blog

Column: Regeltechnici in multidisciplinair bestrijdingsteam

Publicatie

10 apr 2020

Auteur

Henk Leegwater, Lexxin

Categorie

Petrochem

Soort

blog

Tags

corona, productieproces, regeltechniek

Ik had besloten om het op deze plek niet over corona te hebben. Ook ik heb behoefte aan andere berichten. Maar ja, wat gebeurt er als je de opdracht krijgt: “Denk niet aan een roze olifant ”? Juist. Denkend aan die roze olifant dus, kwam ik op een opvallende gelijkenis: het verloop van de coronacrisis en de productie van polybutadieen. Hopelijk schrikt u niet van een heel klein beetje theorie. Loopt u even met mij mee? Het wordt niet moeilijk. En dan ziet u naast de gelijkenis ook mijn oplossing.

Zolang er geen geneesmiddel en ook geen vaccin voor corona beschikbaar is, is er volgens de deskundigen maar één oplossing om het virus te stoppen: de muur van immuniteit bestaande uit ongeveer zeventig procent van alle mensen die genezen zijn. Dat betekent dus dat ook zeventig procent van de mensen ziek moet zijn geweest. Geen ontkomen aan. Cijfers die aangeven hoeveel mensen ziek zijn hoeven ons geen schrik aan te jagen, maar geven slechts aan in hoeverre de crisis al richting einde gaat.

Veiligheidsklep

In een ABS-fabriek wordt polybutadieen geproduceerd, de B in ABS. Dit gebeurt in een batchproces. Polybutadieen werd de bottleneck om meer ABS te produceren, maar de productie kon worden vergroot door de batchtijd te verkorten. De reactiesnelheid die butadieen omzet naar polybutadieen moet dan omhoog en dat kan door de temperatuur in de reactor te verhogen. De moleculen gaan dan sneller bewegen, komen sneller in contact met elkaar en reageren dientegevolge ook sneller. U herinnert zich misschien de wet van Arrhenius nog?

Productchemici hadden intussen uitgevonden dat die hogere temperatuur geen invloed had op de producteigenschappen. Dus die oplossing kon prima. Het gevolg van een hogere temperatuur is echter ook een hogere druk. Herinnert u zich de ideale gaswet nog? Nu heeft het reactorvat een maximale ontwerpdruk. Wordt die overschreden, dan gaat er een veiligheidsklep open om een ontploffing te voorkomen. Doel is dus om de reactiesnelheid door een hogere temperatuur juist zo hoog te maken dat de bijbehorende druk onder de ontwerpdruk blijft. Zo wordt de maximale hoeveelheid polybutadieen per tijd geproduceerd. Uiteraard hadden er ook extra reactoren kunnen worden bijgeplaatst, maar dat zou langer duren en was vooral veel duurder.

Beweeglijkheid van de mensen

Ziet u de gelijkenis ook? De grondstof betreft nu de gezonde mensen en het eindproduct betreft de genezen mensen die tevens immuun zijn. Ook hier geldt: hoe meer interactie tussen de reagentia, de mensen dus, hoe sneller de crisis verloopt. Hoe sneller die reactie verloopt hoe hoger de druk op de gezondheidszorg. Ook die heeft een grens, waaronder de IC-capaciteit. Om die snelheid te beperken moet de beweeglijkheid van de mensen omlaag: beperkende maatregelen. Dientegevolge gaat dan ook de druk op de gezondheidszorg omlaag. Gaat die echter te ver omlaag, dan duurt de crisis onnodig lang met in totaal nog steeds evenveel ex-zieken met helaas ook hetzelfde daarbij bijbehorende aantal sterfgevallen. Allemaal onafhankelijk van de duur van de crisis, mits de gezondheidszorg het aankan. Daar is geen ontkomen aan. Die capaciteit van de gezondheidszorg, die druk, moet niet overschreden worden.

Regeltechniek

De oplossing van de crisis is dus vergelijkbaar met de polybutadieenproductie: regelen tegen de grenzen van de maximale gezondheidscapaciteit, de druk, aan. Niet sneller, want dan wordt de druk te hoog en ontploft de zaak. Dan krijgen we onnodige sterfgevallen. Maar ook niet te langzaam, want dan duurt de crisis langer zonder dat er minder slachtoffers vallen, met meer economische schade dan nodig tot gevolg.

De regeltechniek heeft hiervoor een mooi stukje gereedschap: Model based Predictive Control. Daarvoor zijn modellen nodig en die zijn er gelukkig. Ook hebben we meer metingen nodig. Daar zorgt Feike Sijbesma voor. Nu alleen de regeltechnici nog nog toevoegen aan het multidisciplinaire bestrijdingsteam.

 

Henk Leegwater is onafhankelijk consultant.

Reacties welkom: henk.leegwater@lexxin.com

Fotocredit: Pixabay
Bron: Petrochem 3-2020

Henk Leegwater, Lexxin

Neem contact op - Bekijk profiel