一种水相提纯十二碳二元酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种水相提纯十二碳二元酸的方法，包括如下步骤：1)将C12二元酸粗品在热去离子水中溶解，维持温度不低于90℃下过滤，将过滤所得滤液静止降温，温度降至室温后，过滤得到C12二元酸滤饼；2)将步骤1)所得的C12二元酸滤饼与去离子水在高压釜中混合，升温至120‑180℃、搅拌溶解，而后分段降温结晶，当温度降至20‑50℃的时候过滤出析出的C12二元酸，将所得的C12二元酸烘干，得到精制后的C12二元酸产品。本发明专利技术步骤简单，易于工业化，同时不会产生废活性炭等危化品；与溶剂精制法相比，本方法没有溶剂损耗，精制成本较低、安全环保；且本申请方法无需加入酸、碱、氧化剂等任何化学助剂，操作安全环保、且收率高、纯度高。

A Method of Purifying Dodecarboxylic Acid in Aqueous Phase

The invention discloses a method for purifying dodecarboxydic acid in water phase, which comprises the following steps: 1) dissolving the crude product of C12 dicarboxylic acid in hot deionized water, filtering at a temperature not less than 90 degrees Celsius, statically cooling the filtrate obtained by filtration, and filtering to obtain C12 dicarboxylic acid filter cake after the temperature drops to room temperature; 2) mixing the C12 dicarboxylic acid filter cake obtained by step 1 with deionized water in a high-pressure autoclave. When the temperature drops to 20 50 C, the precipitated C12 dicarboxylic acid is filtered out and dried to obtain the refined C12 dicarboxylic acid product. Compared with the solvent refining method, the method has no solvent loss, low refining cost, safety and environmental protection; and the application method does not need any chemical additives such as acid, alkali, oxidant, etc. to operate safely, environmentally friendly, high yield and high purity.

【技术实现步骤摘要】
一种水相提纯十二碳二元酸的方法
本专利技术涉及一种水相提纯十二碳二元酸的方法，属于十二碳二元酸的提纯领域。
技术介绍
长链十二碳二元酸是一种有着重要和广泛工业用途的精细化工产品,主要用于合成高级工程塑料尼龙、尼龙以及服装用高档尼龙热熔胶、高级涂料等。十二碳二元酸在自然界中不单独存在,在化学工业中也难以合成生产。对十二碳二元酸的化学合成，美国、德国、俄国和日本等国家都曾进行过长期的研究,但到目前为止，化学合成路线是采用丁二烯为原料进行化学合成,但它既需耐高温高压催化剂,又需要防火防毒防爆设备,条件苛刻、步骤多、收率低、成本高。上世纪60-70年代,各国相继开展了微生物氧化正构烷烃生产二元酸工艺路线的可行性研究，发酵法生产二元酸的工艺产业化的障碍，包括生物发酵技术的开发和二元酸的提取和纯化。上世纪70—80年代国内外在生物发酵技术上取得突破，如中国科学院微生物研究所通过承担的国家攻关项目，产酸水平已经由60-80g/L提高到130-160g/L，达到工业化生产的水平，并申请两项国家专利，由此发酵法生产二元酸开始进入小规模工业生产阶段。二元酸的提取和纯化技术也影响最终工业化生产的二元酸成本，因此开发简洁、高效的二元酸的提取和纯化技术将促进发酵工艺技术的推广应用。目前，从发酵液中二元酸的分离提取方法归纳起来有如下方法:水中沉淀结晶法，它是通过离心或板框压滤方法,除去发酵液中的菌体,滤液用浓HCl或浓H2SO4酸分结晶,把沉淀分出,并溶解在碱性热水中,加活性炭脱色,过滤除去活性碳和杂质,再用浓HCl或浓H2SO4酸化结晶,冷却,出现二元酸结晶。醇中沉淀结晶法，是将发酸液除去菌体,滤液酸化,得二元酸结晶,过滤分出二元酸结晶,并溶解于热乙醇中，加活性炭脱色、抽滤,滤液放置冷却结晶,得白色二元酸结晶。盐析法是把含有单一长链二元酸的发酵液,加入NaOH调pH至11～12,加热至90℃,除去菌体后,加入KCl或NaCl,室温下冷却,析出二元酸盐晶体,结晶再溶于80℃热水中,用HCl酸化,液离酸析出,得白色二元酸结晶。溶剂中沉淀结晶法首先发酵液用浓H2SO4酸化至pH2.0,压滤,滤饼(含二元酸和菌体)溶于甲基异丁基酮,加活性炭，脱色后,压滤除去菌体和活性炭,滤液放置冷却结晶。不同的二元酸产品，其物性有所差异，实际采用的提取和纯化技术也有所不同。虽然国内试验室内开发出几种提纯方法,但是工业应用后实际分离步骤达8步到10步，经济性较差。此外，现有的工艺中对于色素的分离大多采用活性炭多次吸附的方法，该方法在工业应用中有分离步骤多、劳动强度大、生产环境差、有机溶剂回收难度大等缺陷。因此，系统地开发长链二元酸纯化技术，使最终产品达到聚合级一直是生产厂家关注和开发的焦点。
技术实现思路
本专利技术提供一种水相提纯十二碳二元酸的方法，与传统的在发酵液中加入活性炭脱色的水相提纯发不同，本方法对酸化结晶烘干后的二元酸粗品进行热水洗涤，而后再用过热水结晶。相比较传统的水相活性炭脱色法，本方法步骤简单，易于工业化，同时不会产生废活性炭等危化品；与溶剂精制法相比，本方法没有溶剂损耗，精制成本较低，安全环保。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种水相提纯十二碳二元酸的方法，包括如下步骤：1)将C12二元酸粗品在热去离子水中溶解，维持温度不低于90℃下过滤，将过滤所得滤液静止降温，温度降至室温后，过滤得到C12二元酸滤饼；2)将步骤1)所得的C12二元酸滤饼与去离子水在高压釜中混合，升温至120-180℃、搅拌溶解，而后分段降温结晶，当温度降至20-50℃的时候过滤出析出的C12二元酸，将所得的C12二元酸烘干，得到精制后的C12二元酸产品。步骤2)中高压釜中的压力为水在该温度(高压釜中的温度)下的饱和蒸汽压。本专利技术一种水相提纯长链二元酸的方法，与传统的在发酵液中加入活性炭脱色的水相提纯发不同，本方法是对酸化结晶烘干后的二元酸粗品进行热水洗涤，而后再用过热水结晶。相比较传统的水相活性炭脱色法，本方法步骤简单，易于工业化，同时不会产生废活性炭等危化品；与溶剂精制法相比，本方法没有溶剂损耗，精制成本较低、安全环保；且本申请方法无需加入酸、碱、氧化剂等任何化学助剂，操作安全环保、且收率高、纯度高。本专利技术中所用的C12二元酸粗品为清江石化二元酸车间提供。为了进一步提高所得产品的纯度，步骤1)中，热去离子水的温度为85-95℃。申请人经研究发现，在85-95℃的条件下，能促进含氮杂质的分解，从而形成易溶于水的物质，进而降低了成品中的含氮量，提高了成品的纯度。为了进一步提高所得产品的得率和纯度，步骤1)中，C12二元酸粗品与热去离子水的质量比为1:10-50；步骤2)中，C12二元酸滤饼与去离子水的质量比为1:5-20。为了进一步提高所得产品的得率，步骤1)中，溶解为在搅拌速度为200-300r/min的搅拌条件下，搅拌30±5分钟；步骤2)中，搅拌溶解为在搅拌速度为200-300r/min的搅拌条件下，搅拌30±5分钟。为了更进一步提高所得产品的得率和纯度，步骤2)中，当搅拌溶解的温度为120-150℃时的分段降温结晶为：100±5℃下保温1h，80±5℃下保温1h,60±5℃下保温1h，待温度降至40-50℃的时候过滤出析出的C12二元酸；当搅拌溶解的温度为150-170℃时的分段降温结晶为：140±5℃下保温1h,120±5℃下保温1h，100±5℃下保温1h，80±5℃下保温1h,60±5℃下保温1h，待温度降至40-50℃的时候过滤出析出的C12二元酸；当搅拌溶解的温度为170-180℃时的分段降温结晶为：160±5℃下保温1h，140±5℃下保温1h,120±5℃下保温1h，100±5℃下保温1h，80±5℃下保温1h,60±5℃下保温1h，待温度降至40-50℃的时候过滤出析出的C12二元酸。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。本专利技术一种水相提纯长链二元酸的方法，与传统的在发酵液中加入活性炭脱色的水相提纯发不同，本方法是对酸化结晶烘干后的二元酸粗品进行热水洗涤，而后再用过热水结晶。相比较传统的水相活性炭脱色法，本方法步骤简单，易于工业化，同时不会产生废活性炭等危化品；与溶剂精制法相比，本方法没有溶剂损耗，精制成本较低、安全环保；且本申请方法无需加入酸、碱、氧化剂等任何化学助剂，操作安全环保、且收率高、纯度高。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。各实施例中搅拌速度均为250r/min；各实施例中，高压釜中的压力为水在该温度下的饱和蒸汽压；实例一100gC12二元酸粗品(清江石化二元酸车间提供)与1000g去离子水放置在2000ml带冷凝回流的圆底烧瓶中。开启搅拌，将混合液加热到90℃，并在90℃维持搅拌30min，而后趁热过滤，将滤液静置冷却到常温，滤出其中析出的C12二元酸。将滤出的C12二元酸滤饼与500g去离子水一起放入高压釜中，搅拌升温至120℃，在120℃维持搅拌30min，然后停止搅拌。按以下降温程序进行降温结晶：100℃下保温1h，80℃下保温1h,60℃下保温1h，然后冷却到50℃，趁热过滤出析出的C12二元酸，将将所得的C12二元酸烘干，称重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水相提纯十二碳二元酸的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)将C12二元酸粗品在热去离子水中溶解，维持温度不低于90℃下过滤，将过滤所得滤液静止降温，温度降至室温后，过滤得到C12二元酸滤饼；2)将步骤1)所得的C12二元酸滤饼与去离子水在高压釜中混合，升温至120‑180℃、搅拌溶解，而后分段降温结晶，当温度降至20‑50℃的时候过滤出析出的C12二元酸，将所得的C12二元酸烘干，得到精制后的C12二元酸产品。

【技术特征摘要】
1.一种水相提纯十二碳二元酸的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)将C12二元酸粗品在热去离子水中溶解，维持温度不低于90℃下过滤，将过滤所得滤液静止降温，温度降至室温后，过滤得到C12二元酸滤饼；2)将步骤1)所得的C12二元酸滤饼与去离子水在高压釜中混合，升温至120-180℃、搅拌溶解，而后分段降温结晶，当温度降至20-50℃的时候过滤出析出的C12二元酸，将所得的C12二元酸烘干，得到精制后的C12二元酸产品。2.如权利要求1所述的水相提纯十二碳二元酸的方法，其特征在于：步骤1)中，热去离子水的温度为85-95℃。3.如权利要求1或2所述的水相提纯十二碳二元酸的方法，其特征在于：步骤1)中，C12二元酸粗品与热去离子水的质量比为1:10-50。4.如权利要求1或2所述的水相提纯十二碳二元酸的方法，其特征在于：步骤1)中，溶解为在搅拌速度为200-300r/min的搅拌条件下，搅拌30±5分钟。5.如权利要求1或2所述的水相提纯十二碳二元酸的方法，其特征在于：步骤2)中，C12二元酸滤饼与去...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟，刘建新，邢跃军，杨爱武，张诚，孟海，
申请(专利权)人：中国石化扬子石油化工有限公司，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32