Optimierter Einsatz von Brüdenverdichtern

V3.13

Optimierter Einsatz von BrüdenverdichternDipl.-Ing. T. Sirch1) (E-Mail: tilman.sirch@basf.com), Dr. N. Asprion2), Dr. G. Kaibel2), Dr. H. Kronemayer2), Dr. H. Wei2)

1)BASF SE, GCE/A, A015, D-67056 Ludwigshafe, Germany2)BASF SE, D-67056 Ludwigshafen, Germany

DOI: 10.1002/cite.200950122

Brüdenverdichter werden bisher über-wiegend bei mehrstufigen Verdamp-fungen sowie im Bereich destillativerTrennungen in der petrochemischen In-dustrie eingesetzt. Die Temperaturdiffe-renzen zwischen den Siedepunkten vonKopf- und Sumpfprodukt sind hiermeist gering.

In der chemischen Industrie sind dieStröme oft kleiner und die Stoffsystemeweitsiedender. Dies führt zu höherenTemperaturdifferenzen zwischen Kopfund Sumpf und verursacht größere An-triebsleistungen bei der Verdichtung.

Bedingt durch gestiegene Energiekos-ten und mit dem Trend zu größeren An-lagen werden auch in der chemischenIndustrie Einsatzmöglichkeiten für Brü-denverdichter geprüft.

Eine Exergieanalyse kann wertvolleHinweise liefern. Grundlage für dieAuslegung ist die Untersuchung destheoretischen Mindestenergiebedarfs

der Destillation bei unendlich hoherTrennstufenzahl. Je nach Siedeverhaltender zu trennenden Stoffe ergeben sichunterschiedliche Lösungen.

Bei dem vorgestellten Beispiel wirddie Brüdenverdichtung bei einem wäss-rig-organischen System genutzt. DieKopfbrüden werden mechanisch einstu-fig verdichtet und in Zulaufhöhe zurZwischenverdampfung eingesetzt (s.Abb.). Somit muss nur für einen Teilder Temperaturdifferenz zwischen Kopfund Sumpf Verdichtungsarbeit geleistetwerden. Etwa 80 % der für die Stofftren-nung benötigten Energie können überdie Brüdenverdichtung eingebracht wer-den. Die geringe Temperaturdifferenzermöglicht den Einsatz einstufiger Ver-dichter. Damit wird das Konzept auchbei Verfügbarkeit von kostengünstigemDampf aus der Kraft-Wärme-Kopplungkonkurrenzfähig.

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Energiestudie zur Senkung der BetriebskostenN. Fluck1) (E-Mail: norman.fluck@siemens.com), A. Ohligschläger1)

1)Siemens AG I IA AS PA EC C CI, Industriepark Höchst, Gebäude G811, D-65926 Frankfurt/Main, Germany

DOI: 10.1002/cite.200950294

Nur wer seine Anlagen kontinuierlichan die aktuellen Marktanforderungenanpasst, kann sie heutzutage noch wirt-schaftlich betreiben. Dies gilt insbeson-dere in Zeiten ansteigender Energie-preise. Eine Energiestudie und darausabgeleitete verfahrenstechnische Opti-mierungen tragen in Chemie- und Phar-maanlagen dazu bei, die Betriebskostendeutlich zu verringern.

Unerkannte Einsparpotenziale findensich nicht nur in Anlagen älterer Bau-jahre, selbst den Energieverbrauch vonrelativ neuen Anlagen kann man mini-mieren. Um solche Potenziale aufzu-decken, bedient sich die Verfahrenstech-

nikabteilung der Siemens AG einerselbst entwickelten Vorgehensweise beider Durchführung von Energiestudienin chemischen und pharmazeutischenBetrieben bzw. Standorten. Diese be-steht im Wesentlichen aus den SchrittenGrobanalyse, Detailanalyse und Imple-mentierung. In der Phase der Grob-analyse werden neben der Istaufnahmeerste Ideen zur Realisierung von Ein-sparpotenzialen aufgezeigt. Diese Ideenwerden dann gemeinsam mit dem Auf-traggeber bewertet und priorisiert. Ideenmit großem Potenzial werden in deranschließenden Detailanalyse zu kon-kreten Maßnahmen ausgearbeitet. In

dieser Phase werden die Daten zu Ein-sparpotenzial und Investitionskostenermittelt. Basierend auf der Wirtschaft-lichkeit (ROI) der einzelnen Maßnah-men hat der Anwender somit eine solideGrundlage zur Investitionsentschei-dung.

Im Vortrag wird der Gesamtablaufeiner Energiestudie vorgestellt. Der Fo-kus liegt dabei auf der Phase der Grob-analyse. Weiterhin werden Beispieleaufgezeigt, welche EinsparpotenzialeSiemens bisher bei verschiedenen An-wenderprojekten realisieren konnte.

Brüdenverdichtung mit Zwischenverdampfung

B

A+B

A

Abbildung. Brüdenverdichtung mit Zwi-schenverdampfung.

3 Prozess-, Apparate- und Anlagentechnik 1103Chemie Ingenieur Technik 2009, 81, No. 8

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