【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物化工领域，具体涉及一种2,3-丁二醇的分离方法。
技术介绍
1、2,3-丁二醇是一种化学物质，分子式为c4h10o2，无色黏稠状液体，低温下为晶体，能与水混溶，溶于醇和醚。目前，2,3-丁二醇的生产方法主要有两种：化学法和生物发酵法。化学法以来自于石油裂解产物为原料，在高温高压下催化水解得到2,3-丁二醇，该法生产工艺复杂，反应条件苛刻，对于设备要求高，不利于实现2,3-丁二醇工业规模化的生产。生物发酵法以可再生生物质为原料，在常温常压下生产2,3-丁二醇，生物发酵法克服了传统化工的条件限制，原料来源广泛且可再生，符合绿色化工生产的要求，例如可以以纯天然的植物油水解或转酯化产生的甘油为原料，发酵生产2,3-丁二醇。
2、目前，生物发酵制备2,3-丁二醇的过程中，通常是先对2,3-丁二醇发酵液初步提纯以去除蛋白、盐以及部分水，获得2,3-丁二醇浓缩液，然后精馏提纯，而在精馏提纯工艺中，目前普遍认为，当需要分离出的目标产物的沸点明显大于水，则水与目标产物的混合物的沸点通常小于目标产物，如果需要在同一个精馏塔中分离出水与目标产物时，遵循沸点越低的在相对较上的位置采出的原则，按照沸点从低至高的排序：水＜水与目标产物的混合物＜目标产物＜其他更高沸点的物质，则从塔顶向下向塔釜延伸，依次采出的物质排序为：水、水与目标产物的混合物、目标产物、其他更高沸点的物质，按照上述原则，当在精馏塔的中间位置进料时，则通常需要在进料位置以下的侧线或者底部采出目标产物，否则普遍认为目标产物的纯度难以符合预期。因此，按照目前现有技术
3、但是实践中，这种分离提纯方式对于2,3-丁二醇的生产企业而言，一个产品就需要2-3个精馏塔的投资，对企业的成本管理造成极大困扰。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的一个或多个不足，提供一种改进的2,3-丁二醇的分离方法，该方法能够以一个精馏塔实现水、2,3-丁二醇和1,3-丙二醇这三种物质的分离，从而大幅降低精馏塔设备投资，且分离出的2,3-丁二醇的纯度能够达到99.5％以上。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案是：
3、一种2,3-丁二醇的制备方法，该制备方法包括：采用生物发酵法制备2,3-丁二醇发酵液，对所述2,3-丁二醇发酵液提纯以去除蛋白、盐以及部分水，获得浓缩液，特别地，所述制备方法还包括：
4、对所述浓缩液进行蒸馏，脱出重组分，获得蒸馏液；
5、采用活性炭吸附所述蒸馏液，脱色除味，获得脱色除味液；
6、将所述脱色除味液从精馏塔的中部进料，在精馏塔的塔顶分离出水，且控制塔顶的水的回流比为2.2-10，塔顶操作压力为50-100mmhg，在进料位置与塔顶之间的采出位置采出2,3-丁二醇，其纯度大于等于99.5％；
7、其中，所述精馏塔的理论塔板数为n，由上而下计数，当所述脱色除味液的进料位置在n/2±m块塔板处时，2,3-丁二醇的采出位置在(n/2±m)-t块塔板处，m为0-15，t为5-30。
8、进一步地，2,3-丁二醇的采出位置在(n/2±m)-t块塔板处，m为0-10，t为12-25。
9、更进一步地，2,3-丁二醇的采出位置在(n/2±m)-t块塔板处，m为0-8，t为14-22。
10、根据本专利技术的一些优选方面，所述精馏塔的理论塔板数n为50-100。
11、在本专利技术的一些实施方式中，所述精馏塔的理论塔板数n为50-70。
12、根据本专利技术的一些优选且具体的方面，控制塔顶的水的回流比为2.2-6。
13、根据本专利技术的一些优选且具体的方面，控制塔顶操作压力为80-90mmhg。
14、根据本专利技术的一些优选且具体的方面，控制所述精馏塔的塔顶温度为48-52℃，塔釜温度为120-150℃。
15、在本专利技术的一些实施方式中，所述脱色除味液中，水占30％-45％，2,3-丁二醇占12％-20％，1,3-丙二醇占40％-50％。
16、在本专利技术的一些实施方式中，所述浓缩液的含水量小于等于40％，所述蒸馏的工艺参数为：塔顶操作压力为5-10mmhg。
17、在本专利技术的一些实施方式中，制备所述浓缩液的实施方式包括：以可再生生物质为原料，采用克雷伯氏菌发酵生产2,3-丁二醇，获得2,3-丁二醇发酵液，对所述2,3-丁二醇发酵液依次进行用于除菌除蛋白的超滤、用于脱盐的电渗析、用于脱除部分水的多效蒸发。
18、在本专利技术的一些实施方式中，所述超滤采用陶瓷膜进行，陶瓷膜的过滤孔径为5nm-50nm。更优选地，所述超滤采用陶瓷膜进行，陶瓷膜过滤孔径为5-20nm。实际操作中，超滤不仅伴随着过滤，而且还会伴随着加水透析，因此，超滤后的滤液可能更重，这是已有技术，在此不做具体赘述。
19、在本专利技术的一些实施方式中，所述电渗析采用的离子交换膜是异相膜或半均相膜，电渗析脱盐后脱盐液的电导率降低至2000μs/cm。更优选地，所述电渗析的工艺参数为：采用的离子交换膜是异相膜，电渗析脱盐后脱盐液的电导率降低至1500μs/cm。
20、在本专利技术的一些实施方式中，所述多效蒸发采用多效蒸发器进行，所述多效蒸发器为三效蒸发器、四效蒸发器、五效蒸发器、六效蒸发器或七效蒸发器等，且为减压蒸发。更优选地，所述多效蒸发采用多效蒸发器进行，所述多效蒸发器的工艺参数为：采用三效蒸发器或四效蒸发器，末效蒸发器操作压力为-0.093～-0.099mpa。
21、本专利技术提供的又一技术方案：一种2,3-丁二醇的生产装置，所述2,3-丁二醇的生产装置包括依次连通的发酵装置、超滤装置、电渗析装置、多效蒸发器、蒸馏塔、吸附塔和精馏塔；
22、其中，所述发酵装置以可再生生物质为原料，采用克雷伯氏菌发酵生产2,3-丁二醇，获得2,3-丁二醇发酵液；
23、对所述2,3-丁二醇发酵液依次采用所述超滤装置除菌除蛋白、采用所述电渗析装置脱盐、采用所述多效蒸发器脱除部分水，获得浓缩液；
24、对所述浓缩液采用所述蒸馏塔脱出重组分，获得蒸馏液，对所述蒸馏液采用所述吸附塔脱色除味，获得脱色除味液；
25、将所述脱色除味液从所述精馏塔的中部进料，在所述精馏塔的塔顶分离出水，且控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，该分离方法包括：
2.根据权利要求1所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，制备所述脱色除味液的方法包括：
3.根据权利要求2所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，所述浓缩液的制备方法包括：以可再生生物质为原料，采用克雷伯氏菌发酵生产2,3-丁二醇，获得2,3-丁二醇发酵液，对所述2,3-丁二醇发酵液依次进行用于除菌除蛋白的超滤、用于脱盐的电渗析、用于脱除部分水的多效蒸发，所述可再生生物质包括甘油。
4.根据权利要求3所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，所述2,3-丁二醇发酵液的成分还包括丁二酸、乙醇以及甘油。
5.根据权利要求2所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，所述浓缩液的含水量小于等于40％。
6.根据权利要求2所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，所述蒸馏的工艺参数为：塔顶操作压力为5-10mmHg。
7.根据权利要求1所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，所述精馏塔的理论塔板数n为50-100，2,3-丁二醇的采出位
8.根据权利要求7所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，所述精馏塔的理论塔板数n为50-70，2,3-丁二醇的采出位置在(n/2±m)-t块塔板处，m为0-8，t为14-22。
9.根据权利要求1所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，控制塔顶的水的回流比为2.2-6，控制塔顶操作压力为80-90mmHg，控制所述精馏塔的塔顶温度为48-52℃，塔釜温度为120-150℃。
10.根据权利要求1所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，所述2,3-丁二醇的分离方法采用的处理装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，该分离方法包括：
2.根据权利要求1所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，制备所述脱色除味液的方法包括：
3.根据权利要求2所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，所述浓缩液的制备方法包括：以可再生生物质为原料，采用克雷伯氏菌发酵生产2,3-丁二醇，获得2,3-丁二醇发酵液，对所述2,3-丁二醇发酵液依次进行用于除菌除蛋白的超滤、用于脱盐的电渗析、用于脱除部分水的多效蒸发，所述可再生生物质包括甘油。
4.根据权利要求3所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，所述2,3-丁二醇发酵液的成分还包括丁二酸、乙醇以及甘油。
5.根据权利要求2所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在于，所述浓缩液的含水量小于等于40％。
6.根据权利要求2所述的2,3-丁二醇的分离方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗吉安，张赟，石国柱，刘宾，张春荣，张宏全，石明树，计伟，
申请(专利权)人：苏州苏震生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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