CoRIAC- project werpt vruchten af: proefinstallaties voor een nieuw type reactor geïnstalleerd Het CoRIAC-project in het onderzoeksprogramma van het Action Plan Process Intensification lopende bij projectpartner ISPT heeft de laatste fase bereikt. In dit project werken elf partners samen aan het wegnemen van drempels voor de overgang naar continue reactoren voor productie van fijnchemicaliën en farmaceutische producten. Na het behalen van positieve onderzoeksresultaten werd in de zomer van 2013 begonnen met de bouw van twee pilotinstallaties om de nieuwe technologie in de praktijk te beproeven. Begin 2014 werden de pilotinstallaties geplaatst op de sites van DSM Geleen en Janssen Pharmaceutica in het Belgische Geel. CoRIAC staat voor Demonstration of Continuous Reactors with In-Line Analytics for Fine Chemicals Production. Het project startte in 2010 met een onderzoek naar chemische reacties in de fijnchemie en farma zoals die zich nu afspelen. De industrie wil van batchprocessen in de productie naar continue processen. Deze zijn energie-efficiënter, gaat zuiniger om met grondstoffen en is minder verontreinigend. Batch-to-continuous is één van de mogelijkheden voor procesintensificatie. In een continu proces voer je onafgebroken grondstoffen aan en gaat de productie constant door. Dit tevens geeft de mogelijkheid om eenvoudiger het proces op te volgen (PAT) aangezien de procescondities niet wijzigen in de tijd. Projectpartner en onderzoeksinstelling TNO heeft in haar lab aangetoond dat de reacties in een nieuwe productiemethode veel beter verlopen. Het komt er nu op aan dit in de praktijk te bewijzen’, aldus TNO’er Monique Oldenburg, voormalig projectleider van het ISPT consortium, in een eerder gepubliceerd artikel. Het project heeft inmiddels de demonstratiefase bereikt. In januari van dit jaar werd bij DSM een Oscillating Flow Reactor (OFR) geplaatst en in maart bij Janssen Pharmaceutica een Slurry Flow handling Unit (SFU). Voor deze SFU is het de bedoeling aan te tonen dat we een groot deel heterogene processen- die in de farma-productie meer dan de helft van de processen uitmaken - in flow kunnen uitvoeren op de pilootinstallatie, waardoor we de voordelen van flow (efficiënter, veiliger, goedkoper) ook voor deze processen kan bekomen worden. Zoals Bert Brabants van Janssen Pharmaceutica aangeeft. Voor de bouw van de installaties werd het basisontwerp verfijnd onder aanvoering van Zeton, ontwerper en bouwer van onder meer complexe chemische installaties. Zeton was vanaf het begin betrokken bij het CoRIAC project. Met 28 jaar ervaring op het gebied van ontwerpen en bouwen van geautomatiseerde skid mounted pilot plants voor de procesindustrie, kon Zeton een waardevolle bijdrage leveren in het realiseren van de uiteindelijke procesinstallatie voor het CoRIAC project. In de eerste fase was Zeton’s rol met name gericht op het adviseren in engineering vraagstukken in relatie tot de verschillende reactoren en de mogelijke integratie in de procesinstallatie. Aansluitend is in samenwerking met de CoRIAC-partners een basic design traject gestart om de installatie concreet te ontwerpen en af te stemmen voor implementatie bij de uiteindelijke gebruiker. Het projectteam heeft vervolgens het detail ontwerp, materiaalinkoop, constructie en testen uitgevoerd, waarna de uiteindelijke installatie op site is geleverd en geïnstalleerd. De kracht van het project ligt in de samenwerking over de hele keten: eindgebruikers, toeleveranciers, en systeemontwerpers. De deelnemende bedrijven zijn Procter & Gamble, DSM, Janssen Pharmaceutica, Mettler-Toledo, Bronkhorst, ESK, Chemtrix, en Zeton. De technischwetenschappelijke inbreng komt van TNO en TU Eindhoven, coordinatie en ondersteuning komt van ISPT. “Voor elk van de partijen afzonderlijk is deze innovatie onmogelijk te realiseren. Door samen te werken hebben we het proces mogelijk gemaakt en zelfs versneld.”. Daarbij heeft de financiële steun vanuit de overheid geholpen door de financiële drempel voor participatie voor de betrokken bedrijven en onderzoeksinstellingen te verlagen. Er zijn namelijk teveel barrières die implementatie tegenhouden waardoor niet direct een korte termijn businesscase is te genereren (zie figuur). Naast directe resultaten heeft het project ook geleid tot verhoogde kennisopbouw voor het bedrijfsleven en de betrokken onderzoeksinstellingen. Er is meerdere malen geparticipeerd in internationale foca waardoor kennis is genomen van de laatste state-of-the-art op internationaal niveau en waardoor de generieke resultaten zijn verspreid voor algemeen nut. Daarnaast hebben de technologie-leveranciers binnen het consortium veel geleerd voor potentiele toekomstige producten door de dialoog met zowel industrie als onderzoeksinstellingen. Een laatste -maar niet minst belangrijk- punt is dat met het project een tweetal piloting mogelijkheden zijn geschapen waar ook andere partijen buiten het consortium nut van kunnen gaan hebben. Het beste overtuigende bewijs dat een bepaalde technologie werkt is natuurlijk demonstratie in de praktijk. Alleen dan kunnen er stappen genomen gaan worden voor verdere implementatie. Dat is dan ook de uitdaging in komende maanden voor het CoRIAC project: aantonen dat het werk van de afgelopen jaren zich uitbetaalt in twee goed functionerende pilot opstellingen. “Hiermee heeft het consortium voor de toekomst dan niet alleen de gevalideerde kennis over procesontwikkeling verder uitgebreid, maar ook pilot faciliteiten tot beschikking”, aldus de projectleider Gerhard Reeling Brouwer. Common barriers to the implementation of PI technologies are summarized in the figure below: Technical/equipment Additional fundamental research required for several PI technologies Several PI technologies have been implemented in a limited number of plants, but have a much wider application potential Reliability demands (unproven technology) Limited piloting possibilities Retrofitting PI technologies in Current plants difficult Economic Insufficient pay-back on new process technology Culture/organization Lack of PI knowledge and know-how in the industry Suppliers for industrial applications are not present or insufficiently involved Lack of awareness of international developments Lack of chain vision IP issues for cooperation during R&D/development