从采用微生物所得的发酵液制备丁酸烷基酯的方法技术

技术编号:8886152 阅读:279 留言:0更新日期:2013-07-05 02:55
本发明专利技术公开了一种制备丁酸烷基酯的方法,其包括:(a)通过采用产丁酸菌株进行发酵来制备包含丁酸盐的发酵液;(b)向发酵液中加入除碳酸之外的无机酸或二氧化碳,从而将丁酸盐转化为丁酸,之后使用萃取溶剂从连续提取装置中获得包含丁酸的提取液,其中所述连续提取装置包括多个提取板,该提取板安装在萃取柱的内部并在纵向上进行往复运动,并且所述发酵液和所述萃取溶剂被分别供应至所述柱的上部和下部;以及(c)在酯化反应器中,使所述提取液与碳原子数为4或更小的醇或其混合物进行反应,从而将所得产物转化为丁酸烷基酯。根据本发明专利技术,能够有效地提取存在于微生物培养液中的丁酸,此外,能够制备具有价格竞争力的丁酸烷基酯,而不需要分离提取后的溶剂的额外步骤,同时可使能源消耗最小化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及,更具体而言,本专利技术涉及利用溶剂对由产丁酸菌株产生的丁酸进行提取从而制备可用作燃料油的丁酸烷基酯的方法。
技术介绍
近年来,已经公开了许多对有关生物乙醇燃料的技术开发和方案所做的研究。然而,使用生物乙醇作为燃料油掺和剂的最大问题在于:在水被引入到混合有乙醇的汽油中时,水被吸收到混合的汽油中,与此同时,水-乙醇混合物层从汽油中分离出来。与乙醇不同,混合有丁醇、丁酸甲酯或丁酸乙酯的汽油即使在水被引入其中时也不会吸水,因此其不会发生分层。因此,与乙醇混合汽油不同,混合有丁醇、丁酸甲酯或丁酸乙酯的汽油在贮存、运输基本设施和交通工具中均不需要额外的处理。丁醇、丁酸甲酯和丁酸乙酯的其它优点在于:与乙醇相比,其热值较高并且蒸气压较低,因此降低了汽车发动机中发生气阻的可能性。特别是,由于与乙醇相比,丁醇具有与汽油相近的空气-燃料比,因此可以在不影响发动机性能 的范围内向汽油中加入相对更大量的丁醇。然而,如下表I所示,丁醇具有大约与汽油辛烷值相等的辛烷值,这使得其难以像乙醇、MTBE或ETBE那样被用作辛烷值提升剂。与MTBE相比,丁酸甲酯和丁酸乙酯为更优的辛烷值提升剂,并且对人体无害以至于可用作果味调味剂,因此在加入汽油中时其被认为是对环境和人体无害的物质。表I权利要求1.一种制备丁酸烷基酯的方法,包括: (a)通过采用产丁酸菌株进行发酵来制备包含丁酸盐的培养液; (b)向所述培养液中加入除碳酸之外的无机酸或二氧化碳,从而将所述丁酸盐转化为丁酸,然后利用连续提取装置使用萃取溶剂提取丁酸,从而获得包含丁酸的提取液,其中所述连续提取装置被配置为使得萃取柱具有多个在纵向上进行往复运动的板,并且所述培养液和所述萃取溶剂被分别供应至所述柱的上部和下部;以及 (C)使用酯化反应器使所述提取液与碳原子数为4或更小的醇或其混合物进行反应,由此获得丁酸烧基酷。2.根据权利要求1所述的方法,其中,在(a)中当所述丁酸盐为丁酸铵时,所述方法还包括从废培养液中回收氨或氨水,所述废培养液是从(b)中产生的包含碳酸氢铵的培养液中提取丁酸之后得到的,由此在(a)中重复利用所回收的氨或氨水。3.根据权利要求1所述的方法,其中,当在(b)中使用二氧化碳时,将二氧化碳供应至萃取溶剂层的下部,并且所述萃取溶剂层与培养液层之间的界面在供应二氧化碳的位置的下方。4.根据权利要求1所述的方法,其中,当所述萃取溶剂包括烷基胺时,(c)中的连续反应器为蒸馏型酯化反应器。5.根据权利要求1所述的方法,其中所述丁酸烷基酯为丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯或它们的混合物。6.根据权利要求1所述的方法,其中所述连续提取装置的所述板的纵向振动频率为100次循环/分钟或更高。7.根据 权利要求1所述的方法,其中在所述连续提取装置中,二氧化碳的排气压力为10巴或更高。全文摘要本专利技术公开了一种制备丁酸烷基酯的方法,其包括(a)通过采用产丁酸菌株进行发酵来制备包含丁酸盐的发酵液;(b)向发酵液中加入除碳酸之外的无机酸或二氧化碳,从而将丁酸盐转化为丁酸,之后使用萃取溶剂从连续提取装置中获得包含丁酸的提取液,其中所述连续提取装置包括多个提取板,该提取板安装在萃取柱的内部并在纵向上进行往复运动,并且所述发酵液和所述萃取溶剂被分别供应至所述柱的上部和下部;以及(c)在酯化反应器中,使所述提取液与碳原子数为4或更小的醇或其混合物进行反应,从而将所得产物转化为丁酸烷基酯。根据本专利技术,能够有效地提取存在于微生物培养液中的丁酸,此外,能够制备具有价格竞争力的丁酸烷基酯,而不需要分离提取后的溶剂的额外步骤,同时可使能源消耗最小化。文档编号C12R1/145GK103189518SQ201180052652 公开日2013年7月3日 申请日期2011年9月8日 优先权日2010年9月8日专利技术者姜信荣, 具玟秀, 赵仁镐, 李俊植, 朴恩姬, 朴重珉, 朴宰演, 朱永焕, 金佟炫, 朴佑赞, 李承烨, 柳在旭 申请人:Sk新技术株式会社本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜信荣具玟秀赵仁镐李俊植朴恩姬朴重珉朴宰演朱永焕金佟炫朴佑赞李承烨柳在旭
申请(专利权)人:SK新技术株式会社
类型:
国别省市:

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