Prozess
Entwicklung
Bei Microinnova steht die Prozessentwicklung im Mittelpunkt unseres Handelns. Mit der Chemie als Schlüsselkompetenz haben wir uns auf die Entwicklung effizienter Prozesse spezialisiert, insbesondere schwieriger Prozesse. Anspruchsvolle Prozesse müssen nicht gleichbedeutend mit anspruchsvoller Verarbeitung sein. Unser One-Stop-Shop-Ansatz erleichtert die Durchführung von ansonsten mühsamen Operationen durch den Einsatz unserer MIC Fish-Methode. Unsere Chemiker verfügen über ein breites Portfolio an Erfahrungen mit mehr als 85 verschiedenen Chemikalien und chemischen Reaktionen, so dass es an möglichen Wegen zur Erreichung der von unseren Kunden gesetzten Ziele nicht mangelt. Werfen Sie einen Blick auf unsere Laborinfrastruktur und die umfangreiche Liste der spezifischen Chemikalien und Reaktionen, mit denen wir arbeiten:
One-Stop-Shop
für Prozessintensivierung und kontinuierliche Fertigung
Unsere umfassende Erfahrung aus über 250 Projekten in verschiedenen Branchen ermöglicht es uns, chemische Prozesse zu entwickeln und zu optimieren und Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit zu verbessern. Wir befassen uns mit einer breiten Palette von chemischen Prozessen, von spezifischen Reaktionen bis hin zu komplexen Aufarbeitungsschritten und Formulierungsprozessen. Unser Service im Boutique-Stil gewährleistet, dass jedes Projekt auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist, unterstützt durch die nahtlose Zusammenarbeit unserer Chemiker und Ingenieure. Mithilfe einer bewährten Methodik intensivieren wir Prozesse mit Hilfe der Fließchemie und stellen so sicher, dass Sie maximale Effizienz und Flexibilität erreichen. Wir verfolgen bei der Prozessentwicklung einen strukturierten Ansatz, der sicherstellt, dass jeder Schritt sorgfältig geplant und ausgeführt wird. Sehen Sie sich an, wie wir Ihre Ideen in effiziente, kontinuierliche Prozesse verwandeln:
I Prozessforschung
II Prozessgestaltung
Wir definieren die wichtigsten Faktoren, die den Prozess beeinflussen, mithilfe unserer MIC Fish-Methode. Wir erstellen ein Blockflussdiagramm, das die Schritte zum Bau der Anlage skizziert, einschließlich Risikobewertungen und erster Kostenschätzungen. Dies hilft uns, sowohl die chemischen als auch die technischen Anforderungen zu verstehen.
III Durchführbarkeit des Flusses
IV Technische Durchführbarkeit & Pilot
Wir verifizieren den Prozess mit einer skalierbaren Anlage, die die realen Produktionsbedingungen simuliert. Dadurch wird sichergestellt, dass der Prozess erfolgreich skaliert werden kann. Falls erforderlich, führen wir Pilotversuche durch, um bestimmte Technologien zu testen. Dieser Schritt liefert wichtige Daten, um das Design für die Produktion im großen Maßstab zu finalisieren.
V Basic Engineering
In dieser Phase entwerfen wir die Hauptkomponenten der Anlage auf der Grundlage der Benutzeranforderungsspezifikation (URS). Wir beziehen das gesamte Prozesswissen ein und bieten fortschrittliche Funktionen wie Process Analytical Technology (PAT) und Model Predictive Control (MPC), um einen effizienten und zuverlässigen Anlagenbetrieb zu gewährleisten.
VI Schlüsselfertige Anlage Skid
Wir erstellen den detaillierten Entwurf, montieren die Anlage und führen Tests durch, um sicherzustellen, dass alles perfekt funktioniert. Dazu gehören der Factory Acceptance Test (FAT) und der Site Acceptance Test (SAT). Auf Wunsch führen wir Installations-, Betriebs- und Leistungsqualifizierungen (IQ, OQ, PQ) durch, die durch ein flexibles, auf MTP basierendes Automatisierungssystem automatisiert werden, und liefern einen Digitalen Zwilling.
Chemische Prozesse & Reaktionen
Unsere Erfahrung in 85+ Chemiefeldern
Chemie ist eine Kernkompetenz von Microinnova. Im Laufe der Jahre haben wir von vielen verschiedenen industriellen Anwendungen in unterschiedlichen Branchen gelernt.
Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die Arten der Chemie, die wir kennengelernt haben, wobei sowohl speziell benannte Reaktionen als auch verschiedene Reaktionstypen vertreten sind.
Neben den eigentlichen chemischen Reaktionen sind wir auch auf Aufarbeitungsschritte sowie flüssige und halbfeste Formulierungen spezialisiert. Wenn Sie eine Frage haben oder wissen möchten, wie wir Ihre chemische Produktion unterstützen können, nehmen Sie bitte Kontakt mit uns auf.
I Prozesse
Kontinuierliche Reaktionen und Fluss-Chemie
Die Philosophie von Microinnova ist es, jede Reaktion auf der Grundlage ihrer spezifischen Anforderungen und kritischen Prozessparameter durchzuführen. Diese Parameter können erheblich variieren und umfassen die Steuerung exothermer Reaktionen, die Gewährleistung präziser Phasenverhältnisse und Stöchiometrie, die Aufrechterhaltung einheitlicher Prozessbedingungen und vieles mehr. Durch den Einsatz fortschrittlicher Technologien können chemische Reaktionen optimiert werden, um den Aufwand für die Aufarbeitung zu minimieren und die Gesamteffizienz zu steigern.
Mit mehr als 20 Jahren Erfahrung in der Entwicklung von Fließprozessen hat Microinnova mehr als 250 Projekte in der Fließchemie erfolgreich durchgeführt und dabei den Schwerpunkt auf Sicherheit und Produktqualität bei exothermen Reaktionen gelegt, die ein breites Spektrum an organischen Chemikalien abdecken. Es wurden verschiedene Projekte für Polymerisationsreaktionen durchgeführt, darunter radikalische und ionische Polymerisationen sowie die Synthese von Polyestern und Oligomeren. Microinnova verfügt über Erfahrung im Umgang mit Materialien mit einer Viskosität von bis zu 100.000 mPas. Unsere Polymerprozesse profitieren von einer spezifischen Kühloberfläche von bis zu 200 m²/m³, die sich durch einen hohen k-Wert und eine enge Verweilzeitverteilung auszeichnet. Projekte mit Polymeren umfassen End-Capping, Austausch funktioneller Gruppen und Vernetzung. In Anbetracht unserer Erfahrung mit mehr als 85 chemischen Verfahren sind wir der Partner Ihrer Wahl, wenn es darum geht, Ihre Prozesse zu verbessern.
Microinnova verfügt über umfangreiche Erfahrung bei der Halogenierung aromatischer Systeme mit elementaren Halogenen (Fluor, Chlor, Brom, Jod) und der Hydrohalogenierung mit Halogenwasserstoffen. Unsere Kernkompetenz liegt in der Entwicklung von Fließprozessen und dem Scale-up von anspruchsvollen Prozessen.
Synthetische Kraftstoffe sind ein wichtiger Bestandteil zukünftiger Energiekonzepte. Microinnova hat an mehreren Projekten zurCO2-Abscheidung, Methanolsynthese, Fischer-Tropsch-Synthese und anderen gasförmigen katalytischen Reaktionen gearbeitet. Im Rahmen des BIOGO-Projekts haben wir modulare Laboranlagensysteme gebaut. Die Strömungschemie bietet verbesserte Sicherheit, Stoff- und Wärmeübertragung sowie eine spezielle Handhabung der Bedingungen. Sie reagiert auf Prozessanforderungen und ermöglicht die Erforschung neuer Bedingungen. Darüber hinaus lassen sich durch das Teleskopieren von Reaktionen in einem kontinuierlichen Flussaufbau Prozesse rationalisieren und die Prozesseffizienz steigern. Setzen Sie sich mit unserem Team in Verbindung, um Ihre Prozesse auf ein neues Niveau zu heben.
II Benannte Reaktionen
- Michael Zusatz
- Robinson’sche Annulierungsreaktion
- Fischer Tropsch
- Synthese
- Wittig-Reaktion
- Wolff-Kishner-Reaktion
- Schotten-Baumann-Reaktion
- Favorskii-Umlagerung
- Mukaiyama Aldol Addition
- Williamson-Ether-Synthese
- Suzuki-Miayaura-Kupplung
III Metallisch-organische Reaktionen
- Reaktionen mit BuLi
- Reaktionen mit HexLi
- Reaktionen mit Kieselerde
- Bildung von Grignard-Reagenzien
- Reaktion mit Grignard-Reagenzien
- Reduktion mit Grignard-Reagenzien
- Reduktionsreaktionen mit Lithium-Aluminium-Hydrid
- Verschiedene Reaktionen mit organisch-metallischen Verbindungen
IV Flüssig-Gas-Reaktionen
- Hydrierung von Nitro-Verbindungen
- Hydrierung von Polymeren
- Hydrierung von API-Zwischenprodukten
- Oxidationsreaktionen
- Epoxidierung von Aromaten
- Epoxidierung von Alkenen
- Reaktionen mit flüssigem Ammoniak
- Verflüssigte Gase
V Gas-katalytische Reaktionen
- Fischer-Tropsch
- Methanolherstellung mit Synthesegas
- CO2-Abscheidung
VI. Polymer-Reaktionen
- Ionische und radikalische Polymerisation
- Synthese von Monomeren und Oligomeren
- Synthese von Radikalstartern
- Vernetzung, Endverkappung, Modifizierung und funktionelle Gruppen
VII. Halogenierungen
- Fluorierung mit Fluorgas
- Reaktionen mit HF-Komplexen
- Hydrofluorierung
- Chlorierung von Alkoholen
- Selektive Chlorierung von Seitenketten
- Fluorierung mit SF4
- Chlorierung von aromatischen Verbindungen
- Erzeugung von Brom
- Bromierungsreaktionen
- Aromatische Jodierung
VIII Flüssig-Flüssig-Reaktionen
- Synthese von Peroxyverbindungen
- Ethoxylierungen
- Propoxylierungen
- Bildung von Äther
- Veresterung
- Umesterung
- Sulfonierung von heterocyclischen Verbindungen
- Sulfonierung von aromatischen Verbindungen
- Nitrierung von Aromaten
- Acetylierung
- Acylierung
- Dehydrierung
- Amidation
- Hydrosilylierung
- Aminierung
- Acetoxylierung
- Alkylierung
- Oxiran-Ringöffnung mit verschiedenen Molekülen
- Radikale α-Alkylierung von Ketonen mit Alkohol
- Synthese eines Harzes vom Typ Phenol-Novolak
- TEMPO-katalysierte Oxidation
- Synthese von ionischen Flüssigkeiten
IX Enzymatische Reaktionen
- Enzymatische Oxidationen
- Enzymatische Umesterungen
- Enzymatische Hydrolyse
Rationalisierung der chemischen Verarbeitung mit maßgeschneiderten Technologien für den kontinuierlichen Fluss
Kontinuierliche Verarbeitung und Downstream Processing
Die Kernphilosophie von Microinnova besteht darin, chemische Prozesse zu optimieren, indem der Aufwand für die Aufarbeitung reduziert und die Reaktionseffizienz verbessert wird. Wesentliche Downstream-Prozesse können durch kontinuierliche Verarbeitung ausgeführt werden, die auf die spezifischen Bedürfnisse jeder Anwendung zugeschnitten ist. Zu den typischen Arbeitsschritten gehören Extraktion, Destillation, Kristallisation, Flüssig-Fest-Trennung und Trocknung.
Kontinuierliche Extraktion
Es gibt verschiedene Technologien für kontinuierliche Extraktionsprozesse. Zu den herkömmlichen Methoden gehören Mixer-Settler-Systeme und Extraktionskolonnen. Andere gängige Durchflusstechniken sind Membranseparatoren und Zentrifugalextraktoren, die eine effiziente Phasentrennung und einen verbesserten Stoffaustausch ermöglichen.
Kontinuierliche Destillation
Die kontinuierliche Destillation ist seit vielen Jahren weit verbreitet. Da sie typischerweise in Destillationskolonnen durchgeführt wird, erfordert ihre Integration in modulare Anlagensysteme auf Skid-Basis eine Anpassung an die projektspezifischen Bedürfnisse.
Kontinuierliche Kristallisation
Bei der kontinuierlichen Kristallisation kommen verschiedene Technologien zum Einsatz, wie z.B. kontinuierlich gerührte Behälter und Reaktoren mit oszillierendem Puffer. Je nach Prozess kann es von Vorteil sein, die Phase der Keimbildung von der Phase des Partikelwachstums zu trennen – vor allem, wenn das Erreichen einer engen Partikelgrößenverteilung ein wichtiges Ziel ist.
Kontinuierliche Formulierung von Flüssigkeiten und Pasten
Die kontinuierliche Formulierung von Flüssigkeiten und Pasten ermöglicht die Entwicklung von komplexeren Formulierungen. Dies kann durch die Erstellung von Vorformulierungen oder durch den Einsatz verschiedener Technologien und Bedingungen erreicht werden, um spezifische, auf die gewünschten Eigenschaften zugeschnittene Substrukturen zu schaffen.
Chemische Prozessentwicklung
85+ Chemien mit Microinnova
Mit Erfahrung in über 85 verschiedenen Arten von Chemikalien hat Microinnova eine Vielzahl von chemischen Reaktionen und Prozessen mit Hilfe der Durchflusschemie unterstützt.
Die Verarbeitung im Durchfluss ermöglicht typischerweise ein viel besseres Prozessverständnis und hilft, die Prozessfähigkeit zu erhöhen. Typische Vorteile gegenüber der traditionellen Batch-Technologie sind eine Verlagerung des Massen- und/oder Wärmetransfers, eine Verringerung der Anzahl der Arbeitsschritte oder eine Erhöhung des Sicherheitsniveaus des Prozesses. Die Philosophie, die bestmögliche Technologie für einen Prozess oder eine chemische Umwandlung bereitzustellen, führt zur Realisierung hocheffizienter Prozesse.
I Besondere Materialien, die bei Fließreaktionen verwendet werden
- Siliziumkarbid
- Tantal
- Glas
- Hastelloy
- Verschiedene Stahlsorten
II Dosiermöglichkeiten
- Flüssigkeiten
- Gase und Flüssiggase
- Feststoffe
- Pulver
- Suspendierungen
- Geschmolzenes Edukt
III Verarbeitung anspruchsvoller Substanzen
- Pyrophore oder selbstentzündliche Stoffe
- Hohe Viskositäten bis zu 200.000 mPas
- Heiße und konzentrierte Säuren (z.B. HCl, Oleum)
- WasserH2O-empfindlicheProzesse
- Erzeugung und Handhabung von Feststoffen (Ausfällung, Kristallisation…)
IV Extreme Verarbeitungsbedingungen
- Bis zu 400 °C flüssige Prozesse
- Bis zu – 60 °C für kryogene Prozesse
- Bis zu 100 bar Druck
V Exotherme Prozesse
- Nitrationen
- Ethoxylierungen
- Propoxilationen
- Fluorierungen
VI. Verarbeitung giftiger Stoffe
- Wasserhaltiges & wasserfreies Fluorwasserstoff (HF), Fluoridgas (F2)
- Wasserhaltige & wasserfreie Salzsäure (HCl), Chlorgas (Cl2)
- Ethylenoxid (EO)
- Kohlenmonoxid (CO)
VII. Analytische Fähigkeiten
- Durchfluss-Kalorimetrie
- Kernspinresonanz (NMR) Desktop Fluss
- Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie-Systeme (HPLC), DAD
- Gaschromatographie (GC)
- Partikelgrößenverteilung (PSD) Laserbeugung
- Fourier-Transformations-Infrarot-Spektroskopie (FTIR)
- Ultraviolett-sichtbare Spektroskopie (UV-VIS)
- Viskosität – Brookfield, Hoeppler
- Titration
- pH-Wert im Fluss
- Leitfähigkeit
Laboreinrichtungen bei Microinnova
Fortschrittliche chemische Produktion durch Innovation.
LABOR-INFRASTRUKTUR
< 30 kg/h
- 4 Prozess-Labore
- 2 Analytische Laboratorien
- 1 Workshop
- 1 Pilotbehälter
- 7 Begehbare Abzugshauben
- 3 Standard-Abzugsschränke
- 2 Kleine Abzugshauben
TECHNOLOGIEN 15+
- AFR Corning Glas
- AFR Corning Siliziumkarbid
- Div. statische Mischer Fluitec
- Reaktions-/Extraktionssäule
- Katalytischer Schaumreaktor
- Extruder
- Schneckenförderer
- Conti Rotor-Stator-System
- Gas-Katalytische Reaktorsysteme
- Mikroreaktoren, z.B. IMM
- Autoklav
- Tantal-Reaktor
- und andere
ANALYTIK
- Durchfluss-Kalorimeter
- NMR 60 MHz (Tischdurchfluss)
- 3 HPLC-Systeme
- GC-FID, PSD
- FTIR Durchfluss, UV-VIS Durchfluss
- Viskosität, Titration, pH-Wert
- Leitfähigkeit
? Was ist Prozessintensivierung?
Die Prozessintensivierung (PI) ist ein strategischer technischer Ansatz, der darauf abzielt, industrielle Prozesse drastisch zu verkleinern, sicherer und effizienter zu machen. Anstatt kleine, inkrementelle Änderungen vorzunehmen, werden bei der PI innovative Geräte und Methoden eingesetzt, um Verbesserungen in Größenordnungen zu erzielen. So kann beispielsweise eine chemische Anlage auf einen Bruchteil ihrer ursprünglichen Größe verkleinert oder der Energieverbrauch um die Hälfte reduziert werden.