[发明专利]长链二元酸水相熔融结晶工艺

说明书

为克服现有技术中长链二元酸提取精制中的工艺复杂，能耗高，产品质量不佳等问题，本发明提供了一种水相熔融结晶提纯长碳链二元酸的工艺，避免了现有技术中在提取过程中使用有机溶剂的问题，有效地降低了产品中诸如蛋白质和色素物质等杂质含量，结晶化的长链二元酸产品的纯度可大于99wt％。

技术领域

本发明涉及一种精制纯化方法，具体涉及一种长链二元酸的精制纯化方法。

背景技术

长链二元酸是指碳链中含有10个以上碳原子的脂肪族二元羧酸(简称DCn)，包括饱和及不饱和二元羧酸，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、高性能工程塑料、高温电介质、高档热熔胶、耐寒增塑剂、高级润滑油、高级油漆和涂料等的重要原料。长链二元酸的生产方法有化学合成和生物发酵法。

生物发酵法生产长链二元酸是七十年代兴起的微生物发酵技术在石油化工领域的应用，以石油副产物蜡油为原料，具有原料来源广，生产工艺简单，生产条件温和等优点，在国内外受到广泛关注。工业生产中长链二元酸提取精制主要用溶剂处理和水处理。溶剂法的缺点是有机溶剂易燃、易挥发、有毒，环保压力与工人劳动强度都很大；另外，溶剂法收率较低，溶剂回收后处理必须有防火、防爆、防毒装置，且有机溶剂易挥发损失，价格贵，因此成本压力也大。一直以来，在长链二元酸结晶操作中减少甚至避免有机溶剂的使用成为长链二元酸生产企业转型发展的技术难点。长链二元酸在水中溶解度极低，因此水相结晶收率高，成本低，且用料简单易得，无毒性，三废少，回收简单，环保压力与工人劳动强度低，可以克服溶剂法的一系列缺陷，因此水处理法成为替代溶剂法的首选技术方案。但目前的水相结晶产品晶形、晶体颗粒度差，易于聚团，难分离，产品总酸、单酸、总氮等含量指标不能满足要求。而目前水相体系结晶研究不多，多是针对发酵液的酸化结晶。

申请号为CN201210275543.5(公开日2013-02-27)的专利首先将二元酸水溶液脱色，然后将获得的脱色清液、去离子水和浓硫酸加入到酸化罐中，再将酸化罐中的液体升温至50-60℃后保温，使二元酸水溶液中的二元酸进行结晶，保温2-3h后，再缓慢降温，至酸化罐中的液体达到15-20℃，完成二元酸结晶。该方法的酸化温度控制过低，所得晶体质量较差，且降温温度低，工业上冷却介质能耗大。

申请号为CN00123162.6(公开日2003-03-05)的专利利用一次酸化和一次熔融脱色的工艺有效的降低了产品中蛋白质和色素等杂质的含量，直的外观白色、总酸含量大于98％的长链二元酸产品。该方法熔融脱色是在基本无水的情形下熔融，温度需高于熔点0-40度以上，易使其中热敏性物质反应，影响产品质量。

申请号为CN201210497970.8(公开日2014-06-11)的专利公开了长链二元酸的水相精制方法，C12-C15直链烷烃终止发酵液或将终止发酵液加热破乳后，经陶瓷微滤膜过滤去除未转化的烷烃、酵母菌、色素大分子；取微滤膜清液偶联阻隔处理得发酵清液；发酵清液升温、调至合理pH条件下，添加微量结晶助剂，加入少量硫酸形成微量DCA水相晶核，反复调节pH至临界点，升降结晶温度，使DCA晶体逐渐生长，制备出优质的长链二元酸。该方法操作难度大，能耗高，不易工业化。

申请号CN201110303844.X(公开日2013-04-10)提到水相熔融结晶工艺，该发明将得到的二元酸滤饼重悬于水中，在高压下加热混合物至大于100℃的高温，并保持该温度在二元酸的熔点之上20-30min；缓慢降温至室温，过滤分离得到长链二元酸晶体。其中，加热的温度为要提纯的二元酸的熔点温度，能耗高。

申请号为CN03133560.8(公开日2005-10-05)的专利将终止的长链二元酸发酵液直接加热破乳，分离回收未反应的烷烃，然后用无机酸调节发酵液的pH值，酸化结晶；加热使长链二元酸在无机盐的水溶液中熔解成熔融状态，而形成油层浮于水溶液上面，无机盐、菌体色素及其他杂质留在水溶液中，分离出熔融状态的二元酸，边搅拌边加水，将二元酸结晶、过滤和干燥。该方法熔融物的降温方法为溶析+冷却结晶，菌体等微小颗粒物难以分离清，会带入成品，导致产品不合格。

发明内容