專利名稱：一種精制長鏈二元酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種C10～C18二元酸精制的方法，特別是從C10～C18正構(gòu)烷烴發(fā)酵液中提取并精制長鏈二元酸的方法。
長鏈二元酸通常為利用微生物發(fā)酵正構(gòu)烷烴而得到的代謝產(chǎn)物。其發(fā)酵液是一復雜的多相體系，其中含有未反應的正構(gòu)烷烴、微生物細胞及碎片、未利用的培養(yǎng)基和代謝產(chǎn)物以及微生物的分泌物等，尤其是其中含有大量蛋白質(zhì)、色素等雜質(zhì)，嚴重影響產(chǎn)品的純度和外觀質(zhì)量，并給長鏈二元酸的提取與精制帶來了困難。
目前精制長鏈二元酸的方法一般分為溶劑法和水相法兩大類。雖然產(chǎn)品質(zhì)量達到了一定的標準，但其操作步驟比較繁瑣，導致生產(chǎn)成本高制約了其應用。日本礦業(yè)公司在JP56---26193、JP56---26194中提出了水相法分離二元酸的方法，是將終止發(fā)酵液經(jīng)堿化靜置、離心除菌、加硅藻土吸附未反應物和反應副產(chǎn)物后過濾，濾液經(jīng)酸析結(jié)晶，最后經(jīng)過濾和干燥操作得到二元酸產(chǎn)品。其操作過程雖然簡便但上述方法存在的主要問題是堿化靜止過程細胞自溶，使細胞內(nèi)蛋白質(zhì)、色素等雜質(zhì)溶入發(fā)酵液中，使回收的產(chǎn)品外觀呈淡茶色，蛋白含量高，產(chǎn)品純度低。
本發(fā)明的目的在于提供一種流程短、步驟簡單、成本低的長鏈二元酸的精制方法，本方法精制的長鏈二元酸產(chǎn)品外觀呈白色，蛋白質(zhì)含量降低，產(chǎn)品純度高。
本發(fā)明長鏈二元酸的精制方法為將長鏈二元酸粗產(chǎn)品加熱熔融，然后加入吸附劑吸附雜質(zhì)，保溫過濾出吸附劑后降溫結(jié)晶得到精制長鏈二元酸產(chǎn)品。
所述的長鏈二元酸粗產(chǎn)品加熱熔融溫度最好為其熔融溫度以上0～40℃，溫度不宜太高，否則易引起二元酸斷鏈或炭化。吸附劑為活性炭、活性白土，吸附劑加入量為長鏈二元酸重量的10～20％，吸附時間為30～60min。
所述的長鏈二元酸粗產(chǎn)品中可能含有色素、蛋白質(zhì)、水及不溶雜質(zhì)中的一種或幾種。長鏈二元酸粗產(chǎn)從正構(gòu)烷烴發(fā)酵液中分離出來，可以采用通常的方法獲得，如可以采用下列方案(1)將正構(gòu)烷烴發(fā)酵液加熱并靜置，分去上層烷烴及菌體，然后降溫并過濾，得到濾液加酸酸化至pH2.0～4.0，然后加熱，并保溫1h后過濾得到粗酸產(chǎn)品。
具體條件為將終止發(fā)酵液加熱85～100℃，靜置約2h，然后分去上層殘留的烷烴，再降溫至60℃以下，加入助濾劑，過濾除去菌體等雜質(zhì)得到清液。把得到的清液加酸調(diào)節(jié)pH值至2.0～4.0，并加熱至80～95℃，保溫約1h，然后將溫度降至室溫過濾，得到粗酸產(chǎn)品。
(2)將正構(gòu)烷烴發(fā)酵液加熱到75℃～90℃，并酸化至pH值2.0～4.0，靜置2h后分離回收烷烴，然后降溫并過濾得到含有菌體的粗酸產(chǎn)品。
在發(fā)酵液加熱酸化并加熱過程中，使發(fā)酵液中大部分蛋白質(zhì)變性析出，然后可以在后繼過濾步驟中除去。烷烴回收時必須分凈，否則過濾速度會變慢。
本發(fā)明上述的酸化所用的酸(濃度任意)可以是H2SO4、HNO3、HCl或H3PO4，所用的助濾劑可以是硅藻土。
本發(fā)方法可以精制單一一種長鏈二元酸產(chǎn)品，也可以精制混合長鏈二元酸產(chǎn)品，碳鏈長度為C10～C18。
本發(fā)明利用一次酸化及一次熔融脫色的工藝，使產(chǎn)物結(jié)晶純化。在獲得粗酸產(chǎn)品過程中，發(fā)酵液經(jīng)酸化過濾使可溶性蛋白質(zhì)及部分色素隨濾液除去；在熔融脫色階段，粗酸產(chǎn)品加熱熔融，通過吸附劑使熔融物料中的蛋白及大部分色素脫除。由此獲得的長鏈二元酸產(chǎn)品具有較高的純度及較低的色度。
本發(fā)明工藝步驟簡便合理，處理成本低廉，且生產(chǎn)過程中的三廢無污染。利用本方法制備的二元酸外觀呈白色，總酸純度大于98％，氮含量小于50μg/g，收率大于85w％，色度小于45(鉑鈷色號)，可以廣泛用于合成高級香料、高級熱熔膠等產(chǎn)品。
實施例1取200ml由熱帶假絲酵母菌發(fā)酵得到十三碳二元酸，濃度為130g/l，pH7.6的發(fā)酵液，用3mol/l的H2SO4將pH值調(diào)至4.0，加熱至80℃，靜置2h，分去溶液上層殘留的烷烴，然后降至室溫，經(jīng)過濾和洗滌得到含菌體的十三碳二元酸粗濾餅。
把得到含菌體的十三碳二元酸粗濾餅加熱至熔融溫度以上10℃，然后加入2.6g活性炭保溫脫色30min，然后經(jīng)過濾、冷卻結(jié)晶得到二元酸產(chǎn)品。產(chǎn)品性質(zhì)見表1。
實施例2取200ml由熱帶假絲酵母菌發(fā)酵得到十二碳二元酸，濃度為124g/l，pH7.6的發(fā)酵液。將終止發(fā)酵液加熱95℃，然后靜置約2h，分去液面上層殘留的烷烴，再降溫至60℃以下，加入助濾劑過濾，得到清液。于清液中加酸調(diào)節(jié)pH值至2.4，并加熱至95℃，然后保溫約1h，再降至室溫，經(jīng)過濾、洗滌得到粗酸濾餅。
把制得的粗酸濾餅加熱至熔融以上20℃，然后加入2.5g活性炭，吸附約45min，然后經(jīng)保溫過濾、冷卻結(jié)晶得到長鏈二元酸精產(chǎn)品。產(chǎn)品性質(zhì)見表1。
實施例3取200ml十碳二元酸濃度為120g/l，pH7.9的發(fā)酵液，將終止發(fā)酵液加熱90℃，然后靜置約2h，分去液面上層殘留的烷烴，再降溫至60℃以下，加入助濾劑過濾得到清液。于清液中加3mol/l的H2SO4調(diào)pH至6.5，加熱至90℃，然后保溫約1h，再降至室溫，經(jīng)過濾、洗滌得到粗酸濾餅。
把制得的粗酸濾餅加熱至熔融以上10℃，然后加入2.5g活性炭，吸附約40min，然后經(jīng)保溫過濾、冷卻結(jié)晶得到長鏈二元酸精產(chǎn)品。產(chǎn)品性質(zhì)見表1。
實施例4取200ml濃度為35g/l，pH8.2的十八碳二元酸發(fā)酵液，用3mol/l的H2SO4調(diào)pH值至3.0，加熱至90℃，靜置2h，分去溶液中殘留的烷烴，然后冷卻至室溫，經(jīng)過濾、洗滌得到含菌體的十八碳二元酸濾餅。
把制得的粗酸濾餅加熱至熔融以上30℃，然后加入0.8g活性炭，吸附約30min，然后保溫過濾，得到長鏈二元酸精產(chǎn)品。產(chǎn)品性質(zhì)見表1。
實施例5取200ml濃度為113g/l，pH 8.2的十三和十四碳二元酸發(fā)酵液，用3mol/l的H2SO4調(diào)pH值至3.0，加熱至90℃，靜置2h，分去溶液中殘留的烷烴，然后冷卻至室溫，經(jīng)過濾、洗滌得到含菌體的十三、十四碳混合二元酸濾餅。
把制得的粗酸濾餅加熱至熔融以上40℃，然后加入3.5g活性炭，吸附約50min，然后保溫過濾，得到長鏈二元酸精產(chǎn)品。產(chǎn)品性質(zhì)見表1。
表權(quán)利要求
1.一種長鏈二元酸的精制方法，將長鏈二元酸粗產(chǎn)品加熱熔融，然后加入吸附劑吸附雜質(zhì)，保溫過濾出吸附劑后降溫結(jié)晶得到精制長鏈二元酸產(chǎn)品。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的長鏈二元酸粗產(chǎn)品加熱熔融溫度為其熔點以上0～40℃。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的吸附劑為活性炭或活性白土。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的吸附劑加入量為長鏈二元酸重量的10～20％。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的吸附處理時間為30～60分鐘。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的長鏈二元酸粗產(chǎn)品的制備方法為將正構(gòu)烷烴發(fā)酵液加熱并靜置，分去上層烷烴及菌體，然后降溫并過濾，得到濾液加酸酸化至pH2.0～4.0，然后加熱，并保溫1h后過濾得到粗酸產(chǎn)品。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的將終止發(fā)酵液加熱的溫度為85～100℃，所述的酸化加熱溫度為80～95℃。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的長鏈二元酸粗產(chǎn)品的制備方法為將正構(gòu)烷烴發(fā)酵液加熱到75℃～90℃，并酸化至pH值2.0～4.0，靜置分離回收烷烴，然后降溫并過濾得到含有菌體的粗酸產(chǎn)品。
9.按照權(quán)利要求6或8所述的方法，其特征在于酸化所用的酸為H2SO4、HNO3、HCl或H3PO4。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的長鏈二元酸粗產(chǎn)品中含有單一一種長鏈二元酸，或含有兩種或兩種以上混合長鏈二元酸，長鏈二元酸為C10～C18的二元酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從C
文檔編號C07C51/42GK1351006SQ0012316
公開日2002年5月29日 申請日期2000年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者高大成, 佟明友, 劉樹臣, 張建剛, 方向晨 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院