PAT mit Echt­zeit-Ana­ly­se erhöht Prozesssicherheit

In vie­len Betrie­ben der Pro­zess­in­dus­trie wer­den brenn­ba­re, explo­si­ve, hoch­re­ak­ti­ve oder gif­ti­ge Stof­fe ver­ar­bei­tet. Häu­fig ist auch der opti­ma­le Syn­the­se­weg gefähr­lich, bei­spiels­wei­se bei schnell ablau­fen­den, stark exo­ther­men Reak­tio­nen. Die Gewähr­leis­tung siche­rer Pro­zess­ab­läu­fe und Stra­te­gien zur Risi­ko­ver­mei­dung sind daher eine stän­di­ge Her­aus­for­de­rung für die­se Betrie­be. Vie­le Unter­neh­men der Pro­zess­in­dus­trie set­zen des­halb auf auto­ma­ti­sier­te Lösun­gen, die das Betre­ten von Gefah­ren­be­rei­chen durch Per­so­nal auf ein Mini­mum redu­zie­ren. Knick­arm­ro­bo­ter kön­nen zum Bei­spiel Mate­ria­li­en in der Anla­ge trans­por­tie­ren oder Reak­tio­nen her­bei­füh­ren, indem sie die Auf­ga­ben des Che­mi­kers übernehmen.

Auto­ma­ti­sier­te Echtzeit-Detektionssysteme

Im Rah­men des Risi­ko­ma­nage­ments ist eine Ver­rin­ge­rung der Expo­si­ti­on sehr sinn­voll, und eine geeig­ne­te auto­ma­ti­sier­te Infra­struk­tur kann bestimm­te Gefähr­dun­gen durch strik­te­re Pro­zess­len­kung mini­mie­ren oder sogar ganz aus­schal­ten. Ent­spre­chen­de Lösun­gen der Fabrik­au­to­ma­ti­on mit ihren auto­ma­ti­schen Regel­krei­sen müs­sen für eine opti­ma­le Früh­erken­nung und ein hohes Schutz­ni­veau aber nicht nur die uni­va­ria­te, son­dern auch die mul­ti­va­ria­te Ana­ly­se (MVA) beherrschen.

Die wich­tigs­te Metho­de zur Schaf­fung die­ser Vor­aus­set­zun­gen ist pro­zess­ana­ly­ti­sche Tech­no­lo­gie (PAT), ein Sys­tem, das Roh- und Pro­zess­ma­te­ria­li­en mit Inli­ne-Instru­men­ten in Echt­zeit ana­ly­siert und Qua­li­täts- oder Pro­zess­pro­gno­sen lie­fert. Auf die­ser Grund­la­ge kön­nen Pro­zess­pa­ra­me­ter so kor­ri­giert wer­den, dass sie hoch­wer­ti­ge Pro­duk­te her­vor­brin­gen und zugleich opti­ma­le Betriebs­be­din­gun­gen auf­recht­erhal­ten. Dabei bie­tet PAT zusätz­li­che Sicher­heit, weil Pro­zess­ab­wei­chun­gen zuver­läs­sig und mit hoher Genau­ig­keit erkannt wer­den, ins­be­son­de­re wenn Pro­zes­se sich einem gefähr­li­chen Zustand annähern.

Ein wei­te­rer Vor­teil von PAT mit pro­zess­be­glei­ten­der Echt­zeit-Ana­ly­se ist, dass exter­ne Char­gen­prü­fun­gen ent­fal­len. Dadurch wird die Expo­si­ti­on von Men­schen gegen­über Che­mi­ka­li­en bei der Pro­benah­me und Labor­un­ter­su­chung auf ein Mini­mum redu­ziert, oder sogar unnö­tig. Außer­dem kann PAT der Pro­zess­in­dus­trie die Umstel­lung von Char­gen­pro­zes­sen auf eine kon­ti­nu­ier­li­che Flow Che­mi­stry erleich­tern, die von Natur aus siche­rer ist.

Bei der Char­gen­ver­ar­bei­tung wer­den gro­ße Men­gen von Che­mi­ka­li­en gleich­zei­tig in das Behält­nis gege­ben, in dem die Reak­ti­on abläuft. Bei der kon­ti­nu­ier­li­chen Her­stel­lung wer­den dage­gen immer nur gerin­ge Men­gen an Roh­stof­fen in den Reak­tor ein­ge­speist, sodass ledig­lich ein klei­nes Gefahr­stoff­vo­lu­men ent­ste­hen kann. Dar­über hin­aus ermög­licht das gro­ße Ober­flä­chen-Volu­men-Ver­hält­nis von Flow-Reak­to­ren eine her­vor­ra­gen­de Beherrsch­bar­keit exo­ther­mer Reak­tio­nen. Von Flow Che­mi­stry pro­fi­tie­ren auch Her­stel­ler, die mit ener­gie- und kos­ten­in­ten­si­ven Lösun­gen arbei­ten, um hoch­ge­fähr­li­che, wenn auch effi­zi­en­te­re Ver­fah­ren zu umge­hen. Durch Umstel­lung ihrer Sys­te­me auf Flow Che­mi­stry kön­nen die­se Unter­neh­men ihre Pro­duk­ti­vi­tät stei­gern und gleich­zei­tig ein Höchst­maß an Sicher­heit gewährleisten.

Die Denk­zen­tra­le von PAT

Um von PAT maxi­mal zu pro­fi­tie­ren, zum Bei­spiel in Form höhe­rer Pro­dukt­qua­li­tät und  ein­heit­lich­keit oder durch Effi­zi­enz­stei­ge­rung, und gleich­zei­tig die Sicher­heit unter schwie­ri­gen, gefähr­li­chen Bedin­gun­gen ent­schei­dend zu erhö­hen, ist es not­wen­dig, jeder­zeit genau zu wis­sen, was auf der Pro­zess­ebe­ne geschieht – und zwar auch dann, wenn die Qua­li­täts- und Pro­zess­len­kung voll­stän­dig auto­ma­ti­siert ist.

Dies wird durch eine trans­pa­ren­te und benut­zer­freund­li­che Soft­ware zur Pro­zes­sor­ches­trie­rung wie den PAT-Wis­sens­ma­na­ger syn­TQ von Opti­mal erreicht. Die­se Platt­form erfasst, ver­ar­bei­tet und spei­chert Daten und prä­sen­tiert sie dem Anwen­der in Form unmit­tel­ba­rer und ver­ständ­lich auf­be­rei­te­ter Infor­ma­tio­nen. Die­se Erkennt­nis­se hel­fen Her­stel­lern, Pro­zess­ab­wei­chun­gen in Echt­zeit zu erken­nen und zu behe­ben. Dar­über hin­aus unter­stützt die Soft­ware durch Berichts­er­stel­lung die Com­pli­an­ce. Unter­neh­men der Pro­zess­in­dus­trie kön­nen mit die­ser Lösung ein ganz­heit­li­ches und wis­sen­schaft­lich fun­dier­tes Sys­tem auf­bau­en, um ihre Pro­zes­se siche­rer und zuver­läs­si­ger zu gestalten.