[发明专利]一种发酵生产长链二元酸的方法

说明书

一种发酵生产长链二元酸的方法，其特征在于：所述发酵的菌体生长期的pH为3.0以上，优选3.5～6.5；所述发酵的转化期的pH为7.0以下，优选4.0～6.8，更优选5.0～6.5；发酵结束后使用氨水、液氨或氨气控制长链二元酸发酵液的pH值为7.0以上，得到含有长链二元酸铵盐的发酵液，经膜过滤，酸化，固液分离，提取长链二元酸。在保有较高长链二元酸产品收率的前提下，有效降低了发酵生产过程中碱液的消耗量，从而降低了最终溶液中无机盐的含量，而且铵盐溶液可以进一步浓缩形成化肥、或者直接进入污水处理厂，大大减轻了污水处理压力。

技术领域

本发明涉及一种生产长链二元酸的方法。具体地说，本发明涉及一种发酵生产长链二元酸的方法。

背景技术

长链二元酸是一系列合成材料的基础单体原料，长链二元酸及其衍生单体可以用于生产尼龙、聚碳酸酯、粉末涂料、香料、热熔胶、特种润滑剂等，是合成香料、工程塑料、耐寒增塑剂、高级润滑油和聚酰胺热熔胶等产品的重要原料。

在长链二元酸的制备过程中，通常在反应液中先形成长链二元酸盐，需对含长链二元酸盐的反应液进行一系列的处理以获得长链二元酸产品。

在生物发酵法生产长链二元酸的过程中，发酵结束后的发酵液中除了包含长链二元酸盐以外，还包含菌体以及其它杂质，如残留烷烃或脂肪酸及其盐。需要对发酵液进行处理以获得长链二元酸。

目前从发酵液中获得长链二元酸的方法包括先进行除菌、脱色、酸化、过滤等预处理获得初级产品，然后进一步进行重结晶、脱色、洗涤等处理，以获得成品。针对不同的应用领域，市场上需要不同规格的长链二元酸。如长链二元酸粗品可以应用在香料等领域，但应用在聚合物领域的一般均需要溶剂结晶工艺得到的纯度更高的产品。

中国专利申请CN200410018255.7中给出了一种正长链二元酸的生产方法，其中将发酵液进行陶瓷膜过滤除菌体、活性炭脱色、无机酸酸化、板框过滤、溶剂结晶等一系列处理，以得到二元酸产品。这种处理方法中含有陶瓷膜过滤工艺，但该工艺条件存在以下缺点：长链二元酸发酵结束后，需要用大量烧碱调节pH，形成长链二元酸钠盐。经过陶瓷膜过滤以后，用硫酸中和，得到长链二元酸沉淀和大量的硫酸钠溶液。硫酸钠溶液处理困难，现有的环保法规不容许排入自然界中，只能通过蒸发干燥，形成大量低品质的硫酸钠固体，堆积存放。碱和酸的投入，一方面，增加了生产成本，另一方面，酸碱成盐，盐的存在增加了后处理工艺的人力和物力成本，且除盐工艺复杂度很高，处理不当则对环境有很不利的影响，也对长链二元酸的生产造成很大的阻碍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种发酵生产长链二元酸的方法，提供了一种长链二元酸碱化过程的新工艺，在保有较高长链二元酸产品收率的前提下，有效地降低了污水处理压力，简化除盐工艺，更利于工业放大生产。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下实施方案得以解决，本技术方案至少包括以下几个步骤：

所述发酵的菌体生长期的pH为3.0以上，优选3.5～6.5；所述发酵的转化期的pH为7.0以下，优选4.0～6.8，更优选5.0～6.5；发酵结束后使用氨水、液氨或氨气控制长链二元酸发酵液的pH值为7.0以上，得到含有长链二元酸铵盐的发酵液，经膜过滤，酸化，固液分离，提取长链二元酸。

优选的，在所述发酵过程中，当稀释30倍后的菌体光密度OD620为0.5以上时，控制所述发酵体系的pH为7.0以下，优选4.0～6.8，更优选为5.0～6.5。

优选的，所述发酵的底物包括烷烃，优选C9～C22的正烷烃，更优选包括C9～C18的正烷烃，最优选包括C10、C11、C12、C13、C14、C15或C16的正烷烃。

优选的，所述长链二元酸包括C9-C18的长链二元酸；优选包括壬二酸、癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸或9-烯-十八碳二酸中的任意一种。