Dishman Nederland

Distillation column

 

Dishman Nederland, in Veenendaal, maakt (onder andere) Vitamine D, Cholesterol en Lanolin (voor ander andere de farmacie, cosmetische eindustrie, en garnalenkwekerijen). Een van de productie-processen bestaat uit het scheiden (middels destillatie) van ethanol uit proceswater met behulp van een destilleer kolom. De stoom toevoer en koelwater toevoer naar de kolom werden, tot juni 2016, handmatig ingesteld door operators. Eerdere pogingen om de kolom te automatiseren (dus de stoomtoevoer en koelwater toevoer automatisch aan te passen) waren mislukt.


Om de kolom te automatiseren hebben we 2 PID regelaars geprogrammeerd. Een daarvan regelt de dichtheid van de afvoer van de top van de kolom (met voornamelijk ethanol), terwijl de andere PID regelaar de temperatuur in het midden van de kolom regelt (als maat voor de kwaliteit van het water). De PID regelingen werden geprogrammeerd in een Siemens S7 PLC, en beide regelaars werden 'verbonden' aan de PID Tuner.
De inbedrijfsname nam een half dag in beslag, waarvan het instellen ongeveer een half uur vanwege een dode tijd van 5 minuten. Figuur 1 toont een screenshot van de PID Tuner met de respons van de dichtheid na een stap (experiment) op de stoomklep.

Ook is te zien, dat , na het instellen, het temperatuur setpoint omlaag kon, wat resulteerde in een 8% reductie op stoom toevoer!

Figure 1: screenshot of the PID Tuner 'Fit Model' section showing the result of the step experiment (step on the coolant valve position)

Figure 2 shows the complete log. The first half hour was used for step/identification experiments. After half an hour we had gathered sufficient data to identify the process model. Immidiately after that, we tuned the PID controllers and switched them on. The temperature loop is relatively fast compared to the density loop, but both loops reduced the process variable variations with more than 80% (compared to manual control). Therefore, after approximately 1 hour, the operator agreed to increase the density setpoint, and to reduce the temperature setpoint. As a result, the heat valve position changed from 60% (at time 0) to 55% (at the end of the experiment) which boils down to approximately 8% reduction of steam flow. The automatic control system has been in operation ever since the tuning experiment.

Figure 2: complete log of the experiments. The first half hour was used for step experiments. Based on the results of those experiments, the PID controllers were tuned and switched on. After 2.2 hours the temperature setpoint was reduced resulting in lower steam flow consumption (lower valve position means less steam flow consumption).