[发明专利]长链二元酸的水相精制方法

说明书

技术领域

本发明涉及精制方法，具体涉及一种长链二元酸的水相精制方法。 

背景技术

长链二元酸是选取C₁₁-C₁₈直链烷烃为原料，采用生物发酵法氧化烷烃转化所获取。由于发酵液是一种复杂的多相体系，它除了含有发酵菌体外，还含有各种代谢产物、乳化液、残留的烷烃及培养基等。用离心分离法、过滤法、盐析法、离子交换法和膜分离法等水相处理方法或是存在产品纯度不高、或是产品回收率低、或是处理过程复杂等问题。日本矿业公司JP56-26193、JP56-26194中提出了水相法分离长链二元酸的方法，将终止发酵液经碱化静置、离心除菌、加硅藻土吸附未反应物和反应副产物后过滤，滤液经酸化结晶得到二元酸产品，其主要存在蛋白含量高、产品纯度低、外观呈淡茶色。CN1351006A利用一次酸化及一次熔融脱色的工艺有效降低产品中蛋白质、有机色素等杂质含量，产品外观呈白色，总酸含量大于98%，单酸含量大于 98%，但存在产品收率较低、熔融能耗高等缺点，不适于工业化生产。CN1255483A涉及水相法从C₁₀-C₁₈直链烷烃发酵液中提纯长链二元酸的方法，通过长链二元酸单盐结晶步骤有效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，但产品色度、氮含量偏高，不适于聚合级产品的指标要求。

为了提高产品纯度及收率，CN1070394A提出一种用酮类溶剂抽提的方法，发酵液酸化结晶得到粗酸，再用酮类溶剂溶解抽提，产品质量有所提高，但存在溶剂挥发性高、环境污染、产品溶剂残留等缺点。CN1351005A提纯一种用C₂-C₅二元醇溶解二元酸粗品，其溶剂无毒无味，无环境污染，产品无溶剂残留等优点，但存在二元酸与二元醇酯化的缺陷，无法达到聚合级产品指标要求。

CN1292072C提出离心或膜过滤预处理发酵液，酸化结晶得到二元酸粗品，将得到的粗品按一定比例投入醋酸溶剂中加热熔解，在60-100℃保温30-180分钟后冷却结晶，固液分离、干燥后即得产品。此法虽解决了目前发酵法制备长链二元酸聚合级产品工艺路线的设计，但在实际生产过程中存在设备腐蚀严重、操作环境恶劣、环境污染严重等生产问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种长链二元酸的水相精制方法，直接从C₁₂-C₁₅直链烷烃发酵液中水相提纯精制长链二元酸，工艺路线短、生产成本低、产品回收率高、结晶粒度大、纯度好，既解决现有水相法产品纯度低、蛋白含量高、色泽差等缺点，又解决目前溶剂精制法腐蚀严重、投资成本高、工艺复杂的缺陷，产品质量达到聚合级产品指标要求，便于实现大规模工业化生产。

本发明的技术解决方案是该水相精制方法包括以下步骤：

（1）将C₁₂-C₁₅直链烷烃终止发酵液经陶瓷微滤膜过滤去除未转化的烷烃、酵母菌、色素大分子，获取微滤膜清液层；或将终止发酵液加热破乳后经陶瓷微滤膜过滤获取微滤膜清液层；

（2） 取微滤膜清液层按如下一种或几种方法相结合进行处理： 

（a）将微滤膜清液稀释至所需盐度，在弱碱性条件下，加氧化剂和活性炭偶联阻隔，与有机杂质发生物化吸附，反应后板框过滤出清液；其中所需盐度为8-12%；弱碱性条件为pH7~ pH9；氧化剂为次氯酸钠或臭氧；氧化剂的加入量是微滤膜清液重量的2-8%；活性炭的加入量是微滤膜清液重量的0.1-1.0%；

(b)将微滤膜清液稀释至所需盐度，在弱酸性条件下，加氧化剂和活性炭偶联阻隔，与有机杂质发生物化吸附，反应后板框过滤出清液；其中所需盐度为6-8%；弱酸性条件为pH5~ pH7；氧化剂为次氯酸钠或臭氧；

(c)将微滤膜清液经超滤膜过滤，去除大部分色素、蛋白质有机质，合适pH条件下，加氧化剂和活性炭偶联阻隔，反应后板框过滤出清液；pH条件为pH4.5~pH9.5；氧化剂为次氯酸钠或臭氧；