一种1,5-戊二胺的分离方法技术

本发明专利技术提供一种1,5‑戊二胺的分离方法，该分离方法包括以下步骤：(1)将1,5‑戊二胺的溶液与阳离子树脂接触，进行吸附；(2)洗脱吸附在树脂上的1,5‑戊二胺。与传统方法相比，本发明专利技术的1,5‑戊二胺分离回收方法，提高了1,5‑戊二胺的收率，经树脂吸附后的处理液中基本不含有1,5‑戊二胺残留，且树脂中不会吸附四氢吡啶、菌体、蛋白质等杂质，因而得到的1,5‑戊二胺纯度高、含杂低。而经过树脂吸附得到的处理溶液也不含有极性有机溶剂，对环境无害并容易处理，降低了对环境的污染和分离成本。同时，利用二元酸洗脱得到的1,5‑戊二胺二元酸溶液可以直接作为合成高性能聚酰胺的原料使用。

A method for the separation of 1,5- amyl two amine

The present invention provides a separation method of 1,5 amyl two amine, which comprises the following steps: (1) contact the solution of 1,5 two amines with the cationic resin and adsorbing; (2) elution of the 1,5 amyl two amine adsorbed on the resin. Compared with the traditional method, the method of separation and recovery of 1,5 amyl two amine of the invention improves the yield of 1,5 amyl amines, and the residue of 1,5 amyl two amine is basically not contained in the treated liquid after the resin absorption, and the impurities such as four hydropyridine, bacteria, protein and so on are not adsorbed in the resin, thus the purity of 1,5 amyl two amine is high and the impurity is mixed. Low. The treatment solution obtained by resin adsorption does not contain polar organic solvents, which is harmless to the environment and easy to deal with, and reduces the cost of pollution and separation to the environment. At the same time, the 1,5 diamine two amine diacid solution can be directly used as raw material for the synthesis of high performance polyamide.

【技术实现步骤摘要】
一种1,5-戊二胺的分离方法
本专利技术涉及有机物的分离纯化领域，特别涉及一种1,5-戊二胺的分离方法。
技术介绍
一直以来，化学工业依赖以石油和天然气为原料来生产聚合物制品，成为现代文明社会的重要支柱。但随着石油和天然气资源的逐渐枯竭，石油制品生产和使用导致的温室效应日趋严重，寻找石化资源的替代产品，特别是基于可再生资源的绿色制品，成为当今化学工业的重要发展方向。聚酰胺是一类非常重要的聚合物材料，在汽车、高档纺织等多个领域有着重要的用途，目前全球聚酰胺聚合物年产量在600万吨以上，而中国的消费量占全球聚酰胺产量的30％。在这样的背景下，1,5-戊二胺，特别是1,5-戊二胺的开发就显得非常令人期待。从1,5-戊二胺出发，可以合成聚酰胺5X系列产品，例如聚酰胺56或全生物基的聚酰胺510，这些产品可以应用在电子电器、机械设备、汽车部件等日常生产生活的多个方面。目前生物法制备1,5-戊二胺主要有直接发酵法和赖氨酸酶转化法。戊二胺的生产和纯化专利，可以列举以下的报道：专利EP1482055A1公开了在酶转化过程中，用己二酸控制酶转化的pH值，100％转化赖氨酸；然后用戊二胺量20％的活性炭脱色，浓缩至70～77％尼龙盐浓度；尼龙盐溶液温度从60℃降低到10℃，结晶得到戊二胺尼龙盐的方法。但是，通过有机酸控制戊二胺酶转化液pH值的方法，因酶蛋白的加入，即使采用高纯度的赖氨酸作为原料，得到戊二胺有机酸盐也会含有杂质，这类杂质通常对聚酰胺聚合带来有害作用，影响最终聚酰胺产品的品质。同时，这一工艺还面临聚酰胺盐结晶收率低，产品质量不稳定的困难。专利CN101981202A公开了通过直接发酵得到戊二胺溶液，戊二胺浓度72g/L。然后发酵液在103℃下，回流5h，裂解发酵液中的副产物；用丁醇多次萃取，蒸发有机溶剂得到戊二胺产品的方法。采用有机溶剂萃取戊二胺，因戊二胺特性的影响，常用极性有机溶剂萃取。极性有机溶剂，如氯仿或丁醇，萃取过程中不可避免有溶剂挥发，造成环境污染，同时增加提取成本。有毒的有机溶剂还对操作人员的身体造成损害。专利CN200980121108公开了用UF12000分子量的有机膜处理戊二胺酶反应液，降低反应液中三官能团有机物，三官能团有机物含量相对戊二胺为0.0063。戊二胺溶液加热到100℃以上分解戊二胺碳酸盐，然后蒸馏戊二胺得到产品的方法。但碳酸盐的分解需要较高的温度和长时间加热，同时，不能保证碳酸盐的全部分解，对精馏工艺和产品质量造成影响。现有技术中还公开了由1,5-戊二胺盐(例如，1,5-戊二胺硫酸盐)精制得1,5-戊二胺时，为除去1,5-戊二胺盐中存在的四氢吡啶、菌体、蛋白质等杂质，，在1,5-戊二胺盐中加入碱性物质(例如，氢氧化钠)以提高pH值并使1,5-戊二胺游离而形成游离1,5-戊二胺，对加入碱性物质后形成的盐(例如，硫酸钠)，再通过萃取等操作分离得游离1,5-戊二胺，再通过蒸馏进行精制的方法。同样，在通过萃取操作将1,5-戊二胺与盐分离时，需要大量的有机溶剂(例如，苯胺、氯仿等)，萃取过程中不可避免有溶剂挥发，造成环境污染，同时增加分离成本。有毒的有机溶剂还对操作人员的身体造成损害。另外，现有技术中还有用纳滤膜对碱化的1,5-戊二胺水溶液处理，过滤掉盐分。虽然成本可大幅下降，但大量的1,5-戊二胺会被包裹或夹杂在固体无机盐中，导致游离的1,5-戊二胺无法被有效回收，例如，采用真空抽滤除去固体盐后，1,5-戊二胺的蒸馏回收效率最高仅有20％左右，收率低，大量产品被浪费。上述各种1,5-戊二胺分离回收的方法，存在回收率低、成品杂质含量高、成本高、能耗大、环境污染严重等的缺陷，因此，在本领域寻找一种高效、低成本、污染低的1,5-戊二胺的分离回收方法，成为了现有技术中亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有1,5-戊二胺(以下1,5-戊二胺皆为1,5-戊二胺)分离方法的缺陷，专利技术人经过长期的深入研究，提出一种从1,5-戊二胺的溶液中分离1,5-戊二胺的方法，简单高效，得到1,5-戊二胺产品纯度高，杂质含量低，且本专利技术的1,5-戊二胺的分离方法成本低，对环境无污染。本专利技术提供一种1,5-戊二胺的分离方法，所述分离方法包括以下步骤：(1)将1,5-戊二胺的溶液与阳离子树脂接触，进行吸附；(2)洗脱吸附在所述阳离子树脂上的1,5-戊二胺。以下对上述技术方案的进一步优选的技术方案进行详细说明：在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，所述戊二胺的溶液pH3-12，优选pH5-9。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，所述1,5-戊二胺的溶液中包括：离子态的1,5-戊二胺(主要以1,5-戊二胺的盐的形式存在)和/或离子态的1,5-戊二胺，其中大部分以离子态的1,5-戊二胺的形式存在。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，所述1,5-戊二胺的溶液为含有杂质的1,5-戊二胺的溶液。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，所述杂质包括：四氢吡啶、菌体和蛋白质中的一种或多种。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，所述1,5-戊二胺的溶液可通过生物法和/或有机合成法得到，所述1,5-戊二胺的溶液可以为：1,5-戊二胺酶转化溶液和/或其处理液，和/或，1,5-戊二胺发酵溶液和/或其处理液。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，所述阳离子树脂包括：强酸性阳离子树脂，或，弱酸性阳离子树脂。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，所述阳离子交换树脂包括：氢型阳离子树脂，或，钠型阳离子树脂，或其他合适的类型。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，所述阳离子交换树脂包括：氢型强酸性阳离子树脂、氢型弱酸性阳离子树脂、钠型强酸性阳离子树脂或钠型弱酸性阳离子树脂中的一种。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，步骤(1)中，所述1,5-戊二胺的溶液与阳离子树脂接触，进行吸附，所述吸附温度优选10-90℃，更优选20-70℃。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，步骤(1)中，所述1,5-戊二胺的溶液与阳离子树脂接触，进行吸附，可以包括以下方式：方式一：将阳离子树脂和1,5-戊二胺的溶液混合均匀，进行吸附；和/或，方式二：将1,5-戊二胺的溶液通过离子交换树脂柱，进行吸附。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，方式一中，所述混合均匀的方法为本领域常规的方法，本专利技术优选将阳离子树脂加入到1,5-戊二胺的溶液中，混合均匀。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，方式一中，所述阳离子树脂的用量以1,5-戊二胺的溶液和树脂的体积比计，所述1,5-戊二胺的溶液和所述阳离子树脂的体积比优选6.5以下。其中，所述1,5-戊二胺的溶液和所述强酸性阳离子树脂的体积比优选(0.5-2.7)：1；其中，所述1,5-戊二胺的溶液和所述弱酸性阳离子树脂的体积比优选(1-5)：1。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，方式一中，将阳离子树脂和1,5-戊二胺的溶液混合均匀，进行吸附后，再通过震荡、搅拌或静置等方式中的一种或多种方式，使吸附更加充分。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，方式二中，所述吸附的进料流速优选0.1-30BV/h，更优选0.5-5BV/h。在本专利技术的分离方法的一个实施方式中，方式二中，当1,5-戊二胺的溶液中1,5-戊二胺的浓度为1wt％以上时，所述吸附的进料流速优选0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1,5‑戊二胺的分离方法，其特征在于：所述分离方法包括以下步骤：(1)将1,5‑戊二胺的溶液与阳离子树脂接触，进行吸附；(2)洗脱吸附在所述阳离子树脂上的1,5‑戊二胺。

【技术特征摘要】
1.一种1,5-戊二胺的分离方法，其特征在于：所述分离方法包括以下步骤：(1)将1,5-戊二胺的溶液与阳离子树脂接触，进行吸附；(2)洗脱吸附在所述阳离子树脂上的1,5-戊二胺。2.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于：所述1,5-戊二胺的溶液的pH为3-12，优选pH为5-9；和/或，所述1,5-戊二胺的溶液为含有杂质的1,5-戊二胺的溶液；所述杂质包括：四氢吡啶、菌体和蛋白质中的一种或多种；和/或，所述1,5-戊二胺的溶液为：1,5-戊二胺酶转化溶液和/或其处理液，和/或，1,5-戊二胺发酵溶液和/或其处理液。3.如权利要求1所述的分离方法，其特征在于：所述阳离子树脂包括：强酸性阳离子树脂，或，弱酸性阳离子树脂；和/或，所述阳离子交换树脂包括：氢型阳离子树脂，或，钠型阳离子树脂。4.如权利要求1-3任一项所述的分离方法，其特征在于：步骤(1)中，所述吸附温度优选10-90℃，更优选20-70℃；和/或，步骤(1)中，所述1,5-戊二胺的溶液与阳离子树脂接触，进行吸附，可以包括以下方式：方式一：将阳离子树脂和1,5-戊二胺的溶液混合均匀，进行吸附；和/或，方式二：将1,5-戊二胺的溶液通过离子交换树脂柱，进行吸附。5.如权利要求4所述的分离方法，其特征在于：方式一中，所述混合均匀的方法为将阳离子树脂加入到1,5-戊二胺的溶液中，混合均匀；方式一中，所述阳离子树脂的用量以1,5-戊二胺的溶液和树脂的体积比计，所述1,5-戊二胺的溶液和所述阳离子树脂的体积比优选6.5以下；其中，所述1,5-戊二胺的溶液和所述强酸性阳离子树脂的体积比优选(0.5-2.7)：1；其中，所述1,5-戊二胺的溶液和所述弱酸性阳离子树脂的体积比优选(1-5)：1；方式一中，将阳离子树脂和1,5-戊二胺的溶液混合均匀，进行吸附后，优选再通过震荡、搅拌或静置等方式中的一种或多种方式，使吸附更加充分。6.如权利要求4所述的分离方法，其特征在于：方式二中，所述吸附的进料流速为0.1-30BV/h，优选0.5-5BV/h；和/或，方式二中，当1,5-戊二胺的溶液中1,5-戊二胺的浓度为1wt％以上时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓明，秦兵兵，刘修才，
申请(专利权)人：上海凯赛生物技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31