[发明专利]一种1,5-戊二胺的分离方法

说明书

本发明提供一种1,5‑戊二胺的分离方法，该分离方法包括以下步骤：(1)将1,5‑戊二胺的溶液与阳离子树脂接触，进行吸附；(2)洗脱吸附在树脂上的1,5‑戊二胺。与传统方法相比，本发明的1,5‑戊二胺分离回收方法，提高了1,5‑戊二胺的收率，经树脂吸附后的处理液中基本不含有1,5‑戊二胺残留，且树脂中不会吸附四氢吡啶、菌体、蛋白质等杂质，因而得到的1,5‑戊二胺纯度高、含杂低。而经过树脂吸附得到的处理溶液也不含有极性有机溶剂，对环境无害并容易处理，降低了对环境的污染和分离成本。同时，利用二元酸洗脱得到的1,5‑戊二胺二元酸溶液可以直接作为合成高性能聚酰胺的原料使用。

技术领域

本发明涉及有机物的分离纯化领域，特别涉及一种1,5-戊二胺的分离方法。

背景技术

一直以来，化学工业依赖以石油和天然气为原料来生产聚合物制品，成为现代文明社会的重要支柱。但随着石油和天然气资源的逐渐枯竭，石油制品生产和使用导致的温室效应日趋严重，寻找石化资源的替代产品，特别是基于可再生资源的绿色制品，成为当今化学工业的重要发展方向。

聚酰胺是一类非常重要的聚合物材料，在汽车、高档纺织等多个领域有着重要的用途，目前全球聚酰胺聚合物年产量在600万吨以上，而中国的消费量占全球聚酰胺产量的30％。

在这样的背景下，1,5-戊二胺，特别是1,5-戊二胺的开发就显得非常令人期待。从1,5-戊二胺出发，可以合成聚酰胺5X系列产品，例如聚酰胺56或全生物基的聚酰胺510，这些产品可以应用在电子电器、机械设备、汽车部件等日常生产生活的多个方面。

目前生物法制备1,5-戊二胺主要有直接发酵法和赖氨酸酶转化法。戊二胺的生产和纯化专利，可以列举以下的报道：

专利EP1482055A1公开了在酶转化过程中，用己二酸控制酶转化的pH值，100％转化赖氨酸；然后用戊二胺量20％的活性炭脱色，浓缩至70～77％尼龙盐浓度；尼龙盐溶液温度从60℃降低到10℃，结晶得到戊二胺尼龙盐的方法。但是，通过有机酸控制戊二胺酶转化液pH值的方法，因酶蛋白的加入，即使采用高纯度的赖氨酸作为原料，得到戊二胺有机酸盐也会含有杂质，这类杂质通常对聚酰胺聚合带来有害作用，影响最终聚酰胺产品的品质。同时，这一工艺还面临聚酰胺盐结晶收率低，产品质量不稳定的困难。

专利CN101981202A公开了通过直接发酵得到戊二胺溶液，戊二胺浓度72g/L。然后发酵液在103℃下，回流5h，裂解发酵液中的副产物；用丁醇多次萃取，蒸发有机溶剂得到戊二胺产品的方法。采用有机溶剂萃取戊二胺，因戊二胺特性的影响，常用极性有机溶剂萃取。极性有机溶剂，如氯仿或丁醇，萃取过程中不可避免有溶剂挥发，造成环境污染，同时增加提取成本。有毒的有机溶剂还对操作人员的身体造成损害。

专利CN200980121108公开了用UF12000分子量的有机膜处理戊二胺酶反应液，降低反应液中三官能团有机物，三官能团有机物含量相对戊二胺为0.0063。戊二胺溶液加热到100℃以上分解戊二胺碳酸盐，然后蒸馏戊二胺得到产品的方法。但碳酸盐的分解需要较高的温度和长时间加热，同时，不能保证碳酸盐的全部分解，对精馏工艺和产品质量造成影响。

现有技术中还公开了由1,5-戊二胺盐(例如，1,5-戊二胺硫酸盐)精制得1,5-戊二胺时，为除去1,5-戊二胺盐中存在的四氢吡啶、菌体、蛋白质等杂质，，在1,5-戊二胺盐中加入碱性物质(例如，氢氧化钠)以提高pH值并使1,5-戊二胺游离而形成游离1,5-戊二胺，对加入碱性物质后形成的盐(例如，硫酸钠)，再通过萃取等操作分离得游离1,5-戊二胺，再通过蒸馏进行精制的方法。同样，在通过萃取操作将1,5-戊二胺与盐分离时，需要大量的有机溶剂(例如，苯胺、氯仿等)，萃取过程中不可避免有溶剂挥发，造成环境污染，同时增加分离成本。有毒的有机溶剂还对操作人员的身体造成损害。