[發明專利]一種長鏈二羧酸的提純方法

在審

• 申請號: 201410585416.4
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN105622391A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 李曉姝;高大成;師文靜;姚新武;樊亞超
• 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大連石油化工研究院
• 主分類號: C07C55/21
• 分類號: C07C55/21;C07C55/02;C07C51/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種長鏈二羧酸的提純方法，特別是從發酵液中獲得高純度長鏈二羧酸的方法。

背景技術

長鏈二羧酸分子通式為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，并給該種類二羧酸的提取與精制帶來了困難。

目前提取長鏈二羧酸的方法一般分為溶劑法和水相法。雖然溶劑法可以解決上述問題，但由于溶劑法存在投資大，設備腐蝕嚴重，產品中殘留有溶劑和烷烴以及生產安全性和環境污染等問題，該方法的使用受到了很大限制。傳統的水相提純方法雖然克服了溶劑法的缺陷，但是其產品純度和收率不能達到較高指標。

CN01142806.6公開的長鏈二羧酸精制方法中，以長鏈二羧酸干粉為原料，使用丙酮、甲醇和乙醇作溶劑精制長鏈二羧酸。該法首先發酵液中的二羧酸先經活性炭吸附后，再酸化結晶、過濾、水洗和干燥二羧酸結晶濾餅得到長鏈二羧酸干粉，然后采用有機溶劑進行精制。該方法精制的原料為含水的濾餅經干燥后得到二羧酸干粉，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。而且該方法在獲得二羧酸結晶濾餅之前的堿性二羧酸鈉鹽的水溶液中及溶劑精制過程中，共進行了兩次活性炭吸附處理，相關領域的技術人員都了解，增加一次活性炭處理過程，會增加設備投資和生產成本，并且活性炭用量與產品的損失是成正比的，活性炭用量越大，產品的收率越低。而且在有機溶劑精制二羧酸時，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。

CN1255483A公開了一種水相法分離二羧酸的方法：將終止發酵液加熱除去未反應的烷烴，再加硅藻過濾除菌；濾液經調pH值得到酸餅和濾液；濾液又加活性炭脫色，然后過濾；又用脫色后的濾液溶解之前得到的酸餅，酸化；最后得到結晶，經烘干得到二羧酸產品。此方法操作步驟繁瑣，操作成本高，而且二羧酸產品收率太低，純度亦不高，烷烴回收率低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種長鏈二羧酸的提純方法。本發明方法采用雙水相萃取與超重力結合處理精制二羧酸，不但縮短了工藝流程，節省了設備、時間和能耗等投入，并且可以得到純度高、總氮含量低的精制產品，更適宜于工業化生產。

本發明長鏈二羧酸的提純方法，包括以下內容：

I、將終止發酵液加熱滅活；

II、除去菌渣等固體雜質，回收烷烴；

III、向發酵液中加入適量聚乙二醇和葡聚糖，使各物質溶解在發酵液中，制成雙水相體系；

IV、將上述雙水相體系進行超重力處理，混合體系經超重力處理后上下兩相迅速分離，蛋白等雜質溶于上相，產物二羧酸鹽溶于下相；

V、取步驟IV中下相，酸化使二羧酸結晶析出，冷卻、過濾、干燥得到精制的二羧酸產品。

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，其中含有的二羧酸分子通式為C_nH_2n-2O₄，其中n為10-18，二羧酸可以是單一一種二羧酸，也可以是混合二羧酸。所述的發酵液加熱滅活溫度一般為75℃～100℃。

本發明方法中，步驟II可以采用離心或膜過濾等常規方法和設備進行脫除菌體等雜質的操作。

本發明方法中，步驟III所述的聚乙二醇的分子量為4000～40000，優選為4000～20000，質量分數為2%～8%，優選為3%～6%；葡聚糖的分子量為100000～500000，優選為300000～500000，質量分數為3%～10%，優選為5%～8%。利用蛋白、雜蛋白色素、核酸等雜質與產物在雙水相中兩相的分配系數不同從而進行產物萃取。本發明中，還可以同時加入一定量的磷酸鹽，濃度在0.005～0.02mol/L。磷酸鹽可以是磷酸鈉鹽或磷酸鉀鹽，優選磷酸氫二鈉或磷酸氫二鉀。其中加入的磷酸鹽一方面可以作為緩沖劑調節體系的pH，一方面由于磷酸的不同價態酸根在雙水相體系的分配系數不同，因而可通過加入不同的磷酸鹽比例和濃度來調節相間電位差，從而影響物質的分配。