[發(fā)明專利]一種生化法制備丙烯酰胺的工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810731872.3
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108913726A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛建斐;董富金
• 申請（專利權(quán)）人: 南通博億化工有限公司
• 主分類號: C12P13/02
• 分類號: C12P13/02;C12R1/645;C12R1/225
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 胡定華

本發(fā)明公開了一種生化法制備丙烯酰胺的工藝，以丙烯腈和水為原料，在生物催化劑的作用下進行水合反應(yīng)，反應(yīng)完畢進行過濾、精制、結(jié)晶和干燥過程制備得到。本發(fā)明的優(yōu)點是：采用生物催化劑，環(huán)境污染小，且可回收利用，降低了使用成本；反應(yīng)完全、無副產(chǎn)物、反應(yīng)條件溫和、能耗低、三廢少。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及丙烯酰胺的生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，具體涉及一種生化法制備丙烯酰胺的工藝。

背景技術(shù)

丙烯酰胺是一種白色晶體化學(xué)物質(zhì)，是生產(chǎn)聚丙烯酰胺的原料。聚丙烯酰胺主要用于水的凈化處理、紙漿的加工及管道的內(nèi)涂層等。丙烯酰胺的制備目前常見的是硫酸水合法和催化水合法，硫酸水合法采用等摩爾比的丙烯腈和水，在有硫酸的條件下進行水合，此法生產(chǎn)丙烯酰胺是間歇操作，流程復(fù)雜，且過程中耗用的酸、堿會對生產(chǎn)設(shè)備進行腐蝕，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，催化水合法常見的是銅催化水合法，存在反應(yīng)過程中會生成加成反應(yīng)而產(chǎn)生少量加成反應(yīng)物的弊端。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種生化法制備丙烯酰胺的工藝，丙烯腈和水在生物催化劑的作用下制備得到。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種生化法制備丙烯酰胺的工藝，以丙烯腈和水為原料，在生物催化劑的作用下進行水合反應(yīng)，反應(yīng)完畢進行過濾、精制、結(jié)晶和干燥過程制備得到。

進一步的，所述生物催化劑為菌種催化劑。

進一步的，具體操作步驟如下：

a、菌種的培養(yǎng)：挑選優(yōu)質(zhì)菌種首先進行初步培養(yǎng)，而后進行大量繁殖，繁殖完畢離心稀釋后待用；

b、丙烯酰胺的生產(chǎn)：將上述離心稀釋后的菌種加入到丙烯腈中，進行水合反應(yīng)，水合反應(yīng)完對反應(yīng)液進行過濾與離子吸附后得到丙烯酰胺水溶液；

c、丙烯酰胺的精提：將上述丙烯酰胺水溶液濃縮結(jié)晶后進行干燥得到丙烯酰胺晶體；

d、催化劑的回收處理：將廢液通過膜分離技術(shù)分離出菌體進行再利用。

進一步的，所述步驟b中菌種與丙烯腈的質(zhì)量比為0.08:1-0.12:1。

進一步的，所述菌種選自酵母菌和乳酸桿菌。

進一步的，所述丙烯腈的濃度為99%。

本發(fā)明的有益效果是：1、采用生物催化劑，環(huán)境污染小，且可回收利用，降低了使用成本；2、反應(yīng)完全、無副產(chǎn)物、反應(yīng)條件溫和、能耗低、三廢少。

具體實施方式

為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限定。

一種生化法制備丙烯酰胺的工藝，以丙烯腈和水為原料，在生物催化劑的作用下進行水合反應(yīng)，反應(yīng)完畢進行過濾、精制、結(jié)晶和干燥過程制備得到，生物催化劑為酵母菌催化劑，具體操作過程如下所示：

實施例1

a、菌種的培養(yǎng)：挑選優(yōu)質(zhì)菌種，加入到含水培養(yǎng)液中進行初步培養(yǎng)，培養(yǎng)周期為24h，而后將初步培養(yǎng)后的菌種加入到含水營養(yǎng)液和純水組成的培養(yǎng)基中進行大量繁殖，繁殖溫度為25-37℃，繁殖周期為2-3d，大量繁殖完畢，取出，放入離心機內(nèi)以12000r/min的轉(zhuǎn)速，離心30min，離心完加純水稀釋，制備成菌種催化劑；

b、丙烯酰胺的生產(chǎn)：將上述菌種催化劑0.08Kg加入到1Kg的丙烯腈中，進行水合反應(yīng)，水合反應(yīng)后對反應(yīng)液進行過濾，而后對過濾液進行離子吸附，后得到丙烯酰胺水溶液；

c、丙烯酰胺的精提：將上述丙烯酰胺水溶液通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后進行放入干燥箱內(nèi)進行干燥后得到丙烯酰胺晶體150g；