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微生物发酵法生产1,3-丙二醇

时间:2019-12-06     来源:    点击:

一、产品和技术简介

本技术针对当前1,3-丙二醇生产现存的问题,采用克雷伯氏杆菌将甘油转化为1,3-丙二醇,在实验室小试研究成果的基础上,开展了放大到1立方米和20立方米发酵罐的中试试验。提出了葡萄糖好氧发酵生产甘油与甘油厌氧、微氧发酵生产1,3-丙二醇相结合的两步发酵工艺,并首次提出并采用了酒精沉淀预处理技术,解决了产品难以提取分离的瓶颈问题。该技术在教育部组织的鉴定会上被评为国际先进技术,获辽宁省技术发明二等奖。

二、应用范围

1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,可用作溶剂、抗冻剂或保护剂、精细化工原料以及新型聚酯和聚氨酯的单体。其与聚对苯二甲酸合成的新型聚酯材料聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)相比具有许多优良的特性。如尼龙样的弹性恢复、抗紫外、臭氧及氮氧化物的着色性、低静电、低水吸附、全色范围内无需添加任何特殊化学品而呈现出的良好连续印染性及可生物降解性等。PTT不仅可以作为新型合成纤维在地毯和纺织品方面有着广阔的应用前景,在工程热塑性塑料领域也有巨大的应用潜力。目前,国外的一些大牌公司正加紧开发1,3-丙二醇及PTT在纺织和地毯等行业中的应用,如壳牌(Shell)和杜邦(Du pont)公司已先后开发出性能优良的空气变形纱(BCF)、地毯、PTT织物(Corterra)以及玻璃纤维填充的PTT热塑性工程塑料等。

此外,1,3-丙二醇还可用作增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂的合成,也可作为产品中的组分如化妆品、打印机墨水、清洁剂、稳定剂和燃料电池燃料等的添加剂来提高产品的性能。作为医药和有机合成的中间体,1,3-丙二醇可用于食品、化妆品和制药等行业。1,3-丙二醇可替代乙二醇、1,4-丁二醇和新戊二醇等中间体生产多醇聚酯及作为碳链延伸剂,还可用于制备其它不饱和聚酯,如聚萘二甲酸丙二醇酯(PTN)和共聚聚酯以及制备新型聚氨酯树脂等。

三、知识产权情况

该技术已经申请专利11项,授权6项。

四、规模与投资

两步发酵法生产1吨1,3-丙二醇成本约为1.96万元/吨,如采用一步发酵法的生产成本约为1.58万元/吨。按年产万吨1,3-丙二醇计算,一步法生产1,3-丙二醇的成本投资约为2.5-3.0亿,两步法生产1,3-丙二醇的成本投资约为5亿左右,据壳牌(Shell)公司预测,若全球聚酯市场的10%被PTT纤维占有,则全球PTT需求量将超过100万吨,需1,3-丙二醇36万吨。近年来我国的聚酯纤维产量快速增长,而PTT正是未来聚酯纤维的重要替代产品之一,因此国家相关规划也将PTT产品作为未来新产品研究开发的重点。

五、提供技术的程度和合作方式;

提供全部成熟技术。一次性全部或分支转让,也可采用技术入股等多种合作形式。

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