CN117326936B - 一种长碳链二元酸的精制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种长碳链二元酸的精制方法及其装置，具体涉及精制技术领域，包括以下步骤：脱色、过滤；结晶；一次分离、清洗，得到长碳链二元酸结晶物料；管道加热流动水洗涤、二次分离；烘干；在脱色、过滤步骤中，投料使用的长碳链二元酸粗品水分含量控制在0.01wt%‑4.99wt%，乙酸溶剂浓度为80wt%‑89.99wt%；通过将长碳链二元酸粗品水分控制在0.01wt%‑4.99wt%以内，减少了粗品中所带的各种水溶性杂质，粗品质量的提升，提高了精制产品的纯度；通过将乙酸溶剂浓度控制在80wt%‑89.99wt%，降低了乙酸对长碳链二元酸的溶解度，明显提高了长碳链二元酸的精制收率。

Description

一种长碳链二元酸的精制方法及其装置

技术领域

本发明属于生物发酵法制备长碳链二元酸技术领域，尤其涉及一种长碳链二元酸的精制方法及其装置。

背景技术

长碳链二元酸通常是指直碳链两端均为羧基的有机化合物，习惯上将碳原子数超过十的二元酸称为长碳链二元酸，是一类有着重要和广泛工业用途的精细化工产品。以长碳链二元酸为基础原料生产合成的高级香料、高性能工程塑料、高温电解质、高档热熔胶、耐寒增塑剂、高级润滑油、高级油漆和涂料等精细化工产品，被广泛应用于化工、轻工、农药、医药、液晶材料、军事工业等领域。由于长碳链二元酸应用广泛，下游产品性能优异，开发潜力广阔。国内外对长碳链二元酸的需求量将不断增加，其市场潜力极大。目前国内长碳链二元酸的生产方法主要采用生物发酵法，但发酵液中含有少量的菌体蛋白、色素以及其他种类的杂酸，严重影响产品的纯度和质量，因而二元酸的精制工艺是生物发酵法生产长碳链二元酸的重要技术环节，关系到生产工艺的收率和产品质量。

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、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。试验表明，无论在精制收率、精制成本和产品质量上，乙酸都优于其它有机溶剂。

申请号为CN2014108346506的发明专利公开了一种长碳链二元酸提纯精制结晶母液的回收利用方法，采用的步骤为回收溶剂甲醇，蒸馏釜底残留物料溶解稀释，高温酸析结晶，烘干；本方案中回收溶剂甲醇，并经过酸析结晶，但是长碳链二元酸在甲醇中的溶解度远不如乙酸优异。

申请号为CN2014108305243的发明专利公开了一种长碳链二元羧酸的提纯方法，以甲醇为溶剂，首先如前所述，二元酸在甲醇的溶解度并不高，此外，本方案中并没有对甲醇残留的去除，获得的二元酸纯度并不高。

申请号为CN2017114107224的中国发明专利公开了一种长碳链二元羧酸的精制提纯方法，本方案中的结晶滤饼首先乙酸淋洗，再经水淋洗，离心过滤，然后滤饼在环境温度下水洗涤，精制过程产生的乙酸溶剂采用共沸精馏的方法，此过程能量消耗极大，成本也很高。

申请号为CN2019105070978的中国发明专利公开了一种长碳链二元酸提纯精制废液的处理方法，本方案中也是采用甲醇溶剂和稀硫酸结晶的方式，弊端和缺点同上述。

现有技术中，申请公布号为CN101985416A的发明专利详细介绍了生物发酵法生产长碳链二元酸的精制工艺，申请人经过多年研发、多年技术创新实践验证，现将现有技术方案的不足之处做如下介绍。

该现有技术中，以发酵法制备的长碳链二元酸粗品为原料，采用90wt％以上的乙酸为溶剂，首先进行脱色、过滤，结晶分离，所得滤饼在70℃～100℃热水中保温120分钟，降温至30℃～50℃，离心分离，烘干；存在如下不足：

1、现有技术中，脱色罐内直接投入含水量5wt％～12wt％的长碳链二元酸粗品为原料，原料中带入的水分来自于提取工序中的结晶母液，因此水分含量越高，原料中所带的菌体蛋白杂质、色素杂质以及其他种类的杂酸杂质、各种水溶性杂质就越多，较多的杂质给精制工序对杂质的去除增加了难度，导致现有技术最终产品的杂质含量比本技术方案高。

2、现有技术中，溶剂乙酸浓度为90wt％以上，乙酸浓度越高，对长碳链二元酸的溶解度越大，因此会降低精制的收率。

3、高温水洗涤虽然能够去除掉部分乙酸残留，但是洗涤温度仅在70℃～100℃，未达到水的沸点（小于100℃下），没有达到共沸的状态，因此对长碳链二元酸湿品和乙酸之间的氢键结合力破坏不彻底，对乙酸残留的洗涤效果甚微；残留乙酸的存在对长碳链二元酸的应用带来不利的影响，特别是在生产尼龙聚合物时，残留的乙酸等一元酸将参与反应，阻止了聚合反应继续进行下去，降低了聚合物的分子量，现有技术最终产品的乙酸含量比本技术方案高。

4、高温水洗涤工艺需要升温、保温、降温等一系列过程，升温过程不仅用了大量的热能，这些热能还需要用循环水带走，提高了生产成本，整个工艺繁琐，周期较长，生产效率低，耗能高，现有技术最终产品的生产周期比本技术方案长很多，耗能高很多。

由于现有技术存在以上不足，所以精制后的长碳链二元酸产品单酸含量不够高、乙酸等一元酸残留高等问题，不能满足长碳链尼龙即生物基聚酰胺纤维行业对于长碳链二元酸产品纯度的苛刻要求，一种产品收率高、精制成本较低、高纯度、低乙酸残留的长碳链二元羧酸的精制提纯方法是人们所期待的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种产品收率高、精制成本较低、高纯度、低乙酸残留的一种长碳链二元酸的精制方法及其装置，以微生物发酵法生产的长碳链二元酸粗品为原料，以乙酸为溶剂，进行重结晶精制，在不改变长碳链二元酸晶体形态情况下，得到产品色泽好、晶体形态好、纯度高（对应杂质低）的高品质长碳链二元酸晶体。

一种长碳链二元酸的精制方法，包括以下步骤：

（a）脱色、过滤；

将长碳链二元酸粗品、乙酸、活性炭投入脱色罐内，在80-83℃下保温120min脱色，经压滤机，滤液进入到结晶罐；

二元酸粗品：溶剂（质量比）=1：2.5～3.0；

活性炭质量占整个脱色体系：0.2wt%～0.5wt%；

乙酸溶剂浓度在80wt%-89.99wt%；

（b）结晶；

将步骤（a）得到的二元酸清液在结晶罐内用冷却水强制降温到72-75℃，保温180min，保温结束后，强制降温到30-35℃出料，通过降温结晶，使得长碳链二元酸结晶析出；

（c）一次分离，得到长碳链二元酸结晶物料；

（d）长碳链二元酸结晶物料加水形成固液混合物，管道加热流动水洗涤共沸物，二次分离得到长碳链二元酸分离物料，具体来说如下：

（1）将步骤（c）得到的结晶物料放入定容罐内，加常温软化水定容到28-32吨，长碳链二元酸不溶于水，但乙酸溶于水，此时长碳链二元酸通过氢键与乙酸结合，乙酸目前仅小部分溶于水；

（2）将搅拌均匀的固液混合物连续不断地输送到换热器，进行预热；

（3）预热后的固液混合物输送到加热器，用112℃左右的饱和热水将长碳链二元酸固液混合物加热到103℃及以上（智能系统，103℃以下自动关闭去缓冲罐阀门，打开定容罐自身的循环阀门）；

（4）加热器中的固液混合物，经过加热后会通过温度计测量再输送回换热器，与待预热的固液混合物（这部分待预热的固液混合物是从定容罐中来）进行热交换，加热器和换热器中均是管式或者板式换热方式；

经过温度计测量，从加热器进入到换热器的这部分固液混合物（共沸物），在换热器中经过热交换前（进入换热器之前），若固液混合物的温度大于103℃，在换热后则通过控制第七控制阀门的通断，使其输送到缓冲罐（温度在42℃左右），最后再进入离心机分离。其中，温度计和第七控制阀门可以连接在PLC控制器上，统一进行控制，本领域技术人员很容易操作，在此不再详述。

（e）烘干：

将步骤（d）得到的二元酸滤饼烘干，得到长碳链二元酸精品，具体来说，将离心机分离后的二元酸滤饼烘干，获得长碳链二元酸精品。

根据上述描述，简要来说，所述步骤（d）二元酸结晶物料加水形成固液混合物，管道加热流动水洗涤共沸物的方法包括：长碳链二元酸结晶物料加水加热到100.01℃-120℃之间，形成长碳链二元酸固液混合物共沸状态，利用高温破坏长碳链二元酸湿品（实际就是长碳链二元酸结晶物料加水形成的固液混合物，长碳链二元酸为润湿状态，故称为湿品）和乙酸间的氢键结合力，加热到100.01-120℃高温的长碳链二元酸固液共沸物对未加热的冷料进行换热，二次分离。更彻底去除长碳链二元酸中残留的乙酸，乙酸残留更低，产品质量等级提高。

所述“加热到100.01-120℃高温的长碳链二元酸固液共沸物对未加热的冷料进行换热”中，将流动的长碳链二元酸固液共沸物与二元酸结晶物料加水形成的固液混合物进行换热，实现了二元酸结晶物料加水形成的固液混合物的升温，又实现了流动的长碳链二元酸固液共沸物自身的换热降温，实现了能量的回收利用。

所述“二次分离”的方式为离心分离。将离心分离后的物料进行清洗，得到长碳链二元酸洗涤物料。

所述步骤（c）中，一次分离、清洗，得到长碳链二元酸结晶物料。

所述步骤（c）中，将一次分离得到的结晶滤饼进行甩干，用软化水在位清洗结晶滤饼，通过水洗回收结晶滤饼中的乙酸，清洗掉了残留在结晶长碳链二元酸湿品上的大部分乙酸，并且将这部分乙酸回收到了离心母液中，得到长碳链二元酸结晶物料。

在脱色、过滤步骤（a）中，长碳链二元酸粗品水分含量为0.01wt%-4.99wt%。

在脱色、过滤步骤（a）中，长碳链二元酸粗品水分含量为小于等于1wt%。

所述长碳链二元酸为C10-C18直链二元羧酸。

一种长碳链二元酸的精制装置，包括定容罐、换热器、加热器、蒸汽加热装置、缓冲罐，蒸汽加热装置与加热器连接，蒸汽加热装置提供的热蒸汽为加热器提供热源，定容罐内的低温物料通过第二离心泵打入换热器，定容罐输送的低温物料（即上述的冷料）与加热器输送的高温物料（即上述的固液共沸物）换热，加热器输送的高温物料降温后到达第七控制阀门，第七控制阀门连接缓冲罐和定容罐，定容罐输送到换热器的低温物料经换热升温后到达加热器进行加热，温度计用于测量温度，如果加热器中的物料温度被加热到小于工艺温度，这部分物料被输入到换热器通过第七控制阀门回到定容罐，进入下个循环，直至这部分物料被加热到大于等于工艺温度，加热到大于等于工艺温度的物料就是上述加热器输送的高温物料。

所述蒸汽加热装置包括热水罐、第一离心泵、蒸汽喷射器，蒸汽喷射器与加热器连接。

所述加热器中通过蒸汽加热水到工艺设定的水温，经过蒸汽加热且达到工艺温度的热水将长碳链二元酸结晶物料加水形成的固液混合物加热到工艺设定的物料温度。

所述加热器中通过蒸汽加热直接将长碳链二元酸结晶物料加水形成的固液混合物加热到工艺设定的物料温度。

特别说明的是，本发明取得了预料不到的技术效果，本发明同现有技术相比，产生“量”的变化，对本领域技术人员来说，现有高温水结晶、分离温度为70-100摄氏度，本领域技术人员可能会考虑到在步骤（d）中通过升温来增加乙酸在水中的溶解，但是常温水的沸点是100摄氏度，在升温的话就需要加压，这会带来成本增加，一般就不考虑这么做了，而且现有技术或者常规考虑，就算升温到大于100摄氏度，也需要保温的，例如专利文件CN103724209A摘要中，公开过高压釜加热到100-200摄氏度的工艺，是需要保温的，而本发明“长碳链二元酸结晶物料加水形成固液混合物，管道加热流动水洗涤共沸物”工艺步骤，加热到103摄氏度左右的长碳链二元酸结晶物料加水形成固液混合物，不需要保温，不需要保温的同时实现了余热回收利用，省去了保温时间且节能对于本领域技术人员来说，事先无法预料或者推理出来，因而具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。

匹配我们的工艺，乙酸溶剂浓度为80wt%-89.99wt%也是对于完成本发明任务做出突出贡献的特征，如果乙酸浓度过高，对长碳链二元酸溶解度越大，降低精制的收率，残留乙酸多，如果乙酸浓度过低，则二元酸的透光度较低，色度较高，因此乙酸溶剂浓度为80wt%-89.99wt%是个“黄金范围”。

本发明中长碳链二元酸的精制方法相较于现有技术能够产生如下技术效果：

（1）将水分含量≤1.0wt%的长碳链二元酸粗品投入脱色罐升温脱色，由于长碳链二元酸粗品是在结晶液中提取出来，通过将长碳链二元酸粗品水分控制在1%以内，减少了粗品中所带的各种水溶性杂质，粗品质量的提升，更有利于精制的提纯，最终的纯化效果也更好，最终产品杂质少。

（2）本发明将乙酸溶剂浓度控制在80wt%-89.99wt%，可降低乙酸对长碳链二元酸的溶解度，从而使得长碳链二元酸的结晶过程更加容易，从而进一步提高长碳链二元酸的精制收率。

（3）一次分离得到的结晶滤饼先进行甩干，然后用软化水在位清洗，用水回收结晶滤饼中的乙酸，不仅清洗掉了残留在长碳链二元酸湿品上的大部分乙酸，并且将这部分乙酸回收到了离心母液中，降低了乙酸的损耗，降低了生产成本。

（4）管道加热流动水洗涤工艺通过高温加热，将水和长碳链二元酸湿品的混合物形成共沸体系，能更有效地破坏了长碳链二元酸湿品和乙酸之间的氢键结合力，瞬间的高温破坏和连续的水洗工艺，能更彻底的去除长碳链二元酸中残留的乙酸，得到长碳链二元酸产品中的乙酸残留≤80ppm，使得乙酸残留达到极低的含量。

（5）管道加热流动水洗涤装置利用高温热水给结晶离心后的长碳链二元酸湿品进行连续加热到至少103℃（一般在103℃-105℃），然后将升温后的热长碳链二元酸物料的余热用于预热待升温的冷物料，即可以节约大量蒸汽，又可以节约冷却水，降低了生产耗能，通过计算每批物料节约蒸汽2.423吨。

（6）管道加热流动水洗涤装置利用换热器对低温物料（也即冷料）、高温物料进行热交换，可以将高温洗涤的余热充分回收利用，同时大幅度缩短现有高温洗涤工艺的加热和冷却时间，大大缩短了升温、降温的时间，取消了保温时间，整个生产时间仅为原来的1/5。

（7）管道加热流动水洗涤装置的加热条件温和，仅需112℃左右（比工艺温度高，实现对水的传热）的热水就可以实现将长碳链二元酸湿品加热到103℃（一般在103℃-105℃）的技术效果，不会改变长碳链二元酸的晶体形态，得到的产品色泽好，晶体形态好。

附图说明

图1为本发明一种长碳链二元酸的精制方法的结构示意图。

其中，1、热水罐；2、第一控制阀门；3、第一离心泵；4、第二控制阀门；5、蒸汽喷射器；6、加热器；7、换热器；8、第三控制阀门；9、第四控制阀门；10、第二离心泵；11、第五控制阀门；12、定容罐；13、第六控制阀门；14、第七控制阀门；15、第八控制阀门；16、缓冲罐；17、软化水进口；18、温度计。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实例和附图对本发明一种长碳链二元酸的精制方法作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1所示，一种长碳链二元酸的精制方法，包括以下步骤：

（1）脱色、过滤；

（2）结晶；

（3）一次分离、清洗，得到长碳链二元酸结晶物料；

（4）管道加热流动水洗涤、二次分离，即二元酸结晶物料加水形成固液混合物，管道加热流动水洗涤共沸物，二次分离得到长碳链二元酸分离物料；

（5）烘干；

在脱色、过滤步骤（1），投料使用的长碳链二元酸粗品水分含量小于等于1%wt，乙酸溶剂浓度为80wt%-89.99wt%；

所述步骤（4）管道加热流动水洗涤方法包括，长碳链二元酸物料加水加热到100.01℃-120℃之间，形成长碳链二元酸固液混合物的共沸状态，利用高温破坏长碳链二元酸湿品和乙酸间的氢键结合力，加热到100.01-120℃高温的长碳链二元酸固液混合物进行流动水洗涤，随后降温和二次分离，更彻底去除长碳链二元酸中残留的乙酸，乙酸残留更低，产品质量等级提高。

所述步骤（3）中，一次分离得到的结晶滤饼进行甩干，用软化水在位清洗结晶滤饼，通过水洗回收结晶滤饼中的乙酸，清洗掉了残留在结晶长碳链二元酸湿品上的大部分乙酸，并且将这部分乙酸回收到了离心母液中。

本方案中所指的精制装置，主要还是指管道加热流动水洗涤装置，包括定容罐12、换热器7、加热器6、蒸汽加热装置、缓冲罐16，蒸汽加热装置与加热器6连接，蒸汽加热装置提供的热蒸汽为加热器6提供热源，定容罐12内的低温物料依次通过第五控制阀门11、第二离心泵10、第四控制阀门9并打入换热器7，定容罐12输送的低温物料与加热器6输送的高温物料在换热器7中碰头并通过管式或者板式换热，加热器6输送的高温物料到达换热器7（加热器6和换热器7之间设置温度计18，用于测量高温物料的温度，判断是否大于103℃），换热降温后并从换热器7中出来到达第七控制阀门14，第七控制阀门14为三通且通过第八控制阀门15连接缓冲罐16和通过第六控制阀门13连接定容罐12，定容罐12输送到换热器7的低温物料经升温后到达加热器6再进行进一步的加热（实现梯度加热，有助于提高加热的速度），如果加热器6中的物料温度被加热到小于工艺温度，这部分物料被输入到换热器7换热再输入到定容罐12，通过循环再到换热器7中加热，直至这部分物料被加热到大于等于工艺温度，这部分物料就是上述加热器6输送的高温物料。

蒸汽加热装置包括依次连接的热水罐1、第一控制阀门2、第一离心泵3、第二控制阀门4、蒸汽喷射器5，热水罐1中设置软化水进口17，蒸汽喷射器5与加热器6连接，加热器6中含有水，加热器6中通过蒸汽加热水到工艺设定的温度，经过蒸汽加热的热水将长碳链二元酸物料加热到工艺设定的温度。而蒸汽加热装置则是通过蒸汽的不断循环，实现对加热器6中水持续不断的加热过程，从加热器6中流出的蒸汽/水通过第三控制阀门8回流进入到热水罐1中。

长碳链二元酸为C10-C18直链二元羧酸。为了进一步说明，本方案在精制长碳链二元酸的过程中，具有极高的生产稳定性和普遍适用性，且具有较高的产品收率，较低的精制生产成本和较低的溶剂乙酸残留，本方案提供以下三个实施例，进行详细说明。

在脱色、过滤步骤（a）中，长碳链二元酸粗品水分含量为0.01wt%-4.99wt%。

优选地，长碳链二元酸粗品水分含量为小于等于1wt%。

实施例1

本实施例1提供了一种十碳二元酸的精制方法，具体步骤如下：

（1）脱色：将水分含量0.21%的十碳二元酸粗品、浓度为82%的乙酸、0.4wt%的活性炭投入脱色罐内，乙酸和十碳二元酸粗品的质量比是2.6：1，在81℃下保温120min脱色，经压滤机，滤液进入到结晶罐；

（2）结晶：将步骤（1）得到的十碳二元酸清液在结晶罐内用冷却水强制降温到73.6℃，保温180min，保温结束后，强制降温到32℃出料，此时，二元酸晶体和乙酸液体共存；

（3）分离、清洗：将步骤二得到的混合物通过过滤离心机进行离心过滤分离，得二元酸滤饼，在离心机内清洗10min，清洗水进入乙酸母液中，回收乙酸（此时二元酸是粉末晶体状态，有一点点水）；

（4）管道加热流动水洗涤、二次分离：将步骤（3）得到的结晶物料放入定容罐12内，加常温软化水定容到30吨；将搅拌均匀的固液混合物连续不断地输送到换热器7，进行预热；预热后的固液混合物输送到加热器6，用112℃左右的饱和循环热水，将长碳链二元酸固液混合物加热到103℃及以上，形成长碳链二元酸固液混合物的共沸状态（智能系统，103℃以下自动关闭去缓冲罐16阀门，打开定容罐12自身的循环阀再输送回换热器7，与待预热的固液混合物进行热交换；热交换后的固液混合物(温度在42℃左右)输送到缓冲罐16，最后进入离心机分离。

（5）烘干：

将步骤（4）得到的十碳二元酸用桨叶干燥机烘干，得到十碳二元酸精品，测定十碳二元酸纯度99.85%，乙酸残留仅为75ppm。

实施例2

本实施例2公开了一种十二碳二元酸的精制方法，具体步骤如下：

（1）脱色：将水分含量0.15%的十二碳二元酸粗品、浓度84%的乙酸、0.44wt%的活性炭投入脱色罐内，乙酸和二元酸粗品的质量比是2.55：1，在82.5℃下保温120min脱色，经压滤机，滤液进入到结晶罐；

（2）结晶：将步骤（1）得到的十二碳二元酸清液在结晶罐内用冷却水强制降温到74.4℃，保温180min，保温结束后，强制降温到32.5℃，获得结晶物料并出料；

（3）分离、清洗：将步骤（2）得到的结晶物料离心过滤分离，得十二碳二元酸滤饼，在离心机内在位清洗10min，清洗水进入乙酸母液中，回收乙酸；

（4）管道加热流动水洗涤、二次分离：将步骤（3）得到的结晶物料放入定容罐12内，加常温软化水定容到30吨；将搅拌均匀的固液混合物连续不断地输送到换热器7，进行换热，实现预热；预热后的固液混合物输送到加热器6，用112℃左右的饱和循环热水将长碳链二元酸固液混合物加热到103℃及以上，形成十二碳长碳链二元酸固液混合物的共沸状态（智能系统，103℃以下自动关闭去缓冲罐16阀门，打开定容罐12自身的循环阀再输送回换热器7，与待预热的固液混合物进行热交换；热交换后的固液混合物(温度在42℃左右)输送到缓冲罐16，最后进入离心机分离。

（5）烘干：

将步骤（4）得到的二元酸用桨叶干燥机烘干，得到十二碳二元酸精品。测定十二碳二元酸纯度99.42%，乙酸残留69ppm。

实施例3

本实施例3公开了一种十三碳二元酸的精制方法，具体步骤如下：

（1）脱色：将水分含量0.36%的十三碳二元酸粗品、浓度83%的乙酸、0.44wt%的活性炭投入脱色罐内，乙酸和二元酸粗品的质量比是2.57：1，在82.9℃下保温120min脱色，经压滤机，滤液进入到结晶罐；

（2）结晶：将步骤（1）得到的二元酸清液在结晶罐内用冷却水强制降温到65.2℃，保温180min，保温结束后，强制降温到32.2℃出料；

（3）分离、清洗：将步骤（2）得到的结晶物料经过离心过滤分离，得到十三碳二元酸滤饼，在离心机内在位清洗10min，清洗水进入乙酸母液中，回收乙酸；

（4）管道加热流动水洗涤、二次分离：将步骤（3）得到的结晶物料放入定容罐12内，加常温软化水定容到30吨；将搅拌均匀的固液混合物连续不断地输送到换热器7，进行预热；预热后的固液混合物输送到加热器6，用112℃左右的饱和循环热水将十三碳长碳链二元酸固液混合物加热到103℃及以上，形成长碳链二元酸固液混合物的共沸状态（智能系统，103℃以下自动关闭去缓冲罐16阀门，打开定容罐12自身的循环阀再输送回换热器7，与待预热的固液混合物进行热交换；热交换后的固液混合物(温度在42℃左右)输送到缓冲罐16，最后进入离心机分离。

（5）烘干：

将步骤（4）得到的二元酸用桨叶干燥机烘干，得到十三碳二元酸精品。测定十三碳二元酸纯度99.22%，乙酸残留仅为79ppm。

对上述实施例1、实施例2和实施例3的纯度、灰份、色度、乙酸残留、收率、每吨产品蒸汽量、洗涤步骤用时间、洗涤步骤降温循环水用量分别进行测试，并与现有技术作对比，获得表1。

表1 实施例1、实施例2和实施例3测试结果与现有技术的对比

根据表1，结果分析如下：

（1）从获得的长碳链二元酸纯度上来看，现有技术中普遍不是很稳定，在一个区间内波动，且变动幅度相对较大；而每一个实施例中，长碳链二元酸的纯度数值基本是固定的，这充分说明，本方案在生产精制长碳链二元酸时，具有极高的稳定性；

此外，就实际的数值上，本方案相比于现有技术，各个实施例中的纯度数据均高于现有技术；

（2）从获得的长碳链二元酸灰份上来看，现有技术中普遍不是很稳定，在一个区间内波动，且变动幅度相对较大；而每一个实施例中，长碳链二元酸的纯度数值基本是固定的，这充分说明，本方案在生产精制长碳链二元酸时，灰度数据具有极高的稳定性；

此外，就实际的数值上，本方案相比于现有技术，各个实施例中的灰度数据均远低于现有技术，灰度越低，说明产品纯度越高；

（3）从获得的长碳链二元酸色度上来看，现有技术中普遍不是很稳定，在一个区间内波动，且变动幅度相对较大；而每一个实施例中，长碳链二元酸的色度数值基本是固定的，这充分说明，本方案在生产精制长碳链二元酸时，具有极高的稳定性；

此外，就实际的数值上，本方案相比于现有技术，各个实施例中的色度数据均低于现有技术，色度越低，说明产品透光度更好，观感更加匀称，产品的等级越高；

（4）从获得的长碳链二元酸乙酸残留上来看，现有技术中普遍不是很稳定，在一个区间内波动，且变动幅度相对较大；而每一个实施例中，长碳链二元酸的乙酸残留数值基本是固定的，这充分说明，本方案在生产精制长碳链二元酸时，具有极高的稳定性；

此外，就实际的数值上，本方案相比于现有技术，各个实施例中的乙酸残留数据远远低于现有技术，乙酸的残留量越小，清洗的效果越好，长碳链二元酸的纯度就越高；

（5）从获得的长碳链二元酸收率上来看，现有技术中普遍较低，就实际的数值上，本方案相比于现有技术，各个实施例中的长碳链二元酸收率数据均高于现有技术，这说明产品得到了大量的节约，有利于节能环保，降低成本；

（6）在精制长碳链二元酸时，可以看出，现有技术中的每吨产品蒸汽量（吨）均高于相应的实施例，这说明本方案有利于节约能源和成本，节省生产成本；

（7）在精制长碳链二元酸时，可以看出，现有技术中的洗涤步骤用时间均远远高于相应的实施例，这说明本方案的精制时间更短，总体的能源消耗量更少；

（8）从洗涤步骤降温循环水用量来看，本方案各个实施例中均为0，这自然节约了大量的水资源，有利于节能环保。

需要说明的是，本方案针对的现有技术是公开的申请公布号为CN101985416A的发明专利。

进一步地，纯度采用气相色谱仪安捷伦7890A，色谱柱HP-5，具体来说，开启色谱仪，待仪器各项操作条件稳定后，用微量进样器取试样溶液注入进样阀，待各组分流出完毕，以面积归一法计算各组分的百分含量；

进一步地，灰份测试时，称取35g-40g（十万分之一天平精确至0.00001g）样品于高温恒重的铂金坩埚中，在电炉上加热，持续加热至有烟气产生，点燃烟气直至完全碳化或挥发，移至高温马弗炉中灼烧至恒重，计算结果。

进一步地，测定乙酸残留时，采用仪器HPLC, 色谱柱SB-C18 (4.6mm×250mm，5μm)。

进一步地，色度检测按GB/T 3143的规定进行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种长碳链二元酸的精制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）脱色、过滤，长碳链二元酸粗品水分含量为0.01wt%-1wt%；

（b）结晶；

（c）一次分离、清洗，得到长碳链二元酸结晶物料；

具体来说，将一次分离得到的结晶滤饼进行甩干，用软化水在位清洗结晶滤饼，通过水洗回收结晶滤饼中的乙酸，清洗掉了残留在结晶长碳链二元酸湿品上的大部分乙酸，并且将这部分乙酸回收到了离心母液中，得到长碳链二元酸结晶物料；

（d）长碳链二元酸结晶物料加水形成固液混合物，管道加热流动水洗涤共沸物，二次分离得到长碳链二元酸分离物料，二次分离的方式为离心分离；

（e）烘干；

在脱色、过滤步骤（a）中，投入长碳链二元酸粗品，投入乙酸，乙酸溶剂浓度为80wt%-89.99wt%；

所述步骤（d）长碳链二元酸结晶物料加水形成固液混合物，管道加热流动水洗涤共沸物的方法包括：长碳链二元酸结晶物料加水加热到100.01℃-120℃之间，形成长碳链二元酸固液混合物共沸状态，利用高温破坏长碳链二元酸湿品和乙酸间的氢键结合力，加热到100.01-120℃高温的长碳链二元酸固液共沸物对未加热的冷料进行换热，二次分离。

2.根据权利要求1所述的一种长碳链二元酸的精制方法，其特征在于，所述长碳链二元酸为C10-C18直链二元羧酸。

3.一种采用如权利要求1-2任一项所述的长碳链二元酸的精制方法的精制装置，其特征在于，包括定容罐（12）、换热器（7）、加热器（6）、蒸汽加热装置、缓冲罐（16），蒸汽加热装置与加热器（6）连接，蒸汽加热装置提供的热蒸汽为加热器（6）提供热源，定容罐（12）内的低温物料通过第二离心泵（10）打入换热器（7），定容罐（12）输送的低温物料与加热器（6）输送的高温物料换热，加热器（6）输送的高温物料降温后到达第七控制阀门（14），第七控制阀门（14）连接缓冲罐（16）和定容罐（12），定容罐（12）输送到换热器（7）的低温物料经换热升温后到达加热器（6）进行加热，所述加热器（6）和所述换热器（7）之间设置有温度计（18）。

4.根据权利要求3所述的长碳链二元酸的精制装置，其特征在于，所述蒸汽加热装置包括热水罐（1）、第一离心泵（3）、蒸汽喷射器（5），蒸汽喷射器（5）与加热器（6）连接。

5.根据权利要求3所述的长碳链二元酸的精制装置，其特征在于，所述加热器（6）中通过蒸汽加热水到工艺设定的水温，经过蒸汽加热且达到工艺温度的热水将长碳链二元酸结晶物料加水形成的固液混合物加热到工艺设定的物料温度。

6.根据权利要求3所述的长碳链二元酸的精制装置，其特征在于，所述加热器（6）中通过蒸汽加热直接将长碳链二元酸结晶物料加水形成的固液混合物加热到工艺设定的物料温度。