Description: 2011 wurde eine ganzheitliche Ökobilanz-Analyse einer zehn Synthesestufen umfassenden Herstellung eines pharmazeutischen Wirkstoffes des Herstellers Sanofi in Frankreich, in diesem Falle eines Krebstherapeutikums, veröffentlicht. Auch hier stand bei den im Rahmen des EU-Projektes POLYCAT durchgeführten Arbeiten zur Prozessoptimierung der Transfer des bestehenden Produktionsprozesses vom Rührkessel in einen mikroverfahrenstechnischen Prozess im Mittelpunkt. Durch eine Bündelung von Maßnahmen, die deutlich über den Verfahrenswechsel hinausgingen, ergaben sich unter anderem Einsparmöglichkeiten von bis zu 765 kg Kohlendioxid-Äquivalenten je kg produziertem Wirkstoff (relevant in Hinblick auf den Klimawandel) und bis zu 65 kg Eisen-Äquivalenten/kg Wirkstoff (relevant in Hinblick auf den Verbrauch endlicher metallischer Ressourcen). Begleitende Kostenkalkulationen ergaben zudem Reduktionsmöglichkeiten der Herstellungskosten von bis zu 33 %.Im ersten Schritt ist die Bereitstellung der Ressourcen, Chemikalien und der Energie dargestellt. Zur Bereitstellung der Chemikalien werden unabhängig von der Prozessführung die gleichen Ausgangsstoffe benötigt. Hierbei wird n-Butyllithium in n-Hexan bereitgestellt. Die Gewinnung von m-Bromanisol erfolgt üblicherweise in einem vierstufigen Prozess, ausgehend von Nitrobenzol. Darüber hinaus ist der Bereitstellung von N,N-Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, (flüssigem) Stickstoff und 3-molarer Salzsäure. Anschließend folgt der Hauptprozess, der sich aus den zwei Synthesestufen zur Reaktion von m-Bromanisol über m-Lithiumanisol zu m-Anisaldehyd und der Aufarbeitung des Reaktionsproduktes zusammensetzt. Inbegriffen sind die Lebensdauer der jeweiligen Produktionsanlage (400 l-Rührkessel bzw. Cytos Pilot System sowie der Infrastruktur einer Produktion in der chemischen Industrie) und die Reinigung der Reaktoren vor und nach der Produktion. Im Falle des kontinuierlichen Prozesses befindet sich abwechselnd je ein Reaktor-Doppelmodul in der Spülphase (Einsatz von Tetrahydrofuran als Reinigungsmittel). Abweichend hierzu wird der Rührkessel bei diskontinuierlicher Reaktionsführung nach jedem Ansatz in der Spülphase mit einer Mischung aus Tetrahydrofuran und Aceton gereinigt. Beim eigentlichen Syntheseprozess ist zwischen einer Synthese im 400-l-Rührkesselreaktor und im Cytos Pilot System zu unterscheiden. Die Gesamtausbeute an Produkt nach der Aufreinigung liegt hierbei für beide Prozessalternativen gleich hoch. Das Cytos Pilot System setzt sich jedoch aus elf Mikroreaktor-Modulen zusammen, wobei ein Modul aus je zwei Mikroreaktoren zur Durchführung der zweistufigen Synthese besteht. Angenommen wurde, dass die zum Einsatz kommenden Mikroreaktoren aufgrund der aggressiven Medien eine Lebensdauer von durchschnittlich einem Jahr zeigen, während ein Rührkessel in der chemischen Industrie üblicherweise eine Lebensdauer von ca. 30 Jahren aufweist.
Types:
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Origin: /Bund/BMUV/VDI-Zentrum Ressourceneffizienz
Tags: Nitrobenzol ? Tetrahydrofuran ? Aceton ? Chemische Industrie ? Salzsäure ? Stickstoff ? Frankreich ? Energieversorgung ? Kostenrechnung ? Probenaufbereitung ? Chemikalien ? Produktionskosten ? Produktionstechnik ? Reaktor ? Industrieanlage ? Reinigungsmittel ? Energieressourcen ? CO2-Äquivalent ? Klimawandel ?
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Language: Deutsch
VDI ZRE (2015): Ressourceneffizienz im Maschinen- und Anlagenbau – Potenziale der Miniaturisierung [abgerufen am: 05.07.2022], verfügbar unter:
https://www.ressource-deutschland.de/fileadmin/user_upload/1_Themen/h_Publikationen/Kurzanalysen/VDI-ZRE_Kurzanalyse-14_Miniaturisierung.pdf (PDF)Accessed 1 times.