[发明专利]丙烯酸铵的生产

权利要求书

1．制备含至少30wt％丙烯酸或甲基丙烯酸或其盐和低于0.2％丙烯腈或甲基丙烯腈的水溶液的方法，该方法包括：提供水和丙烯腈或甲基丙烯腈，其用量足以在水解时生成浓度至少为30wt％的丙烯酸或甲基丙烯酸或其盐，并在该过程期间提供能将丙烯腈或甲基丙烯腈转化成丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵的酶与丙烯腈或甲基丙烯腈接触，该酶对丙烯腈或甲基丙烯腈的K_m低于500μM而对丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵的K_i大于100,000μM，使之发生丙烯腈或甲基丙烯腈的水解直至反应液中丙烯腈或甲基丙烯腈的浓度低于0.2％而丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵的浓度高于30％，再回收含浓度高于30％的丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵和浓度低于0.2％的丙烯腈的溶液。

2.权利要求1的方法，其中丙烯腈或甲基丙烯腈经历化学水解而得含丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵和丙烯腈的溶液，再将所得溶液与所述酶接触使之发生丙烯腈或甲基丙烯腈的水解直至反应液中丙烯腈或甲基丙烯腈的浓度低于0.2％。

3．权利要求1的方法，其中基本上丙烯腈或甲基丙烯腈的全部水解是通过应用所述酶的酶解而进行的。

4．权利要求3的方法，其中给反应器装入所述酶以及水和丙烯腈或甲基丙烯腈，其用量足以在水解时生成浓度至少为30wt％的丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵，使之发生酶解直至溶液中丙烯腈或甲基丙烯腈的浓度低于0.2％且丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵的浓度高于30％。

5．权利要求4的方法，其中丙烯腈或甲基丙烯腈的最终浓度低于0.1％。

6．权利要求4的方法，其中丙烯腈或甲基丙烯腈的最终浓度低于0.02％。

7．权利要求4或5的方法，其中丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵的最终浓度至少为40％。

8．权利要求1的方法，其中K_m低于100μM。

9．权利要求1的方法，其中K_i至少为200,000μM。

10．权利要求1的方法，其中比值K_i/K_m至少为5,000。

11．权利要求1的方法，其中的酶通过培养保藏名称为紫红红球菌NCIMB40757或NCIMB40833的微生物得到。

12．权利要求1的方法，该方法是这样进行的：在操作期间往反应器中装入酶、水和丙烯腈或甲基丙烯腈并使反应器中发生水解，然后从反应器中排出溶液。

13．权利要求1的方法，它是作为两步酶解法进行的，其中，在第一步期间，发生丙烯腈或甲基丙烯腈的水解至如此程度即丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵的重量百分浓度小于期望的最终浓度或者残余丙烯腈或甲基丙烯腈的百分浓度大于期望的最终浓度，然后将该溶液转入一个或多个后续的反应器使之进一步酶解而得所需的最终溶液，最后回收该溶液。

14．权利要求13的方法，其中包括水和丙烯腈或甲基丙烯腈的反应混合物在连续反应器中被酶解而生产含至少30wt％丙烯腈铵或甲基丙烯腈铵和0.5％至饱和量的丙烯腈或甲基丙烯腈的产物，然后将该产物转入后续的反应器，在此通过酶解将丙烯腈或甲基丙烯腈的浓度减小到低于0.1％而丙烯酸铵或甲基丙烯酸铵的浓度被提高了。

15．权利要求13的方法，其中后续的反应是利用至少两个后续的反应器进行的，这些反应器以交替补料分批方式进行操作。

16．权利要求13的方法，其中的第一步在填充床反应器中进行以产生含0.5％至饱和量的丙烯腈或甲基丙烯腈的溶液，将部分该溶液进一步酶解，而余下的被再循环。

17．权利要求13的方法，其中在第一步中通过酶解而得的溶液在经历第二步酶解之前被蒸馏。

18．权利要求13的方法，其中在整个该方法中应用同样的酶。

19．权利要求13的方法，其中该过程的控制包括：在进行酶解的一个或多个反应器的液面上空间中检测丙烯腈或甲基丙烯腈。

20．权利要求13的方法，其中反应器的控制包括：取出反应混合物的一部分，将该部分稀释到丙烯酸铵浓度低于20％，并测定该稀溶液的导电率。