Embed Size (px)
Citation preview
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 113.09.2017
Druckentlastungsauslegung: Messung oder Schätzung?
Annik NanchenInfotag 14.9.2017
Überblick
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 213.09.2017
Druckentlastungsauslegung
Chemisches Szenario Physikalisches Szenario
Schätzungen Messungen - Schätzungen Messungen
1. Modell – Schätzung: Cyclopentadien
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 313.09.2017
• Druckentlastung für Cyclopentadienbehälter
• Cyclopentadien Zersetzungskinetik (Flammersheim, H., & Opfermann, J. (1999) Thermochimica Acta, 337, 149-153)
DCPDA
DCPDcatCPDACPD c
RTE
AcKcRTE
Adt
dc
−−+
−=− 2,
221,
1 exp)1(exp
1. Modell – Schätzung: Cyclopentadien
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 413.09.2017
VSP Messung aus: am Ende, D. et al. (2007)Org. Process Res. Dev., 11, 1141-1146.
2. Messung mit Modell: Vinyl Acetat Polymerisation
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 513.09.2017
• Zusammensetzung:– 60 % Vinyl Acetat– 39 % Toluol– 1 % Dilauroyl Peroxid (99%)
• 2 Szenarien:– Szenario 1: adiabatisches Runaway von 50°C aus– Szenario 2: Runaway mit externer Heizung von 1.5 °C/min
2. Messung mit Modell: Vinyl Acetat Polymerisation
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 613.09.2017
Temperature (°C)140120100806040
Rea
ctio
n ra
te (
-/s)
0.004
0.003
0.002
0.001
0
R = -0.99869Heat = -392.873 ± 38.698 J/g0.5 K/min : -355.6 J/g1 K/min : -448.759 J/g2 K/min : -412.868 J/g3.99 K/min : -360.675 J/g7.99 K/min : -386.461 J/g
2. Messung mit Modell: Vinyl Acetat Polymerisation
0
50
100
150
200
250
300
75 95 115 135
Tem
pera
ture
(°C)
Time (min)
Temperature (°C) AKTS
Temperature (°C) VSP2
Vergleich VSP2 - AKTS : Szenario 1 – adiabatisch ab 50°C
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 713.09.2017
2. Messung mit Modell: Vinyl Acetat Polymerisation
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
900000
1000000
0 50 100 150 200
Pres
sure
(Pa)
Temperature (°C)
Vapour pressure calculated AKTS
Vapour pressure VSP2 (measured)
Vergleich VSP2 - AKTS : Szenario 1 – adiabatisch ab 50°C
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 813.09.2017
Messung mit Modell: Vinyl Acetat Polymerisation
0
50
100
150
200
250
300
0 10 20 30 40
Tem
pera
ture
(°C)
Time (min)
Temperature (°C) AKTSTemperature (°C) VSP2
Vergleich VSP2 - AKTS : Szenario 2 – Aufheizen 1.5°K/min
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 913.09.2017
2. Messung mit Modell: Vinyl Acetat Polymerisation
Vergleich VSP2 - AKTS : Szenario 2 – Aufheizen 1.5°K/min
0
200000
400000
600000
800000
1000000
1200000
1400000
0 50 100 150 200
Pres
sure
(Pa)
Temperature (°C)
Vapour pressure calculated AKTS
Vapour pressure VSP2(measured)
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 1013.09.2017
3. Messung: Druckentlastung Destillation Reinstoff
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 1113.09.2017
Stoff A mit Verunreinigungen
Verunreinigungen
Stoff AStoff A: Siedepunkt: ca 265°C
Zersetzungsenergie ca 420 kJ/kgGemessen ab 170°C
3. Messung: Druckentlastung Destillation Reinstoff
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 1213.09.2017
4. Messung: Temperierung?
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 1313.09.2017
A + B C
• Verschiedene Leichtflüchtige, davon B• B mittlere-hohe Zersetzungsenergie, ab ca. 50°C im DSC gemessen
• Was passiert bei einer Kühlpanne mit dem reaktiven System?– Stabilisiert sich die T?– Bei welcher T?– Zersetzung von B ja oder nein?– …
4. Messung: Temperierung?
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 1413.09.2017
Schlussfolgerung
TÜV SÜD Process Safety - Basel Folie 1513.09.2017
Druckentlastungsauslegung
Chemisches Szenario Physikalisches Szenario
Schätzungen Messungen - Schätzungen Messungen
Man muss verstehen was passiert
