专利名称：长碳链二元酸的生产方法
技术领域：
本发明属生物工程领域，涉及利用生物法生产长碳链二元酸系列产品的方法。
背景技术：
长碳链二元酸(Long chain dicarboxy acids)是指碳链中含有10个以上碳原子 的脂肪族二羧酸(简称DCn)，包括饱和及不饱和二羧酸，是一类有着重要和广泛工业用途的 精细化工产品，是化学工业中合成高级香料、高性能工程塑料、高温电介质、高档热熔胶、耐 寒增塑剂、高级润滑油、高级油漆和涂料等重要原料。长碳链二元酸的生产方法有化学合成和生物发酵法，国外主要采用化学合成法生 产，该法主要以丁二烯为原料，采用化学合成法生产，工艺复杂，合成条件苛刻，需要200°C 以上的高温，100个以上的大气压和十个以上的合成步骤，收率低，成本高，品种单一，只能 生产十二碳以下的二元酸，限制了长碳链二元酸下游产品的发展，而且需要防毒、防爆、防 火等安全设施，对环境破坏严重。生物发酵法生产长碳链二元酸是七十年代兴起的微生物发酵技术在石油化工领 域的应用，以石油副产物蜡油为原料，具有原料来源广，生产工艺简单，生产条件温和等优 点，在国内外受到广泛关注。如在的常温、一个大气压下即可生产。长期以来国际 市场上只有化学合成法生产十二碳二元酸和半合成法生产九碳和十一碳长碳链二元酸单 体，在工业规模上的应用只限于以上产品中。生物法可以提供从十碳以上的系列长碳链二 元酸单体，这些新型的长碳链二元酸单体可以以更加优良的性能与化学化合成法已有的长 碳链二元酸市场竞争。同时，不同碳链的长碳链二元酸单体可以衍生出一系列具有不同性 质的新功能材料。国际上以长链二元酸为生产原料的公司主要有杜邦、DeGuSSa(德固赛)、W3e(日 本)、Elf Atochem(法国阿托)、CogniS (德国科宁)、拜耳(德国)等十几个世界500强企 业，部分公司自产自用，除去自用外，市场供应不足15万吨。况且，对长链二元酸的需求量 在逐年增长，无法满足未来市场的需求。目前，国内已实现了以烷烃为底物发酵法生产长碳链二元酸的产业化，但是，由于 规模小，技术落后，生产成本较高，生产品品种少，使得长碳链二元酸下游产品的应用领域 有所局限。在国际上还不完全具备与国外大公司相抗衡的实力。目前，我国长链二元酸生产企业所采用的工艺技术主要存在以下不足1.生产菌种产酸水平低，平均产酸不足140g/L，转化率在70-80%徘徊。2.生产技术和设备落后，产品档次低。3.规模小，能耗高。4.产品单一，没能形成长链二元酸系列化产品生产，不能满足市场需要。5.研发投入不足，长链二元酸下游产品开发缓慢。6.检测技术落后，不能满足客户的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用生物法生产长碳链二元酸系列产品的方法。本发明所述的生产长碳链二元酸的方法，包括以碳十一及其以上的烷烃为底物， 通过微生物发酵法转化为长碳链二元酸以及发酵液的提取分离和二元酸粗品的精制过程， 生产相应的长碳链二元酸产品。具体步骤和工艺条件如下1.微生物发酵法转化以碳十一及其以上的烷烃为底物，通过微生物发酵的方式 转化为相应的长碳链二元酸；其中，所采用的菌株为热带假丝酵母(Candida tropicalis)，是以uH-2-48菌株 为母株，经过反复诱变筛选，培育出来的生产DCll以上的的优良高产突变株。该菌株主要生理特性如下1)对正烷烃有良好的亲和力，并能产生较多乳化剂，能氧化正烷烃生成相应二元 酸，尤其高产 DC12、DC13、DC15 和 DC162)菌株生长和产酸的最适温度为25-351，生长的最适？!1为5.0-6.0，产酸最适 pH为7. 5-8. 5。菌体生长，尤其在产酸阶段，均需充分供氧。3)建立“三阶段控制同步发酵法”，控制产酸与菌体生长同步进行，产酸水平更高。 如图
权利要求
1.一种长碳链二元酸的生产方法，其特征在于以碳十一及其以上的烷烃为底物，通过 微生物发酵法转化为长碳链二元酸；发酵液的提取分离和二元酸粗品的精制过程，生产相 应的长碳链二元酸产品。
2.如权利要求1所述长碳链二元酸的生产方法，其特征在于所说的微生物发酵转化过 程采用的菌株为热带假丝酵母(Candidatropicalis)。
3.如权利要求1或2所述长碳链二元酸的生产方法，其特征在于所说的微生物发酵转 化过程控制条件如下接种量8 20 %，罐温25 35 °C，通风比1 0. 3 0. 7vvm，罐压0. 08 0. 12Mpa，PH 加烷烃前4. 0 6. 0，加烷烃后6. 5 8. 5，培养时间120 160小时。补料控制参数当菌体生长浓度大于(OD62tl)O. 8，开始补加烷烃，发酵液中烷烃控制浓度为3 10%， 发酵结束前20小时停止补料，残烃为0%停止发酵。
4.如权利要求1或2所述长碳链二元酸的生产方法，其特征在于所说的发酵液的提取 过程如下将发酵液加热至70 90°C，加液碱调发酵液PH至8. 5 10. 5，通过膜过滤法分离菌 体，二元酸清液加入0. 1 1. 0%的活性炭，经过50 80°C脱色40 120min，再过滤得到 脱色清液，用浓硫酸酸化至PH2. 5 5. 0，在80 95°C保温2 4小时，酸化结晶液经板框 压滤得到二元酸湿品，经干燥后得到二元酸粗品。
5.如权利要求1或2所述长碳链二元酸的生产方法，其特征在于所说的二元酸粗品的 精制过程如下将二元酸粗品，控制水份5 12%，加入0. 05 0. 2%的活性炭，溶剂加入量为溶 剂二元酸=3.0 2.0 1，温度85 100°C，脱色20 90min，再压滤分离出清液，送至 一次结晶罐，降温至75 85°C保温1 2小时，再降温至25 35°C，结晶物料经离心机分 离后，用高温水结晶，控制温度70 100°C，时间120min，再降温结晶至30 50°C，经离心 机离心得到二元酸湿品，干燥后得到产品。
全文摘要
本发明为一种长碳链二元酸的生产方法，是以碳十一及其以上的烷烃为底物，通过微生物发酵法转化为长碳链二元酸以及发酵液的提取分离和二元酸粗品的精制过程，生产相应的长碳链二元酸产品。本发明通过技术创新和工艺创新，研制了长碳链二元酸新的生产方法，大大降低了长碳链二元酸的生产成本，提高了长碳链二元酸的收率和产品质量，可以生产十一碳以上的长碳链二元酸，最终解决了制约长碳链二元酸快速发展的瓶颈问题，形成了产业化规模和技术优势。本发明的生物法生产长碳链二元酸具有产酸水平高，生产成本低，产品质量好，品种全等特点，制得的长碳链二元酸产品具有单酸含量高、透光好、热稳定性高，可以满足不同客户的需求，可用于生产高级香料、高性能工程塑料、高温电介质、高档热熔胶、耐寒增塑剂、高级润滑油、高级油漆和涂料等。极大的拓展了长碳链二元酸下游产品发展空间。
文档编号C12P7/64GK102061316SQ201010160310
公开日2011年5月18日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者傅深展, 曹务波, 王志洲, 葛明华, 陈远童 申请人:山东瀚霖生物技术有限公司