Anfahren von Reaktivrektifikationsprozessen in Kolonnen mit unterschiedlichen Einbauten [article]

Florian Forner, Technische Universität Berlin, Technische Universität Berlin, Günter Wozny
2008
Im Rahmen dieser Arbeit wurden durch Simulationsstudien und Optimierungsrechnungen Anfahrstrategien für unterschiedliche Reaktivrektifikationsprozesse (RD-Prozesse) entwickelt, mit denen sich die benötigte Zeit und somit die Kosten zum Anfahren einer Anlage reduzieren lassen. Erstmalig wurde der Anfahrvorgang von RD-Prozessen in Kolonnen mit unterschiedlichen Einbauten, unterschiedlichen Katalyseformen und unter Berücksichtigung eines Dekanters untersucht. Diese Arbeit leistet somit einen
more » ... gen Beitrag zu einem erhöhten Prozessverständnis der RD, gerade auch bezüglich der dynamischen Vorgänge. In einem ersten Schritt wurde aufbauend auf dem aktuellen Stand der Forschung ein dynamisches Simulationsmodell entwickelt, welches das Anfahren eines großen Spektrums an RD-Prozessen ausgehend vom kalten und leeren Zustand beschreibt. Die notwendigen Ansätze zur Beschreibung der Hydrodynamik unterschiedlicher Einbauten und verschiedener Katalyseformen sowie zur Beschreibung der Dreiphasigkeit wurden in das Modell implementiert. Das Simulationsmodell wurde anhand von dynamischen Daten aus eigenen experimentellen Untersuchungen an zwei Reaktivrektifikationskolonnen im Labormaßstab validiert. Das Anfahrverhalten von RD-Prozessen wurde anhand von drei Simulationsstudien untersucht: Die Veresterung von Essigsäure und Methanol zur Herstellung von Methylacetat in Boden- und Packungskolonnen (homogen und heterogen katalysiert), die dreiphasige Veresterung von Essigsäure und Propanol in einer Füllkörperkolonne mit Dekanter (homogen katalysiert) und die Veretherung von Methylbuten mit Methanol zur Produktion von TAME in einer katalytischen Packungskolonne betrachtet. Es konnte gezeigt werden, dass sich Anfahrstrategien für reaktive Bodenkolonnen nicht direkt auf reaktive Packungskolonnen übertragen lassen. Eine Betrachtung unter Berücksichtigung der jeweiligen Einbauten ist somit zur Entwicklung von Anfahrstrategien erforderlich. Anhand der dreiphasigen Propylacetatsynthese wurde der Einfluss einer Vorlage von Produkt im Kolonne [...]
doi:10.14279/depositonce-1762 fatcat:k2vblp364farniptuynuj7a43i