【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生物化工領域，具體涉及一種2,3-丁二醇的分離方法。
技術介紹
1、2,3-丁二醇是一種化學物質，分子式為c4h10o2，無色黏稠狀液體，低溫下為晶體，能與水混溶，溶于醇和醚。目前，2,3-丁二醇的生產方法主要有兩種：化學法和生物發酵法。化學法以來自于石油裂解產物為原料，在高溫高壓下催化水解得到2,3-丁二醇，該法生產工藝復雜，反應條件苛刻，對于設備要求高，不利于實現2,3-丁二醇工業規模化的生產。生物發酵法以可再生生物質為原料，在常溫常壓下生產2,3-丁二醇，生物發酵法克服了傳統化工的條件限制，原料來源廣泛且可再生，符合綠色化工生產的要求，例如可以以純天然的植物油水解或轉酯化產生的甘油為原料，發酵生產2,3-丁二醇。
2、目前，生物發酵制備2,3-丁二醇的過程中，通常是先對2,3-丁二醇發酵液初步提純以去除蛋白、鹽以及部分水，獲得2,3-丁二醇濃縮液，然后精餾提純，而在精餾提純工藝中，目前普遍認為，當需要分離出的目標產物的沸點明顯大于水，則水與目標產物的混合物的沸點通常小于目標產物，如果需要在同一個精餾塔中分離出水與目標產物時，遵循沸點越低的在相對較上的位置采出的原則，按照沸點從低至高的排序：水＜水與目標產物的混合物＜目標產物＜其他更高沸點的物質，則從塔頂向下向塔釜延伸，依次采出的物質排序為：水、水與目標產物的混合物、目標產物、其他更高沸點的物質，按照上述原則，當在精餾塔的中間位置進料時，則通常需要在進料位置以下的側線或者底部采出目標產物，否則普遍認為目標產物的純度難以符合預期。因此，按照目前現有技術
3、但是實踐中，這種分離提純方式對于2,3-丁二醇的生產企業而言，一個產品就需要2-3個精餾塔的投資，對企業的成本管理造成極大困擾。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是克服現有技術中的一個或多個不足，提供一種改進的2,3-丁二醇的分離方法，該方法能夠以一個精餾塔實現水、2,3-丁二醇和1,3-丙二醇這三種物質的分離，從而大幅降低精餾塔設備投資，且分離出的2,3-丁二醇的純度能夠達到99.5％以上。
2、為達到上述目的，本專利技術采用的一種技術方案是：
3、一種2,3-丁二醇的制備方法，該制備方法包括：采用生物發酵法制備2,3-丁二醇發酵液，對所述2,3-丁二醇發酵液提純以去除蛋白、鹽以及部分水，獲得濃縮液，特別地，所述制備方法還包括：
4、對所述濃縮液進行蒸餾，脫出重組分，獲得蒸餾液；
5、采用活性炭吸附所述蒸餾液，脫色除味，獲得脫色除味液；
6、將所述脫色除味液從精餾塔的中部進料，在精餾塔的塔頂分離出水，且控制塔頂的水的回流比為2.2-10，塔頂操作壓力為50-100mmhg，在進料位置與塔頂之間的采出位置采出2,3-丁二醇，其純度大于等于99.5％；
7、其中，所述精餾塔的理論塔板數為n，由上而下計數，當所述脫色除味液的進料位置在n/2±m塊塔板處時，2,3-丁二醇的采出位置在(n/2±m)-t塊塔板處，m為0-15，t為5-30。
8、進一步地，2,3-丁二醇的采出位置在(n/2±m)-t塊塔板處，m為0-10，t為12-25。
9、更進一步地，2,3-丁二醇的采出位置在(n/2±m)-t塊塔板處，m為0-8，t為14-22。
10、根據本專利技術的一些優選方面，所述精餾塔的理論塔板數n為50-100。
11、在本專利技術的一些實施方式中，所述精餾塔的理論塔板數n為50-70。
12、根據本專利技術的一些優選且具體的方面，控制塔頂的水的回流比為2.2-6。
13、根據本專利技術的一些優選且具體的方面，控制塔頂操作壓力為80-90mmhg。
14、根據本專利技術的一些優選且具體的方面，控制所述精餾塔的塔頂溫度為48-52℃，塔釜溫度為120-150℃。
15、在本專利技術的一些實施方式中，所述脫色除味液中，水占30％-45％，2,3-丁二醇占12％-20％，1,3-丙二醇占40％-50％。
16、在本專利技術的一些實施方式中，所述濃縮液的含水量小于等于40％，所述蒸餾的工藝參數為：塔頂操作壓力為5-10mmhg。
17、在本專利技術的一些實施方式中，制備所述濃縮液的實施方式包括：以可再生生物質為原料，采用克雷伯氏菌發酵生產2,3-丁二醇，獲得2,3-丁二醇發酵液，對所述2,3-丁二醇發酵液依次進行用于除菌除蛋白的超濾、用于脫鹽的電滲析、用于脫除部分水的多效蒸發。
18、在本專利技術的一些實施方式中，所述超濾采用陶瓷膜進行，陶瓷膜的過濾孔徑為5nm-50nm。更優選地，所述超濾采用陶瓷膜進行，陶瓷膜過濾孔徑為5-20nm。實際操作中，超濾不僅伴隨著過濾，而且還會伴隨著加水透析，因此，超濾后的濾液可能更重，這是已有技術，在此不做具體贅述。
19、在本專利技術的一些實施方式中，所述電滲析采用的離子交換膜是異相膜或半均相膜，電滲析脫鹽后脫鹽液的電導率降低至2000μs/cm。更優選地，所述電滲析的工藝參數為：采用的離子交換膜是異相膜，電滲析脫鹽后脫鹽液的電導率降低至1500μs/cm。
20、在本專利技術的一些實施方式中，所述多效蒸發采用多效蒸發器進行，所述多效蒸發器為三效蒸發器、四效蒸發器、五效蒸發器、六效蒸發器或七效蒸發器等，且為減壓蒸發。更優選地，所述多效蒸發采用多效蒸發器進行，所述多效蒸發器的工藝參數為：采用三效蒸發器或四效蒸發器，末效蒸發器操作壓力為-0.093～-0.099mpa。
21、本專利技術提供的又一技術方案：一種2,3-丁二醇的生產裝置，所述2,3-丁二醇的生產裝置包括依次連通的發酵裝置、超濾裝置、電滲析裝置、多效蒸發器、蒸餾塔、吸附塔和精餾塔；
22、其中，所述發酵裝置以可再生生物質為原料，采用克雷伯氏菌發酵生產2,3-丁二醇，獲得2,3-丁二醇發酵液；
23、對所述2,3-丁二醇發酵液依次采用所述超濾裝置除菌除蛋白、采用所述電滲析裝置脫鹽、采用所述多效蒸發器脫除部分水，獲得濃縮液；
24、對所述濃縮液采用所述蒸餾塔脫出重組分，獲得蒸餾液，對所述蒸餾液采用所述吸附塔脫色除味，獲得脫色除味液；
25、將所述脫色除味液從所述精餾塔的中部進料，在所述精餾塔的塔頂分離出水，且控本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，該分離方法包括：
2.根據權利要求1所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，制備所述脫色除味液的方法包括：
3.根據權利要求2所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，所述濃縮液的制備方法包括：以可再生生物質為原料，采用克雷伯氏菌發酵生產2,3-丁二醇，獲得2,3-丁二醇發酵液，對所述2,3-丁二醇發酵液依次進行用于除菌除蛋白的超濾、用于脫鹽的電滲析、用于脫除部分水的多效蒸發，所述可再生生物質包括甘油。
4.根據權利要求3所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，所述2,3-丁二醇發酵液的成分還包括丁二酸、乙醇以及甘油。
5.根據權利要求2所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，所述濃縮液的含水量小于等于40％。
6.根據權利要求2所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，所述蒸餾的工藝參數為：塔頂操作壓力為5-10mmHg。
7.根據權利要求1所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，所述精餾塔的理論塔板數n為50-100，2,3-丁二醇的采出位
8.根據權利要求7所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，所述精餾塔的理論塔板數n為50-70，2,3-丁二醇的采出位置在(n/2±m)-t塊塔板處，m為0-8，t為14-22。
9.根據權利要求1所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，控制塔頂的水的回流比為2.2-6，控制塔頂操作壓力為80-90mmHg，控制所述精餾塔的塔頂溫度為48-52℃，塔釜溫度為120-150℃。
10.根據權利要求1所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，所述2,3-丁二醇的分離方法采用的處理裝置包括：
...【技術特征摘要】
1.一種2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，該分離方法包括：
2.根據權利要求1所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，制備所述脫色除味液的方法包括：
3.根據權利要求2所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，所述濃縮液的制備方法包括：以可再生生物質為原料，采用克雷伯氏菌發酵生產2,3-丁二醇，獲得2,3-丁二醇發酵液，對所述2,3-丁二醇發酵液依次進行用于除菌除蛋白的超濾、用于脫鹽的電滲析、用于脫除部分水的多效蒸發，所述可再生生物質包括甘油。
4.根據權利要求3所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，所述2,3-丁二醇發酵液的成分還包括丁二酸、乙醇以及甘油。
5.根據權利要求2所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在于，所述濃縮液的含水量小于等于40％。
6.根據權利要求2所述的2,3-丁二醇的分離方法，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅吉安，張赟，石國柱，劉賓，張春榮，張宏全，石明樹，計偉，
申請(專利權)人：蘇州蘇震生物工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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