Weniger Wartung, höhere Prozesssicherheit

Die Autorin: Charlotte Gräfin von der Schulenburg Produktmanagement Prozessanalytik, Mettler-Toledo

Clariant ist ein weltweit führendes Unternehmen der Spezialitätenchemie. In mehr als 100 Konzerngesellschaften sind rund 22 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an elf Produktionsstandorten in Deutschland für Clariant tätig.

Im „Südostbayerischen Chemiedreieck“ bei Altötting liegt das Werk Gendorf. An diesem Standort befinden sich 12 Unternehmen, von denen Clariant das größte ist. Die ca. 900 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und 70 Auszubildende stellen hier jährlich rund 800 000 t chemische Vor- und Zwischenprodukte her.

Zu den Produkten von Clariant in Gendorf gehören vor allem Grund- und Hilfsstoffe für die Herstellung von Flugzeug- und Landebahn-Enteisungsmittel, Wärmeträger- und Bremsflüssigkeiten, für die Erdölgewinnung und -verarbeitung, sowie für Kosmetik, Körperpflege- und Desinfektionsmittel, Waschmittel, Weichspüler, Industrie- und Haushaltsreinigern.

Zu diesen Grund- und Hilfsstoffen zählt auch die Tensidproduktion. Tenside sind synthetische, waschaktive Substanzen, die in Waschmitteln, Spülmitteln, Duschgel und Shampoo enthalten sind. Sie bestehen aus einem hydrophoben Teil aus Kohlenwasserstoffen und einem hydrophilen Rest. Tenside lagern sich mit dem hydrophoben Teil an Schutzpartikel und Fett, heben es von der Unterlage ab, umgeben es und dispergieren es. Der hydrophile Teil ist dem Wasser zugewandt, sodass der Schmutz vom Wasser abtransportiert werden kann.

Es gibt vier Arten von Tensiden:

Bei Clariant in Gendorf werden unter anderem anionenaktive Tenside, die aus Fettalkoholsulfaten bestehen, produziert. Hierzu werden Fettalkohole durch Reaktion mit Schwefeltrioxid in die entsprechenden Schwefelsäurehalbester umgewandelt. Durch Neutralisation entstehen die Fettalkoholsulfate. Zur Neutralisation wird Natronlauge bis zu einem produktspezifischen pH-Wert zudosiert. Die Dosierung wird über eine pH-Messung gesteuert. Abweichungen von diesem pH-Wert verringern die Ausbeute und können im schlimmsten Fall dazu führen, dass ein Ansatz komplett verworfen werden muss.

Früher war die pH-Messung dieser Messstelle bei Clariant mit einer Einbauarmatur an den Prozess adaptiert. So konnte sie nicht bei Bedarf gereinigt und kalibriert werden, sondern erst wenn der Prozess es zuließ. Sie musste aus der Armatur herausgeschraubt werden, wenn die Leitung leer war, um die Wartungsarbeiten vorzunehmen. Nach einer Vorgabe wurde dies einmal pro Monat durchgeführt, da es umständlich war und der Ablauf des Prozesses es auch nicht öfter zugelassen hatte. Aufgrund der Tatsache, dass der genaue pH-Wert aber so wichtig für Ausbeute und Qualität des Tensids ist, hat man sich bei Clariant entschieden, die Messstelle zu automatisieren.

Eine InTrac-Wechselarmatur ist die Basis zur Automatisierung einer Messstelle mit einem automatischen Reinigungs- und Kalibriersystem EasyClean 400. Im laufenden Prozess kann die Elektrode in die Spülkammer der Armatur gefahren werden, um sie dort zu reinigen und zu kalibrieren. So kann sie auch bei Bedarf im laufenden Prozess gewechselt werden. Das EasyClean 400 übernimmt Reinigung und Kalibrierung der Elektrode. Durch vordefinierte sowie frei konfigurierbare Programme kann das System den individuellen Anforderungen des Betriebes angepasst werden. Die Programme können entweder als Wochenprogramm, mit dem jeder Wochentag einzeln programmiert werden kann, oder als Festintervall für kontinuierliche Prozesse verwendet werden. Das System eignet sich sowohl für die wechselnden Bedingungen eines Betriebs mit Batchverfahren als auch für die Bedingungen bei kontinuierlichem Betrieb.

Das System läuft bei Clariant in Gendorf seit Januar 2009. Die Elektrode wird seitdem täglich gereinigt und kalibriert. Über das Prozessleitsystem können in der Schaltwarte des Betriebs die InTrac-Wechselarmatur und das EasyClean 400 gesteuert werden.

Neben dem Vorteil, dass die Elektrode jederzeit zugänglich ist und die Wartungskosten durch die Automatisierung minimiert wurden, erhöht sich die Prozesssicherheit durch die häufigere Kalibrierung der Elektrode. Und mit der Wartung, die sowohl den Prozessbedingungen als auch der Leistung der Elektrode angepasst werden konnte und sich nicht nach Produktionsabläufen richten muss, konnte die Lebensdauer der Elektroden verlängert werden.

Online-Info: www.cav.de/0411402