一种戊二胺的提取方法技术

本发明专利技术公开了一种戊二胺的提取方法，该方法包括：将戊二胺发酵液和/或其处理液输送至降膜蒸发器中，利用90～195℃加热介质进行加热处理以降低1,5

【技术实现步骤摘要】
一种戊二胺的提取方法


[0001]本专利技术涉及一种从发酵液中提取戊二胺的方法。

技术介绍

[0002]1,5
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戊二胺(Diaminopentane；DN5，简称戊二胺)，又名尸胺，在农业、 医学以及工业上具有广泛的应用。在农业上，外源施加戊二胺，可以改善坐 果和促进果实成熟；在医学上，戊二胺可以作为一种有效治疗痢疾的药物； 在工业上，生物发酵法制备的戊二胺可以代替来自于石油化工产品的二胺， 进行聚合反应生成各类性质不同的聚合物，从而避免石油化工产品成本高且 生产对环境有不利影响的弊端，并且可以广泛应用于航空航天、汽车部件、 机械零部件、电子电器与包装材料等领域。
[0003]关于从戊二胺发酵液分离提取戊二胺的现有技术，可以列举以下的报道。 专利US7189543B2公布了直接从戊二胺发酵液中制备戊二胺己二酸盐晶体 的方法，具体为使用己二酸中和全细胞催化过程中产生的戊二胺，降温得到 戊二胺己二酸盐晶体。专利申请(US2010/0292429A1，CN101981202A和 EP1482055A1)公开了应用丁醇萃取法从发酵液中分离提取戊二胺，具体为 在戊二胺发酵液中加入氢氧化钠，高温回流裂解发酵液中的副产物后，使用 丁醇多次萃取获得含有戊二胺的有机相，蒸出有机相中的低沸点溶剂得到高 沸点的戊二胺，进一步精馏获得高纯度的戊二胺。
[0004]以上公开的戊二胺分离提取的现有技术中，析晶法得到戊二胺羧酸盐的 收率低，并且残存赖氨酸等杂质，难以进一步精制(如CN101578256A)。萃 取法有机溶剂气味大、毒性高、易燃易爆，增加了实际应用的操作难度；且 有机溶剂需要回收，增加了工艺流程和能耗。
[0005]专利申请CN105861586A中公开了首先培养表达赖氨酸脱羧酶的细胞， 获得包含戊二胺的全细胞发酵液，以及在向全细胞发酵液中加入强碱之前脱 除其中的二氧化碳的方案。但是该方案存在加热过程中真空度较高、戊二胺 损失量大同时处理量较低的问题，难以应用于大规模的工业化生产。
[0006]降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜 装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜 状自上而下流动。流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液 相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝(单效 操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质，液相则由分离室排出。降膜式蒸 发器广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓 缩浓，并可广泛用于以上行业的废液处理。该设备在真空条件下进行连续操 作，具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、且能保证物料在蒸发过程中 不变性。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本专利技术提供了一种戊二胺的提取方法，包括：将戊二 胺发酵液和/或其处理液输送至降膜蒸发器中，利用90～195℃的加热介质进 行加热处理以降低戊
二胺碳酸盐和/或碳酸氢盐的含量，然后经碱化处理得到 戊二胺溶液。
[0008]本专利技术直接针对需要碱化提取戊二胺的发酵液和/或其处理液，操作简单， 能够大幅度减少后续处理中碱的用量。
[0009]体现本专利技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理 解的是本专利技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的 范围。
[0010]本专利技术提供了一种戊二胺的提取方法，包括：将戊二胺发酵液和/或其处 理液输送至降膜蒸发器中，利用温度为90～195℃的加热介质进行加热处理 以降低戊二胺碳酸盐和/或碳酸氢盐的含量，然后经碱化处理得到戊二胺溶液。
[0011]本专利技术一实施方式中，所述戊二胺发酵液和/或其处理液中戊二胺主要以 碳酸盐和/或碳酸氢盐的形式存在，部分以戊二胺硫酸盐的形式存在。
[0012]本专利技术一实施方式的方法，缓解了现有技术中戊二胺发酵液或其处理液 碱化时因固渣过多导致的碱化成本高且固废难处理的问题。
[0013]于一实施方式中，戊二胺发酵液为本领域常规的经过赖氨酸或赖氨酸发 酵液脱羧得到的戊二胺的发酵液。
[0014]例如，所述戊二胺发酵液为采用中国专利CN105164101B或专利申请 CN104762336A中1,5
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戊二胺的制备方法制备而得。具体而言，例如通过在 赖氨酸发酵液中使用赖氨酸脱羧酶或者通过使包含赖氨酸脱羧酶的微生物 发酵生成戊二胺，并且同时使碳酸盐和/或碳酸氢盐(赖氨酸脱羧的副产物)与 生成的一部分戊二胺发生反应以形成1,5
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戊二胺的碳酸盐和/或碳酸氢盐。如 此，可以制备包含戊二胺的碳酸盐和/或碳酸氢盐的发酵液。
[0015]戊二胺发酵液可以是含有菌体的未经任何处理的发酵液。戊二胺发酵液 经过进一步处理后得到处理液，例如包括用陶瓷膜或超滤膜过滤菌体和蛋白 等大分子物质后得到的澄清溶液，或简单过滤得到的溶液，或离心得到的清 液，或用活性炭脱色除杂后得到的溶液。在这些过程中，不溶性杂质或可溶 性杂质可被去除掉，和/或色素含量降低，和/或溶液浓度提高，1,5
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戊二胺 及其盐可保留在溶液体系之中。
[0016]本专利技术中，对于戊二胺发酵液和/或其处理液的浓度没有特别的要求。于 一实施方式中，戊二胺发酵液和/或其处理液的浓度换算为以戊二胺计可以为 1～15％，优选5～10％。例如，浓度可以为2％、6％、8％、12％等。
[0017]于一实施方式中，戊二胺发酵液和/或其处理液的pH为6～12，进一步可 以为6～10。
[0018]于一实施方式中，基于降膜蒸发器的单位蒸发面积，戊二胺发酵液和/或 其处理液的进料速度为1～300L/(m2*h)，进一步优选为30～100L/(m2*h)。
[0019]降膜蒸发器的蒸发面积是指降膜蒸发器的换热面积，单位m2。
[0020]本领域技术人员常规知晓，将料液例如戊二胺发酵液通入降膜蒸发器中 利用加热介质进行加热，降膜蒸发器内料液的实际温度与加热介质温度和进 料速度有关。当加热介质的温度较高，同时进料速度较慢时，料液有充分的 时间受热，降膜蒸发器中料液的实际温度和加热介质的温差较小。当加热介 质的温度较高，同时进料速度较快时，料液受热时间较短，则降膜蒸发器中 料液的实际温度则和加热介质的温差较大。例如，专利技术人发现，当加热介质 温度为155℃，进料速度为33L/(m2*h)，经过检测降膜蒸发器中戊二胺发酵 液
的实际温度为90
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95℃。当加热介质温度为110℃，进料速度为3L/(m2*h)， 经过检测降膜蒸发器中戊二胺发酵液的实际温度为90
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95℃。
[0021]于一实施方式中，降膜蒸发器通过列管式换热器进行换热。
[0022]于一实施方式中，所述加热介质的温度优选为105～195℃，进一步为 125～195℃。
[0023]所述加热介质包括但不限于导热油。
[0024]于一实施方式中，加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种戊二胺的提取方法，包括以下步骤：将戊二胺发酵液和/或其处理液输送至降膜蒸发器中，利用90～195℃的加热介质进行加热处理以降低戊二胺碳酸盐和/或碳酸氢盐的含量，然后经碱化处理得到戊二胺溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其中，戊二胺发酵液和/或其处理液的浓度以戊二胺计为1～15％，优选5～10％，所述百分比为质量百分比；和/或，戊二胺发酵液和/或其处理液的pH为6～12，进一步为6～10。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热介质的温度为105～195℃；和/或，所述戊二胺发酵液和/或其处理液在加热处理时的真空度为100kPa以下，进一步为60kPa以下，进一步为2～40kPa，进一步为2～25kPa；和/或，所述加热介质包括但不限于导热油。4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于降膜蒸发器的单位蒸发面...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜建华，席荣，杨晨，刘修才，
申请(专利权)人：CIBT美国公司，
类型：发明
国别省市：