L一苏氨酸的生产方法及研究进展

L一苏氨酸的生产方法及研究进展
L一苏氨酸的生产方法及研究进展

万方数据

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聚四氢呋喃简介

聚四氢呋喃(PTMEG)简介 【性质】 分子式:HO-[-CH2CH2CH2CH2O-]n-H 聚四氢呋喃按照分子量的不同分为:250 650 1000 1400 1800 2000 3000七种。中文别称:聚四氢呋喃二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚丁二醚。 聚四氢呋喃是分子两端具有羟基的直链聚醚二醇,分子呈直链结构,骨架上连接着醚键,两端为一级羟基,具有整齐排列的分子结构。聚四氢呋喃的形态随相对分子质量的增加从粘稠的无色油状液体到蜡状固体,它的物理性质主要由相对分子质量决定。在常温下,低分子量的聚四氢呋喃为无色液体,分子量较高的聚四氢呋喃为白色蜡状物。 聚四氢呋喃的脂肪醚主链骨架容易进行氧化反应生成过氧化物,产品中过氧化物的存在将对氨纶和聚氨酯弹性体的生产过程及其产品质量带来严重影响。 目前,聚四氢呋喃产品没有统一的规格标准,由企业规定产品的质量指标,但不同企业生产的产品区别不大,其中美国DuPont公司生产的聚四氢呋喃商品名为“Terathane”,其规格具有代表性。 【主要用途】 国内聚四氢呋喃消费中氨纶的生产用原料占到90%以上,而其他领域的消费应用只占不到10%。而在发达国家市场,聚四氢呋喃产品应用消费比例中,约50%左右用于氨纶生产,40%用于合成橡胶弹性体,10%用于其他领域。。 【生产工艺】 聚四氢呋喃只能由四氢呋喃进行正离子聚合得到。反应如下:

nC4H8O+H2O====(引发剂)====HO-[-C4H8O-]n-H 工业上是用乙酸酐-高氯酸、氟磺酸或发烟硫酸为引发剂,使四氢呋喃聚合成分子量为600~3000、双端基为羟基的产物。 【生产技术及专利商】 有四种生产方法:高氯酸一醋酐法(专利商不明),氟磺酸催化剂法(专利商:杜邦公司),固体酸催化剂法(专利商:韩国PTG公司),杂多酸催化剂法(专利商:日本旭化成公司) 【国外主要生产企业及产能】 2005年全球聚四氢呋喃的总生产能力约56.1万吨。美国、日本、西欧地区是主要的生产国家和地区,其中巴斯夫公司是目前世界上最大的聚四氢呋喃生产公司,总生产能力达到l8.8万吨/年,约占世界聚四氢呋喃总生产能力的33.5l%,分别在美国、德国、日本、韩国和中国大陆建有生产装置。其次是杜邦化学公司,生产能力为l6.4万吨/年,约占世界总生产能力的29.23%,分别在美国、荷兰、新加坡等地建有生产装置。 【国内主要生产企业及产能】

BDO(有一个很不错的PTMEG_聚四氢呋喃__流程)

甲醇公司学习报告 一,项目简介 甲醇项目以煤为原料,采用德士古技术。共一套设备,单套设备规模为60万吨,由于生产了10万吨CO(≥98.5%wt,送醋酸)和1.3万吨氢气(≥99.5%wt,送BDO),所以只能产出50万吨甲醇,其中36万吨供园区自用,14万吨用于外销。 储罐情况,10000立方×2个=20000立方,约储存26天。 二,甲醇预计单耗 注:生产甲醇原料可以是天然气、煤炭、焦炭、渣油、石脑油、乙炔尾气等。 三,甲醇国标

四,甲醇理化特性 五,甲醇危险特性

六,包装和储运 七,甲醇用途 甲醇主要用于制造甲醛、醋酸、二甲醚、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲胺、丙烯、烯烃、氯甲烷、甲酸甲酯、碳酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯(DMT)、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸甲酯(MMA)等一系列有机产品。另外,上述产品又可生成各自的衍生物,由甲醇生产的化工产品可达数百种。可以用作民用燃料、汽车燃料等。还可用甲醇制微生物蛋白(SCP)作为饲料乃至食品添加剂。国内主要消耗领域是甲醛、

醋酸、二甲醚、甲醇燃料。 八,我公司甲醇装置组成及工艺简述

注:在国际上煤气化技术有两种:一种是以荷兰壳牌为代表的煤粉技术;另一种是以美国德士古为代表的煤浆技术,我公司甲醇项目采用该公司该技术。 九,工艺流程简述

BDO公司学习报告 一,项目简介 本项目原料大多由园区自备,采用英威达的reppe技术生产纯度大于99.5%的BDO以及型号为1800、1800B 、2000分子量的PTMEG。 储罐情况,BDO:4000立方×2个=8000立方,约储存25天。 PTMEG:400立方×6个=2400立方, 2000立方×6个=12000立方,约储存50天。二,预计单耗 1、甲醛预计单耗 2、BDO预计单耗 注:BDO的工艺路线有17种以上,但是已经实现工业化的主要是以

聚天冬氨酸的生产及应用分析2

聚天冬氨酸的生产及应用分析 李峰1,李更辰2,邢振平1 (1、石家庄开发区德赛化工有限公司;2、石家庄铁道大学材料科学与工程学院)摘要:论文综述了以L-天门冬氨酸为原料或以马来酸酐及其衍生物为原料生产聚天冬氨酸工艺,分析了聚天冬氨酸应用领域及市场需求,概括了国内外工业化生产规模及研究现状,比较了国内外产品差距,分析了国内聚天冬氨酸生产现状,指出国内提高聚天冬氨酸品质需要研究的方向。 关键词:聚天冬氨酸、水处理、阻垢、缓蚀 1、聚天冬氨酸的产品意义 聚天冬氨酸(Polyaspartic acid)是一种氨基酸的聚合物,天然存在于软体动物和蜗牛类的壳内[1]。天门冬氨酸分子中的胺基和羧基缩合后形成酰胺键,构成大分子主链,另一个羧基则分布在主链的两侧。 在聚天冬氨酸大分子中含有丰富的酰胺键、羧基等活性基团。酰胺键的化学稳定性较高,高温不易分解;另一方面酰胺键也是肽键,具有生物活性。羧基在水中电离形成羧基负离子,它能与多种离子发生络合反应,使聚天冬氨酸在水溶液中具有很高的化学活性。在聚天冬氨酸每个结构单元中,有4个氧原子和1个氮原子,氧和氮原子极易与水分子形成氢键,使其具有很好的亲水性和水溶性[2]。 聚天冬氨酸特殊的分子结构决定了它具有以下特征: ⑴分散性低分子量的聚天冬氨酸具有很好的分散能力,能够分散水溶液中各种颗粒物质,如CaCO3、CaSO4、BaSO4、Fe2O3、粘土、Ca3(PO4)2等[2]。 ⑵缓蚀性低分子量的聚天冬氨酸具有阻止碳钢、铜等腐蚀的能力,是一种良好的缓蚀剂,特别适用于防止采油管线中二氧化碳引起的腐蚀[2]。 ⑶吸湿性聚天冬氨酸很容易潮解,有很强的吸水性,并能保持水份,大分子量的聚天冬氨酸可用作吸水树脂[2]。 ⑷生物降解性聚天冬氨酸的类蛋白质结构决定了它有很好的生物可降解性。根据OECD301B 标准,对聚天冬氨酸的生物降解性进行了研究。结果证明,聚天冬氨酸10d内的降解率超过18.8%,28d内生物降解率达到73%,是易生物降解物质[2]。 ⑸环境友好性聚天冬氨酸对环境及其环境微生物无毒害性,其分解的小分子产物天冬氨酸是生物营养物质,可被环境微生物直接吸收[2]。 因此,聚天冬氨酸是一类多功能的环境友好的水溶性高分子材料。 2、聚天冬氨酸的国内外发展和现状 随着化学品应用的普及,人们在享受它带来的极大方便的同时,它的环境污染问题越来越引起人们的关注,于是绿色化学品成为学术界研究的重点。 自1850年,聚天冬氨酸首次人工合成以来[3],逐渐受到世界上各大化学公司的关注,其中以美国、德国和日本等国对聚天冬氨酸的研究最为活跃,美国的Donlar公司和德国的Bayer公司等都已经实现了工业化生产[1]。1996年,美国Donlar公司还因在聚天冬氨酸合成研究方面的突出贡献,被

各种氨基酸的生产工艺

各种氨基酸的生产工艺 1、谷氨酸 (1)等电离交工艺方法——从发酵液中提取谷氨酸,即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2),温度降到10 以下沉淀,离心分离谷氨酸,再将上清液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂,用氨水调上清液pH10进行洗脱,洗脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取,离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。 该工艺方法的缺点是:废水量大,治理成本高,酸碱用量大。 (2)连续等电工艺——将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右,连续加入有晶种的等电罐中,同时加入硫酸,控制等电罐中PH值维持在3.2左右,温度40℃进行结晶。 该工艺方法废的优点是:水量相对较少;缺点是:氨酸提取率及产品质量较差。 (3)发酵法生产谷氨酸的谷氨酸提取工艺——谷氨酸发酵液经灭菌后进入超滤膜进行超滤,澄清的谷氨酸发酵液在第一调酸罐中被调整pH值为3.20~3.25,然后进入常温的等电点连续蒸发降温结晶装置进行结晶,分离、洗涤,得到谷氨酸晶体和母液,将一部分母液进入脱盐装置,脱盐后的谷氨酸母液一部分与超滤后澄清的谷氨酸发酵液合并;另一部分在第二调酸罐中被调整pH值至4.5~7,蒸发、浓缩、再在第三调酸罐中调pH值至3.20~3.25后,进入低温的等电点连续蒸发降温结晶装置,使母液中的谷氨酸充分结晶出来,低温的等电点连续蒸发降温结晶装置排出的晶浆被分离、洗涤,得到谷氨酸晶体和二次母液。(4)水解等电点法 发酵液-----浓缩(78.9kPa,0.15MPa蒸汽)----盐酸水解(130 ℃,4h )----过滤-----滤液脱色-----浓缩-----中和,调pH至3.0-3.2(NaOH或发酵液) -----低温放置,析晶-------谷氨酸晶体 此工艺的优点:设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (5)低温等电点法 发酵液-----边冷却边加硫酸调节pH4.0-4.5-----加晶种,育晶2h-----边冷却边加硫酸调至pH3.0-3.2------冷却降温------搅拌16h------4 ℃静置4h------离心分离 --------谷氨酸晶体 此工艺的优点:设备简单、废水量减少、生产成本低、酸碱用量省 (6)直接常温等电点法 发酵液-----加硫酸调节pH4.0-4.5-----育晶2-4h-----加硫酸调至pH3.5-3.8------育晶2h------加硫酸调至pH3.0-3.2------育晶2h------冷却降温------搅拌16-20h------沉淀2-4h-------谷氨酸晶体 此工艺的优点:设备简单、操作容易、生产周期短、酸碱用量省。 2、L-亮氨酸 (1)浓缩段 原料:蒸汽 将一次母液通入浓缩罐内,通入蒸汽,温度120度,气压-0.09Mpa,浓缩时间6h,结晶。终点产物:结晶液(去一次中和段) (2)一次中和段 辅料:硫酸,纯水 结晶液进入一次中和罐,通入硫酸,纯水,温度80,中和时间4h,过滤 终点产物:1,滤液(回收利用)2,滤渣(去氨解段)

四氢呋喃的原料与上下游产业链分析

四氢呋喃的原料与上下游产业链分析 7.1 四氢呋喃的原料供应与市场概况 四氢呋喃(THF)生产主要来自于由Reppe法,环氧丙烷/烯丙醇法合成的1,4-丁二醇(BDO)脱水环化路线,迄今该路线仍占总THF产能的50%左右。以正丁烷为原料的杜邦工艺等是近年来开发的技术,杜邦以正丁烷为原料经顺酐生产THF路线已在西班牙建成工业装置。其他主要生产路线有丁二烯/醋酸法和糠醛法等。 目前国内主要采用1,4-丁二醇法和顺酐法制四氢呋喃,因此四氢呋喃的主要原料是1,4-丁二醇和顺酐。 7.1.1 1,4-丁二醇供应现状与市场概况 1,4-丁二醇(简称BDO),是一种重要的有机化工产品,主要用于生产四氢呋喃(THF) 、γ-丁内酯( GBL )、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、聚氨酯(PU)、工程塑料聚对苯二甲酸丁二醇酯( PBT)及增塑剂等。近年来,因为PBT暖塑性工程塑料、聚四亚甲基乙二醇醚( PTMEG)中间体等1,4-丁二醇下游产品的需求敏捷增加,1,4-丁二醇的需求呈现较大幅度增加。我国因为1,4-丁二醇产不足需,欲扩建和新建1,4-丁二醇装置的企业较多。 生产1,4-丁二醇有多种方式,已实现工业化的重要有Reppe法、顺酐酯化加氢法、烯丙醇氢甲酰化法、顺酐直接加氢法、丁二烯乙酰氧化法和二氯丁烯水解加氢法等。从原料起源、技术经济性和产品构成等方面综合斟酌,顺酐酯化加氢工艺是生产1,4-丁二醇的最新工艺,具有较广发铺远景。顺酐酯化加氢工艺的主要原料顺丁烯二酸酐(简称顺酐)是主要的有机化工原料,而且跟着正丁烷氧化制备顺酐工艺技术上的突破,顺酐成为世界上仅次于醋酐和苯酐的第三大酸酐原料,其下游产品具有普遍的开发和利用远景,仅加氢衍生物就有琥珀酸酐、1,4- 丁二醇、γ-丁内酯和四氢呋喃等。

聚天冬氨酸及其衍生物

聚天冬氨酸及其衍生物 012009165 李杰 (一)聚天冬氨酸 聚天冬氨酸(PASP)是一类研究较多的合成聚氨基酸,具有很好的生物相容性和可生物降解性。水溶性聚天冬氨酸是一种有效的阻垢剂和分散剂,易生物降解。活性实验表明,在应用上其性能与聚丙烯酸一致,是聚丙烯酸的良好取代品。 1.结构与制备方法 PASP具有两种构型,即α和β构型,结构如下: 天然聚氨基酸中的PASP片段是以α构型存在的,合成的PASP通常是两种构型的混合物。制备PASP的方法主要有两种:一种方法是NCA (N-carboxyan-hydride)法;另一种方法是琥珀酰亚胺中间体破解,这是目前合成PASP的主要方法。聚天冬氨酸的合成途径主要分三个步骤:先由天冬氨酸或马来酸酐、马来酸铵盐等热缩合合成中间体聚琥珀酰亚胺(polysuccinimide,PSI);然后,聚琥珀酰亚胺水解制取天冬氨酸盐;最后,聚天冬氨酸盐进行分离与纯化。中间体聚琥珀酰亚胺的合成是关键的步骤,不同的合成方法和反应不仅影响聚琥珀酰亚胺的产率和纯度,而且影响产物的结构和摩尔质量,从而影响聚天冬氨酸的性质、性能和用途。目前,研究比较多的聚琥珀酰亚胺的合成方法有以下4种;①L-天冬氨酸的热缩合;②L-天冬氨酸的催化聚合;③马来酸酐与氨水先进行化学反应,然后进行缩合聚合;④马来酸酐与铵盐或胺类物质反应并直接进行聚合。天冬氨酸的热缩合的制备反应式如下:

制取高分子量的聚天冬氨酸的方法:将天冬氨酸溶于浓H3PO4中,180℃减压缩合得高分子量的琥珀酰亚胺,再用中性、弱酸性、碱性等基团开环。所用的溶剂有二异丁酮、环碳酸酯等。若将天冬氨酸与少量磷酸溶于1,3,5—三甲基苯与环丁砜混合溶剂中制备中间体,不需要分离就可以进一步缩合得琥珀酰亚胺。 不同制备方法得到的PASP的性能有一定的差别,如磷酸催化天冬氨酸热缩合得到聚天冬氨酸比从马来酸酐出发缩聚制备聚天冬氨酸的生物降解性要好,28天后几乎全部降解,而天冬氨酸本体热缩聚得到聚天冬氨酸生物降解性能最差, 2+ 28天后仅50%被降解。但是对Ca 的整合性能正好相反,从马来酸酐出发制备的聚天冬氨酸最好,磷酸催化得到的聚天冬氨酸最差。 2.应用 聚天冬氨酸具有很高的应用价值,他可以改变钙盐的晶体结构,作为一种优良的阻垢分散剂用于循环冷却系统、锅炉及油气田水处理,防止结垢阻塞管道和地层。还可以和洗涤剂复配使用提高洗涤效果。聚天冬氨酸能与钙、镁、铜、铁等多重离子形成螯合物,附着在金属容器表面阻止金属腐蚀,是一种良好的缓蚀剂。聚天冬氨酸作为肥料添加剂能促进植物生长,相对摩尔质量较大的聚天冬氨酸具有优良保湿性能,可用于制造日用化妆品和保健用品等,还作为血浆膨胀剂使用。其良好的生物降解性和生物相容性,使其在药物控制释放领域受到关注,人们制备了多种PASP共聚物,利用其侧链羧基的功能性,获得前提药物或通过静电、氢键等复合作用控制药物释放。 (二)聚天冬酰胺 在药物控制释放领域研究较多的聚天冬氨酸衍生物是聚天冬酰胺,其活性的侧基易于键合药物分子。聚天冬酰胺可通过氨基开环聚丁二酰亚胺(PSI)制备。用乙醇胺使PSI开环可制得(α,β-N-羟乙基-D-天冬酰胺)(PHEA),因其具有良好的生物相容性而将它用作血浆膨胀剂。用水合肼与PSI反应则制得聚天冬酰

浅析尼龙6生产工艺技术分析

浅析尼龙6生产工艺技术分析 摘要:尼龙(polyamide fibre)指的是聚酰胺纤维,又叫做锦纶,尼龙包括多种类型的产品,不同产品之间的性质和用途有较大的差别。作为我国最早开发的合成纤维产品,尼龙6有着悠久的生产历史,但在尼龙6生产技术方面还有非常大的发展空间,需要不断进行研究和探索。本文通过对尼龙6纤维性能的描述,对尼龙6的生产过程中的聚合方法进行了分析,分别是常压连续法、二段法、间歇式高压釜法等,并且对以上几种聚合方法的工艺比较分析,以期为我国尼龙6生产技术和产品的发展方向提供参考。 关键词:尼龙6 生产技术发展趋势 锦纶6即为尼龙6,是我国玻璃纤维增强聚酰胺-6的商品名称,也叫做PA6或耐纶6。聚己内酰胺最早于1938年由E-氨基己酸和己内酰胺制成的,经过不断发展,展开了对聚酰胺6纤维的试验和大量生产,进入了工业化生产时期[1]。自1950年后,我国积极的学习国外技术和经验,引进了大量先进的设备,使尼龙6生产技术得到了飞速的发展,逐渐向着国际化的方向发展,最终成为我国锦纶纤维产业产量最大的一种聚酰胺纤维,生产能力超过尼龙66。 一、尼龙6纤维的性能 与传统纤维相同的是尼龙6依然延续了抗溶解性强、工艺温度范围大、熔点低、抗冲击力高、耐霉烂、腐蚀性强及防虫防蛀性好等特征,还具有较高的断裂强度,在所有纤维中强力仅次于芳纶。尼龙6在结节强度、耐磨性、重复弯曲强度、伸长及弹性回复率等方面,均优于其他合成纤维,具有显著的优势,比重也相对较轻。但是尼龙纤维6也存在吸湿性强的问题,其不足之处在于耐光、耐热性差,很容易出现变形的现象,抵抗形变能力较弱,如果长时间受紫外线或日光的照射会导致产品变黄。 二、尼龙6的聚合方法 尼龙6的生产过程中随着新技术的发展已经迈向了大型化的高新技术行列中。根据用处的不一样聚合工艺可以分成以下几种不一样的方法:[2] 第一,二段聚合方法 此种方法是由前聚合和后聚合两种聚合管组合而成的,通常使用在生产高粘度的工业帘子布丝,两种聚合法分成了前聚合高压以及后聚合常压两种;前聚合增加压,后聚合减少压;前、后聚合均为常压三种方法。在以上三种方法的生产过程中都是从聚合时间以及生产物中的个体以及低聚体量等之间的比较进行加压处理,减压聚合法。[3]通常情况下,减压聚合的方法比较好,但是由于投资比较大,费用高;高压以及常压次之,前、后聚合均为常压最差,不过此种方法也是投资最省钱,操作费用较低的。采用前聚合加压,后聚合减压生产方法时,

氨基酸生产工艺

氨基酸生产工艺 主讲人:韩北忠 刘萍 氨基酸是构成蛋白成分 目前世界上可用发酵法生产氨基酸有20多种。 氨基酸 α 碳原子分别以共价键连接氢原子、羧基和氨基及侧链。侧链不同,氨基酸的性质不同。 氨基酸的用途 1. 食品工业: 强化食品(赖氨酸,苏氨酸,色氨酸于小麦中) 增鲜剂:谷氨酸单钠和天冬氨酸 苯丙氨酸与天冬氨酸可用于制造低热量二肽甜味剂(α-天冬酰苯丙氨酸甲酯),此产品1981年获FDA批准,现在每年产量已达数万吨。 2. 饲料工业: 甲硫氨酸等必需氨基酸可用于制造动物饲料 3. 医药工业: 多种复合氨基酸制剂可通过输液治疗营养或代谢失调 苯丙氨酸与氮芥子气合成的苯丙氨酸氮芥子气对骨髓肿瘤治疗有效,且副作用低。 4. 化学工业:谷氨基钠作洗涤剂,丙氨酸制造丙氨酸纤维。 氨基酸的生产方法 发酵法: 直接发酵法:野生菌株发酵、营养缺陷型突变发酵、抗氨基酸结构类似物突变株发酵、抗氨基酸结构类似物突变株的营养缺陷型菌株发酵和营养缺陷型回复突变株发酵。 添加前体法 酶法:利用微生物细胞或微生物产生的酶来制造氨基酸。 提取法:蛋白质水解,从水解液中提取。胱氨酸、半胱氨酸和酪氨酸 合成法:DL-蛋氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。 传统的提取法、酶法和化学合成法由于前体物的成本高,工艺复杂,难以达到工业化生产的目的。 生产氨基酸的大国为日本和德国。 日本的味之素、协和发酵及德国的德固沙是世界氨基酸生产的三巨头。它们能生产高品质的氨基酸,可直接用于输液制剂的生产。 日本在美国、法国等建立了合资的氨基酸生产厂家,生产氨基酸和天冬甜精等衍生物。 国内生产氨基酸的厂家主要是天津氨基酸公司,湖北八峰氨基酸公司,但目前无论生产规模及产品质量还难于与国外抗衡。 在80年代中后期,我国从日本的味之素、协和发酵以技贸合作的方式引进输液制剂的制造技术和仿造产品, 1991年销售量为二千万瓶,1996年达六千万瓶,主要厂家有无锡华瑞,北京费森尤斯,昆明康普莱特,但生产原

苏氨酸发酵设计

一、设计方案 天然存在的L- 苏氨酸为无色或微黄色晶体,无臭、微甜,可溶于水,20℃时溶解度为9g/100mL,难溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂,熔点为253~257℃。L- 苏氨酸的解离常数为pKCOOH=2.15,pKNH2=9.12,等电点pI(25℃)=5.64。 目前,L- 苏氨酸的制备方法主要有生物合成法、化学合成法和蛋白质水解法三种。然而,在工业化生产中,化学合成法和蛋白质水解法由于存在一些缺陷已经基本不被使用。生物合成法则因生产成本低、资源节约、环境污染小等优点逐渐成为工业化生产L- 苏氨酸的主要方式。生物合成法包括直接发酵法和酶转化法两种。微生物发酵法生产苏氨酸是目前生产苏氨酸的主要方法。采用基因工程菌进行发酵法生产,产酸可达100g/L 以上。目前国内外已经利用微生物发酵法批量生产苏氨酸。 1.1 设计条件 (1)650L苏氨酸发酵罐,分批发酵; (2)主发酵罐的尺寸及附件的设计;

1.2 发酵工艺 发酵法生产L-苏氨酸,通常采用短杆菌属细菌的α-氨基-β-羟基戊酸(AHV)和S-(2-氨基乙基)-L -半胱氨酸(AEC )双重抗性变异。 图一 苏氨酸发酵工艺流程 1.3. 发酵罐尺寸及整体设计 罐中的培养液因通气和搅拌会引起液面上升和产生泡沫,因此罐中实际装料量V 不能过大,一般取装料系数为0.6~0.75。 取装料系数o η为0.6 ,则发酵罐需装料体积为: L V V 3906.065000=?=?=η 发酵罐尺寸确定 发酵罐体部分的尺寸有一定的比例,罐的高度与直径之比一般为1.7~4倍左右。 1.3.1 确定发酵罐直径和高度 标准式发酵罐的筒体高度和直径比:H/D 约为1.7~4 发酵罐的容量一般指圆筒体的体积加椭圆形底的体积。 发酵液 过滤 离子交换 浓缩 浓缩 结晶分离 粗母液 粗晶体 溶解脱色 重结晶 结晶分离 干燥 包装 检验 成品 精母液

聚四氢呋喃的生产工艺及发展建议

第46卷第19期 2018年10月广 州 化 工 Guangzhou Chemical Industry Vol.46No.19 Oct. 2018聚四氢呋喃的生产工艺及发展建议 程 亮,李健达,马 骏,苏军平,卫世锋,刘 旭 (山西三维集团股份有限公司丁二醇分厂,山西 临汾 041603) 摘 要:详细介绍了聚四氢呋喃的4种生产工艺,并分析各种工艺的优点及不足,包括氟磺酸工艺二高氯酸-醋酐工艺二黏土法工艺二杂多酸工艺,其生产工艺都是以四氢呋喃为原料,然后在不同的催化剂作用下,阳离子开环聚合反应生成,经过一系列分离等操作得到产品;并进一步探讨分析了国内外聚四氢呋喃的生产现状,对未来国内聚四氢呋喃企业的发展提出了几点建议三关键词:聚四氢呋喃;生产工艺;发展建议  中图分类号:TQ324.1 文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2018)19-0114-03 第一作者:程亮(1984-),男,工程师,主要从事生产技术及管理工作三 Production Process and Development Advice of PTMEG CHENG Liang,LI Jian-da,MA Jun,SU Jun-ping,WEI Shi-feng,LIU Xu (Shanxi Sanwei Grop Butanedoil Factory,Shanxi Linfen041603,China) Abstract:The4production processes of polytetrahydrofuran were introduced in detail,and the advantages and disadvantages of various processes were analyzed,including the fluorine sulfonic acid process,perchloric acid acetic anhydride process,clay process and heteropoly acid process.The production process was based on tetrahydrofuran.Under the action of different catalysts,the cationic ring opening polymerization was produced,and the products were obtained through a series of separation and other operations.The production status of polytetrahydrofuran at home and abroad was further analyzed.Several suggestions for the development of domestic polytetrahydrofuran enterprises in the future were put forward. Key words:PTMEG;production process;advice 聚四氢呋喃(PolyTHF,简称PTMEG,分子式HO[(CH2)4O]n H) 是制取嵌段聚氨酯和聚醚弹性体材料的重要原料,与其他弹性 体材料相比,具有优异的物理及机械性能[1]三其制品具有优异 的水解稳定性二透气性二和耐磨性,低温下也能表现出良好的 弹性二柔韧性和抗冲击性,在纺织二管材二化工二医疗器械等 方面,具有独特而广阔的应用前景三 PolyTHF(PTMEG)分子呈直链结构[2],整齐排列,骨架上 连接着醚键,两端为一级羟基三其形态随相对分子质量的增 加,粘稠逐渐增大直到蜡状固体,它的物理性质主要由分子量 决定三在常温下,低分子量的PTMEG为无色油状液体,分子 量较高的PTMEG为白色蜡状物三 阳离子开环聚合目前是由四氢呋喃生产聚四氢呋喃的唯一 方法三在引发剂存在下,四氢呋喃的聚合反应是一个平衡过 程,高温反应速率快二平衡转化率低,当高于一定温度是,只 存在解聚反应;低温平衡转化率高二反应速率慢,当低于一定 温度反应几乎不进行三这就需要选用低温高效催化剂来提高反 应速率,是聚合反应能在适宜的温度下,短时间能达到较高的 平衡转化率,反应过程见下式 : 1 生产工艺 石油法合成聚四氢呋喃是传统的生产工艺,在催化剂存在 下,以四氢呋喃为原料,通过开环聚合反应生成三主要有 4种[3-6],分别为氟磺酸工艺二高氯酸-醋酐工艺二黏土法工 艺二杂多酸工艺,各工艺对比见表1所示三 表1 聚四氢呋喃生产工艺对比 Table1 Comparison of polyTHF production process 方法过程原料副产物优点缺点 氟磺酸法 引发 水解 精制 四氢呋喃 氟磺酸 碳酸钾 甲苯 水 氟化钾 硫酸钾 过程连续 转化率高67% 稀强酸对设备材质要求高 大量甲苯循环导致能耗大

聚四氢呋喃生产技术的研究

聚四氢呋喃生产技术的研究 摘要:对于当今的社会来说,聚四氢呋喃是一种十分重要的精细化工以及有机化工原料,它的用途是十分的广泛的。随着科技的不断发展,我国聚四氢呋喃的生产的能力得到了很大的提升,但是,聚四氢呋喃的主要生产来源还是以美国和欧洲的一些发达国家为主,尤其是巴斯夫的公司生产量最大,可以达到全世界总产量的三分之一。因此,本文就我国的聚四氢呋喃的生产技术进行分析,以期可以使我国的聚四氢呋喃生产技术得到有效的提升,提高我国聚四氢呋喃的生产效率。 关键词:聚四氢呋喃生产技术研究 在1960年,原有的工业技术已经无法满足聚氨酯弹性替氨纶纤维工业的发展,聚四氢呋喃便被研发出来并投入到了使用之中。随着时代不断的进步,科技水平的不断提高,发现了聚四氢呋喃越来越多的优点,从而使得聚四氢呋喃在各个领域之中都得到了广泛的应用。对于当今的聚四氢呋喃的生产技术来说,各个国家的竞争都是非常的激烈的,同时所有的生产技术都是处于一个保密的状态的。因此,如果我国的聚四氢呋喃的生产技术想要得到有效的提高,就应该对能够参考的技术进行深度的研究,从而提高我国聚四氢呋喃的生产技术。 一、什么是聚四氢呋喃 聚四氢呋喃的学名叫做聚四亚甲基咪二醇,同时还可以叫做四氢呋喃均聚醚,英文是polytetramethyleneetherglycol,英文缩写是PTMEG。聚四氢呋喃的链体主要是由碳链和醚链组成,据四氢呋喃的组成部分并没有酯键的存在,所以它具备着十分卓越的耐水解的能力,同时也不含不饱和键,所以在抗老化和力学方面的性能也是十分的出色的,并且具有了十分出色的柔顺性。 聚四氢呋喃是具有无色可燃的性质,因此在进行工业化生产的过程中一般都是使用经过干氮密封的罐子进行包装,用于包装的罐子最好带有保温和加热盘管,同时在对其进行储存的时候要远离火种和热源,以免发生一些不必要的事故。此外,在对聚四氢呋喃进行运输时,通常都是按照易燃有毒物品的规格来进行操作。 二、聚四氢呋喃主要的生产技术 四氢呋喃是聚四氢呋喃生产的主要原料,在制作的过程中,因为所使用的催化剂是不同的,所以制作工艺也是不同的,大致可以分为三个种类,分别是氟磺酸技术、杂多酸技术以及醋酐酯化—醇解技术。 1、氟磺酸工艺 氟磺酸技术是一种比较常见的生产工艺,它的基本流程是:四氢呋喃在氟磺

聚四氢呋喃

聚四氢呋喃,又名聚四亚甲基醚二醇,是生产热塑性弹性体如聚酯(HYTRELO)、聚氨酯(弹性纤维)的重要软化段。THF与阳离子引发剂反应后,生成聚四氢呋喃。 工业上运用一些有限的催化剂系统,如用FSO3H,H2SO4/SO3,HClO4/酸酐,CTSO3H来生产中等分子量的聚四氢呋喃,该分子量范围的四氢呋喃主要用于生产热塑性弹性体。分子量取决于催化剂的浓度、特性及链转移剂(如酸酐及三氧化硫)。但这些催化剂系统存在一定的局限性。首先,要生产所需分子量的聚合物,催化剂的浓度要高。其次,聚合反应后,需用碱或酸水解,方可在聚合物的端基上获得羟基并生成分子量分布较窄(低于2.0)的聚合物。再次,水解反应产生大量的强酸,如HF或硫酸。 为克服上述缺点,我们需尝试研究新的催化剂系统。最近PAPPAS和ENDO曾报道用于环氧树脂、苯乙烯、双环邻位酯、邻位螺环烃聚合的高效潜热催化剂。他们使用各种 盐作为引发剂,如锍、碘 、膦或季铵盐。 1 实验 从ALDRICH化学公司购买了六氟锑酸钾,α-溴-对二甲苯(98 %),邻-氰基吡啶(99 %),不经提纯直接合成新引发剂。聚合级的四氢呋喃未经提纯可直接用作单体。表氯醇用通用方法除去水分后,进行蒸馏,然后贮存在4A的分子筛中。吡啶用CaH2干燥24 h后,进行蒸馏。 1.1 合成对二甲苯基-邻氰基吡啶溴酸盐 在一个双颈圆底烧瓶中分别加入α-溴-对二甲苯(14.95 g,70.2 mmol),邻氰基吡啶(8.53 g,81.15 mmol),氰甲烷(45 mL),在室温下搅拌8 d。反应完成后,氰甲烷被蒸发掉,剩余固体在二乙醚中再搅拌12 h后进行过滤,除去未反应的物质。过滤出来的绿色沉淀物在30 ℃不减压干燥24 h,得到18 g(78 %)的产品。 1.2 合成对二甲苯基-邻氰基吡啶六氟锑酸盐新催化剂 把配置好的吡啶溴酸盐(1.0 g,3.35 mmol)溶解在20 mL的蒸馏水中,在通氮气的情况下搅拌2 h,把六氟锑酸钾溶解在20 mL蒸馏水中后,加入到溴酸盐溶液中,搅拌10 min,收集到白色沉淀,然后在50 ℃下真空干燥24 h,收率40 %。 1.3 THF的聚合 把THF(10 mL)、引发剂及助催化剂的均相混和物加入到配置有冷凝器的圆底烧瓶中,在硅油浴中进行聚合反应。加入1 N HCl(1 mL)后搅拌10 min,反应终止。用苯/蒸馏水(40 mL/120 mL)萃取反应混合物,在有机层中加入无水硫酸镁(2 g),搅拌3 h,除去残留水分。苯滤液用旋转蒸发仪进行蒸馏。残留的黏性聚合物在30 ℃下真空干燥24 h。我们还通过改变催化剂的浓度、反应时间、温度及助催化剂的浓度对聚合反应进行了研究。 1.4 黏度的测量 30 ℃下,用Ubbelohde型黏度计测量苯溶液中聚四氢呋喃的特性黏度。 1.5 聚四氢呋喃的水解 把准备好的聚四氢呋喃(0.61 g)和1 N HCl(60 mL)回流12 h,冷却至室温。用二氯甲烷/蒸馏水(50 mL/50 mL)萃取3次,直到pH值中性。有机层中加入无水硫酸镁干燥后过滤。蒸发滤液,除去二氯甲烷溶剂。生成的黏性聚合物在减压下干燥24 h,可得蜡状的聚四氢呋喃,端部羟基含量达80 %。 2 特性 用Varina Gemini—300摄谱仪做H—核磁共振,用Brucker IFS48光谱仪做红外试验。在Perkin-Elmer 7 seriesDSC上以10 ℃/min的速率加热;通氮气的情况下测量热变温度(Tg和Tm)。用ShimazuLC-4A GPC,STYRAGEL柱,THP作为溶剂,聚苯乙烯进行标定来测量分子量分布。 3 结果及讨论 3.1 合成催化剂 对二甲苯基-邻氰基吡啶六氟锑酸盐(MPH)为一种新型催化剂。通过邻-氰基吡啶与ɑ-溴-对二甲苯反应,然后与水溶液中的反离子SbF6-交换而成。 我们通过H-核磁共振及FT-IR红外光谱确认催化剂的分子结构。如图1所示,典型的几个峰分别为对于甲苯基中的甲基和亚甲基。苯基在质量分数为2.4×10-6,6.1×10-6和7.4×10-6时出峰,在9.2×10-6,8.8×10-6,8.7×10-6和8.4×10-6时分别观察吡啶基团中的4种质子,它们的结合比例与预期效果相同。

赖氨酸的生产工艺

1TPM赖氨酸分离提取工艺设计 学生姓名: 学号: 指导教师: 专业名称:生物工程 完成时间: 2011年11月

目录 目录 (1) 第一章项目总论 (3) 1.1赖氨酸的简介 (3) 1.2赖氨酸的性质 (3) 1.3赖氨酸的作用 (3) 1.4赖氨酸的生产方法 (4) 1.4.1二步发酵法 (4) 1.4.2直接发酵法 (4) 1.5赖氨酸的提取精制 (4) 1.6生物工业下游技术的一般工艺过程 (5) 1.7离子交换原理 (5) 第二章技术方案 (1) 2.1产品方案 (1) 2.2发酵工艺流程示意图 (1) 2.3发酵过程工艺流程 (1) 2.3.1发酵法 (1) 2.3.2发酵液的预处理 (2) 2.3.3赖氨酸的提取 (2) 2.3.4浓缩和结晶 (2) 2.4工艺技术指标及基础数据 (2) 2.4.1主要技术指标如下表: (2) 2.4.2主要原材料质量指标 (3) 2.4.3二级种子培养基 (3) 2.4.4发酵培养基 (3) 2.5赖氨酸发酵车间的物料衡算 (3) 2.6热量衡算 (1) 2.6.1发酵过程中的冷却水耗量计算 (1) 2.6.2发酵过程中的无菌空气耗用量的计算 (1) 第三章发酵车间设备设计与选型 (1) 3.1发酵罐的选型 (1) 3.1.1发酵罐容积和台数的确定 (1) 3.1.2主要尺寸的计算 (1) 3.1.3发酵罐冷却面积的计算 (1) 3.1.4发酵罐搅拌器的设计 (1) 3.2电机的确定 (1)

3.2.1 计算Re m (1) 3.2.2计算不通气时的搅拌轴功率P O (1) 3.2.3计算通风时的轴功率Pg (1) 3.2.4求电机功率P电 (1) 3.3发酵罐设备结构的工艺设计 (1) 3.3.1空气分布器 (1) 3.3.2档板 (1) 3.3.3密封方式 (1) 3.3.4 冷却管布置 (1) 3.3.5发酵罐设备材料的选择 (1) 3.4种子罐的选型 (1) 3.4.1种子罐容积和数量的确定 (1) 3.4.2种子罐主要尺寸确定 (1) 3.4.3种子罐型号确定 (1) 3.5赖氨酸提取的树脂设计 (1) 第四章防污措施 (1) 4.1废水的处理 (1) 4.3废渣的处理 (1) 第五章结语 (1) 参考文献 (1)

聚四氢呋喃生产废水处理研究

聚四氢呋喃生产废水处理研究 本课题以中石油某聚四氢呋喃厂生产废水为研究对象,进行聚四氢呋喃生产废水的处理研究。设计一套有效的生产工艺,并通过试验验证。 该废水中甲醇、制氢装置区产生的生产废水中主要含有少量的磷酸盐、低级醇类、BYD、基本上没有有毒和难降解物质,水质比较简单;天然气制乙炔废水,成分较复杂,有焦油、炭黑、杂环、NMP等难降解类物质,但浓度不高;BDO及PTMEG 生产装置所产生的高浓度有机废水,含有THF、PTMEG等少量有毒难降解物质,但其废水可生化较好。本课题针对该废水特点设计出两套合理的废水处理工艺。 并进行模拟实验验证。工艺一由调节池、厌氧池、好氧池、MBBR、二沉池为核心装置组成。 该工艺试验除甲醛废水为某化工厂甲醛生产废水,其他废水均为人工配制。该试验分别对各反应器满负荷,冲击试验。 试验发现好氧反应器在现场废水对比试验阶段,特别是在考核验收阶段都是超负荷运行(COD在1000mg/L~1500mg/L),出水效果好。其中最高进水COD浓度为2227mg/L,平均进水COD浓度为968mg/L,COD的平均去除率为91%。 经过冲击负荷阶段的运行考验,好氧反应器能抗40ppm的甲醛冲击。但出现了污泥膨胀,分析认为是营养成分不均衡和曝气内基质浓度低引起的。 此外,气浮设备运行良好,在较少加药量的情况下,对PTMEG、油类及其不溶性物质都有很好的去除效果。该设备对Cu2+的平均去除率达到83%,能减小Cu2+浓度过高对微生物的影响;臭氧活性炭系统在进水COD 达到308mg/L时,出水可以达到88mg/L,同时能对甲醛有很好的去除效果。 根据现场的运行情况和水质的分析,PTMEG项目的废水的可生化性能好,里

发酵法L-苏氨酸生产研究

发酵法L-苏氨酸生产研究 摘要L-苏氨酸是一种重要的工业原料,它作为食品及饲料添加剂广泛应用于饲料、保健食品和医药工业。本文介绍了发酵法生产L-苏氨酸的详细工艺,并对工艺流程的进行了的介绍,同时也对生产成本进行了分析。本文对于L-苏氨酸发酵生产有很好的指导作用。 关键词L-苏氨酸;发酵;流程;成本 1 苏氨酸市场需求情况 L-苏氨酸是人体必需的氨基酸之一,人体自身不能合成,必需从食物中摄取,它作为食品及饲料添加剂广泛应用于饲料、保健食品和医药工业。近年来,苏氨酸生产增长迅速;使用植物型饲料,成畜必须添加赖氨酸和苏氨酸。目前全世界苏氨酸的需求量不应低于8万t/年,缺口较大,且每年将以10%~12%的速度递增。在医药方面,苏氨酸是氨基酸大输液的主要成分之一。常用于手术前后、创伤、烧伤、骨折、营养不良、慢性消耗性疾病等的辅助治疗,是临床用量很大的品种。 发酵法生产苏氨酸,其优点是可利用廉价的葡萄糖原料直接生产产品,菌种特性专一,发酵液中几乎不含其它氨基酸,提纯后产品质量好,成本低,易于大规模生产。选择具有国际先进水平高产酸、高转化率基因工程菌种,生产苏氨酸,不但附加值更高,而且能够发挥氨基酸发酵企业自身的优势,改变氨基酸发酵企业产品单一,利润较薄的状况。 2 发酵法L-苏氨酸生产工艺情况 以淀粉为原料,经液化、糖化制得高质量糖液,既而经苏氨酸基因工程菌通过种子罐、发酵罐发酵、发酵结束的苏氨酸发酵液膜过滤后的清液经脱色、浓缩、结晶、干燥、包装得到L-苏氨酸产品;膜过滤后的滤渣经浓缩、喷雾造粒、筛分、干燥、包装得L-苏氨酸菌体饲料蛋白产品。苏氨酸发酵菌种可采用国外具有世界领先水平高产酸、高转化率菌种。 3 发酵法L-苏氨酸技术特点 发酵法L-苏氨酸生产可采用国内外发展成熟的先进技术,使L-苏氨酸生产工艺达到更高水平。 1)制糖可采用美国高效喷射液化技术和复合酶糖化技术,提高淀粉—糖的转化率和DE值,降低生产成本; 2)发酵可采用先进的培养基连消技术,高精度空气膜滤技术,采用高糖流加技

谷氨酸生产工艺及其应用研究

谷氨酸生产工艺及其应用研究 09应化 28 苑亚辉 摘要:谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占有重要地位,参与动物、植物和微生物中的许多重要化学反应。目前,我国许多工厂采用多种方法来提高谷氨酸产率,如选育高产菌种、改进发酵工艺、搞好发酵控制、引进微机控制、增加控制参数等。这些方法对于提高谷氨酸产率非常有效。 谷氨酸是生产味精的主要原料,随着发酵法生产谷氨酸技术的发展,我国味精生产始于1923年,至今已有80多年历史,随着科学技术的不断进步,味精生产技术也在不断变革,由创建之初的以面筋、豆粕为原料水解法生产工艺,改变为现在以淀粉为原料发酵法生产工艺,发酵法生产工艺从1964年在上海味精厂首次投入生产以来,发酵法生产谷氨酸的生产技术进步较大,尤其是近几年随着菌种的突破以及新技术,新设备的应用进展更快,进入九十年代,尤其九五年后,技术进步较快,目前行业最好水平时(仅少数厂家)制糖收率99%以上,发酵产酸11-12%,转化率59-62%,提取收率96-98%精制收率96%,与80年代比较全行业平均制糖收率提高了10%,发酵产酸率提高了117%,转化率提高了43%,提取收率提高了20%,精制收率提高了8.8%,综合技术指标淀粉消耗下降了166% 一.生产工艺 目前,谷氨酸生产厂家多采用等电离交工艺等方法从发酵液中提取谷氨酸,即将谷氨酸发酵液降温并用硫酸调PH值至谷氨酸等电点(pH3.0- 3.2),温度降到10 以下沉淀,离心分离谷氨酸,再将上清液用硫酸调pH至1.5上732强酸性阳离子交换树脂,用氨水调上清液pH10进行洗脱,洗脱下来的高流分再用硫酸调pH1.0返回等电车间加入发酵液进行等电提取,离交车间的上柱后的上清液及洗柱水送去环保车间进行废水处理。该工艺方法存在废水量大,治理成本高,酸碱用量大等缺点此外,部分谷氨酸生产厂家采用连续等电工艺,即将谷氨酸发酵液适当浓缩后控制40℃左右,连续加入有晶种的等电罐中,同时加入硫酸,控制等电罐中H值维持在3.2左右,温度40℃进行结晶,该工艺方法废水量相对较少,但谷氨酸提取率及产品质量较差我们提供一种酸碱用量小,废水量小,且能保证。 谷氨酸提取收率及产品质量高的谷氨酸提取工艺方法,具体包括如下步骤: ①先将谷氨酸发酵液进行过滤,除去发酵液中菌体蛋白质及色素; ②将过滤后的发酵液加热至75 ~95 ,加硫酸调发酵液pH至3.0~4.0,然后进入结晶锅进行蒸发浓缩; ③浓缩至蒸发掉50%~80%水份后,出料至助晶槽缓慢冷却至60 以下,离心分离谷氨酸; ④将离心分离谷氨酸之后的离心水用硫酸调pH至1.5,上柱即上阳离子交换树脂,并用氨水洗脱,洗脱下的高流掺入发酵液中进行蒸发浓缩,返回到第(2)步骤; ⑤上柱后的污水收集到环保车间,进行污水治理 目前,国内味精行业谷氨酸提取体现着两条工艺主线:一是以众多厂家为应用的等电加离交工艺,二是以莲花为代表的浓缩高温连续等电加转晶工艺。同时两条工艺主线间穿插采用膜过滤等电离交工艺大家都比较熟悉,而浓缩高温连续等电转晶工艺是莲花公司本着,能减排、优化环保工艺减少环保压力的目的在国

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