水得到水的质量分数为2. 6%的浓缩液；
[0113] (2)在60°C下采用固体氢氧化钠调节pH值至12. 5,其中固体氢氧化钠用量为浓缩 液中1，3-丙二醇质量的1. 71%;
[0114] (3)采用刮板蒸发器对上述调节pH值后的浓缩液进行蒸馏脱盐，塔顶得到脱盐 液，脱盐液的电导率为67ys/cm，在420nm下的吸光值（代表色度）为0. 991，乙酸含量为 〇(未检测到）；
[0115] (4)脱盐液通过精馏系统进行精馏纯化后，得到1，3-丙二醇粗品，其中，1，3-丙二 醇的质量分数为99. 7%、色度为70黑曾；
[0116](5)采用颗粒活性炭柱对1，3-丙二醇粗品进行后处理，得到质量分数为99. 78%， 色度为10黑曾的1，3-丙二醇终产品，其中颗粒活性炭的用量是终产品质量的0. 58%。
[0117] 实施例3
[0118] 采用以甘油为碳源的1，3-丙二醇发酵液为原料进行纯化，具体步骤如下：
[0119] (1)将发酵液经超滤膜过滤除去微生物细胞和蛋白质后，采用三效蒸发器浓缩得 到水的质量分数为40. 0%的第一浓缩液；
[0120] (2)在60°C下采用固体氢氧化钠调节pH值至12. 6,其中固体氢氧化钠用量为第二 浓缩液（a)中1，3-丙二醇质量的2. 59%;
[0121] (3)采用精馏塔对上述调节pH值后的第一浓缩液进行脱水，得到第二浓缩液，其 含水量为3.03%;
[0122] (4)采用刮板蒸发器对第二浓缩液进行蒸馏脱盐，塔顶得到脱盐液，脱盐液的电导 率为72ys/cm，在420nm下的吸光值（代表色度）为0? 174,乙酸含量为0 (未检测到）；
[0123] (5)脱盐液通过精馏系统进行精馏纯化后得到1，3-丙二醇粗品，其中1，3-丙二醇 的质量分数为99. 73%、色度为35黑曾；
[0124] (6)采用颗粒活性炭柱对1，3-丙二醇粗品进行后处理，得到质量分数为99. 75%， 色度为10黑曾的1，3-丙二醇终产品，其中颗粒活性炭的用量是终产品质量的0. 58%。
[0125] 实施例4
[0126] 采用以甘油为碳源的1，3-丙二醇发酵液为原料进行纯化，具体步骤如下：
[0127] (1)将发酵液经超滤膜过滤除去微生物细胞和蛋白质后，采用三效蒸发器浓缩得 到水的质量分数为40. 0%的第一浓缩液；
[0128] (2)在60°C下采用固体氢氧化钠调节pH值至10,其中固体氢氧化钠用量为第一浓 缩液中1，3-丙二醇质量的1. 22% ;
[0129] (3)采用精馏塔对第一浓缩液进行脱水，得到的第二浓缩液，其含水量为1. 28重 量％ ;
[0130] (4)采用刮板蒸发器对第二浓缩液进行蒸馏脱盐，塔顶得到脱盐液，其电导率为 890ys/cm，在420nm下的吸光值（代表色度）为0? 366,乙酸含量为0 (未检测到）；
[0131] (5)将脱盐液通过精馏系统进行精馏纯化，得到1，3_丙二醇粗品，其中1，3_丙二 醇的质量分数为99. 72%、色度为100黑曾；
[0132] (6)采用颗粒活性炭柱对1，3-丙二醇粗品进行后处理，得到质量分数为99. 75%， 色度为10黑曾的1，3-丙二醇终产品，其中颗粒活性炭的用量是终产品质量的1. 2%。
[0133] 实施例5
[0134] 对比例和实施例1-4均采用以甘油为碳源的1，3-丙二醇发酵液。经超滤膜过滤除 去微生物细胞和蛋白质后，采用三效蒸发器浓缩得到不同含水量的浓缩液，将浓缩液用固 体氢氧化钠调节至不同pH值，采用刮板蒸发器进行脱盐，对比例和实施例1-4的相应的乙 酸钠去除率、1，3-丙二醇粗品色度以及获得合格产品时活性炭脱色用量结果如表1所示。
[0135] 表1不同条件下乙酸钠的去除率、产品色度和获得合格产品时活性炭脱色用量
【主权项】
1. 一种从1，3-丙二醇发酵液纯化1，3-丙二醇的方法，其特征在于，包括： 将所述1，3-丙二醇发酵液进行膜过滤，除去所述1，3-丙二醇发酵液中的菌体细胞和 蛋白质，以便得到滤液； 将所述滤液进行浓缩处理和调节PH处理，以便得到呈碱性的浓缩后液； 将所述浓缩后液进行脱盐和除杂处理，以便得到脱盐液； 将所述脱盐液进行精馏纯化处理，以便得到1，3-丙二醇粗品；以及 将所述1，3-丙二醇粗品进行脱色处理，以便获得纯化后的1，3-丙二醇。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浓缩处理和调节pH处理包括以下步 骤： 将所述滤液进行蒸发处理，以便得到第一浓缩液； 将所述第一浓缩液进行脱水处理，以便得到第二浓缩液； 调节所述第二浓缩液的PH值至碱性， 任选地，所述浓缩和调节pH处理包括以下步骤： 将所述滤液进行蒸发处理，以便得到第一浓缩液； 调节所述第一浓缩液的PH值至碱性； 将调节PH值后的第一浓缩液进行脱水处理，以便得到第二浓缩液， 任选地，所述第一浓缩液的含水量为20-80重量％，优选地，为35-45重量％。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化 钙和氧化钙中的至少一种进行所述调节pH处理， 任选地，在控制所述第一浓缩液的温度为30-80摄氏度的条件下，调节所述第一浓缩 液的pH值至7-14， 任选地，在控制所述第二浓缩液的温度为30-80摄氏度的条件下，调节所述第二浓缩 液的pH值至7-14， 任选地，所述浓缩后液的pH值为10-13,优选地，为10-11，更优选地，为10. 2。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浓缩后液的含水量为0. 001-10重 量％。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱盐液的电导率为50-1000ys/cm， 优选地，为 50-100ys/cm。
6. 根据按照权利要求1所述的方法，其特征在于，利用电渗析器或者刮板蒸发器进行 所述脱盐和除杂处理， 任选地，利用单塔精馏装置、双塔精馏装置或者三塔精馏装置进行所述精馏处理，优选 地，利用双塔型精馏装置或三塔型精馏装置进行所述精馏处理， 任选地，利用活性炭柱或大孔树脂脱色柱进行所述脱色处理。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述1，3-丙二醇粗品的纯度为 99. 0-99. 95 重量 ％， 任选地，所述纯化后的1，3-丙二醇的纯度为不低于99. 7%，色度为10黑曾。
8. -种1，3-丙二醇，其特征在于，所述1，3-丙二醇由权利要求1-7任一项所述方法制 备得到。
9. 一种用于从1，3-丙二醇发酵液中纯化权利要求8所述1，3-丙二醇的系统，其特征 在于，包括： 膜过滤装置，所述膜过滤装置用于将所述1，3-丙二醇发酵液进行膜过滤，除去所述 1，3-丙二醇发酵液中的菌体细胞、蛋白质，以便得到滤液； 浓缩和pH值调节装置，所述浓缩和pH值调节装置与所述膜过滤装置相连，用于将所述 滤液进行浓缩处理和调节pH处理，以便得到呈碱性的浓缩后液； 分离装置，所述分离装置与所述浓缩和PH值调节装置相连，用于将所述浓缩后液进行 脱盐和除杂处理，以便得到脱盐液； 精馏装置，所述精馏装置与所述分离装置相连，用于将所述脱盐液进行精馏纯化处理， 以便得到1，3-丙二醇粗品；以及 脱色装置，所述脱色装置与所述精馏装置相连，用于将所述1，3-丙二醇粗品进行脱色 处理，以便获得纯化后的1，3-丙二醇。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述精馏装置为单塔精馏装置、双塔精 馏系统或三塔精馏装置，优选地，所述精馏系统为双塔型精馏装置或三塔型精馏装置， 任选地，所述脱色装置为活性炭柱或者大孔树脂脱色柱， 任选地，所述分离装置为电渗析器或者刮板蒸发器， 任选地，所述浓缩和pH值调节装置进一步包括： 蒸发设备，用于将所述滤液进行蒸发处理，以便得到第一浓缩液； 脱水塔，用于对第一浓缩液进行脱水处理，以便得到第二浓缩液；以及PH值调节装置，用于对所述第一浓缩液或第二浓缩液进行调节pH值处理。
【专利摘要】本发明公开了从1,3-丙二醇发酵液纯化1,3-丙二醇的方法及其应用。其中，该方法包括：将所述1,3-丙二醇发酵液进行膜过滤，除去所述1,3-丙二醇发酵液中的菌体细胞和蛋白质，以便得到滤液；将所述滤液进行浓缩处理和调节pH处理，以便得到呈碱性的浓缩后液；将所述浓缩后液进行脱盐和除杂处理，以便得到脱盐液；将所述脱盐液进行精馏纯化处理，以便得到1,3-丙二醇粗品；以及将所述1,3-丙二醇粗品进行脱色处理，以便获得纯化后的1,3-丙二醇。利用该方法可以低成本、工业化地进行1,3-丙二醇的纯化，并能有效脱除1,3-丙二醇的色素和保持1,3-丙二醇色度稳定。
【IPC分类】C07C29-74, C07C29-88, C07C31-20
【公开号】CN104788288
【申请号】CN201510206096
【发明人】刘德华, 赵雪冰, 罗吉安, 张圆满
【申请人】清华大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月27日