プロセスろ過から最大の利益を引き出す方法：パート1、運用コストの節約
ろ過システムの運用コスト抑制を最優先事項としているのは、あなただけではありません。アクセンチュアの最新レポートによると、化学企業の69%が、市場での競争力を維持するためにコスト抑制を最優先事項としています。また、約80%が、新規市場参入、新製品開発、および新たな基盤技術の導入に関する事業計画に、コスト抑制戦略を盛り込んでいます。
この記事は、プロセスろ過を最大限に活用する方法を深く掘り下げるシリーズ記事の一部です。今回は、高性能ろ過システムへのアップグレードによって得られる、目に見えるメリットと目に見えないメリットの多くを詳細に解説します。この記事では、ろ過システムの運用コストを詳しく見ていきながら、収益性をはじめとする様々な側面に焦点を当てていきます。
ろ過システムの選択
ろ過システムを選択するとき、いくつかの重要な決定を行う必要があります。 標準のフィルタープレスまたは圧力リーフフィルターは、より高度なシステムよりも初期コストが低いため、これは単純な選択のように思えるかもしれません。 しかし、コストは時間の経過とともに増加し、より安価なオプションを長期的に非効率的な選択肢にします。
ろ過システムに支払う初期価格は、そのシステムの総所有コストとはかけ離れています。 初期コストの低いオプションを選択したが、他のオプションほどエネルギー効率が良くなく、使いやすいオプションを選択したとします。 その結果、フィルタープレスがシステムを実行するために大量の時間とエネルギーを消費し、人件費が増加し、場合によってはメンテナンスと修理のコストが増加する可能性があります。 スケジュールされた、またはスケジュールされていない修理やメンテナンスのために機器がオフラインになると、全体的な稼働時間と製品のスループットが低下します。 これらすべてが組み合わさって、最初に求めていたコスト削減を打ち消します。
時間、コスト、およびエネルギーを節約する代替手段があります。 閉ループの自動ろ過技術を使用すると、可動部品のないろ過システムを設置できます。 制御室の快適さからその場で操作および洗浄できるもの。 すでに計画されているシャットダウンの前後に簡単にスケジュールできるメンテナンスを備えたもの。
ろ過システムのこれらのライフサイクル運用コストを詳しく見て、それらが長期にわたってどのように比較されるかを見てみましょう。
ライフサイクルコストを見る
化学企業の69%は、技術をアップグレードすることで操業コストを半減できると考えており、それは事実です。つまり、フィルタープレスや加圧リーフフィルターを初期費用で購入する方が安く済むかもしれませんが、これらの技術を稼働させるために下流工程で犠牲にしなければならないことを考えると、操業コストは大幅に増加します。ライフサイクルコストを検討する際に考慮すべき点は以下のとおりです。
エネルギー。これらのシステムは数十年にわたって使用される可能性があるため、初期設備費用はシステムの運用・管理にかかる総コストのごく一部に過ぎません。これは、家庭でエネルギー効率の良い家電製品に買い替えるのとよく似ています。初期費用は少し高くなるかもしれませんが、所有コストは低く抑えられ、長期的には節約につながります。クローズドループ式のMott HyPulse® LSIは回転部品を使用せず、オンラインクリーニングを開始するために少量の窒素またはその他の清浄な空気源のみを消費します。
触媒。プロセスでプラチナ、パラジウム、ロジウムなどの高価な触媒を使用している場合、ろ過技術を最大限に活用する必要があるのは言うまでもありません。機械式フィルターでは通常、プロセス内の触媒の約 80 ～ 90% しか捕捉できないため、これらの用途でサブミクロンろ過を実現するインセンティブが非常に高く、年間数十万ドル以上の変動触媒コストを簡単に節約できます。多孔質金属フィルターシステムは、リサイクルまたは再生のために触媒の微粒子の最大 99.9% を捕捉できるため、触媒の回収だけでも簡単に ROI を計算できます。たとえば、毎年 300 万ドルを触媒コストに費やしているとします。80% の触媒を捕捉する 50 万ドルのフィルタープレスを購入するか、99.9% をろ過する 250 万ドルの多孔質金属ソリューションを購入するかの選択を迫られます。サブミクロンサイズの粒子を捕捉する多孔質金属媒体を利用することで、触媒の変動費を年間約60万ドル節約できます。つまり、200万ドルの追加投資に対する回収期間は4年未満となり、この記事に記載されているその他のメリットは含まれていません。
交換。フィルタープレスや加圧リーフフィルターでは、布、フレーム、ガスケットなどの部品を常に交換する必要があります。多孔質金属技術では、エレメントを1年かそこらで取り外し、外部を洗浄してから再び使用するだけで済みます。予備のエレメントセットを用意しておけば、連続プロセスはエレメントを安全に交換する時間だけ停止するだけで済みます。多孔質金属エレメントは、フィルタープレスやプレートフレームフィルターのように定期的に部品を交換する必要がないため、交換が必要になるまで何十年も使用できます。このような頻繁なメンテナンスは、調達とメンテナンスのコストを大幅に増加させ、部品の故障の可能性を高め、製品のスループットの低下につながります。
ダウンタイム。システムがメンテナンスや修理のために停止すると、必ずコストが発生します。生産期限を守る代わりに、清掃や部品の交換、改修といったダウンタイム作業に労働力が費やされます。従業員の負傷リスクは、機器との接触回数に直接関係します。従業員がフィルタープレスや加圧リーフフィルターを手作業で清掃しなければならない頻度を考えてみてください。これが、Mott HyPulse® LSIテクノロジーがお客様にとって魅力的な理由です。操作はほぼ簡単で、バルブをいくつか切り替えてボタンを押すだけで、フィルターエレメントからケーキを完全に逆洗でき、すぐに次の生産工程に備えることができます。
労働力。ライフサイクルコストには、常に人件費を考慮に入れる必要があります。完全自動化されたフィルターシステムを選択することで、労働力を他の業務に振り向けたり、プロセスの維持に必要な労働力を削減したりすることが可能になります。
ろ過システムを評価するより良い方法
ライフサイクルコストを検討することは重要ですが、先行投資コストによって、企業の財務担当者は緊張する可能性があります。 ろ過システムに多額の資本支出を推奨する前に、化学会社の固有のニーズに最適化されたシステムを確実に入手したいとします。
これは、モットのチームとの協力が大きな違いを生むことができる場所です。 フィルターシステムの設計には段階的なアプローチを採用しているため、多額の設備投資を行う、または推奨する前に、ラボでフィードサンプルをテストして、プロセスに最適な媒体と多孔度を選択できます。 モットのエンジニアリングチームは、長年のインストール経験と少しの科学とエンジニアリングを組み合わせて、システムのろ過効率、容器のサイズ、交換サイクルを正確に決定することができます。 これにより、フィルターの交換を事前に計画し、予期しないシャットダウンの可能性を回避できます。 また、これらのシステムから期待できる寿命とパフォーマンスを証明するために必要なデータを提供し、ROI計算を簡素化します。 機器のアップグレードに関する推奨やリクエストを行う前にフィルターテストを行うと、会社の費用、時間、エネルギーなどを節約できます。 それは企業の顔に笑顔をもたらす種類のニュースです。
Mott社とのフィルター実現可能性テストをご検討いただく場合、次にどのような手順を踏む必要があるのでしょうか？こちらの短い動画で、その疑問にお答えします。また、ライフサイクルコストや運用コスト全般、つまりフィルターシステムに関するあらゆることについて、皆様のご意見をお聞かせいただければ幸いです。皆様から学び、私の考えも共有したいと思っています。ご連絡をご希望の場合は、LinkedInで私を見つけるか、メールをお送りください。皆様との対話を楽しみにしています！
執筆者：パトリック・ヒル
役職：フィールドエンジニアリング担当ディレクター
