2,3-丁二醇作為一種非常有潛力的C4化學品, 可以廣泛應用于化工、食品、燃料以及航空航天等各個領域。其燃燒值為27198J/g,與甲醇 (22081J/g)、乙醇(29005J/g)相接近,是一種極具價值的液體燃料,還可用來制備聚合物、 油墨、香水、防凍劑、熏香劑、增濕劑、炸藥以及藥物的手性載體等。

生產(chǎn)方法
2,3-丁二醇的生產(chǎn)方法主要有化學法和微生物發(fā)酵法。由于2,3-丁二醇-丁二醇結構的特殊性,化學法生產(chǎn)2,3-丁二醇原料消耗大、工藝路線復雜、建設投資大、對環(huán)境污染嚴重;而生物法制備2,3- 丁二醇符合綠色化工和可持續(xù)性發(fā)展的要求,不過由于2,3- 丁二醇的高沸點,高粘度、高親水性等特點,2,3-丁二醇分離純化難度較大,該過程一直是生物法制備2,3- 丁二醇實現(xiàn)工業(yè)化的下游關鍵技術。
國內(nèi)外報道的有關2,3- 丁二醇的分離純化方法主要包括:
(I)噴霧干燥法,即將高溫惰性氣體通入發(fā)酵罐,從而使可揮發(fā)性氣體氣化,由此分離2,3-丁二醇;(2)化學轉化法,采用甲醛或丁醛與發(fā)酵液中的2,3-丁二醇反應,反應生成物經(jīng)蒸餾、酸化處理回收2,3-丁二醇;(3)活性炭吸附法,包括活性炭吸附、丙酮或者二氧六環(huán)索氏萃取;(4)逆流汽提法,包括乙醇逆流汽提、過濾、精餾分離乙醇等過程;(5)溶劑萃取法,經(jīng)pH值調(diào)節(jié)、加熱、過濾、三效蒸發(fā)濃縮、正丁醇萃取、乙酸丁酯共沸精餾脫水、酯化、中和后得到2,3- 丁二醇的二酯形式;(6)發(fā)酵-分離耦合法,包括滲透汽化、膜精餾、真空膜精餾、萃取等過程。由國內(nèi)外研究現(xiàn)狀可知,目前報道的有關2,3-丁二醇的分離純化方法,2,3-丁二醇的分離效率和回收率都很低;工藝路線復雜,能耗高,無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。因此,開發(fā)符合從特定發(fā)酵液中提取2,3- 丁二醇特點的、高效、節(jié)能、環(huán)保的工業(yè)化分離工藝流程尤為重要。
提取方法
一種分離提取2,3-丁二醇的方法,其特征在于,包含步驟為:
(1)首先,將發(fā)酵原液進行絮凝、過濾、膜分離過程后得到2,3-丁二醇濾液,2,3-丁二醇濾液與正丁醇的質(zhì)量比為0. 5 : I?1.5 : 1,在混合槽攪拌,使混合完全;
(2)其次,將步驟(I)混合后得到的料液進入澄清槽中靜置分層后,下層萃余液通過泵送回混合槽后繼續(xù)進行萃取,上層萃取液進入精餾塔;
(3)在精餾塔中萃取溶劑與水形成共沸精餾進入塔頂,塔頂產(chǎn)物一部分回流重新進入精餾塔,將產(chǎn)物另一部分采用蠕動泵送回到混合槽中,繼續(xù)對2,3- 丁二醇水溶液進行萃取;所述的正丁醇既為萃取溶劑,也是后續(xù)共沸精餾的脫水溶劑;萃取溶劑和精餾溶劑為正丁醇;
(4)經(jīng)過不斷萃取、精餾,2,3-丁二醇集中于塔釜;
(5)當澄清槽水相中2,3-丁二醇質(zhì)量濃度為1.6%?I. 8%時,停止萃取、精餾循環(huán)操作;
(6)最后,將塔釜液繼續(xù)精餾,得到2,3- 丁二醇產(chǎn)品液,2,3- 丁二醇單次萃取率可達 74%以上。