Die europäische chemische Industrie steht aufgrund des globalen Wettbewerbs, insbesondere aus dem arabischen und asiatischen Raum, unter einem enormen wirtschaftlichen Druck. Dabei stehen insbesondere Personalkosten, Fertigungskosten, Energiekosten, Produktqualität, Verfügbarkeit von Rohstoffen und die Sicherheit im Fokus. Aus diesen Gründen müssen die global agierenden Chemieunternehmen nach Lösungen suchen, um die chemischen Prozesse effizienter, qualitativ besser und sicherer zu gestalten.
In vielen chemischen Industrieunternehmen wurden in den letzten Jahren Anstrengungen unternommen, um sich den angesprochenen Herausforderungen zu stellen. Zum einen wurden Batchprozesse in dosierkontrollierte und Rezeptgesteuerte Verfahren umgestellt und zum anderen wurden Programme zur Effizienzsteigerung und Ausfallminimierung umgesetzt. Unter den Programmen der Effizienzsteigerung ist z.B. die Overall Equipement Effectiveness Analyse (OEE) zu nennen. Bei dieser Analyse werden die Prozesse und seine chemischen Anlagen hinsichtlich Auslastung, Laufzeit und Qualität untersucht. Aus diesen so gewonnen statistischen Daten werden Optimierungsmaßnahmen für den chemischen Prozess erarbeitet und umgesetzt.
Bei diesen Untersuchungen stellt sich häufig heraus, dass sich die hergestellten Produkte hinsichtlich ihrer Qualität des Öfteren nicht in den geforderten Spezifikationsgrenzen befinden und nachbehandelt oder mit Folgechargen gemischt werden müssen. Diese Nachbehandlung kostet Kesselbelegzeit und somit wertvolle Produktionszeit.
Aufgrund gestiegener Anforderungen an den Produktionsprozess hinsichtlich Qualität und Sicherheit treten im heutigen Produktionsalltag Online Verfahren zur Produktionskontrolle immer mehr in den Vordergrund. Genau hier setzt die vorliegende Arbeit an. Zur Online Prozessverfolgung der Emulsionscopolymerisation von Styrol und Butylacrylat wurden sowohl für Batch- als auch für Semibatchprozesse die Inline Raman-Spektroskopie, die Kalorimetrie, die Inline Trübung und mathematische Extended Kalman Filter Modelle (in Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen) entwickelt und erfolgreich eingesetzt.
Aktualisiert: 2022-04-04
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