[发明专利]产率高成本低的长碳链二元羧酸精制提纯方法

说明书

本发明是一种产率高成本低的长碳链二元羧酸精制提纯方法，包括以下步骤：①所述精制提纯用原料长链二元酸粗品无须干燥处理；②脱色过滤后所得脱色剂滤饼，用溶剂乙酸洗涤；③所述重结晶母液在回收溶剂之前，首先水析结晶，再次提取溶解在结晶母液中的长碳链二元羧酸产品；④水析结晶后的过滤母液中的溶剂回收，采用共沸精馏的方法，共沸剂选用醋酸仲丁酯。精制提纯后的长碳链二元羧酸达到如下技术指标：单酸≥99.30wt％，总酸≥99.80wt％，灰分≤15ppm，铁以Fe₂O₃计≤1ppm，总氮以N元素计≤15ppm，水分≤0.2wt％；长碳链二元羧酸精制提纯收率≥96.00％。

技术领域

本发明是一种产率高成本低的长碳链二元羧酸精制提纯方法。属于有10个以上碳原子的无环二元羧酸的纯化处理。

背景技术

长碳链二元羧酸(along-chain dicarboxylic acid)—碳链中含有10个以上碳原子的直链二元羧酸，是一类重要的精细化工产品。用于合成聚酰胺树脂、聚酯树脂、热熔胶、香料、耐候性增塑剂、润滑油添加剂、涂料、液晶等产品的主要原料。

主要的工业应用包括人工合成麝香酮；在100℃长期使用的线圈胶黏剂；服装定型用热熔胶黏剂；不仅能制造耐高温润滑剂，还能制造可以在-45℃低温下实现有效润滑的润滑剂；用长碳链二元酸制造的高性能涂料具有色泽光亮、耐磨性好、耐冲击强度高、附着力强、柔韧性佳、长时间耐紫外线照射等特点。适用于轿车及豪华家具、国防帐篷和军用作战及运输工具用涂料。长碳链二元酸还可合成耐寒性能优异的增塑剂，加入这种增塑剂制造的塑料薄膜可以在寒冷环境中长期使用。

尼龙是分子主链上含有酰胺集团(-NHCO-)的一类高分子化合物。由于尼龙分子结构中含有大量酰胺基，大分子末端为氨基或羧基，所以是一类强极性、分子间能形成氢键且具有一定反应活性的结晶性聚合物。尼龙是五大工程塑料(尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯)中消耗量最大、品种最多、用途最广、资格最老的一种，

长链尼龙特有的分子机构，赋予其良好的综合性能，强度高于金属，优异的机械性能、耐热性、耐磨损性、耐化学性、阻燃性及自润滑性，摩擦系数低而且容易加工，它可以加工制成各种塑料制品、也可以拉丝制成纤维、还可以制成薄膜、涂料和胶粘剂等。广泛用于汽车、电子电气、机械、通讯、军事及航空航天等领域。

以长碳链二元羧酸为原料，作为缩聚单体与二元胺发生缩聚反应合成的长碳链尼龙，主要有尼龙11、尼龙12、尼龙612、尼龙1111、尼龙1112、尼龙1212、尼龙1213、尼龙1314、尼龙1414、尼龙512和尼龙614等。

长碳链二元羧酸，自然界不存在，主要采用有机合成法，生物发酵法制备，采用有机合成法，工艺路线长成本高、收率低，存在安全隐患而且污染环境。

生物发酵法主要是以C₁₁～C₁₈正构烷烃为原料，经过假丝酵母发酵，将单烷烃转化成长链二元酸，再经粗提纯和精制，得长链二元酸结晶产品。所述正烷烃是石油炼制中分馏出的含有碳原子C1₁～C₁₈的组分，是采用尿素工艺对石油进行脱脂所得的副产物，俗称液体石蜡。因此，该法生产的长链二元酸具有原料来源广、生产工艺简单，投资小、生产成本低。因此，目前市售长碳链二元酸多为生物发酵法生产的产品。

由于发酵产物中含有少量菌体蛋白、色素、铁离子化合物等杂质，严重影响产品的纯度和外观。因此，精制纯化工艺是微生物发酵制备长碳链二元羧酸的至关重要的环节。

微生物发酵法生产的长碳链二元羧酸，主要采用溶剂法通过重结晶来进行提纯精制。溶剂主要采用乙酸和甲醇等。试验和生产实践表明，无论在精制时间、精制溶剂用量和结晶产品纯度上，乙酸都优于其它有机溶剂。