[發明專利]一種發酵有機酸的精制方法

有效

• 申請號: 201210442787.8
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103804173A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 高大成;李曉姝;吳丹
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C07C51/48
• 分類號: C07C51/48;C07C51/47;C07C51/43;C07C55/21;C07C55/02
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技術領域

本發明涉及一種有機酸的精制方法，特別是從發酵液中獲得高純度有機酸的方法。

背景技術

本發明所指的有機酸分子通式為C_nH_2n-2O₄，其中n為10-18，是微生物利用液蠟等發酵而得到的代謝產物。其發酵液是復雜的多相體系，其中含有未反應的碳源、微生物細胞及碎片、未利用的培養基和代謝產物以及微生物的分泌物等，尤其是其中含有大量蛋白質、色素和灰分等雜質，嚴重影響產品的純度和應用，并給該種類有機酸的提取與精制帶來了困難。

目前，市場上對該種類有機酸純度要求很高，特別是聚合級的純度要求更高，一般要求有機酸單酸純度在98.5wt%以上，總氮＜30μg/g，目前只有用有機溶劑法提純才能獲得符合此要求的聚合級產品，而且一般情況下，即使純度達到要求，其總氮含量仍較難達到要求。

CN01142806.6公開的長鏈二元酸精制方法中，以長鏈二元酸干粉為原料，使用醇類作溶劑精制長鏈二元酸。該法首先發酵液中的二元酸先經活性炭吸附后，再酸化結晶、過濾、水洗和干燥二元酸結晶濾餅得到長鏈二元酸干粉，然后采用有機溶劑進行精制。該方法中，精制二元酸采用的溶劑是醇類，在加熱溶解時，醇易與二元酸發生酯化反應，導致最終產品純度的降低，限制了在聚合方面的應用。該方法精制的原料為含水的濾餅經干燥后得到二元酸干粉，對原料含水量的限制降低了該方法的操作彈性，增加了粗酸干燥的設備，導致此工藝流程較長，增加了生產成本。在有機溶劑精制二元酸時，采用吸附劑一般能達到脫色的要求，但仍較難脫除其中的小分子蛋白，使總氮含量不符合要求。

CN200410018255.7公開的長鏈二元酸精制方法中，首先對發酵法反應液進行預處理，以除去其中的菌體及殘留烷烴或脂肪酸，得到有機酸清液，然后進行酸化結晶，酸化結晶液再經板框壓濾得到有機酸粗品；最后將得到的粗品通過刮膜蒸發、短程蒸餾裝置在高真空條件下精制或采用有機溶劑精制。該方法得到的二元酸粗品與溶劑混合溶解后，沒有采取過濾等脫除去不溶性雜質的操作步驟，這樣在降溫結晶過程中不溶性雜質必然吸附結晶表面，影響了產品純度，給產品的應用帶來了不良的影響。而且該方法中的溶劑精制二元酸過程，包括了兩次的溶劑重結晶操作，溶劑耗費量較大，增加了溶劑回收精制的負擔，導致操作過程較為復雜，并且采用溶劑法精制得到的二元酸純度最高僅有98.75wt%，在生產稍有波動時，就可能得不到合格的產品。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種有機酸的精制方法。與現有技術相比，本發明方法工藝簡單，能耗低，物料消耗少，所得到的有機酸純度高，小分子蛋白質和色素等雜質含量低，適宜于工業化生產。

本發明的有機酸的精制方法，包括：

I、將終止發酵液加熱滅活；

II、酸化使有機酸結晶析出，獲得有機酸結晶液；

III、將有機酸結晶液或過濾得到的有機酸濾餅與有機溶劑混合使有機酸溶解，所述的有機溶劑為碳數為2~8的醚類，其中向上述體系中加入質量濃度為0.5%~30.0%的堿性溶液，優選為1.0?wt%~15.0?wt%，堿性溶液的加入量為有機酸干基重量的20wt%~500?wt%，優選為50?wt%~200?wt%，混合均勻后進行有機相和水相分離；

IV、分離后的有機相經水洗滌后，加入吸附劑，過濾脫除固形物；

V、步驟IV得到的有機相冷卻至有機酸結晶析出，經過濾，干燥得到精制的有機酸產品。

本發明方法中，步驟I所述終止發酵液為微生物利用液蠟發酵而得到的代謝產物，其中含有的有機酸分子通式為C_nH_2n-2O₄，其中n為10-18，有機酸可以是單一一種有機酸，也可以是混合有機酸。終止發酵液加熱滅活后，可以進行過濾脫除菌體等雜質，過濾可以采用膜過濾等常規方法和設備。也可以在步驟III中過濾脫除菌體等雜質。加熱滅活溫度一般為75℃～100℃。

本發明方法中，步驟II所述的酸化可以采用常規方法進行。所述酸化的pH值為2.0~4.0，加熱溫度為80~100℃。本發明上述的酸化所用的酸可以是任意濃度的H₂SO₄、HNO₃、HCl或H₃PO₄。