進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)布局和標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的使用
【專利說明】進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)布局和標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的使用
[0001]產(chǎn)生本發(fā)明的工作得到了作為歐盟的第七框架計(jì)劃RP7/2007-2013的一部分的228867號(hào)財(cái)政資助協(xié)議的贊助。
[0002]本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)布局,在該生產(chǎn)布局的幫助下可進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),并且還涉及使用標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱,例如可尤其被用于利用卡車和/或遠(yuǎn)洋集裝箱船運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱。
[0003]為了生產(chǎn)化學(xué)產(chǎn)品的目的,必須組裝被個(gè)別地構(gòu)造的設(shè)備結(jié)構(gòu)以進(jìn)行要生產(chǎn)的化學(xué)產(chǎn)品的期望合成,從而能夠執(zhí)行所要求的化學(xué)工程工藝步驟。當(dāng)不再期望生產(chǎn)這種產(chǎn)品時(shí),該設(shè)備結(jié)構(gòu)通常再被拿下或拆卸以在同樣的位置構(gòu)造另一被個(gè)別地構(gòu)造的設(shè)備結(jié)構(gòu),該另一被個(gè)別地構(gòu)造的設(shè)備結(jié)構(gòu)可被用于生產(chǎn)不同的化學(xué)產(chǎn)品。
[0004]總是需要減少在執(zhí)行不同的化學(xué)反應(yīng)期間所需要的花費(fèi)。
[0005]本發(fā)明的目的是提供使以小花費(fèi)執(zhí)行不同的化學(xué)反應(yīng)成為可能的措施。
[0006]根據(jù)本發(fā)明,這由帶有權(quán)利要求1的特征的用于執(zhí)行化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)布局和使用帶有權(quán)利要求10的特征的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)被記載在從屬權(quán)利要求中,這些從屬權(quán)利要求的每一個(gè)或者它們的組合代表了本發(fā)明的一個(gè)方面。
[0007]根據(jù)本發(fā)明,提供了用于執(zhí)行化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)布局,包括標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱,尤其是根據(jù)DIN ISO 668的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱,以接收多個(gè)處理單元,這些處理單元布置在該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱內(nèi),以輔助和/或執(zhí)行基本化學(xué)工程操作,以及供應(yīng)網(wǎng)絡(luò),該供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)布置在該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱內(nèi),以給該處理單元供應(yīng)材料和/或能量和/或信息。
[0008]該供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)使得能夠在該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱內(nèi)給處理單元供應(yīng)材料和/或能量和/或信息,使得可在該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱內(nèi)基本上自主地執(zhí)行化學(xué)間隙反應(yīng)和/或尤其是連續(xù)反應(yīng)。該供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)可尤其給處理單元提供連接可能性,這些處理單元可能被布置成它們?cè)谠摌?biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的整個(gè)基部區(qū)域上分布。例如,該供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)可具有壓縮空氣管線,該管線可從蓄壓器移除壓縮空氣,該蓄壓器尤其被設(shè)置在該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱外部,并且該管線被連接到在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的基部區(qū)域上和/或內(nèi)部容積內(nèi)分布的多個(gè)壓縮空氣連接,使得要求壓縮空氣的處理單元可被定位在該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱內(nèi)的幾乎任何期望位置處。如果供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)具有例如供應(yīng)水的給水管線、用于供應(yīng)電能的電力線、用于供應(yīng)反應(yīng)物和/或賦形劑和/或用于移除產(chǎn)品和/或副產(chǎn)品和/或廢品的材料管線、用于交換與處理單元相關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線、尤其是用于控制操作處理單元的控制器的數(shù)據(jù)線、用于供冷或除熱的冷卻管線和/或用于供熱或除冷的加熱管線,那么這也對(duì)應(yīng)地適用。附加地或替換地,可在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱內(nèi)提供用于材料、能量和/或信息的存儲(chǔ)裝置,該存儲(chǔ)裝置被連接到供應(yīng)網(wǎng)絡(luò),例如,壓縮空氣蓄積器、液體、固體和/或氣體的材料的存儲(chǔ)容器和/或數(shù)據(jù)載體,使得可在該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱內(nèi)完全或部分地自主地且獨(dú)立于外部供應(yīng)地執(zhí)行該化學(xué)反應(yīng)。供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)可被用于運(yùn)輸,尤其是,單相或多相狀態(tài)的固體、液體和/或氣體材料或材料混合物,例如作為懸濁液或乳濁液。處理單元可例如具有用于加熱和/或冷卻和/或混合和/或分離和/或控制壓力和/或通風(fēng)和/或排氣的功能使得可執(zhí)行化學(xué)反應(yīng)并控制預(yù)期反應(yīng)條件。布置在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱內(nèi)的供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)允許確保在該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的較大區(qū)域上可獲得材料和/或能量和/或信息,使得可以將帶有同一供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的同一標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱重復(fù)用于不同的處理單元構(gòu)造,并且在進(jìn)行改進(jìn)以執(zhí)行不同的化學(xué)反應(yīng)的情況下,僅更換處理單元,使得可以小花費(fèi)執(zhí)行不同的化學(xué)反應(yīng)。
[0009]標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱,其尤其是根據(jù)DIN ISO 668的ID型(“10英尺集裝箱”)或根據(jù)DIN ISO 668的IC型(“20英尺集裝箱”)的運(yùn)輸集裝箱,代表了世界上廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn),其在縱向方向、橫向方向和高度上的大小在世界上基本上是標(biāo)準(zhǔn)化的。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的內(nèi)部空間的矩形基部區(qū)域,更長(zhǎng)的側(cè)邊限定了縱向方向且較短的側(cè)邊限定了橫向方向。這種標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱可尤其被用于利用卡車和/或遠(yuǎn)洋集裝箱船運(yùn)輸。因此,IC型的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的內(nèi)部空間具有5867mm的長(zhǎng)度1^、2330mm的寬度1^和2197mm的高度Lh,而ID型的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的內(nèi)部空間具有2802mm的長(zhǎng)度k、2330mm的寬度1^和2197mm的高度Lh。這種標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的可用下放區(qū)域被劃分成多個(gè)等大的虛構(gòu)邏輯區(qū)域。處理單元的站立面積基本上精確對(duì)應(yīng)于這種邏輯區(qū)域或這種邏輯區(qū)域的整數(shù)倍,所述處理單元的站立面積的尺寸設(shè)置允許在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的鄰近邏輯區(qū)域之間提供一定距離(“間隙”)。
[0010]所述供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)尤其被固定地連接到標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱并且作為該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的在要改變生產(chǎn)布局以進(jìn)行不同的反應(yīng)時(shí)不會(huì)被更換的一體部分。尤其是,該供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的至少多個(gè)部分被基本上不可拆卸地連接到該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱。該供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)尤其具有用于材料和/或能量和/或信息的多條線。相應(yīng)的線優(yōu)選地具有入口和多個(gè)出口,所述多個(gè)出口通過所述線被連接到公共入口。這使得能夠從單個(gè)源和/或接口供應(yīng)全部的處理單元。尤其是,可以規(guī)定提供特定的線以供應(yīng)多于一個(gè)的處理單元。附加地或替換地,一種特定類型的線可被提供不止一次,使得個(gè)別的線可被對(duì)應(yīng)地制造得更小并用于更低的額定加載,同時(shí)對(duì)于對(duì)應(yīng)地更大的需求可以通過多于一條的線來滿足這種需求。例如,多于一條的相同壓縮空氣管線可被提供,從而多個(gè)相同的壓縮空氣管線可被設(shè)計(jì)成用于更小的最大量體積流。如果要求的話,當(dāng)要執(zhí)行的特定化學(xué)反應(yīng)有對(duì)應(yīng)的低需求時(shí),不需要的管線可被關(guān)閉。
[0011]該供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)尤其被布置在處理單元的上方,在重力的方向上,以從上方供應(yīng)處理單元。結(jié)果,尤其可以重力輔助的方式執(zhí)行從供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)到處理單元的材料運(yùn)輸。例如,可能僅控制在一條線的一個(gè)出口處的閥的打開截面和/或打開持續(xù)時(shí)間就足以計(jì)量到處理單元的材料的定義量。尤其是,供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的線和/或連接到線的存儲(chǔ)容器可被固定在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱的天花板的下方。
[0012]標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱優(yōu)選地具有多路聯(lián)接器以聯(lián)接到主干結(jié)構(gòu)的對(duì)接站以進(jìn)行材料和/或能量和/或信息的交換,所述多路聯(lián)接器可連接到處理單元,尤其是通過供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于材料和/或能量和/或信息的供應(yīng),尤其優(yōu)選的是所述多路聯(lián)接器僅直接連接到供應(yīng)網(wǎng)絡(luò),使得向處理單元的供應(yīng)僅通過供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生。對(duì)于產(chǎn)品和/或副產(chǎn)品和/或中間產(chǎn)品和/或廢品的移除,處理單元可被連接到與所述多路聯(lián)接器分開的連接裝置。不過,產(chǎn)品和/或副產(chǎn)品和/或中間產(chǎn)品和/或廢品的移除也可以提供了處理單元通過供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)到所述多路聯(lián)接器的連接或者處理單元直接到所述多路聯(lián)接器的連接。標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱可在化學(xué)反應(yīng)的執(zhí)行期間保持通過所述多路聯(lián)接器被聯(lián)接,使得可使用外部存儲(chǔ)可能性和/或外部過程控制和檢測(cè)技術(shù)(PCIT)。不過,該標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱可僅通過所述多路聯(lián)接器被聯(lián)接以準(zhǔn)備進(jìn)行所述化學(xué)反應(yīng),以例如對(duì)可充電電池(蓄電池)充電以獲得足夠的能量供應(yīng)、加裝足夠量的反應(yīng)物和賦形劑和/或在合適的數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)用于控制和執(zhí)行所述化學(xué)反應(yīng)的控制程序。這使得可以在處于所述多路聯(lián)接器從對(duì)接站脫離的狀態(tài)的不同位置在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱內(nèi)自主地執(zhí)行化學(xué)反應(yīng)。合適的多路聯(lián)接器例如被公開在DE 10 2011 053 800.3中,由此其內(nèi)容被引用以作為本發(fā)明的一部分。
[0013]尤其優(yōu)選的是,用于移除廢水、產(chǎn)品或其它材料的廢水管線被提供在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)輸集裝箱內(nèi),所述廢水管線延伸通過至少兩個(gè)指定的處理單元,該廢水管線可連接到或不可連接到相應(yīng)的處理單元。處理單元可具有從該處理單元側(cè)向向外的突出部,尤其是一個(gè)管凸緣,優(yōu)選是至少兩個(gè)管凸緣,借此所述廢水管線的多個(gè)部分可被彼此連接。因此,不再能將要求的材料和/或期望的產(chǎn)品從處理單元給送到廢水管線,優(yōu)選地通過重力給送,可以為不同的材料流提供不同的管線。這里這個(gè)廢水管線可由處理單元共用,因?yàn)閺U水管線被以合適的方式連接到處理單元。尤其是,可以提供廢水管線以通過來自另一處理單元的材料流進(jìn)行發(fā)送。因此,也可容易地使來自距離相關(guān)的出口和/或相關(guān)的存儲(chǔ)裝置相當(dāng)遠(yuǎn)的處理單元的材料流通過位于所述相關(guān)的出口和/或相關(guān)的存儲(chǔ)裝置和所述處理單元之間的其它處理單元。尤其是,為此不必提供單獨(dú)的管線,該管線被布線成經(jīng)過定位在所述相關(guān)的出口和/或相關(guān)的