[發明專利]用于分離生物法合成1,2,4-丁三醇的吸附劑、制備及分離方法

有效

• 申請號: 202011104286.X
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112169752B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 楊建明;張前;呂劍;王為強;余秦偉;李亞妮;梅蘇寧;趙鋒偉;袁俊;惠豐;李佳霖
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01J20/28;C07C29/76;C07C31/22;B01J20/30
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 金艷婷

本發明公開了用于分離生物法合成1,2,4?丁三醇的吸附劑、制備及分離方法，首先將沸石Silicate?1加入至氨水的乙醇或甲醇溶液中分散均勻；再依次加入有機胺和有機硅酯，攪拌，得到漿液；然后將漿液淋洗至中性，烘干和焙燒，再經含氟丙烯酸酯改性得到吸附劑。將1,2,4?丁三醇發酵液經采用本發明所得吸附劑吸附、解析及精餾操作后得到的1,2,4?丁三醇的純度99％、收率98％。

技術領域

本發明屬于分離純化技術領域，涉及生物法合成1,2,4-丁三醇的分離，具體涉及一種用于分離生物法合成1,2,4-丁三醇的吸附劑、制備及分離方法。

背景技術

1,2,4-丁三醇(BT)是一種粘稠狀、易吸水、無色無味的三元醇，為一種重要的有機合成中間體，廣泛應用于軍事、醫藥、煙草、顯影劑、聚氨酯、塑料等行業中。

生物法合成BT由于具有條件溫和、環境污染少、成本低等優點而獲得越來越廣泛的關注，成為BT合成不可阻擋的趨勢。然而生物法合成BT產物濃度低(0.1g/L～30g/L)，發酵液成分復雜，含有水、3-羥基四氫呋喃、乳酸、木糖酸、二甲基蘋果酸酯等。同時，由于BT的高沸點和強親水性，通過蒸餾、萃取或反應萃取等方法分離難度大，且具有步驟多、能耗高、產品純度低及收率低等缺點。如李敏(反應萃取法分離發酵液中1,2,4-丁三醇[D].中國科學院過程工程研究所,2017)采用反應萃取-水解耦合分離工藝，同時反應萃取分離BT，收率≤89％，純度≤50％；另外公開號CN107501045A及CN201910094659.0的專利采用色譜法利用大孔樹脂從發酵液中分離提純BT，BT純度≤98.1％。且這些方法皆不能滿足規模化生產對BT的高質量及低生產成本的要求。

發明內容

針對現有技術存在的不足和缺陷，本發明提供了一種用于分離生物法合成1,2,4-丁三醇的吸附劑、制備及分離方法，解決現有的分離方法從發酵液中分離提純1,2,4-丁三醇的純度不高，且成本較高的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現：

用于分離生物法合成1,2,4-丁三醇的吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將沸石Silicate-1加入至氨水的乙醇或甲醇溶液中混合均勻；再加入有機胺，待有機胺溶解后加入有機硅酯，攪拌，得到漿液；

其中，沸石：氨：水：乙醇或甲醇質量比為0.03～0.5:0.1～3:1～30:1～40；有機胺與有機硅酯質量比為0.1～3:0.5～5；沸石與有機胺的質量比為1:32～50；

步驟2，抽濾步驟1所得漿液并淋洗至中性后烘干，于450～600℃下焙燒6～12h，得到固體；

步驟3，將步驟2得到的固體分散于有機溶劑中，再加入含氟丙烯酸酯，加熱回流，離心、烘干，得到吸附劑；

其中，有機溶劑的加入量為固體質量的2～20倍；含氟丙烯酸酯加入量為固體質量的0.5％～2％。

優選的，所述的有機胺為十六烷基三甲基氯化吡啶及十六烷基三甲基溴化銨中的一種或兩種的組合。

優選的，所述的有機硅酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丁酯中的一種或一種以上的組合。

優選的，所述的有機溶劑為苯、二甲苯、乙酸乙酯、三氯甲烷中的一種。

優選的，所述的含氟丙烯酸酯為丙烯酸二氟乙酯、甲基丙烯酸二氟乙酯、丙烯酸三氟乙酯、甲基丙烯酸三氟乙酯中的一種。

優選的，所述的步驟2中的烘干條件為80～120℃。

優選的，所述的步驟3的加熱回流中，加熱溫度為70～120℃，回流時間為8～24h。

本發明還公開了上述制備方法制備的用于分離生物法合成1,2,4-丁三醇的吸附劑。