Verfahren und Anlage zur Regelung eines kontinuierlichen Kristallisationsprozesses

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Regelung eines kontinuierlichen Kristallisationsprozesses, der bei der Herstellung von chemischen Produkten wie beispielsweise Bisphenol A (BPA) verwendet werden kann.

Zur Herstellung kristalliner Produkte ist es bekannt, einen Kristallisationsapparat, in dem die als Produkt gewünschten Kristalle aus einer Lösung gefällt werden, mit einem Wärmetauscher im Kreis zu schalten. Bei dieser als Forced-Circulation-Prinzip bekannten Verschaltung wird eine Suspension mit Hilfe einer Pumpe durch den Wärmeaustauscher und Kristallisationsapparat umgewälzt. Der Wärmeaustauscher kann dabei die zur Unterkühlung der Suspension benötigte Wärme sowie die bei der Kristallisation frei werdende Kristallisationswärme abführen. Durch die durch den Wärmetauscher abgeführte Wärme kann bei einem kontinuierlichen Betrieb die Temperatur im Kristallisationsapparat konstant gehalten werden. Insbesondere für nachfolgende Prozesse, bei denen das kristalline Produkt benötigt wird, ist es wichtig, dass eine

Austrittstemperatur eines aus dem Kristallisationsapparat austretenden Austrittsstroms konstant gehalten wird, da von dem Austrittsstrom ein Produktstrom abgezweigt wird, der das kristalline Produkt einer nachfolgenden Behandlung zuführt. Die Austrittstemperatur des Austrittsstroms wird auch durch einen dem Kreislaufstrom zugeführten Feedstrom beeinflusst.

Da eine änderung des zugeführten Feedstroms normalerweise sprungartig erfolgt, werden in dem Kristallisationsprozess erhebliche Störungen verursacht, die erst nach einer unbefriedigend langen Zeit beseitigt werden können. Um diese Störungen möglichst gering zu halten, ist es bekannt, aufgrund von Erfahrungswerten die Wärmetauscherleistung des Wärmetauschers manuell einzustellen. Dies führt jedoch dazu, dass im Wärmetauscher erhebliche Temperaturunterschiede zwischen einem Kühlmedium und dem zu kühlenden Kreislaufstrom entstehen, die wiederum zu einem Fouling des Wärmetauschers führen, indem sich beispielsweise auskristallisierte Produkte an den Wärmetauscherwänden ablagern. Da dieses Fouling eine Abnahme des Wärmeübergangskoeffizienten k sowie eine suspensionsseitige Druckverlusterhöhung und entsprechend der Pumpenkennlinie der verwendeten Pumpe eine Abnahme der

Strömungsgeschwindigkeiten sowie eine Schichtbildung bis hin zum Verschluss von suspensionsseitigen Strömungskanälen bewirkt, ist eine wiederholte Regeneration des Wärmetauschers durch Auflösen oder Aufschmelzen der Foulingschichten erforderlich. Durch das Fouling ist es erforderlich, in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen den Wärmetauscher zu regenerieren, wodurch der Kristallisationsprozess für den Zeitraum der Regeneration des

Wärmetauschers unterbrochen wird. Dies führt zu Produktionsausfällen und einer geringen Produktivität. Ferner wird durch das Fouling die erreichbare Wärmetauscherleistung verringert,

wodurch sich die Steuerung des Kristallisationsprozesses erschwert. Insbesondere können derartige Veränderungen bei der Anwendung von Erfahrungswerten nicht berücksichtigt werden, so dass sich nur eine unzureichende Regelgüte für einen Kristallisationsprozess erreichen lässt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Anlage zur Regelung eines kontinuierlichen Kristallisationsprozesses zu schaffen, bei dem die Regelgüte und die Produktivität verbessert sind.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Regelung eines kontinuierlichen Kristallisationsprozesses, bei dem ein mit einem Kristallisationsapparat im Kreis geschalteter Wärmetauscher vorgesehen wird und eine Wärmetauscherleistung des

Wärmetauschers insbesondere zur Kühlung eines Austrittsstroms des Kristallisationsapparates in

Abhängigkeit von einem zugeführten Feedstrom eingestellt wird, um eine

Kristallisationstemperatur des Kristallisationsapparates und/oder eine Austrittstemperatur des Austrittsstroms zu regeln, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuell benötigte

Wärmetauscherleistung rechnerisch ermittelt wird und die errechnete Wärmetauscherleistung zeitlich gedämpft am Wärmetauscher eingestellt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung eines kontinuierlichen Kristallisationsprozesses wird zunächst ein Kristallisationsapparat mit einem Wärmeaustauscher im

Kreis geschaltet, und ein kontinuierlicher Kreislaufstrom beispielsweise mit einer Pumpe eingestellt. Dieser kontinuierliche Kristallisationsprozess eignet sich insbesondere zur Kühlungskristallisation von Bisphenol A - Phenol Addukt in der Herstellung von Bisphenol A. Bei der kontinuierlichen Kühlungskristallisation ist die Ausbeute an zu kristallisierendem Produkt abhängig von der Kristallisationstemperatur. Bei niedrigeren Temperaturen steigen

Kristallisationsleistung und Ausbeute, entsprechend sinkt die Konzentration in der Mutterlauge. Neben der Ausbeute gibt es weitere Kriterien zur Wahl der Kristallisationstemperatur, beispielsweise einen temperaturabhängigen Einbau von Verunreinigungen in die Produktkristalle, der sich auf die Produktqualität auswirkt. Aus diesen Gründen wird bei der kontinuierlichen Kühlungskristallisation die Kristallisationstemperatur des Kristallisationsapparats und/oder eine

Austrittstemperatur des Austrittsstroms aus dem Kristallisationsapparat geregelt. Hierzu wird am Wärmeaustauscher eine Kühlleistung eingestellt, die im Wesentlichen von der Menge des zugeführten Feedstroms abhängt.

Erfindungsgemäß wird die aktuell benötigte Wärmetauscherleistung rechnerisch ermittelt, wobei die errechnete Wärmetauscherleistung zeitlich gedämpft bei dem Wärmetauscher eingestellt wird.

Dadurch, dass in Abhängigkeit des Feedstroms die Wärmetauscherleistung rechnerisch ermittelt wird, ist es möglich, zu einem sehr frühen Zeitpunkt die benötigte Wärmetauscherleistung zu ermitteln, wobei es hierbei insbesondere möglich ist, die Trägheit des Kristallisationsprozesses zu berücksichtigen. Insbesondere ist es möglich, eine durchschnittliche Verweilzeit im Kristallisationsapparat zu berücksichtigen, die bei industriellen Anlagen beispielsweise in einem

Bereich von 30 Minuten bis 10 Stunden liegen kann. Dadurch ist es möglich, im Wege einer Feedforward-Regelung vorausschauend auf die zu erwartende änderung mit der Wärmetauscherleistung zu reagieren. Allerdings wird die errechnete Wärmetauscherleistung nicht sofort, sondern zeitlich gedämpft im Wärmetauscher eingestellt. Es wird also bewusst träger reagiert, als technisch möglich wäre. Durch die zeitliche Dämpfung werden plötzliche

Temperaturänderungen im Wärmetauscher vermieden, so dass erhebliche Temperaturdifferenzen zwischen dem Kühlmedium des Wärmetauschers und dem Kreislaufstrom vermieden oder zumindest reduziert werden. Dies reduziert übersättigungsspitzen im Wärmetauscher, die z. B. unmittelbar an einer Rohrwand aufgrund der lokalen Unterkühlung der Suspension auftreten, und eine Feststoffbildung bzw. Kristallisation an den Wärmeübertragungsflächen induzieren. Ein

Fouling des Wärmetauschers durch Aufwachsen von Feststoff an den Wärmeübertragungsflächen kann dadurch deutlich verlangsamt werden. Bei verlangsamtem Fouling können die Regenerationssintervalle für den Wärmetauscher vergrößert werden, wodurch Produktionsausfälle verringert werden und sich die Produktivität verbessert. Ferner kann die auf mathematischen Berechnungen, beispielsweise Energiebilanzen, basierende Feedforward-Regelung wesentlich präziser und schneller auf Störungen im Kristallisationsprozess reagieren, als dies mit Handeingriffen möglich wäre, so dass die Regelgüte verbessert ist. Insbesondere bei der Verwendung von Energiebilanzen bei der Berechnung der Wärmetauscherleistung sind mathematisch explizite Lösungen möglich, so dass gegebenenfalls rechenintensive numerische Iterationsverfahren vermieden werden können. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine derartige

Feedforward-Regelung mit zeitlicher Dämpfung im Vergleich zu derselben Feedforward-Regelung ohne zeitliche Dämpfung nur unwesentliche Unterschiede bei der Austrittstemperatur des Austrittsstroms zur Folge hat. Diese geringfügigen Variationen der Austrittstemperatur können jedoch in den nachfolgenden Prozessen normalerweise ohne größere Probleme herausgeregelt werden, so dass noch nicht einmal eine geringfügige Einbuße für die Ausbeute des Endprodukts zu befürchten ist.

Die zeitliche Dämpfung kann mit Hilfe verschiedener Maßnahmen realisiert werden. Beispielsweise kann die Regelung ein Totzeitglied aufweisen, so dass die zeitliche Dämpfung eine Totzeit aufweist. Zusätzlich beziehungsweise alternativ kann die Wärmetauscherleisrung bei einer sprungförmigen änderung des Feedstroms im Wesentlichen integral variiert werden, so dass sich die Wärmetauscherleistung im Wesentlichen rampenförmig ändert. Zusätzlich beziehungsweise

altemativ kann ein proportionales übertragungsverhalten mit Verzögerung vorgesehen werden, das insbesondere ein im Wesentlichen PT ₁ -Verhalten (Verzögerungsglied mit Zeitverzögerung 1. Ordnung) aufweist.

Besonders bevorzugt wird bei der zeitlichen Dämpfung der zugefuhrte Feedstrom im Vergleich zur

Austrittstemperatur stärker berücksichtigt. Hierbei kann berücksichtigt werden, dass beim kontinuierlichen Betrieb des Kristallisationsprozesses immer gewisse systembedingte Temperaturschwankungen auftreten, die nicht notwendigerweise einen Eingriff erforderlich machen, da sich diese Temperaturschwankungen im Kristallisationsapparat selbst korrigieren können. Ferner kann berücksichtigt werden, dass eine änderung des Feedstroms normalerweise plötzlich auftritt und eine starke änderung erfährt, da beispielsweise die gewünschte Produktionsmenge manuell geändert wurde. Dadurch, dass eine derartige änderung zeitlich stärker gedämpft wird, kann eine zu starke Reaktion des Wärmetauschers vermieden werden, so dass die Gefahr von Fouling im Wärmetauscher reduziert ist und eine lange Betriebszeit des Wärmetauschers gewährleistet werden kann.

Besonders bevorzugt wird die zeitliche Dämpfung über kaskadierte Regelkreise erreicht. Insbesondere kann für die zeitliche Dämpfung mit Hilfe eines ersten Regelkreises in Abhängigkeit von der Austrittstemperatur des Kristallisationsapparates eine Wärmetauscher- Sollaustrittstemperatur geregelt werden. Mit Hilfe eines zweiten Regelkreises kann in

Abhängigkeit von dem Feedstrom ein Korrekturterm zur zeitlichen Dämpfung der von dem ersten Regelkreis geregelten Wärmetauscher-Sollaustrittstemperatur geregelt werden. Dadurch können mit Hilfe des ersten Regelkreises im kontinuierlichen Betrieb die üblicherweise auftretenden Temperaturschwankungen der Austrittstemperatur ausgeglichen werden. Da in diesem Betriebsmodus eine Variation des Feedstroms im Wesentlichen nicht erfolgt, hat der zweite

Regelkreis im Wesentlichen keinen Einfluss. Wenn jedoch der kontinuierliche Betrieb gestört wird, indem die Menge des zugeführten Feedstroms deutlich erhöht oder deutlich verringert wird, verhindert der zweite Regelkreis, dass der für den kontinuierlichen Betrieb optimierte erste Regelkreis die Wärmetauscherleistung des Wärmetauschers zu stark ändert. Durch den zeitlichen gedämpften Korrekturterm kann die Wärmetauscher-Sollaustrittstemperatur derart eingestellt werden, dass die Wahrscheinlichkeit von Fouling im Wärmetauscher verringert wird.

Die Berechnung der Wärmetauscherleistung, die gerade erforderlich ist oder zu einem definierten späteren Zeitpunkt erforderlich ist, kann mit Hilfe von Energiebilanzen erfolgen. Hierfür wird insbesondere der Massenstrom und die Temperatur eines vom Kristallisationsapparat kommenden und in dem Wärmetauscher eintretenden Wärmetauscherstroms berücksichtigt. Der Massenstrom und die Temperatur des Wärmetauscherstroms kann insbesondere berechnet werden. Da zur

Regelung der Austrittstemperatur des Austrittsstroms die tatsächliche Ist-Austrittstemperatur des Austrittsstroms gemessen wird, kann anhand von Erfahrungswerten oder der Berechnung von Leitungsverlusten ermittelt werden, welche Temperatur der Wärmetauscherstrom beim Eintritt in den Wärmetauscher haben wird. Ferner sind üblicherweise der Massenstrom des zugeführten Feedstroms und der Massenstrom des abgeführten Produktstroms bekannt, so dass der

Massenstrom des in den Wärmetauscher eintretenden Wärmetauscherstroms berechnet werden kann. Ferner ist es möglich, das Verhalten des Kristallisationsapparats empirisch abzuschätzen oder zu simulieren, so dass es bereits ausreichen kann, die Temperatur und den Massenstrom des zugeführten Feedstroms zu kennen, um den Massenstrom und die Temperatur des in den Wärmetauscher eintretenden Wärmetauscherstroms zu berechnen. Somit ist es möglich, die

Wärmetauscher-Sollaustrittstemperatur, die zur Regelung der Austrittstemperatur erforderlich ist, zu berechnen und in Kenntnis des Massenstroms eine Temperatur des in den Wärmetauscher eintretenden Wärmetauscherstroms und die erforderliche Wärmetauscherleistung sehr exakt zu bestimmen.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Berechnung der Wärmetauscherleistung der Foulingzustand des Wärmetauschers berücksichtigt. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass ein Wärmeübergangskoeffϊzient k des Wärmetauschers berücksichtigt wird. Der Wärmeübergangskoeffizient k kann insbesondere dadurch ermittelt werden, dass eine theoretisch errechnete Wärmetauscheraustrittstemperatur mit einer tatsächlich gemessenen

Wärmetauscheraustrittstemperatur verglichen wird. Auf Grundlage dieses Vergleichs kann der Wärmeübergangskoeffizient k bestimmt werden, der erforderlich ist, damit die errechnete Wärmetauscheraustrittstemperatur mit der gemessenen Wärmetauscheraustrittstemperatur übereinstimmt. Insbesondere ist es dadurch auch möglich, den Foulingzustand des Wärmetauschers anhand eines einzigen zum Foulingzustand proportionalen Parameters bestimmen und anzeigen zu können. Dadurch ist es möglich, erst dann eine Wartung und eine Regeneration des Wärmetauschers vorzunehmen, wenn der Wärmeübergangskoeffizient k außerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt. Eine Vorgabe zeitlich fixierter Wartungsintervalle ist nicht erforderlich. Stattdessen erfolgt eine Wartung erst dann, wenn sie auch tatsächlich erforderlich ist. Insbesondere kann der zeitliche Verlauf des Wärmeübergangskoeffϊzienten k extrapoliert werden, so dass der ungefähre Zeitpunkt für die nächste Wartung des Wärmetauschers bereits im Vorfeld abgeschätzt werden kann.

Um die Wärmetauscherleistung des Wärmetauschers einzustellen, ist insbesondere vorgesehen, eine Kühltemperatur und/oder Kühlmenge eines Kühlmediums für den Wärmetauscher zu regeln.

Hierzu können beispielsweise zwei oder mehr Kühlquellen auf verschiedene Kühlniveaus zu- und/oder abgeschaltet werden, um die Kühltemperatur und/oder Kühlmenge des Kühlmediums zu

verändern. Ferner kann die Leistung einer Kühlpumpe für das Kühlmedium variiert werden, um den Durchsatz des Kühlmediums zu verändern. Besonders bevorzugt erfolgt die Regelung der Kühltemperatur und/oder der Kühlmenge des Kühlmediums mit Hilfe eines dritten Regelkreises, der in Abhängigkeit von der zeitlich gedämpften Wärmetauscherleistung die Kühltemperatur und/oder die Kühlmenge des Kühlmediums regelt. Dies ermöglicht eine besonders vorausschauende Regelung, da beispielsweise die Information eines sich ändernden Feedstroms bereits bei dem Kühlmedium für den Wärmetauscher genutzt werden kann. Dies ist insbesondere hilfreich, falls zur Bereitstellung von ausreichend Kälte zusätzliche Apparate benötigt werden, die erst zu- beziehungsweise abgeschaltet werden müssen und hierfür zeitlicher Vorlauf benötigt wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage zur Regelung eines kontinuierlichen Kristallisationsprozesses, der insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens geeignet ist und/oder, wie anhand des vorstehend beschriebenen Verfahrens erläutert, aus- und weitergebildet sein kann. Die Anlage kann insbesondere zur Herstellung von Bisphenol A (BPA) verwendet werden. Die Anlage weist einen Kristallisationsapparat auf, der mit einem

Wärmetauscher zur Kühlung eines Austrittsstroms des Kristallisationsapparats im Kreis geschaltet ist. Zur Regelung einer Austrittstemperatur des Austrittsstroms und/oder einer Kristallisationstemperatur des Kristallisationsapparats ist eine Wärmetauscherleistung des Wärmetauschers in Abhängigkeit von einem zugeführten Feedstrom mit Hilfe einer Einstelleinheit einstellbar. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Rechnereinheit vorgesehen, welche die aktuell benötigte Wärmetauscherleistung rechnerisch ermittelt und die errechnete Wärmetauscherleistung derart an die Einstelleinheit weiterleitet, dass die errechnete Wärmetauscherleistung zeitlich gedämpft am Wärmetauscher einstellbar ist.

Durch die zeitliche Dämpfung der am Wärmetauscher einzustellenden Wärmetauscherleistung werden große Temperaturunterschiede innerhalb des Wärmetauschers vermieden, wodurch ein Fouling des Wärmetauschers vermieden oder zumindest reduziert ist. Da eine Wartung und Regeneration des Wärmetauschers dadurch seltener erforderlich ist, sind Produktionsausfälle vermieden und die Produktivität erhöht. Ferner wird durch die mit der Einstelleinheit verbundene Rechnereinheit die Regelgüte des Kristallisationsprozesses verbessert, da manuelle Stelleingriffe vermieden werden können.

Für die zeitliche Dämpfung ist insbesondere ein erster Regelkreis zur Regelung einer Wärmetauscher-Sollaustrittstemperatur in Abhängigkeit von der Austrittstemperatur des Kristallisationsapparates vorgesehen. Der erste Regelkreis kann insbesondere mindestens einen

PID-Regler aufweisen. Ferner kann ein zweiter Regelkreis zur Regelung eines Korrekturterms zur zeitlichen Dämpfung der von dem ersten Regelkreis geregelten Wärmetauscher-

Sollaustrittstemperatur in Abhängigkeit von dem Feedstrom vorgesehen sein. Der zweite Regelkreis weist insbesondere einen PT] -Regler auf. Besonders bevorzugt weist der erste Regelkreis einen ersten Regler, insbesondere PID-Regler, zur Regelung der Wärmetauscher- Sollaustrittstemperatur auf. Ferner kann in dem ersten Regelkreis ein zweiter Regler, insbesondere PID-Regler, zur Regelung einer Kühltemperatur und/oder Kühlmenge eines Kühlmediums für den

Wärmetauscher vorgesehen sein. Insbesondere reagiert der erste Regler langsamer als der zweite Regler. Dadurch, dass der erste Regler eher langsam reagiert, werden zu starke Temperaturunterschiede im Wärmetauscher vermieden, die ansonsten zu Fouling führen können. Da das Kühlmedium jedoch keine auskristallisierbaren Stoffe enthalten muss, können zur Regelung der Temperatur des Kühlmediums durchaus große Temperaturunterschiede vorgesehen werden.

Der schnellere zweite Regler führt somit dazu, dass möglichst schnell die benötigte Temperatur und/oder Kühlmenge des Kühlmediums bereitgestellt wird, ohne dass hierbei ein Fouling zu befürchten ist.

Vorzugsweise weist der zweite Regelkreis einen dritten Regler; insbesondere PT]-Regler auf, der als Regelparameter insbesondere eine Zeitkonstante aufweist. Die Regelparameter, insbesondere ein T ₁ -Glied, können in Abhängigkeit von dem Foulingzustand des Wärmetauschers und/oder in Abhängigkeit von einem Wärmeübergangskoeffizienten k des Wärmetauschers einstellbar sein. Dies ermöglicht es, den sich über die Betriebsdauer ändernden Foulingzustand des Wärmetauschers bei der Regelung zu berücksichtigen.

Besonders bevorzugt weist die Anlage ein Temperaturmessgerät auf, mit dessen Hilfe eine Wärmetauscheraustrittstemperatur gemessen werden kann. Mit Hilfe der Rechnereinheit kann die gemessene Wärmetauscheraustrittstemperatur mit einer von der Rechnereinheit rechnerisch ermittelten Wärmetauscheraustrittstemperatur verglichen werden. Durch diesen Vergleich kann der

Foulingzustand des Wärmetauschers oder der Wärmeübergangskoeffizient k des Wärmetauschers ermittelt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anlage und

Fig. 2 eine schematische Regelkreis-Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage 10 weist einen Kristallisationsapparat 12 auf, der mit einem Wärmetauscher 14 im Kreis geschaltet ist. Aus dem Kristallisationsapparat 12 tritt ein Austrittsstrom 16 aus, der sich in einen Produktstrom 18 und einen Wärmetauscherstrom 20 verzweigt. Der Wärmetauscherstrom 20 mündet in den Wärmetauscher 14. Von dem Wärmetauscher 14 fließt ein Wärmetauscheraustrittsstrom 22 bis zum Kristallisationsapparat 12.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird dem Wärmetauscheraustrittsstrom 22 ein Feedstrom 24 zugeführt. Der Feedstrom 24 kann aber auch dem Wärmetauscherstrom 20 zugeführt werden. Durch den Austrittsstrom 16, den Wärmetauscherstrom 20 und den Wärmetauscheraustrittsstrom 22 wird ein Kreislauf 26 gebildet, in dem eine Pumpe 28 angeordnet ist, um die im Kreislauf 26 befindliche Suspension zu fördern.

Die Menge des Feedstroms 24, das heißt insbesondere der Massenstrom, kann durch ein im Feedstrom 24 angeordnetes erstes Ventil 30 eingestellt werden. Der Produktstrom 18 kann beispielsweise anstelle des ersten Ventils 30 ein zweites Ventil 32 aufweisen, um die aus dem Kreislauf 26 entnommene Produktmenge einzustellen. Da die Anlage insbesondere komplett gefüllt ist, wird im kontinuierlichen Betrieb über den Produktstrom 18 genau soviel Fluid aus dem Kreislauf 26 herausgefordert, wie über den Feedstrom 24 dem Kreislauf 26 zugeführt wird.

Das über den Kreislauf 26 mit dem Wärmetauscher 14 zugeführte Medium wird in dem Wärmetauscher 14 mit Hilfe eines Kühlmediums gekühlt, das mit Hilfe einer Kühlpumpe 34 in einem Kühlkreislauf 36 im Kreis gefördert wird. In dem Kühlkreislauf 36 ist ein

Kühlwärmetauscher 38 angeordnet, mit dessen Hilfe das Kühlmedium auf eine definierte

Temperatur geregelt werden kann. über ein drittes Ventil 40 kann über eine externe Kühlleitung 42 ein externes Kühlmittel zur Kühlung des Kühlmediums durch den Kühlwärmetauscher 38 gefördert werden.

Mit Hilfe eines ersten Messgeräts 44 wird die Austrittstemperatur des Austrittsstroms 16 gemessen, die von dem erfindungsgemäßen Verfahren geregelt werden soll. Mit Hilfe eines zweiten Messgeräts 46 werden die Temperatur und der Massenstrom des Feedstroms 24 gemessen, um mit Hilfe dieser Information für den Wärmetauscher 14 die erforderlichen Stellgrößen berechnen zu können. Um die Qualität der Regelung zu verbessern, können am Eingang des Wärmetauschers 14 mit Hilfe eines dritten Messgeräts 48 die Temperatur und der Massenstrom des Wärmetauscherstroms 20 gemessen werden. Um den Erfolg der Regelung überprüfen zu können, kann am Ausgang des Wärmetauschers 14 mit Hilfe eines vierten Messgeräts 50 die Temperatur des Wärmetauscheraustrittsstroms 22 gemessen werden. Zur Regelung der Austrittstemperatur des

Austrittsstroms 16 wird insbesondere die Temperatur des in dem Wärmetauscher 14 eintretenden Kühlmediums des Kühlkreislaufs 36 eingestellt, wobei diese Temperatur mit Hilfe eines fünften

Messgeräts 52 gemessen werden kann. Da diese Temperatur über den Kühlwärmetauscher 38 eingestellt werden soll, bietet es sich an, über ein sechstes Messgerät 54 die Temperatur und den Massenstrom des Kühlmediums im Kühlkreislauf 36 zu messen, bevor das Kühlmedium in den Kühl Wärmetauscher 38 eintritt. Mit Hilfe eines Messgeräts 56 kann die Temperatur und der Massenstrom des in den Wärmetauscher 38 eintretenden externen Kühlmittels zur Einstellung der

Temperatur und des Kühlmediums des Kühlkreislaufs 36 gemessen werden. Mit Hilfe der gemessenen Information kann das dritte Ventil 40 des externen Kühlmittelstroms 42 gestellt werden. Ferner kann in Abhängigkeit der gemessenen Größen die Leistung der Kühlpumpe 34 variiert werden.

Der in Fig. 2 dargestellte Regelkreis 58 ist kaskadiert ausgestaltet und weist einen äußeren ersten Regelkreis 60 und einen inneren zweiten Regelkreis 62 auf. Der erste Regelkreis 60 weist eine Vergleichseinheit 64 auf, in der die Austrittstemperatur des Austrittsstroms 16 von dem Kristallisationsapparat 12 mit einem Sollwert verglichen wird. Auf Grundlage dieses Vergleichs wird mit Hilfe eines langsam eingestellten ersten PID-Reglers 66 ein Sollwert für die

Wärmetauscheraustrittstemperatur des Wärmetauscheraustrittsstroms 22 ermittelt. Um diese Wärmetauscher-Sollaustrittstemperatur erreichen zu können, wird mit Hilfe eines schnell eingestellten zweiten PID-Reglers 68 die in den Wärmetauscher 14 eintretende Temperatur des Kühlmediums des Kühlkreislaufes 36 geregelt. Durch die Regelung der Temperatur des Kühlmediums wird die Wärmetauscher-Austrittstemperatur geregelt, die wiederum Einfluss auf den Kristallisationsapparat 12 hat, so dass die Austrittstemperatur des aus dem Kristallisationsapparat 12 austretenden Austrittsstroms 16 geregelt werden kann.

Um im Wärmetauscher 14 Fouling zu vermeiden, ist in dem zweiten Regelkreis 62 eine Rechnereinheit 70 vorgesehen, die in Abhängigkeit des Massenstroms des Feedstroms 24 und/oder des Massenstroms des Austrittsstroms 16 eine beim Wärmetauscher 14 einzustellende

Wärmetauscherleistung berechnet. Hierbei kann insbesondere der Foulingzustand des

Wärmetauschers 14 berücksichtigt werden, indem beispielsweise der Wärmeübergangskoeffizient k des Wärmetauschers 14 ermittelt wird. Ferner können weitere Informationen verarbeitet werden, die insbesondere durch die sowieso vorgesehenen Messgeräte 44, 46, 48, 50, 52, 56 zur Verfügung stehen. Die errechnete Wärmetauscherleistung für den Wärmetauscher 14 wird über einen PT ₁ -

Regler 72 zeitlich gedämpft weitergegeben. Hierzu wird ein Korrekturterm ermittelt, der die von erstem PID-Regler 66 ausgegebene Wärmetauscher-Sollaustrittstemperatur korrigiert. Eine zu starke Variation der Wärmetauscher-Sollaustrittstemperatur wird dadurch vermieden.