Design and operation of simulating moving bet processes for fine chemical and pharmaceutical separations

Diseño y operación de un proceso simulado de lecho fluidizado para química fina y separaciones farmacéuticas

El objetivo de este trabajo es ampliar el intervalo de aplicaciones SMB (Simulated Moving Bed, o Lecho Móvil Simulado), e incluye tanto separaciones quirales como separaciones multifracción y multicomponente, tales como bioseparaciones. En este contexto, se han realizado dos nuevos paradigmas SMB, el gradiente de solvente SMB (SG-SMB) y las tres fracciones SMB (3F-SMB). Además, se considera la posibilidad de combinar SMB y cristalización, y, para proporcionar una herramienta para implementar el proceso SMB apropiadamente en producción, se ha desarrollado y probado un esquema de control optimizado para SMBs.

El Lecho Móvil Simulado (SMB) es un proceso de separación continuo multicolumna cromatográfica, el cual está bien consolidado para la separación basada en adsorción de hidrocarburos, así como de químicos finos. Esta tecnología es empleada ampliamente, particularmente para la separación de enantiómeros, los cuales tienen propiedades físicas idénticas, haciendo imposible su separación por cualquiera de los métodos clásicos de separación. La tecnología SMB cubre un amplio intervalo de escalas de producción, desde escala laboratorio (la cual usa columnas cromatográficas con un diámetro interno de 0.46 cm.), pasando por unidades de producción multitonelada licenciadas por Novasep para separaciones quirales (con diámetros de columna entre 20 y 100 cm.) hasta la unidad SMB más grande licenciada recientemente en Corea del Sur por el Instituto Francés del Petróleo, con un diámetro de columna de 8 m para la producción de 700.000 toneladas de p-xileno.

La evolución de las industrias de alimentos, agroquímicas, farmacéuticas y biotecnológicas se mueve claramente hacia productos y procesos más puros, debido a las regulaciones estrictas y las crecientes preocupaciones medioambientales. Esta tendencia apunta hacia mejores tecnologías, particularmente tecnologías de separación de procesos, las cuales son mejor controladas una vez implementadas. La cromatografía preparativa, particularmente empleando SMBs, ha incrementado su importancia como un proceso de separación y purificación en las industrias anteriormente mencionadas, ya que es flexible, energéticamente eficiente y alcanza desempeños de pureza altos.

Actualmente, la tecnología SMB es adoptada en estas industrias para aplicaciones difíciles, tales como la resolución de enantiómeros, y es considerada atractiva para tareas de separación complejas, tales como bioseparaciones o separación de compuestos naturales que involucran un número de compuestos difíciles de caracterizar. Por ello, existe ahora un gran número de aplicaciones potenciales a pequeña escala de El Lecho Móvil Simulado (SMB) es un proceso de separación continuo multicolumna cromatográfica, el cual está bien consolidado para la separación basada en adsorción de hidrocarburos, así como de químicos finos. Esta tecnología es empleada ampliamente, particularmente para la separación de enantiómeros, los cuales tienen propiedades físicas idénticas, haciendo imposible su separación por cualquiera de los métodos clásicos de separación...