丁二酸二油醋磺酸钠合成及纯化方法的改进

丁二酸的制备方法与工艺优化丁二酸（butanedioic acid）又称为琥珀酸，它是一种重要的有机酸。

丁二酸具有广泛的应用，包括作为工业原料、食品添加剂、医药中间体等。

因此，它的制备方法和工艺优化对于工业和科学研究都具有重要意义。

一、丁二酸的制备方法丁二酸一般有两种制备方法，分别为氧化法和合成法。

1. 氧化法氧化法是通过适当的氧化剂对1，4-丁二醇（BDO）进行氧化反应得到丁二酸。

氧化反应的机理是1，4-丁二醇被氧化剂氧化成为丁二酸。

氧化剂可以选择过氧化氢、硝基甲烷、锰酸钾等。

过氧化氢是一种常用的氧化剂，具有高效、环保等特点。

硝基甲烷则具有成本低、易得、生产成本低等优点。

锰酸钾作为催化剂，可在反应中起到催化作用。

但氧化法的缺点也比较明显，如反应条件苛刻、反应产物易受到氧化剂残留的影响等。

2. 合成法合成法是通过1,3-丁二醇或苯乙烯在适当的反应条件下进行酯化反应，制备出丁二酸。

酯化反应的机理是1，3-丁二醇或苯乙烯与丙酮酸酯在催化剂的作用下形成丁二酸。

催化剂可以选择硫酸、盐酸、氢氟酸等。

经过实验比较发现，采用氢氟酸作为催化剂反应更加容易，产物纯度也较高。

而且，这种反应条件相对简单，不会产生类似氧化反应那样的问题。

二、工艺优化1. 催化剂的选择与性能优化催化剂是反应中的关键，催化剂的选择和性能优化关系到反应的效率和产物的纯度。

针对氧化法和合成法，在催化剂的选择上具有不同的特点。

在氧化法中，氧化剂和催化剂的结合是关键。

氧化剂的选择要根据确保反应的高效、安全和环保等要素。

同时，要考虑氧化剂残留的影响，给后续的制备工艺带来衍生的问题。

而在合成法中，催化剂的选择可以有多种。

硫酸、氢氟酸等都是常见的催化剂，但它们的催化效率和产物质量都需要优化。

硫酸的酸催化活性较高，可使产物质量得到保证，但生成硫酸酯会污染环境。

氢氟酸作为固体酸催化剂，更容易掌控反应条件，产物质量更高。

2. 反应条件优化反应条件的选择和优化对反应效率和产物质量都至关重要。

丁二酸生产方法对比丁二酸（C4H6O4）是一种重要的有机化工原料，广泛应用于合成树脂、染料、药物和食品添加剂等领域。

目前，有多种方法可以生产丁二酸，其中以乙烯为原料生产的方法最为常见。

本文将对乙烯法生产丁二酸与其他方法进行对比分析。

1.乙烯法生产丁二酸乙烯法生产丁二酸的基本步骤如下：（1）将乙烯与空气进行氧化反应，生成丁二酸。

（2）通过蒸馏过程分离和纯化丁二酸。

乙烯法生产丁二酸具有以下优点：（1）乙烯作为原料易得且价格相对较低，可以实现大规模生产。

（2）反应条件温和，产率较高，反应过程相对简单。

（3）丁二酸的纯度较高，可直接应用于不同的领域。

2.古典过程法生产丁二酸古典过程法生产丁二酸的基本步骤如下：（1）将正丁醇氧化生成丁酸。

（2）将丁酸进行脱水生成丁二酸。

古典过程法生产丁二酸的特点如下：（1）原料的选择相对较为广泛，可以利用甘油、醋酸等进行丁二酸的合成。

（2）工艺流程比较复杂，需要进行多步反应和分离纯化步骤，且反应条件较为苛刻。

（3）生产成本相对较高，丁二酸纯度不容易控制。

3.生物法生产丁二酸生物法生产丁二酸的基本原理是利用微生物菌种，通过将废弃物或可再生原料进行发酵反应，使其产生丁二酸。

常用的发酵菌株包括野酵母、青霉等。

生物法生产丁二酸的优点如下：（1）可利用废弃物或可再生资源进行丁二酸的生产，具有循环利用的经济性和环境友好性。

（2）反应条件相对温和，可以在较低温度和压力下进行。

（3）可以根据需要调整菌株，改变发酵条件，实现对丁二酸质量和纯度的控制。

总体来说，乙烯法生产丁二酸是目前最主要、最成熟的工业化生产方法。

这种方法具有高效、低成本、高纯度的优点，已经在全球范围内得到广泛应用。

古典过程法生产丁二酸虽然具有一定的局限性，但对于一些特殊的原料和产品要求仍然具有一定的应用前景。

生物法生产丁二酸由于其环境友好、可持续性的特点，正在逐渐得到工业界的重视，并在一些特殊领域中得到应用。

但是，生物法的产量还相对较低，技术和经济问题仍需要研究和突破。

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201310447185.6(22)申请日 2013.09.27C07C 55/10(2006.01)C07C 51/42(2006.01)(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址210048 江苏省南京市六合区大厂新华路777号申请人中国石化扬子石油化工有限公司(72)发明人刘经伟 马江峰 李泽壮 陈韶辉马英武 方晓江 李晓强 刘丽娟(74)专利代理机构南京知识律师事务所 32207代理人韩朝晖(54)发明名称一种从丁二酸盐发酵液中提取高纯度丁二酸的方法(57)摘要本发明属于生物化工分离技术领域，公开了一种从丁二酸盐发酵液中提取高纯度丁二酸的工艺。

其技术方案包括丁二酸发酵液离心和微滤脱除菌体、大颗粒悬浮物和生物大分子、微滤液体浓缩、浓缩液加入氧化剂氧化脱色、酸性条件结晶、低碳分子有机醇中重结晶和干燥的过程。

在丁二酸浓缩液中加入氧化脱色剂，脱色效果较好，且不会破坏丁二酸盐的结构。

后续进行的重结晶使得产品具有更低的色度和氮含量，保证了丁二酸最终产品的纯度。

重结晶采用的溶剂可以采用蒸馏的方式循环使用，成本低廉。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页(10)申请公布号CN 104513151 A (43)申请公布日2015.04.15C N 104513151A1/1页1.一种从丁二酸盐厌氧发酵液中提取高纯度丁二酸的方法，包括以下步骤：1）将丁二酸盐厌氧发酵液通过离心、超滤脱除菌体、大颗粒悬浮物和生物大分子得到超滤清液；2）对收集的超滤清液进行减压浓缩，得到浓缩液；3）在浓缩液中加入氧化剂发生氧化反应，得到澄清的脱色液；4）脱色液在酸性条件下结晶、过滤，得到丁二酸粗品；5）将丁二酸粗品在低碳分子醇溶剂中进行重结晶；6）重结晶样品进行过滤、干燥，得到丁二酸精制产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中，减压浓缩是在温度为80~125℃，绝对压力为0.02~0.09MPa 的条件下进行，浓缩倍数为4~9倍。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公布说明书[11]公开号CN 101643400A [43]公开日2010年2月10日[21]申请号200910087820.8[22]申请日2009.06.26[21]申请号200910087820.8[71]申请人安徽丰原发酵技术工程研究有限公司地址233010安徽省蚌埠市胜利西路北侧[72]发明人李荣杰 尚海涛 潘声龙 吴鹏举 [74]专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司代理人杨静[51]Int.CI.C07C 55/10 (2006.01)C07C 51/02 (2006.01)权利要求书 1 页 说明书 4 页[54]发明名称一种从发酵液中提取丁二酸的方法[57]摘要本发明涉及一种从发酵液中提取丁二酸的方法，包括如下步骤：1)将丁二酸发酵液除菌、除杂，得到丁二酸盐溶液；2)将丁二酸盐溶液与氯化钙反应，生成丁二酸钙沉淀；3)反应液固液分离，得到丁二酸钙固体；4)将丁二酸钙固体与盐酸反应，降温析出丁二酸固体；5)反应液固液分离，得到丁二酸。

该方法的收率高、产品质量好、原辅材料消耗少、能源消耗低，适合大规模生产。

200910087820.8权 利 要 求 书第1/1页 1、一种从发酵液中提取丁二酸的方法，包括如下步骤：1)将丁二酸发酵液除菌、除杂得到丁二酸盐溶液；2)将丁二酸盐溶液与氯化钙反应，生产丁二酸钙沉淀；3)反应液固液分离，得到丁二酸钙固体；4)将丁二酸钙固体与盐酸反应，生成氯化钙和丁二酸；5)降温至5℃-55℃析出丁二酸固体；6)反应液固液分离，得到丁二酸和氯化钙溶液。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述的丁二酸溶液的浓度为3％-50％。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述除菌、除杂可以采用过滤分离和/或沉降分离进行。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述反应温度为20℃-95℃。