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Keywords:

  • Dynamische Optimierung;
  • Hydroformylierung;
  • Prozessauslegung;
  • Reaktorentwurf
  • Dynamic optimization;
  • Hydroformylation;
  • Process design;
  • Reactor design

Abstract

Grundlage für eine optimale Reaktorauslegung ist die Kenntnis der optimalen Reaktionsführung. Modellbasierte Methoden sind dabei von besonderem Wert, da bei komplexen Systemen eine intuitive Erarbeitung der optimalen Reaktionsführung nicht mehr möglich ist. Am Beispiel der Hydroformulierung langkettiger Alkene wird hier eine auf modellbasierter Optimalsteuerung beruhende Methode beschrieben, die mögliche Stoffrückführungen bereits in einer frühen Phase der Prozessentwicklung berücksichtigt und damit neben der optimalen Reaktionsführung auch auf Anforderungen an die Trennoperationen schließen lässt.

For the optimal reactor design, the knowledge of the optimal reaction route is crucial. Model-based methods are superior since in complex reactions the intuitive identification of the optimal reaction route is mostly impossible. Using the hydroformylation of long chain olefins as an example, an optimal control-based method is presented which considers the possible recycling of chemical components in early stages of the design process. Thereby, not only the optimal reaction concept can be identified, but also requirements for the downstream separation processes can be derived.