Energie- und Verfahrenstechnik
Energy and Process Engineering

Prof. Dr. Dieter Bathen:
Einführung in verfahrenstechnische Arbeitsmethoden
• Fließbilder
• Massenbilanzen
Grundstruktur einer Raffinerie
Reaktionstechnik in einer Raffinerie
• Hydrierung
• Cracken
• Entschwefelung
Trenntechnik in einer Raffinerie
• Destillation
• Absorption
• Extraktion
• Adsorption

Prof. Dr. Angelika Heinzel:
• Begriffe der Energietechnik, Wertigkeit von Energieformen
• Darstellung der energetischen Anforderungen einer Raffinerie bezüglich Strom, Dampf und Wärme
• Energieumwandlung zur Bereitstellung der in der Raffinerie benötigten Energieströme
• Definition von Wirkungsgraden, Energiebilanzen
• Einfache Gas- und Dampfturbinenprozesse,
• Prinzip der Kraft-Wärmekopplung (KWK) und ihre Anwendung in der Raffinerie

Prof. Dr. Rolf Gimbel:
Wasseraufbereitung / Abwasserreinigung
• Darstellung des Wasserflusses in einer Raffinerie
• Anforderungen an die Qualität von Prozesswässern (z. B. Kesselspeisewasser, Kühlwasser)
• Anforderungen an die Qualität von Trinkwasser
• Art, Anfallstellen und Inhaltsstoffe in Raffinerieabwässern
• Anforderungen an die Qualität der gereinigten Abwässer
• Verfahren zur Aufbereitung von Prozesswässern und Kühlwasser
• Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser
• Verfahren zur Abwasservermeidung und Abwasserreinigung
Rauchgasreinigung
• Art, Anfallstellen und Inhaltsstoffe von Rauchgasen
• Verfahren und Maßnahmen zur Minderung von CO-, CO2-, NOx-, VOC-, und partikulären Emissionen

Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse über Begriffe, Zusammenhänge und Methoden der Energie- und Verfahrenstechnik am Beispiel einer Raffinerie.

Die Studierenden sind in der Lage, die Struktur einer verfahrenstechnischen Großanlage (Raffinerie) und die grundlegenden Prozessschritte nachzuvollziehen. Sie sind in der Lage, Fließbilder zu lesen und daraus verfahrenstechnische Prozesse zu verstehen bzw. abzuleiten. Die Funktionsweise wichtiger Reaktionen und Trennoperationen sind ihnen vertraut. Zudem sind sie fähig, grundlegende verfahrenstechnische Arbeitsweisen/Methodiken anwenden (z.B. Erstellen von Massenbilanzen)

Die Studierenden kennen die Energieströme (Strom, Wärme, Dampf) in einer Raffinerie und die dafür genutzten Energiewandlungsprozesse. Auf Grundlage thermodynamischer Kreisprozesse sind sie in der Lage, die Prozesse im Kraftwerk, Energiebilanzen und Wirkungsgradanalysen zu verstehen.

Die Studierenden kennen die Stellen, an denen bei einer verfahrenstechnischen Großanlage (Raffinerie) Wasser für die Produktion benötigt wird, Abwasser anfällt und Rauchgase anfallen. Sie kennen die Qualitätsanforderungen für verschiedene Wässer (bspw. Kesselspeisewasser, gereinigtes Abwasser) und die rechtlichen Grundlagen bzgl. der Einleitung von Abwasser in Vorfluter und den Emissionsgrenzwerten für Rauchgase. Sie sind in der Lage, die wesentlichen umweltverfahrenstechnischen Prozesse zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung sowie die Prozesse zur Rauchgasreinigung und das verfahrentechnische Prinzip der einzelnen Prozesse nachzuvollziehen.

Ignatowitz
Chemietechnik
Europa Lehrmittelverlag, 2003

Onken, Behr
Chemische Prozesskunde
Bd. 3, VCH Verlag
Sattler, Thermische Trennverfahren, Wiley VCH,1999

Kugeler, Phlippen
Energietechnik
Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York (1990)

Lucas
Thermodynamik
- Die Grundgesetze der Energie- und Stoffumwandlungen -
Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York (1995)

Kunz
Behandlung von Abwasser
Emissionsarme Produktionsverfahren, mechanisch-physikalische, biologische, chemisch-physikalische Abwasserbehandlung, technische Realisierung, rechtliche Grundlagen
4. überarbeitete Auflage, Würzburg: Vogel, 1995
ISBN 3-8023-1562-6

Wasseraufbereitung – Grundlagen und Verfahren:
DVGW Lehr- und Handbuch der Wasserversorgung Bd. 6
Hrsg. DVGW Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches, Oldenbourg Industrieverlag München Wien 2004
ISBN 3-486-26365-X

Water Treatment Handbook, Volume 1 and 2
Degrémont, 7th English Edition 2007
ISBN 978-2-7430-0970-0, 978-1-84585-005-0

Sperling
Wastewater Characteristics, Treatment and Disposal, Volume 1
IWA Publishing London, New York 2007
ISBN 1 84339 161 9

Grundkenntnisse der Thermodynamik und der Wärmeübertragung (entsprechend Vorlesungen Thermodynamik I und II von Prof. Atakan

Prof. Dr. Dieter Bathen:
Introduction into work methods in process engineering
- flow diagramms
- mass balances
basic structure of refineries
- hydration
- cracking
- desulphurization
Separation technologies in refineries
- destillation
- absorption
- extraction
- Adsorption

Prof. Dr. Angelika Heinzel
-Terms and definitions in energy technology, value of different forms of energy
- Energetic requirements of refineries related to electricity, steam, and heat
- Energy conversion for supply of these required streams of energy
- Definitions of values for efficienvy, enregy balances
- Simple gas and steam turbine processes
- principle of combined heat and power supply (CHP) and its possible applications in refineries

Prof. Dr. Rolf Gimbel
Water treatment, waste water treatment
- water streams in refineries
- requirements with respect to process water quality (like boiler feed water, cooling water)
- requirements with respect to drinking water quality
- kind, sources and composition of waste water streams in refineries
- requirements with respect to quality of purified waste water
- processes for waste water purification
- processes for drinking water purification
- processes for avoiding waste water and for waste water treatment
Flue gas cleaning:
- kind, sources and composition of flue gas
- processes for reduction of CO-, CO2-, NOx-, VOC- and particular emmissions

The students have basic knowledge about terms, relations and methods of energy and process engineering shown by the example of a refinery.

The students are able to comprehend the structure and the fundamental process steps of a large scale plant (refinery). Further they can read flow charts and deduce and understand the underlying processes. The functionality of important reaction and separation processes are familiar to the students. Additionally they are able to apply fundamental engineering methods/operations (e.g. set up mass balances).

The students know the energy fluxes (electricity, heat and steam) in a refinery and the energy conversion processes used. On the basis of thermodynamic cycles the processes in power plants, energy balances and efficiency analysis are understood.

The students know where water is required for production and waste water or flue gas emerges in a large scale chemical plant (refinery). Furthermore they are able to understand essential environmental processes in (waste) water- and flue gas treatment as well as the underlying engineering principles.

Ignatowitz
Chemietechnik
Europa Lehrmittelverlag, 2003

Onken, Behr
Chemische Prozesskunde
Bd. 3, VCH Verlag
Sattler, Thermische Trennverfahren, Wiley VCH,1999

Kugeler, Phlippen
Energietechnik
Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York (1990)

Lucas
Thermodynamik
- Die Grundgesetze der Energie- und Stoffumwandlungen -
Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York (1995)

Kunz
Behandlung von Abwasser
Emissionsarme Produktionsverfahren, mechanisch-physikalische, biologische, chemisch-physikalische Abwasserbehandlung, technische Realisierung, rechtliche Grundlagen
4. überarbeitete Auflage, Würzburg: Vogel, 1995
ISBN 3-8023-1562-6

Wasseraufbereitung – Grundlagen und Verfahren:
DVGW Lehr- und Handbuch der Wasserversorgung Bd. 6
Hrsg. DVGW Deutsche Vereinigung des Gas- und Wasserfaches, Oldenbourg Industrieverlag München Wien 2004
ISBN 3-486-26365-X

Water Treatment Handbook, Volume 1 and 2
Degrémont, 7th English Edition 2007
ISBN 978-2-7430-0970-0, 978-1-84585-005-0

Sperling
Wastewater Characteristics, Treatment and Disposal, Volume 1
IWA Publishing London, New York 2007
ISBN 1 84339 161 9