In response to the imperative for increased sustainability in pharmaceutical manufacturing, this project investigates solvent recycling to reduce environmental impact and promote circular economy practices. AstraZeneca, a global pharmaceutical leader, aims to enhance its sustainability efforts by exploring toluene recycling in the manufacturing of esomeprazole at Site API in Snäckviken, Sweden.

The objective of the project was to identify the optimal separation and recovery system for toluene, focusing on achieving a minimum recovery rate of 90,0% and purifying waste streams to a purity of at least 99,5% by weight. Compliance with cGMP standards and mitigation of cross-contamination risks are also essential considerations.

Using literature studies and simulations conducted on Aspen software, liquid-liquid extraction combined with distillation emerged as the most suitable technique. This approach achieved a toluene recovery rate of 98,3% with a purity of 99,5%, alongside a methanol recovery rate of 97,8% at 99,1% purity. Annually, this translates to savings of 630 tons of toluene and 344 tons of methanol.

The results of the simulations validate the effectiveness of the proposed recycling system, which utilizes two extractors and two distillation columns to meet project objectives while addressing critical operational and environmental concerns. However, pilot-plant testing and experimental validation are recommended before scaling this process to industrial implementation, ensuring robustness and reliability in real-world applications. This project underscores a viable pathway for pharmaceutical companies to reduce carbon emissions and reliance on petroleum-based solvents, fostering sustainable and economically feasible manufacturing practices.

I svar på behovet av ökad hållbarhet inom läkemedelstillverkning undersöker detta projekt återvinning av lösningsmedel som ett sätt att minska miljöpåverkan och främja cirkulär ekonomi. AstraZeneca, en global ledare inom läkemedelsindustrin, strävar efter att förbättra sin hållbarhet genom att utforska återvinning av toluen vid produktionen av esomeprazol på Site API i Snäckviken, Sverige.

Projektets mål är att identifiera det optimala separation- och återvinningssystemet för toluen, med fokus på att uppnå en återvinningsgrad på minst 90,0% och rena avfallsströmmarna till en renhet av minst 99,5 vikt-%. Efterlevnad av cGMP-standarder och hantering av risker för korskontaminering är också centrala överväganden.

Genom litteraturstudier och simuleringar utförda i Aspen-programvara framstod extraktion kombinerat med destillation som den mest lämpliga tekniken. Detta system uppnådde en återvinningsgrad för toluen på 98,3% med en renhet på 99,5%, samt en återvinningsgrad för metanol på 97,8% med en renhet på 99,1%. Årligen motsvarar detta besparingar på 630 ton toluen och 344 ton metanol.

Simuleringsresultaten bekräftar effektiviteten i det föreslagna återvinningssystemet, som använder två extraktorer och två destillationskolonner för att uppnå projektets mål samtidigt som det hanterar kritiska operativa och miljömässiga frågor. Dock rekommenderas systemet att simuleras i pilotskala tillsammans med experimentell validering innan denna process skalas upp till industriell implementering, för att säkerställa robusthet och tillförlitlighet i verkliga tillämpningar. Detta projekt visar på en hållbar väg för läkemedelsföretag att minska koldioxidutsläpp och beroendet av petroleum-baserade lösningsmedel, främjande av tekniskt och ekonomiskt hållbara tillverkningsprocesser.