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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物发酵法制得的长链二元酸的提取精制方法,具体为一种长链二元酸的溶剂提取工艺。
技术介绍
1、长链二元酸(long chain dicarboxylic acids)是指碳链中含有10个以上碳原子的脂肪族二羧酸(简称dcn),包括饱和及不饱和二羧酸,是一类有着重要和广泛工业用途的精细化工产品,是化学工业中合成高级香料、高性能尼龙工程塑料、高档尼龙热熔胶、高温电介质、高级油漆和涂料、高级润滑油、耐寒性增塑剂、树脂、医药和农药等的重要基础原料。由于长链二元酸的下游产品的开发潜力广阔,国内外对长链二元酸的需求量将不断增加,其市场潜力极大。
2、生物法(发酵法)生产长链二元酸是上世纪70年代兴起的微生物技术在石油化工领域的应用。其特点是以丰富的石油资源为原料,利用微生物特有的氧化能力和微生物胞内酶的作用,在常温常压下分别氧化长链正烷烃两端的两个甲基为羧基,生成相应链长的各种长链二元酸;生物法生产长链二元酸克服了单纯的化学合成方法以及植物油裂解制取方法的各种不足,为长链二元酸的大量生产开辟了新的途径。与化学合成方法相比,生物法生产长碳链二元酸拥有不容置疑的优点,在国内外受到普遍重视。生物法不仅可以提供从c9到c18甚至c22的系列长碳链二元酸单体,而且可以生产出化学合成法所不能生产的长链二元酸(如c13以上的长链二元酸),极大地拓展了二元酸在工业领域的应用。
3、生物法制备长链二元酸条件温和、工艺简便。但发酵液中除二元酸外还含有大量的菌体,蛋白等有机物及色素。其提取精制过程工艺复杂,周期长,设备投资大
4、专利申请cn1255483a(公开日2000-06-07)中利用长链二元酸单盐结晶工艺降低产品中蛋白质和色素等杂质含量,制备总酸含量大于99%、外观呈白色的长链二元酸产品。此法需要反复酸化,单盐结晶性质差,存在颗粒细小、难过滤、难洗涤等工程化问题,对操作精细度要求高;且单盐溶解度较大,二元酸收率较低。
5、专利申请cn1351006a(公开日2002-05-29)中利用一次酸化及一次熔融脱色的工艺来降低产品中蛋白质、有机色素等杂质含量。所使用的吸附剂为活性炭、活性白土等。该方法需要将二元酸粗品熔融,高温下易发生梅拉德反应,使还原性基团发生反应,影响产品,且产品收率较低,熔融能耗高,不适于工业化生产。
6、专利申请cn102010318a(公开日2011-04-13)在水相中使用两次或多次脱色然后酸化的方法,可除去一些色素,提高混合二元酸纯度。其缺点是:该工艺需要两次或多次活性炭脱色,导致二元酸的大量损失收率偏低,成本过高。
技术实现思路
1、本专利技术的一个主要目的在提供一种长链二元酸的提取工艺,包括如下步骤:
2、(1)对含长链二元酸的物料进行萃取处理;所述萃取处理包括:
3、将所述含长链二元酸的物料与有机混合溶剂混合,得到第一混合物;以及
4、将所述第一混合物在50~120℃进行保温搅拌处理,然后静置分层,分离萃取相,得到第二混合物;
5、(2)从所述第二混合物中回收长链二元酸;
6、其中,所述有机混合溶剂包括酯类化合物、有机酸类化合物、醇类化合物、醚类化合物、亚砜类化合物、卤代烷烃、烃类化合物、石油产品中的任意两种或两种以上的组合,所述烃类化合物包括烷烃和/或芳香烃。
7、本专利技术一实施方式提供了一种长链二元酸产品,其中,长链二元酸含量≥80wt%,长链二元酸产品的透光率≥70%,长链二元酸产品的溶剂残留<800ppm。
8、本专利技术一实施方式的长链二元酸的提取工艺,使用有机混合溶剂对含长链二元酸的物料进行萃取处理,与传统工艺相比,避免了大量酸碱或活性炭,便可实现长链二元酸与绝大部分色素等杂质的分离。所得产品的纯度高。
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1.一种长链二元酸的提取工艺,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的提取工艺,其中,
3.根据权利要求1所述的提取工艺,所述含长链二元酸的物料与所述有机混合溶剂的质量比为1:(2~30);
4.根据权利要求1所述的提取工艺,所述有机混合溶剂包含80wt%以上的所述第一溶剂;
5.根据权利要求1所述的提取工艺,其中,所述步骤(2)还包括先对所述第二混合物进行过滤处理,以除去其中的不溶物,然后回收所得滤液中的长链二元酸。
6.根据权利要求1或5所述的提取工艺,其中,所述步骤(2)包括:将所述第二混合物降温析出固体,固液分离,洗涤,干燥,获得长链二元酸,所述降温的终点温度为小于或等于50℃;
7.根据权利要求6所述的提取工艺,其中,所述第二混合物的降温过程包括:
8.根据权利要求7所述的提取工艺,步骤a中,保温时间为0.25~5h,进一步为0.25~3h,进一步为0.25~2h;
9.根据权利要求6或7所述的提取工艺,在第二混合物降温至终点温度后体系的浊度达到100NTU以上。
11.根据权利要求1所述的提取工艺,还包括步骤(3):将所述步骤(2)所得的第一长链二元酸产品进行精制处理,所述精制处理包括下述任意一种方式或两种方式的组合:
12.根据权利要求11所述的提取工艺,方式(一)中,将所述第一长链二元酸产品用溶剂溶解后,采用活性炭脱色过滤,然后降温结晶,过滤,洗涤,干燥,得到长链二元酸产品。
13.根据权利要求11或12所述的提取工艺,方式(一)中,所述溶剂包括醇类化合物、有机酸类化合物、酯类化合物、酮类化合物、烷烃类化合物中的一种或多种;
14.根据权利要求13所述的提取工艺,所述有机酸类化合物为碳原子数为1~4的有机一元酸,例如甲酸、乙酸;
15.根据权利要求12所述的提取工艺,
16.根据权利要求11所述的提取工艺,方式(二)中,所述减压蒸馏包括高真空精馏或分子蒸馏。
17.根据权利要求16所述的提取工艺,所述分子蒸馏的主蒸发器的压强为0.1~30Pa;
18.根据权利要求16所述的提取工艺,所述高真空精馏所使用的精馏塔的理论塔板数为8~24;
19.根据权利要求1所述的提取工艺,其中,所述含长链二元酸的物料包括长链二元酸粗品、长链二元酸粗品重结晶母液回收溶剂后的剩余物、污水处理车间回收的富含长链二元酸沉淀物、其他长链二元酸的料浆中的一种或多种;
20.根据权利要求1所述的提取工艺,其中,所述有机混合溶剂包括第一溶剂和第二溶剂,所述第一溶剂选自烃类化合物、石油产品或其组合,第二溶剂选自有机酸类化合物;
21.根据权利要求2或20所述的提取工艺,所述有机酸类化合物包括碳原子数为1~4的脂肪酸中的一种或两种以上的组合,进一步地,所述脂肪酸包括脂肪一元酸和/或脂肪二元酸,进一步包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸中的任意一种、两种或更多种的组合。
22.一种长链二元酸产品,其中,长链二元酸含量≥80wt%,和/或,所述长链二元酸产品的透光率≥70%,和/或,所述长链二元酸产品的溶剂残留<800ppm。
...【技术特征摘要】
1.一种长链二元酸的提取工艺,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的提取工艺,其中,
3.根据权利要求1所述的提取工艺,所述含长链二元酸的物料与所述有机混合溶剂的质量比为1:(2~30);
4.根据权利要求1所述的提取工艺,所述有机混合溶剂包含80wt%以上的所述第一溶剂;
5.根据权利要求1所述的提取工艺,其中,所述步骤(2)还包括先对所述第二混合物进行过滤处理,以除去其中的不溶物,然后回收所得滤液中的长链二元酸。
6.根据权利要求1或5所述的提取工艺,其中,所述步骤(2)包括:将所述第二混合物降温析出固体,固液分离,洗涤,干燥,获得长链二元酸,所述降温的终点温度为小于或等于50℃;
7.根据权利要求6所述的提取工艺,其中,所述第二混合物的降温过程包括:
8.根据权利要求7所述的提取工艺,步骤a中,保温时间为0.25~5h,进一步为0.25~3h,进一步为0.25~2h;
9.根据权利要求6或7所述的提取工艺,在第二混合物降温至终点温度后体系的浊度达到100ntu以上。
10.根据权利要求1或6或7所述的提取工艺,第二混合物的浊度为6以下,进一步为4以下,进一步为3以下。
11.根据权利要求1所述的提取工艺,还包括步骤(3):将所述步骤(2)所得的第一长链二元酸产品进行精制处理,所述精制处理包括下述任意一种方式或两种方式的组合:
12.根据权利要求11所述的提取工艺,方式(一)中,将所述第一长链二元酸产品用溶剂溶解后,采用活性炭脱色过滤,然后降温结晶,过滤,洗涤,干燥,得到长链二元酸产品。
【专利技术属性】
技术研发人员:杨晨,杨希伟,彭相潮,周喜龙,刘修才,
申请(专利权)人:上海凯赛生物技术股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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