[发明专利]用于化学工艺的通用基础设施

说明书

本申请是2009年5月14日提交的国际申请号为PCT/EP2009/055858，中国国家申请号为200980135492.2，发明名称为“用于化学工艺的通用基础设施”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于进行化学工艺的成套设备(Anlage)。在EP0754084B1中描述了类似的成套设备。

背景技术

从例如化学和制药工业、生物技术等不同工业领域中理论上已知提供可移动的、与位置无关的单元(Einheiten)形式的生产成套设备的独立模块。

例如，从US2008/0029447A1已知由相同尺寸的多个模块构成的模块化乙醇生产成套设备。各个模块在各情况中设置为集装箱。

例如，从US5,656,491已知用于生产生物技术产品的模块化生产成套设备。所述成套设备包括至少两个可以相互连接以形成功能单元的可移动模块。

例如，从DE19958142A1已知用于生产和利用生物气的可运输的模块化成套设备。该成套设备的各部件，例如发酵器和能源部件设置在至少两个单独的结构元件中，所述结构元件各自容纳在标准运输容器架构中。

由于在上述文献中所描述的生物化学工艺是在低压和低温下进行的，所以所述用于这些工艺的成套设备不能符合任何严格的安全要求。

在微反应技术领域中已知利用模块成套设备进行化学工艺的成套设备可设置为微空间尺度。

由此，通用性的文献EP0754084B1描述了在起基础设施作用的装配板(assembly slab)的基础上构建的模块化化学反应成套设备。所有的成套设备部件设置为可相互组合的功能化模块；对于在所述单元之间的质量传递，所述装配板提供集成的流体路径。

WO01/89681A2也描述了用于设置微反应成套设备的模块化成套设备。连接以形成所述成套设备的设备设计为具有标准化尺寸的统一功能化模块，并将其插入安装框架中。所述安装框架没有集成的流体路径；相反，组织所述设备的接口以使在安装框架中位置相邻的所述模块的各进口和/或出口彼此相邻，以便在模块之间进行直接的质量传递。

上述两种模块化成套设备都是仅为了在微型尺度上的生产能力而设计的。由于吞吐量小和壁厚大，微反应技术可控制有害材料在高温和高压下的危险反应。实际上，这样的微反应成套设备具有一件家具般的尺寸，使其在实验室中可以直立。所需要的安全设施，如灭火单元、抽气或地下水保护、以及能量供应由实验室建筑整体成套设备提供。由于在微空间尺度下的反应所带来的低危险性，实验室中通常所提供的安全基础设施的能力是充分的。因此，将模块化成套设备用于微反应成套设备，而不需要专用的安全设施。

相比传统的大尺度化学成套设备，微反应技术在理论上的缺点是微型成套设备的低生产能力。

技术问题

根据该现有技术，本发明提出了开发在本申请开始处所提及类型的成套设备的问题，从而可以超过实验室规模的产量进行化学反应，同时保持严格的安全预防措施。

技术方案

权利要求1所述的成套设备解决了该技术问题。在从属权利要求中描述了本发明的优选实施方案。

因此，本发明提供用于进行化学工艺的成套设备，其

a)具有至少一个接收和/或提供原料的装置，

b)具有至少一个接收和/或提供产物的装置，

c)具有至少一个将所述原料转化为产物的反应器，

d)具有至少一个控制和/或调节所述转化的装置，

e)其中，所述成套设备是基于基础设施构造的，

f)其中，所述基础设施提供能够通过在所述装置之间和/或所述装置和所述反应器之间交换物质和/或能量和/或信息的集成管道，

g)其中，所述基础设施具有至少一个安装区域，在该安装区域中可固定所述装置和/或反应器和/或辅助设备，

h)其中，所述基础设施是可运输的，

i)其中，所述基础设施在空间上限定出至少一个步入空间(begehbaren Raum)，

k)其中，所述安装区域设置于所述空间内，并且

l)其中，所述基础设施具有灭火剂分配装置。

本发明的基本构想是将所述基础设施放置在一定空间中，在所述基础设施上构件所述成套设备，人可以走入所述空间中，但仍可以低物流成本运输，并同时在所述基础设施中集成所需安全装置，如在所述基础设施中集成灭火剂分配装置。因此，本发明提供的该类型基础设施独立于上级安全成套设备，并因此不必在实验室环境中安装。