[发明专利]一种长链二元酸氧化脱色工艺

说明书

本发明提供一种强碱性条件下的氧化脱色工艺，针对生物发酵法制备的长链二元酸代谢产生的色素、不饱和酸等杂质，在强碱性条件下氧化能取得更好的脱色效果。

技术领域

本发明涉及生物发酵法制得的长链二元酸的精制方法，具体涉及一种长链二元酸的氧化脱色工艺。

背景技术

长链二元酸(Long chain dicarboxylic 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、高性能尼龙工程塑料、高档尼龙热熔胶、高温电介质、高级油漆和涂料、高级润滑油、耐寒性增塑剂、树脂、医药和农药等的重要基础原料。由于长链二元酸的下游产品的开发潜力广阔，国内外对长链二元酸的需求量将不断增加，其市场潜力极大。

生物法(发酵法)生产长链二元酸是上世纪70年代兴起的微生物技术在石油化工领域的应用。其特点是以丰富的石油资源为原料，利用微生物特有的氧化能力和微生物胞内酶的作用，在常温常压下分别氧化长链正烷烃两端的两个甲基，一步加上四个氧原子，生成相应链长的各种长链二元酸；生物法生产长链二元酸克服了单纯的化学合成方法以及植物油裂解制取方法的各种不足，为长链二元酸的大量生产开辟了新的途径。与化学合成方法相比，生物法生产长碳链二元酸拥有不容置疑的优点，在国内外受到普遍重视。生物法不仅可以提供从C9到C18甚至C22的系列长碳链二元酸单体，而且可以生产出化学合成法所不能生产的长链二元酸(如C13以上的长链二元酸)，极大地拓展了二元酸在工业领域的应用。

生物法制备长链二元酸条件温和、工艺简便。但发酵液是含有二元酸、残留烷烃、乳化液、菌体、培养基及各种代谢产物的混合物。提取纯化中残留的一些色素、氮类化合物，影响后期聚合。工业生产中长链二元酸提取主要用溶剂处理和水处理。其脱色过程在主要在水中和溶剂中进行。

专利CN1351006A(公开日2002-05-29)中利用一次酸化及一次熔融脱色的工艺来降低产品中蛋白质、有机色素等杂质含量。所使用的吸附剂为活性炭、活性白土等。该方法需要将二元酸粗品熔融，高温下易发生梅拉德反应，使还原性基团发生反应，影响产品，且产品收率较低，熔融能耗高，不适于工业化生产。

专利CN102010318A(公开日2011-04-13)在水相中使用两次或多次脱色然后酸化的方法，可除去一些色素，提高混合二元酸纯度。其缺点是：该工艺需要两次或多次活性炭脱色，导致二元酸的大量损失收率偏低，成本过高。

氧化工艺是现有技术中常用的长链二元酸脱色工艺，专利CN103497100A(公开日2014-01-08)中提出长链二元酸水相双阶段提纯方法，在pH 5～9下，加热后加氧化剂，屏蔽二元酸羧基与还原性杂质反应，加热温度控制在80～100℃，氧化剂为次氯酸钠或臭氧，氧化后酸化得到长链二元酸。

专利CN104844441A(公开日2015-08-19)提供一种对长链二元酸生产中的废弃物-长链混合二元酸(也简称为混合二元酸)进行提取的方法。该方法先通过加碱调节pH 5.6～7.2之间，溶解后降温析出得到中间体，再将其溶解后，加入氧化剂进行氧化，所用氧化剂为臭氧和/或双氧水。最后将其酸化得到长链二元酸。该发明通过水相中二次沉淀和氧化工艺联合使用，得到高质量的混合二元酸成品，其颜色白，质量好，高碳数二元酸(C16以上二元酸)含量低。

在现有技术中，二元酸氧化都采用在酸性或弱碱性范围内进行氧化，pH值集中在5～9范围内。在酸性和弱碱性条件下，部分杂质未完全溶解，处于分子状态而不是盐的状态，氧化作用不充分，因而脱色效果并不好。

发明内容

本发明针对现有工艺中长链二元酸脱色工艺的不足，提供一种强碱性条件下的氧化脱色工艺。本发明人发现，针对生物发酵法制备的长链二元酸代谢产生的色素、不饱和酸等杂质，在强碱性条件下氧化能取得更好的脱色效果。

具体而言，本发明中所述的长链二元酸的氧化脱色工艺为：