Özet
Evonik, Endress+Hauser ile iş birliği içinde, Raman spektroskopisini laboratuvardan pilot tesislere ve oradan da üretime kadar uzanan süreçte güçlü bir proses analiz teknolojisi (PAT) olarak başarıyla entegre etmiştir. Bu teknoloji, gerçek zamanlı veriler sağlar, verimliliği artırır, maliyetleri düşürür ve ürün kalitesini iyileştirir. Teknolojinin esnekliği, ölçeklenebilirliği ve güvenliği, onu kimyasal proses geliştirme alanında yeni tasarruf olanaklarının anahtarı haline getirmektedir. Müşteriler, edindikleri bu uzmanlıktan yararlanarak kendi geliştirme ve üretim süreçlerini sürdürülebilir bir şekilde optimize edebilirler.
Sonuçlar: Daha fazla verimlilik, güvenlik ve kalite
16
kurulmuş Raman Rxn2 analizörleri
50+
Raman Rxn problarıyla ölçüm noktaları
Endress+Hauser’in Raman spektroskopisi, Evonik’te önemli bir PAT aracı olarak kendini kanıtlamıştır. Sistem, büyük verimlilik artışları ve maliyet düşüşleri sağlarken, yeni ürünlerin pazara sunulmasını da hızlandırır.
Sonuçlar arasında şunlar yer almaktadır:
- Laboratuvardan üretime kadar uçtan uca süreç analizi
- Aynı anda birden fazla ölçüm noktasında gerçek zamanlı ölçümler yapılabilir
- Manuel numune alımının yerini hat içi ölçümler almaktadır
- Düşük hacimli pilot tesisler için uygunluk
- Zorlu koşullarda bile (örneğin, ATEX bölgeleri) güvenilir çalışma
- Pazara sunma süresinin kısaltılması
- Laboratuvar değerlendirmelerinin ortadan kaldırılması ve personel maliyetlerinin azaltılması yoluyla maliyet düşürme
- Artırılmış güvenlik
- Dahili kabul ve uzmanlık kazanımı
"Raman spektrumları sayesinde, izole edilmiş pikleri karışımdaki her bir maddeye atayabilirsiniz. Bu, kalibrasyon çabasını önemli ölçüde azaltır ve hızlı bir şekilde nicel sonuçlara ulaşılmasını sağlar."
Zorluk: Laboratuvardan prosese taşınabilen, çok yönlü ve gerçek zamanlı bir çözüm bulmak
2016 yılında Evonik, PAT teknolojilerini proses geliştirme sürecinin erken aşamalarına entegre etmek amacıyla şirket genelinde “laboratuvardan prosese” stratejisini hayata geçirdi. Evonik, tüm geliştirme ve optimizasyon sürecini verimli bir şekilde destekleyecek ve aynı zamanda maliyetlerin düşürülmesine de katkıda bulunacak bir proses analiz teknolojisi arıyordu. Amaç, yalnızca doğru gerçek zamanlı veriler sağlamakla kalmayıp, laboratuvardan üretime kadar çok çeşitli proses ortamlarında kullanılabilecek kadar çok yönlü bir çözüm bulmaktı.
Bu teknolojinin şunları sağlaması gerekiyordu:
- çok çeşitli kimyasallar, madde halleri ve proses koşulları için evrensel olarak uygulanabilir olmalıdır
- Ar-Ge laboratuvarından büyük ölçekli üretim tesislerine kadar esnek ve ölçeklenebilir olmalıdır
- geliştirme sürelerini kısaltmak ve pazara sunma süresini azaltmak amacıyla hızlı bir şekilde entegre edilebilmelidir
- sürekli hat içi ölçümler yoluyla ürün kalitesini artırmalıdır
- ATEX bölgeleri gibi zorlu koşullarda bile güvenilir bir şekilde çalışmalıdır
Çözümümüz: Endress+Hauser’in ölçeklenebilir PAT Raman spektroskopi sistemi
Endress+Hauser, Evonik’e belirtilen tüm gereksinimleri karşılayan bir teknoloji olan Raman spektroskopisine dayalı özel bir çözüm sundu. Bu sistemler, olağanüstü modüler ve çok yönlü yapılarıyla öne çıkmaktadır. Optik fiberler ve çeşitli prob türleri sayesinde, çok çeşitli kurulum koşullarına kolayca entegre edilebilirler. Dört adede kadar bağımsız kanalın birden fazla ölçüm noktasını eş zamanlı izleme olanağı sunması, karmaşık prosesler için net bir avantaj sağlamaktadır.
Spektrumların kemometrik açıdan uygunluğu özel bir katma değer sunmaktadır – tüm yaygın kemometrik programlarla uyumlu olmaları sayesinde, bu spektrumlar spektrometre üzerinde doğrudan, çok yönlü, sezgisel ve gerçek zamanlı bir şekilde analiz edilebilmektedir. Bu sayede, süreç sırasında nitel ve nicel verilerin anında kaydedilmesi ve yorumlanması mümkün olur – zaman alıcı manuel numune alma işlemi gerekmez.
Raman spektroskopisi, hidrojenasyon süreçlerinin geliştirilmesi amacıyla bir pilot tesiste ilk kez başarıyla kullanıldı. Prob, üretim tesislerindekinden önemli ölçüde daha küçük olan 6 mm’lik bir boruya entegre edildi. Günlük NMR numune alımı yerine, bu teknoloji artık her dakika hat içi ölçümlerin yapılmasına ve sürecin sürekli olarak izlenmesine olanak sağlıyor.
Bu süreç verimli, hassas ve güvenlidir. Özellikle düşük hacimli pilot tesislerde, numune alınmasına gerek olmadığı için sistemin bileşimi değişmez. Bu, sadece zaman ve paradan tasarruf sağlamakla kalmaz, aynı zamanda hem personel hem de tesis için güvenliği artırır.
Tehlikeli alanlarda kullanım
Raman sistemi, standartlaştırılmış ve sertifikalı bileşenleri sayesinde, makul bir maliyetle ATEX bölgelerinde bile kullanılabilir.. Evonik, patlama tehlikesi bulunan ortamlarda kullanım amacıyla Liquiphant Vibronic seviye anahtarını da kullanmaktadır. Böylece Raman probunun lazer ışınında hiçbir yanıcı gaz karışımı oluşmaması sağlanır; bu da proses güvenliğine belirleyici bir katkı sağlar.
Müşteri Yorumu
“PAT ölçüm sistemlerine yönelik gereksinimler, özellikle proses tesislerinin zorlu çalışma koşullarında ve ATEX yönetmeliklerine uyum gerekliliği nedeniyle oldukça yüksektir. Raman spektroskopisi, bu alanda sağlam ve güvenilir bir araç olarak kendini kanıtlamıştır.” - Dr. Roland Peschke, Evonik Oxeno’da PAT uzmanı
Küresel çapta yaygınlaştırma
Bu sistem Evonik'in yalnızca proses geliştirmede verimliliği ve kaliteyi artırmasını sağlamakla kalmamış, aynı zamanda teknolojiyi laboratuvardan üretime başarıyla aktarmasına da olanak vermiştir; bu da yeni tasarruf potansiyelleri için gerçek bir anahtardır. Almanya’daki başarılı uygulamanın ardından, Raman teknolojisi şu anda Evonik’in ilk üretim tesislerinde uluslararası çapta yaygınlaştırılmaktadır – bu süreç, Endress+Hauser’in küresel uzmanlığıyla desteklenmektedir.
SSS
