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Abgegrenzte Teilaufgaben in der Synthese-Peripherie.
Eine definiert beschriebene Synthese stellt natürlich noch nicht die tatsächliche Anlagenstruktur dar. Bei einer vollständig neu konzipierten Anlage werden die peripheren Elemente nach entsprechenden Vorgaben im Komplex optimiert (Kosten, Flexibilität, einheitliche Ausführung etc.). In Bestandsanlagen werden andererseits häufig einzelne, nicht mehr den Anforderungen genügende Anlagenbestandteile zur ingenieurtechnischen Bearbeitung gegeben.
Mit unseren Erfahrungen aus der Gesamtplanung verifizieren wir die Aufgabenstellung und entwerfen geeignete Lösungen. Hier einige Beispiele:
- Lösungsmittelrückgewinnung
- Sicherheitstechnische Berechnungen (Druckentlastung bei zweiphasiger Entspannung)
- Gefahrstofflager, raumlufttechnische Anlagen
- Abgasreinigungsstufen (kryogen, thermisch, Partialkondensation, Hochsiederwäsche)
- Zentrale Versorgungssysteme
- Dezentrale Heiz-Kühl-Tiefkühl-Systeme.
EPC Exclusives Engineering
Prozesssimulation von komplexen verfahrenstechnischen Anlagen, z.B.
- Vielstufige Rektifikationen mit diversen Kreisläufen (z.B. Trennkolonnen und Reinigungskolonnen zur Herstellung von hochreinem Monosilan)
- Nachrechnung von Kolonnen zum Einsatz für andere Stoffsysteme (Alkohole, Tenside...)
- Hydraulik von vermaschten Netzen für zentrale Versorgungssysteme (Kaltwasser...)
Verfahrensstrukturierung für komplexe Mehrproduktanlagen
Die Standard-Konfiguration eines Synthesemoduls für organische Synthesen der Spezialchemie, Feinchemie und Pharmawirkstoffchemie kann vereinfacht wie folgt dargestellt werden:
- Vorlagesystem für Lösungsmittel (zentrale oder dezentrale Bereitstellung, Pufferbehälter, Beachtung unverträglicher Medien)
- Dosiersystem für Reaktionspartner (Portionierung oder kontinuierliche Zugabe)
- Reaktor, gerührt, temperierbar, mit Destillationsaufsatz (Mantel/Halbrohrschlangen, zusätzliche innen-/außenliegende Wärmeübertragungsflächen, zentrale Medienversorgung oder zugeordnete Heiz-/Kühl-Einheiten, kühl/kalt/tiefkalt)
- Vakuum-Kondensationssystem (trockenlaufende Vakuumpumpen, Flüssigkeitsringpumpen; Kondensatoren kühl/kalt/tiefkalt)
- Co-Reaktor für Phasentrennungen
- Feststoffabtrennung, Feststofftrocknung (getrennte Verfahrensstufen oder Filter-Trockner-Kombination)
Bei Mehrzweckanlagen werden entweder Referenz-Synthesen festgelegt, deren Anforderungen mindestens zu erfüllen sind, oder die Grenzwerte für die Nutzung der Anlage werden aus der Konfiguration abgeleitet.
Maßgeschneiderte Automatisierungskonzepte & Steuerungsalgorithmen
Beispiele aus Lastenheften:
- Die Anlage ist für einen weitgehend automatischen Betrieb konzipiert, d.h., es sind die feldtechnischen Voraussetzungen für eine komplette Rezeptursteuerung realisiert. Die Teilanlagen werden über ein zentrales Prozessleitsystem bedient und überwacht. Die GMP-relevanten Elemente sind qualifiziert.
- Die Batchabläufe werden von Hand gesteuert. Lediglich einzelne Phasen (z.B. Dosierungen) laufen in sich automatisch ab. Aus den registrierten Prozessgrößen und Ereignissen werden Chargenprotokolle generiert, welche die Chargenentstehung dokumentieren.
Technische Konzeption Anlagensicherheit
Beispiele aus Lastenheften:
In der Anlage werden Gefahrstoffe gemäß Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) mit folgenden Merkmalen verwendet: hochentzündlich, leichtentzündlich, sehr giftig, giftig, gesundheitsschädlich, reizend, ätzend, sensibilisierend, mit einem Arbeitsplatzgrenzwert (AGW). Für die verwendeten Stoffe liegen Hinweise auf CMR-Eigenschaften vor: EU-Kategorie 2 bzw. 3 (GHS-Kategorie 1B bzw. 2). Im Anlagenbereich kann gefährliche explosionsfähige Atmosphäre auftreten (TRBS 2152 Teil 1). In der Anlage werden WHG-Flüssigkeiten verwendet (HBV-Anlage).
EPC Exclusives Verfahrenstechnik
Verfahrensentwicklungen und -modifizierungen
- Hochdruck-Polymerisation für Polyethylen-Wachse
- Hochdruck-Polymerisation für Polyethylen-Vinylacetat-Copolymere
- Rührkessel-Polymerisation für Norbornen-Ethylen-Copolymere
- Rührkessel-Synthese für Formaldehyd-Reduzierungsmittel
- Rührkessel-Synthese für Bleichmittelaktivator
- Rührkessel-Synthese für Trimethylolpropan
- Kontinuierliche Gas/Flüssig-Reaktion für Hexamethylentetramin
- Rotationsdünnschichtverdampfer und Sprühturm für gekörntes Paraformaldehyd
- Katalytische Gasphasenreaktion für Dimethylether
- Kontinuierliche Gas/Flüssig-Reaktion für Dimethylformamid
- Rührkessel-Synthese für Glycidether
- Rührkessel-Synthese für Epoxidharz
Hochdruckreaktionen, Tieftemperatur / Hochtemperatur-Synthesen
Auch im Bereich der Spezialchemie findet man die Anwendung hoher Drücke und Temperaturen zur effektiven Reaktionsführung (Hydrierungsreaktor für 100 barg, Hexenolsynthese im Salzbadreaktor für +400 °C).
Andererseits werden diverse Reaktionen im Bereich tiefer Temperaturen geführt (hochreaktive Stoffe, selektive Isomerisierung...)
Destillationsanlagen einschließlich Vakuum-Kondensations-Systeme
- Alkohole, Alkoholgemische (z.B. Methanol, Ethanol, Ethylenglycol, Isobutylöl)
- Aromaten, Phenole (z.B. Benzol, Ethylbenzol, Cumol, Phenol, Xylole)
- Amine, Amide (z.B. Dimethylamin, Trimethylamin, Monomethylamin, Formamid, Methylformamid, Dimethylformamid)
- Monomere der Polymerherstellung (z.B. Norbornen, Dicyclopentadien)
- Chlorkohlenwasserstoffe (z.B. Dichlormethan)
- Ketone (z.B. Cyclohexanon)
- Carbonsäure-Derivate (z.B. Fettsäuremethylester, Fettalkohole)
- Extraktivdestillation (z.B. Buten-Butadien-Trennung)
- Entwässerung von Produkten
- Abtrennung von Lösungsmitteln aus Höhersiedern (z.B. Epoxidharz)
- Thermisch schonende rektifikative Verfahren
- Reaktivdestillation (Chlorsilane)
