Zrównoważona produkcja chemikaliów
W idealnych warunkach procesów przepływu ciągłego substraty wpływają do reaktora i wchodzą w kontakt z unieruchomionymi katalizatorami, aby przejść transformację chemiczną. Otrzymany produktu opuszcza reaktor w stanie czystym, gotowy do użytku bez konieczności dodatkowej separacji czy oczyszczania. Aby zrealizować to ambitne założenie, zespół 13 partnerów akademickich i 6 przemysłowych z całej Europy wziął udział w projekcie SYNFLOW (Innovative synthesis in continuous-flow processes for sustainable chemical production). W pracach połączono katalizę molekularną, metody unieruchamiania i inżynierię reakcji chemicznych. Uczestnicy projektu stworzyli podstawy dla nowych i szeroko stosowanych zrównoważonych technologii produkcji chemicznej i farmaceutycznej o małej i średniej skali. Celem projektu SYNFLOW było przejście od procesów opartych na partiach produkcyjnych, obejmujących wiele osobnych operacji, do wysoce zintegrowanego i elastycznego przetwarzania katalitycznego z przepływem ciągłym. Naukowcom udało się z powodzeniem przetestować projekt procesu katalitycznego. Procesy przepływu ciągłego pozwoliły na zwiększenie wydajności, co jest szczególnie korzystne dla produkcji chemicznej i farmaceutycznej o małej i średniej skali. Zrównoważoną metodologię projektowania procesów oparto na wynikach doświadczeń i analiz koncepcyjnych. Projekt skierowany był do producentów chemikaliów czystych i specjalistycznych oraz środków farmaceutycznych, gdyż branże te charakteryzują się dużą różnorodnością syntetyzowanych struktur chemicznych. Aby przeanalizować szersze skutki koncepcji SYNFLOW, przeprowadzono studia przypadków, będących przykładami ogólnych problemów w tych dziedzinach. W ramach projektu przeprowadzono sześć studiów przypadków przemysłowych, określonych przez wybranych partnerów przemysłowych. Studia przypadków przedstawiała typy reakcji takie jak tworzenie wiązań C-N i C-oraz redukcje stechiometryczne, cechujące się wytwarzaniem odpadów oraz nieefektywnym wykorzystaniem zasobów i energii. W projekcie SYNFLOW przygotowano wskazówki na temat przydatności komercyjnej, bezpieczeństwa, wpływu na środowisko i wydajności omawianych technologii. Lepsza wydajność procesu pozwoli różnych firmom na wykorzystanie procesów przepływu ciągłego.
Słowa kluczowe
Zrównoważone, produkcja chemiczna, procesy przepływu ciągłego, katalizatory molekularne, farmaceutyczne