Mit dynamischer Simulation bekommen Sie ihre Prozesse in den Griff

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Beispiel 2: Troubleshooting im Kolonnensystem

Ein weiteres Beispiel aus der Zusammenarbeit des Industriedienstleisters mit einem Kunststoffhersteller zeigt, dass sich durch dynamische Simulationen Betriebskosten in einem Kolonnensystem auch ohne hohen Investitionsaufwand senken lassen. Um mögliche Verbesserungen an der Anlage zu identifizieren, entwickelte Infraserv Knapsack mithilfe einer kommerziellen Simulationssoftware ein Modell des Verfahrens. Dazu wurde zunächst die Thermodynamik durch Abgleich der Parameter aus der Software-­Datenbank mit bekannten Messdaten validiert. Im Anschluss glichen die Fachleute die Daten aus dem Modell mit den Messdaten des realen Betriebs ab. Dadurch entstand ein exaktes Abbild der Realität, das eine systematische Suche nach Verbesserungspotenzial möglich machte.

Mit diesem Modell ging es dann an die energetische stationäre Optimierung: Die Verfahrenstechniker verlegten den Feed-Eintrag und verschoben damit den Betriebspunkt, was Rücklauf und Temperaturprofil veränderte. Beides beeinflusste jedoch massiv die Prozessdynamik sowie das Reglerverhalten und führte zu starken Systemschwankungen, die sich über die gesamte Kolonne inklusive Peripherie fortpflanzten.

Dadurch wurde ein Troubleshooting nötig. Deshalb erweiterte Infraserv Knapsack das validierte stationäre Modell mithilfe von neuen Betriebsdaten auf die dynamische Anwendung. Mithilfe des dynamischen Prozessmodells konnten Ursache und Wirkung analysiert werden.

Dabei zeigte sich: Die Ursachen lagen in der Sumpfregelung und der stark erhöhten Sensitivität im Temperaturprofil um den Reglerbereich. Geringe Fluktuationen bei den Randbedingungen führten zu starken Temperaturschwankungen im Sumpfbereich. Diese wurden mit den alten Reglerparametern nicht mehr gedämpft und übertrugen sich verstärkend auf andere Kolonnenbereiche. Somit wurde deutlich, dass die Parameter der Sumpfregelung neu angepasst werden mussten. Da die Ursachen nun lokalisiert waren, konnte der Kunde die neuen Regelparameter daraufhin selbst anpassen.

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