Prozessüberwachung – AKZO NOBEL BASE CHEMICALS GmbH

10. April 2009

Am Standort Bitterfeld der AkzoNobel Industrial Chemicals hat die Chlor-Alkali-Elektrolyse eine lange Tradition. Bis zum Jahr 2000 wurden Chlorgas und Natronlauge im Diaphragmaund Amalgam-Verfahren gewonnen. Hohe Energiekosten und vor allem die starken Umweltbelastungen haben dazu geführt, dass heute nur noch das moderne Membran-Verfahren angewendet wird.

Integriert in den Stoffverbund des Chemieparks Bitterfeld-Wolfen stellt AkzoNobel Industrial Chemicals mit ca. 70 Mitarbeitern den hier angesiedelten Produktionsbetrieben über ein weitverzweigtes Rohrleitungsnetz Chlor, Chlorwasserstoff und Natronlauge zur Verfügung.

Standort Bitterfeld

Schaltschrank mit 4 Temperaturmehrkanalreglern FP16

Die moderne und umweltfreundliche Membran- Anlage bei der AkzoNobel Industrial Chemicals wird mit vier Elektrolyseuren mit je 150 Einzelelementen betrieben. Ein Element besteht aus Anoden- und Kathodenhalbschale und der dazwischen liegenden Membran. Die Lebensdauer der Membranen ist abhängig von den Verunreinigungen in der Sole. Bei guter Solequalität bleiben die Membranen vier und mehr Jahre funktionsfähig.

Das mehr als 30-jährige Entwicklungs- und Betriebs-Know-How der FELLER ENGINEERING bei AkzoNobel Industrial Chemicals Chlor-Alkali-Elektrolysen nach dem Amalgam-Verfahren war die ideale Voraussetzung für die Zusammenarbeit mit der AkzoNobel Industrial Chemicals. Basierend auf dem damaligen Überwachungssystem erfolgte die Entwicklung einer den Anforderungen der neuen Membran-Elektrolyseur-Technik angepassten Überwachungs-einheit FESCA 7.1. Der Anwender erhält durch die Erfassung und Speicherung verschiedener Daten (wie Spannungen, Temperaturen, etc.) unter anderem Aufschlüsse über die zu verbleibende Lebensdauer der Einzel-Elemente oder über die idealen Parameter für eine möglichst hohe Stromausbeute.

FESCA 7.1 ist ausgelegt zur Messung von 150 Elementspannungen. Vier speziell bestückte FP16 Einheiten erfassen die Messdaten und kommunizieren per Ethernet mit einem PC in der Messwarte. Auf diesem PC ist die auf die Belange der Akzo Nobel Industrial Chemicals zugeschnittene Auswertungssoftware von FESCA 7.1 installiert, die der Prozessüberwachung dient.

Die Abfrage und Speicherung der Elementspannungen des Elektrolyseurs erfolgt zyklisch. Die Aufzeichnungsrate beträgt 1 Sekunde für die letzten 10 Tage. Messwerte, die älter als 10 Tage sind, werden stündlich gemittelt abgespeichert.

Zusätzlich zu den Elementspannungen werden die Anolyt- und Katholyt-Temperaturen sowie der Elektrolyseurstrom erfasst und abgelegt. Diese Werte werden zyklisch über einen automatischen Dateiimport vom übergeordneten Prozessleitsystem eingelesen. Alle wesentlichen Prozesswerte, wie Summenspannung, Mittelwert, Elektrolysestrom, Temperaturen und eventuelle Alarme, werden für alle Elektrolyseure in einer Übersicht dargestellt.

Balkendiagramm

Historie / Trend

Ereignisprotokoll

Eine detaillierte Ansicht für jeden Elektrolyseur erhält man per Klick auf die Übersicht. In Form eines Balkendiagramms werden alle Elementspannungen der betreffenden Anlage angezeigt.

Der berechnete Mittelwert aller Elemente erscheint als Linie über den Balken. Größere Abweichungen vom Mittelwert werden andersfarbig gekennzeichnet (siehe Element Nr.35 – gelb). Die maximal zulässige Abweichung ist konfigurierbar. Bei Überschreitung der maximalen Grenze erfolgt die Balkenanzeige in rot.

Mit weiteren Funktionen wie der Trendanzeige aktueller und historischer Werte, dem Ereignisprotokoll der letzten 30 Kalendertage, bis hin zur Konfiguration der Benutzerlevel, verfügt die AkzoNobel Industrial Chemicals jetzt über ein komfortables System zur parametrierbaren Analyse von Membran-Elektrolyseanlagen. Die Modularität der Hardware-Komponenten und die Flexibilität der Strukturen innerhalb der Erfassungssoftware ermöglichen eine einfache Anpassung des Systems an verschiedene Anlagenkonfigurationen. Erfahrungswerte können fortlaufend in die Software einfließen, um den Anwender somit bei prozessbezogenen Entscheidungen zu unterstützen.

Die hohe Leistungsbereitschaft für alle kommenden Anforderungen wird auch weiterhin die Basis für die Zusammenarbeit von AkzoNobel Industrial Chemicals und FELLER ENGINEERING sein.