相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求2015年9月2日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)no.62/044.822和2015年7月17日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)no.62/194,024的優(yōu)先權(quán),將其全部?jī)?nèi)容完全引入本文作為參考。
本發(fā)明涉及通過(guò)模擬或?qū)嶋H移動(dòng)床色譜法將(一種)長(zhǎng)鏈二酸從其它長(zhǎng)鏈二酸、單羧酸、羥基酸或鏈烷烴分離和提純的方法。
背景技術(shù):
包括六個(gè)或更多個(gè)碳原子的二羧酸通常被稱(chēng)為“長(zhǎng)鏈二酸”。長(zhǎng)鏈二酸可作為用于一系列合成材料的基礎(chǔ)構(gòu)成單體使用。長(zhǎng)鏈二酸和它們的衍生物的潛在用途包括,例如,特種尼龍樹(shù)脂、聚碳酸酯、粉末涂料、香精(fragrance)、熱熔膠粘劑和特種潤(rùn)滑劑的生產(chǎn)。長(zhǎng)鏈二酸還可作為用于工程塑料的增塑劑以及在例如金屬加工技術(shù)中的腐蝕抑制劑使用。當(dāng)作為用于生產(chǎn)特種尼龍的構(gòu)成單體使用時(shí),與其它單體相比時(shí),長(zhǎng)鏈二酸可展現(xiàn)出一些獨(dú)特的性能特性。
通常在自然界中找不到商業(yè)量的長(zhǎng)鏈二酸。某些長(zhǎng)鏈二酸例如己二酸、癸二酸和十二烷二酸可經(jīng)由化學(xué)方法制備。例如,以苯或1,3-丁二烯開(kāi)始,可通過(guò)多個(gè)化學(xué)反應(yīng)步驟制備十二烷二酸。癸二酸可通過(guò)蓖麻油的化學(xué)轉(zhuǎn)化而制備。以環(huán)己烷開(kāi)始,可通過(guò)多個(gè)氧化步驟制備己二酸。長(zhǎng)鏈二酸也可經(jīng)由生物方法制備。生物方法例如發(fā)酵可產(chǎn)生包含6-18個(gè)碳原子的一系列長(zhǎng)鏈二酸。朝著二酸的化學(xué)和生物路徑的一些可導(dǎo)致作為雜質(zhì)的低水平的類(lèi)似鏈長(zhǎng)的單羧酸和/或羥基酸。由于這些雜質(zhì)可影響該二酸在期望的應(yīng)用中的適合性,因此,將所述單羧酸和羥基酸從該二酸除去是關(guān)鍵的。
色譜法,例如紙色譜法、氣相色譜法、和高壓液相色譜法,可用于長(zhǎng)鏈二酸的鑒別和分離。目標(biāo)長(zhǎng)鏈二酸(一種或多種)和雜質(zhì)具有不同的與色譜固定相的相互作用力。在特定的洗脫條件下和/或使用特定的色譜固定相情況下,所述相互作用力之間的差異可大到足以實(shí)現(xiàn)不同組分的分離。us20120253069描述了用使用填料床柱的液相色譜法來(lái)將長(zhǎng)鏈二酸從鏈烷烴和其它長(zhǎng)鏈二酸分離的實(shí)驗(yàn)室方法。
參照如圖1中所示的單區(qū)系統(tǒng)說(shuō)明分離二元混合物的工藝(過(guò)程)。通過(guò)考慮包含如下固定相s的豎直色譜柱而解釋模擬或?qū)嶋H連續(xù)逆流色譜分離工藝的概念:所述固定相s被劃分成多個(gè)段,更確切地說(shuō)從所述柱的底部到頂部被劃分成四個(gè)疊加的子區(qū)i、ii、iii和iv。將洗脫劑通過(guò)泵p在ie處在底部處引入。將待分離的組分a和b的混合物在子區(qū)ii和子區(qū)iii之間的ia+b處引入。在子區(qū)i和子區(qū)ii之間的sb處收集主要包含b的萃取液(提取液,extract),并且在子區(qū)iii和子區(qū)iv之間的sa處收集主要包含a的萃余液(提余液,raffinate)。
在模擬移動(dòng)床系統(tǒng)的情況下,固定相s的模擬向下移動(dòng)由引入和收集點(diǎn)相對(duì)于所述固相的移動(dòng)而導(dǎo)致。在實(shí)際移動(dòng)床系統(tǒng)的情況下,固定相s的向下移動(dòng)由各種色譜柱相對(duì)于引入和收集點(diǎn)的移動(dòng)而導(dǎo)致。在圖1中,洗脫劑向上流動(dòng)并且將混合物a+b注入子區(qū)ii和子區(qū)iii之間。所述組分將根據(jù)它們與固定相的色譜相互作用例如在多孔介質(zhì)上的吸附而移動(dòng)。呈現(xiàn)出較強(qiáng)的對(duì)固定相的親和力的組分b(移行較慢的組分)將較慢地被洗脫劑夾帶并且將有延遲地跟隨著它。呈現(xiàn)出較弱的對(duì)固定相的親和力的組分a(移行較快的組分)將容易被洗脫劑夾帶。如果正確地估計(jì)和控制恰當(dāng)?shù)囊唤M參數(shù),尤其是各區(qū)中的流速,則呈現(xiàn)出較弱的對(duì)固定相的親和力的組分a將作為萃余液在子區(qū)iii和子區(qū)iv之間被收集并且呈現(xiàn)出較強(qiáng)的對(duì)固定相的親和力的組分b將作為萃取液在子區(qū)i和子區(qū)ii之間被收集。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
工業(yè)上期望以簡(jiǎn)單和低成本的方式分離和提純以商業(yè)規(guī)模的生物工藝生產(chǎn)的長(zhǎng)鏈二酸,但是由于雜質(zhì)酸和目標(biāo)產(chǎn)物之間的類(lèi)似結(jié)構(gòu),這是有挑戰(zhàn)性的。例如,當(dāng)使用鏈烷烴作為底物以經(jīng)由發(fā)酵生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二酸時(shí),可產(chǎn)生如下的混合物:具有不同鏈長(zhǎng)的二酸;單羧酸;和羥基酸。二酸的該復(fù)雜混合物部分地是由于充當(dāng)發(fā)酵原材料的具有不同鏈長(zhǎng)的鏈烷烴引起的和/或由于在用于進(jìn)行發(fā)酵的微生物中的不同的代謝途經(jīng)引起的。而且,例如,當(dāng)使用脂肪酸和/或它的衍生物作為發(fā)酵原材料時(shí),少量的脂肪酸和它的衍生物可殘留在發(fā)酵產(chǎn)物液中。
長(zhǎng)鏈二酸的商業(yè)應(yīng)用可要求它們是非常高純度的,具有低的量的引起顏色的雜質(zhì),并且是高熱穩(wěn)定性的。作為用于商業(yè)尼龍(例如,聚酰胺)的基礎(chǔ)構(gòu)成單體的長(zhǎng)鏈二酸可需要具有非常低的單羧酸含量或者羥基酸含量,因?yàn)檫@樣的雜質(zhì)可使聚合終止,從而導(dǎo)致較低分子量聚合物,和/或?qū)⑺鼍酆衔锏哪┒税贩舛?,從而?dǎo)致較低的染色性。可在高溫下反應(yīng)的引起顏色的雜質(zhì)的含量也可需要是非常低的,因?yàn)槠淇捎绊懩猃埖念伾托阅堋?/p>
對(duì)于本文中所公開(kāi)的方法而言所思慮到的長(zhǎng)鏈二酸的實(shí)例為聚合物等級(jí)十二烷二酸(例如用于尼龍6,12或尼龍12,12)、聚合物等級(jí)癸二酸(例如用于尼龍5,10或尼龍6,10)、和聚合物等級(jí)己二酸(例如用于尼龍6,6)。對(duì)于這些聚合物等級(jí)長(zhǎng)鏈二酸,使雜質(zhì)諸如單羧酸和羥基酸為非常低的含量諸如在數(shù)份/百萬(wàn)份重量(ppmw)范圍內(nèi)諸如10,000ppmw或更少、諸如5,000ppmw或更少、諸如1,000ppmw或更少、諸如500ppmw或更少、諸如100ppmw或更少、諸如50ppmw或更少、或者諸如10ppmw或更少是典型的。作為另一實(shí)例,為了構(gòu)成香精麝香-t中的成分,十三烷二酸必須具有低的雜質(zhì)水平,因?yàn)殡s質(zhì),包括不同的酸,可影響麝香-t的香味。因此,期望開(kāi)發(fā)用于將(一種)長(zhǎng)鏈二酸從其它長(zhǎng)鏈二酸、單羧酸、羥基酸或鏈烷烴分離和提純的商業(yè)上合適的方法。
本發(fā)明的方法容許高純度的長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物的大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn),例如通過(guò)避免與長(zhǎng)鏈二酸的重結(jié)晶有關(guān)的成本問(wèn)題。本發(fā)明的長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物中存在的異構(gòu)體雜質(zhì)的量將取決于進(jìn)料混合物中存在的雜質(zhì)或者另外的不期望的長(zhǎng)鏈二酸的量。本文中公開(kāi)的發(fā)明提供了用于通過(guò)模擬移動(dòng)床色譜法將(一種)長(zhǎng)鏈二酸從其它長(zhǎng)鏈二酸、單羧酸、羥基酸或鏈烷烴分離和提純的商業(yè)上合適的方法。所述長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物可包括至少一種具有包括6個(gè)或更多個(gè)碳原子、或者包括8個(gè)或更多個(gè)碳原子的主鏈的長(zhǎng)鏈二酸(包括α,ω-脂族二酸),例如,包括6-18個(gè)碳的鏈烷烴二酸和烯烴二酸。例如,所述長(zhǎng)鏈二酸可為c6二酸(己二酸)、c7二酸(庚二酸)、c8二酸(辛二酸)、c9二酸(壬二酸)、c10二酸(癸二酸)、c11二酸(十一烷二酸)、c12二酸(十二烷二酸)、c13二酸(十三烷二酸)、c14二酸(十四烷二酸)、c15二酸(十五烷二酸)、c16二酸(十六烷二酸)、c17二酸(十七烷二酸)、c18二酸(十八烷二酸)、或者c6-18-烯烴二酸。在一些方面中,所述至少一種長(zhǎng)鏈二酸可為一種單一長(zhǎng)鏈二酸,或者不同長(zhǎng)鏈二酸的混合物。在一個(gè)方面中,所述長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物可為己二酸、癸二酸或十二烷二酸。在另一方面中,所述長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物可為經(jīng)由化學(xué)方法生產(chǎn)的。在又一方面中,所述長(zhǎng)鏈二酸是通過(guò)長(zhǎng)鏈鏈烷烴、脂肪酸、或者脂肪酸酯的發(fā)酵而生產(chǎn)的。
在一個(gè)方面中,所述羥基酸雜質(zhì)可為ω-羥基酸諸如在c-6己二酸情況下的ω-羥基己酸、在c-10癸二酸情況下的ω-羥基癸酸、和/或在c-12十二烷二酸情況下的ω-羥基十二烷酸。
在一個(gè)方面中,本發(fā)明的方法包括多個(gè)分離區(qū)。在另一方面中,使用兩個(gè)或更多個(gè)分離區(qū)。在又一方面中,存在2-5個(gè)分離區(qū)。典型地,各區(qū)中分離的組分具有不同的極性。各區(qū)包含:洗脫劑,例如,含水醇,其包括不同水:醇比率;和/或包括被再循環(huán)回到相同區(qū)中的萃取液和/或萃余液物流的再循環(huán)物流??烧{(diào)節(jié)所述洗脫劑和/或再循環(huán)物流,使得可在各區(qū)中將所述長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物從進(jìn)料混合物的不同組分分離。
在另一方面中,本發(fā)明涉及包括長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物(例如能通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物)的組合物。
在一個(gè)方面中,本公開(kāi)內(nèi)容特征為用于將(一種)lcda(例如,(一種)c6到c18碳的二酸)從溶液中的至少一種雜質(zhì)分離的方法,所述方法包括(a)將包括包含至少一種6-18個(gè)碳的二酸和至少一種雜質(zhì)的溶液的進(jìn)料物流引入到具有一個(gè)或多個(gè)區(qū)的移動(dòng)床色譜法設(shè)備(mbca)的第一區(qū)中,所述至少一種雜質(zhì)包括極性比該二酸高的組分、極性比該二酸低的組分、或者兩者,(b)從所述mbca的所述第一區(qū)收集萃余液物流或萃取液物流,所述萃余液物流包括該二酸和極性比該二酸高的組分,和所述萃取液物流包括該二酸和極性比該二酸低的組分,(c)將所述萃余液物流或者所述萃取液物流引入到所述mbca的第二區(qū)中,(d)從所述mbca的所述第二區(qū)收集第二萃余液物流或第二萃取液物流,所述萃余液物流包括該二酸和極性比該二酸高的組分,和所述萃取液物流包括該二酸和極性比該二酸低的組分,(e)將所述第二萃余液物流或所述第二萃取液物流引入到所述mbca的所述第一區(qū)或所述第二區(qū)中,(f)任選地重復(fù)步驟(d)和(e),直至實(shí)現(xiàn)期望的分離程度;和(g)從所述mbca的區(qū)收集最終萃余液物流或最終萃取液物流,所述最終萃余液物流或所述萃取液物流包括該二酸,從而將c6到c18碳的二酸從所述溶液中的所述至少一種雜質(zhì)分離。
本公開(kāi)內(nèi)容還特征為用于將c6到c18碳的二酸從溶液中的至少一種雜質(zhì)分離的方法,所述方法包括(a)將包括包含至少一種6-18個(gè)碳的二酸和至少一種雜質(zhì)的溶液的進(jìn)料物流引入到移動(dòng)床色譜法設(shè)備(mbca)的第一區(qū)中,所述至少一種雜質(zhì)包括極性比該二酸高的組分、極性比該二酸低的組分、或者兩者,(b)從所述mbca收集萃余液物流或萃取液物流,所述萃余液物流包括該二酸和極性比該二酸高的組分,和所述萃取液物流包括該二酸和極性比該二酸低的組分,(c)將所述萃余液物流或所述萃取液物流引入到所述mbca的第一區(qū)中,(f)任選地重復(fù)步驟(b)和(c),直至實(shí)現(xiàn)期望的分離程度;和(g)從所述mbca的第一區(qū)收集最終萃余液物流或最終萃取液物流,所述最終萃余液物流或所述萃取液物流包括該二酸,從而將c6到c18碳的二酸從所述溶液分離。
在另一方面中,本公開(kāi)內(nèi)容特征為用于將c6到c18碳的二酸從溶液中的至少一種雜質(zhì)分離的移動(dòng)床色譜法設(shè)備(mbca),所述mbca包括配置成接收包括包含至少一種6-18個(gè)碳的二酸和至少一種雜質(zhì)的溶液的進(jìn)料物流的第一區(qū),所述至少一種雜質(zhì)包括極性比該二酸高的組分、極性比該二酸低的組分、或者兩者,(b)所述第一區(qū)配置成從所述mbca產(chǎn)生萃余液物流或萃取液物流,所述萃余液物流包括該二酸和極性比該二酸高的組分,和所述萃取液物流包括該二酸和極性比該二酸低的組分,(c)配置成接收從所述第一區(qū)產(chǎn)生的所述萃余液物流或所述萃取液物流的第二區(qū),(d)所述第二區(qū)配置成從所述mbca產(chǎn)生萃余液物流或萃取液物流,所述萃余液物流包括該二酸和極性比該二酸高的組分,和所述萃取液物流包括該二酸和極性比該二酸低的組分,(e)所述mbca配置成容許重復(fù)步驟(d)和(e)直至實(shí)現(xiàn)期望的分離程度以從所述mbca的區(qū)產(chǎn)生最終萃余液物流或最終萃取液物流,所述最終萃余液物流或所述萃取液物流包括該二酸,從而將c6到c18碳的二酸從所述溶液分離。
在一些方面中,本文中公開(kāi)的方法和設(shè)備任選地包括將所述萃余液物流或所述萃取液物流引入到mbca的第一區(qū)中之后,第一萃余液物流或第一萃取液物流將所述萃余液物流或所述萃取液物流引入到所述mbca的第二區(qū)中。在一些實(shí)施方式中,所述mbca包括兩個(gè)或更多個(gè)區(qū),各區(qū)包括用于引入所述溶液的一個(gè)或多個(gè)注入點(diǎn);用于引入洗脫劑的一個(gè)或多個(gè)注入點(diǎn);可從其收集液體的萃余液物流;和可從其收集液體的萃取液物流。
在一些實(shí)施方式中,所述至少一種雜質(zhì)以約10,000ppmw或更少、約5,000ppmw或更少、約1,000ppmw或更少、約500ppmw或更少、約100ppmw或更少、約50ppmw或更少、或者約10ppmw或更少存在于最終萃余液物流或最終萃取液物流中。所述至少一種雜質(zhì)可為單羧酸、鏈烷烴、或羥基酸。所述至少一種雜質(zhì)可比所述lcda極性高、或者可比所述lcda極性低。
根據(jù)一些方面,從本文中公開(kāi)的方法和設(shè)備回收的c6到c18碳的二酸為至少80%、82%、85%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、或者至少99.9%,相對(duì)于所述至少一種雜質(zhì)的量。
在一些實(shí)施方式中,所述至少一種6-18個(gè)碳的二酸為,或二酸,其包括,例如鏈烷烴二酸或烯烴二酸。所述6-18個(gè)碳的二酸可通過(guò)化學(xué)手段或者通過(guò)發(fā)酵而生產(chǎn)。因此,在一些實(shí)施方式中,所述6-18個(gè)碳的二酸是通過(guò)發(fā)酵而生產(chǎn)的生物得到的化合物。
所述至少一種6-18個(gè)碳的二酸可為,例如,選自如下的lcda:c6二酸(己二酸)、c7二酸(庚二酸)、c8二酸(辛二酸)、c9二酸(壬二酸)、c10二酸(癸二酸)、c11二酸(十一烷二酸)、c12二酸(十二烷二酸)、c13二酸(十三烷二酸)、c14二酸(十四烷二酸)、c15二酸(十五烷二酸)、c16二酸(十六烷二酸)、c17二酸(十七烷二酸)、c18二酸(十八烷二酸)、和c6-18-烯烴二酸。
根據(jù)一些方面,所述mbca包括一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)。所述mbca可包含1根、2根、3根到15根色譜柱。
在一些實(shí)施方式中,所述設(shè)備包括兩個(gè)區(qū),第一區(qū)中的洗脫劑與第二區(qū)中的洗脫劑相比包括更多的醇,并且相對(duì)于系統(tǒng)中的洗脫劑的流動(dòng),所述第二區(qū)在所述第一區(qū)的下游。
在一些實(shí)施方式中,所述設(shè)備包括第一區(qū)、第二區(qū)和第三區(qū),所述第一區(qū)中的洗脫劑與所述第二區(qū)以及所述第三區(qū)中的洗脫劑相比包括更多的醇并且相對(duì)于系統(tǒng)中的洗脫劑的流動(dòng),所述第一區(qū)在所述第二區(qū)和所述第三區(qū)的上游,并且所述第二區(qū)中的洗脫劑與所述第三區(qū)中的洗脫劑相比包含更多的醇并且相對(duì)于系統(tǒng)中的洗脫劑的流動(dòng),所述第二區(qū)在所述第三區(qū)的上游。
在一些方面中,本公開(kāi)內(nèi)容提供用于獲得(一種)二酸的方法、手段或工藝,包括:提供包括至少一種c6到c18碳的二酸和至少一種雜質(zhì)的溶液;將所述溶液引入到具有一根或多根色譜柱和至少一種洗脫劑的移動(dòng)床色譜法設(shè)備(mbca)中;產(chǎn)生萃余液和萃取液;從所述萃余液或所述萃取液、或兩者回收經(jīng)提純的c6到c18碳的二酸成分(組合物,composition),其中所述至少一種雜質(zhì)以約10,000ppmw或更少、約5,000ppmw或更少、約1,000ppmw或更少、約500ppmw或更少、約100ppmw或更少、約50ppmw或更少、或者約10ppmw或更少存在于所述經(jīng)提純的二酸成分中。
在一種示例性實(shí)施方式中,本公開(kāi)內(nèi)容提供用于將己二酸從溶液中的6-羥基己酸和己酸分離的方法,所述方法包括(a)將包括包含己二酸、6-羥基己酸、和己酸的溶液的進(jìn)料物流引入到移動(dòng)床色譜法設(shè)備(mbca)的第一區(qū)中;(b)從所述mbca的所述第一區(qū)收集萃余液物流或萃取液物流,所述萃余液物流包括所述己二酸和6-羥基己酸,和所述萃取液物流包括所述己二酸和己酸;(c)將所述萃余液物流或所述萃取液物流引入到所述mbca的第二區(qū)中;(d)從所述mbca的所述第二區(qū)收集第二萃余液物流或第二萃取液物流,所述萃余液物流包括所述己二酸和6-羥基己酸,和所述萃取液物流包括所述己二酸和己酸;(e)將所述第二萃余液物流或所述第二萃取液物流引入到所述mbca的所述第一區(qū)或所述第二區(qū)中;(f)任選地重復(fù)步驟(d)和(e)直至實(shí)現(xiàn)期望的分離程度;和(g)從所述mbca的區(qū)收集最終萃余液物流或最終萃取液物流,所述最終萃余液物流或所述萃取液物流包括所述己二酸,從而將所述己二酸從所述6-羥基己酸和己酸分離。
在另一示例性實(shí)施方式中,本公開(kāi)內(nèi)容提供用于將十二烷二酸從溶液中的12-羥基癸酸和月桂酸分離的方法,所述方法包括:(a)將包括包含十二烷二酸、12-羥基癸酸和月桂酸的溶液的進(jìn)料物流引入到移動(dòng)床色譜法設(shè)備(mbca)的第一區(qū)中;(b)從所述mbca的所述第一區(qū)收集萃余液物流或萃取液物流,所述萃余液物流包括所述十二烷二酸和12-羥基癸酸,和所述萃取液物流包括所述十二烷二酸和月桂酸;(c)將所述萃余液物流或所述萃取液物流引入到所述mbca的第二區(qū)中;(d)從所述mbca的所述第二區(qū)收集第二萃余液物流或第二萃取液物流,所述萃余液物流包括所述十二烷二酸和12-羥基癸酸,和所述萃取液物流包括所述十二烷二酸和月桂酸;(e)將所述第二萃余液物流或所述第二萃取液物流引入到所述mbca的所述第一區(qū)或所述第二區(qū)中;(f)任選地重復(fù)步驟(d)和(e)直至實(shí)現(xiàn)期望的分離程度;和(g)從所述mbca的區(qū)收集最終萃余液物流或最終萃取液物流,所述最終萃余液物流或所述萃取液物流包括所述十二烷二酸,從而將所述十二烷二酸從所述12-羥基癸酸和月桂酸分離。
定義
雖然在很大程度上是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的,但是為了清楚起見(jiàn),提供以下定義。
“區(qū)”指的是如下的多個(gè)連接的色譜柱:其包含作為洗脫劑(即,含水醇)并且具有用于進(jìn)料混合物物流的一個(gè)或多個(gè)注入點(diǎn)、用于水和/或醇的一個(gè)或多個(gè)注入點(diǎn)、從其可從所述多個(gè)連接的色譜柱收集液體的萃余液取出物流、和從其可從所述多個(gè)連接的色譜柱收集液體的萃取液取出物流。典型地,各區(qū)具有僅一個(gè)用于進(jìn)料混合物的注入點(diǎn)。在一個(gè)方面中,各區(qū)具有僅一個(gè)用于洗脫劑的注入點(diǎn)。在另一方面中,各區(qū)具有兩個(gè)或更多個(gè)用于水和/或醇的注入點(diǎn)。
“萃余液”是與隨著固體吸附劑相相比,隨著液體洗脫劑相移動(dòng)更快的組分的物流。因此,與進(jìn)料物流相比,萃余液物流可富含極性更高的組分,并且貧乏極性更低的組分。
“萃取液”是與隨著液體洗脫劑相相比,隨著固體吸附劑相移動(dòng)更快的組分的物流。因此,與進(jìn)料物流相比,萃取液物流可富含極性更低的組分,并且貧乏極性更高的組分。
“不相鄰”在應(yīng)用于相同設(shè)備中的柱子時(shí)指的是相隔一根或多根柱子例如3根或更多根柱子、例如5根或更多根柱子、或者例如約5根柱子的柱子。
“lcda”指的是長(zhǎng)鏈二酸。
“mb”指的是移動(dòng)床色譜法?!癿bca”指的是移動(dòng)床色譜法設(shè)備。
“smb”指的是模擬移動(dòng)床色譜法。
附圖說(shuō)明
圖1說(shuō)明用于分離二元混合物的模擬或?qū)嶋H移動(dòng)床工藝的基本原理。
圖2說(shuō)明適合用于將期望的lcda從移行更快和更慢的組分(即極性更高的和極性更低的雜質(zhì))分離的本發(fā)明第一方面。
圖3說(shuō)明適合用于將期望的lcda從移行更快和更慢的組分(即極性更高的和極性更低的雜質(zhì))分離的本發(fā)明第二方面。
圖4更詳細(xì)地說(shuō)明適合用于將期望的lcda從移行更快和更慢的組分(即極性更高的和極性更低的雜質(zhì))分離的本發(fā)明第一方面。
圖5更詳細(xì)地說(shuō)明適合用于將期望的lcda從移行更快和更慢的組分(即極性更高的和極性更低的雜質(zhì))分離的本發(fā)明第二方面。
圖6更詳細(xì)地說(shuō)明適合用于將期望的lcda從移行更快和更慢的組分(即極性更高的和極性更低的雜質(zhì))分離的本發(fā)明第一方面的替代方法。
圖7更詳細(xì)地說(shuō)明適合用于將期望的lcda從移行更快和更慢的組分(即極性更高的和極性更低的雜質(zhì))分離的本發(fā)明第二方面的替代方法。
圖8說(shuō)明用于將期望的lcda從移行更快和更慢的組分(即極性更高的和極性更低的雜質(zhì))提純的本發(fā)明的一個(gè)方面。
圖9說(shuō)明用于將期望的lcda從移行更快和更慢的組分(即極性更高的和極性更低的雜質(zhì))提純的本發(fā)明的一個(gè)方面的替代方法。
圖10說(shuō)明用于將期望的lcda從移行更快和更慢的組分(即極性更高的和極性更低的雜質(zhì))提純的本發(fā)明的一個(gè)方面。
圖11說(shuō)明包括c6二酸的進(jìn)料混合物的吸附脈沖試驗(yàn)。
圖12說(shuō)明包括c6二酸的進(jìn)料混合物的吸附脈沖試驗(yàn)。
圖13說(shuō)明包括c12二酸的進(jìn)料混合物的吸附脈沖試驗(yàn)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的方法包括通過(guò)模擬移動(dòng)床色譜法將至少一種長(zhǎng)鏈二酸從溶液中的其它長(zhǎng)鏈二酸、單羧酸、羥基酸或鏈烷烴分離和提純。所述長(zhǎng)鏈二酸可包括:至少一種具有包括6個(gè)或更多個(gè)碳原子的主鏈的長(zhǎng)鏈二酸(包括α,ω-脂族二酸),例如,包括6-18個(gè)碳的鏈烷烴二酸和烯烴二酸。例如,所述長(zhǎng)鏈二酸可為c6二酸(己二酸)、c7二酸(庚二酸)、c8二酸(辛二酸)、c9二酸(壬二酸)、c10二酸(癸二酸)、c11二酸(十一烷二酸)、c12二酸(十二烷二酸)、c13二酸(十三烷二酸)、c14二酸(十四烷二酸)、c15二酸(十五烷二酸)、c16二酸(十六烷二酸)、c17二酸(十七烷二酸)、c18二酸(十八烷二酸)、或者c18-9-烯烴二酸。在一些方面中,所述至少一種長(zhǎng)鏈二酸可為一種單一長(zhǎng)鏈二酸、或者不同長(zhǎng)鏈二酸的混合物。在一個(gè)方面中,所述長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物可為己二酸、癸二酸或十二烷二酸。在另一方面中,所述長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物可為經(jīng)由化學(xué)方法生產(chǎn)的。在又一方面中,所述長(zhǎng)鏈二酸是通過(guò)發(fā)酵路徑生產(chǎn)的。在另一方面中,所述發(fā)酵路徑包括長(zhǎng)鏈鏈烷烴、脂肪酸、或者脂肪酸酯的發(fā)酵。
在一個(gè)方面中,本發(fā)明的方法包括將包括至少一種長(zhǎng)鏈二酸的進(jìn)料物流引入到移動(dòng)床色譜法設(shè)備(mbca)中。所述mbca可包含多個(gè)分離區(qū)。例如,所述mbca可包含1個(gè)、2個(gè)或更多個(gè)分離區(qū)。在又一方面中,所述mbca可包含2-5個(gè)分離區(qū)。典型地,各區(qū)中分離的組分具有不同的極性。各區(qū)包含:洗脫劑,例如,含水醇,其包括不同水:醇比率;和/或包括被再循環(huán)回到相同區(qū)中的萃取液和/或萃余液物流的再循環(huán)物流??烧{(diào)節(jié)所述洗脫劑和/或再循環(huán)物流,使得可在各區(qū)中將所述長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物從所述進(jìn)料混合物的不同組分分離。
在另一方面中,本發(fā)明涉及包括長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物例如能通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物的組合物。所述包括長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物的組合物包括至少80%、82%、85%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%或者至少99.9%的所述長(zhǎng)鏈二酸產(chǎn)物,相對(duì)于所述組合物中的任何其它長(zhǎng)鏈二酸、單羧酸、羥基酸或鏈烷烴的量。
用于通過(guò)本發(fā)明的方法分級(jí)的合適的進(jìn)料混合物可通過(guò)化學(xué)和/或生物方法獲得。某些長(zhǎng)鏈二酸例如己二酸、癸二酸和十二烷二酸可經(jīng)由化學(xué)方法制備。例如,從苯或1,3-丁二烯開(kāi)始,可通過(guò)多個(gè)化學(xué)反應(yīng)步驟制備十二烷二酸。癸二酸可通過(guò)蓖麻油的化學(xué)轉(zhuǎn)化而制備。長(zhǎng)鏈二酸也可經(jīng)由生物方法制備。生物方法例如發(fā)酵可產(chǎn)生包含6-18個(gè)碳原子的一系列長(zhǎng)鏈二酸。
所述進(jìn)料混合物可包含期望的lcda產(chǎn)物和至少一種極性更高的組分或至少一種極性更低的組分。與所述期望的lcda產(chǎn)物相比,所述極性更低的組分可具有更強(qiáng)的對(duì)本發(fā)明的方法中使用的吸附劑的附著。在操作期間,這樣的極性更低的組分典型地是優(yōu)先于隨著所述液體洗脫劑相而隨著所述固體吸附劑相移動(dòng)的。與所述lcda產(chǎn)物相比,所述極性更高的組分具有更弱的對(duì)本發(fā)明的方法中使用的吸附劑的附著。在操作期間,這樣的極性更高的組分典型地是優(yōu)先于隨著所述固體吸附劑相而隨著所述液體洗脫劑相移動(dòng)的。通常,極性更高的組分將被分離到萃余液物流中,和極性更低的組分將被分離到萃取液物流中。
所述極性更高和更低的組分的實(shí)例包括(1)來(lái)自制造工藝的其它化合物(例如,其它不想要的lcda、羥基化的脂肪酸、脂肪酸、脂肪酸酯、烴、或者羥基羧酸),(2)在存儲(chǔ)、精制和之前的濃縮步驟期間形成的副產(chǎn)物,和(3)來(lái)自于在之前的濃縮或提純步驟中使用的溶劑或者試劑的污染物。
在一個(gè)方面中,所述進(jìn)料混合物為主要包含期望的lcda的lcda。
在一個(gè)方面中,所述進(jìn)料混合物為包含所述lcda的含水混合物,諸如來(lái)自生物發(fā)酵的發(fā)酵液。
適合用于將lcda從進(jìn)料混合物分離和提純的mbca可包括一個(gè)或多個(gè)分離區(qū)。例如,當(dāng)如下時(shí),mbca可包括僅1個(gè)區(qū)來(lái)將期望的產(chǎn)物組分從其它雜質(zhì)分離:那些雜質(zhì)全部比期望的產(chǎn)物組分要么更快要么更慢地洗脫。進(jìn)一步地作為一個(gè)實(shí)例,mbca可包括超過(guò)一個(gè)分離區(qū),并且各區(qū)中分離的組分可具有不同的極性,或者對(duì)于特定的固定相或特定的洗脫劑不同的親和力。
在一個(gè)方面中,所述mbca為smb設(shè)備。適合用于將lcda從進(jìn)料混合物分離和提純的smb設(shè)備可包括一個(gè)或多個(gè)分離區(qū)。例如,當(dāng)如下時(shí),smb可包括僅一個(gè)區(qū)來(lái)將期望的產(chǎn)物組分從其它雜質(zhì)分離:那些雜質(zhì)全部比期望的產(chǎn)物組分要么更快要么更慢地洗脫。進(jìn)一步地作為一個(gè)實(shí)例,smb設(shè)備可包括超過(guò)一個(gè)分離區(qū),并且各區(qū)中分離的組分可具有不同的極性,或者對(duì)于特定的固定相或特定的洗脫劑不同的親和力。
在一個(gè)方面中,本發(fā)明的方法在色譜法設(shè)備中包括多個(gè)區(qū),例如,可使用兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)。在本發(fā)明的另一方面中,可存在2-5個(gè)區(qū)。典型地,本發(fā)明的方法中使用的設(shè)備的各區(qū)中分離的組分具有不同的極性。各區(qū)中存在的包含洗脫劑例如含水醇的混合物具有不同的水:醇比率;和/或調(diào)節(jié)將各區(qū)中經(jīng)由萃取液和萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到相同區(qū)中的速率,使得可在各區(qū)中將lcda產(chǎn)物從進(jìn)料混合物的不同組分分離。
當(dāng)本發(fā)明的方法中使用的設(shè)備具有兩個(gè)區(qū)時(shí),本發(fā)明典型地提供用于從進(jìn)料混合物回收l(shuí)cda產(chǎn)物的色譜分離方法,該方法包括將所述進(jìn)料混合物引入至具有包含含水醇作為洗脫劑的多個(gè)連接的色譜柱的模擬或?qū)嶋H移動(dòng)床色譜法設(shè)備,其中所述設(shè)備具有第一區(qū)和第二區(qū),各區(qū)具有從其可從所述多個(gè)連接的色譜柱收集液體的萃取液物流和萃余液物流,和其中(a)從所述第一區(qū)中的(一個(gè))柱子收集包含所述lcda產(chǎn)物以及極性更高的組分的萃余液物流并且將其引入至不相鄰的在所述第二區(qū)中的柱子,和/或(b)從所述第二區(qū)中的柱子收集包含所述lcda產(chǎn)物以及極性更低的組分的萃取液物流并且將其引入至不相鄰的在所述第一區(qū)中的柱子,在所述第一區(qū)中所述lcda產(chǎn)物從所述進(jìn)料混合物的極性更低的組分分離,和在所述第二區(qū)中所述lcda產(chǎn)物從所述進(jìn)料混合物的極性更高的組分分離。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中,當(dāng)所述方法中使用的設(shè)備包含兩個(gè)區(qū)時(shí),第一區(qū)中的洗脫劑與第二區(qū)中的洗脫劑相比包含更多的醇,并且相對(duì)于系統(tǒng)中的洗脫劑的流動(dòng),所述第二區(qū)在所述第一區(qū)的下游。因此,所述系統(tǒng)中的洗脫劑典型地從所述第一區(qū)向所述第二區(qū)移動(dòng)。相反,所述固體吸附劑相典型地從所述第二區(qū)向所述第一區(qū)移動(dòng)。典型地,所述兩個(gè)區(qū)不重疊,即不存在處于兩個(gè)區(qū)中的色譜柱。
在本發(fā)明的進(jìn)一步方面中,所述設(shè)備具有第一區(qū)、第二區(qū)和第三區(qū)。如果洗脫劑為含水醇,則所述第一、第二和第三區(qū)中存在的含水醇洗脫劑的水:醇比率典型地不同。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的,這具有如下結(jié)果:可在各區(qū)中除去具有不同極性的雜質(zhì)。
當(dāng)所述設(shè)備具有三個(gè)區(qū)時(shí),第一區(qū)中的洗脫劑與第二區(qū)以及第三區(qū)中的洗脫劑相比可包含更多的醇并且相對(duì)于系統(tǒng)中的洗脫劑的流動(dòng),所述第一區(qū)在所述第二和第三區(qū)的上游。典型地,所述第二區(qū)中的洗脫劑與所述第三區(qū)中的洗脫劑相比包含更多的醇并且相對(duì)于系統(tǒng)中的洗脫劑的流動(dòng),所述第二區(qū)在所述第三區(qū)的上游。典型地,在所述第一區(qū)中,將所述lcda產(chǎn)物從所述進(jìn)料混合物中的極性比所述lcda產(chǎn)物低的組分分離。典型地,在所述第二區(qū)中,將所述lcda產(chǎn)物從所述進(jìn)料混合物中的極性比所述lcda產(chǎn)物低但是極性比第一區(qū)中分離的組分高的組分分離。典型地,在所述第三區(qū)中,將所述lcda產(chǎn)物從所述進(jìn)料混合物中的極性比所述lcda產(chǎn)物高的組分分離。
任何已知的模擬或?qū)嶋H移動(dòng)床色譜法設(shè)備可用于本發(fā)明的方法的目的,只要所述設(shè)備配置有多個(gè)、特別是兩個(gè)作為本發(fā)明方法的特征的區(qū)。美國(guó)專(zhuān)利no.2,985,589、美國(guó)專(zhuān)利no.3,696,107、美國(guó)專(zhuān)利no.3,706,812、美國(guó)專(zhuān)利no.3,761,533、fr-a-2103302、fr-a-2651148、fr-a-2651149、美國(guó)專(zhuān)利no.6,979,402、美國(guó)專(zhuān)利no.5,069,883和美國(guó)專(zhuān)利no.4,764,276中描述的那些設(shè)備如果根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行配置的話(huà)則均可使用。
柱子的數(shù)量可為8根或更多根、例如15根或更多根。在本發(fā)明的一個(gè)方面中,可使用15或16根柱子。在另一方面中,可使用19或20根柱子。在另外的方面中,可使用30根或更多根柱子。
各區(qū)可由柱子的總數(shù)量的大約相等份額構(gòu)成。例如,在配置成具有兩個(gè)區(qū)的設(shè)備的情況下,各區(qū)典型地由所述系統(tǒng)中的色譜柱的總數(shù)量的大約一半構(gòu)成。第一區(qū)可包括4根或更多根、例如8根或更多根、或者約8根柱子。第二區(qū)可包括4根或更多根、例如7根或更多根、或者約7或8根柱子。
所述設(shè)備中使用的柱子的尺度將取決于待提純的進(jìn)料混合物的體積。各柱子的直徑可為10mm-5m、例如5mm-500mm、25-250mm、50-100mm、70-80mm、0.5m-5m、1m-4m、或者2m-4m。各柱子的長(zhǎng)度(即,高度)可為10cm-5m、例如10-200cm、25-150cm、70-110cm、80-100cm、0.5m-5m、1m-4m、2m-4m、或者3m-4m。
各區(qū)中的柱子可具有相同的尺度,但是對(duì)于某些應(yīng)用而言,可具有不同的尺度。
去往所述柱子的流速受跨越所述系列的柱子的最大壓力限制并且將取決于柱子尺度以及固相的顆粒尺寸。越大直徑的柱子將通常需要越高的流量來(lái)保持通過(guò)所述柱子的線(xiàn)性流動(dòng)。
對(duì)于以上概述的典型的柱子尺寸,和對(duì)于具有兩個(gè)區(qū)的設(shè)備,進(jìn)入到第一區(qū)中的洗脫劑的流速可為1-3,000l/min、例如1-4.5l/min、1.5-2.5l/min、100-2,000l/min、200-1,500l/min、或者200-1,200l/min。來(lái)自第一區(qū)的萃取液的流速可為0.1-1,000l/min、例如0.1-2.5l/min、0.5-2.25l/min、100-1,000l/min、200-1,000l/min、100-400l/min、或者700-1,000l/min。在其中可將來(lái)自第一區(qū)的萃取液的部分再循環(huán)回到第一區(qū)中的本發(fā)明的方面中,再循環(huán)物的流速可為例如0.7-600l/min、200-600l/min、0.7-1.4l/min,例如約1l/min、約375l/min、約80l/min、或者約320l/min。來(lái)自第一區(qū)的萃余液的流速可為0.2-3,000l/min、例如0.2-2.5l/min、0.3-2.0l/min、100-3,000l/min、200-3,000l/min、400-2,800l/min、300-800l/min、2,000-3,000l/min。在其中可將來(lái)自第一區(qū)的萃余液的部分再循環(huán)回到第一區(qū)中的方面中,再循環(huán)物的流速可為例如0.3-1,200l/min、100-1,200l/min、0.3-1.0l/min、例如約0.5l/min、約400l/min、約70l/min、或者約350l/min。將所述進(jìn)料混合物引入到第一區(qū)中的流速可為5ml/min-3,000l/min、例如5-150ml/min、10-100ml/min、20-60ml/min、100-3,000l/min、200-2500l/min、或者400-2500l/min。
對(duì)于以上概述的典型的柱子尺寸,和對(duì)于具有兩個(gè)區(qū)的設(shè)備,進(jìn)入到第二區(qū)中的洗脫劑的流速可為1-2,500l/min、例如1-4l/min、1.5-3.5l/min、100-2,000l/min、200-1,500l/min、或者200-1,200l/min。來(lái)自第二區(qū)的萃取液的流速可為0.5-900l/min、例如0.5-2l/min、0.7-1.9l/min、120-900l/min、200-800l/min、100-400l/min、或者700-1,000l/min。在其中將來(lái)自第二區(qū)的萃取液的部分再循環(huán)回到第二區(qū)中的方面中,再循環(huán)物的流速可為例如0.6-600l/min、200-600l/min、0.6-1.4l/min、例如0.7-1.1l/min、約0.9l/min、約340l/min、約70l/min、或者約290l/min。來(lái)自第二區(qū)的萃余液的流速可為0.5-3,000l/min、例如0.5-2.5l/min、0.7-1.8l/min、約1.4l/min、100-3,000l/min、200-3,000l/min、400-2,800l/min、300-800l/min、2,000-3,000l/min。
提及經(jīng)由各種萃取液和萃余液物流收集或者除去液體的速率指的是在一定量的時(shí)間內(nèi)除去的液體的體積,典型地l/分鐘。類(lèi)似地,提及將液體再循環(huán)回到相同區(qū)中、典型地再循環(huán)回到相同區(qū)中的相鄰柱子的速率指的是在一定量的時(shí)間內(nèi)再循環(huán)的液體的體積,典型地l/分鐘。
可將來(lái)自第一區(qū)的萃取液物流、來(lái)自第一區(qū)的萃余液物流、來(lái)自第二區(qū)的萃取液物流、和來(lái)自第二區(qū)的萃余液物流的一個(gè)或多個(gè)的部分再循環(huán)回到相同區(qū)中,例如到相同區(qū)中的相鄰柱子中。
該再循環(huán)不同于將萃取液或萃余液物流進(jìn)料到不相鄰的在另一區(qū)中的柱子中。相反,該再循環(huán)涉及將來(lái)自一個(gè)(某)區(qū)的萃取液或者萃余液物流的部分進(jìn)料回到相同區(qū)中,例如到相同區(qū)中的相鄰柱子中。
將從第一或第二區(qū)經(jīng)由萃取液或萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到相同區(qū)中的速率可為將經(jīng)由該物流收集的液體進(jìn)料回到相同區(qū)中,例如到相同區(qū)中的相鄰柱子中的速率。這可參照?qǐng)D9看出。第一區(qū)中的萃取液的再循環(huán)速率是將從柱子2的底部收集的萃取液進(jìn)料到柱子3的頂部中的速率,即進(jìn)入到柱子3的頂部中的液體的流速。第二區(qū)中的萃取液的再循環(huán)速率是將在柱子10的底部處收集的萃取液進(jìn)料到柱子11的頂部中的速率,即進(jìn)入到柱子11的頂部中的液體的流速。
萃取液和/或萃余液物流的再循環(huán)可通過(guò)如下實(shí)現(xiàn):將經(jīng)由該物流收集的液體進(jìn)料到容器中,然后從該容器將一定量的該液體泵送回到相同區(qū)中。在此情況下,經(jīng)由特定萃取液或萃余液物流收集的液體的再循環(huán)速率,例如再循環(huán)回到相同區(qū)中的相鄰柱子中的速率,是將液體從該容器泵送回到相同區(qū)中,例如到相鄰的柱子中的速率。
經(jīng)由洗脫劑和原料物流引入到一個(gè)(某)區(qū)中的液體的量是與從一個(gè)(某)區(qū)除去并且再循環(huán)回到相同區(qū)中的液體的量平衡的。因此,參照?qǐng)D9,對(duì)于萃取液物流,進(jìn)入到第一或第二區(qū)中的洗脫劑(脫附劑)的流速(d)等于從該區(qū)經(jīng)由萃取液物流收集的液體在容器中積聚的速率(e1/e2)加上將萃取液再循環(huán)回到相同區(qū)中的速率(d-e1/d-e2)。對(duì)于一個(gè)(某)區(qū)中的萃余液物流,將萃取液再循環(huán)回到一個(gè)(某)區(qū)中的速率(d-e1/d-e2)加上將原料引入到一個(gè)(某)區(qū)中的速率(f/r1)等于從該區(qū)經(jīng)由萃余液物流收集的液體在容器中積聚的速率(r1/r2)加上將萃余液再循環(huán)回到相同區(qū)中的速率(d+f-e1-r1/d+r1-e2-r2)。
從來(lái)自一個(gè)(某)區(qū)的特定的萃取液或萃余液物流收集的液體在容器中積聚的速率也可被認(rèn)為是從該區(qū)除去該萃取液或萃余液物流的凈速率。
將經(jīng)由從第一區(qū)出來(lái)的萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到第一區(qū)中的速率可不同于將經(jīng)由從第二區(qū)出來(lái)的萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到第二區(qū)中的速率,和/或?qū)⒔?jīng)由從第一區(qū)出來(lái)的萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到第一區(qū)中的速率可不同于將經(jīng)由從第二區(qū)出來(lái)的萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到第二區(qū)中的速率。
改變將各區(qū)中經(jīng)由萃取液和/或萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到相同區(qū)中的速率具有改變存在于其它萃取液和萃余液物流中的極性更高的和極性更低的組分的量的效果。因此,例如,越低的萃取液再循環(huán)速率導(dǎo)致該區(qū)中的極性更低的組分越少被攜帶進(jìn)去到該區(qū)中的萃余液物流。越高的萃取液再循環(huán)速率導(dǎo)致該區(qū)中的極性更低的組分越多被攜帶進(jìn)入到該區(qū)中的萃余液物流。這可例如在圖6中所示的本發(fā)明的具體方面中看出。將第一區(qū)中經(jīng)由萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到相同區(qū)中的速率(d-e1)將影響在何種程度上任意組分a被攜帶進(jìn)入至第一區(qū)中的萃余液物流(r1)。
將從第一區(qū)經(jīng)由萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到第一區(qū)中的速率可比將從第二區(qū)經(jīng)由萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到第二區(qū)中的速率快。在本發(fā)明的一個(gè)方面中,從第一區(qū)中的一個(gè)(某)柱子收集包含所述lcda產(chǎn)物以及極性更高的組分的萃余液物流并且將其注入到不相鄰的在第二區(qū)中的柱子,并且將從第一區(qū)經(jīng)由萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到第一區(qū)中的速率可比將從第二區(qū)經(jīng)由萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到第二區(qū)中的速率快。
替代地,將從第一區(qū)經(jīng)由萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到第一區(qū)中的速率可比將從第二區(qū)經(jīng)由萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到第二區(qū)中的速率慢。
將從第二區(qū)經(jīng)由萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到第二區(qū)中的速率可比將從第一區(qū)經(jīng)由萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到第一區(qū)中的速率快。在本發(fā)明的一個(gè)方面中,可從第二區(qū)中的一個(gè)(某)柱子收集包含所述lcda產(chǎn)物以及極性更低的組分的萃取液物流并且將其引入到不相鄰的在第一區(qū)中的柱子,并且將從第二區(qū)經(jīng)由萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到第二區(qū)中的速率可比將從第一區(qū)經(jīng)由萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到第一區(qū)中的速率快。
替代地,將從第二區(qū)經(jīng)由萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到第二區(qū)中的速率可比將從第一區(qū)經(jīng)由萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到第一區(qū)中的速率慢,
步驟時(shí)間,即在使進(jìn)料混合物和洗脫劑的注入點(diǎn)和收集的級(jí)分的各種取出點(diǎn)位移之間的時(shí)間取決于所用柱子的數(shù)量和尺度、以及通過(guò)所述設(shè)備的流速。步驟時(shí)間可為100-1200秒、例如100-1000秒、200-800秒、或者約250-約750秒。在本發(fā)明的一些方面中,步驟時(shí)間可為100-400秒、或者200-300秒、或者約250秒。在另外的方面中,步驟時(shí)間可為600-900秒、或者700-800秒、或者約750秒。在另外的方面中,步驟時(shí)間可為400-約800秒、約500-700秒、或者約600秒。
在本發(fā)明的方法的一個(gè)方面中,使用實(shí)際移動(dòng)床色譜法。
用于實(shí)際和模擬移動(dòng)床系統(tǒng)的常規(guī)吸附劑可用于本發(fā)明的方法中。在一些方面中,固定相包括選自如下的至少一種材料:吸附樹(shù)脂、活性炭、漂白土(活性白土,floridin)、硅藻土和硅膠。在一些方面中,固定相為orpheus非極性的基于二氧化硅的固定相吸附劑(可得自orochemtechnologiesinc.,naperville,illinois,usa)。在一些方面中,固定相為c8、c18、或polarc18吸附劑(可得自orochemtechnologiesinc.,naperville,illinois,usa)。
在本發(fā)明的一些方面中,所述吸附樹(shù)脂可選自大孔吸附樹(shù)脂。在另外的方面中,所述大孔吸附樹(shù)脂可選自非極性大孔吸附樹(shù)脂例如dowxad418。在還另外的方面中,所述大孔吸附樹(shù)脂可選自極性的大孔吸附樹(shù)脂。在一些方面中,固定相包括吸附樹(shù)脂和選自如下的至少一種材料:活性炭、漂白土、硅藻土和硅膠。
各色譜柱可包含相同或不同的吸附劑。典型地,各柱子包含相同的吸附劑。這樣的常用材料的實(shí)例為聚合物珠粒、粒子交換樹(shù)脂、吸附樹(shù)脂、活性炭、漂白土、硅藻土和硅膠。在一個(gè)方面中,本發(fā)明的方法中使用的吸附劑為非極性的。
所述吸附劑固定相材料的形狀可為例如球形或者非球形珠粒。在本發(fā)明的一個(gè)方面中,所述固定相材料可為基本上球形的珠粒。這樣的珠??删哂?0-500微米、例如100-500微米、250-500微米、250-400微米、或者250-350微米的直徑。顆粒尺寸可略微大于過(guò)去在模擬和實(shí)際移動(dòng)床工藝中使用的珠粒的顆粒尺寸。使用越大的顆粒使得能夠在所述系統(tǒng)中使用越低的洗脫劑壓力。這繼而在設(shè)備的成本節(jié)約、效率和壽命方面具有優(yōu)點(diǎn)。
所述吸附劑可具有6-50nm、例如15-45nm、20-40nm、25-35nm、6-20nm、7-12nm、或者8-11nm的孔尺寸。
本發(fā)明的方法中使用洗脫劑不是處于超臨界狀態(tài)。典型地,所述洗脫劑為液體。所述洗脫劑可為含水醇。所述含水醇可包括水和一種或多種短鏈醇。所述短鏈醇可具有1-6個(gè)碳原子。合適醇的實(shí)例包括甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇和叔丁醇。在本發(fā)明的一些方面中,可使用甲醇和乙醇。在另一方面中,可使用甲醇。
整個(gè)設(shè)備中的洗脫劑的平均水:醇比率可為0.1:99.9-95:5體積份、例如0.1:99.9-9:91體積份、0.25:99.75-7:93體積份、0.5:99.5-6:94體積份、5:95-20:80體積份、50:50-95:5體積份、30:70-70:30體積份、或者30:70-50:50體積份。
所述區(qū)的每一個(gè)中的洗脫劑的洗脫能力可為不同的。在本發(fā)明的一個(gè)方面中,第一區(qū)中的洗脫劑的洗脫能力可大于第二區(qū)和后續(xù)區(qū)中的洗脫劑的洗脫能力。實(shí)踐中,這可通過(guò)改變各區(qū)中水和醇的相對(duì)量而實(shí)現(xiàn)。醇通常是比水強(qiáng)大的脫附劑。因此,第一區(qū)中的洗脫劑中的醇的量可大于第二區(qū)和后續(xù)區(qū)中的洗脫劑中的醇的量。
在其中各區(qū)中存在的含水醇具有不同的水醇含量的本發(fā)明的方面中,第一區(qū)中存在的洗脫劑的水:醇比率可為0:100-5:95體積份、例如0.1:99.9-2.5:97.5體積份、0.25:99.75-2:98體積份、或者0.5:99.5-1.5:98.5體積份。在這些方面中,第二區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率可為3:97-7:93體積份、4:96-6:94體積份、或者4.5:95.5-5.5:94.5體積份。
在其中各區(qū)中存在的含水醇具有不同水醇含量的本發(fā)明的方面中,第一區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率可為0.5:99.5-1.5:98.5體積份,并且第二區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率可為4.5:95:5-5.5:94.5體積份。
在其中調(diào)節(jié)將各區(qū)中經(jīng)由萃取液和萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到相同區(qū)中的速率使得可在各區(qū)中將所述lcda產(chǎn)物從所述進(jìn)料混合物的不同組分分離的本發(fā)明的方面中,各區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率可為相同或不同的。各區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率可為0.5:99.5-5.5:94.5體積份。在一個(gè)方面中,第一區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率可低于第二區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率。在另一方面中,第一區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率可高于第二區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率。在另外的方面中,第一區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率可與第二區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率相同。
以上提及的各區(qū)中的水和醇的比率是在整個(gè)所述區(qū)內(nèi)的平均比率。
各區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率可通過(guò)將水和/或醇引入到所述區(qū)中的一根或多根柱子中而控制。因此,例如,為了實(shí)現(xiàn)在第一區(qū)中比在第二區(qū)中低的水:醇比率,可將水向第一區(qū)比第二區(qū)中慢地引入。在本發(fā)明的一些方面中,可在各區(qū)中在不同的點(diǎn)處引入基本上純的醇和基本上純的水。這兩種物流的相對(duì)流速將決定跨越所述區(qū)的總體溶劑分布(輪廓,profile)。在另外的方面中,可在各區(qū)中在不同的點(diǎn)處引入不同的醇/水混合物。這將涉及將兩種或更多種不同的醇/水混合物引入到所述區(qū)中,各醇/水混合物具有不同的醇:水比率。在這方面中的所述醇/水混合物的相對(duì)流速和相對(duì)濃度將決定跨越所述區(qū)的總體溶劑分布。在另外的方面中,當(dāng)各區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率相同時(shí),將相同的醇/水混合物引入至各區(qū)。
本發(fā)明的方法可在15-60℃下例如在20-40℃下或者在約30℃下進(jìn)行。因此,所述方法可在室溫下進(jìn)行,但是可在升高的溫度下進(jìn)行。
本發(fā)明的方法涉及將進(jìn)料物流引入到一個(gè)區(qū)(例如第一區(qū))中,收集富含lcda產(chǎn)物的第一中間物流和將所述第一中間物流引入到另一區(qū)(例如第二區(qū))中。因此,當(dāng)所述設(shè)備具有兩個(gè)區(qū)時(shí),所述方法涉及(a)從第一區(qū)收集第一中間物流并且將其引入到第二區(qū)中,或者(b)從第二區(qū)收集第一中間物流并且將其引入到第一區(qū)中。以此方式,可以單一方法將lcda產(chǎn)物從極性更高和更低的組分兩者分離。
(a)可從第一區(qū)中的一個(gè)(某)柱子收集包含lcda產(chǎn)物以及極性更高的組分的萃余液物流并且將其引入至不相鄰的在第二區(qū)中的柱子,或者(b)可從第二區(qū)中的一個(gè)(某)柱子收集包含lcda產(chǎn)物以及極性更低的組分的萃取液物流并且將其引入至不相鄰的在第一區(qū)中的柱子。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中,所述設(shè)備具有兩個(gè)區(qū),并且所述方法包括:(i)將進(jìn)料混合物引入到第一區(qū)中,并且除去富含lcda產(chǎn)物的第一萃余液物流和貧乏lcda產(chǎn)物的第一萃取液物流,和(ii)將第一萃余液物流注入到第二區(qū)中,除去貧乏lcda產(chǎn)物的第二萃余液物流,和收集第二萃取液物流以獲得lcda產(chǎn)物。
該方面示于圖2中。將包括lcda產(chǎn)物(b)以及極性更高的組分(c)和極性更低的組分(a)的進(jìn)料混合物f引入到第一區(qū)中。在第一區(qū)中,將極性更低的組分(a)作為萃取液物流e1除去。將lcda產(chǎn)物(b)和極性更高的組分(c)作為萃余液物流r1除去。然后將萃余液物流r1引入到第二區(qū)中。在第二區(qū)中,將極性更高的組分(c)作為萃余液物流r2除去。將lcda產(chǎn)物(b)作為萃取液物流e2收集。
該方面更詳細(xì)地示于圖4中,并且圖4與圖2相同,除了示出了將醇脫附劑(d)和水(w)引入到各區(qū)中的點(diǎn)之外。醇脫附劑(d)和水(w)一起構(gòu)成洗脫劑。(d)相可為基本上純的醇,但是在某些方面中可為主要包含醇的醇/水混合物。(w)相可為基本上純的水,但是在某些方面中可為主要包含水的醇/水混合物,例如98%水/2%甲醇混合物。
該方面的進(jìn)一步說(shuō)明示于圖6中。此處,不存在單獨(dú)的水注入點(diǎn),并且代替地將含水醇脫附劑在(d)處注入。
可通過(guò)改變各區(qū)內(nèi)的洗脫劑的脫附能力而幫助分離成萃余液和萃取液物流。這可通過(guò)如下實(shí)現(xiàn):在各區(qū)中在不同的點(diǎn)處引入所述洗脫劑的醇(或者富含醇的)組分和水(或者富含水的)組分。因此,典型地,相對(duì)于系統(tǒng)中洗脫劑的流動(dòng),在所述區(qū)中,將所述醇在萃取液取出點(diǎn)的上游引入,并且將水在萃取液取出點(diǎn)和原料引入點(diǎn)之間引入。這示于圖4中。
替代地,可通過(guò)改變將從兩個(gè)區(qū)經(jīng)由萃取液和萃余液物流收集的液體再循環(huán)回到相同的區(qū)中的速率而幫助分離。
典型地,在這方面中,將從第一區(qū)經(jīng)由萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到第一區(qū)中的速率比將從第二區(qū)經(jīng)由萃取液物流收集的液體再循環(huán)回到第二區(qū)中的速率快;或者第一區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率比第二區(qū)中的低。
在這方面中,相對(duì)于第一區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將第一區(qū)中的第一萃余液物流在將進(jìn)料混合物引入到第一區(qū)中的點(diǎn)的下游除去。
在這方面中,相對(duì)于第一區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將第一區(qū)中的第一萃取液物流在將進(jìn)料混合物引入到第一區(qū)中的點(diǎn)的上游除去。
在這方面中,相對(duì)于第二區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將第二區(qū)中的第二萃余液物流在將第一萃余液物流引入到第二區(qū)中的點(diǎn)的下游除去。
在這方面中,相對(duì)于第二區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將第二區(qū)中的第二萃取液物流在將第一萃余液物流引入到第二區(qū)中的點(diǎn)的上游收集。
在這方面中,相對(duì)于第一區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將醇或含水醇在第一萃取液物流的除去點(diǎn)的上游引入到第一區(qū)中。
在這方面中,當(dāng)將水引入到第一區(qū)中時(shí),相對(duì)于第一區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將所述水在進(jìn)料混合物的引入點(diǎn)的上游但是在第一萃取液物流的除去點(diǎn)的下游引入到第一區(qū)中。.
在這方面中,相對(duì)于第二區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將醇或含水醇在第二萃取液物流的除去點(diǎn)的上游引入到第二區(qū)中。
在這方面中,當(dāng)將水引入到第二區(qū)中時(shí),相對(duì)于第二區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將水在第一萃余液物流的引入點(diǎn)的上游但是在第二萃取液物流的除去點(diǎn)的下游引入到第二區(qū)中。
在本發(fā)明的第二方面中,所述設(shè)備具有兩個(gè)區(qū),并且所述方法包括:(i)將進(jìn)料混合物引入到第二區(qū)中,和除去貧乏lcda產(chǎn)物的第一萃余液物流和富含lcda產(chǎn)物的第一萃取液物流,和(ii)將第一萃取液物流引入到第一區(qū)中,除去貧乏lcda產(chǎn)物的第二萃取液物流,和收集第二萃余液物流以獲得lcda產(chǎn)物。
該第二方面示于圖3中,將包括lcda產(chǎn)物(b)以及極性更高的組分(c)和極性更低的組分(a)的進(jìn)料混合物f引入到第二區(qū)中。在第二區(qū)中,將極性更高的組分(c)作為萃余液物流r1除去。將lcda產(chǎn)物(b)和極性更低的組分(a)作為萃取液物流e1收集。然后將萃取液物流e1引入到第一區(qū)中。在第一區(qū)中,將極性更低的組分(a)作為萃取液物流e2除去。將lcda產(chǎn)物(b)作為萃余液物流r2收集。
該第二方面更詳細(xì)地示于圖5中并且圖5與圖3相同,除了示出了將短鏈醇脫附劑(d)和水(w)引入到各區(qū)中的點(diǎn)之外。與以上一樣,(d)相可為基本上純的醇,但是在某些方面中可為主要包括醇的醇/水混合物。(w)相可為基本上純的水,但是在某些方面中可為主要包括水的醇/水混合物,例如98%水/2%甲醇混合物。
該第二方面的進(jìn)一步說(shuō)明示于圖7中。此處,不存在單獨(dú)的水注入點(diǎn),并且代替地,將含水醇脫附劑在(d)處注入。
在該第二方面中,將從第二區(qū)經(jīng)由萃余液物流收集的液體重新引入到第二區(qū)中的速率可比將從第一區(qū)經(jīng)由萃余液物流收集的液體重新引入到第一區(qū)中的速率快;或者第一區(qū)中的洗脫劑的水:醇比率可比第二區(qū)中的低。
在該第二方面中,相對(duì)于第二區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將第二區(qū)中的第一萃余液物流在將進(jìn)料混合物引入到第二區(qū)中的點(diǎn)的下游除去。
在該第二方面中,相對(duì)于第二區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將第二區(qū)中的第一萃取液物流在將進(jìn)料混合物引入到第二區(qū)中的點(diǎn)的上游收集。
在該第二方面中,相對(duì)于第一區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將第一區(qū)中的第二萃余液物流在將第一萃取液物流引入到第一區(qū)中的點(diǎn)的下游收集。
在該第二方面中,相對(duì)于第一區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將第一區(qū)中的第二萃取液物流在將第一萃取液物流引入到第一區(qū)中的點(diǎn)的上游除去。
在該第二方面中,相對(duì)于第二區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將醇或含水醇在第一萃取液物流的除去點(diǎn)的上游引入到第二區(qū)中。
在該第二方面中,當(dāng)將水引入到第二區(qū)中時(shí),相對(duì)于第二區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將水在進(jìn)料混合物的引入點(diǎn)的上游但是在第一萃取液物流的除去點(diǎn)的下游引入到第二區(qū)中。
在該第二方面中,相對(duì)于第一區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將醇或含水醇在第二萃取液物流的除去點(diǎn)的上游引入到第一區(qū)中。
在該第二方面中,當(dāng)將水引入到第一區(qū)中時(shí),相對(duì)于第一區(qū)中的洗脫劑的流動(dòng),可將水在第一萃余液物流的引入點(diǎn)的上游但是在第二萃取液物流的除去點(diǎn)的下游引入到第一區(qū)中。
在本發(fā)明的第三方面中,所述模擬或?qū)嶋H移動(dòng)床色譜法設(shè)備由15根色譜柱構(gòu)成。這些被稱(chēng)為柱子1-15。這15根柱子串聯(lián)布置,使得柱子1的底部連接至柱子2的頂部,柱子2的底部連接至柱子3的頂部,諸如此類(lèi)。這可任選地經(jīng)由保持容器,使再循環(huán)物流進(jìn)入到下一柱子中。洗脫劑通過(guò)所述系統(tǒng)的流動(dòng)是從柱子1到柱子2到柱子3諸如此類(lèi)。吸附劑通過(guò)系統(tǒng)的流動(dòng)是從柱子15到柱子14到柱子13諸如此類(lèi)。
在第四方面中,第一區(qū)典型地由8根如上所述那樣連接的相鄰的柱子即柱子1-8構(gòu)成。在該第四方面中,第二區(qū)典型地由7根如上所述那樣連接的柱子即柱子9-15構(gòu)成。為免存疑問(wèn),將第一區(qū)中的柱子8的底部連接至第二區(qū)中的柱子9的頂部。
在另一方面中,當(dāng)一種或多種組分與其它組分相比呈現(xiàn)出對(duì)于固定相吸附劑強(qiáng)得多的親和力(即,移行慢得多的組分)時(shí),將包含lcda的進(jìn)料首先引入到包含所述固定相吸附劑的預(yù)處理保護(hù)床中以捕捉所述移行慢得多的組分,從而形成在所述移行慢得多的組分方面減少的經(jīng)處理的精料的保護(hù)床流出物。將所述經(jīng)處理的進(jìn)料隨后引入到smb單元中以將lcda從其它剩余組分分離。在另一方面中,采用兩個(gè)并聯(lián)的保護(hù)床,其中一個(gè)保護(hù)床運(yùn)行以吸附所述進(jìn)料中的移行慢得多的組分和產(chǎn)生經(jīng)處理的進(jìn)料,同時(shí)另一保護(hù)床不是接收進(jìn)料,而改為通過(guò)引入脫附劑以使所述移行慢得多的組分從所述固定相脫附而進(jìn)行再生。
在另一方面中,可將所述保護(hù)床用溶劑萃取(提取)以除去所述移行較慢的組分。如果所述移行較慢的組分諸如單羧酸或者羥基酸為二酸的化學(xué)或生物制備中的未處理的起始材料或者中間體,則可將所回收的移行較慢的組分在除去不想要的溶劑之后再循環(huán)回到所述化學(xué)或者生物工藝。
在另一方面中,將萃取液進(jìn)料至萃取液脫附劑回收步驟以回收脫附劑和產(chǎn)生在脫附劑方面減少的經(jīng)處理的萃取液。分離步驟的具體類(lèi)型將取決于萃取液中的脫附劑和其它組分的物理性質(zhì)。所述萃取液脫附劑回收步驟可為來(lái)自包括如下的非限制性組的選擇:蒸發(fā)、蒸餾、結(jié)晶化、真空結(jié)晶化、和冷卻結(jié)晶化。在一個(gè)方面中,將從所述萃取液脫附劑回收步驟回收的脫附劑再循環(huán)至所述smb單元。在另一方面中,所述萃取液中的組分諸如單羧酸或羥基酸為二酸的制備中的未反應(yīng)的起始材料或中間體,可被再循環(huán)回到所述化學(xué)或生物工藝。
在另一方面中,將萃余液進(jìn)料至萃余液脫附劑回收步驟以回收脫附劑和產(chǎn)生在脫附劑方面減少的經(jīng)處理的萃余液。分離步驟的具體類(lèi)型將取決于萃余液中的脫附劑和其它組分的物理性質(zhì)。所述萃余液脫附劑回收步驟可包括選自包括如下的非限制性組的一種或多種分離單元操作:蒸發(fā)、蒸餾。真空蒸餾、過(guò)濾、膜分離、結(jié)晶化、蒸發(fā)結(jié)晶化、和冷卻結(jié)晶化。在一個(gè)方面中,將從所述萃余液脫附劑回收步驟回收的脫附劑再循環(huán)至所述smb單元。
在另一方面中,將萃余液進(jìn)料至水除去步驟以產(chǎn)生在水方面減少的經(jīng)處理的萃余液。水除去步驟的具體步驟將取決于萃余液中的組分的性質(zhì)。所述水除去步驟可包括選自包括如下的非限制性組的一種或多種分離單元操作:蒸發(fā)、蒸餾、真空蒸餾、過(guò)濾、膜分離、結(jié)晶化、蒸發(fā)結(jié)晶化、和冷卻結(jié)晶化。在一個(gè)方面中,將從所述水除去步驟收回的水再循環(huán)至所述smb單元。在一個(gè)方面中,將從所述水除去步驟回收的水再循環(huán)至發(fā)酵步驟。
實(shí)施例
在以下實(shí)施例中進(jìn)一步描述本發(fā)明,所述實(shí)施例不限制權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1–hplc試驗(yàn)
將包括各自為10mg/ml濃度的在甲醇中的二酸、單羧酸和羥基酸的10μl體積的進(jìn)料混合物注入到包含5μm顆粒尺寸和
在實(shí)施例1a-1c中,該二酸為己二酸(aa),所述單羧酸為己酸(ca),和所述羥基酸為6-羥基己酸(6-hca)。在實(shí)施例1d-1e中,該二酸為十二烷二酸(ddda),所述單羧酸為月桂酸(la),并且所述羥基酸為12-羥基十二烷酸(12-dda)。
具體的進(jìn)料混合物組分、hplc柱子尺度、溫度、固定相、含水甲醇洗脫劑濃度和流速、和各組分測(cè)得的保持時(shí)間(在峰濃度處)列表于表1中。orpheusads1、orpheusads2、和orpheusads3為可從orochemtechnologiesinc.,naperville,illinois,usa得到的非極性的基于二氧化硅的固定相吸附劑。orpheusads2與ads1相比是更加非極性的。polarc18非極性吸附劑(但是極性比通常的(normal)c18高)可得自orochemtechnologiesinc.,naperville,illinois,usa。
表1
實(shí)施例2–脈沖試驗(yàn)
將甲醇:水體積比從95:5到80:20體積:體積變化的含水甲醇洗脫劑(即,移動(dòng)相)以5ml/min的流速進(jìn)料至用250-500μm顆粒直徑的orpheusads吸附劑顆粒填充并且保持在60℃溫度下的10mm直徑×250mm長(zhǎng)度的柱子。吸附劑的質(zhì)量為大約12g。暫時(shí)停止洗脫劑流動(dòng),將5ml體積脈沖的進(jìn)料混合物注入到所述柱子中,以5ml/min的流速重新開(kāi)始洗脫劑流動(dòng),每隔1分鐘收集離開(kāi)所述柱子的洗脫劑作為一系列的5ml樣品,并且將所述樣品通過(guò)質(zhì)譜儀(api3000lc-ms/ms)分析以測(cè)定作為自進(jìn)料注入起的時(shí)間的函數(shù)的酸組分的濃度。
在實(shí)施例2a中,進(jìn)料混合物組成為在甲醇中的10wt%aa、5wt%6-hca、和5wt%ca;吸附劑為orpheusads2對(duì)應(yīng)物(equivalent)(圖11中c1822%c;圖12中polarc18);并且將各收集的樣品中的洗脫組分的吸收(absorbance)強(qiáng)度繪制于圖11和12中。在實(shí)施例2b中,進(jìn)料混合物組成為在甲醇中的10wt%ddda、5wt%12-hdda、和5wt%la;吸附劑為orpheusads3對(duì)應(yīng)物(c8);并且各收集的樣品中的洗脫組分的吸收強(qiáng)度繪制于圖13中。
實(shí)施例3–c6二酸的smb分離
將包括10wt%己二酸(aa)、0.5wt%6-羥基己酸(6-hca)、和0.5wt%己酸(ca)的含水進(jìn)料混合物以145,874kg/h的流速進(jìn)料至包括15根柱子并且在37℃下操作的smb單元。各柱子包含可得自orochemtechnologiesinc.,naperville,illinois,usa的250μm顆粒尺寸和
在時(shí)間t處,將所述含水進(jìn)料混合物進(jìn)料至柱子10,將所述甲醇脫附劑進(jìn)料至柱子1,將所述萃取液從柱子6取出,和將所述萃余液從柱子14取出。周期性地,根據(jù)步驟時(shí)間dt,使入口和出口流各自位移至下一個(gè)更高編號(hào)的柱子(即,在液體流的方向上),從而模擬各固定相吸附劑床向下一個(gè)更低編號(hào)的柱子的相反移動(dòng)。之前向著或者從柱子15引導(dǎo)的任何入口或者出口流向著或者從柱子1移動(dòng)。換而言之,在時(shí)間t+dt處,將所述含水進(jìn)料混合物進(jìn)料至柱子11,將所述甲醇脫附劑進(jìn)料至柱子2,將所述萃取液從柱子7取出,和將所述萃余液從柱子15取出。所述15根柱子的smb單元的總的周期(循環(huán),cycle)時(shí)間為15xdt。
將步驟時(shí)間dt調(diào)節(jié)為10分鐘(600秒),使得在穩(wěn)態(tài)下,萃取液的組成為1.7wt%ca、1.53wt%6-hca、1.7wt%aa、3.2wt%水、以及剩余物甲醇;萃余液的組成為0.02wt%ca、0.07wt%6-hca、8.85wt%aa、8.45wt%甲醇、以及剩余物水;回收到萃余液中的aa為所述含水進(jìn)料混合物中的aa的95.2%;并且萃余液中的aa純度為99.0wt%(基于僅酸)。
實(shí)施例4–c12二酸的smb分離
將包括10wt%十二烷二酸(ddda)、0.5wt%12-羥基癸酸(12-hdda)、和0.5wt%月桂酸(la)的含水進(jìn)料混合物以29,167kg/h的流速進(jìn)料至包括15根柱子并且在37℃下操作的smb單元。各柱子包含可得自orochemtechnologiesinc.,naperville,illinois,usa的250μm顆粒尺寸和
在時(shí)間t處,將所述含水進(jìn)料混合物進(jìn)料至柱子10,將所述甲醇脫附劑進(jìn)料至柱子1,將所述萃取液從柱子6取出,和將所述萃余液從柱子14取出。周期性地,根據(jù)步驟時(shí)間dt,使入口和出口流各自位移至下一個(gè)更高編號(hào)的柱子(即,在液體流的方向上),從而模擬各固定相吸附劑床向下一個(gè)更低編號(hào)的柱子的相反移動(dòng)。之前向著或者從柱子15引導(dǎo)的任何入口或者出口流向著或者從柱子1移動(dòng)。換而言之,在時(shí)間t+dt處,將所述含水進(jìn)料混合物進(jìn)料至柱子11,將所述甲醇脫附劑進(jìn)料至柱子2,將所述萃取液從柱子7取出,和將所述萃余液從柱子15取出。所述15根柱子的smb單元的總的周期時(shí)間為15xdt。
調(diào)節(jié)步驟時(shí)間dt,使得在穩(wěn)態(tài)下,萃取液的組成為1.5wt%la、1.3wt%12-hdda、1.4wt%ddda、0.3wt%水以及剩余物甲醇;萃余液的組成為0wt%la、0.04wt%12-hdda、8.85wt%ddda、8.28wt%甲醇、以及剩余物水;回收到萃余液中的ddda為所述含水進(jìn)料混合物中的ddda的95.2%;并且萃余液中的ddda純度為99.5wt%(基于僅酸)。