[发明专利]一种正长链二元酸的精制方法

说明书

本发明提供了一种正长链二元酸的精制方法。本发明是以生物法制备的长链二元酸粗品为原料，利用低浓度的乙酸为溶剂精制长链二元酸。具体是：先将长链二元酸粗品与低浓度的乙酸混合，在常压环境下搅拌升温脱色，不保温进行过滤，滤液缓慢降温，结晶，分离得到二元酸中间体，将中间体用高于长链二元酸对应链长一元酸的熔点温度的水重悬，在负压环境下进行保温、降温、分离、干燥得到长链二元酸精制品。本发明解决了现有溶剂精制方法的收率低，产品中溶剂残留高的缺陷。精制后得到的长链二元酸完全满足高分子材料合成的原料质量要求。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及正长链二元酸的精制新方法。

背景技术

长链二元酸是指含有10个以上碳原子的直链二元羧酸，是一种具有重要用途的精细化工中间体，广泛应用于合成高级香料、高性能尼龙工程塑料、高级润滑油、高温电介质、高级油漆和涂料、高档热熔胶、耐寒性增塑剂、名贵中成药等产品。

目前生产长链二元酸的方法主要有化学合成法和微生物发酵法两种。国外主要以化学合成法为主，而国内几乎全部采用微生物发酵法。化学合成法的缺点是工艺复杂、合成条件苛刻、收率低、成本高、品种单一，只能合成十二个碳以下长链二元酸，限制了长链二元酸的商业应用。优点是纯度高，能达到聚合级产品质量要求。

十个碳以上的长链二元酸，在自然界中不存在。20世纪70年代，中国科学院微生物所开始了微生物氧化石油正烷烃生产长链二元酸的理论研究和开发应用研究。经过两代科学家方心芳院士和陈远童研究员的不懈努力，80年代初期完成了十二碳二元酸和十三碳二元酸的中试和鉴定，1991年至今，先后承担了国家“八五”和“九五”科技攻关，并成功实现长链二元酸的工业化生产。多年来，中科院微生物所在长链二元酸的生物合成研究和产业化得到了实践的证明。以生物发酵法生产长链二元酸，原料来源丰富，生产条件温和，生产成本低，质量好等优点，不但开辟了长链二元酸的新来源，而且解决了一些长链二元酸化学法难以合成的难题。

从发酵液中提取长链二元酸的工艺是将发酵液先加碱调PH至8.0C以上，将二元酸转变成可溶解性盐，经微滤膜过滤，然后吸附剂脱色，再用无机酸回调pH值至酸性使长链二元酸析出，过滤，干燥得到长链二元酸粗品。酸析时长链二元酸以絮状无定形沉淀析出，包埋了部分发酵液中色素、蛋白质及无机盐等杂质，导致生产的产品质量差，虽然用大量水洗涤能提高产品质量，但和聚合级质量标准比较仍有差距。其次，产品形态为粉末状，堆积密度小，在下游的应用中，易产生扬尘，装料系数低，不但影响作业环境，而且降低了设备的利用率。

现有技术中，长链二元酸的精制方法主要是以微生物发酵法生产的长链二元酸粗品为原料，采用有机溶剂法通过重结晶来进行提纯精制。采用的有机溶剂主要有低碳醇类、低碳酸类、酯类、醚类、酮类等，如甲醇、乙醇、乙酸、乙醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮及其混合物等有机溶剂。

专利申请CN201010160266.4是以90％以上的乙酸为溶剂，按照一定比例将长链二元酸粗品溶解于热乙酸溶液中，经过活性炭脱色、冷却结晶、分离得到长链二元酸结晶中间体，干燥后得到长链二元酸精品。该方法的优点是精制后产品纯度达到98％以上，缺点一方面是产品中乙酸残留高，限制了该产品的应用范围；另一方面，由于室温时长链二元酸在高浓度的乙酸中仍有较高的溶解度，产品收率低。

专利申请CN 01142806.6采用酸析的方法从发酵液中提取获得长链二元酸粗品，然后将粗品溶解于热有机溶剂乙醇中，再经过脱色、过滤、冷却结晶、分离、干燥等工序获得高纯度产品。该方法的优点是精制获得的产品纯度高，纯度可达到99.0％以上，缺点是收率低。

专利申请CN 201110306928.9专利申请以甲醇或乙醇为溶剂，虽然采用稀释溶剂的方法可以提高精制的收率，但是，以醇类为溶剂精制长链二元酸工艺，在高温时存在二元酸与乙醇酯化的缺陷，在精制的过程中会产生新的产物，影响产品的纯度。

现有溶剂法精制长链二元酸主要存在如下不足：