1、生物化工专业优秀论文 发酵法生产 1,3-丙二醇过程及中试研究关键词:丙二醇 两步发酵工艺 甘油浓度 菌体生长抑制摘要:本文通过实验,研究了克雷伯杆菌厌氧连续发酵甘油过程中中间代谢产物 3-羟基丙醛(3-HPA)的作用机制,考察了两步发酵法生产 1,3-丙二醇工艺路线的可行性,完成了以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇中试试验。最后依据中试结果,开展了发酵法生产 1,3-丙二醇技术经济可行性分析。 通过对克雷伯杆菌在稀释速率 0.2hlt;#39;-1gt;条件下厌氧连续发酵甘油过程中底物浓度不同方式改变后产生的过渡行为的实验研究,重点考察了代谢中间产物 3-HPA 对甘油岐化过程中关键酶活
2、性、菌体生长以及产物形成的影响。实验结果表明:发酵液中 3-HPA 的比生成速率 qlt;,3-HPAgt;是一个关键参数,它对甘油脱氢酶(GDH)和 1,3 丙二醇氧化还原酶(PDOR)活性具有较强的抑制作用,而对甘油脱水酶(GDHt)的活性几乎没有影响。实验结果还揭示了较高的甘油浓度抑制菌体生长是间接通过 3-HPA 来实现的。本实验现象和结论与先前文献报道相比有些明显差异,并将有助于 1,3-丙二醇生产技术的改进。 通过几种不同原料制备的甘油对克雷伯杆菌厌氧间歇发酵生产 1,3-丙二醇的影响的比较实验,验证了两步发酵法生产工艺路线的可行性。在甘油初始质量浓度相同(70g/L)的条件下,以
3、葡萄糖为原料发酵得到的甘油转化为 1,3-丙二醇的效果较好,发酵时间为 15h,甘油到 1,3-丙二醇的摩尔转化率为 45.1;皂化甘油生产 1,3-丙二醇的发酵时间为 18h,摩尔转化率为 44.2;而玉米淀粉水解液发酵的甘油转化为 1,3-丙二醇需要 31h,摩尔转化率仅为 26.5。在间歇发酵实验基础上,又进一步开展了以发酵甘油粗产品为原料的批式流加发酵实验,结果表明:由淀粉经两步发酵生产 1,3-丙二醇的工艺路线是可行的。 在实验室小试研究结果基础上,利用克雷伯杆菌以纯甘油为原料完成了 1mlt;#39;3gt;和20mlt;#39;3gt;发酵罐规模的批式流加发酵法生产 1,3-丙二
4、醇中试试验。中试试验结果表明:1mlt;#39;3gt;发酵罐规模厌氧与微氧发酵各批次试验最终发酵液中 1,3-丙二醇质量浓度均达到了 70g/L以上,其中厌氧发酵 1,3-丙二醇平均质量浓度为 74.6g/L,最高达到了78.5g/L;平均质量得率为 50.6,最高达到 52.3;发酵时间小于 32h,平均为 29.7h;生产效率最高达到 2.87g/L.h,平均为 2.53g/L.h;微氧发酵1,3-丙二醇平均质量浓度为 72.8g/L;平均质量得率为 45.8;平均发酵时间为 34h;平均生产效率为 2.14g/L.h。20mlt;#39;3gt;发酵罐规模试验也得到了较好的结果,最终发
5、酵液中 1,3-丙二醇平均质量浓度达到了 63.9g/L,最高达到了 68.6g/L;平均质量得率为 41.2;平均发酵时间为34h;平均生产效率为 1.87g/L.h。试验结果验证了小试工艺路线的可行性。采用发酵液醇沉预处理,再精馏的专利技术分离得到了纯度在 99以上的 1,3-丙二醇产品,分离收率大于 85。委托中国石油辽阳石化研究院完成了聚合实验,产品质量达到了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)聚合级要求。在此基础上,又以发酵甘油粗产品为原料完成了 1mlt;#39;3gt;发酵罐规模批式流加发酵试验,进一步验证了两步发酵工艺路线的可行性。 最后,根据中试试验结果对 1500 吨/年以甘油为原
6、料生物法制备 1,3-丙二醇的生产装置进行了技术经济可行性分析:项目总投资为 6876.31 万元,单位产品生产成本为24797 元/吨,年净利润为 1501.17 万元。成本分析表明,生物法生产 1,3-丙二醇技术是经济可行的。正文内容本文通过实验,研究了克雷伯杆菌厌氧连续发酵甘油过程中中间代谢产物3-羟基丙醛(3-HPA)的作用机制,考察了两步发酵法生产 1,3-丙二醇工艺路线的可行性,完成了以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇中试试验。最后依据中试结果,开展了发酵法生产 1,3-丙二醇技术经济可行性分析。 通过对克雷伯杆菌在稀释速率 0.2hlt;#39;-1gt;条件下厌氧连续发酵甘
7、油过程中底物浓度不同方式改变后产生的过渡行为的实验研究,重点考察了代谢中间产物 3-HPA 对甘油岐化过程中关键酶活性、菌体生长以及产物形成的影响。实验结果表明:发酵液中 3-HPA 的比生成速率 qlt;,3-HPAgt;是一个关键参数,它对甘油脱氢酶(GDH)和 1,3 丙二醇氧化还原酶(PDOR)活性具有较强的抑制作用,而对甘油脱水酶(GDHt)的活性几乎没有影响。实验结果还揭示了较高的甘油浓度抑制菌体生长是间接通过 3-HPA 来实现的。本实验现象和结论与先前文献报道相比有些明显差异,并将有助于 1,3-丙二醇生产技术的改进。 通过几种不同原料制备的甘油对克雷伯杆菌厌氧间歇发酵生产1,
8、3-丙二醇的影响的比较实验,验证了两步发酵法生产工艺路线的可行性。在甘油初始质量浓度相同(70g/L)的条件下,以葡萄糖为原料发酵得到的甘油转化为 1,3-丙二醇的效果较好,发酵时间为 15h,甘油到 1,3-丙二醇的摩尔转化率为 45.1;皂化甘油生产 1,3-丙二醇的发酵时间为 18h,摩尔转化率为44.2;而玉米淀粉水解液发酵的甘油转化为 1,3-丙二醇需要 31h,摩尔转化率仅为 26.5。在间歇发酵实验基础上,又进一步开展了以发酵甘油粗产品为原料的批式流加发酵实验,结果表明:由淀粉经两步发酵生产 1,3-丙二醇的工艺路线是可行的。 在实验室小试研究结果基础上,利用克雷伯杆菌以纯甘油为
9、原料完成了 1mlt;#39;3gt;和20mlt;#39;3gt;发酵罐规模的批式流加发酵法生产 1,3-丙二醇中试试验。中试试验结果表明:1mlt;#39;3gt;发酵罐规模厌氧与微氧发酵各批次试验最终发酵液中 1,3-丙二醇质量浓度均达到了 70g/L以上,其中厌氧发酵 1,3-丙二醇平均质量浓度为 74.6g/L,最高达到了78.5g/L;平均质量得率为 50.6,最高达到 52.3;发酵时间小于 32h,平均为 29.7h;生产效率最高达到 2.87g/L.h,平均为 2.53g/L.h;微氧发酵1,3-丙二醇平均质量浓度为 72.8g/L;平均质量得率为 45.8;平均发酵时间为
10、34h;平均生产效率为 2.14g/L.h。20mlt;#39;3gt;发酵罐规模试验也得到了较好的结果,最终发酵液中 1,3-丙二醇平均质量浓度达到了 63.9g/L,最高达到了 68.6g/L;平均质量得率为 41.2;平均发酵时间为34h;平均生产效率为 1.87g/L.h。试验结果验证了小试工艺路线的可行性。采用发酵液醇沉预处理,再精馏的专利技术分离得到了纯度在 99以上的 1,3-丙二醇产品,分离收率大于 85。委托中国石油辽阳石化研究院完成了聚合实验,产品质量达到了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)聚合级要求。在此基础上,又以发酵甘油粗产品为原料完成了 1mlt;#39;3gt;发酵罐规
11、模批式流加发酵试验,进一步验证了两步发酵工艺路线的可行性。 最后,根据中试试验结果对 1500 吨/年以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇的生产装置进行了技术经济可行性分析:项目总投资为 6876.31 万元,单位产品生产成本为24797 元/吨,年净利润为 1501.17 万元。成本分析表明,生物法生产 1,3-丙二醇技术是经济可行的。本文通过实验,研究了克雷伯杆菌厌氧连续发酵甘油过程中中间代谢产物 3-羟基丙醛(3-HPA)的作用机制,考察了两步发酵法生产 1,3-丙二醇工艺路线的可行性,完成了以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇中试试验。最后依据中试结果,开展了发酵法生产 1,3-丙
12、二醇技术经济可行性分析。 通过对克雷伯杆菌在稀释速率 0.2hlt;#39;-1gt;条件下厌氧连续发酵甘油过程中底物浓度不同方式改变后产生的过渡行为的实验研究,重点考察了代谢中间产物 3-HPA 对甘油岐化过程中关键酶活性、菌体生长以及产物形成的影响。实验结果表明:发酵液中 3-HPA 的比生成速率 qlt;,3-HPAgt;是一个关键参数,它对甘油脱氢酶(GDH)和 1,3 丙二醇氧化还原酶(PDOR)活性具有较强的抑制作用,而对甘油脱水酶(GDHt)的活性几乎没有影响。实验结果还揭示了较高的甘油浓度抑制菌体生长是间接通过 3-HPA 来实现的。本实验现象和结论与先前文献报道相比有些明显差
13、异,并将有助于 1,3-丙二醇生产技术的改进。 通过几种不同原料制备的甘油对克雷伯杆菌厌氧间歇发酵生产 1,3-丙二醇的影响的比较实验,验证了两步发酵法生产工艺路线的可行性。在甘油初始质量浓度相同(70g/L)的条件下,以葡萄糖为原料发酵得到的甘油转化为1,3-丙二醇的效果较好,发酵时间为 15h,甘油到 1,3-丙二醇的摩尔转化率为 45.1;皂化甘油生产 1,3-丙二醇的发酵时间为 18h,摩尔转化率为44.2;而玉米淀粉水解液发酵的甘油转化为 1,3-丙二醇需要 31h,摩尔转化率仅为 26.5。在间歇发酵实验基础上,又进一步开展了以发酵甘油粗产品为原料的批式流加发酵实验,结果表明:由淀
14、粉经两步发酵生产 1,3-丙二醇的工艺路线是可行的。 在实验室小试研究结果基础上,利用克雷伯杆菌以纯甘油为原料完成了 1mlt;#39;3gt;和20mlt;#39;3gt;发酵罐规模的批式流加发酵法生产 1,3-丙二醇中试试验。中试试验结果表明:1mlt;#39;3gt;发酵罐规模厌氧与微氧发酵各批次试验最终发酵液中 1,3-丙二醇质量浓度均达到了 70g/L以上,其中厌氧发酵 1,3-丙二醇平均质量浓度为 74.6g/L,最高达到了78.5g/L;平均质量得率为 50.6,最高达到 52.3;发酵时间小于 32h,平均为 29.7h;生产效率最高达到 2.87g/L.h,平均为 2.53g
15、/L.h;微氧发酵1,3-丙二醇平均质量浓度为 72.8g/L;平均质量得率为 45.8;平均发酵时间为 34h;平均生产效率为 2.14g/L.h。20mlt;#39;3gt;发酵罐规模试验也得到了较好的结果,最终发酵液中 1,3-丙二醇平均质量浓度达到了 63.9g/L,最高达到了 68.6g/L;平均质量得率为 41.2;平均发酵时间为34h;平均生产效率为 1.87g/L.h。试验结果验证了小试工艺路线的可行性。采用发酵液醇沉预处理,再精馏的专利技术分离得到了纯度在 99以上的 1,3-丙二醇产品,分离收率大于 85。委托中国石油辽阳石化研究院完成了聚合实验,产品质量达到了聚对苯二甲酸
16、丙二酯(PTT)聚合级要求。在此基础上,又以发酵甘油粗产品为原料完成了 1mlt;#39;3gt;发酵罐规模批式流加发酵试验,进一步验证了两步发酵工艺路线的可行性。 最后,根据中试试验结果对 1500 吨/年以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇的生产装置进行了技术经济可行性分析:项目总投资为 6876.31 万元,单位产品生产成本为24797 元/吨,年净利润为 1501.17 万元。成本分析表明,生物法生产 1,3-丙二醇技术是经济可行的。本文通过实验,研究了克雷伯杆菌厌氧连续发酵甘油过程中中间代谢产物 3-羟基丙醛(3-HPA)的作用机制,考察了两步发酵法生产 1,3-丙二醇工艺路线的可
17、行性,完成了以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇中试试验。最后依据中试结果,开展了发酵法生产 1,3-丙二醇技术经济可行性分析。 通过对克雷伯杆菌在稀释速率 0.2hlt;#39;-1gt;条件下厌氧连续发酵甘油过程中底物浓度不同方式改变后产生的过渡行为的实验研究,重点考察了代谢中间产物 3-HPA 对甘油岐化过程中关键酶活性、菌体生长以及产物形成的影响。实验结果表明:发酵液中 3-HPA 的比生成速率 qlt;,3-HPAgt;是一个关键参数,它对甘油脱氢酶(GDH)和 1,3 丙二醇氧化还原酶(PDOR)活性具有较强的抑制作用,而对甘油脱水酶(GDHt)的活性几乎没有影响。实验结果还揭示
18、了较高的甘油浓度抑制菌体生长是间接通过 3-HPA 来实现的。本实验现象和结论与先前文献报道相比有些明显差异,并将有助于 1,3-丙二醇生产技术的改进。 通过几种不同原料制备的甘油对克雷伯杆菌厌氧间歇发酵生产 1,3-丙二醇的影响的比较实验,验证了两步发酵法生产工艺路线的可行性。在甘油初始质量浓度相同(70g/L)的条件下,以葡萄糖为原料发酵得到的甘油转化为1,3-丙二醇的效果较好,发酵时间为 15h,甘油到 1,3-丙二醇的摩尔转化率为 45.1;皂化甘油生产 1,3-丙二醇的发酵时间为 18h,摩尔转化率为44.2;而玉米淀粉水解液发酵的甘油转化为 1,3-丙二醇需要 31h,摩尔转化率仅
19、为 26.5。在间歇发酵实验基础上,又进一步开展了以发酵甘油粗产品为原料的批式流加发酵实验,结果表明:由淀粉经两步发酵生产 1,3-丙二醇的工艺路线是可行的。 在实验室小试研究结果基础上,利用克雷伯杆菌以纯甘油为原料完成了 1mlt;#39;3gt;和20mlt;#39;3gt;发酵罐规模的批式流加发酵法生产 1,3-丙二醇中试试验。中试试验结果表明:1mlt;#39;3gt;发酵罐规模厌氧与微氧发酵各批次试验最终发酵液中 1,3-丙二醇质量浓度均达到了 70g/L以上,其中厌氧发酵 1,3-丙二醇平均质量浓度为 74.6g/L,最高达到了78.5g/L;平均质量得率为 50.6,最高达到 5
20、2.3;发酵时间小于 32h,平均为 29.7h;生产效率最高达到 2.87g/L.h,平均为 2.53g/L.h;微氧发酵1,3-丙二醇平均质量浓度为 72.8g/L;平均质量得率为 45.8;平均发酵时间为 34h;平均生产效率为 2.14g/L.h。20mlt;#39;3gt;发酵罐规模试验也得到了较好的结果,最终发酵液中 1,3-丙二醇平均质量浓度达到了 63.9g/L,最高达到了 68.6g/L;平均质量得率为 41.2;平均发酵时间为34h;平均生产效率为 1.87g/L.h。试验结果验证了小试工艺路线的可行性。采用发酵液醇沉预处理,再精馏的专利技术分离得到了纯度在 99以上的 1
21、,3-丙二醇产品,分离收率大于 85。委托中国石油辽阳石化研究院完成了聚合实验,产品质量达到了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)聚合级要求。在此基础上,又以发酵甘油粗产品为原料完成了 1mlt;#39;3gt;发酵罐规模批式流加发酵试验,进一步验证了两步发酵工艺路线的可行性。 最后,根据中试试验结果对 1500 吨/年以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇的生产装置进行了技术经济可行性分析:项目总投资为 6876.31 万元,单位产品生产成本为24797 元/吨,年净利润为 1501.17 万元。成本分析表明,生物法生产 1,3-丙二醇技术是经济可行的。本文通过实验,研究了克雷伯杆菌厌氧连续发酵甘油
22、过程中中间代谢产物 3-羟基丙醛(3-HPA)的作用机制,考察了两步发酵法生产 1,3-丙二醇工艺路线的可行性,完成了以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇中试试验。最后依据中试结果,开展了发酵法生产 1,3-丙二醇技术经济可行性分析。 通过对克雷伯杆菌在稀释速率 0.2hlt;#39;-1gt;条件下厌氧连续发酵甘油过程中底物浓度不同方式改变后产生的过渡行为的实验研究,重点考察了代谢中间产物 3-HPA 对甘油岐化过程中关键酶活性、菌体生长以及产物形成的影响。实验结果表明:发酵液中 3-HPA 的比生成速率 qlt;,3-HPAgt;是一个关键参数,它对甘油脱氢酶(GDH)和 1,3 丙二醇
23、氧化还原酶(PDOR)活性具有较强的抑制作用,而对甘油脱水酶(GDHt)的活性几乎没有影响。实验结果还揭示了较高的甘油浓度抑制菌体生长是间接通过 3-HPA 来实现的。本实验现象和结论与先前文献报道相比有些明显差异,并将有助于 1,3-丙二醇生产技术的改进。 通过几种不同原料制备的甘油对克雷伯杆菌厌氧间歇发酵生产 1,3-丙二醇的影响的比较实验,验证了两步发酵法生产工艺路线的可行性。在甘油初始质量浓度相同(70g/L)的条件下,以葡萄糖为原料发酵得到的甘油转化为1,3-丙二醇的效果较好,发酵时间为 15h,甘油到 1,3-丙二醇的摩尔转化率为 45.1;皂化甘油生产 1,3-丙二醇的发酵时间为
24、 18h,摩尔转化率为44.2;而玉米淀粉水解液发酵的甘油转化为 1,3-丙二醇需要 31h,摩尔转化率仅为 26.5。在间歇发酵实验基础上,又进一步开展了以发酵甘油粗产品为原料的批式流加发酵实验,结果表明:由淀粉经两步发酵生产 1,3-丙二醇的工艺路线是可行的。 在实验室小试研究结果基础上,利用克雷伯杆菌以纯甘油为原料完成了 1mlt;#39;3gt;和20mlt;#39;3gt;发酵罐规模的批式流加发酵法生产 1,3-丙二醇中试试验。中试试验结果表明:1mlt;#39;3gt;发酵罐规模厌氧与微氧发酵各批次试验最终发酵液中 1,3-丙二醇质量浓度均达到了 70g/L以上,其中厌氧发酵 1,
25、3-丙二醇平均质量浓度为 74.6g/L,最高达到了78.5g/L;平均质量得率为 50.6,最高达到 52.3;发酵时间小于 32h,平均为 29.7h;生产效率最高达到 2.87g/L.h,平均为 2.53g/L.h;微氧发酵1,3-丙二醇平均质量浓度为 72.8g/L;平均质量得率为 45.8;平均发酵时间为 34h;平均生产效率为 2.14g/L.h。20mlt;#39;3gt;发酵罐规模试验也得到了较好的结果,最终发酵液中 1,3-丙二醇平均质量浓度达到了 63.9g/L,最高达到了 68.6g/L;平均质量得率为 41.2;平均发酵时间为34h;平均生产效率为 1.87g/L.h。
26、试验结果验证了小试工艺路线的可行性。采用发酵液醇沉预处理,再精馏的专利技术分离得到了纯度在 99以上的 1,3-丙二醇产品,分离收率大于 85。委托中国石油辽阳石化研究院完成了聚合实验,产品质量达到了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)聚合级要求。在此基础上,又以发酵甘油粗产品为原料完成了 1mlt;#39;3gt;发酵罐规模批式流加发酵试验,进一步验证了两步发酵工艺路线的可行性。 最后,根据中试试验结果对 1500 吨/年以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇的生产装置进行了技术经济可行性分析:项目总投资为 6876.31 万元,单位产品生产成本为24797 元/吨,年净利润为 1501.17 万元
27、。成本分析表明,生物法生产 1,3-丙二醇技术是经济可行的。本文通过实验,研究了克雷伯杆菌厌氧连续发酵甘油过程中中间代谢产物 3-羟基丙醛(3-HPA)的作用机制,考察了两步发酵法生产 1,3-丙二醇工艺路线的可行性,完成了以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇中试试验。最后依据中试结果,开展了发酵法生产 1,3-丙二醇技术经济可行性分析。 通过对克雷伯杆菌在稀释速率 0.2hlt;#39;-1gt;条件下厌氧连续发酵甘油过程中底物浓度不同方式改变后产生的过渡行为的实验研究,重点考察了代谢中间产物 3-HPA 对甘油岐化过程中关键酶活性、菌体生长以及产物形成的影响。实验结果表明:发酵液中 3-
28、HPA 的比生成速率 qlt;,3-HPAgt;是一个关键参数,它对甘油脱氢酶(GDH)和 1,3 丙二醇氧化还原酶(PDOR)活性具有较强的抑制作用,而对甘油脱水酶(GDHt)的活性几乎没有影响。实验结果还揭示了较高的甘油浓度抑制菌体生长是间接通过 3-HPA 来实现的。本实验现象和结论与先前文献报道相比有些明显差异,并将有助于 1,3-丙二醇生产技术的改进。 通过几种不同原料制备的甘油对克雷伯杆菌厌氧间歇发酵生产 1,3-丙二醇的影响的比较实验,验证了两步发酵法生产工艺路线的可行性。在甘油初始质量浓度相同(70g/L)的条件下,以葡萄糖为原料发酵得到的甘油转化为1,3-丙二醇的效果较好,发
29、酵时间为 15h,甘油到 1,3-丙二醇的摩尔转化率为 45.1;皂化甘油生产 1,3-丙二醇的发酵时间为 18h,摩尔转化率为44.2;而玉米淀粉水解液发酵的甘油转化为 1,3-丙二醇需要 31h,摩尔转化率仅为 26.5。在间歇发酵实验基础上,又进一步开展了以发酵甘油粗产品为原料的批式流加发酵实验,结果表明:由淀粉经两步发酵生产 1,3-丙二醇的工艺路线是可行的。 在实验室小试研究结果基础上,利用克雷伯杆菌以纯甘油为原料完成了 1mlt;#39;3gt;和20mlt;#39;3gt;发酵罐规模的批式流加发酵法生产 1,3-丙二醇中试试验。中试试验结果表明:1mlt;#39;3gt;发酵罐规
30、模厌氧与微氧发酵各批次试验最终发酵液中 1,3-丙二醇质量浓度均达到了 70g/L以上,其中厌氧发酵 1,3-丙二醇平均质量浓度为 74.6g/L,最高达到了78.5g/L;平均质量得率为 50.6,最高达到 52.3;发酵时间小于 32h,平均为 29.7h;生产效率最高达到 2.87g/L.h,平均为 2.53g/L.h;微氧发酵1,3-丙二醇平均质量浓度为 72.8g/L;平均质量得率为 45.8;平均发酵时间为 34h;平均生产效率为 2.14g/L.h。20mlt;#39;3gt;发酵罐规模试验也得到了较好的结果,最终发酵液中 1,3-丙二醇平均质量浓度达到了 63.9g/L,最高达
31、到了 68.6g/L;平均质量得率为 41.2;平均发酵时间为34h;平均生产效率为 1.87g/L.h。试验结果验证了小试工艺路线的可行性。采用发酵液醇沉预处理,再精馏的专利技术分离得到了纯度在 99以上的 1,3-丙二醇产品,分离收率大于 85。委托中国石油辽阳石化研究院完成了聚合实验,产品质量达到了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)聚合级要求。在此基础上,又以发酵甘油粗产品为原料完成了 1mlt;#39;3gt;发酵罐规模批式流加发酵试验,进一步验证了两步发酵工艺路线的可行性。 最后,根据中试试验结果对 1500 吨/年以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇的生产装置进行了技术经济可行性分析:
32、项目总投资为 6876.31 万元,单位产品生产成本为24797 元/吨,年净利润为 1501.17 万元。成本分析表明,生物法生产 1,3-丙二醇技术是经济可行的。本文通过实验,研究了克雷伯杆菌厌氧连续发酵甘油过程中中间代谢产物 3-羟基丙醛(3-HPA)的作用机制,考察了两步发酵法生产 1,3-丙二醇工艺路线的可行性,完成了以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇中试试验。最后依据中试结果,开展了发酵法生产 1,3-丙二醇技术经济可行性分析。 通过对克雷伯杆菌在稀释速率 0.2hlt;#39;-1gt;条件下厌氧连续发酵甘油过程中底物浓度不同方式改变后产生的过渡行为的实验研究,重点考察了代谢
33、中间产物 3-HPA 对甘油岐化过程中关键酶活性、菌体生长以及产物形成的影响。实验结果表明:发酵液中 3-HPA 的比生成速率 qlt;,3-HPAgt;是一个关键参数,它对甘油脱氢酶(GDH)和 1,3 丙二醇氧化还原酶(PDOR)活性具有较强的抑制作用,而对甘油脱水酶(GDHt)的活性几乎没有影响。实验结果还揭示了较高的甘油浓度抑制菌体生长是间接通过 3-HPA 来实现的。本实验现象和结论与先前文献报道相比有些明显差异,并将有助于 1,3-丙二醇生产技术的改进。 通过几种不同原料制备的甘油对克雷伯杆菌厌氧间歇发酵生产 1,3-丙二醇的影响的比较实验,验证了两步发酵法生产工艺路线的可行性。在
34、甘油初始质量浓度相同(70g/L)的条件下,以葡萄糖为原料发酵得到的甘油转化为1,3-丙二醇的效果较好,发酵时间为 15h,甘油到 1,3-丙二醇的摩尔转化率为 45.1;皂化甘油生产 1,3-丙二醇的发酵时间为 18h,摩尔转化率为44.2;而玉米淀粉水解液发酵的甘油转化为 1,3-丙二醇需要 31h,摩尔转化率仅为 26.5。在间歇发酵实验基础上,又进一步开展了以发酵甘油粗产品为原料的批式流加发酵实验,结果表明:由淀粉经两步发酵生产 1,3-丙二醇的工艺路线是可行的。 在实验室小试研究结果基础上,利用克雷伯杆菌以纯甘油为原料完成了 1mlt;#39;3gt;和20mlt;#39;3gt;发
35、酵罐规模的批式流加发酵法生产 1,3-丙二醇中试试验。中试试验结果表明:1mlt;#39;3gt;发酵罐规模厌氧与微氧发酵各批次试验最终发酵液中 1,3-丙二醇质量浓度均达到了 70g/L以上,其中厌氧发酵 1,3-丙二醇平均质量浓度为 74.6g/L,最高达到了78.5g/L;平均质量得率为 50.6,最高达到 52.3;发酵时间小于 32h,平均为 29.7h;生产效率最高达到 2.87g/L.h,平均为 2.53g/L.h;微氧发酵1,3-丙二醇平均质量浓度为 72.8g/L;平均质量得率为 45.8;平均发酵时间为 34h;平均生产效率为 2.14g/L.h。20mlt;#39;3gt
36、;发酵罐规模试验也得到了较好的结果,最终发酵液中 1,3-丙二醇平均质量浓度达到了 63.9g/L,最高达到了 68.6g/L;平均质量得率为 41.2;平均发酵时间为34h;平均生产效率为 1.87g/L.h。试验结果验证了小试工艺路线的可行性。采用发酵液醇沉预处理,再精馏的专利技术分离得到了纯度在 99以上的 1,3-丙二醇产品,分离收率大于 85。委托中国石油辽阳石化研究院完成了聚合实验,产品质量达到了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)聚合级要求。在此基础上,又以发酵甘油粗产品为原料完成了 1mlt;#39;3gt;发酵罐规模批式流加发酵试验,进一步验证了两步发酵工艺路线的可行性。 最后,根据
37、中试试验结果对 1500 吨/年以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇的生产装置进行了技术经济可行性分析:项目总投资为 6876.31 万元,单位产品生产成本为24797 元/吨,年净利润为 1501.17 万元。成本分析表明,生物法生产 1,3-丙二醇技术是经济可行的。本文通过实验,研究了克雷伯杆菌厌氧连续发酵甘油过程中中间代谢产物 3-羟基丙醛(3-HPA)的作用机制,考察了两步发酵法生产 1,3-丙二醇工艺路线的可行性,完成了以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇中试试验。最后依据中试结果,开展了发酵法生产 1,3-丙二醇技术经济可行性分析。 通过对克雷伯杆菌在稀释速率 0.2hlt;#
38、39;-1gt;条件下厌氧连续发酵甘油过程中底物浓度不同方式改变后产生的过渡行为的实验研究,重点考察了代谢中间产物 3-HPA 对甘油岐化过程中关键酶活性、菌体生长以及产物形成的影响。实验结果表明:发酵液中 3-HPA 的比生成速率 qlt;,3-HPAgt;是一个关键参数,它对甘油脱氢酶(GDH)和 1,3 丙二醇氧化还原酶(PDOR)活性具有较强的抑制作用,而对甘油脱水酶(GDHt)的活性几乎没有影响。实验结果还揭示了较高的甘油浓度抑制菌体生长是间接通过 3-HPA 来实现的。本实验现象和结论与先前文献报道相比有些明显差异,并将有助于 1,3-丙二醇生产技术的改进。 通过几种不同原料制备的
39、甘油对克雷伯杆菌厌氧间歇发酵生产 1,3-丙二醇的影响的比较实验,验证了两步发酵法生产工艺路线的可行性。在甘油初始质量浓度相同(70g/L)的条件下,以葡萄糖为原料发酵得到的甘油转化为1,3-丙二醇的效果较好,发酵时间为 15h,甘油到 1,3-丙二醇的摩尔转化率为 45.1;皂化甘油生产 1,3-丙二醇的发酵时间为 18h,摩尔转化率为44.2;而玉米淀粉水解液发酵的甘油转化为 1,3-丙二醇需要 31h,摩尔转化率仅为 26.5。在间歇发酵实验基础上,又进一步开展了以发酵甘油粗产品为原料的批式流加发酵实验,结果表明:由淀粉经两步发酵生产 1,3-丙二醇的工艺路线是可行的。 在实验室小试研究
40、结果基础上,利用克雷伯杆菌以纯甘油为原料完成了 1mlt;#39;3gt;和20mlt;#39;3gt;发酵罐规模的批式流加发酵法生产 1,3-丙二醇中试试验。中试试验结果表明:1mlt;#39;3gt;发酵罐规模厌氧与微氧发酵各批次试验最终发酵液中 1,3-丙二醇质量浓度均达到了 70g/L以上,其中厌氧发酵 1,3-丙二醇平均质量浓度为 74.6g/L,最高达到了78.5g/L;平均质量得率为 50.6,最高达到 52.3;发酵时间小于 32h,平均为 29.7h;生产效率最高达到 2.87g/L.h,平均为 2.53g/L.h;微氧发酵1,3-丙二醇平均质量浓度为 72.8g/L;平均质
41、量得率为 45.8;平均发酵时间为 34h;平均生产效率为 2.14g/L.h。20mlt;#39;3gt;发酵罐规模试验也得到了较好的结果,最终发酵液中 1,3-丙二醇平均质量浓度达到了 63.9g/L,最高达到了 68.6g/L;平均质量得率为 41.2;平均发酵时间为34h;平均生产效率为 1.87g/L.h。试验结果验证了小试工艺路线的可行性。采用发酵液醇沉预处理,再精馏的专利技术分离得到了纯度在 99以上的 1,3-丙二醇产品,分离收率大于 85。委托中国石油辽阳石化研究院完成了聚合实验,产品质量达到了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)聚合级要求。在此基础上,又以发酵甘油粗产品为原料完成了
42、 1mlt;#39;3gt;发酵罐规模批式流加发酵试验,进一步验证了两步发酵工艺路线的可行性。 最后,根据中试试验结果对 1500 吨/年以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇的生产装置进行了技术经济可行性分析:项目总投资为 6876.31 万元,单位产品生产成本为24797 元/吨,年净利润为 1501.17 万元。成本分析表明,生物法生产 1,3-丙二醇技术是经济可行的。本文通过实验,研究了克雷伯杆菌厌氧连续发酵甘油过程中中间代谢产物 3-羟基丙醛(3-HPA)的作用机制,考察了两步发酵法生产 1,3-丙二醇工艺路线的可行性,完成了以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇中试试验。最后依据中
43、试结果,开展了发酵法生产 1,3-丙二醇技术经济可行性分析。 通过对克雷伯杆菌在稀释速率 0.2hlt;#39;-1gt;条件下厌氧连续发酵甘油过程中底物浓度不同方式改变后产生的过渡行为的实验研究,重点考察了代谢中间产物 3-HPA 对甘油岐化过程中关键酶活性、菌体生长以及产物形成的影响。实验结果表明:发酵液中 3-HPA 的比生成速率 qlt;,3-HPAgt;是一个关键参数,它对甘油脱氢酶(GDH)和 1,3 丙二醇氧化还原酶(PDOR)活性具有较强的抑制作用,而对甘油脱水酶(GDHt)的活性几乎没有影响。实验结果还揭示了较高的甘油浓度抑制菌体生长是间接通过 3-HPA 来实现的。本实验现
44、象和结论与先前文献报道相比有些明显差异,并将有助于 1,3-丙二醇生产技术的改进。 通过几种不同原料制备的甘油对克雷伯杆菌厌氧间歇发酵生产 1,3-丙二醇的影响的比较实验,验证了两步发酵法生产工艺路线的可行性。在甘油初始质量浓度相同(70g/L)的条件下,以葡萄糖为原料发酵得到的甘油转化为1,3-丙二醇的效果较好,发酵时间为 15h,甘油到 1,3-丙二醇的摩尔转化率为 45.1;皂化甘油生产 1,3-丙二醇的发酵时间为 18h,摩尔转化率为44.2;而玉米淀粉水解液发酵的甘油转化为 1,3-丙二醇需要 31h,摩尔转化率仅为 26.5。在间歇发酵实验基础上,又进一步开展了以发酵甘油粗产品为原
45、料的批式流加发酵实验,结果表明:由淀粉经两步发酵生产 1,3-丙二醇的工艺路线是可行的。 在实验室小试研究结果基础上,利用克雷伯杆菌以纯甘油为原料完成了 1mlt;#39;3gt;和20mlt;#39;3gt;发酵罐规模的批式流加发酵法生产 1,3-丙二醇中试试验。中试试验结果表明:1mlt;#39;3gt;发酵罐规模厌氧与微氧发酵各批次试验最终发酵液中 1,3-丙二醇质量浓度均达到了 70g/L以上,其中厌氧发酵 1,3-丙二醇平均质量浓度为 74.6g/L,最高达到了78.5g/L;平均质量得率为 50.6,最高达到 52.3;发酵时间小于 32h,平均为 29.7h;生产效率最高达到 2
46、.87g/L.h,平均为 2.53g/L.h;微氧发酵1,3-丙二醇平均质量浓度为 72.8g/L;平均质量得率为 45.8;平均发酵时间为 34h;平均生产效率为 2.14g/L.h。20mlt;#39;3gt;发酵罐规模试验也得到了较好的结果,最终发酵液中 1,3-丙二醇平均质量浓度达到了 63.9g/L,最高达到了 68.6g/L;平均质量得率为 41.2;平均发酵时间为34h;平均生产效率为 1.87g/L.h。试验结果验证了小试工艺路线的可行性。采用发酵液醇沉预处理,再精馏的专利技术分离得到了纯度在 99以上的 1,3-丙二醇产品,分离收率大于 85。委托中国石油辽阳石化研究院完成了
47、聚合实验,产品质量达到了聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)聚合级要求。在此基础上,又以发酵甘油粗产品为原料完成了 1mlt;#39;3gt;发酵罐规模批式流加发酵试验,进一步验证了两步发酵工艺路线的可行性。 最后,根据中试试验结果对 1500 吨/年以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇的生产装置进行了技术经济可行性分析:项目总投资为 6876.31 万元,单位产品生产成本为24797 元/吨,年净利润为 1501.17 万元。成本分析表明,生物法生产 1,3-丙二醇技术是经济可行的。本文通过实验,研究了克雷伯杆菌厌氧连续发酵甘油过程中中间代谢产物 3-羟基丙醛(3-HPA)的作用机制,考察了两步发
48、酵法生产 1,3-丙二醇工艺路线的可行性,完成了以甘油为原料生物法制备 1,3-丙二醇中试试验。最后依据中试结果,开展了发酵法生产 1,3-丙二醇技术经济可行性分析。 通过对克雷伯杆菌在稀释速率 0.2hlt;#39;-1gt;条件下厌氧连续发酵甘油过程中底物浓度不同方式改变后产生的过渡行为的实验研究,重点考察了代谢中间产物 3-HPA 对甘油岐化过程中关键酶活性、菌体生长以及产物形成的影响。实验结果表明:发酵液中 3-HPA 的比生成速率 qlt;,3-HPAgt;是一个关键参数,它对甘油脱氢酶(GDH)和 1,3 丙二醇氧化还原酶(PDOR)活性具有较强的抑制作用,而对甘油脱水酶(GDHt
49、)的活性几乎没有影响。实验结果还揭示了较高的甘油浓度抑制菌体生长是间接通过 3-HPA 来实现的。本实验现象和结论与先前文献报道相比有些明显差异,并将有助于 1,3-丙二醇生产技术的改进。 通过几种不同原料制备的甘油对克雷伯杆菌厌氧间歇发酵生产 1,3-丙二醇的影响的比较实验,验证了两步发酵法生产工艺路线的可行性。在甘油初始质量浓度相同(70g/L)的条件下,以葡萄糖为原料发酵得到的甘油转化为1,3-丙二醇的效果较好,发酵时间为 15h,甘油到 1,3-丙二醇的摩尔转化率为 45.1;皂化甘油生产 1,3-丙二醇的发酵时间为 18h,摩尔转化率为44.2;而玉米淀粉水解液发酵的甘油转化为 1,3-丙二醇需要 31h,摩尔转化率仅为 26.5。在间歇发酵实验基础上,又进一步开展了以发酵甘油粗产品为原料的批式流加发酵实验,结果表明:由淀粉经两步发酵生产 1,3-丙二醇的工艺路线是可行的。 在实验室小试研究结果基础上,利用克雷伯杆菌以纯甘油为原料完成了 1mlt;#39;3gt;和20mlt;#39;3gt;发酵罐规模的批式流加发酵法生产 1,3