Conception d'un système de production d'eau pour injection (EPI) pour un établissement mondial de biotechnologie d'une CMO pour la fabrication de mAb/protéines recombinantes.
Défi du client
Dans le cadre d'un projet de construction d'une nouvelle installation de biotechnologie CMO de 350 millions de dollars en Irlande, EPI a dû assurer le traitement en amont et en aval de trois unités de production distinctes.
Chaque unité de production a été conçue avec un réservoir de stockage d'EPI et une boucle de distribution dédiés. En amont des réservoirs de stockage, l'EPI est générée simultanément pour les trois unités. Le défi consistait à s'assurer que les ensembles de production avaient la capacité d'alimenter les trois réservoirs de stockage d'EPI au besoin, ainsi que de prendre en compte la maintenance planifiée et non planifiée et le lavage à contre-courant/la régénération au niveau du skid de prétraitement.
Le client a stipulé que la redondance n+1 doit être prise en compte dans l'équipement de production de tous les services techniques propres.
Notre approche et solution
Travaillant en collaboration avec le client et les fournisseurs d'utilités propres, les ingénieurs d'IPS ont convenu d'une solution de conception qui assure une redondance complète de la génération d'EPI.
Le concept initial consistait à produire, stocker et distribuer de l'eau purifiée (EP) et de l'EPI. Après avoir réalisé une étude d'analyse des coûts, il s'est avéré économiquement viable d'éliminer l'EP et d'augmenter la capacité des alambics d'EPI à compression de vapeur (CV). Les alambics d'EPI sont désormais alimentés directement à partir de l'ensemble des eaux de prétraitement, sans le tampon d'un réservoir de stockage.
Avec la suppression de l'EP, la demande d'EPI a augmenté. L'équipe a envisagé deux options pour répondre à cette demande :
Option 1 - 2 x 17 000LPH alambics d'EPI à CV
Option 2 - 3 x 13 500LPH alambics d'EPI à CV
Avec la première de ces options, si l'un des alambics d'EPI venait à être mis hors service, les alambics d'EPI restants ne seraient toujours pas en mesure de répondre à la demande totale de l'installation. Il a donc été décidé d'opter pour l'option 2, qui permettrait également un agrandissement ultérieur.
La conception du skid de l'eau de prétraitement a également été réévaluée afin d'assurer une redondance N+1. Chaque alambic d'EPI est alimenté par un skid de prétraitement, chaque skid de prétraitement ayant la capacité d'alimenter un second alambic d'EPI au besoin.
Afin d'assurer une redondance complète au niveau des alambics et des réservoirs de stockage d'EPI, les trois alambics d'EPI ont la capacité d'alimenter les trois réservoirs de stockage d'EPI.
La conception de la génération d'EPI comprend les éléments suivants :
- 3 x paquets d'eau de prétraitement, un affecté à chaque alambic d'EPI avec la possibilité d'alimenter un deuxième alambic d'EPI
- 3 x alambics d'EPI à CV fonctionnant en service / Assistance 1 / Assistance 2.
- 3 x réservoirs de stockage d'EPI (un par unité de production.)
Les résultats
La simplification du skid de prétraitement et la suppression du stockage et de la distribution des eaux usées représentent une économie potentielle de 428 000 € par an. Ce chiffre est basé sur les économies réalisées sur les coûts opérationnels fixes, la répartition des économies sur les coûts d'investissement sur 10 ans et l'augmentation des coûts opérationnels variables due à l'augmentation de la demande d'EPI. La conception a également permis de réduire la surface globale dans l'espace technique des services techniques propres.
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