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Basic Engineering

Anlagenplanung/Basic Engineering

Von der Konzeptentwicklung bis zur Materialauswahl

Nach der Auswahl des Konzepts und der ersten Festlegung des technischen Umfangs des Systems werden im Basic Engineering alle zu erwartenden Kosten und Aufwendungen ermittelt.

Was genau gehört zum Basic Engineering?

Bei DMT ENCOS umfasst das Basic Engineering eine breite Palette von Tätigkeiten. Der Umfang dieser Tätigkeiten hängt maßgeblich vom Projektumfang und damit vom zu erstellenden Produkt ab. Darüber hinaus ist für den Planungsaufwand im Rahmen des Basic Engineerings das erforderliche Fachwissen über den Herstellungsprozess der Anlage entscheidend. Die wesentlichen und wiederkehrenden Leistungsschritte werden im Folgenden näher erläutert.

Von der Prozessentwicklung zur Großanlage

Der gewählte Prozess bestimmt die Art und notwendige Reihenfolge der verfahrenstechnischen Grundoperationen. Zur Darstellung eines verfahrenstechnischen Prozesses werden im Basic Engineering so genannte Basisfließbilder erstellt und für die weitere Abstimmung in der Planungsphase diskutiert.

Das Basisfließbild definiert u.a. die Reaktionspartner und ordnet sie den entsprechenden Lagereinrichtungen zu. Auch die Reaktionsprodukte sowie die Verarbeitungsstufen und deren Endlagerung werden in einem solchen Basisfließbild festgehalten und zählen somit ebenfalls zur Verfahrensentwicklung. Um eine optimale Verfahrenstechnik zu erreichen, sind im Vorfeld folgende Schritte erforderlich:

  • Laborentwicklung (Versuche im kleinen Maßstab)
  • Pilotanlagenreaktor
  • Pilotanlage
  • Erste Großanlage

Um den zeitlichen und materiellen Aufwand so gering wie möglich zu halten, setzt DMT ENCOS bei der Anlagenplanung auch entsprechende Simulationsprogramme wie ASPEN ein, um die entsprechenden verfahrenstechnischen Grundoperationen berechnen zu können.

Auswuchten als zentrale Aufgabe des Verfahrenstechnikers

Die Auslegung einer verfahrenstechnischen Anlage liegt in der Verantwortung des Verfahrenstechnikers. Dabei geht es darum, eine Anlage so auszulegen, dass die Investitions- und Betriebskosten in einem ausgewogenen Verhältnis stehen und gleichzeitig die geforderten Produkteigenschaften in Bezug auf Menge und Qualität erfüllt werden. Um dies zu erreichen, werden Stoff-, Massen- und Enthalpiebilanzen sowohl für die einzelnen Prozessstufen als auch für die zukünftige Gesamtanlage erstellt.

An den Schnittstellen, den so genannten Anlagengrenzen, dienen sie zur weiteren Bestimmung des Rohstoff- und Energieverbrauchs sowie der Produkt- und Abfallmengen. Innerhalb der Prozessanlage bestimmen die Bilanzen die Massenströme und die einzuhaltenden physikalisch-chemischen Bedingungen. Die Ergebnisse der Bilanzen werden dann in den Mediendatenblättern dokumentiert.

Die Erstellung von Grund- und Prozessablaufplänen ist eine der Grunddisziplinen bei DMT ENCOS

Flussdiagramme gehören zu den wichtigsten Dokumenten im Basic Engineering. Sie werden in drei Detaillierungsgraden erstellt:

  • Grundlegendes Flussdiagramm
  • Prozessflussdiagramm (PFD)
  • Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagramm (Process and Instrumentation Diagram / P&ID)

Während Basic- und Prozessfließbilder im Rahmen des Basic Engineerings erstellt werden müssen, erfolgt die wesentliche Bearbeitung von detaillierten Rohrleitungs- und Instrumentierungsplänen (P&IDs) erst im nachfolgenden Schritt (Anlagenbau), dem sogenannten Detail Engineering. Für die Erstellung der Fließbilder werden Kundenspezifikationen vorgegeben oder zwischen Planer und Betreiber abgestimmt. Das Verfahrensfließbild dient der Darstellung des verfahrenstechnischen Konzepts und stellt damit eindeutig die nächste Detailebene oberhalb des Basisfließbildes dar. Alle wesentlichen Komponenten sind hier zu finden:

  • Pumpen, Kompressoren, Wärmetauscher
  • Kolonnen, Behälter
  • Rohrleitungen und Transportanlagen
  • Mess- und Regelgeräte

Was zählt alles zum Materialkonzept?

Bevor DMT ENCOS mit der Planung der Hauptausrüstungen beginnen kann, müssen die in der zukünftigen Verfahrenstechnik zu verwendenden Werkstoffe bestimmt und dokumentiert werden. Die gewählten Werkstoffe haben nicht nur Einfluss auf die bestehende Konstruktion der Rohrleitungen und Apparate, sondern auch auf deren Beschaffungskosten.

Der Werkstoffauslegung kommt dabei eine besondere Bedeutung zu, da im Rahmen von Gewährleistungsansprüchen sichergestellt werden muss, dass diese Werkstoffe den entsprechenden Beanspruchungen durch Korrosion und Verschleiß über einen langen Zeitraum standhalten können. Die ENCOS-Ingenieure greifen auf langjährige Erfahrungen im Festigkeits-, Korrosions- und Verschleißverhalten zurück. Bei der Festlegung des Werkstoffkonzeptes müssen die Verfahrenstechniker folgende Punkte berücksichtigen:

  • Auslegungsdrücke und -temperaturen
  • Festigkeitsaspekte
  • Schweißbarkeit des vorgesehenen Materials
  • Fertigungsaspekte
  • Flexibilität gegenüber Änderungen (Muffenanpassungen, nachträgliches Anbringen)

 

Unsere Dienstleistungen

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Wir sind spezialisiert auf die Entwicklung von Prozesstrennkolonnen, einschließlich Destillations-, Wasch-, Stripper- und Trocknungskolonnen sowie Hochleistungs-Trennwandkolonnen, die für optimale Energieeffizienz ausgelegt sind.

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