Untersuchung des dynamischen Prozessverhaltens bei Betriebsstörungen im Bereich der chemischen Absorption

Bothe, Mike; Fedorov, A.A.; Frei, Herrmann; Lutters, Nicole; Kenig, Eugeny Y.

doi:10.1002/cite.201900096

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“…Die verwendete Waschflüssigkeit ist eine wässrige MEA‐Lösung mit einem MEA‐Anteil von 30 Gew.‐%. Das zugehörige dynamische Modell basiert auf dem Artikel von Bothe et al 7, in dem ein validiertes dynamisches RBM für eine Absorptionskolonne vorgestellt wird. In dieser Arbeit wird dieses RBM für die beiden Kolonnen des Kreislaufs verwendet.…”

Section: Das Dynamische Rate‐based‐modellunclassified

Development of Real‐Time Models for Chemical Absorption/Desorption Loops

Fedorov¹,

Frei²,

Bothe

et al. 2020

Chemie Ingenieur Technik

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This is an open access article under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Im Fokus der vorliegenden Arbeit steht die Entwicklung von schnell lösbaren dynamischen mathematischen Modellen (Echtzeitmodellen). Die Echtzeitmodelle stellen einen Teil von modellbasierten Werkzeugen dar, die zur Vermeidung und Beseitigung von Vor-und Notfallsituationen in der Industrie eingesetzt werden können. In dieser Arbeit wird die Echtzeitmodell-Entwicklung anhand von chemischer Absorption illustriert, wobei die Grundlage die rigorosen dynamischen Ratebased-Modelle bilden. Die Entwicklung wird methodisch ausführlich erläutert und das Resultat in Form von mathematischen Gleichungssystemen präsentiert. Die Ergebnisse werden für die chemische Absorption von CO 2 in wässrigen Monoethanolamin-Lösungen gezeigt.

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Section: Das Dynamische Rate‐based‐modellunclassified

Development of Real‐Time Models for Chemical Absorption/Desorption Loops

Fedorov¹,

Frei²,

Bothe

et al. 2020

Chemie Ingenieur Technik

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Dynamisches Grey‐Box‐Modell des Prozesses der chemischen Absorption für Echtzeitanwendungen

Fedorov,

Weber,

Frei

et al. 2024

Chemie Ingenieur Technik

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ZusammenfassungIn dieser Arbeit wird die Entwicklung dynamischer Grey‐Box‐Modelle für den Einsatz in Echtzeitanwendungen präsentiert. Solche Modelle können Anwendung in Systemen zur automatisierten Störfallprävention in der chemischen Industrie finden. Anhand des Beispiels der chemischen Absorption von CO2 in wässrigen Monoethanolamin‐Lösungen wird der Entwurf von Grey‐Box‐Modellen für komplexe verfahrenstechnische Steuerprozesse erläutert. Dabei wird aufgezeigt, wie ein rigoroses Rate‐based‐Modell die Grey‐Box‐Modellierung unterstützen kann. Der Entwicklungsprozess wird detailliert beschrieben, und das Ergebnis wird als mathematisches System dargestellt. Die Resultate der Arbeit werden für die Entwicklung von marktgängigen Softwarewerkzeugen zur Vermeidung von Störfällen in der Industrie genutzt.

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Critical Situations and Prevention of Accidents in Chemico-Technological Systems (Methodological Aspects)

Fedorov,

Yablonsky

2024

Processes

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The aim of this work is to study the causes of accidents in chemical processes, develop a methodology for accident prevention via control, and illustrat its realization by examples using a variety of strategies. The general concept of critical situations was introduced systematically covering both emergency and pre-emergency situations. In large-scale chemical plants, examples of accidents are presented. Accident causes as a result of disturbances and control faults in technological processes are analyzed. Approaches for preventing accidents are considered. The revealing of critical situations is presented as a problem of pattern recognition, and the subtasks of the recognition are analyzed. An emergency scale based on the assessment of various states of the chemico-technological process is introduced and applied for distinguishing the different levels of accident. The real obstacles in the prevention of accidents via control are shown and analyzed. Matrices of critical situations with corresponding characteristics are given. The main tasks for the prevention and elimination of critical situations are highlighted and characterized, and our methodology for the realization of these tasks is presented. Practical examples of the prevention of accidents in the industrial ammonia synthesis processes (including approaches and strategies) are demonstrated based on the real-time control of autothermal reactors.

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Untersuchung des dynamischen Prozessverhaltens bei Betriebsstörungen im Bereich der chemischen Absorption

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Dynamisches Grey‐Box‐Modell des Prozesses der chemischen Absorption für Echtzeitanwendungen

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