CN105712842A - 一种发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法 - Google Patents
一种发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105712842A CN105712842A CN201410730996.1A CN201410730996A CN105712842A CN 105712842 A CN105712842 A CN 105712842A CN 201410730996 A CN201410730996 A CN 201410730996A CN 105712842 A CN105712842 A CN 105712842A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- acetalation
- fermentation liquid
- propylene glycol
- product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
本发明公开了一种发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法,包括:(1)分离1,3-丙二醇发酵液,除去不溶性固形物;(2)在发酵液中加入芳香醛类溶剂、缩醛化催化剂、相转移催化剂,搅拌下与1,3-丙二醇进行缩醛化反应;(3)将上述反应液静置分层,芳香醛类溶剂及缩醛产物在上层有机相层,通过相分离除去下层水相层;(4)将所得有机相层进行蒸馏,得到缩醛产物;(5)加入纯水及水解催化剂对所得缩醛产物进行水解,静置分层,芳香醛类溶剂为有机相层,1,3-丙二醇进入水相层,对水相层进行过滤或离心除去催化剂;(6)对所得水相层进行精馏脱水,再精馏收集1,3-丙二醇馏分。该方法工艺简单、避免了有毒萃取剂的使用,分离得到的产品纯度高、收率高。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域,涉及微生物发酵产品的分离技术,特别涉及一种发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法。
背景技术
1,3-丙二醇(1,3-PDO)是一种重要的化工原料,在制造聚酯纤维、聚氨酯、热熔胶、粉末涂料、抗冻剂、包装材料以及有机合成中间体等方面都有着广泛的应用,其中制造高性能的聚酯纤维PTT是目前主要的用途。1,3-丙二醇可通过化学法路线和生物法路线生产,采用生物技术生产1,3-丙二醇,以其绿色化学为特征,具有反应条件温和、操作简便、副产物少、环境污染小、可利用再生资源等特点,成为新世纪生物化工研究的热点之一。
1,3-丙二醇的发酵液是一个成份非常复杂的混合体系,主要包括产物1,3-丙二醇、微生物菌体、有机酸盐(包括乙酸盐、乳酸盐、琥珀酸盐)、无机盐、甘油、水、蛋白质及其它中间代谢产物等。由于产物1,3-丙二醇分子含有两个羟基,它的亲水性较乙醇更强,目前发酵液中产物的浓度为30~90g/L,要从稀发酵液中分离回收产品就变得极为困难。
发酵液处理的第一步就是除去菌体得到澄清发酵液。由于菌体颗粒细小,发酵液外观呈乳状液形式,除含有颗粒细小的细菌细胞和细胞碎片外,还含有水溶性蛋白质和其它胶状物,目前多采用过滤、离心、膜过滤方法或外加絮凝剂的方法使菌体产生一定程度的絮凝,便于过滤除菌。离心除菌需要高速的离心设备,不能完全除菌,产品损失大。膜过滤存在的问题是分离能力小、分离时间长,易出现膜污染、堵塞等,需要频繁更换膜组件,且损失较大。外加絮凝剂只能使部分菌体产生絮凝沉淀,且发酵液中大量存在的盐类不会结晶析出,会给后续处理过程带来很大的困难。
在现有的1,3-丙二醇制备工艺中,发酵过程大都采用钠盐发酵工艺。在发酵过程中,细菌代谢产生大量的二氧化碳,为了控制发酵所需的条件,需要加入大量的KOH或NaOH以中和二氧化碳,这样发酵液中就存在大量的一价金属盐,分离过程难以除去,使得产品的分离变得更为困难,产品精馏时会产生严重的盐结晶和粘性物质阻碍蒸发的问题,产品收率低,而且分离成本很高。
由于发酵液中各种盐类、大分子蛋白及多糖类物质的大量存在,给分离工艺带来了极大的困难,需专门的手段和技术将这些杂质一步步脱除。现有工艺中也采用了许多技术进行脱除,如超滤、纳滤、醇沉工艺、电渗析及离子交换脱盐等,这些技术的应用,使1,3-丙二醇的分离提取过程变得更为复杂,操作成本高,产品损失大。
为了能更有效地从发酵液中分离1,3-丙二醇产品,国内外科技工作者为此做出了不懈的努力,提出了许多工艺方法。如JanuszJ等人采用液-液萃取方法从发酵液中分离1,3-丙二醇,并对其应用潜力作了评价(BiotechnologyTechniques199913:127-130)。向波涛等人(清华大学学报(自然科学版)2001,Vol.41,No.12)也提出了类似的方法,结果表明,难以选择到合适的溶剂,萃取达不到理想的分离效果。在这一研究基础上,他们又进一步研究了反应萃取分离1,3-丙二醇的方法,其方法是在酸催化剂存在下,1,3-丙二醇与乙醛反应生成缩合物,然后用苯类溶剂(如甲苯、乙苯、二甲苯等)萃取,再经脱除溶剂、水解得到1,3-丙二醇。这一过程步骤繁琐,所用反应试剂乙醛沸点低,挥发损失大,且需使用毒性大的苯类溶剂进行萃取分离反应物,产品收率也不高。
张慧敏等人(化学反应工程与工艺,2005年,第2卷第6期)对反应萃取耦合法分离1,3-丙二醇中缩醛反应进行了研究,在强酸性树脂催化下,通过乙醛与l,3-丙二醇可以发生可逆缩醛反应生成2MD,1,3-丙二醇的转化率只有90.02%。
基于上述情况,郝建等(HaoJ,LiuHJ,LiuDH,etal.Novelrouteofreactiveextractiontorecover1,3-propanediolfromadiluteaqueoussolution[J].Ind.Eng.Chem.Res.,2005,44:4380-4385.)、(HaoJ,XuF,LiuHJ,etal.Downstreamprocessingof1,3-propanediolfermentationbroth[J].J.Chem.Technol.Biotechnol.2006,81:8-102.)研究了丙醛、丁醛和异丁醛同时充当反应剂和萃取剂来取代乙醛和有毒性的甲苯形成1,3-二氧杂环乙烷。丙醛、丁醛和异丁醛均为部分易溶于水,当过量的醛加入时可形成有机相,无须再加入其它萃取剂。丙醛、丁醛和异丁醛的沸点分别为48℃,74.8℃和64.5℃,通过精馏得到1,3-PDO的收率分别为65%、85%、87%。该方法尽管省去了溶剂萃取步骤,但仍然存在着溶剂挥发损失、溶解损失的问题,尤其是1,3-PDO的收率很低。
刘春生等人(化学试剂.2005,27(4).245-246)研究了苯甲醛与1,3-丙二醇在钒磷氧催化剂作用下的缩醛化反应,考察了反应时间、醇醛比、催化剂用量、带水剂种类和用量等因素对苯甲醛l,3-丙二醇缩醛收率的影响。该方法使用了带水剂,需要回收,且只适合于高纯度的试剂原料,收率只有92.4%。
CN1634823公开了一种从发酵液中分离提取1,3-丙二醇及其副产物的方法,利用精馏、复合絮凝、反应萃取和反应精馏法,从发酵液中分离提取1,3-丙二醇及其副产物乙醇、甘油和2,3-丁二醇。工艺过程为:1)将含1,3-丙二醇的发酵液通过精馏塔,分离出发酵液中的乙醇;2)发酵液加入50~400ppm阳离子型絮凝剂和20~300ppm的非离子型絮凝剂,除去菌体固形物和蛋白质;3)用酸调节发酵液的pH为1~3;4)发酵液用15wt%~40wt%丙醛、丁醛、异丁醛或异戊醛丁醛进行反应萃取,醇与醛发生缩醛反应形成缩醛,并被萃取到有机相;5)萃取相中加入5wt%~15wt%的水,通过填有固体酸的精馏塔进行反应精馏,醛类分离出后使得缩醛水解反应得以正向进行,得到1,3-丙二醇、甘油和2,3-丁二醇混合物,同时回收醛类;6)1,3-丙二醇、甘油和2,3-丁二醇混合物通过精馏分别获得1,3-丙二醇、甘油和2,3-丁二醇产品;7)萃余相用氢氧化钙或氢氧化钠中和后,其中过量的醛通过精馏回收。该工艺使用低沸点醛,且需使用萃取剂进行相分离,过程复杂,溶剂损失大。
CN1907929提出了一种从发酵液中连续分离提取1,3-丙二醇的方法,其包括如下步骤:(1)含有1,3-丙二醇的发酵液用硫酸或盐酸调节其pH值为1~5,加絮凝剂,过滤,得澄清、透明的滤液;(2)将步骤(1)中获得的滤液在精馏塔1中进行精馏,塔顶收集到95v/v%的乙醇水溶液;(3)将步骤(2)中塔釜的液体,从上部进入反应萃取器,反应萃取器中有催化剂1,萃取剂和反应剂从反应萃取器的下部进入,在反应萃取器中完成1,3-丙二醇的萃取和分离,有机相从反应萃取器的上部流出,水相从反应萃取器的下部流出;(4)步骤(3)所得的有机相进入萃取剂精馏塔2进行精馏,从塔釜回收萃取剂,二噁烷从塔顶馏出;步骤(3)所得的水相进入精馏塔3进行精馏,从塔顶回收未反应的反应剂;(5)将步骤(4)中的二噁烷置于水解反应器中、在催化剂的作用下进行水解反应,(6)将步骤(5)中所获的水解产物,从中部进入精馏塔4进行减压精馏,侧线出2,3-丁二醇,塔釜为1,3-丙二醇和甘油;(7)将步骤(6)中的塔釜料进入精馏塔5中进行减压精馏,塔顶出1,3-丙二醇产品,塔釜为甘油;所说的萃取剂为苯、或由C1~C6烷基或卤素取代的苯;所说的反应剂为C1~C10烷基醛。该方法使用低碳醛,工艺路线长,溶剂损失大,需要使用毒性大的苯类萃取剂,且工艺中有5步精馏,能耗非常高。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供了一种发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法,该方法工艺简单、避免了有毒萃取剂的使用,分离得到的产品纯度高、收率高。
本发明发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法,包括如下步骤:
(1)分离1,3-丙二醇发酵液,除去微生物菌体、部分盐类不溶性固形物;
(2)在步骤(1)所得发酵液中加入芳香醛类溶剂、缩醛化催化剂、相转移催化剂,搅拌下与1,3-丙二醇进行缩醛化反应;
(3)将上述反应液静置分层,芳香醛类溶剂及缩醛产物在上层有机相层,通过相分离除去下层水相层;
(4)将步骤(3)所得有机相层进行蒸馏,依次蒸出残余水分与未反应的芳香醛类溶剂,得到缩醛产物;
(5)加入纯水及水解催化剂对所得缩醛产物进行水解,得到含1,3-丙二醇的水解液,静置分层,芳香醛类溶剂为有机相层,1,3-丙二醇进入下层水相层,对下层水相层进行过滤或离心除去催化剂;
(6)对步骤(5)所得水相层进行精馏脱水,再继续精馏收集1,3-丙二醇馏分即为产品。
本发明所处理的1,3-丙二醇发酵液为钙盐或钠盐发酵液,1,3-丙二醇的含量为30~100g/L,发酵终止pH值为6.0~8.0。
本发明步骤(1)可采用普通过滤或离心的方法分离除去微生物菌体、部分盐类不溶性固形物。
本发明步骤(2)所述的芳香醛类溶剂为苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛中的一种或几种,优选使用苯甲醛。由于这些芳香醛沸点较高,挥发度小,所以使用过程溶剂损失小;并且芳香醛类溶剂微溶于水,而反应产物缩醛不溶于水,呈相分离状态,使得缩醛反应得以正向进行,在水存在下仍然能达到较高的转化率,且不需要额外添加溶剂进行萃取便能很方便地分离。
本发明方法中,为了使1,3-丙二醇能够反应完全,醛的加入需要过量,反应试剂芳香醛的加入量依发酵液中1,3-丙二醇的含量而定,控制醇醛摩尔比为1:1.5~1:3.0,优选为1:1.8~1:2.6。搅拌下将芳香醛类溶剂加入到步骤(1)所得的发酵液中,并加入缩醛化催化剂进行反应,控制缩醛化反应温度为50~90℃,优选为60~85℃,反应时间为3.0~8.5h,优选为3.5~8.0h。
本发明步骤(2)所述的缩醛化催化剂为酸性催化剂,可以从通用的非质子酸(如硫酸铝、硫酸铁铵、硫酸铜等)、固体酸(如强酸性离子交换树脂、固体超强酸、固载杂多酸等)、分子筛催化剂等中进行选择。催化剂加入量为反应液质量(1,3-丙二醇与所加醛类溶剂的质量之和,下同)的0.2%~2.0%,优选为0.5%~1.5%。
本发明方法中,芳香醛类溶剂能与1,3-丙二醇很容易地进行反应,但由于芳香醛微溶于水,不能与水相中的1,3-丙二醇充分接触,因而影响其反应速率,所以本发明通过加入相转移催化剂的方法,以提高缩醛化反应的速率和转化率。所述的相转移催化剂为季铵盐类、聚乙二醇类,常用的季铵盐类相转移催化剂是苄基三乙基氯化铵(TEBA)、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵(TBAB)、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵等,优选十二烷基三甲基氯化铵。常用的聚乙二醇(PEG)类相转移催化剂为PEG200、PEG400、PEG600、PEG800等。相转移催化剂用量为反应液质量的0.5%~10%,优选为2.0%~8.0%。
本发明缩醛化反应结束后静置分层,未反应的芳香醛类溶剂及缩醛产物进入上层的有机相层,水及少量析出的沉淀物位于下层水相层,可分离除去。
本发明步骤(4)所述的蒸馏步骤除去残余的水分及未反应的芳香醛类溶剂,可采用常压蒸馏或减压蒸馏方式,因芳香醛沸点较高最好采用减压蒸馏方式,操作压力为80~20kPa,优选为60~30kPa。
本发明步骤(5)在所得的缩醛产物中加入纯水及水解催化剂,搅拌下进行水解,得到含1,3-丙二醇的水解溶液,1,3-丙二醇进水相层,芳香醛类溶剂为有机相层。纯水加入量与缩醛产物质量比例为0.4:1~1:1,优选为0.6:1~0.8:1;控制水解温度30~70℃,优选为35~60℃,水解时间2.0~10.0h,优选为3.5~8.0h。水解催化剂为酸性催化剂,从工艺的方便考虑,可从通用的非质子酸(如硫酸铝、硫酸铁铵、硫酸铜等)、固体酸(如强酸性离子交换树脂、固体超强酸、固载杂多酸等)、分子筛催化剂等中进行选择。催化剂加入量为缩醛产物质量的0.05%~1.2%,优选为0.06%~1.0%。
本发明得到的水解液静置分层,上层有机相层为芳香醛类试剂,可不做处理直接循环使用。对下层的水相层进行过滤或离心除去催化剂,通过精馏,得到1,3-丙二醇产品。
本发明步骤(6)对得到的水相层进行精馏脱水,首先在85~50kPa压力下精馏脱水,因1,3-丙二醇沸点较高需要在减压下进行,然后在操作压力为0.05~3.0kPa,优选为0.1~2.5kPa下进一步精馏脱水,收集1,3-丙二醇产品馏分即为最终产品。
与现有技术相比,本发明方法具有以下优点:
1、本发明通过对1,3-丙二醇的终止发酵液在分离除去不溶性固形物后,在相转移催化剂作用下,加入芳香醛类溶剂进行缩醛化反应,缩醛产物与发酵液分离后水解,最终分离得到的1,3-丙二醇产品纯度高、收率高。本发明工艺省去了如超滤、纳滤过滤、醇沉工艺、电渗析及离子交换脱盐等过程,使得1,3-丙二醇的分离工艺得以简化,解决了常规发酵液存在的盐类、大分子蛋白及多糖物质难以脱除、减压蒸馏过程出现的盐结晶和粘性物质阻碍蒸发的问题;
2、本发明避免了有毒芳烃萃取剂的使用以及萃取过程,改善了操作环境,减少了对人体造成的损害,相对绿色、环保;
3、本发明不使用沸点低的低碳醛,避免了使用过程反应试剂的过度挥发损失,降低了成本,分离得到的产品纯度高、收率高。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的详述,本发明中wt%为质量百分数。
实施例1
本实施例所处理的发酵液是以甘油为底物,采用克雷伯氏菌发酵而得到的1,3-丙二醇发酵液,1,3-丙二醇的含量为78.5g/L,发酵终止pH值为7.0。
取20L上述发酵液,过滤除去菌体及沉淀物,得到发酵清液。
搅拌下在上述发酵清液中加入3.9kg苯甲醛,54.7g硫酸铝和273.5gPEG600,快速搅拌下进行缩醛化反应,1,3-丙二醇被转化为苯甲醛缩1,3-丙二醇缩醛。反应温度为60℃,反应时间为5.5h。反应结束后静置分层,缩醛产物及未反应的苯甲醛位于上层有机相层,原发酵液连同所含的盐类、蛋白及糖类等杂质位于下层水相层,通过相分离除去水相层。
在60kPa的压力下,对上述得到的有机相层进行减压蒸馏,脱除残余的水分后,继续蒸馏分离出未反应的苯甲醛试剂,釜底为缩醛产物。此时加入纯水1.8kg、水解树脂催化剂D005-Ⅱ3.05g,搅拌下进行水解,缩醛产物则水解为1,3-丙二醇和苯甲醛,该水解液静置分层,上层为水解出来的苯甲醛试剂,1,3-丙二醇进入水相层。水解温度60℃,水解时间3.5h。
对上述水解步骤得到的下层水相层进行过滤分离,除去催化剂后精馏处理,在85kPa的压力下先蒸出水分,0.1kPa的压力下继续精馏,收集100~106℃的1,3-丙二醇馏分,得到产品的纯度为99.1%,回收率92.5%。
实施例2
本实施例中所用的1,3-丙二醇发酵液同实施例1。
取20L上述发酵液,过滤除去菌体及沉淀物,得到发酵清液。
搅拌下在上述发酵清液中加入4.95kg苯乙醛,并加入32.0gD72强酸树脂,130.0g十二烷基三甲基氯化铵,进行缩醛化反应,1,3-丙二醇被转化为苯乙醛缩1,3-丙二醇缩醛。反应温度为50℃,反应时间为8.0h。反应结束后静置分层,缩醛产物及未反应的苯甲醛位于上层有机相层,原发酵液连同所含的盐类、蛋白及糖类等杂质位于下层水相层,通过相分离除去水相层。
在30kPa的压力下,对上述得到的有机相层进行减压蒸馏,脱除残余的水分后,继续蒸馏分离出未反应的苯乙醛试剂,釜底为缩醛产物。此时加入纯水2.7kg、水解催化剂16.7gZSM-5分子筛,搅拌下进行水解,缩醛产物则水解为1,3-丙二醇和苯甲醛,该水解液静置分层,上层为水解出来的苯乙醛试剂,1,3-丙二醇进入水相层。水解温度50℃,水解时间5.5h。
对上述水解步骤得到的下层水相层进行过滤分离,除去催化剂后精馏处理,在50kPa的压力下先蒸馏脱水,然后在2.5kPa的压力下继续减压蒸馏,收集110~115℃的1,3-丙二醇馏分,得到产品的纯度为99.4%,回收率94.6%。
实施例3
本实施例中所用的1,3-丙二醇发酵液同实施例1。
取20L上述发酵液,过滤除去菌体及沉淀物,得到发酵清液。
搅拌下在上述发酵清液中加入7.19kg苯丙醛,并加入131.0g001×7强酸树脂,700.0g四丁基溴化铵,进行缩醛化反应,1,3-丙二醇被转化为苯丙醛缩1,3-丙二醇缩醛。反应温度为85℃,反应时间为3.5h。反应结束后静置分层,缩醛产物及未反应的苯甲醛位于上层有机相层,原发酵液连同所含的盐类、蛋白及糖类等杂质位于下层水相层,通过相分离除去水相层。
在45kPa的压力下,对上述得到的有机相层进行减压蒸馏,脱除残余的水分后,继续蒸馏分离出未反应的苯丙醛试剂,釜底为缩醛产物。此时加入纯水2.6kg、水解催化剂36.3gD72树脂,搅拌下进行水解,缩醛产物则水解为1,3-丙二醇和苯丙醛,上层为水解出来的苯丙醛试剂,1,3-丙二醇则进入水相层。水解温度35℃,水解时间8.0h。
对上述水解步骤得到的下层水相层进行离心分离,除去水解催化剂后精馏处理,在60kPa的压力下先蒸出残余水分,在0.5kPa的压力下继续减压蒸馏,收集117~121℃的1,3-丙二醇馏分,得到产品的纯度为99.2%,回收率95.1%。
比较例1
本比较例中所用的1,3-丙二醇发酵液及工艺条件同实施例1,不同之处在于不加相转移催化剂。
搅拌下在上述发酵清液中加入3.9kg苯甲醛,54.7g硫酸铝,快速搅拌下进行缩醛化反应,1,3-丙二醇被转化为苯甲醛缩1,3-丙二醇缩醛。反应温度为60℃,反应时间为5.5h。反应结束后静置分层,缩醛产物及未反应的苯甲醛位于上层有机相层,原发酵液连同所含的盐类、蛋白及糖类等杂质位于下层水相层,通过相分离除去水相层。
由于苯甲醛微溶于水,反应速率低。经分析测定,发酵液中的1,3-丙二醇含量为65.3g/L,转化率为16.82%。
按照实施例1的条件对上述得到的有机相层进行减压蒸馏及水解,脱除残余的水分后,继续蒸馏分离出未反应的苯甲醛试剂。釜底缩醛产物中加入纯水0.3kg、水解树脂催化剂D005-Ⅱ0.51g,搅拌下进行水解。
对上述水解步骤得到的下层水相层进行过滤分离,除去催化剂后精馏处理,在85kPa的压力下先蒸出水分,0.1kPa的压力下继续精馏,收集100~106℃的1,3-丙二醇馏分,得到产品的纯度为98.4%,回收率12.2%。
比较例2
本比较例中所用的1,3-丙二醇发酵液及工艺条件同实施例1,不同之处在于用低碳醛代替苯甲醛进行缩醛化反应。取20L上述发酵液,过滤除去菌体及沉淀物,得到发酵清液。搅拌下在上述发酵清液中加入1.62kg乙醛,并加入31.9g硫酸铝,由于乙醛是水溶性的,所以不需要加入相转移催化剂。快速搅拌下进行缩醛化反应,反应温度为60℃,反应时间为5.5h。1,3-丙二醇被转化为乙醛缩1,3-丙二醇缩醛。按照公开的现有工艺方法进行后续的处理,由于乙醛缩1,3-丙二醇缩醛在水中的溶解性良好,反应产物仍处于水相,不能通过分相将其分离,需要使用苯类溶剂如甲苯、二甲苯等进行溶剂萃取分离,工艺复杂,涉及到有毒萃取溶剂的使用及回收利用。最终得到的得到的1,3-丙二醇纯度为98.6%,回收率92.3%。
Claims (12)
1.一种发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)分离1,3-丙二醇发酵液,除去微生物菌体、部分盐类不溶性固形物;
(2)在步骤(1)所得发酵液中加入芳香醛类溶剂、缩醛化催化剂、相转移催化剂,搅拌下与1,3-丙二醇进行缩醛化反应;
(3)将上述反应液静置分层,芳香醛类溶剂及缩醛产物在上层有机相层,通过相分离除去下层水相层;
(4)将步骤(3)所得有机相层进行蒸馏,依次蒸出残余水分与未反应的芳香醛类溶剂,得到缩醛产物;
(5)加入纯水及水解催化剂对所得缩醛产物进行水解,得到含1,3-丙二醇的水解液,静置分层,芳香醛类溶剂为有机相层,1,3-丙二醇进入下层水相层,对下层水相层进行过滤或离心除去催化剂;
(6)对步骤(5)所得水相层进行精馏脱水,再继续精馏收集1,3-丙二醇馏分即为产品。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所处理的1,3-丙二醇发酵液为钙盐或钠盐发酵液,1,3-丙二醇的含量为30~100g/L,发酵终止pH值为6.0~8.0。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)所述的芳香醛类溶剂为苯甲醛、苯乙醛、苯丙醛中的一种或几种;加入量依发酵液中1,3-丙二醇的含量而定,控制醇醛摩尔比为1:1.5~1:3.0;控制缩醛化反应温度为50~90℃,反应时间为3.0~8.5h。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述芳香醛类溶剂为苯甲醛,控制醇醛摩尔比为1:1.8~1:2.6;缩醛化反应温度为60~85℃,反应时间为3.5~8.0h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)所述的缩醛化催化剂为酸性催化剂,加入量为反应液质量的0.2%~2.0%。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述缩醛化催化剂为非质子酸、固体酸或分子筛催化剂,加入量为反应液质量的0.5%~1.5%。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)所述的相转移催化剂为季铵盐类或聚乙二醇类,催化剂用量为反应液质量的0.5%~10%。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所述的季铵盐类相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵(TEBA)、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵(TBAB)、三辛基甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵;聚乙二醇类相转移催化剂为PEG200、PEG400、PEG600或PEG800;催化剂用量为反应液质量的2.0%~8.0%。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)采用减压蒸馏方式,操作压力为80~20kPa,优选为60~30kPa。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(5)所述纯水加入量与缩醛产物质量比为0.4:1~1:1;水解温度30~70℃,水解时间2.0~10.0h,水解催化剂为酸性催化剂,催化剂加入量为缩醛产物质量的0.05%~1.2%。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于:步骤(5)所述纯水加入量与缩醛产物质量比为0.6:1~0.8:1;水解温度为35~60℃,水解时间为3.5~8.0h,水解催化剂为非质子酸、固体酸或分子筛催化剂,催化剂加入量为缩醛产物质量的0.06%~1.0%。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(6)对得到的水相层首先在85~50kPa压力下精馏脱水,然后在操作压力为0.05~3.0kPa下进一步精馏脱水。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410730996.1A CN105712842B (zh) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | 一种发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410730996.1A CN105712842B (zh) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | 一种发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105712842A true CN105712842A (zh) | 2016-06-29 |
CN105712842B CN105712842B (zh) | 2018-06-19 |
Family
ID=56143515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410730996.1A Active CN105712842B (zh) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | 一种发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105712842B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109503545A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-22 | 彩客化学(沧州)有限公司 | 一种1,4-环己二酮单乙二醇缩酮的制备方法 |
CN109574802A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-05 | 大连理工大学 | 一种从发酵液中分离1,3-丙二醇、乙酸和丁酸的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1088811A1 (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-04 | Saudi Basic Industries Corporation (Sabic) | A novel cross-aldol condensation for hydroxypivaldehyde |
CN1580019A (zh) * | 2004-05-21 | 2005-02-16 | 清华大学 | 从稀水溶液中提取低级多元醇的新型反应萃取工艺 |
CN1907929A (zh) * | 2006-08-16 | 2007-02-07 | 华东理工大学 | 从发酵液中连续、高收率分离提取1,3-丙二醇的方法 |
CN101497556A (zh) * | 2009-01-20 | 2009-08-05 | 东南大学 | 固体超强酸催化剂反应分离提取1,3-丙二醇的方法 |
-
2014
- 2014-12-05 CN CN201410730996.1A patent/CN105712842B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1088811A1 (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-04 | Saudi Basic Industries Corporation (Sabic) | A novel cross-aldol condensation for hydroxypivaldehyde |
CN1580019A (zh) * | 2004-05-21 | 2005-02-16 | 清华大学 | 从稀水溶液中提取低级多元醇的新型反应萃取工艺 |
CN1907929A (zh) * | 2006-08-16 | 2007-02-07 | 华东理工大学 | 从发酵液中连续、高收率分离提取1,3-丙二醇的方法 |
CN101497556A (zh) * | 2009-01-20 | 2009-08-05 | 东南大学 | 固体超强酸催化剂反应分离提取1,3-丙二醇的方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
刘春生等: "苯甲醛1,3 -丁二醇缩醛的绿色合成", 《石油化工高等学校学报》 * |
宋如: "相转移催化制备甘油缩醛香料", 《精细化工中间体》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109574802A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-05 | 大连理工大学 | 一种从发酵液中分离1,3-丙二醇、乙酸和丁酸的方法 |
CN109503545A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-22 | 彩客化学(沧州)有限公司 | 一种1,4-环己二酮单乙二醇缩酮的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105712842B (zh) | 2018-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101925567B (zh) | 用于从发酵液纯化醇的方法 | |
US9029126B2 (en) | Process and method for improving the water reuse, energy efficiency, fermentation and products of an ethanol fermentation plant | |
US8859808B2 (en) | Method for obtaining lactic acid with a high degree of purity from fermentative liquor | |
CN109574802B (zh) | 一种从发酵液中分离1,3-丙二醇、乙酸和丁酸的方法 | |
JP2012531209A (ja) | 希釈水溶液からの高級アルコールの回収 | |
JP2011177159A (ja) | 乳酸発酵液からの乳酸の単離・精製方法 | |
CN103189518A (zh) | 从采用微生物所得的发酵液制备丁酸烷基酯的方法 | |
EP3166914B1 (en) | System and method for extracting ethanol from a fermentation broth | |
CN105712841B (zh) | 一种从发酵液中分离提取1,3‑丙二醇的方法 | |
CN105712842A (zh) | 一种发酵液中1,3-丙二醇的分离提取方法 | |
CN101012151B (zh) | 一种从发酵液中分离1,3-丙二醇的双水相萃取方法 | |
CN104556495B (zh) | 1,3‑丙二醇发酵液脱盐树脂再生废液的处理方法 | |
CN108117481A (zh) | 一种从发酵液中分离提取1,3-丙二醇的方法 | |
CN102911018B (zh) | 一种从间苯二胺酸性水解液中分离含酚有机物的方法 | |
CN104556496B (zh) | 一种发酵液脱盐树脂再生废液的处理方法 | |
CN105622342B (zh) | 一种分离2,3-丁二醇的方法 | |
CN102795962B (zh) | 一种用阳离子树脂吸附提取发酵液中1,3-丙二醇的方法 | |
CN101875598B (zh) | 一种1,3-丙二醇发酵液的分离方法 | |
CN104262102A (zh) | 一种甘油精炼方法 | |
CN101514155A (zh) | 利用离子交换法从发酵液中分离提取丙酮酸的方法 | |
CN112920021B (zh) | 一种醇类混合溶剂萃取发酵液中1,3-丙二醇的方法 | |
CN102286069A (zh) | 一种有机溶剂沉淀分离初步提纯谷胱甘肽发酵液的方法 | |
CN105732321A (zh) | 1,3-丙二醇的精馏提浓装置 | |
CN112479868A (zh) | 从发酵液分离所得混盐中提取有机酸的方法及装置 | |
CN104262100A (zh) | 一种甘油精炼方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |