Etwa 20 Produktionsanlagen am Standort Ludwigshafen nutzen Acetylen als Ausgangsstoff für viele weitere Produkte und Wertschöpfungsketten. Das moderne Produktionsverfahren der neuen Anlage zeichnet sich durch eine hocheffiziente Rohstoffverwertung aus. Hinzu kommen die Nutzung der bei der Produktion entstehenden Abwärme zur Energiegewinnung, eine höhere Ausbeute an Endprodukt und eine effiziente Nutzung der anfallenden Nebenprodukte. Als vielseitig einsetzbarer chemischer Baustein ist Acetylen ein bedeutender Ausgangsstoff für viele Produkte des täglichen Lebens wie Arzneimittel, Kunststoffe, Lösemittel, Elektrochemikalien sowie hochelastische Textilfasern.
Unterbrechungsfreier Betrieb
Bei der neuen Acetylenanlage übernehmen die Steuerungen von Hima nicht nur die klassische ESD-Funktion, sondern auch die komplexen Funktionen beim Anfahren und Steuern der Anlage. „Wir arbeiten am Standort Ludwigshafen schon seit vielen Jahren erfolgreich mit Hima zusammen und haben in der Vergangenheit gute Erfahrungen mit den Safety-Lösungen unseres Partners gemacht. So lag es nahe, auch bei der neuen Acetylenanlage auf die Technik und Expertise von Hima zu setzen“, begründet Meinrad Rämisch, Senior E&I Engineering Manager bei BASF, die Entscheidung. Die sichere Querkommunikation zwischen den Steuerungen erfolgt in SIL3 via Safe Ethernet. Die schnellen Reaktionszeiten bei einer Sicherheitsabschaltung sowie die hohe Betriebssicherheit (SIL3) in den sicherheitskritischen Produktionsprozessen tragen zu einer hohen Verfügbarkeit und Produktivität der Acetylenanlage bei. Darüber hinaus steigert die Hot-Swap-Funktion der Himax – Upgrades lassen sich dank Redundanz bei laufendem Betrieb durchführen – die Zukunftsfähigkeit der Anlage.
Lieferung just-in-time
Die Zusammenarbeit in diesem Projekt startete 2017. Im Anschluss an die intensive Planungsphase lieferte Hima 2018 insgesamt 61 BASF-Schaltraumgestelle auf Basis von insgesamt sechs Himax-Systemen. Um das Auslesen der Feldgeräte zu ermöglichen, wurden auch 103 X-Hart-Module in den Himax-Steuerungen integriert. Die Safety-Experten verdrahteten und testeten (FAT) die Steuerungen im eigenen Haus und lieferten sie als vorkonfektionierte Komplettmodule inklusive Trennebene entsprechend der Bedürfnisse auf der Baustelle „just-in-time“. Dies sicherte den reibungslosen Ablauf der Installation bzw. des Baufortschritts und ersparte BASF die Grundverdrahtung vor Ort. Seit Oktober 2018 waren außerdem zwei Ingenieure von Hima dauerhaft in Ludwigshafen, um die nahtlose Integration der Safety-Lösung in die bestehende Automatisierungsarchitektur und die Einhaltung des Zeitplans für die Inbetriebnahme sicherzustellen.
Komplettlösung aus einer Hand
Aufgrund der hohen Modularität der Himax – bis zu 15 Base Plates mit jeweils 18 E/A-Slots pro Steuerung sind grundsätzlich möglich – konnten die Safety-Spezialisten trotz der Komplexität der Anlage eine schlanke und gleichzeitig hochsichere Hardware-Lösung konzipieren. Darüber hinaus brachten sie schon in der Planungsphase ihre Safety-Expertise und Lösungskompetenz mit ein: Die Ingenieure unterstützten aktiv bei der Projektierung der Hardware sowie bei der anwendungsspezifischen Software-Programmierung, vor allem zur Umsetzung komplexer Verschaltungen bei der Brenner-Steuerung. Die finale Lösung ließ sich problemlos in das vorgegebene PLS-System integrieren. Für BASF ergaben sich aus dieser Vorgehensweise eine ganze Reihe von Vorteilen:
- Kosten- und Zeitersparnis durch Just-in-time-Lieferung vorkonfektionierter und getesteter Schaltraumgestelle
- Dauerhafter Vor-Ort-Service der Hima-Techniker in der Endphase sicherte die reibungslose Inbetriebnahme und Einhaltung des engen Zeitplans. BASF profitierte dabei von flexiblen und schnellen Entscheidungswegen über den gesamten Projektverlauf.
- Durch die zuverlässige Sicherung wichtiger Funktionen im Anlagenbetrieb trägt die Safety-Technologie zu einer hohen Verfügbarkeit und Produktivität der neuen Acetylenanlage in Ludwigshafen bei.
- Durch die Verwendung von X-Hart-Modulen in den Himax-Systemen konnte schon im ersten Schritt der Inbetriebnahme
geprüft werden, ob die richtigen Feldgeräte mit den korrekten Parametern an der vorgesehenen Stelle platziert sind. - Redundanz und Hot-Swap-Funktionalität der Steuerung ermöglichen Systemanpassungen bei laufendem Betrieb, was die einfache nachträgliche Integration von Funktionen – beispielsweise im Bereich Industrie 4.0 – ermöglicht.
- Die eingesetzten Himax-Steuerungen erfüllen sämtliche relevanten Normen, von IEC 61508 bis EN 50156, und erfüllen die Kriterien von SIL3.
Auch Rämisch ist überzeugt: „Der Service und das Engineering der Hima-Experten haben mit dazu beigetragen, dass Lieferung und Inbetriebnahme der Safety-Systeme reibungslos verliefen und es zu keinen Verzögerungen im Baufortschritt kam“.
Hima Paul Hildebrandt GmbH, Brühl
Autor: Andreas Jauß
Engineering and Project
Management,
Hima Group
In Zahlen: Die neue Acetylenanlage
Die Dimension der Acetylenanlage der BASF in Ludwigshafen lässt sich am eindrücklichsten mit Zahlen veranschaulichen:
- Baustellenfläche: 40 000 m2
- Baustoffe: Für die Stahlkonstruktion wurden 35 000 m3 Beton und 8500 t Stahl verarbeitet
- Bauprojekt: In der neuen BASF-Anlage wurden 440 maßgefertigte Kolonnen,
Maschinen und Apparate installiert, die in zwölf verschiedenen Ländern und auch in BASF-Werkstätten hergestellt wurden. Bis zu acht Wochen waren manche dieser Anlagenteile unterwegs, bis sie in
Ludwigshafen an ihrem endgültigen Einbauort eintrafen. - Längstes Bauteil: Eigens für die Anlage wurde eine rund 60 m lange und 225 t schwere Kolonne gefertigt, per Schiff nach Ludwigshafen transportiert und von einem Raupenkran und einem 1000-t-Mobilkran an ihre endgültige Position
gehoben. - Länge des Rohrleitungssystems: 90 km
- Baustellenpersonal: Rund 750 Mitarbeiter und Kontraktoren waren pro Tag auf der Baustelle im Einsatz, in Spitzenzeiten sogar bis zu 1500.
