minder menskracht, om de toekomstige schaarste aan dit drietal in de toekomst het hoofd te kunnen bieden. Daarbij levert PI minder afval en minder ongewenste bijpro- ducten op en stelt het bedrijven in staat, ook niet onbelangrijk, om hogere marges te maken. Als er op operationele kosten kan worden bespaard, levert dat geld op. Vraag Andrzej Stankiewicz naar de stand van zaken rond PI en het antwoord vliegt alle kanten op. Hoogleraar Intensified Reaction and Separation Systems staat er op zijn visitekaartje. In wetenschappelijke kringen en daarbuiten geldt de pool van origine als dè expert op het vlak van PI. “In sommige disciplines bevindt PI zich in een embryonaal stadium, in andere vak- gebieden wordt het al volop toegepast. Ook de geografische verschillen zijn groot”, legt hij uit. Zo kent China al vijftien com- merciële toepassingen van high-gravity rotating packed beds voor snelle stofover- dracht in scheidingsprocessen, Europa niet een. Het fabriekscomplex van Basf in Ludwigshafen telt vijftig dividing wall destillation columns, Nederland niet een. Stankiewicz weet dat bedrijven gewoon praktisch met procesintensificatie gehol- pen zijn. Voordat hij in 2007 voltijds hoog- leraar in Delft werd, werkte Stankiewicz bij DSM waar hij de PI-scan introduceerde. “Deze scan, die we bij twaalf fabrieken hebben gedaan, stelde grote kosten- besparingen in het vooruitzicht. De PI-scan is een echte eyeopener. Een wezenlijk aspect van PI is bewustwording.”
Behoefte
De PI-scan is inmiddels geadopteerd door brancheclub Vnci en bij veertig bedrijven toegepast, waaronder de bedrijven die lid zijn van het Nederlandse Procesintensifica- tie Netwerk PIN.NL. “Wij zien dat bedrijven op zoek zijn naar praktische toepassingen. Daar ligt de behoefte”, vertelt consul- tant Henk Akse. Akse is coördinator van het PIN.NL netwerk en is gespecialiseerd
Het principe van procesintensificatie
Je stopt twee vloeistoffen in een vat en je blijft maar roeren tot de gewenste chemische reactie plaatsvindt. Af en toe een beetje koelen of verwarmen. Net zoals het koken thuis in een pan op het fornuis. Dat is in een notendop het klassieke batchproces. Zo wordt al eeuwen chemie bedreven. Een tijdrovend proces met veel ongewenste bijproducten, als er bijvoorbeeld geen goede menging plaats- vindt of temperaturen te hoog oplopen of juist niet. In een procesgeïntensiveerde continu flowreactor komen grondstoffen via buizen of kleine kanalen bij elkaar om te reageren terwijl ze door de reactor stromen. Daardoor vindt een efficiëntere menging plaats. Het proces is beter te sturen. Stoffen vinden elkaar sneller dan in een groot vat. Ook is er minder energie en zijn er minder grondstoffen nodig. Dat is goed voor het milieu maar ook voor de bedrijfsportemonnee. Daarnaast zijn hoge temperaturen mogelijk, omdat de buizen snel afkoelen. Chemische stoffen kunnen op heel andere temperaturen worden verhit, wat andere producten en een geheel nieuwe chemie op kan leveren. Ook procesintensificatie met behulp van externe energievelden zoals microgolven, het onderzoeksthema van Stankiewicz, is mogelijk. Niet zoals thuis, waar in de magnetron producten in hun geheel worden opgewarmd, geven PI-microgolven aan moleculen de exact juiste dosering ener- gie om hun werk te doen. Alleen de moleculen die je wilt laten reageren, worden gepositioneerd. De uitdaging is er op moleculair niveau voor te zorgen dat chemische reacties perfect verlopen maar tegelijk de gewenste productievolumes halen. En dat tegen een goede prijs-kwaliteitverhouding. De businesscase moet natuurlijk kloppend zijn.
in verduurzaming in de procesindustrie. “Kennisoverdracht alleen is niet voldoen- de, het moet een slag concreter.” Tijdens een PI-quickscan legt een team van externe experts in vier uur tijd zijn kennis op het vlak van procesintensificatie tegen het productieproces van het bedrijf aan, om samen met een aantal medewerkers te kijken of er raakvlakken zijn. “De scan focust op elementen in het proces die niet goed gaan. Een bedrijf krijgt een advies van vier A4’tjes over wat het proces nodig heeft”, zegt Akse die zelf in de afgelopen vier jaar veertig scans heeft uitgevoerd in het gezelschap van een aantal hoog- leraren in de procestechnologie. Een belangrijk effect van de PI-scan, aldus Akse, is dat het bedrijven helpt innovatie te herstarten. “Met ons advies geven we het bedrijf iets in handen om zèlf iets nieuws te bedenken. Dat is erg belangrijk. Bedrijven willen zelf in control zijn. Externe experts zijn pottenkijkers. Als het eigen innovatievermogen zo een- maal op gang is gekomen, valt het ook niet stil als wij de deur uit zijn.” Volgens Akse nemen bedrijven korte-termijn aan- bevelingen snel over en implementeren
ze deze zonder moeite in hun proces. Op de middellange termijn is dat moeilijker, omdat ingrepen dan meer van de inves- teringscyclus van het bedrijf vergen. “Een kosten-batenanalyse is nodig. Toch zie je dat de bedrijven adviezen proberen te valideren in de eigen R&D-processen om te kijken of het werkt.” Bij silica- en silicatenproducent PQ Cor- poration zijn drie PI-scans uitgevoerd. “De fundamentele vraagstukken liggen weer op tafel”, beschrijft Beckers het nut ervan. “De PI-scan geeft inzicht in je kerntechno- logie. Vaak worden productieprocessen aangepast. In de loop der tijd weet dan eigenlijk niemand meer waarom dat is gebeurd. Deze kennis verdwijnt. Ook door acquisities kan proceskennis verdwijnen. Medewerkers verlaten het bedrijf of wor- den overgeplaatst. Met de PI-scan komen elementaire punten naar voren waar het procesontwerp in feite op is gebaseerd.” Na de PI-scans heeft het chemiebedrijf een projectteam gevormd dat een aan- zienlijke capaciteitsuitbreiding hoopt te realiseren. “We dachten dat onze fabriek aan het eind van zijn Latijn was, maar dat is beslist niet het geval. We zijn er nu van