重み付けした加重平均値を、更新後の液相全体の平均ＨＳＰ値として算出する。
ステップ（１０）において更新した後の液相成分における各成分のＨＳＰ値について、各成分の当該更新後の液相における容積分率で重み付けした加重平均値を、更新後の液相全体の平均ＨＳＰ値として算出する。
【0075】
（１２）ステップ１２（ステップ９～１１の繰り返し）（図１のＳ１２）
ステップ（９）～（１１）を、ステップ（１０）において液相成分として再分類される非液相成分がなくなる最終段階まで繰り返す。
ステップ（９）～（１１）を、ステップ（１０）において液相成分として再分類される非液相成分がなくなる最終段階まで繰り返す。
【0076】
（１３）ステップ１３（非液相成分の凝集度の算出）（図１のＳ１３）
所望の温度における最終段階での更新後の非液相成分の凝集度Ｄを算出する。
所望の温度における最終段階での更新後の非液相成分の凝集度Ｄを算出する。
【0077】
（１４）ステップ１４（凝集度に基づく非液相成分の分類）（図１のＳ１４）
最終段階での更新後の非液相成分における各成分を、凝集度Ｄに基づいて、凝集相成分と固相成分とに分類する。
最終段階での更新後の非液相成分における各成分を、凝集度Ｄに基づいて、凝集相成分と固相成分とに分類する。
【0078】
（１５）ステップ１５（凝集相成分の平均凝集度の算出）（図１のＳ１５）
ステップ１４で分類した凝集相成分の平均凝縮度Ｄを算出する。
ステップ１４で分類した凝集相成分の平均凝縮度Ｄを算出する。
【0079】
（１６）ステップ１６（多成分混合物の性状の出力）（図１のＳ１６）
上記ステップから得られた情報により、多成分混合物の性状を出力する。
上記ステップから得られた情報により、多成分混合物の性状を出力する。
【実施例】
【0080】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0081】
＜多成分混合物の各成分の分子構造の特定＞
本発明の、コンピュータによる多成分混合物の性状の推定方法について、図１のフローチャートに示した各ステップを想定モデルに適用して説明する。「多成分混合物」としては、多環芳香族レジン分（ＰＡ）をモデルとして用いる。
（１）ステップ１(質量分析)（図１のＳ１）
ステップ１において、多成分混合物を構成する各成分の分子式及びその分子式に該当する分子の存在割合を特定する。例えば、図４のＦＴ－ＩＣＲ－質量分析により得られたスペクトルのチャートを見ると、質量（ｍ／ｚ）が３０３．２付近には多くのピークが現れている。そのピークの各々について、帰属する分子の分子式を正確に特定する。
また、全ピークの高さの総和に対するあるピークの高さの比率は、そのピークに帰属する分子の存在割合を表すことから、その高さから各成分の分子式に該当する分子の存在割合を特定する。
本発明の、コンピュータによる多成分混合物の性状の推定方法について、図１のフローチャートに示した各ステップを想定モデルに適用して説明する。「多成分混合物」としては、多環芳香族レジン分（ＰＡ）をモデルとして用いる。
（１）ステップ１(質量分析)（図１のＳ１）
ステップ１において、多成分混合物を構成する各成分の分子式及びその分子式に該当する分子の存在割合を特定する。例えば、図４のＦＴ－ＩＣＲ－質量分析により得られたスペクトルのチャートを見ると、質量（ｍ／ｚ）が３０３．２付近には多くのピークが現れている。そのピークの各々について、帰属する分子の分子式を正確に特定する。
また、全ピークの高さの総和に対するあるピークの高さの比率は、そのピークに帰属する分子の存在割合を表すことから、その高さから各成分の分子式に該当する分子の存在割合を特定する。
【0082】
（２）ステップ２(衝突誘起解離（ＣＩＤ）)（図１のＳ２）
ステップ２においては、多成分混合物に対し衝突誘起解離を行う。
図２に示したように、炭素数４０、ＤＢＥ＝１７の親イオンを衝突誘起解離により、側鎖、架橋を切断し、二つのフラグメントイオンに解離させる。ＣＩＤ前の分子（親イオン）のＤＢＥ値「１７」とＣＩＤ後の２つの分子（フラグメントイオン）のＤＢＥ値「１０」と「７」の和は等しくなる。
ＣＩＤにより、図２に示したように、架橋を持つ分子のほとんどは架橋及び側鎖を切断され、適切な条件下では、コアと炭素数がせいぜい４以下の側鎖からなることになる。
ステップ２においては、多成分混合物に対し衝突誘起解離を行う。
図２に示したように、炭素数４０、ＤＢＥ＝１７の親イオンを衝突誘起解離により、側鎖、架橋を切断し、二つのフラグメントイオンに解離させる。ＣＩＤ前の分子（親イオン）のＤＢＥ値「１７」とＣＩＤ後の２つの分子（フラグメントイオン）のＤＢＥ値「１０」と「７」の和は等しくなる。
ＣＩＤにより、図２に示したように、架橋を持つ分子のほとんどは架橋及び側鎖を切断され、適切な条件下では、コアと炭素数がせいぜい４以下の側鎖からなることになる。
【0083】
（３）ステップ３(各コアの構造及び存在割合の特定)（図１のＳ３）
ステップ３では、ステップ２のＣＩＤにより生成した各フラグメントイオンについて、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析を行い、各フラグメントイオンを構成するコアの構造及び存在割合を特定する。即ち、ＣＩＤ後の各フラグメントイオンについてのＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークに対して、それに帰属するコアの構造及び存在割合を特定する。
図５の模式図を参照して、各コアの構造及び存在割合の特定方法を説明する。ここでは、ＣＩＤ後のＦＴ-ＩＣＲ-質量スペクトルのｍ／ｚの値とコア構造リストに格納されているコアの精密質量とを比較、照合することで、各々のピークにコアを帰属させる。その際、ピークのｍ／ｚから得られる分子量、分子式、ＤＢＥ値が一致するように、「コア構造リスト」に収納されているコアを照合し、選択して帰属させる。
ここにおいて、ＣＩＤ後のＦＴ-ＩＣＲ-質量スペクトルのすべてのピークに対し、帰属させられたコアの構造、分子量、ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値が特定されることになる。
ピークにそれぞれ帰属させたコアは、その帰属ピークの相対的高さから存在割合も知ることができる。
ステップ３では、ステップ２のＣＩＤにより生成した各フラグメントイオンについて、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析を行い、各フラグメントイオンを構成するコアの構造及び存在割合を特定する。即ち、ＣＩＤ後の各フラグメントイオンについてのＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークに対して、それに帰属するコアの構造及び存在割合を特定する。
図５の模式図を参照して、各コアの構造及び存在割合の特定方法を説明する。ここでは、ＣＩＤ後のＦＴ-ＩＣＲ-質量スペクトルのｍ／ｚの値とコア構造リストに格納されているコアの精密質量とを比較、照合することで、各々のピークにコアを帰属させる。その際、ピークのｍ／ｚから得られる分子量、分子式、ＤＢＥ値が一致するように、「コア構造リスト」に収納されているコアを照合し、選択して帰属させる。
ここにおいて、ＣＩＤ後のＦＴ-ＩＣＲ-質量スペクトルのすべてのピークに対し、帰属させられたコアの構造、分子量、ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値が特定されることになる。
ピークにそれぞれ帰属させたコアは、その帰属ピークの相対的高さから存在割合も知ることができる。
【0084】
（４）ステップ４(クラスごとのコアの存在態様及び存在割合の推定)（図１のＳ４）
ステップ４では、ステップ１におけるピークの各々に帰属する分子を、「ヘテロ原子の種類と数(ゼロを含む。)及びＤＢＥ値」に基づいて「クラス」に分け、当該各々の「クラス」に属するすべての分子について、その存在態様及び存在割合を推定する。
（ア）まず、以下のようにして、対象とする多成分混合物のＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークについて、「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」の「クラス」ごとにまとめてピークで表す。
図６を参照して説明する。図６の上段には、「ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークそのもの」を示す。ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークにおいては、そのピークに帰属する分子の分子式、ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値が判明している。そこで、まず、図６の中段に示すように、すべてのピークに割り付けられたすべての分子のうち、分子式中にヘテロ原子が存在しない分子については、まず「ヘテロ原子ゼロの群」として束ね、次に、その「ヘテロ原子ゼロの群」に存在することになった全分子について、「ＤＢＥ値」ごとに分けピーク化する。次に、下段に示すように、分子式中に窒素原子が１つ存在する分子については、「Ｎ原子＝１の群」として束ね、次に、その「Ｎ原子＝１の群」に存在することになった全分子について、「ＤＢＥ値」ごとに分けピーク化する。このように、順次、すべての「ヘテロ原子の種類及び数の群」について、該当する分子を束ね、その群に存在する全分子について、「ＤＢＥ値」ごとに分けピーク化する。
ステップ４では、ステップ１におけるピークの各々に帰属する分子を、「ヘテロ原子の種類と数(ゼロを含む。)及びＤＢＥ値」に基づいて「クラス」に分け、当該各々の「クラス」に属するすべての分子について、その存在態様及び存在割合を推定する。
（ア）まず、以下のようにして、対象とする多成分混合物のＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークについて、「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」の「クラス」ごとにまとめてピークで表す。
図６を参照して説明する。図６の上段には、「ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークそのもの」を示す。ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークにおいては、そのピークに帰属する分子の分子式、ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値が判明している。そこで、まず、図６の中段に示すように、すべてのピークに割り付けられたすべての分子のうち、分子式中にヘテロ原子が存在しない分子については、まず「ヘテロ原子ゼロの群」として束ね、次に、その「ヘテロ原子ゼロの群」に存在することになった全分子について、「ＤＢＥ値」ごとに分けピーク化する。次に、下段に示すように、分子式中に窒素原子が１つ存在する分子については、「Ｎ原子＝１の群」として束ね、次に、その「Ｎ原子＝１の群」に存在することになった全分子について、「ＤＢＥ値」ごとに分けピーク化する。このように、順次、すべての「ヘテロ原子の種類及び数の群」について、該当する分子を束ね、その群に存在する全分子について、「ＤＢＥ値」ごとに分けピーク化する。
【0085】
上記では「ヘテロ原子ゼロの群」について述べたが、分子式中にヘテロ原子として窒素原子１個のみが存在する分子の場合は、それらについては「Ｎ１分子群」として束ね、そこに属しているすべての分子について、「ＤＢＥ値」ごとに「クラス」として分ける。例えば、ＤＢＥ値２２のものを集めた「クラス」について、「Ｎ１分子群のＤＢＥ値２２クラス」として分ける。また、分子式中にヘテロ原子として窒素原子１個と硫黄原子１個が存在する分子の場合は、それらについては「Ｎ１Ｓ１分子群」という別の群として束ねる。更に、「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」が同じ分子は、仮に炭素や水素の数が異なるため分子式が異なっていても「同一のクラス」に入ることになる。
以上により、「クラス」という単位で括られた分子の集まりは、ピークとして表すことが可能となる。
以上により、「クラス」という単位で括られた分子の集まりは、ピークとして表すことが可能となる。
【0086】
（イ）次に、「ヘテロ原子の種類と数」の群ごとにおける各「ＤＢＥ値ピーク」に対し、そのピークはどういうコアから構成されているのかを推定する。
この場合、実際の計算上の便宜から、いくつかの仮定を設けて行うのが好ましい。以下に、「ＤＢＥ値＝２２」を例にとって説明する。
ＤＢＥ値が２２の場合、挙げられるコアとしては、ＤＢＥ値が２２のシングルコア、ＤＢＥ値の和が２２となる複数のコアからなるマルチコアである。
ここで、次のように仮定（１）を設定する。
仮定（１）：「すべてのマルチコアは２つのコアから構成されるものとする。即ち、ダブルコアのみとする。」
よって、ＤＢＥ＝２２の場合、シングルコアは、 ＤＢＥ＝２２のコア１個から成るものとなり、ダブルコアは、上記仮定（１）に基づき、想定される２つのコア（ここでは「コアＡとコアＢ」とする）の組合せは以下の表２ようになる。
この場合、実際の計算上の便宜から、いくつかの仮定を設けて行うのが好ましい。以下に、「ＤＢＥ値＝２２」を例にとって説明する。
ＤＢＥ値が２２の場合、挙げられるコアとしては、ＤＢＥ値が２２のシングルコア、ＤＢＥ値の和が２２となる複数のコアからなるマルチコアである。
ここで、次のように仮定（１）を設定する。
仮定（１）：「すべてのマルチコアは２つのコアから構成されるものとする。即ち、ダブルコアのみとする。」
よって、ＤＢＥ＝２２の場合、シングルコアは、 ＤＢＥ＝２２のコア１個から成るものとなり、ダブルコアは、上記仮定（１）に基づき、想定される２つのコア（ここでは「コアＡとコアＢ」とする）の組合せは以下の表２ようになる。
【0087】
【表2】
即ち、「ＤＢＥ値＝２２」のピークは、以下の表３のようなコアから構成されていることになる。
【0088】
【表3】
【0089】
（ウ）次に、各コアがどういう割合で存在するのかを推定する。
この推定にあたっては、ｉ.ダブルコア（マルチコア）の場合と、ii.シングルコアの場合とに分けて、以下の仮定（２）及び仮定（３）を設定して決定する。
この推定にあたっては、ｉ.ダブルコア（マルチコア）の場合と、ii.シングルコアの場合とに分けて、以下の仮定（２）及び仮定（３）を設定して決定する。
【0090】
ｉ.ダブルコアの場合、次のように仮定（２）を設定する。
仮定（２）：ＤＢＥ値の和が２２となる２つのコアの組合せからなるダブルコアのうち、例えば、「ＤＢＥ値１２のコアとＤＢＥ値１０のコアからなるダブルコアの存在割合は、ＣＩＤ後のＤＢＥ値１２のコアの存在割合とＤＢＥ値１０のコアの存在割合の積である」と仮定し、この値を推定値とする。図７に、仮定（２）に基づくダブルコアの存在割合を模式的に示す。
ここで、ＣＩＤ後におけるＤＢＥ値１２のコアの存在割合というのは、全ＤＢＥ値のピークの高さの総和に対するＤＢＥ値１２のピークの高さの比率のことである。
即ち、ＤＢＥ値１２のピークの存在割合は、（ＣＩＤ後のＤＢＥ値１２を有する分子についてのピークの高さの総和）／（ＣＩＤ後の全ピークの高さの総和）となる。
ＤＢＥ値１０のものの存在割合も同様である。
ＤＢＥ値の和が２２となる２つのコアの他の組合せからなるダブルコア、例えば、ＤＢＥ値１４のコアとＤＢＥ値８のコアについても、同様にして、そのダブルコアの存在割合を推定することができる。
仮定（２）：ＤＢＥ値の和が２２となる２つのコアの組合せからなるダブルコアのうち、例えば、「ＤＢＥ値１２のコアとＤＢＥ値１０のコアからなるダブルコアの存在割合は、ＣＩＤ後のＤＢＥ値１２のコアの存在割合とＤＢＥ値１０のコアの存在割合の積である」と仮定し、この値を推定値とする。図７に、仮定（２）に基づくダブルコアの存在割合を模式的に示す。
ここで、ＣＩＤ後におけるＤＢＥ値１２のコアの存在割合というのは、全ＤＢＥ値のピークの高さの総和に対するＤＢＥ値１２のピークの高さの比率のことである。
即ち、ＤＢＥ値１２のピークの存在割合は、（ＣＩＤ後のＤＢＥ値１２を有する分子についてのピークの高さの総和）／（ＣＩＤ後の全ピークの高さの総和）となる。
ＤＢＥ値１０のものの存在割合も同様である。
ＤＢＥ値の和が２２となる２つのコアの他の組合せからなるダブルコア、例えば、ＤＢＥ値１４のコアとＤＢＥ値８のコアについても、同様にして、そのダブルコアの存在割合を推定することができる。
【0091】
ii.シングルコアの場合、次のように仮定（３）を設定する。
仮定（３）： ＤＢＥ値が２２となるシングルコアの存在割合は、「ＣＩＤ後のＤＢＥ値２２のピ－クの存在割合をＤＢＥ値２２で除した値」と仮定する。そして、この除した値を推定値とする。図８に、仮定（３）に基づくシングルコアの存在割合を模式的に示す。
以上のようにして、ＤＢＥ値が２２となるシングルコア及び種々のダブルコアの存在割合を推定することができる。
仮定（３）： ＤＢＥ値が２２となるシングルコアの存在割合は、「ＣＩＤ後のＤＢＥ値２２のピ－クの存在割合をＤＢＥ値２２で除した値」と仮定する。そして、この除した値を推定値とする。図８に、仮定（３）に基づくシングルコアの存在割合を模式的に示す。
以上のようにして、ＤＢＥ値が２２となるシングルコア及び種々のダブルコアの存在割合を推定することができる。
【0092】
上記では、「ヘテロ原子＝ゼロ群におけるＤＢＥ値＝２２」の場合について説明したが、対象とする多成分混合物のうち、ヘテロ原子＝ゼロの場合はＤＢＥ値＝１３から３２まで存在している（図６の中段）ため、各々のＤＢＥ値について、同様に、それに帰属するコアの存在態様を推定する。
さらに、Ｎ＝１の場合、Ｎ＝２の場合、・・・と存在するすべての「ヘテロ原子の種類と数」の群ごとに、以上の作業を行う。このような場合、マルチコアにおいては、ヘテロ原子がどこに存在するかにより、とりうる可能性のあるコアの種類数は膨大となる。そこで、例えば、「ヘテロ原子は側鎖及び架橋部には存在せず、コアのみに存在する。」という仮定を設けてもよい。またヘテロ原子が多数存在する、例えば、「窒素原子１個と硫黄原子１個が存在する群（Ｎ１Ｓ１群）」の場合は、「架橋により結合している２個のコアのうち、片方に窒素原子が１個存在し、もう片方に硫黄原子が１個存在する。」というような仮定を設けてもよい。
以上のようにして、各分子がどのようなシングルコア又はマルチコアからなるものであるかを推定することができる。
さらに、Ｎ＝１の場合、Ｎ＝２の場合、・・・と存在するすべての「ヘテロ原子の種類と数」の群ごとに、以上の作業を行う。このような場合、マルチコアにおいては、ヘテロ原子がどこに存在するかにより、とりうる可能性のあるコアの種類数は膨大となる。そこで、例えば、「ヘテロ原子は側鎖及び架橋部には存在せず、コアのみに存在する。」という仮定を設けてもよい。またヘテロ原子が多数存在する、例えば、「窒素原子１個と硫黄原子１個が存在する群（Ｎ１Ｓ１群）」の場合は、「架橋により結合している２個のコアのうち、片方に窒素原子が１個存在し、もう片方に硫黄原子が１個存在する。」というような仮定を設けてもよい。
以上のようにして、各分子がどのようなシングルコア又はマルチコアからなるものであるかを推定することができる。
【0093】
（エ）次に、「そのクラスに属する各分子であるシングルコア及びマルチコアは、それぞれどういう割合で存在するのか」を推定する。好ましくは、最初に、マルチコアの存在割合は、そのマルチコアを構成している複数のコアそれぞれの存在割合の積であると仮定し、これを推定値とする。
【0094】
上記の例では、ＤＢＥ値の和が２２となる２個のコアの組合せからダブルコアのうち、例えば、ＤＢＥ値１２のコアとＤＢＥ値１０のコアからなるダブルコアの存在割合は、「ＣＩＤ後におけるＤＢＥ値１２のコアの存在割合とＤＢＥ値１０のコアの存在割合の積」であると仮定し、これを推定値とする。
【0095】
ここで、ＣＩＤ後におけるＤＢＥ値１２のコアの存在割合は、ＣＩＤ後の全ピークの高さの総和に対するＣＩＤ後におけるＤＢＥ値１２のピークの高さの比率であるため、ステップ２及び３により既に分っている値を用いれば算出することができる。また、ＤＢＥ値１０のものの存在割合も同様にして知ることができる。更に、ＤＢＥ値の和が２２となる他の組合せからなるダブルコア、例えば、ＤＢＥ値１３のコアとＤＢＥ値９のコアについても、同様にして、そのダブルコアの存在割合を推定することができる。
このようにして、ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値が同じ分子からなる「クラス」ごとに括り直したものであっても、そのクラスに属している種々のマルチコアの存在割合を推定することができる。
このようにして、ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値が同じ分子からなる「クラス」ごとに括り直したものであっても、そのクラスに属している種々のマルチコアの存在割合を推定することができる。
【0096】
また、次の仮定として、ＤＢＥ値が２２であるシングルコアの存在割合は、ＣＩＤ後のＤＢＥ値２２のピークの存在割合をＤＢＥ値の「２２」で除した値であると仮定し、推定値とするのが好ましい。
以上のように仮定して、ＤＢＥ値が２２となるシングルコア及び種々のマルチコアの存在割合を推定することができる。
以上のように仮定して、ＤＢＥ値が２２となるシングルコア及び種々のマルチコアの存在割合を推定することができる。
【0097】
（５）ステップ５(コア構造、側鎖、架橋の決定)（図１のＳ５）
ステップ５では、ステップ４において存在態様が推定された各分子に対し、それらを構成するコアの構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定して割り付ける。
（ア）まず、ステップ４において存在態様が推定された各分子について、それらを構成するコアの構造を決定して割り付ける。具体的には、以下のとおりである。
ステップ５では、ステップ４において存在態様が推定された各分子に対し、それらを構成するコアの構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定して割り付ける。
（ア）まず、ステップ４において存在態様が推定された各分子について、それらを構成するコアの構造を決定して割り付ける。具体的には、以下のとおりである。
【0098】
（ア－１）「準備」
以下の手順ｉ～vにより、すべてのコアについて、同じ「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」ごとにそれぞれの「クラス」にまとめる。
ｉ.ステップ４において存在態様がダブルコアと推定された場合は、これを一旦解除し、構成しているコアごとに分けて捉えることにする。即ち、もともとのシングルコアは言うまでもなく、ダブルコアを解除して生成したコアのすべてを含めて、すべてのコアをそれぞれ独立したものとして捉える。
例えば、前出の例で言えば、図９に示すように、ＤＢＥ値＝２２の場合、ＤＢＥ値が６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、２２のコアに分けられることになる。(前出の例では、ＣＩＤ後のＦＴ-ＩＣＲ-質量分析の結果を見ると、ＤＢＥ値が１～５のコアは存在していなかったため、ＤＢＥ値＝１～５のコアは考慮する必要はなく、除外できる。)
他のＤＢＥ値のものについても、ダブルコアを解除し、構成しているコアごとに分ける。
図１０に示すように、例えば、ＤＢＥ値＝２０の場合、２２の場合と同様に、ＤＢＥ値が６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、２０のコアに分けられることになる。
以下の手順ｉ～vにより、すべてのコアについて、同じ「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」ごとにそれぞれの「クラス」にまとめる。
ｉ.ステップ４において存在態様がダブルコアと推定された場合は、これを一旦解除し、構成しているコアごとに分けて捉えることにする。即ち、もともとのシングルコアは言うまでもなく、ダブルコアを解除して生成したコアのすべてを含めて、すべてのコアをそれぞれ独立したものとして捉える。
例えば、前出の例で言えば、図９に示すように、ＤＢＥ値＝２２の場合、ＤＢＥ値が６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、２２のコアに分けられることになる。(前出の例では、ＣＩＤ後のＦＴ-ＩＣＲ-質量分析の結果を見ると、ＤＢＥ値が１～５のコアは存在していなかったため、ＤＢＥ値＝１～５のコアは考慮する必要はなく、除外できる。)
他のＤＢＥ値のものについても、ダブルコアを解除し、構成しているコアごとに分ける。
図１０に示すように、例えば、ＤＢＥ値＝２０の場合、２２の場合と同様に、ＤＢＥ値が６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、２０のコアに分けられることになる。
【0099】
ii．次に、もともとのシングルコア及び解除されたダブルコアから発生したすべてのコアについて、ＤＢＥ値ごとにまとめる。例えば、ＤＢＥ値が１０のものは、元のダブルコアに関係なく、解除により発生したＤＢＥ値＝１０のものをすべて集める。ＤＢＥ値が１２・・・等、すべて同様にして集める。
このとき、図１１に示すように、「ＤＢＥ値＝１０」として集められた各々は、その由来により各々の存在量は異なっている。由来する親（即ち、親がＤＢＥ値＝２２のものに由来するＤＢＥ値＝１０のものか、親がＤＢＥ値＝２０のものに由来するＤＢＥ値＝１０のものかということ）の存在量に比例している。
このとき、図１１に示すように、「ＤＢＥ値＝１０」として集められた各々は、その由来により各々の存在量は異なっている。由来する親（即ち、親がＤＢＥ値＝２２のものに由来するＤＢＥ値＝１０のものか、親がＤＢＥ値＝２０のものに由来するＤＢＥ値＝１０のものかということ）の存在量に比例している。
【0100】
iii.さらに、「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」であり、しかも「由来している親のＤＢＥ値も同じ２２」という場合であっても、親のピークの質量が違う場合(即ち、側鎖の有無及びその数の違いにより、コアの部分は同じであっても質量が異なるものが複数存在する)は、別物となり、その存在割合もその親の存在割合に比例する。
【0101】
iv.このように「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」の組には、その由来する親が何かによって異なる非常に多くのコアが存在することになる。
そして、これらの多くのコアを、図１２に示すように、由来する親の質量に基づいて、親の質量が小のものから大のものへ順に並べる。
そして、これらの多くのコアを、図１２に示すように、由来する親の質量に基づいて、親の質量が小のものから大のものへ順に並べる。
【0102】
v.ヘテロ原子を含んでいるコアは、ヘテロ原子の種類と数ごとに各々別の「クラス」を形成し、上記と同様に行う。
以上により、すべてのコアについて、同じ「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」のものごとにそれぞれの「クラス」にまとめ、クラスに属している各コアが由来する親の質量の順に従って並べたものが作成できた。
以上により、すべてのコアについて、同じ「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」のものごとにそれぞれの「クラス」にまとめ、クラスに属している各コアが由来する親の質量の順に従って並べたものが作成できた。
【0103】
（ア－２）「構造を割り付ける作業」
上記により作成された「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」のすべての「クラス」に関し、その組に存在しているすべてのコアに構造を割り付けていく。
以下、「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」のクラスで説明する。
ｉ. 「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」の「クラス」に存在するすべてのコアの各々に構造を割り付けるのであるが、「割り付けられる構造」の出所は、ステップ３で特定されたコア構造である。
即ち、ステップ３において、ＣＩＤ後のすべてのピークに対し、帰属させたコアの構造、分子量、ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値が特定されているため、ある「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」の「クラス」には、ＣＩＤ後のすべてのピークのうち「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」が一致するピークのコアが割り付けられる。したがって、これらの値が一致することのみが条件であるため、該当するピークは複数存在する場合がある。その場合には、分子量の異なる複数の構造が一つの「クラス」に割り付けられることになる。
上記により作成された「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」のすべての「クラス」に関し、その組に存在しているすべてのコアに構造を割り付けていく。
以下、「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」のクラスで説明する。
ｉ. 「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」の「クラス」に存在するすべてのコアの各々に構造を割り付けるのであるが、「割り付けられる構造」の出所は、ステップ３で特定されたコア構造である。
即ち、ステップ３において、ＣＩＤ後のすべてのピークに対し、帰属させたコアの構造、分子量、ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値が特定されているため、ある「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」の「クラス」には、ＣＩＤ後のすべてのピークのうち「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」が一致するピークのコアが割り付けられる。したがって、これらの値が一致することのみが条件であるため、該当するピークは複数存在する場合がある。その場合には、分子量の異なる複数の構造が一つの「クラス」に割り付けられることになる。
【0104】
ii. 「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」の組に存在するすべてのコアに対し、ステップ３で特定した「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」を持つコアを適用する。ステップ３において、「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」を持つコアとして、コア構造リストから分子量が異なる以下のコアＸとコアＹの２種のみが特定され、その存在割合は、ＣＩＤ後のピーク高さの比から、コアＸが３０％、コアＹが７０％であったとする。
【0105】
【化3】
【0106】
iii. 「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」の組に存在している各々のコアに対し、コアＸとコアＹをどのように割り付けるのかについては、以下のようにして行う。
前記「準備」において、由来する親の質量に基づいて、質量小から大に順に並べたものを用意したが、この並べたものにおいて、図１３に示すように、コアＸとコアＹの比、３０：７０のところで線引きし、質量小の側にはコアＸを割り付け、質量大の側にはコアＹを割り付ける。
以上により、「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」の組に存在しているすべてのコアに対し、その構造が割り付けられる。
前記「準備」において、由来する親の質量に基づいて、質量小から大に順に並べたものを用意したが、この並べたものにおいて、図１３に示すように、コアＸとコアＹの比、３０：７０のところで線引きし、質量小の側にはコアＸを割り付け、質量大の側にはコアＹを割り付ける。
以上により、「ヘテロ原子なし。ＤＢＥ値＝１０」の組に存在しているすべてのコアに対し、その構造が割り付けられる。
【0107】
（ア－３）「マルチコアの構造に戻す作業」
上記により、構造及び存在割合が割り付けられたすべてのコアについて、ステップ４で存在態様が推定された本来の解除される前のダブルコアに戻す。
このとき、例えば、ＤＢＥ値＝１２のコア１とＤＢＥ値＝１０のコア２からなるダブルコアの場合、上記（ア－２）にて、ＤＢＥ値＝１２のコア１にはある構造αが特定され、またＤＢＥ値＝１０のコア２にはある構造βが特定されているため、このダブルコアのコア部分の構造は特定される。また、構造αのコア及び構造βのコアの存在割合もステップ３においてそれぞれ特定されているため、前記ステップ４の仮定（２）より、ＤＢＥ値＝２２のダブルコアの存在割合は、構造αのコアと構造βのコアの存在割合の積で表され、特定される。
上記により、構造及び存在割合が割り付けられたすべてのコアについて、ステップ４で存在態様が推定された本来の解除される前のダブルコアに戻す。
このとき、例えば、ＤＢＥ値＝１２のコア１とＤＢＥ値＝１０のコア２からなるダブルコアの場合、上記（ア－２）にて、ＤＢＥ値＝１２のコア１にはある構造αが特定され、またＤＢＥ値＝１０のコア２にはある構造βが特定されているため、このダブルコアのコア部分の構造は特定される。また、構造αのコア及び構造βのコアの存在割合もステップ３においてそれぞれ特定されているため、前記ステップ４の仮定（２）より、ＤＢＥ値＝２２のダブルコアの存在割合は、構造αのコアと構造βのコアの存在割合の積で表され、特定される。
【0108】
（イ）「側鎖及び架橋を決定してコア種に割り付ける作業」
続いて、以下のｉ及びiiの手順にて、側鎖及び架橋を決定してコアに割り付ける。
ここで、「コアに割り付ける」とは、どのコアのどの位置に側鎖や架橋が結構しているかを決定することまでを包含する意味ではない。
ｉ.上記において、シングルコア又はダブルコアのコアの部分の構造及びその存在割合は特定することができたが、コアに結合している側鎖やコアどうしを結合させている架橋については、まだ、決定できていない。
ところで、コアの部分のみを想定したのみでは、その分子量は、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークにおけるｍ／ｚの値に合致しない。即ち、コアの形成に関与している炭素、水素及びヘテロ原子に基づく質量を合計しても、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークにおけるｍ／ｚの値と差が生じる。
そこで、その差分は、コアに結合している側鎖とコアどうしを結合させている架橋の存在に由来するものと考え、差分が解消するように炭素及び水素の数を割出し、それを側鎖及び架橋としてコアに割り付ける。
例えば、あるｍ／ｚ＝ｎのピークに対して、上記の手順により、「コア１－コア２」からなるコア部分の構造が割り付けられたとする。このとき、
その差分（ｄ）＝ｎ－（コア１の質量＋コア２の質量）
が、側鎖及び架橋の存在に由来するものとなる。
続いて、以下のｉ及びiiの手順にて、側鎖及び架橋を決定してコアに割り付ける。
ここで、「コアに割り付ける」とは、どのコアのどの位置に側鎖や架橋が結構しているかを決定することまでを包含する意味ではない。
ｉ.上記において、シングルコア又はダブルコアのコアの部分の構造及びその存在割合は特定することができたが、コアに結合している側鎖やコアどうしを結合させている架橋については、まだ、決定できていない。
ところで、コアの部分のみを想定したのみでは、その分子量は、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークにおけるｍ／ｚの値に合致しない。即ち、コアの形成に関与している炭素、水素及びヘテロ原子に基づく質量を合計しても、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析にて得られたピークにおけるｍ／ｚの値と差が生じる。
そこで、その差分は、コアに結合している側鎖とコアどうしを結合させている架橋の存在に由来するものと考え、差分が解消するように炭素及び水素の数を割出し、それを側鎖及び架橋としてコアに割り付ける。
例えば、あるｍ／ｚ＝ｎのピークに対して、上記の手順により、「コア１－コア２」からなるコア部分の構造が割り付けられたとする。このとき、
その差分（ｄ）＝ｎ－（コア１の質量＋コア２の質量）
が、側鎖及び架橋の存在に由来するものとなる。
【0109】
ii.上記ｉにおいては、側鎖及び架橋として割り付ける炭素及び水素の数は求められるが、まだ、どういう構造の側鎖及び架橋かは決定できていない。
そこで、どういう構造の側鎖及び架橋が相当するのかを推定するにあたっては、想定される側鎖及び架橋の組合せの存在確率を考慮して、例えば、以下のようなルールを決めておき、それに従って推定すればよい。
ルール1：質量の差分（ｄ）がある値Ｘまでについては、側鎖はなく、架橋のみに由来するものとする。
ルール２：質量の差分（ｄ）がある値Ｘを超える分については、ルール1にて架橋を割り付けた後に側鎖に割り付ける。側鎖１本当たりとりうる最大の炭素数についてもルールを定めておき、それに従って割り付ける。
そこで、どういう構造の側鎖及び架橋が相当するのかを推定するにあたっては、想定される側鎖及び架橋の組合せの存在確率を考慮して、例えば、以下のようなルールを決めておき、それに従って推定すればよい。
ルール1：質量の差分（ｄ）がある値Ｘまでについては、側鎖はなく、架橋のみに由来するものとする。
ルール２：質量の差分（ｄ）がある値Ｘを超える分については、ルール1にて架橋を割り付けた後に側鎖に割り付ける。側鎖１本当たりとりうる最大の炭素数についてもルールを定めておき、それに従って割り付ける。
【0110】
（ウ）このようにして、ステップ４において存在態様が推定されたすべてのコア種に対し、コア構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定する。
【0111】
上記のステップ１～ステップ５により、多成分混合物を構成する各成分について、その分子構造をＪＡＣＤで特定し、またその存在割合を特定することができる。
【0112】
次に、多成分混合物に対し、タイプ別分離前処理を施した場合の実施例を説明する。
I.タイプ別分画
試料として、常圧残油を減圧蒸留することにより得られた減圧残油（ＶＲ）を用いた。減圧残油（ＶＲ）は、重質油に相当するものである。減圧残油（ＶＲ）に対し、前処理方法（第１～２工程）を行うことによって得られた飽和分（Ｓａ）、１環芳香族分（１Ａ）、２環芳香族分（２Ａ）、３環以上の芳香族分（３Ａ＋）、極性レジン分（Ｐｏ）及び多環芳香族レジン（ＰＡ）の各フラクション、並びに、第１工程でマルテン分と分離したアスファルテン分（Ａｓ）の各フラクションについて、それぞれの得率を求めた。
I.タイプ別分画
試料として、常圧残油を減圧蒸留することにより得られた減圧残油（ＶＲ）を用いた。減圧残油（ＶＲ）は、重質油に相当するものである。減圧残油（ＶＲ）に対し、前処理方法（第１～２工程）を行うことによって得られた飽和分（Ｓａ）、１環芳香族分（１Ａ）、２環芳香族分（２Ａ）、３環以上の芳香族分（３Ａ＋）、極性レジン分（Ｐｏ）及び多環芳香族レジン（ＰＡ）の各フラクション、並びに、第１工程でマルテン分と分離したアスファルテン分（Ａｓ）の各フラクションについて、それぞれの得率を求めた。
【0113】
なお、前処理方法の第１～２工程は以下の方法で行った。
＜第１工程：マルテン分の分離＞
容量５００ミリリットルの三角フラスコに試料を７ｇはかりとり、ｎ－ヘプタンを２２０ミリリットル加え、空気冷却管をつけてｎ－ヘプタン不溶解分試験器で混合物を１時間還流煮沸した。
還流煮沸後、放置冷却し、ろ紙を用いてアスファルテン分を分離し、マルテン分を含むフラクションを得た。
＜第１工程：マルテン分の分離＞
容量５００ミリリットルの三角フラスコに試料を７ｇはかりとり、ｎ－ヘプタンを２２０ミリリットル加え、空気冷却管をつけてｎ－ヘプタン不溶解分試験器で混合物を１時間還流煮沸した。
還流煮沸後、放置冷却し、ろ紙を用いてアスファルテン分を分離し、マルテン分を含むフラクションを得た。
【0114】
＜第２工程：マルテン分のカラムクロマトグラフィーによる分離＞
第１工程で得たマルテン分を以下の条件にて、カラムクロマトグラフィーで分離した。
（１）カラムクロマトグラフィーのカラム条件
カラム：１５ｍｍ×６００ｍｍ（ゲル充填部分、ガラス製）
ゲル：シリカゲル４０ｇ＋アルミナゲル５０ｇ（活性化後）
シリカゲル：Ｆｕｊｉ Ｓｉｌｙｓｉａ製、Ｃｈｒｏｍａｔｏ Ｇｅｌ Ｇｒａｄｅ ９２３ＡＲ
アルミナゲル：ＭＰ ＢｉｏｍｅｂiｃａＬｓ製、ＭＰ Ａｌｕｍｉｎａ，Ａｃｔｉｖａｔｅｄ，Ｎｅｕｔｒａｌ，Ｓｕｐｅｒ Ｉ
活性化条件：シリカゲル２５０℃×２０ｈ、アルミナゲル４００℃×２０ｈ、０．２ｋｇ／ｃｍ2（Ｎ2ガス）加圧
試料量：１.５ｇ（マルテン）
第１工程で得たマルテン分を以下の条件にて、カラムクロマトグラフィーで分離した。
（１）カラムクロマトグラフィーのカラム条件
カラム：１５ｍｍ×６００ｍｍ（ゲル充填部分、ガラス製）
ゲル：シリカゲル４０ｇ＋アルミナゲル５０ｇ（活性化後）
シリカゲル：Ｆｕｊｉ Ｓｉｌｙｓｉａ製、Ｃｈｒｏｍａｔｏ Ｇｅｌ Ｇｒａｄｅ ９２３ＡＲ
アルミナゲル：ＭＰ ＢｉｏｍｅｂiｃａＬｓ製、ＭＰ Ａｌｕｍｉｎａ，Ａｃｔｉｖａｔｅｄ，Ｎｅｕｔｒａｌ，Ｓｕｐｅｒ Ｉ
活性化条件：シリカゲル２５０℃×２０ｈ、アルミナゲル４００℃×２０ｈ、０．２ｋｇ／ｃｍ2（Ｎ2ガス）加圧
試料量：１.５ｇ（マルテン）
【0115】
（２）分離方法
以下の溶媒を順次カラムに投入し、溶出溶液を分取した。
（ｉ）ｎ－ヘプタン２００ミリリットルを投入し、溶出した試料溶液２５０ミリリットルまでを飽和分（Ｆｒ．Ｓａ）としてカットする。
（ii）ｎ－ヘプタン９５％、トルエン５％混合溶媒２５０ミリリットルを投入し、溶出した試料溶液２００ミリリットルまでを１環芳香族分（Ｆｒ．１Ａ）としてカットする。
（iii）ｎ－ヘプタン９０％、トルエン１０％混合溶媒２５０ミリリットルを投入し、 溶出した試料溶液２００ミリリットルまでをカットし、２環芳香族分（Ｆｒ．２Ａ）とする。
（iv）トルエン２５０ミリリットルを投入し、 溶出した試料溶液３００ミリリットルをカットし、３環以上芳香族分（Ｆｒ．３Ａ＋）とする。
（v）エタノール２５０ミリリットルを投入し、溶出した試料溶液２３０ミリリットルをカットし、極性レジン（Ｆｒ．Ｐｏ）とする。
（vi）クロロホルム１００ミリリットルを投入する。続いて
（vii）エタノール１００ミリリットルを投入し、再度（vi）、（vii）を繰り返す。
（vi）、（vii）はすべて１つのフラクションとして分取し、多環芳香族レジン（Ｆｒ．ＰＡ）とする。
以下の溶媒を順次カラムに投入し、溶出溶液を分取した。
（ｉ）ｎ－ヘプタン２００ミリリットルを投入し、溶出した試料溶液２５０ミリリットルまでを飽和分（Ｆｒ．Ｓａ）としてカットする。
（ii）ｎ－ヘプタン９５％、トルエン５％混合溶媒２５０ミリリットルを投入し、溶出した試料溶液２００ミリリットルまでを１環芳香族分（Ｆｒ．１Ａ）としてカットする。
（iii）ｎ－ヘプタン９０％、トルエン１０％混合溶媒２５０ミリリットルを投入し、 溶出した試料溶液２００ミリリットルまでをカットし、２環芳香族分（Ｆｒ．２Ａ）とする。
（iv）トルエン２５０ミリリットルを投入し、 溶出した試料溶液３００ミリリットルをカットし、３環以上芳香族分（Ｆｒ．３Ａ＋）とする。
（v）エタノール２５０ミリリットルを投入し、溶出した試料溶液２３０ミリリットルをカットし、極性レジン（Ｆｒ．Ｐｏ）とする。
（vi）クロロホルム１００ミリリットルを投入する。続いて
（vii）エタノール１００ミリリットルを投入し、再度（vi）、（vii）を繰り返す。
（vi）、（vii）はすべて１つのフラクションとして分取し、多環芳香族レジン（Ｆｒ．ＰＡ）とする。
【0116】
結果は、以下のとおりであった。
飽和分（Ｓａ）１０％、１環芳香族分（１Ａ）１１％、２環芳香族分（２Ａ）８％、３環以上の芳香族分（３Ａ＋）３５％、極性レジン分（Ｐｏ）９％、多環芳香族レジン分（ＰＡ）１６％、及びアスファルテン分（Ａｓ）１１％。
飽和分（Ｓａ）１０％、１環芳香族分（１Ａ）１１％、２環芳香族分（２Ａ）８％、３環以上の芳香族分（３Ａ＋）３５％、極性レジン分（Ｐｏ）９％、多環芳香族レジン分（ＰＡ）１６％、及びアスファルテン分（Ａｓ）１１％。
【0117】
II. 分子構造特定
（１）ステップ１
試料に対しＦＴ－ＩＣＲ－質量分析計による質量分析を行い、それにより得られたすべてのピークについて、各ピークに帰属する分子の分子式を特定し、さらにそのピークに該当するすべての分子の存在割合を特定した。
（１）ステップ１
試料に対しＦＴ－ＩＣＲ－質量分析計による質量分析を行い、それにより得られたすべてのピークについて、各ピークに帰属する分子の分子式を特定し、さらにそのピークに該当するすべての分子の存在割合を特定した。
【0118】
詳細は、以下のとおりである。
（ア）１２Ｔ（テスラ）の超伝導マグネットを備えたフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴方式のsolaliX ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析計 (Bruker Daltoniks社製)を使用した。
測定条件は以下のとおりである。
・用いた試料： 上記タイプ別分画で得られた多環芳香族レジン（ＰＡ）である。
・サンプル調製法： 試料数十ミリグラムをクロロホルムに溶解させ、ＭＡＬＤＩ（マトリックス支援レーザー脱離イオン化）プレートへ1μリットル程度を滴下し、溶媒蒸発後に測定試料とする。
・イオン化法： レーザー脱離イオン化法（ＬＤＩ法）（ショット数：２０００、発振周波数：１０００Ｈｚ、パワー：２３％）にて行った。
測定の結果、図１４に示す質量スペクトルが得られた。
（ア）１２Ｔ（テスラ）の超伝導マグネットを備えたフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴方式のsolaliX ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析計 (Bruker Daltoniks社製)を使用した。
測定条件は以下のとおりである。
・用いた試料： 上記タイプ別分画で得られた多環芳香族レジン（ＰＡ）である。
・サンプル調製法： 試料数十ミリグラムをクロロホルムに溶解させ、ＭＡＬＤＩ（マトリックス支援レーザー脱離イオン化）プレートへ1μリットル程度を滴下し、溶媒蒸発後に測定試料とする。
・イオン化法： レーザー脱離イオン化法（ＬＤＩ法）（ショット数：２０００、発振周波数：１０００Ｈｚ、パワー：２３％）にて行った。
測定の結果、図１４に示す質量スペクトルが得られた。
【0119】
（イ）上記質量スペクトルの各ピークに対し、特定した分子式及び存在割合(モル分率で表す)は、以下の表４に示すとおりである。
ピークの数は３０３０本である。以下にその一部のみ(ピーク番号１１～３０２２は割愛)を示す。表では、ｍ／ｚ値の小さいピークから順に、ピーク番号を付けている。
ピークの数は３０３０本である。以下にその一部のみ(ピーク番号１１～３０２２は割愛)を示す。表では、ｍ／ｚ値の小さいピークから順に、ピーク番号を付けている。
【0120】
【表4】
【0121】
（２）ステップ２
試料に対し衝突誘起解離（ＣＩＤ）を行うことにより、当該試料を構成する各成分について、架橋及び側鎖を切断した。
詳細は、以下のとおりである。
上記ステップ１と同じ方法で、サンプルを調製し、イオン化を行った。
衝突誘起条件として、衝突エネルギーは、３０ｅＶとした。
得られたＣＩＤ後の質量スペクトルを図１５に示す。
試料に対し衝突誘起解離（ＣＩＤ）を行うことにより、当該試料を構成する各成分について、架橋及び側鎖を切断した。
詳細は、以下のとおりである。
上記ステップ１と同じ方法で、サンプルを調製し、イオン化を行った。
衝突誘起条件として、衝突エネルギーは、３０ｅＶとした。
得られたＣＩＤ後の質量スペクトルを図１５に示す。
【0122】
（３）ステップ３
ステップ２のＣＩＤにより生成した各フラグメントイオンについて、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析を行い、各フラグメントイオンを構成するコアの構造及び存在割合を特定した。
上記ＣＩＤ後の質量スペクトルの各ピークに対し、予め作成したコア構造リストに収納されているコアの分子量、分子式、ＤＢＥ値を照合することにより、各々のコア構造及び存在割合を特定した。
用いたコア構造リストの一部分を以下に示す。
ステップ２のＣＩＤにより生成した各フラグメントイオンについて、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析を行い、各フラグメントイオンを構成するコアの構造及び存在割合を特定した。
上記ＣＩＤ後の質量スペクトルの各ピークに対し、予め作成したコア構造リストに収納されているコアの分子量、分子式、ＤＢＥ値を照合することにより、各々のコア構造及び存在割合を特定した。
用いたコア構造リストの一部分を以下に示す。
【0123】
【表5】
【0124】
(４)ステップ４
ステップ１においてすべてのピークに帰属させた分子について、各々特定された分子式における「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」に基づいて「クラス」分けし、当該各々の「クラス」に属するすべての分子について、その存在態様及び存在割合を推定した。
ステップ４は、コンピュータによって処理される過程であるため、途中で結果を取り出すことはできない。
ステップ１においてすべてのピークに帰属させた分子について、各々特定された分子式における「ヘテロ原子の種類と数及びＤＢＥ値」に基づいて「クラス」分けし、当該各々の「クラス」に属するすべての分子について、その存在態様及び存在割合を推定した。
ステップ４は、コンピュータによって処理される過程であるため、途中で結果を取り出すことはできない。
【0125】
(５)ステップ５
ステップ４において存在態様が推定された各分子に対し、それらを構成するコアの構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定して割り付けた。
ステップ５は、コンピュータによって処理される過程であるため、途中で結果を取り出すことはできない。
ステップ４において存在態様が推定された各分子に対し、それらを構成するコアの構造を決定し、さらに側鎖及び架橋を決定して割り付けた。
ステップ５は、コンピュータによって処理される過程であるため、途中で結果を取り出すことはできない。
【0126】
(６)ステップ６
＜試料の質量スペクトルに対する分子構造の特定＞
上記ステップ１で得られたピークの数は３０３０本であるが、１本のピーク、即ち、ある分子式を示すピークに対しては、同じ分子式を有する複数の分子が帰属することになる。本実施例では、上記３０３０種の分子式に対し、構造の異なる３８，９６４個のＪＡＣＤによって表示された分子を特定した。
結果の一部(ピーク番号４～３０２８は割愛)を以下の表６に示す。表の見方は次のとおりである。
（ア）ステップ１で示した表４におけるピーク番号に呼応するように、ピーク番号を付けている。
ピーク番号１は、分子式として「Ｃ２１Ｈ１９Ｎ」であり、この分子式には、４種類のＪＡＣＤによって表示された構造の異なる分子が帰属させられたことを示している。
（イ）分子式「Ｃ２１Ｈ１９Ｎ」の４種類の分子のうち、例えば、「分子種番号１」について説明すると、この分子の構造は、英数字を用いたＪＡＣＤにより表示されている。
＜試料の質量スペクトルに対する分子構造の特定＞
上記ステップ１で得られたピークの数は３０３０本であるが、１本のピーク、即ち、ある分子式を示すピークに対しては、同じ分子式を有する複数の分子が帰属することになる。本実施例では、上記３０３０種の分子式に対し、構造の異なる３８，９６４個のＪＡＣＤによって表示された分子を特定した。
結果の一部(ピーク番号４～３０２８は割愛)を以下の表６に示す。表の見方は次のとおりである。
（ア）ステップ１で示した表４におけるピーク番号に呼応するように、ピーク番号を付けている。
ピーク番号１は、分子式として「Ｃ２１Ｈ１９Ｎ」であり、この分子式には、４種類のＪＡＣＤによって表示された構造の異なる分子が帰属させられたことを示している。
（イ）分子式「Ｃ２１Ｈ１９Ｎ」の４種類の分子のうち、例えば、「分子種番号１」について説明すると、この分子の構造は、英数字を用いたＪＡＣＤにより表示されている。
【0127】
【表6】
【0128】
（ウ）上記表において、英数字を用いたＪＡＣＤによる表示を、コア、架橋及び側鎖の構造に直すには、英数字情報を構造情報に読み直すコード表を作成しておけばよい。例えば、以下のような表である。
【0129】
【表7】
【0130】
（エ）この表を用いると、分子式「Ｃ２１Ｈ１９Ｎ」の「分子種番号１」の分子の構造は、次のようになる。
ｉ.コア１は「００２００７」であるため、以下の構造である。
ｉ.コア１は「００２００７」であるため、以下の構造である。
【0131】
【化4】
【0132】
【化5】
【0133】
【化6】
v. このようにして、分子式「Ｃ２１Ｈ１９Ｎ」の「分子種番号１」の分子について、ＪＡＣＤにより構造を表示し、特定することができた。
（カ）同様にして、すべての分子について、ＪＡＣＤにより構造を表示し、特定することができた。
【0134】
III. 各分画物のデータの統合
(１) 飽和分（Ｓａ）、１環芳香族分（１Ａ）、２環芳香族分（２Ａ）、３環以上の芳香族分（３Ａ＋）、極性レジン分（Ｐｏ）及びアスファルテン分（Ａｓ）についても、以下を変えた以外は、上記、多環芳香族レジン分で行ったのと同様の方法で分子構造を特定した。
（ア）飽和分、１環芳香族分、２環芳香族分、３環以上芳香族分、極性レジン分のイオン化法については、大気圧光イオン化法（ＡＰＰＩ法）(サンプル流速２００μL/h、イオン集積時間 ０．２ｓｅｃ.、 積算回数 １００回)にて行った。
（イ）アスファルテン分のイオン化法については、レーザー脱離イオン化法（ＬＤＩ法）（ショット数：５０００、発振周波数：１０００Ｈｚ、パワー：１７％）にて行った。
(１) 飽和分（Ｓａ）、１環芳香族分（１Ａ）、２環芳香族分（２Ａ）、３環以上の芳香族分（３Ａ＋）、極性レジン分（Ｐｏ）及びアスファルテン分（Ａｓ）についても、以下を変えた以外は、上記、多環芳香族レジン分で行ったのと同様の方法で分子構造を特定した。
（ア）飽和分、１環芳香族分、２環芳香族分、３環以上芳香族分、極性レジン分のイオン化法については、大気圧光イオン化法（ＡＰＰＩ法）(サンプル流速２００μL/h、イオン集積時間 ０．２ｓｅｃ.、 積算回数 １００回)にて行った。
（イ）アスファルテン分のイオン化法については、レーザー脱離イオン化法（ＬＤＩ法）（ショット数：５０００、発振周波数：１０００Ｈｚ、パワー：１７％）にて行った。
【0135】
(２) すべての分画物の統合：飽和分（Ｓａ）、１環芳香族分（１Ａ）、２環芳香族分（２Ａ）、３環以上の芳香族分（３Ａ＋）、極性レジン分（Ｐｏ）、多環芳香族レジン（ＰＡ）及びアスファルテン分（Ａｓ）について、上記で得られているそれぞれの得率（存在割合）に従って、すべての分画物について全成分の分子構造及び存在割合を統合した。
【0136】
(３) 以上により、試料である減圧残油（ＶＲ）について、減圧残油（ＶＲ）を構成している全分子の分子構造及び存在割合を特定することができた。
【0137】
＜多成分混合物の各成分の融点およびハンセン溶解度指数値ＨＳＰ値（δｔ）の取得＞
モデル重質油の性状推定にあたり、先ず、上記により特定した各成分のＪＡＣＤに基づいて、Ｃｏｍｃａｔから、モデル重質油を構成する各成分の分率、融点及びＨＳＰ値（δｔ）を取得する。
モデル重質油の性状推定にあたり、先ず、上記により特定した各成分のＪＡＣＤに基づいて、Ｃｏｍｃａｔから、モデル重質油を構成する各成分の分率、融点及びＨＳＰ値（δｔ）を取得する。
【0138】
本実施形態では、多成分混合物として、以下に示す１１種類の成分（分子種Ｏ－０１～Ｏ－１１）を含むモデル重質油を用いて、このモデル重質油の性状（溶解、凝集及び析出性状）をコンピュータにより推定する例を説明する。
【0139】
【化7】
【0140】
表８に、モデル重質油の分子組成（分率）、推算した各分子の融点及びＨＳＰ値（δｔ）を示す。
【0141】
【表8】
【0142】
上記の表８に示した各分子の融点及びＨＳＰ値（δｔ）は、データベースから既知のものを取得してもよいし、原子団寄与法により、コンピュータを用いて算出してもよい。
以下に、ＨＳＰ値（δｔ）及び融点を原子団寄与法により算出する一例を説明する。
以下に、ＨＳＰ値（δｔ）及び融点を原子団寄与法により算出する一例を説明する。
【0143】
ｉ．ＨＳＰ値の求め方
（１）「Ｏ－０１」分子の場合
Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒの文献において、分子を形成している基について示されているＦｄ値、Ｆｐ値、Ｅｈ値及びＶｃ値の数値を用いて、Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒの方法により算出できる。
（１）「Ｏ－０１」分子の場合
Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒの文献において、分子を形成している基について示されているＦｄ値、Ｆｐ値、Ｅｈ値及びＶｃ値の数値を用いて、Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒの方法により算出できる。
【0144】
原子団寄与法としては、例えば、Ｄ．Ｗ．ｖａｎ Ｋｒｅｖｅｌｅｎ，Ｋ．ｔｅ Ｎｉｊｅｎｈｕｉｓ著「Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（４ｅｄ．２００９）」に記載のＫｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒの方法や、Ｅｍｍａｎｕｅｌ Ｓｔｅｆａｎｉｓ， Ｃｏｓｔａｓ Ｐａｎａｙｉｏｔｏｕ著「Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈａｎｓｅｎ Ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｉｔｈ ａ Ｎｅｗ Ｇｒｏｕｐ－Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ」に記載のＳｔｅｆａｎｉｓ ＆ Ｐａｎａｙｉｏｔｏｕの方法等を用いることができる。
【0145】
これらについては、分子構造から推算するプログラムを利用することもできる。このようなプログラムとして、例えば、ＨＳＰｉＰ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈａｎｓｅｎ－ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ．Ｃｏｍ／）がある。
さらには、これらの諸方法で得た値を参考にして、適宜修正を加えて得た値を用いることもできる。
さらには、これらの諸方法で得た値を参考にして、適宜修正を加えて得た値を用いることもできる。
【0146】
ＨＳＰ値は、文献（Ｈａｎｓｅｎ，Ｃ．Ｍ．，Ｈａｎｓｅｎ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ：ａ ｕｓｅｒ’ｓ ｈａｎｄｂｏｏｋ． ２ｎｄ ｅｄ．； ＣＲＣ： Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ； Ｌｏｎｄｏｎ，２００７）に、１２００種類を超える物質のＨＳＰ値が報告されているため、その文献値を使用することもできる。
【0147】
Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒの方法の概略は、次のとおりである。まず、物質のＨＳＰ値（δｔ）は、次の式で求められることが広く知られている。
【数1】
【0148】
図１６に、ＨＳＰ値の模式図を示す。ＨＳＰ値とは、ある物質がある溶媒にどのくらい溶けるのかを示す溶解性の指標であり、溶解性を［分散項（δｄ）、分極項（δｐ）、水素結合項（δｈ）］のベクトルで表すものである。
【0149】
次に、δｄ， δｐ， δｈは、Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒの原子団寄与法によると、次の式で求められる。
【数2】
【0150】
式中、Ｆｄ値（（ＭＪ／ｍ３）１／２・ｍｏｌ－１）とは、分散力に起因する各基（原子団）のモル引力定数であり、Ｆｐ値（（ＭＪ／ｍ３）１／２・ｍｏｌ－１）とは、双極子間力に起因する各基（原子団）のモル引力定数であり、Ｅｈ値（Ｊ・ｍｏｌ－１）とは、各基（原子団）の水素結合エネルギーである。
【0151】
また、Ｖはモル体積（ｃｍ３・ｍｏｌ－１）であり、ＲｈｅｉｎｅｃｋおよびＬｉｎが提案した以下の式（３）により求めることができる。
式中、Ｖｃは各基（原子団）のモル体積である。
Ｄ．Ｗ．ｖａｎ Ｋｒｅｖｅｌｅｎ，Ｋ．ｔｅ Ｎｉｊｅｎｈｕｉｓ著「Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（４ｅｄ．２００９）」の文献によれば、多くの基について、Ｆｄ値， Ｆｐ値， Ｅｈ値， Ｖｃ値が示されているため、当該文献にて値が記載されている基については、その値を用いればよい。（Ｄ．Ｗ．ｖａｎ Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ， Ｋ．ｔｅ Ｎｉｊｅｎｈｕｉｓ著「Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（４ｅｄ．２００９）」１９５～１９７ページ及び２１５ページ）。値が記載されていない基については、構造的に近似する他の基の情報を用いて推定した値を用いるなどを行えばよい。
上記のようにして、Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒ法によりＨＳＰ値（δｔ）を算出することができる。
【数3】
Ｄ．Ｗ．ｖａｎ Ｋｒｅｖｅｌｅｎ，Ｋ．ｔｅ Ｎｉｊｅｎｈｕｉｓ著「Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（４ｅｄ．２００９）」の文献によれば、多くの基について、Ｆｄ値， Ｆｐ値， Ｅｈ値， Ｖｃ値が示されているため、当該文献にて値が記載されている基については、その値を用いればよい。（Ｄ．Ｗ．ｖａｎ Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ， Ｋ．ｔｅ Ｎｉｊｅｎｈｕｉｓ著「Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（４ｅｄ．２００９）」１９５～１９７ページ及び２１５ページ）。値が記載されていない基については、構造的に近似する他の基の情報を用いて推定した値を用いるなどを行えばよい。
上記のようにして、Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒ法によりＨＳＰ値（δｔ）を算出することができる。
【0152】
「Ｏ－０１」分子の場合、基は、「ＣＨ３－」が２個と「－ＣＨ２－」が２８個とからなっている。前出のＫｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒの文献によると、「ＣＨ３－」のＦｄ値は４２０、Ｖｃ値は３３．５と記載されており、「－ＣＨ２－」のＦｄ値は２７０、Ｖｃ値は１６．１と記載されているためこれらの値を用い、上記式（３）及び式（２）より、「Ｏ－０１」のδｄは、｛（４２０×２）＋（２７０×２８）｝／｛（３３．５×２）＋（１６．１×２８）｝＝１６．２２となる。δｐ及びδｈについても同様に計算して、ＨＳＰ値（δｔ）＝１６．２２ と算出することができる。
【0153】
「Ｏ－０２」～「Ｏ－１１」分子の場合も同様にして算出する。分子を形成している基に関し、Ｋｒｅｖｅｌｅｎ ＆ Ｈｏｆｔｙｚｅｒの文献に記載されている基については、Ｆｄ値， Ｆｐ値， Ｅｈ値及びＶｃ値の記載値を用いればよい。記載されていない基については、構造的に近似する他の基の情報を用いて推定した値を用いるなどを行えばよい。
【0154】
ｉｉ．融点の求め方
融点の推算は、原子団寄与法の一つであり、「Ｊｏｂａｃｋ， Ｋ． Ｇ．， Ｒｅｉｄ， Ｒ． Ｃ．， Ｃｈｅｍ． Ｅｎｇ． Ｃｏｍｍ．， ５７， ２３３ （１９８７）．」に記載されているＪｏｂａｃｋ法を用いればよい。即ち、分子種について、その分子構造を形成している「基」に分解し、各々の基が持つ固有のパラメータ値からその分子種の融点を算出する。「平均分子構造」を用いる場合も、当該構造を基に原子団寄与法を用いて、当該「ある特定の物理的又は化学的性状を基準として分画された分画物(フラクション)」の融点を算出する。
融点の推算は、原子団寄与法の一つであり、「Ｊｏｂａｃｋ， Ｋ． Ｇ．， Ｒｅｉｄ， Ｒ． Ｃ．， Ｃｈｅｍ． Ｅｎｇ． Ｃｏｍｍ．， ５７， ２３３ （１９８７）．」に記載されているＪｏｂａｃｋ法を用いればよい。即ち、分子種について、その分子構造を形成している「基」に分解し、各々の基が持つ固有のパラメータ値からその分子種の融点を算出する。「平均分子構造」を用いる場合も、当該構造を基に原子団寄与法を用いて、当該「ある特定の物理的又は化学的性状を基準として分画された分画物(フラクション)」の融点を算出する。
【0155】
（７）ステップ７（液相成分と非液相成分への分離）（図１のＳ７）
次に、多成分混合物を構成する各成分のうちの所望の温度未満の融点を有する成分を液相成分として分類し、前記所望の温度以上の融点を有する成分を非液相成分として分類する。
例えば、当該モデル重質油の場合、その液温が２５０℃である場合、この温度よりも低い融点を有する「Ｏ－０１」～「Ｏ－０３」、「Ｏ－０９」及び「Ｏ－１０」分子が液相成分として分類され、一方、この温度よりも高い融点を有する「Ｏ－０４」～「Ｏ－０８」及び「Ｏ－１１」分子が非液相成分として分類される。
次に、多成分混合物を構成する各成分のうちの所望の温度未満の融点を有する成分を液相成分として分類し、前記所望の温度以上の融点を有する成分を非液相成分として分類する。
例えば、当該モデル重質油の場合、その液温が２５０℃である場合、この温度よりも低い融点を有する「Ｏ－０１」～「Ｏ－０３」、「Ｏ－０９」及び「Ｏ－１０」分子が液相成分として分類され、一方、この温度よりも高い融点を有する「Ｏ－０４」～「Ｏ－０８」及び「Ｏ－１１」分子が非液相成分として分類される。
【0156】
（８）ステップ８（液相全体の平均ＨＳＰ値の算出）（図１のＳ８）
次に、液相成分として分類された各成分のＨＳＰ値について、各成分の当該液相における容量分率で重み付けした加重平均値を、液相全体の平均ＨＳＰ値として算出する。
次に、液相成分として分類された各成分のＨＳＰ値について、各成分の当該液相における容量分率で重み付けした加重平均値を、液相全体の平均ＨＳＰ値として算出する。
【0157】
（９）ステップ９（液相全体と各非液相成分とのＨＳＰ値の差の算出）（図１のＳ９）
次に、液相全体の前記平均ＨＳＰ値と、非液相成分における各成分のＨＳＰ値との差を算出する。
次に、液相全体の前記平均ＨＳＰ値と、非液相成分における各成分のＨＳＰ値との差を算出する。
【0158】
（１０）ステップ１０（Δδに基づく各成分の分類の更新）（図１のＳ１０）
次に、非液相成分における各成分を、差（Δδ）に基づいて、液相成分又は非液相成分として再分類し、液相成分として再分類された各成分を非液相成分から液相成分に編入して、液相成分及び非液相成分を更新する。
例えば、当該モデル重質油の場合、ＲＥＤ＝Δδ／Ｒ０で表されるＲＥＤが、ＲＥＤ＜０．３のとき、液相成分と判断した。ここで、Ｒ０は、非液相成分における各成分ごとの定数であり、当該モデル重質油ではＲ０＝５としてＲＥＤを算出した。
なお、この再分類における更新は、非液相成分における各成分について、１つずつ順番に行ってもよし、複数の成分ごとに行ってもよい。
次に、非液相成分における各成分を、差（Δδ）に基づいて、液相成分又は非液相成分として再分類し、液相成分として再分類された各成分を非液相成分から液相成分に編入して、液相成分及び非液相成分を更新する。
例えば、当該モデル重質油の場合、ＲＥＤ＝Δδ／Ｒ０で表されるＲＥＤが、ＲＥＤ＜０．３のとき、液相成分と判断した。ここで、Ｒ０は、非液相成分における各成分ごとの定数であり、当該モデル重質油ではＲ０＝５としてＲＥＤを算出した。
なお、この再分類における更新は、非液相成分における各成分について、１つずつ順番に行ってもよし、複数の成分ごとに行ってもよい。
【0159】
（１１）ステップ１１（更新後の液相全体の平均ＨＳＰ値の算出）（図１のＳ１１）
次に、更新後の液相成分における各成分のＨＳＰ値について、各成分の当該更新後の液相における容量分率で重み付けした加重平均値を、更新後の液相全体の平均ＨＳＰ値として算出する。
次に、更新後の液相成分における各成分のＨＳＰ値について、各成分の当該更新後の液相における容量分率で重み付けした加重平均値を、更新後の液相全体の平均ＨＳＰ値として算出する。
【0160】
（１２）ステップ１２（ステップ９～１１の繰り返し）（図１のＳ１２）
そして、ステップ９～１１を、ステップ１０において液相成分として再分類される非液相成分がなくなる最終段階まで繰り返す。
このようにして、最終段階での更新後の液相成分をモデル重質油のその温度における液相の成分とし、また、最終段階での更新後の平均ＨＳＰ値をモデル重質油のその温度での液相全体の平均ＨＳＰ値として決定する。また、最終段階での更新後の液相成分における分類された各成分の分率の合計を液相分率として算出する。
そして、ステップ９～１１を、ステップ１０において液相成分として再分類される非液相成分がなくなる最終段階まで繰り返す。
このようにして、最終段階での更新後の液相成分をモデル重質油のその温度における液相の成分とし、また、最終段階での更新後の平均ＨＳＰ値をモデル重質油のその温度での液相全体の平均ＨＳＰ値として決定する。また、最終段階での更新後の液相成分における分類された各成分の分率の合計を液相分率として算出する。
【0161】
（１３）ステップ１３（非液相成分の凝集度の算出）（図１のＳ１３）
続いて、所望の温度における最終段階での更新後の非液相成分の凝集度Ｄを算出する。
続いて、所望の温度における最終段階での更新後の非液相成分の凝集度Ｄを算出する。
【0162】
（１４）ステップ１４（凝集度に基づく非液相成分の分類）（図１のＳ１４）
次に、最終段階での更新後の非液相成分における各成分を、凝集度Ｄに基づいて、凝集相成分と固相成分とに分類する。
次に、最終段階での更新後の非液相成分における各成分を、凝集度Ｄに基づいて、凝集相成分と固相成分とに分類する。
【0163】
さらに、これらの結果に基づいて、モデル重質油の種々の性状を表すパラメータを算出する。例えば、凝集相成分に分類された各成分の分率の合計を凝集相分率として算出し、また、固相成分に分類された各成分の分率の合計を固相分率として算出する。さらに、凝集相成分に分類された各成分の凝集度の和を当該成分の数で除した値を凝集相全体の平均凝集度として算出する。
【0164】
上記の方法により、このモデル重質油について、先ず無溶媒での液相、凝集相及び固相の量及び組成並びに凝集相における各分子の凝集度Ｄ及び凝集相の平均凝集度を算出、推定した。実験は－５０℃から３５０℃まで１００℃間隔で実施した。
表９に、各温度において、各分子がいかなる相に存在するかを示す。これはまた、各相の分子組成を示しているものである。
表９に、各温度において、各分子がいかなる相に存在するかを示す。これはまた、各相の分子組成を示しているものである。
【0165】
【表9】
【0166】
さらに、図１７に、各温度における各相の量と凝集相の平均凝集度を示す。図１７中、「Ｌｉｑｕｉｄ」は「液相」、「Ａｇｇｒｅｇａｔｅ」は「凝集相」、「Ｓｏｌｉｄ」は「固相」の意味である。また、「Ｐｈａｓｅ ｗｔ ｒａｔｉｏ」は、「各相の質量分率」の意味である。さらに、「Ａｖｅｒａｇｅｄ Ｄａｇｇ」は、「平均凝集度」の意味である。「Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ」は「温度」の意味である。本明細書における他の図においても同様である。
【0167】
表９及び図１７に示すように、無溶媒の場合、１５０℃まではすべて固相であり、２５０℃以上ではすべて凝集相又は液相となり、３５０℃では液相の割合が増加する。凝集相の平均凝集度は２５０℃と３００℃でそれぞれ１．５３と１．２５である。
【0168】
＜多成分混合物の処理方法＞
次に、本発明の多成分混合物の処理方法の実施形態を説明する。
処理にあっては、上記のように、原多成分混合物としてモデル重質油の性状を推定し、さらに、モデル重質油に、溶媒を混合したり、温度を変更したりしたときに新モデル重質油の性状を、上記の方法により予測する。そして、予測と同じ条件で、溶媒をその分率でモデル重質油に混合したり、モデル重質油の温度の予測時の温度に変更することによって、溶液の処理を行う。
次に、本発明の多成分混合物の処理方法の実施形態を説明する。
処理にあっては、上記のように、原多成分混合物としてモデル重質油の性状を推定し、さらに、モデル重質油に、溶媒を混合したり、温度を変更したりしたときに新モデル重質油の性状を、上記の方法により予測する。そして、予測と同じ条件で、溶媒をその分率でモデル重質油に混合したり、モデル重質油の温度の予測時の温度に変更することによって、溶液の処理を行う。
【0169】
これにより、本発明においては、上記の方法により算出又は推定された溶液中における液相、凝集相及び固相の各々の量及び組成並びに凝集相における各成分の凝集度及び凝集相の平均凝集度に基づいて、凝集相及び固相の全部又は一部を溶解し、又は成分の凝集若しくは析出を抑制するための措置を施すことにより溶液を処理することができる。
【0170】
Ｉ．凝集緩和処理
まず、処理例として、溶液における凝集相及び固相の溶解、又は成分の凝集若しくは析出抑制のための処理を説明する。溶液中における液相、凝集相及び固相の各々の量及び組成並びに凝集相における各成分の凝集度及び凝集相の平均凝集度が判ったならば、凝集相及び固相の全部又は一部を溶解し、又は成分の凝集若しくは析出を抑制するためには、いかなる措置をとればよいのかという指針を得ることが可能となる。
まず、処理例として、溶液における凝集相及び固相の溶解、又は成分の凝集若しくは析出抑制のための処理を説明する。溶液中における液相、凝集相及び固相の各々の量及び組成並びに凝集相における各成分の凝集度及び凝集相の平均凝集度が判ったならば、凝集相及び固相の全部又は一部を溶解し、又は成分の凝集若しくは析出を抑制するためには、いかなる措置をとればよいのかという指針を得ることが可能となる。
【0171】
ここで、モデル重質油を３０質量％トルエン溶液とした場合の液相、凝集相及び固相の量及び組成、並びに凝集相の平均凝集度を算出、推定した。下記の表１０に、各温度において、各分子がいかなる相に存在するかを示す。これはまた、各相の分子組成を示しているものである。
【0172】
【表10】
【0173】
さらに、図１８に、各温度における各相の量と凝集相の平均凝集度を示す。
【0174】
表１０及び図１８に示すように、トルエン溶液では、－５０℃においても固相は１０％に過ぎず、９０％は凝集相で溶媒中に分散している。５０℃では１００％が凝集相となり、１５０℃以上では昇温と共に凝集相が減少し液相が増加する。凝集相の平均凝集度は－５０℃の１．８１から３５０℃の１．２７に向かって昇温と共に減少することがわかる。
【0175】
さらに、モデル重質油のトルエン溶液について、凝集相及び固相を溶解するには、ＨＳＰ値が最も大きいＯ－１１分子を基準にして、Ｏ－１１分子が溶解するよう、添加する溶剤の種類及び量を決めることになる。具体的には、溶媒をトルエンから、トルエンとブロモベンゼン（ＨＳＰ値２０．４（δｄ＝２１．０、δｐ１７＝２．５、δｈ＝２．０、δｔ＝２０．４））の等質量比混合溶媒に変更することで、３５０℃の液温下で、すべての凝集相及び固相を溶解させることができる。
【0176】
【表11】
【0177】
さらに、図１９に、各温度における各相の量と凝集相の平均凝集度を示す。
【0178】
このように、モデル重質油における凝集相及び固相の析出量、析出性状等により、
とりうる措置は様々であるが、具体的には、例えば、現状と同じ溶媒を添加する、或いは、新たに別種の溶媒（溶剤）を添加する、溶液の温度を上げる等が考えられる。特に、溶媒（溶剤）の添加については、現状の溶液、追加する溶媒（溶剤）、凝集相及び固相の各々のＨＳＰ値に基づいて溶媒（溶剤）追加後の性状を予測することにより、いかなるＨＳＰ値を有する溶媒（溶剤）を、いかなる量を添加すればよいのかを決めることができる。
とりうる措置は様々であるが、具体的には、例えば、現状と同じ溶媒を添加する、或いは、新たに別種の溶媒（溶剤）を添加する、溶液の温度を上げる等が考えられる。特に、溶媒（溶剤）の添加については、現状の溶液、追加する溶媒（溶剤）、凝集相及び固相の各々のＨＳＰ値に基づいて溶媒（溶剤）追加後の性状を予測することにより、いかなるＨＳＰ値を有する溶媒（溶剤）を、いかなる量を添加すればよいのかを決めることができる。
【0179】
ＩＩ．析出促進処理
次に、処理例として、溶液における析出促進のための処理を説明する。
溶液中における液相、凝集相及び固相の各々の量及び組成並びに凝集相における各成分の凝集度及び凝集相の平均凝集度が判ったならば、推定された溶液中における液相、凝集相及び固相の各々の量及び組成並びに凝集相における各成分の凝集度及び凝集相の平均凝集度に基づいて、一種以上の成分を析出させるためには、いかなる措置をとればよいのかという指針を得ることが可能となる。
次に、処理例として、溶液における析出促進のための処理を説明する。
溶液中における液相、凝集相及び固相の各々の量及び組成並びに凝集相における各成分の凝集度及び凝集相の平均凝集度が判ったならば、推定された溶液中における液相、凝集相及び固相の各々の量及び組成並びに凝集相における各成分の凝集度及び凝集相の平均凝集度に基づいて、一種以上の成分を析出させるためには、いかなる措置をとればよいのかという指針を得ることが可能となる。
【0180】
このように、当該溶液における液相の性状等により、とりうる措置は様々であるが、具体的には、例えば、新たに別種の溶媒（溶剤）を添加する、溶液の温度を下げる等が考えられる。特に、溶媒（溶剤）の添加については、現状の溶液、追加する溶媒（溶剤）、凝集相及び固相の各々のＨＳＰ値に基づいて溶媒（溶剤）追加後の性状を予測することにより、いかなるＨＳＰ値を有する溶媒（溶剤）を、いかなる量を添加すればよいのかを決めることができる。
【0181】
このように、溶液中における液相、凝集相及び固相に関し、それらの量及び組成を算出、推定し、また凝集相における各成分の凝集度及び凝集相の平均凝集度を算出することができるため、例えば、溶媒種を適切に選択する、或いは新たな溶媒を追加する、溶液の温度を変更する等の措置を適切に講ずれば、溶液中における凝集相及び固相の全部又は一部を溶解し、又は成分の凝集若しくは析出を抑制すること、或いは一種以上の成分を析出させることが可能となる。
【0182】
なお、上記の実施形態では、多成分混合物として、モデル重質油の性状を推定した例を説明したが、本発明では、多成分混合物は、重質油に限定されない。
【0183】
＜多成分混合物の性状推定装置＞
次に、図２０を参照して、本発明の多成分混合物の性状推定装置の実施形態を説明する。図２０は、実施形態の多成分混合物の性状推定装置の機能ブロック図である。コンピュータに本発明のプログラムを実行させることにより、コンピュータが多成分混合物の性状推定装置として機能する。
なお、図２０では、情報の入力及び出力を行うインタフェースの図示を省略している。
次に、図２０を参照して、本発明の多成分混合物の性状推定装置の実施形態を説明する。図２０は、実施形態の多成分混合物の性状推定装置の機能ブロック図である。コンピュータに本発明のプログラムを実行させることにより、コンピュータが多成分混合物の性状推定装置として機能する。
なお、図２０では、情報の入力及び出力を行うインタフェースの図示を省略している。
【0184】
本装置は、演算装置１と記憶部２とを備えている。演算装置１は、１つのＣＰＵで構成してもよいし、通信回線を介して互いに接続された複数の演算装置で構成されてもよい。また、記憶部２は、演算装置１に内蔵されていてもよいし、外部装置であってもよいし、通信回線を介して接続された記憶装置であってもよい。
【0185】
本演算装置１は、成分情報取得部１０と、初期分類部２０と、液相演算部３０と、非液相演算部４０とを有している。
【0186】
Ｉ．成分情報取得部
成分情報取得部１０は、対象とする多成分混合物を構成する各成分について、その分率、融点、及びＨＳＰ値を取得する。これらの成分の情報は、多成分混合物についての情報がデータベースとして格納された記憶部２から取得するとよい。
成分情報取得部１０は、対象とする多成分混合物を構成する各成分について、その分率、融点、及びＨＳＰ値を取得する。これらの成分の情報は、多成分混合物についての情報がデータベースとして格納された記憶部２から取得するとよい。
【0187】
データベースにこれらの成分の情報が格納されていない場合には、成分情報算出部１１によって、各成分の必要なパラメータを推算するとよい。
【0188】
多成分混合物を構成している成分の融点とＨＳＰ値を推算する方法の一例として、「分子組成(分子構造)に関する情報を基に行う方法」を挙げることができる。
【0189】
（１）この方法では、先ず、試料である溶液を構成している各分子種につき、各々の分子種の分子組成(分子構造)に関する情報を得ることが必要である。ここで、溶液を構成している分子種とは、当該溶液中に存在している厳密にすべての分子種を指すというわけではなく、溶液中において一定の存在量(存在割合)以上を持つ分子種を指すと考えてもよい。当該溶液中に存在しているできる限り多くの分子種を対象とすることが望ましいが、微量しか存在していないような分子種は無視してもよい。試料とする溶液を前もって成分分析し、各分子種の存在量(存在割合)を以て、対象とする分子種の選定基準にしてもよい。
【0190】
あるいはまた、前述のように、「成分」を「溶液をある特定の物理的又は化学的性状を基準として括った塊」、言い換えれば、「ある特定の物理的又は化学的性状を基準として分画された分画物（フラクション）」という意味で用いる場合には、この「分子組成（分子構造）に関する情報を基に行う方法」は、次のようにして適用することが可能である。
即ち、「ある特定の物理的又は化学的性状を基準として分画された分画物（フラクション）」の各々について、ＮＭＲ、元素分析、質量スペクトル等を測定することにより、公知の方法を用いて、その分画物（フラクション）の「平均分子構造」を得ることができる。こうして得られた「平均分子構造」を用いれば、この方法を適用することができる。
即ち、「ある特定の物理的又は化学的性状を基準として分画された分画物（フラクション）」の各々について、ＮＭＲ、元素分析、質量スペクトル等を測定することにより、公知の方法を用いて、その分画物（フラクション）の「平均分子構造」を得ることができる。こうして得られた「平均分子構造」を用いれば、この方法を適用することができる。
【0191】
（２）次に、得られた各々の分子種のＪＡＣＤに基づいて、Ｃｏｍｃａｔから各々の分子種の融点データを取得する。当該処理は、コンピュータにより行う。
【0192】
（３）また、各々の分子種のＪＡＣＤに基づいて、Ｃｏｍｃａｔから各々の分子種のＨＳＰ値データを取得する。当該処理は、コンピュータにより行う。
【0193】
（ＩＩ．初期分類部）
初期分類部２０は、多成分混合物を構成する各成分のうちの所望の温度未満の融点を有する成分を液相成分として分類し、所望の温度以上の融点を有する成分を非液相成分として分類する。すなわち、溶媒の融点以上のある任意の温度以上において、その温度における「液相」の量及び組成を求める。融点がその温度より低い成分は、液相に存在する成分となる。このときの「液相」の量及び成分が求まる。
初期分類部２０は、多成分混合物を構成する各成分のうちの所望の温度未満の融点を有する成分を液相成分として分類し、所望の温度以上の融点を有する成分を非液相成分として分類する。すなわち、溶媒の融点以上のある任意の温度以上において、その温度における「液相」の量及び組成を求める。融点がその温度より低い成分は、液相に存在する成分となる。このときの「液相」の量及び成分が求まる。
【0194】
（ＩＩＩ．液相演算部）
液相演算部３０は、液相の性状を推定するために、平均ＨＳＰ算出部３１と、Δδ（ＨＳＰ値差）算出部３２と、再分類部３３と、液相成分情報算出部３４とを備えている。
液相演算部３０は、液相の性状を推定するために、平均ＨＳＰ算出部３１と、Δδ（ＨＳＰ値差）算出部３２と、再分類部３３と、液相成分情報算出部３４とを備えている。
【0195】
平均ＨＳＰ算出部３１は、液相全体の平均ＨＳＰ値を算出する。ここで、液相全体の平均ＨＳＰ値は、当該液相成分における各成分のＨＳＰ値を各成分の当該液相における分率、好ましくは容量分率で重み付けした加重平均値として算出されるものである。
【0196】
ＨＳＰ値差（Δδ）算出部３２は、液相全体の平均ＨＳＰ値と、非液相成分における各成分のＨＳＰ値との差（Δδ）を算出する。
【0197】
再分類部３３は、非液相成分における各成分を、差（Δδ）に基づいて、液相成分と非液相成分とに再分類し、液相成分として再分類された各成分を非液相成分から液相成分に編入して、液相成分及び非液相成分を更新する。
再分類部３３は、溶解する成分があればそれを液相に加えて液相全体のＨＳＰ値を再計算する。
再分類部３３は、溶解する成分があればそれを液相に加えて液相全体のＨＳＰ値を再計算する。
【0198】
平均ＨＳＰ算出部３１は、更新後の液相全体の平均ＨＳＰ値を算出する。ここで、更新後の液相全体の平均ＨＳＰ値は、更新後の液相成分における各成分のＨＳＰ値を各成分の当該液相における分率、好ましくは容量分率で重み付けした加重平均値として算出されるものである。
【0199】
そして、液相成分に再分類される非液相成分がなくなる最終段階まで、平均ＨＳＰ値、液相成分及び非液相成分（凝集相、固相）の更新を繰り返す。
【0200】
さらに、液相情報算出部３４は、最終段階での更新後の液相成分の分率の合計を液相分率として算出する。
【0201】
（ＩＶ．非液相演算部）
非液相演算部４０は、非液相の性状を推定するために、凝集度算出部４１、凝集相、固相分類部４２、凝集相情報算出部４３、及び固相情報算出部４４を有する。非液相演算部４０は、非液相の性状として、例えば、凝集相の量、成分、凝集している成分それぞれの凝集度及び凝集相の平均凝集度並びに固相の量及び組成を決定する。
非液相演算部４０は、非液相の性状を推定するために、凝集度算出部４１、凝集相、固相分類部４２、凝集相情報算出部４３、及び固相情報算出部４４を有する。非液相演算部４０は、非液相の性状として、例えば、凝集相の量、成分、凝集している成分それぞれの凝集度及び凝集相の平均凝集度並びに固相の量及び組成を決定する。
【0202】
凝集度算出部４１は、所望の温度における最終段階での更新後の非液相成分における各成分の凝集度を、液相全体の平均ＨＳＰ値と前記非液相成分における各成分のＨＳＰ値との差及び最終段階での更新後の非液相成分における各成分の濃度Ｃに基づいて算出する。具体的には、以下のようにして分類する。
【0203】
最終的に液相に溶解しなかった非液相成分における各成分について、そのＨＳＰ値と液相全体のＨＳＰ値に基づいてそれぞれの凝集度を決定する。凝集している成分それぞれの凝集度Ｄは、液相のＨＳＰ値、凝集している成分のＨＳＰ値、凝集している成分の濃度及び場の温度を変数とする関数式（Ａ）により、算出することができる。
【0204】
Ｄ（ｐ，ｑ）＝ＭＡＳ（Ｋ０＋Ｋ１ｐ＋Ｋ２ｑ＋Ｋ３ｐ２＋Ｋ４ｐｑ＋Ｋ５ｑ２＋Ｋ６ｐ３＋Ｋ７ｐ２ｑ＋Ｋ８ｐｑ２＋Ｋ９ｑ３） ・・・（Ａ）
【0205】
式中、ｐは、
前記所望の温度Ｔが、Ｔ≦１５０℃のときに、
ｐ＝（Ｌ０（Ｔ－２５）＋Ｌ１）ＲＥＤｇ、
前記所望の温度Ｔが、１５０℃＜Ｔ≦２００℃のときに、
ｐ＝（Ｌ０（１５０－２５）＋Ｌ１）ＲＥＤｇ、
前記所望の温度Ｔが、２００℃＜Ｔのときに、
ｐ＝（Ｌ０（Ｔ－２５）＋Ｌ２）ＲＥＤｇ
で表される。
前記所望の温度Ｔが、Ｔ≦１５０℃のときに、
ｐ＝（Ｌ０（Ｔ－２５）＋Ｌ１）ＲＥＤｇ、
前記所望の温度Ｔが、１５０℃＜Ｔ≦２００℃のときに、
ｐ＝（Ｌ０（１５０－２５）＋Ｌ１）ＲＥＤｇ、
前記所望の温度Ｔが、２００℃＜Ｔのときに、
ｐ＝（Ｌ０（Ｔ－２５）＋Ｌ２）ＲＥＤｇ
で表される。
【0206】
ＲＥＤｇは、ＲＥＤ≧０．３のときに、ＲＥＤｇ＝ＲＥＤ、ＲＥＤ＜０．３のときに、ＲＥＤｇ＝０．３と表され、ＲＥＤは、ＲＥＤ＝Δδ／Ｒ０で表され、Δδは、液相全体の前記平均ＨＳＰ値と前記非液相成分における各成分のＨＳＰ値との差であり、Ｒ０は、非液相成分における各成分ごとの定数である。
【0207】
Ｌ０、Ｌ１及びＬ２は、経験的に得た係数であり、下記の定数値を有する。
Ｌ０ ＝－０．００３１２６２、
Ｌ１ ＝ １．０７８１５、
Ｌ２ ＝ １．１５６３１
Ｌ０ ＝－０．００３１２６２、
Ｌ１ ＝ １．０７８１５、
Ｌ２ ＝ １．１５６３１
【0208】
ｑは、ｑ＝ｌｏｇＣで表され、Ｃは、非液相成分における凝集している当該成分の濃度である。
【0209】
ＭＡＳは、成分種により定まった定数であり、例えば、多成分混合物の凝集相成分及び固相成分がアスファルテンの場合、以下のとおりである。カナダ産オイルサンド系アスファルテン（ＣａＡｓ）：１．３１９、中東産アスファルテン１ （ＡｒＡｓ１）：１．０００、中東産アスファルテン２ （ＡｒＡｓ２）：１．１３６である。
【0210】
Ｋ０～Ｋ９は、経験的に得た係数であり、以下の定数値を有する。
Ｋ０＝－１．２６９２９、
Ｋ１＝ ９．４２２３１、
Ｋ２＝ ０．３６３４３９、
Ｋ３＝－１１．１９２５、
Ｋ４＝ ０．０９３６２２、
Ｋ５＝－０．１５４３６、
Ｋ６＝ ５．３３７４３３、
Ｋ７＝－０．２０８６８、
Ｋ８＝ ０．０７７２２３、
Ｋ９＝ ０．０１９４９２
である。
Ｋ０＝－１．２６９２９、
Ｋ１＝ ９．４２２３１、
Ｋ２＝ ０．３６３４３９、
Ｋ３＝－１１．１９２５、
Ｋ４＝ ０．０９３６２２、
Ｋ５＝－０．１５４３６、
Ｋ６＝ ５．３３７４３３、
Ｋ７＝－０．２０８６８、
Ｋ８＝ ０．０７７２２３、
Ｋ９＝ ０．０１９４９２
である。
【0211】
以上より、ある温度において、ある溶液中においてある成分が凝集している場合、その凝集している成分の凝集度Ｄの値を算出することができる。
なお、上記において数値で示したＬ０、Ｌ１、Ｌ２、ＭＡＳ及びＫ０～Ｋ９等の値は、対象により種々の数値を採り得るものであり、上記の数値に限定されるものではない。
なお、上記において数値で示したＬ０、Ｌ１、Ｌ２、ＭＡＳ及びＫ０～Ｋ９等の値は、対象により種々の数値を採り得るものであり、上記の数値に限定されるものではない。
【0212】
凝集相、固相分類部４２は、最終段階での更新後の非液相成分のうち、凝集度が所定の閾値未満の成分を凝集相成分に分類し、凝集度が所定の閾値以上の成分を固相成分に分類する。すなわち、凝集度が凝集レベルにある成分を凝集相成分とし、析出レベルにある成分を固相成分とする。ここで、「凝集レベルにある」とは、概念的には、凝集粒子の大きさが数百ｎｍ以下で液中に分散していることをいい、「析出レベルにある」とは、凝集粒子の大きさがサブミクロン以上で液中に分散できず沈殿していることと考えられる。凝集度Ｄ≧５であるとき、おおむね、その成分種は析出すると判断できるが、この閾値は、成分種により変化しうるものである。
【0213】
凝集相情報算出部４３は、凝集相成分として分類された各成分の量（溶液全体に対する分率）の合計を凝集相分率として算出する。さらに、凝集相情報算出部４３は、凝集相成分として分類された各成分の凝集度の和を当該成分の数で除した値を凝集相全体の平均凝集度として算出する。
【0214】
固相情報算出部４４は、固相成分として分類された各成分の量（溶液全体に対する分率）の合計を固相分率として算出する。
【0215】
＜多成分混合物の性状推定プログラム＞
本発明において、ＪＡＣＤを用いた分子構造の推定、推定された分子構造情報と物性値との紐付け、及び凝集モデルを用いた多成分混合物の性状の推定の一連の処理は、ハードウェア又はソフトウェア、又はこれらを複合した構成によって実行することができる。ソフトウェアによる処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることができる。
本発明において、ＪＡＣＤを用いた分子構造の推定、推定された分子構造情報と物性値との紐付け、及び凝集モデルを用いた多成分混合物の性状の推定の一連の処理は、ハードウェア又はソフトウェア、又はこれらを複合した構成によって実行することができる。ソフトウェアによる処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることができる。
【0216】
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭに予め記録しておくことができる。また、プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯディスク、ＤＶＤ、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的又は永続的に格納（記録）しておくことができる。
【0217】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他に、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、ＬＡＮ、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送したりでき、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスクなどの記録媒体にインストールすることができる。
【0218】
また、本明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるだけではなく、処理を実行する装置の処理能力や必要に応じて並列的に又は個別に実行されてもよい。また、本明細書において、システムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものに限定されるものではない。
【0219】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能である。また、上述した実施形態では、質量分析として、ＦＴ-ＩＣＲ-質量分析を使用したが、これに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0220】
本発明によれば、石油について、それを構成する分子の構造を特定することができることから、石油の諸反応等を分子レベルにて解析する等において、広く応用することが可能となる。さらには、かかる分子レベルによる解析を行うことは、石油精製設備の運転の安定性及び運転効率を飛躍的に向上させることに寄与するものである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
