Das globale Technologie- und Softwareunternehmen Emerson unterstützt Covestro, einen weltweit führenden Hersteller von High-Tech-Polymeren, bei der Verbesserung der Betriebsleistung und Nachhaltigkeit der Produktionsanlage in Barcelona, Spanien. Im Rahmen eines Programms zur kontinuierlichen Verbesserung der Anlage, mit dem die Emissionen aus der Produktion und aus externen Energiequellen bis 2035 auf Null gesenkt werden sollen, hat Covestro das Veresterungsverfahren für die Polyester-Produktion optimiert. Durch die Implementierung der fortschrittlichen Prozessleitsystemsoftware DeltaV von Emerson hat Covestro die Effizienz der Polyesterproduktion verbessert, was zu einer höheren Verfügbarkeit und einem höheren Durchsatz, sowie zu einem reduzierten Wasser- und Energieverbrauch führte.
Covestro produziert in seinem Werk in Barcelona Polyesterharz, das in der Kunststoffherstellung verwendet werden soll. Vor kurzem stand Covestro jedoch mit seinem chargenbasierten Produktionsprozess vor betrieblichen Herausforderungen. Die Notwendigkeit, die Veresterung zu optimieren und zu verhindern, dass nicht umgesetztes Glykol einen nachgeschalteten Kondensator verstopft, und gleichzeitig den Rückflusswasserverbrauch zu minimieren, veranlasste Covestro, nach einer verbesserten Prozessleitsystemlösung zu suchen.
Aufgrund der Komplexität der beteiligten Prozessvariablen waren Versuche, diese Verbesserungen durch Anpassungen der vorhandenen Batch-Prozesskonfiguration zu erreichen, erfolglos. Covestro wandte sich daher an Emerson. Nach sorgfältiger Analyse empfahlen die Berater die Implementierung von DeltaV PredictPro, einer multivariablen Softwarelösung für modellprädiktive Steuerung (MPC) und Optimierung, welche Teil der sich entwickelnden DeltaV- Automatisierungsplattform von Emerson ist.
Die Ingenieure von Emerson arbeiteten mit Covestro zusammen, um die MPC-Software nahtlos in das vorhandene DeltaV Prozessleitsystem (PLS), das den Batch-Prozess verwaltet zu integrieren. Die MPC verwendet Variablen wie Temperatur und Druck, um den Rückfluss effizient zu steuern. Das DeltaV Prozessleitsystem definiert Grenzwerte und führt Start- und Stoppvorgänge für die MPC durch, so dass kein Bedienereingriff erforderlich ist, der möglicherweise zu Chargenschwankungen führen könnte.
„Durch die Zusammenarbeit mit Partnern wie Emerson, die unser Engagement für Nachhaltigkeit teilen, strebt Covestro an, einen Mehrwert aus Kohlenstoff, zu erzielen, der in der gesamten Wertschöpfungskette verwendet wird, zu schöpfen“, erklärt Adrian Belda, Fertigungsingenieur bei Covestro. „Model Predictive Control von Emerson ist eine maßgeschneiderte Lösung, die das optimale Steuerungsprofil für unseren Chargenproduktionsprozess bietet. Die MPC gibt uns die Flexibilität, die Prozesseffizienz zu erhöhen, während wir die Prozesssicherheitsbedingungen berücksichtigen und die Produktqualität gewährleisten."
Seit dem Einsatz der MPC in einem von vier Reaktoren hat Covestro erhebliche Verbesserungen erzielt, darunter ein besseres Management der Dampfrektifikation, wodurch sichergestellt wird, dass Glykol keine negativen Auswirkungen auf den nachgelagerten Betrieb sowie einen geringeren Rückflusswasserverbrauch und eine deutlich verkürzte Reaktionsdauer aufweist. Diese Verbesserungen haben nicht nur die Energieeffizienz, sondern auch den Durchsatz um schätzungsweise 1 Prozent jährlich erhöht, da mehr Chargen fertiggestellt werden können.
„Während Unternehmen versuchen ehrgeizige Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und gleichzeitig immer strengere Vorschriften und den globalen Wettbewerb zu meistern, suchen sie nach Möglichkeiten, um die Effizienz in ihren Geschäftsbereichen zu steigern“, sagte Claudio Fayad, Vice President of Technology für das Geschäftsfeld Prozesssysteme und -lösungen von Emerson. „DeltaV PredictPro hilft Produktionsteams dabei, Best Practices einzuhalten, so dass sie sicher sein können, dass die von ihnen entwickelten Effizienzsteigerungen jedes Mal erlangt werden, unabhängig davon, wer sich in der Steuerwarte befindet.“
Covestro prüft nun die Möglichkeit, den Ansatz auf ähnliche Reaktoren zu übertragen und die Kesselsteuerung in die MPC-Lösung zu integrieren. Dies würde weitere Möglichkeiten zur Senkung des Energieverbrauchs bieten und zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele beitragen.
Weitere Informationen unter www.emerson.com
