WO2010028869A1 - Universelle infrastruktur für chemische prozesse - Google Patents

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WO2010028869A1
WO2010028869A1 PCT/EP2009/055858 EP2009055858W WO2010028869A1 WO 2010028869 A1 WO2010028869 A1 WO 2010028869A1 EP 2009055858 W EP2009055858 W EP 2009055858W WO 2010028869 A1 WO2010028869 A1 WO 2010028869A1
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WO
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infrastructure
space
extinguishing agent
products
plant
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PCT/EP2009/055858
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Erwin LANG
Carl-Friedrich Hoppe
Hartwig Rauleder
Ekkehard MÜH
Original Assignee
Evonik Degussa Gmbh
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Publication date
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Priority to CA2736933A priority patent/CA2736933A1/en
Priority to US13/063,171 priority patent/US20110163462A1/en
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Priority to CN2009801354922A priority patent/CN102149459A/zh
Priority to JP2011526427A priority patent/JP2012501770A/ja
Priority to DE212009000008U priority patent/DE212009000008U1/de
Priority to AU2009291162A priority patent/AU2009291162C1/en
Priority to BRPI0917157A priority patent/BRPI0917157A2/pt
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00015—Scale-up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00018—Construction aspects
    • B01J2219/00022—Plants mounted on pallets or skids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00191—Control algorithm
    • B01J2219/00222—Control algorithm taking actions
    • B01J2219/00225—Control algorithm taking actions stopping the system or generating an alarm

Definitions

  • the invention relates to a plant for carrying out chemical processes according to the preamble of claim 1.
  • a genus same plant shows EP 0 754 084 B1.
  • a modular ethanol production plant which is composed of a plurality of modules of identical size.
  • the individual modules are each designed as a sea container.
  • US Pat. No. 5,656,491 discloses a modular production plant for the production of biotechnological products.
  • the system consists of at least two mobile modules that can be connected together to form a functional unit.
  • a portable, modular system for the production and use of biogas is known for example from DE 199 58 142 A1.
  • the individual components of this system, such as fermenter and energy part are provided in at least two separate components, each housed in standard transport container frame.
  • EP 0 754 084 B1 which is considered to be generic, describes a modular chemical reaction system based on an assembly plate which serves as an infrastructure. All system components are designed as function modules that can be combined with each other; For mass transfer between aggregates, the assembly plate provides integrated flow paths.
  • WO 01/89681 A2 likewise describes a modular system for the configuration of microreaction plants.
  • the devices connected to the plant are designed as standardized with regard to their dimensions, rastered functional modules, which are used in a mounting frame.
  • the mounting frame has no integrated flow paths; Rather, the interfaces of the apparatuses are organized so that the respective inlets and outlets of the modules used adjacently in the mounting frame abut each other, thus allowing a direct mass transfer between the modules.
  • the present invention seeks to further develop a plant of the type mentioned so that chemical reactions in a laboratory scale beyond the production quantity in compliance with strict safety precautions are feasible.
  • Region of the invention is therefore a plant for carrying out chemical processes, a) with at least one device for receiving and / or providing reactants, b) with at least one device for receiving and / or providing products, c) having at least one reactor for the reaction the educts in products; d) and with at least one device for controlling and / or regulating the implementation, e) the system being based on an infrastructure; (f) where the infrastructure provides integrated conduits by means of which substance and / or energy and / or information between the facilities are interchangeable and / or between the reactor and the facilities, g) the infrastructure is provided with at least one assembly field in which said facilities and / or reactors and / or
  • Auxiliary equipment can be fixed, h) wherein the infrastructure is transportable, i) wherein the infrastructure spatially delimits at least one accessible space, k) wherein the assembly field is arranged in said space, I) and wherein the infrastructure has an extinguishing agent distribution.
  • a basic idea of the present invention is to design the infrastructure on which the system is based in a spatial manner, in a volume that can be accessed by a human, but nevertheless can be forwarded with minimal logistical effort, and at the same time the necessary safety devices such as an extinguishing agent distribution into the infrastructure to integrate.
  • An infrastructure in the sense of the invention is therefore independent of a higher-level security system and therefore does not need to be installed in a laboratory environment.
  • the infrastructure can be standardized independently of the processes running on it, the same infrastructure can be used for a wide range of installations. This lowers the investment costs and at the same time increases the quality. Therefore, the infrastructure as such is also the subject of the invention.
  • a particular advantage of the system according to the invention is that it can be used over several product development phases thanks to its universal infrastructure.
  • a laboratory phase in which process steps and parameters are evaluated in small batch quantities in discontinuous processes.
  • the chemistry of the targeted process is at the center of interest.
  • a continuous process management using apparatuses which correspond in function to those of a later large-scale plant practiced.
  • scale up is carried out, in which the process developed in the pilot plant is transferred to the production scale, whereby similarity problems are regularly resolved.
  • the devices for receiving and / or providing educts and products and the reactor are therefore designed on a laboratory scale.
  • the measured values from the laboratory reaction are collected in the device for measuring / controlling / regulating.
  • the infrastructure serves as a technical center.
  • the laboratory equipment is exchanged for small apparatuses that correspond to the functioning of large apparatuses.
  • the device for measuring / controlling / regulating is still used, it collects from then on data that correspond to the learning process in the technical center.
  • the infrastructure serves as the basis for a large-scale plant.
  • the apparatuses can be increased in terms of their capacity, but this leads to similarity problems.
  • the system is simply mirrored by subordinating a second infrastructure with identical equipment.
  • the learned data are also mirrored, so that there are hardly any similarity problems due to the parallelization.
  • the invention therefore also provides a process for the production of products using a plant discussed herein, which comprises the following steps: a) producing a first quantity of products over a first period of time while recording required for the control or regulation of the reaction in the reactor Information in the device for the control or regulation of the implementation; (b) increasing the capacity of the installation while maintaining the infrastructure and the means to control or regulate the implementation; c) preparing a second quantity of products for a second period of time reading information from the means for controlling or regulating the reaction required to control the reaction in the reactor; wherein the second amount is greater than the first amount and the second period is behind the first period.
  • the infrastructure is considered as an integrated solution for both the development and the continuous production of chemical products the functionalities supply and disposal of educts, by-products and end products, control / regulation / air conditioning to understand.
  • the extinguishing agent distribution allows the distribution of extinguishing agent in said space, which also has the mounting field for the system components. If a fire occurs here, it can be deleted by means of the extinguishing agent distribution.
  • the extinguishing agent distribution may comprise a loop circulating on the infrastructure, which has a plurality of spaced-apart nozzles for a liquid coating of the plant. If the fire breaks out of the room, the entire system can be covered with an extinguishing agent to prevent the fire from spreading to the surroundings of the infrastructure.
  • the infrastructure preferably has at least one externally accessible extinguishing agent connection for feeding extinguishing agent into the extinguishing agent distribution.
  • the approaching fire brigade therefore only needs to feed an extinguishing agent into the burning infrastructure and, moreover, does not need to set up extinguishing instruments. This increases the extinguishing speed.
  • the said room should be hermetically shut off.
  • the space of the infrastructure may be underpinned by a drip pan.
  • the mounting panel has a plurality of receptacles for receiving said devices and / or said reactors and / or
  • a higher degree of integration can be achieved in that the infrastructure has two assembly fields in the said space, which extend orthogonally to each other.
  • the units can be arranged in three dimensions to each other, which saves space and cable routes.
  • the infrastructure has at least one outward-facing interface for the injection or removal of energy and / or an auxiliary medium and / or a by-product.
  • the infrastructure should take the format of a standard container, in particular a container in accordance with ISO 668.
  • a further variant according to the invention is characterized in that means for carrying out the reaction, means for controlling the reaction and means for receiving and / or providing reactants and / or products are arranged in different rooms of a single transport container, which preferably has standard dimensions ,
  • the infrastructure as a transportable functional unit preferably comprises at least one work-up space at least one storage room and at least one control room. Edukt-, product, by-product packages and the like can be stored in the storage room. With a particularly high capacity of
  • Plant can be accommodated there the process-related storage containers.
  • the actual apparatuses for carrying out the process and the work-up can be provided.
  • the plant according to the invention forms a, in particular in the implementation of the implementation to the required interfaces for electrical energy, supply and exhaust air and the like, fully closed functional unit.
  • At least one lock space is provided, through which the functional unit or system is accessible.
  • the treatment room can be actively ventilated, for example, with air, wherein the atmosphere can be monitored by means of conventional sensors with respect to the maximum workplace concentration of certain substances and explosion protection.
  • the control room includes process control and disconnection equipment installed separately there. These include in particular the process control systems and other electrical equipment. These are devices for controlling and / or regulating the reaction in the sense of the invention.
  • Switch boxes needed for the EMSR technology can be parqueted in a known manner.
  • the arrangement and shape of the switch boxes in the form of a honeycomb is proposed.
  • at least the storage space is underpinned by a collecting trough.
  • the entire functional unit can be underpinned by a drip pan.
  • one or more liquid sensors can be provided which trigger an accumulation of liquids in the drip pan an audible and / or visual alarm or cause a shutdown of the system.
  • the storage room is expediently provided with at least one roller door.
  • Roller shutters can be provided without special space requirements and allow free access to the storage room in case of need, for example, from the outside.
  • roller doors Apart from the fact that the space requirement for roller doors is relatively small, they can also relatively easily, i. in the sense of low operating forces, open and close.
  • At least one central extinguishing agent connection and at least one extinguishing agent distribution to individual rooms are provided.
  • a pipeline may be provided as a so-called "semi-stationary quenching line".
  • extinguishing agents such as, for example, CO2, nitrogen, pulverized aerosils, sipernates or the like, are suitable for this purpose.
  • individual rooms can also be provided with extinguishing line connections separately from the outside. This makes it possible, if necessary, to introduce different extinguishing agents in different rooms. For example, it may be necessary to use water instead of CO2 as the extinguishing agent in one of the rooms. For example, it may be necessary to use powder or foam as the extinguishing agent in the control room, as an alternative to water or foam
  • a arranged in the roof area of the transport container ring line can be provided with spaced apart nozzles. In this way, if necessary, a fogging of the entire system can be generated with liquid. A cooling of the system by remplisstechniksbeschletechnik or -befeseling from the outside can be accomplished.
  • all rooms of the system or all rooms of the functional unit are individually hermetically shut off.
  • self-closing doors with electrical door contacts are provided in case of fire.
  • the system is provided with at least one auxiliary media connection.
  • Suitable auxiliary media are water, gas, steam, compressed air, nitrogen, electricity or the like.
  • At least one externally accessible pipe bundle (utility bus) can be provided. This reduces the number of external interfaces required, increases the degree of integration and improves mobility.
  • Figure 1 Floor plan of a system according to the invention.
  • Fig. 1 shows the layout of a plant 1 according to the invention, which is completely in an infrastructure in the form of a standard overseas transport container 2 with a length of 40 feet (13 m), a width of about 2.4 meters and a height of about 2.9 meters is integrated. This corresponds to the standard ISO 668.
  • the plant 1 is, as can be seen from the floor plan, divided into different rooms and includes in the described embodiment, a storage room 3, a work-4, a control room 5 (EMSR space), and a lock chamber 6.
  • the whole system can in operated an explosion protection zone.
  • the lock chamber 6 makes it possible to enter the system 1 without having to switch off the process operated in this system. All rooms are hermetically sealed by doors.
  • the lock chamber 6 is accessible from the outside, while the doors to the refurbishment space 4 and the control chamber 5 are closed. After closing the outer door, the doors to the work-up room and / or the control room 6 can be opened optionally. All doors are provided with door contacts, so that, for example, at the same time opening doors of the lock chamber 6 and the refurbishment 4 an automatic shutdown of the system can be done.
  • educt or by-product packages are arranged in the storage room 3. These are devices for receiving and / or providing starting materials.
  • the containers are preferably arranged on carriages to allow control of the filling level or to be able to determine the discharge or filling mass flow in the balance.
  • Optical displays of the scales are provided on the walls of the storage room.
  • this can be opened from the outside by means of a roller door provided for this purpose also during operation of the system 1.
  • the roller shutter can be operated either electrically or pneumatically.
  • the walls of the storage room 3 and the other walls of the system 1 are preferably designed as fire protection barriers.
  • the floor of the control room is equipped with a bath complying with the requirements of the Water Resources Act, the volume of which is such that it can absorb the liquid volume of the largest container.
  • liquid sensors which indicate the leakage of the container or the system, give alarm and if necessary switch off the system.
  • gas sensors and a system off and / or emergency stop switch are also provided.
  • the air conditioning of the entire system is expediently realized by mounted under the ceiling cooling or heating coils. These are expediently designed as Quergerippte pipes and are connected to a cooling water circuit. Alternatively, one or more air conditioning unit modules may be provided.
  • the storage room 3 like all other rooms, is connected to an extinguishing pipe.
  • both means for the development of chemical products and means for mass production of such products can be provided.
  • reactors for reacting the starting materials in products reactor heating, storage tanks, heat exchangers, evaporators, condensers, quenching stages, thermostats for cooling heating medium supply, apparatus for workup / purification / separation, such as distillation columns, pumps, vacuum pumps, etc.
  • work-up room 4 the necessary piping with fittings provided. These include temperature, pressure, liquid level, flow measuring devices, control valves, solenoid valves, drive motors, etc. These are (auxiliary) units within the meaning of the invention.
  • control technology is arranged in control cabinets, which are distributed in a preferred variant in the work-4. But they can also be provided in the separate control room 5.
  • the control technology is understood as a device for controlling and / or regulating the implementation.
  • the process apparatuses provided in the work-up area 4 are connected to the containers and containers of the storage space 3 via pipelines which pass through the walls of the plant 1 and are preferably designed as metal pipes. These are integrated into the infrastructure lines by means which substance and / or energy and / or information is interchangeable between the devices and / or the devices and the reactor.
  • All rooms of the system can be traversed with the walls partially skeleton-like bracing scaffolding, where electrical components, containers, process equipment and the like can be attached so that the system is transportable overall.
  • the scaffolding components used for this purpose can be embodied, for example, as metal hollow profiles which can serve both for stiffening the installation and for fastening components as well as for guiding and distributing pipes and pipes.
  • the hollow sections can be interspersed, for example, with a standardized threaded hole pattern, so that simple attachment of a variety of facilities is possible.
  • the hollow profiles represent an assembly field in the context of the invention.
  • Windows can be provided in the walls between the spaces of the installation 1, which allow observation of, for example, the work-up space 4 from the control technology room 5.
  • Appendix 1 electronic bulbs are preferably provided in the form of high-performance light-emitting diodes. On the one hand, they enable energy-efficient provision of light and, on the other hand, homogeneous illumination of all rooms. In addition, these bulbs allow easy compliance with health and safety regulations. In addition to the normal Lighting is provided an emergency lighting, which is integrated, for example, in the ceiling of the transport container.
  • the ventilation of the reprocessing room is designed as forced ventilation from the outside.
  • air is supplied from an air supply system.
  • the air is drawn in via fans and blown in. It is also possible to connect the work-up room 4 for ventilation purposes, for example with the control room 5.
  • the system is supplied with auxiliary media such as electricity, water, nitrogen, compressed air, etc. via a bundled pipe connection, which is provided on the outside of the transport container. It is an outwardly facing interface for feeding energy or an auxiliary medium or a by-product. This can be led from there into the work-up room 4, where the auxiliary media can be removed at a distribution station.
  • the pipes required for this purpose can be performed, for example, in an intermediate level above the drip pan.
  • the exhaust gas streams from the individual rooms can be combined via a collecting duct and removed together.
  • means for exhaust gas purification may be provided, for example an exhaust gas scrubber and / or a fine dust filter.
  • the purified exhaust gas can be removed via a provided on the roof of the transport container fireplace.
  • the fireplace is an outwardly facing interface for discharging energy and / or an auxiliary medium and / or a by-product in the sense of the invention.
  • switch boxes are to be provided in the work-up room, they are superimposed or rinsed with dry compressed air in order to prevent penetration into the switch boxes in the event of the escape of corrosive gases in the work-up room 4. This allows a possible fire development by electrical
  • the compressed air for the Switch boxes intended flushing current can be performed, for example, via integrated fire alarm sensors.
  • control room 5 may be provided with forced ventilation. Among other things, this may be due to the possibly required cooling of the electrical units. Additionally or alternatively, an integrated into the ceiling room air conditioner can be provided with cooling and / or heating coils.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Durchführung chemischer Prozesse, wenigstens umfassend Mittel zur unmittelbaren Durchführung der Umsetzung in Form von Mitteln zur Entwicklung von Produkten und/oder in Form wenigstens eines Reaktors zur kontinuierlichen industriellen Herstellung von Produkten, Einrichtungen zur Aufnahme und/oder Bereitstellung von Edukten und/oder Produkten sowie Einrichtungen zur Steuerung der Umsetzung, die zu einer einzigen als Infrastruktur dienenden, integrierten und transportablen Funktionseinheit, vorzugsweise in Form eines genormten Transportcontainers, zusammengefasst sind.

Description

Universelle Infrastruktur für chemische Prozesse
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Durchführung chemischer Prozesse nach dem Oberbegriff des Anspruch 1. Eine gattungsgleiche Anlage zeigt EP 0 754 084 B1.
Stand der Technik
Es ist grundsätzlich aus verschiedensten Industriebereichen, wie beispielsweise Chemie- und Pharmaindustrie, Biotechnologie oder dergleichen bekannt, einzelne Module von Produktionsanlagen in Form von mobilen, ortsunabhängigen Einheiten bereitzustellen.
Aus der US 2008/0029447 A1 ist beispielsweise eine modular aufgebaute Ethanolproduktionsanlage bekannt, die aus einer Vielzahl von Modulen identischer Größe zusammengesetzt ist. Die einzelnen Module sind jeweils als Seecontainer ausgebildet.
Aus der US 5,656,491 ist beispielsweise eine modular aufgebaute Produktionsanlage für die Herstellung biotechnologischer Erzeugnisse bekannt. Die Anlage besteht aus wenigstens zwei mobilen Modulen, die zu einer Funktionseinheit miteinander verbindbar sind.
Eine transportable, modular aufgebaute Anlage zur Erzeugung und Nutzung von Biogas ist beispielsweise aus der DE 199 58 142 A1 bekannt. Die einzelnen Bauteile dieser Anlage, wie beispielsweise Fermenter und Energieteil sind in mindestens zwei voneinander getrennten Bauelementen vorgesehen, die jeweils in Standard- Transportcontainerrahmen untergebracht sind.
Da die in den vorbezeichneten Druckschriften bezeichneten biochemischen Prozesse bei geringen Drücken und Temperaturen ablaufen, sind an die diesbezüglich beschriebenen Anlagen geringe Sicherheitsanforderungen zu stellen. Auf dem Gebiet der Mikroreaktionstechnik sind Baukastensysteme bekannt, mit denen Anlagen zur Durchführung chemischer Prozesse im Mikromaßstab konfiguriert werden können.
So beschreibt die als gattungsbildend angenommene EP 0 754 084 B1 ein auf einer als Infrastruktur dienenden Zusammenbauplatte basierend aufbauendes, modulares chemisches Reaktionssystem. Sämtliche Anlagenteile sind als untereinander kombinierbare Funktionsmodule ausgeführt; zum Stoffaustausch zwischen den Aggregaten stellt die Zusammenbauplatte integrierte Strömungswege bereit.
Die WO 01/89681 A2 beschreibt ebenfalls ein Baukastensystem zur Konfiguration von Mikroreaktionsanlagen. Die zur Anlage verschalteten Apparate sind als hinsichtlich ihrer Abmessungen standardisierte, gerasterte Funktionsmodule ausgeführt, welche in einen Montagerahmen eingesetzt werden. Der Montagerahmen weist keine integrierten Strömungswege auf; vielmehr sind die Schnittstellen der Apparate so organisiert, dass die jeweiligen Ein- / und Ausgänge der im Montagerahmen benachbart eingesetzten Module aneinander anliegen, womit ein direkter Stoffaustausch zwischen den Modulen gestattet ist.
Beiden vorerörterten Baukastensystemen ist gemein, dass sie lediglich für eine Anlagenkapazität im Mikromaßstab eingerichtet sind. Die Mikroreaktionstechnik macht aufgrund der geringen Umsatzmengen und großer Wandstärken gefährliche Reaktionen von Gefahrstoffen bei hohen Temperaturen und Drücken beherrschbar. In die Praxis erreichen derartige Mikroreaktionsanlagen die Ausmaße eines Möbels, sodass sie in einem Labor aufgestellt werden. Die erforderlichen Sicherheitseinrichtungen wie Löschanlage, Abzug oder Grundwassersicherung sowie Energieversorgung werden von dem übergeordneten System „Laborgebäude" bereit gestellt. Angesichts der geringen Gefahr, die von Reaktionen mit Mikromaßstab ausgeht, genügt die Leistungsfähigkeit der in Laboren üblicherweise vorhandenen Sicherheitsinfrastruktur. Aus diesem Grunde kommen Baukastensysteme für Mikroreaktionsanlagen ohne eigene Sicherheitseinrichtungen aus. Prinzipbedingter Nachteil der Mikroreaktionstechnik ist die mit einer traditionellen Großchemieanlage verglichen geringere Produktionskapazität der Mikroanlage.
Aufgabe
In Hinblick auf diesen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Gattung so weiter zu bilden, dass chemische Reaktionen in einer über den Labormaßstab hinausgehenden Produktionsmenge unter Einhaltung strenger Sicherheitsvorkehrungen durchführbar sind.
Lösung
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Anlage nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Gegend der Erfindung ist daher eine Anlage zur Durchführung chemischer Prozesse, a) mit mindestens einer Einrichtung zur Aufnahme und/oder Bereitstellung von Edukten, b) mit mindestens einer Einrichtung zur Aufnahme und/oder Bereitstellung von Produkten, c) mit mindestens einem Reaktor zur Umsetzung der Edukte in Produkte; d) und mit mindestens einer Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Umsetzung, e) wobei die Anlage auf einer Infrastruktur basierend aufgebaut ist; f) wobei die Infrastruktur integrierte Leitungen bereitstellt, mittels welchen Stoff und/oder Energie und/oder Information zwischen den Einrichtungen untereinander und/oder zwischen dem Reaktor und den Einrichtungen austauschbar sind, g) wobei die Infrastruktur mit mindestens einem Montagefeld versehen ist, in welchem genannte Einrichtungen und/oder Reaktoren und/oder
Hilfsaggregate festsetzbar sind, h) wobei die Infrastruktur transportabel ist, i) wobei die Infrastruktur mindestens einen begehbaren Raum räumlich umgrenzt, k) wobei das Montagefeld in dem genannten Raum angeordnet ist, I) und wobei die Infrastruktur eine Löschmittelverteilung aufweist.
Eine Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Infrastruktur, auf welcher die Anlage basierend aufgebaut ist, räumlich, in einem für einen Menschen begehbaren, gleichwohl aber noch mit geringem logistischen Aufwand speditierbaren Volumen zu gestalten und zugleich die erforderlichen Sicherheitseinrichtungen wie eine Löschmittelverteilung in die Infrastruktur zu integrieren. Eine Infrastruktur im Sinne der Erfindung ist deswegen von einem übergeordneten Sicherheitssystem unabhängig, sie braucht daher nicht in einer Laborumgebung installiert werden.
Da die Infrastruktur unabhängig von den auf ihr ausgeführten Prozessen standardisierbar ist, ist dieselbe Infrastruktur für vielerlei Anlagen verwendbar. Dies senkt die Investitionskosten und steigert zugleich die Qualität. Deswegen ist die Infrastruktur als solche ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage ist, dass sie dank ihrer universellen Infrastruktur über mehrere Produktentwicklungsphasen verwendbar ist: So steht am Anfang der Entwicklung eines jeden chemischen Prozesses eine Laborphase, in welcher Verfahrensschritte und Parameter bei kleinen Umsatzmengen in diskontinuierlichen Prozessen evaluiert werden. Hier steht die Chemie des Angestrebten Verfahrens im Zentrum des Interesses. Sodann wechselt man in die Phase des Technikums, in welcher technische Gesichtspunkte betrachtet werden. Bei im Vergleich zum Labor gesteigerten, aber weiterhin geringen Umsatzmengen wird eine kontinuierliche Verfahrensführung unter Einsatz von Apparaten, welche hinsichtlich ihrer Funktion denen einer späteren Großanlage entsprechen, eingeübt. Schließlich erfolgt das so genannte „scale up", bei der der im Technikum erarbeitet Prozess in den Produktionsmaßstab übertragen wird. Dabei sind regelmäßig Ähnlichkeitsprobleme zu lösen. Diese drei Phasen lassen sich auf derselben Infrastruktur ausführen: Sie dient zunächst als Labor. Die Einrichtungen zur Aufnahme und/oder Bereitstellung von Edukten und Produkten und der Reaktor sind mithin im Labormaßstab ausgeführt. Die Messwerte aus der Laborreaktion werden in der Einrichtung zum Messen/Steuern/Regeln gesammelt. Sodann dient die Infrastruktur als Technikum. Die Laboreinrichtungen werden gegen Kleinapparate getauscht, die hinsichtlich der Funktionsweise Großapparaten entsprechen. Die Einrichtung zum Messen/Steuern/Regeln wird indes weiter genutzt, sie sammelt fortan Daten, die dem Lernprozess im Technikum entsprechen. Abschließend dient die Infrastruktur als Basis für eine Großanlage. Hierzu werden können die Apparate hinsichtlich ihrer Kapazität vergrößert werden, was aber zu Ähnlichkeitsproblemen führt. Alternativ wird die Anlage einfach gespiegelt, indem eine zweite Infrastruktur mit identischer Ausstattung nebengeordnet wird. Die erlernten Daten werden ebenfalls gespiegelt, sodass durch die Parallelisierung kaum Ähnlichkeitsprobleme zu befürchten sind.
Gegenstand der Erfindung ist mithin auch ein Verfahren zur Herstellung von Produkten unter Verwendung einer hier diskutierten Anlage, welches die folgenden Schritte aufweist: a) Herstellen einer ersten Menge von Produkten über einen ersten Zeitraum unter Aufzeichnung von für die Steuerung oder Regelung der Umsetzung im Reaktor erforderlichen Informationen in der Einrichtung für die Steuerung oder Regelung der Umsetzung; b) Kapazitätsvergrößerung der Anlage unter Beibehaltung der Infrastruktur und der Einrichtung für die Steuerung oder Regelung der Umsetzung; c) Herstellen einer zweiten Menge von Produkten über einen zweiten Zeitraum unter Auslesung von für die Steuerung oder Regelung der Umsetzung im Reaktor erforderlichen Informationen aus der Einrichtung für die Steuerung oder Regelung der Umsetzung; wobei die zweite Menge größer ist als die erste Menge und der zweite Zeitraum hinter dem ersten Zeitraum liegt.
Somit ist die Infrastruktur als eine integrierte Lösung sowohl für die Entwicklung als auch für die kontinuierliche Produktion von chemischen Erzeugnissen einschließlich der Funktionalitäten Ver- und Entsorgung von Edukten, Nebenprodukten und Endprodukten, Steuerung/Regelung/Klimatisierung zu verstehen.
Vorzugsweise gestattet die Löschmittelverteilung die Verteilung von Löschmittel im genannten Raum, welcher auch das Montagefeld für die Anlagenkomponenten aufweist. Falls hier ein Brand auftritt, kann er mittels der Löschmittelverteilung gelöscht werden.
Ebenso kann die Löschmittelverteilung eine an der Infrastruktur umlaufende Ringleitung umfassen, die eine Vielzahl von im Abstand zueinander angeordneten Düsen für eine Flüssigkeitsbeschleierung der Anlage aufweist. Falls der Brand aus dem Raum ausbricht, kann die gesamte Anlage mit einem Löschmittel umschleiert werden, sodass ein Übergriff des Brandes auf die Umgebung der Infrastruktur ausgeschlossen ist.
Bevorzugt weist die Infrastruktur mindestens einen von außen zugänglichen Löschmittelanschluss zum Einspeisen von Löschmittel in die Löschmittelverteilung auf. Die anrückende Feuerwehr braucht somit lediglich ein Löschmittel in die brennende Infrastruktur einzuspeisen und braucht darüber hinaus keine Löschinstrumente aufbauen. Dies erhöht die Löschgeschwindigkeit.
Zur Ermöglichung einer Durchführung von Reaktionen mit toxischen Gasen im Raum der Infrastruktur wird diese vorteilhaft mit einer Zwangsbelüftung versehen.
Falls die Umgebungluft für die Reaktion im Raum schädlich sein sollte, ist der genannte Raum hermetisch absperrbar zu gestalten.
Um das Grundwasser gegen austretende Flüssigkeiten zu sichern kann der Raum der Infrastruktur von einer Auffangwanne unterfangen sein.
Zweckmäßigerweise weist das Montagefeld eine Vielzahl von Aufnahmen zur Aufnahme von genannten Einrichtungen und/oder genannten Reaktoren und/oder
Hilfsaggregate auf. Dies erleichtert die Installation der Anlagenteile. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Montagefelds weisen dessen Aufnahmen jeweils die Gestalt eines regelmäßigen Sechsecks auf und diese sechseckigen Aufnahmen sind bienenwabenartig Wand an Wand zueinander benachbart. Hierdurch lassen sich die Einrichtungen besonders Platz sparend in dem Montagefeld einsetzen und die Leitungswege werden kurz gehalten. Dies steigert die Regelungsgenauigkeit der Anlage, da nur geringe Totzeiten auftreten.
Ein höherer Integrationsgrad kann dadurch erreicht werden, dass die Infrastruktur im genannten Raum zwei Montagefelder aufweist, welche sich orthogonal zueinander erstrecken. In Folge dessen lassen sich die Aggregate in drei Dimensionen zueinander anordnen, was Raum und Leitungswege einspart.
Zur Vereinfachung der Installation der Anlage in der Umgebung weist die Infrastruktur zumindest eine nach außen gewandte Schnittstelle zum Einspreisen oder Abführen von Energie und/oder eines Hilfsmediums und/oder eines Nebenprodukts auf.
Um die Anlage mit verfügbaren Transportmitteln einfach speditabel zu machen, sollte die Infrastruktur das Format eines Norm-Containers, insbesondere eines Containers gemäß ISO 668 einnehmen.
Eine weitere Variante gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass Mittel zur Durchführung der Umsetzung, Mittel zur Steuerung der Umsetzung und Mittel zur Aufnahme und/oder Bereitstellung von Edukten und/oder Produkten in verschiedenen Räumen eines einzigen Transportcontainers angeordnet sind, der vorzugsweise Normmaße aufweist.
Die Infrastruktur als transportable Funktionseinheit umfasst vorzugsweise wenigstens einen Aufarbeitungsraum wenigstens einen Lagerraum und wenigstens einen Steuertechnikraum. In dem Lagerraum können Edukt-, Produkt-, Nebenproduktgebinde und dergleichen bevorratet sein. Bei einer besonders hohen Kapazität der
Anlage können dort die prozessnahen Vorlagebehälter untergebracht sein. In dem Reaktions-/Aufarbeitungsraum können die eigentlichen Apparate zur Durchführung des Prozesses und der Aufarbeitung vorgesehen sein.
Besonders bevorzugt bildet die Anlage gemäß der Erfindung eine, insbesondere bei der Durchführung der Umsetzung bis auf die erforderlichen Schnittstellen für elektrische Energie, Zu- und Abluft und dergleichen, vollständig geschlossene Funktionseinheit.
Bei einer vorteilhaften Variante der Anlage gemäß der Erfindung ist wenigstens ein Schleusenraum vorgesehen, durch welchen die Funktionseinheit bzw. Anlage zugänglich ist.
Insbesondere wenn luft- und feuchtigkeitsempfindliche Edukte aufgearbeitet werden sollen, oder wenn besonders luft- und feuchtigkeitsempfindliche Produkte hergestellt werden sollen, kann es vorteilhaft sein, die Anlage mit einer Zwangsbelüftung zu versehen. Der Aufbereitungsraum kann beispielsweise mit Luft aktiv gelüftet werden, wobei die Atmosphäre mittels gängiger Sensoren bezüglich der maximalen Arbeitsplatzkonzentration bestimmter Substanzen und sowie auf Explosionsschutz überwacht werden kann.
Der Steuertechnikraum (EMSR-Raum) umfasst Geräte zur Prozess-Steuerung und -Abschaltung, die dort separat installiert sind. Hierzu zählen insbesondere die Prozessleittechniksysteme sowie andere elektrotechnische Geräte. Hierbei handelt es sich um Einrichtungen zum Steuern und/oder Regeln der Reaktion im Sinne der Erfindung.
Für die EMSR-Technik benötigte Schaltkästen können in bekannter Art und Weise parkettiert sein. Bevorzugt wird jedoch die Anordnung und Gestalt der Schaltkästen in Form einer Bienenwabe vorgeschlagen. Abhängig von den technischen Anforderungen des jeweils durchzuführenden Prozesses und der damit verbundenen technischen Komplexibilität könnten aber auch klassische Schaltkästen in Quaderoder zirkularer Ausführung vorgesehen sein. Bei einer bevorzugten Variation der Anlage gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest der Lagerraum von einer Auffangwanne unterfangen ist. Selbstverständlich kann die gesamte Funktionseinheit von einer Auffangwanne unterfangen sein. In der Auffangwanne können beispielsweise ein oder mehrere Flüssigkeitssensoren vorgesehen sein, die bei Ansammlung von Flüssigkeiten in der Auffangwanne einen akustischen und/oder optischen Alarm auslösen oder eine Abschaltung der Anlage bewirken.
Der Lagerraum ist zweckmäßigerweise mit wenigstens einem Rolltor versehen. Rolltore lassen sich ohne besonderen Platzbedarf vorsehen und ermöglichen den freien Zugang zu dem Lagerraum im Bedarfsfall, beispielsweise auch von außen.
Abgesehen davon, dass der Platzbedarf für Rolltore verhältnismäßig gering ist, lassen sich diese auch verhältnismäßig leicht, d.h. im Sinne geringer Bedienkräfte, öffnen und schließen.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Anlage gemäß der Erfindung sind wenigstens ein zentraler Löschmittelanschluss und wenigstens eine Löschmittelverteilung auf einzelne Räume vorgesehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Rohrleitung als sogenannte "halbstationäre Löschleitung" vorgesehen sein. Damit kann im Havariefall ohne Gefährdung der Umgebung und der Feuerwehrleute selbst das System selbst schnell inertisiert werden. Hierzu kommen alle bekannten Löschmittel, wie beispielsweise CO2, Stickstoff, pulverisierte Aerosile, Sipernate oder dergleichen in Betracht. Alternativ zu einem Löschmittelverteiler können auch einzelne Räume separat von außen mit Löschleitungsanschlüssen versehen sein. Damit ist es möglich, bedarfsweise verschiedene Löschmittel in verschiedene Räume einzubringen. Beispielsweise kann es erforderlich sein, in einem der Räume Wasser anstelle von CO2 als Löschmittel einzusetzen. Beispielsweise kann es erforderlich sein, in dem Steuertechnikraum Pulver oder Schaum als Löschmittel alternativ zu Wasser oder
CO2 einsetzen zu müssen. Darüber hinaus kann beispielsweise eine im Dachbereich des Transportcontainers angeordnete Ringleitung mit im Abstand zueinander angeordneten Düsen vorgesehen sein. Hierdurch kann gegebenenfalls eine Beschleierung der gesamten Anlage mit Flüssigkeit erzeugt werden. Auch eine Kühlung der Anlage durch Flüssigkeitsbeschleierung oder -beheselung von außen kann so bewerkstelligt werden.
Bevorzugt sind alle Räume der Anlage bzw. alle Räume der Funktionseinheit einzeln hermetisch absperrbar. Hierzu sind im Brandfall selbsttätig schließende Türen mit elektrischen Türkontakten vorgesehen.
Zweckmäßigerweise ist die Anlage mit wenigstens einem Hilfsmedienanschluss versehen. Als Hilfsmedien kommen Wasser, Gas, Dampf, Druckluft, Stickstoff, Strom oder dergleichen in Betracht.
Für eine Hilfsmedieneinspeisung kann wenigstens ein von außen zugängliches Rohrleitungsbündel (Utility bus) vorgesehen sein. Hierdurch wird die Anzahl der erforderlichen Schnittstellen nach außen verringert, der Integrationsgrad erhöht und die Mobilität verbessert.
Beispiele
Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Hierfür zeigen:
Figur 1 : Grundriss einer erfindungsgemäßen Anlage.
Fig. 1 zeigt den Grundriss einer Anlage 1 gemäß der Erfindung, die vollständig in eine Infrastruktur in Gestalt eines Standard-Übersee-Transportcontainer 2 mit einer Länge von 40 Fuß (13 m), einer Breite von etwa 2,4 Meter und einer Höhe von etwa 2,9 Metern integriert ist. Dies entspricht der Norm ISO 668. Die Anlage 1 ist, wie aus dem Grundriss zu ersehen ist, in verschiedene Räume unterteilt und umfasst bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel einen Lagerraum 3, einen Aufarbeitungsraum 4, einen Steuertechnikraum 5 (EMSR-Raum), sowie einen Schleusenraum 6. Die ganze Anlage kann in einer Explosionsschutzzone betrieben werden. Der Schleusenraum 6 ermöglicht das Betreten der Anlage 1 , ohne dass der in dieser betriebene Prozess abgeschaltet werden müsste. Alle Räume sind jeweils mittels Türen hermetisch verschlossen. Folglich ist der Schleusenraum 6 von außen betretbar, während die Türen zum Aufarbeitungsraum 4 und zum Steuerraum 5 geschlossen sind. Nach Schließen der Außentüre können die Türen zum Aufarbeitungsraum und/oder zum Steuertechnikraum 6 wahlweise geöffnet werden. Alle Türen sind mit Türkontakten versehen, so dass beispielsweise bei gleichzeitigem Öffnen von Türen des Schleusenraums 6 und des Aufarbeitungsraums 4 eine automatische Abschaltung der Anlage erfolgen kann.
Im dem Lagerraum 3 sind beispielsweise Edukt- oder Nebenproduktgebinde angeordnet. Dabei handelt es sich um Einrichtungen zur Aufnahme und/oder Bereitstellung von Edukten. Die Gebinde sind vorzugsweise auf Wagen angeordnet, um eine Kontrolle des Füllstandes zu ermöglichen bzw. um den Entleer- bzw. Befüll- massenstrom bilanziell ermitteln zu können. Optische Anzeigen der Waagen sind an den Wänden des Lagerraums vorgesehen.
Um einen einfachen Austausch der in dem Lagerraum 3 vorgesehenen Gebinde zu ermöglichen, kann dieser von außen mittels eines hierfür vorgesehenen Rolltors auch während des Betriebs der Anlage 1 geöffnet werden. Das Rolltor kann entweder elektrisch oder pneumatisch betrieben sein.
Die Wände des Lagerraums 3 sowie die übrigen Wände der Anlage 1 sind bevorzugt als Brandschutzbarrieren ausgebildet. Der Boden des Steuerraums ist mit einer den Anforderungen des Wasserhaushaltsgesetzes entsprechenden Wanne ausgestattet, deren Volumen so bemessen ist, dass sie die Flüssigkeitsmenge des größten Gebindes auffangen kann. In der Wanne befinden sich Flüssigkeitssensoren, die die Leckage des Behälters oder der Anlage anzeigen, Alarm geben und gegebenenfalls die Anlage abschalten. In dem Lagerraum sind weiterhin Brandschutzsensoren, Gassensoren sowie ein Anlagen-Aus- und/oder Not-Aus-Schalter vorgesehen.
Die Klimatisierung der gesamten Anlage wird zweckmäßigerweise durch unter der Decke angebrachte Kühl- bzw. Heizrohrschlangen realisiert. Diese werden zweckmäßigerweise als quergerippte Rohre ausgeführt und sind an einen Kühlwasserkreislauf angeschlossen. Alternativ hierzu können ein oder mehrere Klimagerätemodule vorgesehen sein.
Der Lagerraum 3, wie alle anderen Räume, ist jeweils an eine Löschleitung angeschlossen.
In dem Aufarbeitungsraum 4 können sowohl Mittel zur Entwicklung von chemischen Erzeugnissen als auch Mittel zur Serienproduktion solcher Erzeugnisse vorgesehen sein. Dies sind Reaktoren zur Umsetzung der Edukte in Produkte, Reaktorbeheizung, Vorlagenbehälter, Wärmetauscher, Verdampfer, Kondensatoren, Quenchstufen, Thermostate zur Kühl-Heizmittelversorgung, Apparate zur Aufarbeitung/Reinigung/Stofftrennung, beispielsweise Destillationskolonnen, Pumpen, Vakuumpumpen, etc. In dem Aufarbeitungsraum 4 sind darüber hinaus die erforderlichen Rohrleitungen mit Armaturen vorgesehen. Hierzu zählen Temperatur-, Druck-, Flüssigkeitsstands-, Durchflussmesseinrichtungen, Regelventile, Magnetventile, Antriebsmotoren, etc. Dabei handelt es sich um (Hilfs-)Aggregate im Sinne der Erfindung.
Die entsprechende Steuertechnik ist in Schaltschränken angeordnet, die in einer bevorzugten Variante im Aufarbeitungsraum 4 verteilt sind. Sie können aber auch in dem getrennten Steuertechnikraum 5 vorgesehen sein. Die Steuertechnik versteht sich als Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Umsetzung.
Die in dem Aufarbeitungsraum 4 vorgesehenen Prozessapparate sind mit den Behältern und Gebinden des Lagerraums 3 über Rohrleitungen verbunden, die die Wände der Anlage 1 durchsetzen und bevorzugt als metallene Rohre ausgeführt sind. Dabei handelt es sich um in die Infrastruktur integrierte Leitungen mittels welchen Stoff und/oder Energie und/oder Informationen zwischen den Einrichtungen untereinander und/oder den Einrichtungen und dem Reaktor austauschbar sind.
Alle Räume der Anlage können mit die Wände teilweise skelettartig verstrebenden Gerüsten durchzogen sein, an denen elektrische Bauteile, Gebinde, Prozessapparate und dergleichen so befestigt werden können, dass das System insgesamt transportfähig ist.
Die hierzu verwendeten Gerüstbauteile können beispielsweise als metallene Hohlprofile ausgeführt sein, die sowohl zur Versteifung der Anlage als auch zur Befestigung von Bauteilen als auch zur Führung und Verteilung von Leitungen und Rohren dienen können.
Die Hohlprofile können beispielsweise mit einem genormten Gewindelochmuster durchsetzt sein, so dass einfache Befestigung verschiedenster Einrichtungen daran möglich ist. Die Hohlprofile stellen ein Montagefeld im Sinne der Erfindung dar.
Elektrische und pneumatische Leitungen sind vorzugsweise geschützt und abgeschirmt in entsprechend hierfür vorgesehenen Kabelkanälen untergebracht. Apparate und Geräte im Aufarbeitungsraum 4 müssen nicht explosionsgeschützt ausgeführt sein, da der Aufarbeitungsraum 4 hermetisch verschließbar und zwangsbelüftbar ist.
In den Wänden zwischen den Räumen der Anlage 1 können Fenster vorgesehen sein, die ein Beobachten, beispielsweise des Aufarbeitungsraums 4 aus dem Steuertechnikraum 5 ermöglichen.
Zur Beleuchtung der Räume der Anlage 1 sind elektronische Leuchtmittel bevorzugt in Form von Hochleistungsleuchtdioden vorgesehen. Diese ermöglichen einerseits eine energieeffiziente Bereitstellung von Licht und andererseits eine homogene Ausleuchtung aller Räume. Darüber hinaus ermöglichen diese Leuchtmittel eine einfache Einhaltung der Arbeitsschutzrichtlinien. Zusätzlich zu der normalen Beleuchtung ist eine Notbeleuchtung vorgesehen, die beispielsweise in die Decke des Transportcontainers integriert ist.
Die Belüftung des Aufarbeitungsraums ist als Zwangsbelüftung von außen ausgeführt. Hierzu wird Luft aus einem Luftversorgungssystem zugeführt. Alternativ, sofern an den Explosionsschutz keine höheren Anforderungen zu stellen sind, wird die Luft über Ventilatoren angesaugt und eingeblasen. Ebenso ist es möglich, den Aufarbeitungsraum 4 zu Belüftungszwecken, beispielsweise mit dem Steuertechnikraum 5 zu verbinden.
Wie vorstehend bereits erwähnt, erfolgt die Versorgung der Anlage mit Hilfsmedien wie beispielsweise Strom, Wasser, Stickstoff, Druckluft etc. über einen gebündelten Rohrleitungsanschluss, der an der Außenseite des Transportcontainers vorgesehen ist. Es handelt sich dabei um eine nach außen gewandte Schnittstelle zum Einspeisen von Energie oder eines Hilfsmediums oder eines Nebenprodukts. Dieser kann von dort in den Aufarbeitungsraum 4 geführt werden, wo die Hilfsmedien an einer Verteilstation abgenommen werden können. Die hierzu erforderlichen Rohrleitungen können beispielsweise in eine Zwischenebene über der Auffangwanne geführt sein.
Die Abgasströme aus den einzelnen Räumen können über einen Sammelkanal zusammengeführt und gemeinsam abgeführt werden. Darüber hinaus können Mittel zur Abgasreinigung vorgesehen sein, beispielsweise ein Abgaswäscher und/oder ein Feinstaubfilter. Das gereinigte Abgas kann über einen am Dach des Transportcontainers vorgesehenen Kamin abgeführt werden. Bei dem Kamin handelt es sich um eine nach außen gewandte Schnittstelle zum Abführen von Energie und/oder eines Hilfsmediums und/oder eines Nebenproduktes im Sinne der Erfindung.
Sofern in dem Aufarbeitungsraum 4 Schaltkästen vorgesehen sein sollen, werden diese mit trockener Druckluft überlagert bzw. gespült, um im Fall des Austretens von korrosiven Gasen im Aufarbeitungsraum 4 ein Eindringen in die Schaltkästen zu verhindern. Hiermit lässt sich eine mögliche Brandentwicklung durch elektrische
Fehlfunktionen frühzeitig detektieren. Der zur Druckluftbeaufschlagung der Schaltkästen vorgesehene Spülstrom kann beispielsweise über integrierte Brandmeldesensoren geführt werden.
Auch der Steuertechnikraum 5 kann mit einer Zwangsbelüftung versehen sein. Dies kann sich unter anderem auch wegen der gegebenenfalls erforderlichen Kühlung der elektrischen Aggregate anbieten. Zusätzlich oder alternativ kann ein in die Decke integriertes Raumklimagerät mit Kühl- und/oder Heizrohrschlangen vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche:
1. Anlage zur Durchführung chemischer Prozesse,
a) mit mindestens einer Einrichtung zur Aufnahme und/oder Bereitstellung von Edukten, b) mit mindestens einer Einrichtung zur Aufnahme und/oder Bereitstellung von Produkten, c) mit mindestens einem Reaktor zur Umsetzung der Edukte in Produkte; d) und mit mindestens einer Einrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Umsetzung, e) wobei die Anlage auf einer Infrastruktur basierend aufgebaut ist; f) wobei die Infrastruktur integrierte Leitungen bereitstellt, mittels welchen Stoff und/oder Energie und/oder Information zwischen den Einrichtungen untereinander und/oder zwischen dem Reaktor und den Einrichtungen austauschbar sind, g) wobei die Infrastruktur mit mindestens einem Montagefeld versehen ist, in welchem genannte Einrichtungen und/oder Reaktoren und/oder Hilfsaggregate festsetzbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
h) dass die Infrastruktur transportabel ist, i) dass die Infrastruktur mindestens einen begehbaren Raum räumlich umgrenzt, k) dass das Montagefeld in dem genannten Raum angeordnet ist, I) und dass die Infrastruktur eine Löschmittelverteilung aufweist.
2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Löschmittelverteilung die Verteilung von Löschmittel im genannten Raum gestattet.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschmittelverteilung eine an der Infrastruktur umlaufende Ringleitung umfasst, die eine Vielzahl von im Abstand zueinander angeordneten Düsen für eine Flüssigkeitsbeschleierung der Anlage aufweist.
4. Anlage nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrastruktur mindestens einen von außen zugänglichen Löschmittelanschluss zum Einspeisen von Löschmittel in die Löschmittelverteilung aufweist.
5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Raum eine Zwangsbelüftung aufweist.
6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Raum hermetisch absperrbar ist.
7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Raum von einer Auffangwanne unterfangen ist.
8. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagefeld eine Vielzahl von Aufnahmen zur Aufnahme von genannten Einrichtungen und/oder genannten Reaktoren und/oder Hilfsaggregate umfasst.
9. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Aufnahmen jeweils die Gestalt eines regelmäßigen Sechsecks aufweisen und diese sechseckigen Aufnahmen bienenwabenartig Wand an Wand zueinander benachbart sind.
10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrastruktur im genannten Raum zwei Montagefelder aufweist, welche sich orthogonal zueinander erstrecken.
11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrastruktur zumindest eine nach außen gewandte Schnittstelle zum Einspreisen oder Abführen von Energie und/oder eines Hilfsmediums und/oder eines Nebenprodukts aufweist.
12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrastruktur das Format eines Norm-Containers, insbesondere eines Containers gemäß ISO 668 einnimmt.
13. Infrastruktur für eine Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Verfahren zur Herstellung von Produkten unter Verwendung einer Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: a) Herstellen einer ersten Menge von Produkten über einen ersten Zeitraum unter Aufzeichnung von für die Steuerung oder Regelung der Umsetzung im Reaktor erforderlichen Informationen in der Einrichtung für die Steuerung oder Regelung der Umsetzung; b) Kapazitätsvergrößerung der Anlage unter Beibehaltung der Infrastruktur und der Einrichtung für die Steuerung oder Regelung der Umsetzung; c) Herstellen einer zweiten Menge von Produkten über einen zweiten Zeitraum unter Auslesung von für die Steuerung oder Regelung der Umsetzung im Reaktor erforderlichen Informationen aus der Einrichtung für die Steuerung oder Regelung der Umsetzung; wobei die zweite Menge größer ist als die erste Menge und der zweite Zeitraum hinter dem ersten Zeitraum liegt.
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Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009801354922A CN102149459A (zh) 2008-09-10 2009-05-14 用于化学工艺的通用基础设施
EP09779482A EP2323758A1 (de) 2008-09-10 2009-05-14 Universelle infrastruktur für chemische prozesse
CA2736933A CA2736933A1 (en) 2008-09-10 2009-05-14 Universal infrastructure for chemical processes
US13/063,171 US20110163462A1 (en) 2008-09-10 2009-05-14 Universal Infrastructure for Chemical Processes
KR1020117005580A KR101686684B1 (ko) 2008-09-10 2009-05-14 화학 공정을 위한 범용 기반구조
RU2011113826/05A RU2502557C2 (ru) 2008-09-10 2009-05-14 Универсальное инфраструктурное устройство для химических процессов
JP2011526427A JP2012501770A (ja) 2008-09-10 2009-05-14 化学的なプロセスのためのユニバーサルインフラストラクチャ
BRPI0917157A BRPI0917157A2 (pt) 2008-09-10 2009-05-14 infraestrutura universal para processos químicos
AU2009291162A AU2009291162C1 (en) 2008-09-10 2009-05-14 Universal infrastructure for chemical processes
DE212009000008U DE212009000008U1 (de) 2008-09-10 2009-05-14 Universelle Infrastruktur für chemische Prozesse
IL210670A IL210670A (en) 2008-09-10 2011-01-16 Universal Infrared Structure for Chemical Processes
ZA2011/01820A ZA201101820B (en) 2008-09-10 2011-03-09 Universal infrastructure for chemical processes

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WO (1) WO2010028869A1 (de)
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011077788A1 (de) 2011-06-20 2012-12-20 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Modifizierung eines methanhaltigen Gasvolumenstroms
DE102013201171A1 (de) 2013-01-24 2014-07-24 Infracor Gmbh Verfahren und System zur Nutzung eines Industriegrundstücks

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2639200A1 (de) * 2012-03-13 2013-09-18 Solvay Sa Anlage zur Herstellung von Wasserstoffperoxid und Verfahren damit
DE102012112815A1 (de) * 2012-12-20 2014-06-26 Bayer Technology Services Gmbh Prozessaggregat und Verwendung mehrerer Prozessaggregate
DE102012112816A1 (de) * 2012-12-20 2014-06-26 Bayer Technology Services Gmbh Produktionseinrichtung zur Durchführung einer chemischen Reaktion und Verwendung eines Standard-Transportcontainers
DE102012112775A1 (de) * 2012-12-20 2014-07-10 Bayer Technology Services Gmbh Computerimplementiertes Verfahren zum Herstellen eines Produktionsanlagenmodells
US20140219873A1 (en) * 2013-01-21 2014-08-07 How Kiap Gueh Gasifier in iso container
CA2808647C (en) * 2013-03-08 2014-08-26 Biochambers Incorporated A controlled environment enclosure with built-in sterilization/pasteurization functionality
US9790434B2 (en) * 2014-05-27 2017-10-17 Portable GTL Systems, LLC Portable fuel synthesizer
US11633710B2 (en) 2018-08-23 2023-04-25 Transform Materials Llc Systems and methods for processing gases
CN112867702A (zh) 2018-08-23 2021-05-28 转化材料有限公司 处理气体的系统和方法
DE102020117806A1 (de) 2020-07-06 2022-01-13 Tera Autotech Corporation Mobile Produktionsanlage für die Produktion von Atemschutzmasken

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0577236A1 (de) * 1992-07-02 1994-01-05 ML Entsorgungs- und Energieanlagen GmbH Einrichtung zur Belüftung von Intensiverottereaktionen
DE4446661C1 (de) * 1994-12-19 1996-02-08 B A N S Biolog Abfall Nutzungs Verfahren und Anlage zur anaeroben Aufbereitung von Lebensmittelabfällen
EP1394105A1 (de) * 2002-08-13 2004-03-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wasserstoffversorgungssystem und mobile Wasserstofferzeugungsanlage
US20050103684A1 (en) * 2003-11-19 2005-05-19 Martin Evans Mobile fluid catalytic cracking injection system
US20070208090A1 (en) * 2004-06-29 2007-09-06 Van Dijk Technologies, L.Lc. Method for Converting Natural Gas Into Synthesis Gas for Further Conversion Into Organic Liquids or Methanol and/or Dimethyl Ether

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3123475A (en) * 1964-03-03 Sequential fermentation process for the production
US4091876A (en) * 1976-07-12 1978-05-30 Valdatta Robert P P Fire sprinkling system for mobile trailers
JP2636855B2 (ja) * 1987-09-21 1997-07-30 株式会社青木建設 移動設置可能な多目的実験室
US4878696A (en) * 1988-10-11 1989-11-07 Hydro-Craft, Inc. Hexagonal junction adapter for clamping system
JP2543872Y2 (ja) * 1989-06-30 1997-08-13 日本電気株式会社 特殊材料ガスボンベの運搬車輌
IT1258959B (it) 1992-06-09 1996-03-11 Impianto a moduli mobili per lo sviluppo e la produzione di prodotti biotecnologici su scala pilota
US5580523A (en) * 1994-04-01 1996-12-03 Bard; Allen J. Integrated chemical synthesizers
JPH10217341A (ja) * 1997-02-06 1998-08-18 Sakai Composite Kk 繊維強化樹脂材の製造装置
JP3873480B2 (ja) * 1998-09-26 2007-01-24 株式会社エクォス・リサーチ 水素製造車両、水素供給システム及び水素供給方法
DE19958142A1 (de) 1999-08-19 2001-02-22 Schmack Biogas Gmbh Mobile Biogasanlage
DE19943853A1 (de) * 1999-09-13 2001-03-15 Udo Hoelker Bioreaktor zur Fermentierung von festen Stoffen
EP1286761A2 (de) 2000-05-24 2003-03-05 Cellular Process Chemistry Inc. Modulares chemisches produktionssystem mit einem mikroreaktor
US6394523B1 (en) * 2000-09-01 2002-05-28 Wafermasters Inc. Portable enclosure for semiconductor processing
US7026570B2 (en) * 2002-03-28 2006-04-11 Aerospace Consulting Corporation Spain, S.L. Transportable, self-controlled plasma neutralization of highly toxic bio-chemical waste and method therefore
US20050193643A1 (en) * 2002-05-08 2005-09-08 Pettus Daryl O. Modular containment unit
US7100631B2 (en) * 2002-11-06 2006-09-05 Atomic Energy Council-Institute Of Nuclear Energy Research Multifunction passive and continuous fluid feeding system
US20050011652A1 (en) * 2003-07-17 2005-01-20 Jinsong Hua Spray head and nozzle arrangement for fire suppression
US20060019376A1 (en) * 2004-07-21 2006-01-26 Bungay Henry R Iii Fermentation chamber and mixing apparatus
KR20070085611A (ko) * 2004-11-05 2007-08-27 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 Ｌｎｇ 운반 선박 및 탄화수소를 운반하기 위한 방법
JP4624215B2 (ja) * 2005-09-02 2011-02-02 能美防災株式会社 水素製造・貯蔵装置の防災設備
EP3279329A1 (de) * 2006-07-21 2018-02-07 Xyleco, Inc. Systeme zur umwandlung von biomasse
CA2596139C (en) 2006-08-07 2013-10-15 Mark K. Gaalswyk Self-contained deployable automatic factory built ethanol production plant
DE202006019188U1 (de) * 2006-12-20 2007-03-08 Heinzen, Thomas Be- und Entladevorrichtung für Behältnisse, wie Container, Silos und andere Füllräume

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0577236A1 (de) * 1992-07-02 1994-01-05 ML Entsorgungs- und Energieanlagen GmbH Einrichtung zur Belüftung von Intensiverottereaktionen
DE4446661C1 (de) * 1994-12-19 1996-02-08 B A N S Biolog Abfall Nutzungs Verfahren und Anlage zur anaeroben Aufbereitung von Lebensmittelabfällen
EP1394105A1 (de) * 2002-08-13 2004-03-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Wasserstoffversorgungssystem und mobile Wasserstofferzeugungsanlage
US20050103684A1 (en) * 2003-11-19 2005-05-19 Martin Evans Mobile fluid catalytic cracking injection system
US20070208090A1 (en) * 2004-06-29 2007-09-06 Van Dijk Technologies, L.Lc. Method for Converting Natural Gas Into Synthesis Gas for Further Conversion Into Organic Liquids or Methanol and/or Dimethyl Ether

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HANLON MIKE: "The Fox Nuclear, Biological and Chemical Reconnaissance Vehicle", 2 March 2006 (2006-03-02), pages 1 - 5, XP002542990, Retrieved from the Internet <URL:http://www.gizmag.com/go/5438/> [retrieved on 20090825] *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011077788A1 (de) 2011-06-20 2012-12-20 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Modifizierung eines methanhaltigen Gasvolumenstroms
WO2012175279A1 (de) 2011-06-20 2012-12-27 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur modifizierung eines methanhaltigen gasvolumenstroms
US9051526B2 (en) 2011-06-20 2015-06-09 Evonik Degussa Gmbh Method for modification of a methane-containing gas stream
DE102013201171A1 (de) 2013-01-24 2014-07-24 Infracor Gmbh Verfahren und System zur Nutzung eines Industriegrundstücks

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