Weiterentwicklung der Feed Angle Method für komplexe Destillationskolonnen

Abstract:
Im frühen Stadium der Prozessentwicklung sind zahlreiche Fließbildalternativen zu evaluieren. Shortcut Methoden stellen für diese Aufgabe ein leistungsfähiges Werkzeug dar. Zur schnellen und effizienten Bewertung von destillativen Trennungen hat sich, neben anderen Shortcuts, vor allem die rectification body method (RBM) bewährt. Die RBM ermittelt den minimalen Energiebedarf einer destillativen Trennung durch Analyse der in einer Kolonne auftretenden Pinchpunkte. Der Ansatz bietet die Möglichkeit der Betrachtung von nicht idealen azeotropen Vielstoffgemischen in einfachen und komplexen Kolonnen. Die innovative feed angle method (FAM) für einfache Kolonnen überführt das Prinzip der linearen Rektifikationskörper der RBM in ein nicht lineares Optimierungsproblem. In dieser Arbeit wird die FAM auf komplexe Kolonnen angewandt. Es wird gezeigt, dass die bisherige Betrachtung der RBM zu hohen Abweichungen führen kann. Die FAM für komplexe Kolonnen kann den Energiebedarf einer Trennung verlässlich abschätzen. Anhand einer industrienahen Fallstudie wird die FAM für komplexe Kolonnen an einem heteroazeotropen Beispiel angewandt. Hierbei wird die Aufreinigung von Anilin in einer Kolonne mit Verstärkerkolonne im Abtriebsteil und Dekanter betrachtet.

Keywords:
Destillation, komplexe Kolonnen, shortcut, feed angle method