KR101686684B1

KR101686684B1 - 화학 공정을 위한 범용 기반구조

Info

Publication number: KR101686684B1
Application number: KR1020117005580A
Authority: KR
Inventors: 위르겐 에르빈 랑; 칼-프리드리흐 호페; 하르트빅 라울레더; 에케하르트 뮈
Original assignee: 에보니크 데구사 게엠베하
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2016-12-14
Also published as: BRPI0917157A2; IL210670A0; KR20110053352A; CN103752242A; US20110163462A1; ZA201101820B; MY158254A; RU2502557C2; AU2009291162A1; RU2011113826A; AU2009291162B2; CN102149459A; IL210670A; JP5931135B2; AU2009291162C1; JP2014217782A; DE212009000008U1; EP2323758A1; JP2012501770A; CA2736933A1

Abstract

본 발명은 적어도 제품의 개발을 위한 수단의 형태로 및/또는 제품의 연속적인 산업적 제조를 위한 하나 이상의 반응기의 형태로 전환을 직접적으로 실시하기 위한 수단, 반응물 및/또는 제품을 수용하고/하거나 제공하기 위한 장치 뿐만 아니라 전환을 제어하기 위한 장치를 포함하는 화학 공정을 실시하기 위한 설비에 관한 것이고, 이들은 조합되어 기반구조로 작용하는 단일 통합되고 수송가능한 기능성 유닛이 바람직하게는 표준 수송 컨테이너의 형태로 형성된다.

Description

화학 공정을 위한 범용 기반구조 {UNIVERSAL INFRASTRUCTURE FOR CHEMICAL PROCESSES}

본 발명은 청구항 1의 전문(前文, preamble)에 따르는 화학 공정을 실시하기 위한 플랜트에 관한 것이다. 유사한 플랜트는 EP 0 754 084 B1호에서 보여진다.

선행 기술

이동식의 장소에 구애받지 않는 유닛 형태의 제조 플랜트의 개별 모듈의 제공은 원칙적으로 다양한 산업 분야, 예를 들어 화학 및 제약 산업, 생명 공학 등으로부터 알려져 있다.

예를 들어, 다수의 동일한 크기의 모듈로 구성되는 모듈식 에탄올 제조 플랜트는 US 2008/0029447 A1호로부터 알려져 있다. 개별 모듈은 각 경우에 선적 컨테이너로 형성된다.

생명공학 제품의 제조를 위한 모듈식 제조 플랜트는 예를 들어 US 5,656,491호로부터 알려져 있다. 이 플랜트는 서로 연결되어 기능성 유닛을 형성할 수 있는 2개 이상의 이동식 모듈을 포함한다.

바이오가스를 생성 및 이용하기 위한 수송가능한 모듈식 플랜트는 예를 들어 DE 199 58 142 A1호로부터 알려져 있다. 이 플랜트의 개별 부품, 예를 들어 발효조 및 에너지부는 표준 수송 컨테이너 프레임에서 각각 수용되는 2개 이상의 별도의 구조적 요소에 제공된다.

상기 언급한 문헌에 기재된 생화학적 공정은 저압 및 저온에서 진행되므로, 이에 대해 기재된 플랜트는 임의의 엄중한 안정성 요구조건을 충족시킬 필요가 없다.

모듈식 시스템에 의한 화학 공정을 실시하기 위한 플랜트는 미세반응 기술 분야에 알려진 미세공간 규모(microspace scale)로 형성될 수 있다.

따라서, 일반적인 문헌 EP 0 754 084 B1호에는 기반구조로 작용하는 조립식 슬래브에 기초하여 구성된 모듈식 화학 반응 시스템이 기재되어 있다. 모든 플랜트 부품은 서로 조합될 수 있는 기능성 모듈로 형성되고; 유닛 간의 대량 이동을 위해, 조립식 슬래브는 통합된 유동 경로를 제공한다.

WO 01/89681 A2호에는 마찬가지로 미세반응 플랜트를 형성하기 위한 모듈식 시스템이 기재되어 있다. 플랜트를 형성하기 위해 연결된 기구는 표준화된 치수를 가지는 유닛화된 기능성 모듈로 고안되고 장착 프레임(mounting frame)에 삽입된다. 장착 프레임은 통합된 유동 경로를 가지지 않고; 다소, 기구의 간격은 장착 프레임에서 서로 나란히 배치된 모듈의 각각의 유입구 및/또는 배출구가 서로 인접하도록 조직되어 모듈 사이의 직접적인 대량 이동이 허용될 수 있다.

상기 언급한 모듈식 시스템 모두는 플랜트 용량에 대해서 마이크로 규모로 고안된다. 적은 처리량 및 두꺼운 벽 두께로 인해, 미세반응 기술은 고온 및 고압에서 유해 물질의 위험한 반응을 제어할 수 있게 한다. 실제로, 이러한 미세반응 플랜트는 가구 한점의 치수를 가지므로 이들은 실험실에 세워질 수 있다. 공기 제거 또는 지하수의 보호 및 또한 에너지 공급에 필요한 안전 시설, 예를 들어 소화 유닛은 실험실 건물의 전체 시스템에 따라 제공된다. 미세공간 규모의 반응에 의해 제기되는 위험이 낮으므로, 실험실에 통상적으로 제공되는 안전 기반구조의 용량은 충분하다. 이로 인해, 모듈식 시스템은 전용 안전 시설 없이 미세반응 플랜트에 사용된다.

미세반응 기술의 원칙적인 단점은 전통적인 큰-규모의 화학적 플랜트와 비교하여 마이크로플랜트의 제조 용량이 작다는 것이다.

문제점

상기 선행 기술에 비추어 보아, 본 발명은 엄격한 안전 예방책을 지키면서 실험실 규모를 넘어서는 생산량으로 화학 반응을 실시할 수 있게 하기 위해, 서두에서 언급한 유형의 플랜트 개발의 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

해결책

상기 문제점은 청구항 1에서 청구되는 플랜트에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 개발양태는 종속항에 기재되어 있다.

따라서 본 발명은

a) 출발 물질을 수용하고/하거나 제공하기 위한 하나 이상의 장치를 가지고,

b) 제품을 수용하고/하거나 제공하기 위한 하나 이상의 장치를 가지고,

c) 출발 물질을 제품으로 전환시키기 위한 하나 이상의 반응기를 가지고,

d) 상기 전환을 제어하고/하거나 조절하기 위한 하나 이상의 장치를 가지며,

e) 여기서 플랜트는 기반구조에 기초하여 제조되고;

f) 여기서 상기 기반구조는 도관에 의해 물질 및/또는 에너지 및/또는 정보가 장치들 사이 및/또는 반응기와 장치 사이에 교환될 수 있는 통합된 도관을 제공하고,

g) 여기서 상기 기반구조에, 언급한 장치 및/또는 반응기 및/또는 보조 기구가 고정될 수 있는 하나 이상의 장착 부위가 제공되고,

h) 여기서 상기 기반구조는 수송가능하고,

i) 여기서 상기 기반구조는 하나 이상의 워크-인(walk-in) 공간을 한정하고,

k) 여기서 장착 부위가 상기 공간에 배열되며,

l) 여기서 상기 기반구조가 소화제 분배기를 가지는

화학 공정을 실시하기 위한 플랜트를 제공한다.

본 발명의 기본 개념은 물리적으로 인간이 플랜트에서 보행가능하지만 여전히 낮은 수송 경비로 수송될 수 있는 부피내로 플랜트가 형성되는 것에 기초하여 기반구조를 배치하고, 동시에 필요한 안전 장치, 예컨대 소화제 분배기를 기반구조에 통합하는 것이다. 따라서 본 발명에 의해 제공되는 유형의 기반구조는 상위수준의 안전 시스템에 무관하고 이에 따라 실험실 환경에 설치될 필요가 없다.

기반구조는 여기서 실시되는 공정과 무관하게 표준화될 수 있으므로, 동일한 기반구조는 다양한 플랜트에 사용될 수 있다. 이는 자본 비용을 감소시키고 동시에 품질을 증가시킨다. 이로 인해, 이와 같은 기반구조는 또한 본 발명의 목적이다.

본 발명에 따르는 플랜트의 특정 이점은, 이의 범용 기반구조로 인해, 이는 여러 제품 개발 단계에 사용될 수 있고; 이에 따라 임의의 화학적 공정의 개발의 개시에서 공정 단계 및 파라미터가 불연속 공정에서 소량의 처리량에 대해 평가되는 실험실 단계가 존재한다. 여기서, 바람직한 공정의 화학은 주요 관심사이다. 이어서 개발은 공학적 관점에서 시험되는 파일럿 플랜트(pilot plant) 단계로 이동된다. 실험실과 비교하여 증가되었지만 여전히 적은 처리량에서, 이의 기능적 관점에서 미래의 실물-규모(full-scale) 플랜트의 것에 상응하는 기구를 사용하여 연속 공정이 확립된다. 이어서 "규모-확대"되고, 여기서 파일럿 플랜트로 개발된 공정은 제조 규모로 야기된다. 여기서 유사한 문제점이 일상적으로 해결되어야 한다.

이들 3개의 단계는 동일한 기반구조에 기초하여 실시될 수 있다: 이는 초기에 실험실로 작용한다. 따라서 출발 물질 및 제품 및 반응기를 수용하고/하거나 제공하기 위한 장치는 실험실 규모로 형성된다. 실험실 반응으로부터의 치수는 측정/제어/조절을 위한 장치에 수집된다. 이어서 기반구조는 파일럿 플랜트로 작용한다. 실험실 장치는 기능적 관점에서 대규모의 기구에 상응하는 소형 기구에 의해 대체된다. 측정/제어/조절을 위한 장치는 이를 위해 추가로 이용되고 계속 데이터를 수집하며 이는 파일럿 플랜트에서의 학습 공정에 해당한다. 마지막으로, 기반구조는 대규모 플랜트를 위한 기반으로서 작용한다. 이를 위해, 기구는 이들의 용량의 관점에서 확대될 수 있지만, 이는 유사한 문제점을 초래한다. 별법으로서, 이 플랜트는 나란히 제공되는 동일한 방식으로 구비된 제2 기반구조에 의해 단순하게 반영된다. 얻은 데이터가 마찬가지로 반영되어 유사화(parallelisation)됨으로써 유사한 문제점에 대해 걱정할 필요가 없다.

따라서 본 발명은 또한 하기 단계:

a) 반응의 제어 또는 조절을 위한 장치에서 반응기내의 반응을 제어하거나 조절하는 데에 필요한 정보를 기록하면서 제1 시간에 걸쳐 제1 양의 제품을 제조하는 단계;

b) 반응의 제어 또는 조절을 위한 장치 및 기반구조를 보유하면서 플랜트의 용량을 증가시키는 단계;

c) 반응의 제어 또는 조절을 위한 장치로부터 반응기내의 반응을 제어하거나 조절하는 데에 필요한 정보를 판독하면서 제2 시간에 걸쳐 제2 양의 제품을 제조하고, 여기서 제2 양은 제1 양보다 많고 제2 시간은 제1 시간 후인 단계

를 가지고, 여기서 논의되는 플랜트를 사용하여 제품을 제조하는 방법을 제공한다.

따라서 기반구조는 출발 물질, 부산물 및 최종 제품의 공급 및 처리, 제어/조절/공기 컨디셔닝(conditioning)의 기능을 포함하는 화학 제품의 개발 및 연속 제조 모두를 위한 통합된 해결책이다.

소화제 분배기는 바람직하게는 상기 공간에서 소화제의 분배를 허용하고, 이는 또한 플랜트 부품을 위한 장착 부위를 가진다. 여기서 화재가 발생하는 경우, 이는 소화제 분배기에 의해 소화될 수 있다.

소화제 분배기는 마찬가지로 플랜트에 액체를 분무하기 위해 서로 거리를 두고 배열된 다수의 노즐을 가지는 기반구조 주변에 고리형 도관을 포함할 수 있다. 이 공간으로부터 화재가 발생하는 경우, 전체 플랜트는 소화제로 분무될 수 있으므로 기반구조의 주변에 화재가 침입할 수 없다.

기반구조는 바람직하게는 외부로부터 접근될 수 있고 소화제를 소화제 분배기에 공급할 수 있는 하나 이상의 소화제 연결기를 가진다. 따라서 도착하는 소방대는 소화제를 연소되는 기반구조에 공급하기만 하면 되고 추가 소화 장비를 모을 필요가 없다. 이는 소화 속도를 증가시킨다.

기반구조의 공간에서 실시되는 독성 기체를 수반하는 반응을 허가하기 위해, 이에 바람직하게는 강제 환기가 제공된다.

주변 공기가 공간 내에서 반응에 유해한 경우, 상기 공간은 밀폐되도록 고안되어야 한다.

기반구조의 공간은 누출 액체로부터 지하수를 보호하기 위해 수집 팬 아래에 놓일 수 있다.

장착 부위는 유리하게는 상기 장치 및/또는 상기 반응기 및/또는 보조 기구를 수용하기 위해 다수의 어댑터를 가진다. 이는 플랜트 부품의 설치를 용이하게 한다.

장착 부위의 특히 바람직한 실시양태에서, 이의 어댑터 각각은 정육각형의 형태를 가지고 이들 육각형의 어댑터는 서로의 주변에 계속적으로(wall-to-wall) 벌집-유사 방식으로 배열된다. 이러한 방식으로, 상기 장치는 특히 공간-절약 방식으로 장착 부위에 배치될 수 있고 도관이 짧게 유지될 수 있다. 이는, 단지 적은 데드 타임이 발생하므로, 플랜트의 조절의 정확도를 증가시킨다.

보다 높은 통합도는 언급한 공간에서 서로 직각으로 연장하는 2개의 장착 부위를 가지는 기반구조에 의해 달성될 수 있다. 결과적으로, 이 기구는 3차원으로 서로 나란히 배열될 수 있고, 이는 공간 및 도관 경로를 절약한다.

주변에서 플랜트의 설치를 단순화하기 위해, 기반구조는 에너지 및/또는 보조 매질 및/또는 부산물을 도입하거나 배출하기 위해 하나 이상의 외부로 향하는 인터페이스를 가진다.

이용가능한 수송 수단에 의한 수송이 용이한 플랜트를 제조하기 위해, 기반구조는 표준 컨테이너, 특히 ISO 668에 따르는 컨테이너의 포맷을 가져야 한다.

본 발명에 따르는 추가의 변법에서, 반응을 실시하기 위한 수단, 반응을 제어하기 위한 수단 및 출발 물질 및/또는 제품을 수용하고/하거나 제공하기 위한 수단은 바람직하게는 표준 치수를 가지는 단일 수송 컨테이너의 상이한 공간에 배열된다.

수송가능한 기능성 유닛으로서 기반구조는 바람직하게는 하나 이상의 후처리 공간, 하나 이상의 저장 공간 및 하나 이상의 계측 공간을 포함한다. 출발 물질 컨테이너, 제품 컨테이너, 부산물 컨테이너 등은 저장 공간에 비축될 수 있다. 특히 높은 용량의 플랜트의 경우에, 공정에 근접한 공급재료 용기는 여기에 수용될 수 있다.

반응/후처리 공간에, 공정의 실시 및 후처리를 위한 실제 기구가 제공될 수 있다.

본 발명에 따르는 플랜트는 특히 반응이 실시되는 경우에, 전기 에너지, 유입 공기 및 배기 공기 등에 필요한 인터페이스를 제외하고, 특히 바람직하게는 완전하게 폐쇄된 기능성 유닛을 형성한다.

본 발명에 따르는 플랜트의 유리한 변법에서, 기능성 유닛 또는 플랜트를 통해 접근될 수 있는 하나 이상의 잠금장치(lock)가 제공된다.

특히 공기- 및 수분-민감성 출발 물질이 후처리되는 경우 또는 특히 공기- 및 수분-민감성 제품이 제조되는 경우, 플랜트에 강제 환기를 제공하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 후처리 공간은 공기에 의해 능동적으로 환기될 수 있고, 대기는 특정 성분의 최고 작업장 농도와 관련되고 폭발 보호를 위한 통상적인 센서에 의해 모니터링될 수 있다.

계측 공간 (I&C 공간)은 공정 제어 및 공정 정지를 위한 기구를 포함하고, 여기에 별도로 설치된다. 이는 특히 공정 제어 시스템 및 기타 전기적 도구를 포함한다. 이는 본 발명과 관련하여 반응을 제어하고/하거나 조절하기 위한 장치이다.

계측 및 조절에 요구되는 회로 박스는 알려진 방식으로 타일링(tiled)될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 회로 박스의 배열 및 형태가 벌집의 형태임이 제안된다. 그러나, 각 경우에 실시되는 공정의 기술적 요구조건 및 관련 기술 액세서리에 따라, 입방형 또는 원형 형태를 가지는 고전적인 회로 박스를 제공할 수도 있다.

본 발명에 따르는 플랜트의 바람직한 변법에서, 적어도 저장 공간은 수집 팬의 아래에 놓일 수 있다. 물론, 기능성 유닛 전체가 수집 팬 아래에 놓일 수 있다. 예를 들어 수집 팬에 하나 이상의 액체 센서를 제공할 수 있으며, 이는 액체가 수집 팬에 축적되는 경우 음향 및/또는 광학 알람을 작동시키거나 플랜트를 정지시킨다.

저장 공간에 유리하게는 하나 이상의 롤링 셔터 게이트(rolling shutter gate)가 제공된다. 롤링 셔터 게이트는 특수한 공간 요구조건 없이 제공될 수 있고 필요한 경우 예를 들어 외부로부터 저장 공간에 자유로운 접근을 허용한다.

롤링 셔터 게이트가 비교적 적은 공간을 필요로 하는 점 이외에, 이들은 또한 낮은 작동 힘(operating forces)의 관점에서 비교적 쉽게 개방되고 폐쇄될 수 있다.

본 발명에 따르는 플랜트의 유리한 실시양태에서, 하나 이상의 주요 소화제 연결기 및 하나 이상의 소화제 분배기가 개별 공간에 제공된다.

바람직한 실시양태에서, 파이프는 "반정적(semistationary) 소화 도관"으로 제공될 수 있다. 이는 손상의 경우 환경 및 소방관에 해를 끼치지 않고 시스템을 신속하게 비활성화시킬 수 있다. 이를 위해, 알려진 모든 소화 매질, 예컨대 CO₂, 질소, 미분 에어로실(Aerosils), 시페르나트(Sipernats) 등을 사용할 수 있다. 소화제 분배기에 대한 별법으로서, 개별 공간은 또한 외부로부터의 소화 도관 연결기가 별도로 구비될 수 있다. 이는 상이한 소화제를 필요한 상이한 공간에 도입하는 것을 허용한다. 예를 들어, 이들 공간 중 하나에는 소화제로서 CO₂ 대신 물을 사용하는 것이 필요할 수 있다. 예를 들어, 계측 공간에서 소화제로서 물 또는 CO₂ 대신에 분말 또는 포움(foam)을 사용하는 것이 필요할 수 있다.

또한, 예를 들어 수송 컨테이너의 루프 부위에 배열되고 서로 거리를 두고 배열된 노즐을 가지는 고리형 도관을 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 전체 플랜트는 필요한 경우 액체로 분무될 수 있다. 플랜트를 냉각시키는 것은 또한 외부로부터 플랜트 위에 액체를 분무 또는 살수함으로써 이러한 방식으로 수행될 수 있다.

바람직하게는 플랜트의 모든 공간 또는 기능성 유닛의 모든 공간은 개별적으로 밀폐될 수 있다. 이를 위해, 화재의 경우에 전기적 도어 접촉을 가지고 자동적으로 폐쇄되는 도어가 제공된다.

플랜트에 유리하게는 보조 매질을 위한 하나 이상의 연결기가 제공된다. 가능한 보조 매질은 물, 기체, 증기, 압축 공기, 질소, 전력 등이다.

보조 매질의 도입을 위해, 외부로부터 접근가능한 하나 이상의 파이프 번들 (유틸리티 버스(utility bus))이 제공될 수 있다. 이는 외부에 대해 필요한 인터페이스의 수를 감소시키고, 통합도를 증가시키며 이동성을 향상시킨다.

실시예

이제부터 하기 실시예에 의해 본 발명을 설명할 것이다. 이를 위해:

도 1은 본 발명에 따르는 플랜트의 평면도를 나타낸다.

도 1은 길이가 40 피트 (13 m)이고 폭이 약 2.4 m이며 높이가 약 2.9 m인 표준 해외 수송 컨테이너 2의 형태로 기반구조에 완전히 통합된 본 발명에 따르는 플랜트 1의 평면도를 나타낸다. 이는 표준 ISO 668에 해당한다.

평면도로부터 보여질 수 있는 플랜트 1은 다양한 공간으로 나뉘고 예를 들어 저장 공간 3, 후처리 공간 4, 계측 공간 5 (I&S 공간) 및 잠금장치 6을 포함한다. 전체 플랜트는 폭발 보호 구역에서 작동될 수 있다. 상기 잠금장치 6은 여기서 작동되는 공정이 정지되지 않고 플랜트 1에 유입되는 것을 가능하게 한다. 모든 공간은 도어에 의해 밀폐된다. 잠금장치 6은 결과적으로, 후처리 공간 4 및 제어 공간 5에 대한 도어가 폐쇄되면서 외부로부터 유입될 수 있다. 외부 도어의 폐쇄 이후에, 후처리 공간 및/또는 계측 공간 5에 대한 도어는 바람직한 경우 개방될 수 있다. 모든 도어에 도어 접촉이 제공되어, 예를 들어 잠금장치 6의 도어 및 후처리 공간 4의 도어의 동시 개방의 경우에 플랜트의 자동 정지가 실시될 수 있다.

예를 들어 출발 물질 또는 부산물 컨테이너는 저장 공간 3에 배치된다. 이는 출발 물질을 수용하고/하거나 제공하기 위한 장치이다. 컨테이너는 바람직하게는 충진 수준의 모니터링이 가능하도록 또는 시차 균형에 의해 적출 또는 충진 질량 유동을 측정하기 위해 균형 있게 배열된다. 균형을 위한 광학 디스플레이가 저장 공간의 벽에 제공된다.

저장 공간 3에 제공된 컨테이너의 단순한 대체를 허용하기 위해, 상기 저장 공간 3은, 심지어 플랜트 1의 작동 동안에도, 이를 위해 제공되는 롤링 셔터 게이트에 의해 외부로부터 개방될 수 있다. 상기 롤링 셔터 게이트는 전기적으로 또는 기학상으로 작동될 수 있다.

저장 공간 3의 벽 및 플랜트 1의 다른 벽은 바람직하게는 화재 보호 장벽으로 형성된다. 제어실의 바닥은 수원 보호법(water conservation law)의 요구조건을 충족시키고 가장 큰 저장 컨테이너에 액체의 양을 수집할 수 있는 부피를 가지는 팬이 구비된다. 저장 컨테이너 또는 플랜트의 누출을 나타내고, 알람을 작동시키며 필요한 경우 플랜트를 정지시키는 액체 센서는 팬에 배치된다. 또한, 화재 보호 센서, 기체 센서 및 플랜트 정지 및/또는 긴급 정지 스위치는 저장 공간에 제공된다.

완전한 플랜트의 공기 컨디셔닝은 유리하게는 천장 아래에 장착된 냉각 또는 가열 코일에 의해 달성된다. 이는 유리하게는 가로 휘관(transversely finned tubes)으로 형성되고 냉각수 회로에 연결된다. 별법으로서, 하나 이상의 공기 컨디셔닝 모듈이 제공될 수 있다.

모든 다른 공간과 같이, 저장 공간 3은 각 경우에 소화 도관에 연결된다.

화학 제품을 개발하기 위한 수단 및 이러한 제품의 대량 제조를 위한 수단 모두는 후처리 공간 4에 제공될 수 있다. 이는 출발 물질을 제품으로 전환하기 위한 반응기, 반응기 가열, 공급원료 용기, 열 교환기, 기화기, 응축기, 켄칭 단계, 냉각/가열 매질의 공급을 위한 온도조절기, 후처리/정제/물질 분리를 위한 기구, 예를 들어 증류 컬럼, 펌프, 진공 펌프 등이다. 또한, 후처리 공간 4에는 부속품과 함께 필요한 파이프가 제공된다. 이는 온도, 압력, 액체 수준 및 유동 측정 장치, 조절 밸브, 전자 밸브, 구동 전동기 등을 포함한다. 이는 본 발명의 관점에서 (보조) 기구이다.

바람직한 변법에서, 적절한 계측기는 후처리 공간 4에 분배된 제어 캐비넷에 배열된다. 그러나, 이들은 또한 별도의 계측 공간 5에 제공될 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 계측기는 반응을 제어하고/하거나 조절하기 위한 장치이다.

후처리 공간 4에 제공되는 공정 기구는 플랜트 1의 벽을 통과하는 파이프를 통해 저장 공간 3의 저장 컨테이너에 연결되고 바람직하게는 금속 파이프로 형성된다. 이는 기반구조로 통합된 도관이고, 이에 의해 물질 및/또는 에너지 및/또는 정보가 장치들 사이 및/또는 장치와 반응기 사이에서 교환될 수 있다.

플랜트의 모든 공간은 골격-유사 형태(fashion)로 벽을 부분적으로 지지하는 프레임워크를 가질 수 있고, 이에 전기 부품, 저장 컨테이너, 공정 기구 등이, 시스템 전체가 수송될 수 있는 방식으로 부착될 수 있다.

이를 위해 사용되는 프레임워크 부품은 예를 들어, 플랜트를 강화하기 위해 및 또한 부품의 부착을 위해 및 도관 및 파이프를 인도하고 분배하기 위해 작용할 수 있는 금속 중공 프로파일로 형성될 수 있다.

중공 프로파일은 예를 들어 표준화된 내부 트레드(thread) 패턴으로 제공될 수 있어서, 다양한 장치는 간단한 방식으로 이에 고정될 수 있다. 중공 프로파일은 본 발명의 관점에서 장착 부위를 나타낸다.

전기 및 공압 도관은 바람직하게는 이를 위해 제공되는 적절한 케이블 채널에서 보호되고 차단된다. 후처리 공간 4에서 기구 및 도구는 폭발-보호될 필요가 없는데, 이는 후처리 공간 4가 밀폐되고 강제 방식으로 환기될 수 있기 때문이다.

플랜트 1의 공간 사이의 벽에, 예를 들어 계측 공간 5로부터 후처리 공간 4의 관찰을 허용하는 윈도우를 제공할 수 있다.

플랜트 1의 공간을 밝히기 위해, 바람직하게는 고-성능 발광 다이오드의 형태의 전자 조명 수단이 제공된다. 이는 먼저 빛의 에너지-효율적인 공급을 허용하고 두번째로 모든 공간의 균일한 조명을 허용한다. 또한, 이 조명 수단은 산업 위생 지침에 대한 단순한 준수를 위한 것이다. 통상의 조명에 더하여, 긴급 조명이 제공되고, 이는 예를 들어 수송 컨테이너의 천장에 통합된다.

후처리 공간의 환기는 외부로부터 강제 환기로 형성된다. 이를 위해, 공기는 공기 공급 시스템으로부터 공급된다. 별법으로, 높은 폭발 보호 요구조건이 충족되지 않아도 되는 경우, 공기는 흡입되고 팬에 의해 취입된다. 마찬가지로 예를 들어 환기를 위해 후처리 공간 4를 계측 공간 5에 연결시킬 수 있다.

상기 언급한 바와 같이, 플랜트에 보조 매질, 예컨대 전력, 물, 질소, 압축 공기 등이 수송 컨테이너의 외부에 제공된 번들화(bundled) 파이프 연결기를 통해 공급된다. 이는 에너지 또는 보조 매질 또는 부산물의 도입을 위해 외부로 향하는 인터페이스이다. 이는 여기로부터 후처리 공간 4로 전달될 수 있고, 여기서 보조 매질은 분배기 스테이션(station)에서 수용될 수 있다. 이를 위해 요구되는 파이프는 예를 들어 수집 팬 위의 중이층(mezzanine) 수준에서 인도될 수 있다.

개별 공간으로부터의 오프가스 스트림은 수집관을 통해 배합되고 함께 배출될 수 있다. 또한, 오프가스를 정제하는 수단, 예를 들어 기체 스크러버 및/또는 미세 먼지 필터가 제공될 수 있다. 정제된 오프가스는 수송 컨테이너의 루프에 제공된 스택(stack)을 통해 배출될 수 있다. 이 스택은 본 발명의 관점에서 에너지 및/또는 보조 매질 및/또는 부산물의 제거를 위해 외부로 향하는 인터페이스이다.

회로 박스가 후처리 공간 4에 제공되는 경우, 이는 후처리 공간 4에서 누출이 일어나는 경우에 부식성 기체가 회로 박스에 침투하는 것을 막기 위해 건조 압축 공기로 뒤덮이거나 플러싱(flushing)된다. 이는 전기 고장으로 인해 발생가능한 화재가 조기에 감지되도록 한다. 회로 박스에 공급된 압축 공기의 플러싱 스트림은 예를 들어 통합된 화재 센서를 통해 전달될 수 있다.

계측 공간 5에 또한 강제 환기가 제공될 수 있다. 이는 특히 필요할 수 있는 전기 장비의 냉각으로 인해 유용할 수 있다. 또한 또는 별법으로, 천장에 통합된 공기 컨디셔닝 유닛에 냉각 및/또는 가열 코일이 제공될 수 있다.

Claims

a) 물질 또는 에너지 또는 정보가, 출발 물질을 수용하거나 제공하기 위한 장치, 제품(product)을 수용하거나 제공하기 위한 장치 및 출발 물질의 제품으로의 전환을 제어하거나 조절하기 위한 장치 사이 또는 이들 장치와 출발 물질을 제품으로 전환시키기 위한 하나 이상의 반응기 사이에서 교환될 수 있게 하는 통합된 도관, 및
b) 상기 장치 또는 반응기가 고정될 수 있는 하나 이상의 장착 부위
를 포함하는, 화학 공정을 실시하기 위한 플랜트를 위한 기반구조이며,
c) 상기 기반구조는 수송가능하고,
d) 상기 기반구조는 인간이 보행가능한 하나 이상의 공간을 갖고, 여기서 상기 공간은 밀폐될 수 있고,
e) 상기 장착 부위가 상기 공간에 배열되며,
f) 상기 기반구조가 소화제 분배기를 갖는 것
을 특징으로 하는 기반구조.
제1항에 있어서, 소화제 분배기가 상기 공간에서의 소화제 분배를 허용하는 것을 특징으로 하는 기반구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 소화제 분배기가, 플랜트에 액체를 분무하기 위해 서로 거리를 두고 배열된 다수의 노즐을 갖는, 기반구조 주변의 고리형 도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 기반구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 소화제를 소화제 분배기에 공급하기 위해 외부로부터 접근될 수 있는 하나 이상의 소화제 연결기를 갖는 것을 특징으로 하는 기반구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공간이 강제 환기장치를 갖는 것을 특징으로 하는 기반구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공간이 수집 팬(collection pan)의 아래에 놓이는 것을 특징으로 하는 기반구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 장착 부위가 상기 장치들 또는 상기 반응기들 또는 보조 기구들을 수용하기 위해 다수의 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기반구조.
제7항에 있어서, 어댑터의 적어도 일부가 정육각형의 형태를 갖고 이들 육각형 어댑터가 서로에 인접하여 계속적으로(wall-to-wall) 배열되는 것을 특징으로 하는 기반구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공간에서 서로 직각으로 연장되는 2개의 장착 부위를 갖는 것을 특징으로 하는 기반구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 에너지 또는 보조 매질 또는 부산물의 도입 또는 배출을 위해 하나 이상의 외부로 향하는(outward-facing) 인터페이스를 갖는 것을 특징으로 하는 기반구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 표준 컨테이너의 포맷에 맞는 것을 특징으로 하는 기반구조.
a) 출발 물질을 수용하거나 제공하기 위한 하나 이상의 장치,
b) 제품을 수용하거나 제공하기 위한 하나 이상의 장치,
c) 출발 물질을 제품으로 전환시키기 위한 하나 이상의 반응기, 및
d) 상기 전환을 제어하거나 조절하기 위한 하나 이상의 장치
를 포함하며,
제1항 또는 제2항에 따른 기반구조에 기초하여 제조된,
화학 공정을 실시하기 위한 플랜트.
a) 반응의 제어 또는 조절을 위한 장치에서 반응기 내의 반응을 제어하거나 조절하는데 필요한 정보를 기록하면서 제1 시간에 걸쳐 제1 양의 제품을 제조하는 단계;
b) 반응의 제어 또는 조절을 위한 장치 및 기반구조를 보유하면서 플랜트의 용량을 증가시키는 단계;
c) 반응의 제어 또는 조절을 위한 장치로부터 반응기 내의 반응을 제어하거나 조절하는데 필요한 정보를 판독하면서 제2 시간에 걸쳐 제2 양의 제품을 제조하고, 여기서 제2 양은 제1 양보다 많고 제2 시간은 제1 시간 이후인 단계
를 특징으로 하는, 제12항에 따른 플랜트를 사용하여 제품을 제조하는 방법.
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