Simulationsbasierte Minimierung des Energieverbrauchs einer Trennwasserstrippkolonne

Abstract

Auf der Basis der Temperaturmessstelle T22 sollte eine verbesserte Regelung für die notwendige Heizdampfmenge implementiert werden mit dem Ziel Energieeinsparung zu realisieren. Zur Entwicklung des neuen Regelkreises wurde ein geeignetes Modell der Kolonne in Aspen Plus ausgewählt und spezifiziert (Gleichgewichtsstufenmodell RadFrac). Verlässliche K-Faktoren wurden durch Anpassung der Phasengleichgewichte erhalten. Die Implementierung der angedachten Regelung für die notwendige Heizdampfmenge auf der Basis der Temperatur unterhalb des Zulaufs war aufgrund von hohen Temperaturschwankungen nicht möglich. Die Ursachenabklärung ergab als wahrscheinlichen Grund der Temperaturschwankungen das regelmässige Entleeren von Abscheidern (Dekantern) im vorgelagerten Prozess. Dabei wurde ein zusätzliches Potential zur Energieeinsparung von 70 kg/h Heizdampf identifiziert und durch Betriebsversuche bestätigt. Dazu ist ein Umbau der Anlage im vorgelagerten Prozess notwendig. Die Abschätzung der Wirtschaftlichkeit ergab eine Amortisationsdauer von ca. 2 Jahren.