[發明專利]C12-C13長鏈二元酸的精制方法

有效

• 申請號: 201110269422.5
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102329211A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 盧利玲;洪軍業;桂秋芬;王毅
• 申請（專利權）人: 淮安清江石油化工有限責任公司
• 主分類號: C07C51/42
• 分類號: C07C51/42;C07C55/02;C07C55/21
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

技術領域

本發明涉及生物化工領域中微生物發酵法生產長鏈二元酸工藝，具體涉及C₁₂-C₁₃長鏈二元酸的精制方法。

背景技術

長鏈二元酸是一種有著重要和廣泛工業用途的精細化工產品,是制造高級香料、高性能尼龍工程塑料、高檔尼龍熱熔膠、高溫電解質、高級潤滑油、高級油漆和涂料、耐寒性增塑劑、樹脂、醫藥和農藥的重要原料。10個碳以上的長鏈二元酸在自然界中不單獨存在，其來源有三種。一、植物油裂解制?。阂徊糠珠L鏈二元酸，可以從植物油裂解制取，但其純度只達到70%左右，且受農田和氣候等條件的限制，其產量都不大。二、化學合成法制取：所有的長鏈二元酸都不可能用化工方法從石油中的正構烷烴直接氧化制取，因為化學氧化時，正構烷烴發生斷鏈而得不到和正構烷烴相應鏈長的單一二元酸，迄今，僅有十二碳二元酸可以通過化學方法合成進行工業化生產，它是以丁二烯為原料，經過9個復雜的反應步驟合成的，既需要高溫、高壓和催化劑，又需防火、防爆和防毒裝置，由于條件苛刻、步驟多、收率低、成本高和環境污染嚴重，影響其大規模工業化生產。三、生物工程技術生產：微生物具有一種特異的氧化能力，通過胞內酶的作用，可在常溫常壓下，氧化石油中的正構烷烴的兩端兩個甲基，一步加上4個氧原子，生成與基質正構烷烴相應鏈長的各種長鏈二元酸，此法開辟了長鏈二元酸的新來源，彌補了化工生產的不足。

上世紀60-70年代，各國相繼開展了微生物氧化正構烷烴生產長鏈二元酸工藝路線的可行性研究，發酵法生產長鏈二元酸的工藝產業化的障礙，包括生物發酵技術的開發和二元酸的提取和精制。上世紀70～80年代國內外在生物發酵技術上取得突破，如中國科學院微生物研究所培育的一株熱帶假絲酵母突變株，產酸水平已經由60-80g/L提高到130-160g/L，達到工業化生產的水平，并申請兩項國家專利，由此發酵法生產長鏈二元酸開始進入小規模工業化生產階段。

發酵結束后的長鏈二元酸發酵液經破浮分層、活性炭脫色、酸化結晶、板框壓濾、干燥后得到的二元酸產品，其色澤、純度、總氮含量、灰份等指標均達不到聚合級要求，嚴重影響下游產品的質量。因此，如何提高生物發酵法生產長鏈二元酸的產品質量成為生產企業和科研單位共同關注的焦點。

目前精制長鏈二元酸的方法一般分為溶劑法和水相法兩大類。其中溶劑法雖能解決上述問題，但由于所用的有機溶劑大多數具有強烈的揮發性、腐蝕性且有毒有害、易燃易爆，因此對設備的密閉性、材質有較高要求，對生產裝置的安全、環保、職業衛生有特殊要求，增加投資成本。另外，有機溶劑的價格較高、損耗較大，產品精制的成本居高不上，缺乏市場競爭力。水相法克服了溶劑法的缺陷，但其產品的純度、外觀色澤、總氮含量等指標不能達到聚合級要求。如日本礦業公司在JP56-261193、JP56-261194中提出了水相法分離二元酸的方法，其操作過程是將終止發酵液經堿化靜置、離心除菌、加硅藻土吸附未反應物和反應副產物后過濾，濾液經酸析結晶，最后經過濾和干燥得到二元酸產品。該方法存在的主要問題是堿化靜置過程存在細胞自溶，使細胞內蛋白質、色素等雜質溶入發酵液中，因此二元酸產品總酸純度最高只有98.5%，且產品有色物質難以除去，使產品外觀呈淡茶色。另外，還有國內撫順研究院開發的通過對發酵液的適當預處理，經反復加熱、結晶、洗滌等步驟來精制長鏈二元酸，但都由于步驟繁瑣、過程難于控制、產品的純度達不到要求、收率低等缺點而不能被工業化推廣應用。如撫順研究院在CN98121048.1中提出的長鏈二元酸單鹽結晶技術，是將二元酸發酵液經酸化，生成長鏈二元酸單鹽，再加熱溶解、冷卻結晶、過濾得單鹽濾餅，再將單鹽濾餅加熱溶解并酸化使之完全生成長鏈二元酸，最后經冷卻結晶、過濾、洗滌和干燥等步驟制得純度大于99W%的二元酸產品。該方法利用長鏈二元酸單鹽吸附色素及蛋白質能力弱的特點成功地降低了產品的色度，提高了產品的質量。但是，由于生成單鹽的工藝過程難以控制，操作步驟繁瑣且得到的產品單酸含量低、收率低等缺點而難以被工業化推廣應用。因此，開發出廉價的、安全環保的、操作簡單的二元酸精制技術，使最終產品達到聚合級要求一直是廠家關注和研究的焦點。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種C₁₂-C₁₃長鏈二元酸的精制方法，該精制方法采用成本低廉、無毒無害、安全環保的溶劑對長鏈二元酸粗品進行精制，得到可用于后續聚合工藝的長鏈二元酸精品。

本發明的技術解決方案是該精制方法包括以下步驟：