长链二元酸概述
微生物发酵生产十二碳、十三碳和十五碳二元酸
成果名称：微生物发酵生产十二碳、十三碳和十五碳二元酸目的用途：十个碳以上的长链二元酸是一类用途广泛和重要的精细化工产品，是化工上合成一系列高档产品的重要原材料。
十二碳二元酸（ＤＣｌ２）是化工上合成高性能尼龙工程塑料尼龙１２１２，高档服装用尼龙热熔胶和高级涂料及油漆等的重要原材料。
十三碳二元酸（ＤＣＩ３）是化工上合成麝香Ｔ和尼龙工程塑料尼龙１３１３等的重要原料。
十五碳二元酸（ＤＣＩ５）是化工上合成高级麝香香料一环ｔ五酮和麝香酮（即３．甲基．环１一五酮）等的重要原材料。
麝香酮是天然麝香中具有生理活性的主要有效成分之一，可以替代天然麝香配制中成药，我国有３００多种中成药需要麝香配伍。
这些长链二元酸自然界中不存在，化工方法难以合成，而微生物发酵生产，开辟了长链二元酸的新来源，为用途广泛的高性能尼龙工程塑料，高档尼龙热熔胶，高级香料和粉末涂料的产业化生产提供物美价廉的丰富原材利。
我们通过二’Ｆ多年的努力，做了大量的诱变筛选上作，不断创新，不断提高，尤其通过国家“八五”和“九五”利技攻关，培育出三株商产卣株，建立了高效简便的工艺条件，使微生物发酵生产ＤＣｌ２、ＤＣ．３和ＤＣｌ５三种二元酸达到工业化生产程度，技术成熟，发酵产酸水平达到１８０～２００２几，产品质量好，符合应用单位要求，经专家鉴定，总体技术水平为国际领先。
获三项国家发明专利，获多项国家奖和科学院发明奖。
市场价格：ＤＣｌ２为６～６５万元／吨，ＤＣｌ３为７～８万元／吨，ＤＣｌ５为１５一１６万元／吨。
产品成本：ＤＣｌ２和ＤＣｌ３为３～３５万元／吨，ＤＣｌ５为６～７万元／Ⅱ屯。
转让费：面议单位：中国科学院微生物研究所地址：北京市海淀区中关村北一条１３号联系人：陈远童传真号：０１０－－－８２６２６２０８电话：０１０－－６２５５４３８７邮编：１０００８０。
长链二元酸冷却结晶器
长链二元酸冷却结晶器哎呀，这“长链二元酸冷却结晶器”，我一开始听到这个名字的时候，真是一头雾水！啥是长链二元酸？啥又是冷却结晶器？我感觉自己就像掉进了一个神秘的科学漩涡里。
那天，在学校的科学课上，老师神秘兮兮地在黑板上写下了“长链二元酸冷却结晶器”这几个大字。
同学们都交头接耳起来，“这是啥呀？”“听起来好复杂！”老师笑着说：“同学们，别着急，咱们一起来探索这个神奇的东西。
”老师告诉我们，长链二元酸就像是一条长长的链子，由好多小小的化学颗粒组成。
而冷却结晶器呢，就像是一个超级魔法师的魔法盒子！它能把那些小小的颗粒变得整整齐齐，就像排好队的小朋友一样。
“那它到底有啥用呀？”我忍不住大声问道。
老师看了我一眼，说：“这用处可大啦！比如说，它能帮我们做出更好的塑料，让我们的玩具更结实；还能做出更厉害的药品，让生病的人快点好起来。
”我心想，这也太神奇了吧！就像童话故事里的魔法棒一样。
同桌小明凑过来跟我说：“要是我家也有这么个魔法盒子就好了，我就能做出好多好玩的东西。
”我白了他一眼说：“你就做梦吧，这可不是随便能有的。
”后来，老师又给我们讲了长链二元酸冷却结晶器是怎么工作的。
说它先把那些热的溶液放进去，然后慢慢地降温，就像冬天的天气越来越冷，水就会结冰一样，溶液里的东西也会变成一颗颗漂亮的晶体。
我听着听着，脑袋里出现了一幅画面：那些小小的颗粒在魔法盒子里跳着舞，然后慢慢地安静下来，排成了整齐的队伍。
下课铃响了，我还沉浸在那个神奇的世界里。
这长链二元酸冷却结晶器，不就是科学世界里的大宝藏吗？它能给我们的生活带来那么多的变化和惊喜，难道不值得我们去好好探索和研究吗？我决定了，以后我一定要多学科学知识，说不定哪天我也能发明出像这样厉害的东西！。
中国生物法长链二元酸产业发展
2
21世纪 － 工业生物技术时代
工业生物快速发展的六条理由
传传统统化化学学工工业业的的创创新新速速度度很很慢慢 能能源源价价格格上上涨涨 化化工工原原料料供供应应紧紧张张 世世界界化化工工市市场场竞竞争争越越来来越越激激烈烈 工工业业生生物物技技术术进进展展速速度度不不断断加加快快 工工业业生生物物技技术术为为创创新新和和低低成成本本提提供供了了工工具具 提提高高了了对对环环境境的的保保护护
l
赖氨酸
NH2
NH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2
l
戊二胺
NH2
二元酸
-NH-(CH2)5-NH-CO-(CH2)lx-CO-
各种尼龙
CO NH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2
己内酰胺
-NH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CO-
尼龙6
8
中国可能领先的产业: C4生物平台化合物
Bio Excellence
Thank You!
14
中国能源消耗(2000-2008, 单位：百万吨)
374
400
349.5 330
308.2
298.6
300
233.3
224.3
260.6 236.4
122.7
126.8
145.2
163.2
178.9
70.3
60.3
69.4
91.0
200
Im原p油or进t 口 P原ro油du生ct产i
100
163.0 164.0 167.0 169.6 175.9 181.4 184.8 186.3 195.1
中试放大
模拟实际生产 过程的设计
我国长链二元酸行业分析
目录一、行业概况 (3)（一）长链二元酸定义 (3)（二）行业技术水平 (4)1、植物油裂解法 (4)2、有机合成法 (4)3、生物发酵法 (4)（三）长链二元酸分类及应用 (5)1、十一碳二元酸 (5)2、十二碳二元酸（月桂二酸） (5)3、十三碳二元酸（巴西基酸） (6)4、十四碳二元酸 (6)5、十五碳二元酸 (6)6、十六碳二元酸 (7)（四）长链二元酸主要衍生产品（下游行业） (7)1、聚酰胺工程塑料 (7)2、合成高级润滑油 (7)3、高级尼龙工程塑料 (8)4、合成高档尼龙热熔胶 (8)5、合成高级油漆 (9)6、合成耐寒性增塑剂 (9)7、合成高级香料 (9)8、合成高级尼龙粉末涂料 (9)二、行业管理体制 (10)（一）行业管理体制 (10)（二）行业法律法规、部门规章、行业标准 (10)三、行业现状及发展前景 (11)（一）国内外生产情况 (11)1、国外生产情况 (11)2、国内生产情况 (11)（二）行业发展前景 (12)四、长链二元酸市场分析 (13)（一）市场需求分析 (13)1、尼龙工程塑料 (14)2、聚酰胺热熔胶 (15)3、合成香料 (15)4、高级粉末涂料 (16)（二）市场供给分析 (16)五、长链二元酸行业竞争分析 (17)（一）全球竞争格局 (17)（二）国内主要生产企业 (17)1、山东瀚霖生物技术有限公司 (18)2、上海凯赛生物科技有限公司 (18)3、淄博广通化工有限责任公司 (19)4、青岛多元生物工程技术有限公司 (19)5、山东隆和通生物化工科技有限公司 (19)6、南通圣诺鑫生物科技有限公司 (20)7、淮安中科生物化工有限公司（清江石化） (20)（三）行业壁垒 (20)1、技术壁垒 (20)2、投资规模壁垒 (21)六、影响长链二元酸行业发展的因素分析 (21)（一）有利条件 (21)1、长链二元酸行业受到国家、地方政策支持 (21)2、生物发酵法技术先进，优势明显 (22)3、行业处于成长期，下游消费市场广阔 (22)4、产品替代进口，推动行业增长 (23)（二）风险因素 (23)1、产品出口为主，国内下游消费市场启动缓慢 (23)2、产品成本偏高，行业景气周期波动风险 (24)3、投资规模巨大，企业财务风险不容忽视 (24)4、行业竞争风险 (24)个人总体判断1、从国内长链二元酸生产企业官方网站搜集到的信息看，都声称获得了中科院微生物所的技术转让，企业的技术转让情况必须谨慎核实。
长链二元酸发酵的特点及其控制
长链二元酸专栏长链二元酸发酵的特点及其控制陈远童(中国科学院微生物研究所 北京 100080) 微生物发酵生产长链二元酸是以正烷烃为原料,它与历来以糖质为原料的发酵不同,有其自身的特点:(1)四相体系的发酵:以糖质为原料进行微生物发酵时,只有菌体、空气和水三相体系,糖质原料易溶于水;而烃类发酵却是菌体、空气、烃类(油)和水四相体系,石油烃类形成小油滴,微生物才能接触到烷烃,利用和氧化烷烃,产生二元酸。
(2)需氧量和放热量大:微生物发酵正烷烃生成二元酸时,增加了四个氧原子,因此需氧量大。
有人经过试验和计算,认为烷烃发酵需氧量和放热量都是糖发酵时的2～3倍。
(3)长链二元酸在水中溶解度小:长链二元酸易溶于乙醚、乙醇、酮类等有机溶剂中,而难溶于水,它们在水中的溶解度很小,而且随温度的变化改变也不大。
由于烷烃发酵与糖质发酵相比,有其自身的特点,所以对其发酵工艺及条件的控制就更为重要。
(1)搅拌速度:搅拌速度的快慢,既影响烷烃在水中的分散程度,又影响溶氧量,它对石油发酵生产二元酸尤为重要。
在可能条件下,搅拌速度越快越好。
(2)p H 控制:生产二元酸的假丝酵母菌株,其生长和产酸的最适p H 不相同,生长的最适p H 为510左右,而产酸的最适p H 为810左右。
目前在二元酸发酵中,有同步发酵和异步发酵两种方法:所谓同步发酵,就是菌体生长和氧化产酸同步进行,作者采用的是同步发酵法。
所谓异步发酵,就是把菌体生长和产酸分成两个明显阶段,日本植村等和国内抚顺石化院在发酵生产DC 13时,就采用此法。
在发酵过程中,控制好p H ,既有利于难溶于水的长链二元酸变成易溶于水的二元酸盐,又有利于抑制β-氧化,从而提高产酸速率和二元酸的纯度。
(3)溶解氧(DO ):发酵液中溶氧量大小受3个因素的影响:(1)通气量:通气量越大,溶氧值越高,但过大的通气量会造成泡沫太多,易染杂菌,而且造成电力消耗大,成本高;(2)罐压:罐压升高,溶氧值也升高;(3)搅拌速度:溶氧值随着搅拌速度增加而增高。
长链二元酸的国内外应用及经济分析
长链二元酸的国内外应用及经济分析目录提要 (1)前言 (2)1 长链二元酸的性质 (2)2 聚酰胺工程塑料 (3)3 服装用聚酰胺类热熔胶 (5)4 合成香料 (7)5 合成润滑油 (8)6 高温高压电容器用电解液 (10)7 其它精细化工方面 (12)参考文献 (13)长链二元酸的国内外应用及经济分析提要：本文系统的介绍了长链二元酸的生产、性能及国内外应用情况，并对具有发展前景的聚酰胺工程塑料、服装用聚酰胺类热熔胶、合成香料、合成润滑油及高温高压电容器用电解液等进行了重点阐述及经济分析。
对于长链二元酸的生产具有一定的促进作用。
前言长链二元酸是指由十个以上碳链组成并含有两个羧基官能团的有机物，即包括各种位置取代、饱和及不饱和二元酸。
本文主要介绍的是饱和直链双末端取代的α,•ω—二羧基长链二元酸，其分子式为：HOOC(CH2)nCOOH，n≥8。
长链二元酸长期以来是以天然植物油为原料，通过水解、氧化断链或裂解得到，如蓖麻油经过碱热裂解得到癸二酸，芥酸经臭氧化得到十三烷二酸等。
但是用天然植物油生产长链二元酸，生产工艺复杂，消耗定额高。
而且由于受产地，自然灾害的影响原料供应不稳，限制了长链二元酸的产量，影响了长链二元酸产品的开发及应用。
生物技术应用于石油化工领域，为长链二元酸的生产开辟了新的途径。
七十年代后期,研究人员在油田及土壤中分离并培养出一种能同化长链烷烃的菌种—热带假丝酵母，•该菌种可以使C9～C18长链烷烃(液体石蜡)双末端氧化形成α,ω—长链二元酸。
用微生物发酵法生产长链二元酸的方法具有选择性强，能耗低，产品易于分离，生产成本低等特点。
目前，国外已有许多公司和厂家正在进行发酵法生产二元酸的研究或试生产。
日本矿业公司建有200t/a的十三碳二元酸的中试装置，美国、德国、荷兰在这方面也做了大量工作。
我国对长链二元酸的研究开发和利用工作是从70年代后期开始的，中国科学院上海植物生物研究所[1]、北京微生物研究所[2]沈阳林土所及清华大学[3]等，选育优良菌种，•使二元酸的产酸率有了明显的改善，并且在苏州香料厂、靖江溶剂厂和开封化工三厂等建了十三碳二元酸的小型试生产装置[4]。
利用热带假丝酵母发酵生产长链二元酸的研究进展
前 发酵 工 业 放 大 技 术 已成 熟 。据 Ｃ Ｎ１ ９ ２ ８ １ ０ Ｏ Ａ 报 道 利用 Ｃ Ｈ一 １ ４ — ２ ０ ４ 菌 株在 ５ ０ ｍ。发 酵 罐 中 发酵 １ ３ ０ ｈ ，
理生 态研 究所 、 中国石化抚 顺 石化 研究 院 ， 这 ３家科研
可分 为 ５ 个 步骤 ： （ １ ） 酵母 细胞 吸 收烷烃并 转运 至细胞
内； （ ２ ） 烷烃 被 Ｐ ４ ５ ０酶 系 ａ 一 氧化成 Ｄ Ｃ Ａ 。 ； （ ３ ） 十 二碳
面 的研究 主要集 中在 以下 ３ 个 方面 ： （ １ ） 长链 二 元酸产
抚顺石 化研 究 院从 中 国科 学 院上海 植物生 理生态研 究 所 购取 热 带 假 丝 酵母 菌株 ， 开 展 微 生 物 发 酵 制 备 Ｄ Ｃ Ａ 十 三碳 二元 酸 （ Ｄ Ｃ Ａ 。 ） 的应 用 开 发 研 究 。其 中热带 假丝 酵 母 突 变 株 Ｓ Ｐ ２ ＵＶ２ ５ ６已用 于工 业 化 发 酵生产 ＤＣ Ａ 培养 ６ ｄ的 平 均 产 酸 量 为 １ ５ ６ ． ５ ｇ・ Ｉ ＿ 。 ， 而Ｄ Ｃ Ａ。 在 ｌ Ｏ Ｉ 发 酵 罐 中培 养 ６ ｄ的平 均产 酸 量为 １ ７ ０ ｇ・ Ｉ ＿ 。 ， 但 工 业化应 用 报道较 少 ］ 。
利 用 热 带 假 丝 酵 母 发 酵 生产 长 链 二 元 酸 的 研 究 进 展
桂 秋芬 。 姚 嘉晏 。 蒋洋松 ， 赵意 平
（ 淮安 清 江石 油化 工有 限责任 公 司， 江 苏 淮安 ２ ２ ３ ０ ０ ２ ）
长链二元酸结晶器
长链二元酸结晶器一、长链二元酸结晶器的神奇世界说到长链二元酸结晶器，可能大部分人脑袋一转，心里就开始打鼓：“这东西能吃吗？能喝吗？”别急，听我慢慢给你道来。
长链二元酸听着就挺专业吧，其实就是一种由两个酸性基团组成的化学物质，常常用于工业化学合成、药物制造、塑料生产这些地方，哪儿都能见到它的身影。
光是酸性基团就让它变得有点“高冷”，不是大家日常吃的酸菜、酸梅那种酸。
它的“长链”部分更是让人联想到了某种复杂的化学大楼，里面的分子们像是跑步机上的健身达人，忙得不亦乐乎，转来转去，啥都不落下。
至于结晶器，别看名字这么高大上，实际上它是个啥？简单来说，就是一个大容器，能够让这些长链二元酸的分子们冷静下来，慢慢地排列成漂亮的结晶形态，就像一群演员在剧场里有序地站好队，等着上场。
大家可以想象，结晶器就像是一个调皮捣蛋的小朋友。
你给它原料，它并不急着做事。
它需要时间，慢慢地，慢慢地，化学反应在它里面进行，然后那些原本不安分的分子，就开始乖乖地按照规则走起了“圆圈舞”。
有趣的是，这个过程其实非常像做饭。
你必须耐心地等待，不能急。
只要等得够久，食材才能入味，结果才会让你满意。
不然，火候不到，化学反应不完全，那些长链二元酸就没法顺利结晶了，产品就会一团糟。
是不是挺神奇的？二、结晶器的工作原理：别看它懒，效率高着呢那这玩意儿到底是咋工作的呢？嗯，说得简单点，就好比你在厨房做菜。
结晶器里有一种叫做“溶剂”的东西，它能帮助那些长链二元酸“舒展身姿”，让它们在合适的环境下变得活跃。
然后，时间到了，这些活跃的分子就开始聚在一起，形成结晶。
想象一下，一群小分子就像是参加舞会的小伙伴，刚开始大家是四散的，没人认识谁，挺散漫的。
可是，等到音乐响起，一切都开始有了节奏，每个小分子都开始和周围的伙伴有了默契，最终大家就“手牵手”站在了一起，形成了结晶。
说实话，结晶器就是这种舞会的舞台，它提供了一个完美的环境，让小分子们能够找到彼此，建立起友谊，然后在舞台上展示自己。
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长链二元酸
石油三厂研究所
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一、长链二元酸的概况
长链二元酸是指碳链中含有10个以上碳原子的直链二元酸,是化
工过程中重要的中间原料，是合成麝香-T、共聚酰胺热熔胶、尼龙工
程塑料等特殊用品的主要原料。以长链二元酸为基础原料生产合成高
级香料麝香、高级尼龙橡胶、高温电解质、高档热熔胶、耐寒增塑剂、
高级润滑油、高级油漆和涂料等精细化工产品，被广泛应用于化工、
轻工、农药、医药、液晶材料等领域。
长链二元酸的结构通式为：
HOOC--(CH2)nCOOH (n=9--16)
缩写形式为DC11—DC18。
二、长链二元酸的理化性质
长链二元酸通常是指直碳链两端均为羧基的有机化合物，习惯上
将碳原子数超过十的二元酸称为长链二元酸
。
十一碳二元酸：主要用于聚酰胺高档工程塑料，是尼龙1011、
尼龙611的主要原料，还可作为高档热熔胶、高档润滑剂和合成麝
香的重要原料
。
表1 十一碳二元酸理化性质及质量指标
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项 目 指 标
分子式：C11H20O4
总酸≥ 99%
含量≥ 97%
熔点 110.0—113.0℃
水分≤ 0.6%
外 观
白色磷片或粉沫状固
体
十二碳二元酸：(DDDA/月桂二酸)主要用于聚酰胺高档工程塑
料，是尼龙1212、尼龙612的主要原料，还可以制备高级香料中间
体、高档润滑油、高档防锈剂、高级粉末涂料、热熔胶、合成纤维以
及其它聚合物。
表2 十二碳二元酸理化性质及质量指标
项 目 指 标
分子式：C12H22O4 P级 S级
总酸≥ 99% 99%
含量≥ 97% 98.5%
熔点 126.5——129.0℃ 129.0——131.0℃
水分≤ 0.6% 0.4%
外 观 白色磷片或粉沫状固体
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十三碳二元酸：(巴西基酸)主要用于制备高级香料及麝香T、热
熔胶及其它黏合剂，也是高档尼龙1313的主要原料。
表3 十三碳二元酸理化性质及质量指标
项 目 指 标
分子式：C13H24O4
总酸≥ 99%
含量≥ 97%
熔点 111.0——114.0℃
水分≤ 0.6%
外 观
白色磷片或粉沫状固
体
三、
长链二元酸的生产
长链二元酸在自然界不存在，十二碳二元酸可以丁二烯为原料进
行化工合成，但工艺复杂，条件苛刻，既需高温、高压，又需防火、
防爆、防毒设备，收率低、成本高，尤其是环境污染严重。
化工合成长链二元酸的其他生产方法是用硝酸，高锰酸钾等氧化
剂对脂肪酸进行氧化，产物是混合物，需要进行分离，而且有大量废
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水排放。也有的品种使用羰基合成法，技术复杂，催化剂设备投资大。
综合成本高。
生物发酵法长链二元酸生产技术运用生物技术合成长链二元酸
的新技术。应用生物技术方法，以正烷烃为原料，由特殊细菌进行发
酵氧化，再从产物中分离出长链二元酸。采用微生物方法生产长链二
元酸，有化学合成方法不可比拟的优越性。对正构烷烃原料要求不高，
生产工艺简单，生产条件温和，整个过程在常温常压下进行，收率高、
成本低，且基本不产生三废。
我国在长链二元酸生物发酵领域已经获得一系列突破，占领了这
一生物合成技术的制高点，并成功实现产业化。目前，长链二元酸生
物合成的新工艺新方法已在、等地进行转化，先后有4家工厂建成投
产，年产能力超过1万吨。
四、
长链二元酸的应用
表4 长链二元酸的应用
对应的正
构烷烃原料 用途
壬二酸 正壬烷 用于生产增塑剂壬二酸二辛酯（DOZ）及香料、润滑油、油剂、聚酰胺树脂，还可用于医药行业以及
电容器电解液生产。
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十一碳二元酸 正十一烷 工程塑料尼龙1011、尼龙611，高档热熔胶、高
档润滑剂和合成麝香的重要原料。
十二碳
二元酸
正十二烷 工程塑料尼龙1212、尼龙612的主要原料，还可以制备高级香料中间体、高档润滑油、高档防锈剂、
高级粉末涂料、热熔胶、合成纤维以及其它聚合物。
十三碳二元酸 正十三烷 工程塑料尼龙1313，高级香料及麝香T、热熔胶
及其它黏合剂的主要原料。
十四碳
二元酸
正十四烷 制备高级香料中间体、高档润滑油、高档防锈剂、高级粉末涂料、热熔胶的主要原料，尤其在粉末涂
料和香料行业中有其独特性能。
十五碳二元酸 正十五烷 主要用于香料行业和制药行业，可用于合成环十
五酮、环十五酯和人造麝香酮
十六碳
二元酸
正十六烷 制备高级香料中间体、高档润滑油、高档防锈剂、高级粉末涂料、热熔胶的主要原料，尤其在粉末涂
料和香料行业中有其独特性能。
十八碳
二元酸
正十八烷 制备高级香料中间体、高档润滑油、高档防锈剂、高级粉末涂料、热熔胶的主要原料，尤其在粉末涂
料和香料行业中有其独特性能。
此外，十二碳二元酸及其酸酐还可用作环氧及丙烯酸树脂固化
剂，环氧丙烯酸涂料(GMA 涂料)中作为交联剂等。十四碳二元酸及
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其酸酐还可用作化工及医药中间体，环氧及丙烯酸树脂固化剂，聚酯
改性添加剂，聚氨酯软泡促进剂等。