Vom Labor in die Anlage

Wer bringt unser Unternehmen voran? Zum Beispiel Prozessingenieurin Roberta Montana. Sie arbeitet in der Produktionsanlage in Latina, Italien, für die Business Unit LAB. Letztes Jahr gelang es ihr und ihrem Team, einen von dem Team Global Process Development in Elmira (Kanada) getesteten Katalysator auch in der Anlage zu nutzen. Dadurch konnten die Prozesse beschleunigt und größere Mengen des Endprodukts Naugalube® 438 L produziert werden. Im Interview erzählt Montana, warum der Schritt vom Labor in die Anlage nicht so einfach ist.

Frau Montana, worin bestehen die Schwierigkeiten, einen erfolgreichen Laborversuch auf eine große Anlage zu übertragen?
Roberta Montana: Das ist ziemlich tricky. Bei dem neuen Katalysator für das Endprodukt Naugalube® 438 L wussten wir, dass er eine höhere Aktivität aufweist. Wir hatten ihn 2023 in unserer Anlage getestet. Wir wollten wissen, ob er bei so hohen Produktionsmengen genauso gut performt wie der alte. Das sollte man bei einem Auftrag in Millionenhöhe im Vorfeld wissen. Da will man kein Risiko eingehen. Der Katalysator erfüllte diese Kriterien. Mit diesem Ergebnis waren wir zunächst zufrieden. Doch wir hatten das Potenzial des neuen Katalysators noch nicht voll ausgeschöpft. Denn seine erhöhte Aktivität verkürzte die Prozesszeit. Um diesen Vorteil zu nutzen, hätten wir unseren gesamten Ablauf umstellen müssen. Das taten wir nicht, denn der Prozess lief perfekt und lieferte ein hochwertiges Produkt – und die Nachfrage war 2023 nicht so hoch.

Warum haben Sie es wenig später doch gemacht?
Wir mussten so hohe Mengen produzieren, dass wir tatsächlich Zeiteinsparungen brauchten. Es waren zahlreiche Rezepturanpassungen im Gesamtprozess erforderlich, um das gesamte Potenzial auszuschöpfen. Dabei ist zu bedenken, dass es nichts nützt, wenn nur ein Schritt schneller geht. Wir haben es hier mit chemischen Prozessen zu tun, die alle voneinander abhängen. Wenn ein Teilprozess schneller wird, kann es sein, dass sich das für den Gesamtprozess zeitlich nicht auswirkt. Alle Teilschritte der Produktion müssen im Takt bleiben.

Könnten Sie das genauer erläutern?
Unser Prozess besteht im Wesentlichen aus drei Schritten: Im ersten Schritt wird das aromatische Amin mit Tripropylen alkyliiert, das heißt, es wird die chemische Reaktion zwischen Amin und Tripropylen unter Verwendung eines Katalysators herbeigeführt. Im zweiten Schritt muss der Katalysator wieder entfernt werden. Er wird herausgefiltert. Im dritten Schritt wird das im Überschuss eingesetzte Tripropylen abdestilliert.

Um das volle Potenzial der schnelleren Reaktion im ersten Schritt nutzen zu können, mussten wir auch die anderen Schritte optimieren.

Wie haben Sie das genau gemacht?
Wir haben dazu innerhalb der einzelnen Prozessschritte alles hinterfragt: Was ist tatsächlich erforderlich, was können wir verkürzen und/oder parallelisieren? Gleichzeitig konnten wir es uns letztes Jahr nicht erlauben, die Produktion für Tests oder Umrüstungen zu unterbrechen. Wir mussten in jedem Fall ein spezifikationsgerechtes Produkt produzieren. Für den Kunden hatte das Priorität. Wir haben unsere Ideen zur Prozessoptimierung daher möglichst kleinteilig in den laufenden Prozess eingebunden. Jede Änderung wurde sehr sorgfältig geplant und ihre Auswirkungen genau überwacht.  Damit ging viel Aufwand einher, auch für die Kollegen von der Qualitätskontrolle.

Und hat das dann etwas gebracht?
Aber ja, wir konnten am Ende eine sehr viel größere Menge in hoher Qualität produzieren – auch wenn es unter den beschriebenen Bedingungen eine Weile dauerte, bis wir die perfekte neue Rezeptur für die maximale Produktivität endlich hatten. Das Vorgehen war sehr kleinschrittig.

Jeden unserer Schritte hier aufzuführen, ginge zu weit. Nur ein paar Beispiele: Unsere Anlage ist hochautomatisiert – jede Änderung musste neu programmiert und angepasst werden. Schritte, die zuvor sequenziell programmiert waren, mussten parallelisiert werden. Ohne die Kollegen von der Prozessleittechnik geht da nichts.

Außerdem haben wir einzelne Prozessschritte in der Filtration verkürzt und sogar einige ausgelassen. So erhielten wir einen viel höheren Durchsatz, was wiederum Folgen für die Instandhaltung eines zentralen Filtrationsapparats hatte. Herausfordernd war auch, dass sich der neue Katalysator anders verhielt als der alte. Der Filtrationsapparat musste auf jeden Fall häufiger gewartet werden, was uns Stunden wichtiger Produktionszeit gekostet hätte. Auch hier fand das Instandhaltungsteam schnell eine Lösung, um den Prozess zu optimieren. Und in der Destillation konnten wir auf den Abkühlschritt verzichten und so Zeit gewinnen.

Gab es auch einmal einen Punkt, an dem Sie dachten, das klappt nicht?
Ach, das gibt es immer mal. Aber dann geht es doch. Wir hatten auch einen Engpass an der Abfüllstation für die Tankwagen, die unser Produkt zum Kunden transportieren. Unsere hohe Produktionsleistung konnte  nicht schnell genug abgewickelt werden. Wenn der Produkttank voll ist, kommt die Produktion im schlimmsten Fall zum Stillstand. Hier musste schnell eine zweite, bereits vorhandene Abfüllstation angeschlossen werden.

Schließlich mussten auch die Rohstoffe in ausreichendem Maße vor Ort sein. Unter den Bedingungen des Jahres 2024 war das ein absoluter Kraftakt für das Supply-Chain-Team. Aber dank des großen Engagements aller Kolleginnen und Kollegen hat am Ende alles super geklappt. Das war für uns alle ein sehr gutes Gefühl. Und wir arbeiten noch immer daran, die Prozesse weiter zu optimieren.