生物技术生产1，3-丙二醇

1，3-丙二醇（PDO）是近年迅速发展起来的一种重要的有机化工原料，是生产聚对苯二甲酸丙二醇酯（PPT）的主要原料。未来一段时期PDO将有快速发展，市场前景看好。     

PTT原料1，3-丙二醇的生产技术

1，3-丙二醇(PDO)是生产聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的重要原料，因制备PDO的费用较高，曾影响了PTT的发展。     

1，3-丙二醇的制备

据“中国专利，CN1475472A．2004”报道，在负载贵金属催化剂的存在下，对3-羟基丙醛进行加氢反应可制备1，3-丙二醇。该催化剂可以是钯、铂、金或铑中的一种或几种组合物。采用该方法可以进行多次加氢反应而催化活性并未降低。产物收率可达98％以上。因此该发明所提出的丙烯醛加氢法为一种有效的1，3-丙二醇的制备方法，具有较大的工业化生产前景。     

科技与开发1，3-丙二醇生产技术进展

介绍了1，3-丙二醇的几种制备方法和最新研究进展。认为环氧乙烷羰基化、氢化制备1，3-丙二醇和微生物发酵法具有一定优势，特别是生物发酵法生产1，3-丙二醇具有较好的发展前景。     

国内外1，3-丙二醇生产技术研究进展

1,3-丙二醇是一种重要的化工中间体,具有广泛的用途。本文综述了近年来国内外1,3-丙二醇的生产技术研究开发新进展情况,并提出了今后我国的发展方向。     

1，3-丙二醇制备工艺技术研究进展

综述了1.3-丙二醇生产工艺的研究进展;详细的讨论了化学方法和徽生物发酵法的合成路线、工艺条件、催化剂、成本分析等,并对其进行了综合比较,提出了1,3-丙二醇生产工艺的改进方向在于进一步提高技术指标,降低生产成本,指出环氧乙烷氢酯基化法生产1,3-丙二醇具有较大的发展潜力。     

国内外1，3-丙二醇生产技术研究进展

综述了国内外环氧乙烷羰基化法、丙烯醛水合加氢法和微生物发酵法生产1，3-丙二醇工艺路线的原料、催化剂体系、工艺过程及研究开发状况，其中丙烯醛水合加氢法是目前最适合中国国情的生产方法。     

环氧丙烷羰化制1，3-丙二醇

为了对聚酯的性能进行改进,科研人员经过多年努力最终选择了柔性优于乙二醇、刚性优于1,4-丁二醇和1,6-己二醇的1,3-丙二醇,并通过与对苯二甲酸酯聚合制备出性能优异的、具有生物可降解性能的新型聚酯材料PT T。据报道,壳牌化学公司和杜邦公司已经建成了多条PT T装置和1,3-丙二     

1，3-丙二醇发酵液的絮凝除菌研究

研究了用絮凝法处理1,3-丙二醇发酵液,选用10种絮凝剂,以FR值为指标,考察了各种絮凝剂的絮凝效果,对初选出的5种絮凝剂进行复合絮凝,选出了适合于1,3-丙二醇发酵液体系的复合絮凝剂。通过单纯型寻优法确定了最佳絮凝工艺条件,絮凝率达98%以上,且絮凝后上清液清澈、透明,过滤效果良好。     

不同甘油原料发酵生产1，3-丙二醇的研究

对克雷伯氏菌在厌氧条件下以甘油为原料发酵生产1,3丙-二醇进行了研究,比较了不同甘油对菌体生长和产物生成的影响。结果表明,采用批式流加发酵的方式,以纯甘油作为原料时,发酵液中1,3丙-二醇的质量浓度最高达到72.15g/L,从甘油到1,3丙-二醇的物质的量转化率为63.32%,生产强度达2.67g/(L.h);以粗发酵甘油作为原料时,发酵液中1,3丙-二醇的质量浓度最高为56.72g/L,物质的量转化率53.14%,生产强度2.36g/(L.h);而低纯度皂化甘油对菌体生长有较强的抑制作用。成本分析表明粗发酵甘油更具有工业化应用前景。     

生物转化法生产1,3-丙二醇的技术进展

综述了生物转化法生产1,3-丙二醇的研究成果,包括发酵菌种、发酵工艺和发酵产物的分离提取工艺等,展望了未来1,3-丙二醇的发展方向。     

离子交换在1,3-丙二醇发酵液脱盐中的应用

针对1,3-丙二醇发酵液分离提取过程中的脱盐难点问题,采用离子交换方法对1,3-丙二醇发酵液的脱盐进行了研究。选用D001强酸性阳离子交换树脂及D354弱碱性阴离子交换树脂,进行了静态、动态及连续交换工艺的实验,并对阳、阴离子交换树脂交换顺序进行了考察。结果表明,离子交换方法用于发酵液的脱盐工艺具有良好的效果,阳、阴两种离子交换树脂的交换、再生性能稳定,交换后的料液完全能够满足后续工艺的要求,为生物法1,3-丙二醇发酵液分离提取提供了一个新的工艺手段。     

发酵甘油产1,3-丙二醇研究进展

综述微生物发酵甘油生产1,3-丙二醇的研究进展,内容包括生产菌种、发酵方式、优良生产菌株的选育和培养条件,并展望1,3-丙二醇发酵的前景。     

微生物发酵法生产1,3-丙二醇研究进展

综述了世界上微生物发酵法生产1,3-丙二醇(PDO)的发酵菌种、发酵工艺、基因工程产物的提取的研究进展,并介绍清华大学化工系在发酵法生产甘油专利技术的基础上,进一步开发了二步发酵由葡萄糖生产PDO的新工艺,并将电渗析脱盐技术引入了PDO的后提取工艺中。通过5000L发酵罐的中试实验表明,发酵液中PDO平均浓度可达62g/L,PDO对甘油摩尔得率0.6,后提取收率80%。     

生物柴油副产物甘油产1,3-丙二醇

在生物柴油的生产过程中会产生10%的副产物甘油,随着对生物柴油的大量需求与规模化生产,导致副产物甘油的产量也大幅增加。为了降低生物柴油的生产成本,充分利用副产物甘油是一个非常有效的途径。目前,国内外以甘油为原料通过化学法生产1,3-丙二醇等技术路线已经比较成熟,但其传统化学法存在高温高压操作、释放有毒有害物质等系列问题,而生物催化法以其高产率及高回收率、绿色环保等优势,受到了越来越多的关注。本文主要介绍以甘油为原料,利用生物发酵途径生产1,3-丙二醇的生产技术。     

醛脱氢酶基因敲除对克氏肺炎杆菌合成1，3-丙二醇的影响

利用Klebsiella pneumoniae厌氧发酵甘油生产1,3-丙二醇时，一部分甘油通过氧化代谢途径大量合成副产物乙醇，降低了1,3-丙二醇的得率.醛脱氢酶ALDH是乙醇合成途径的关键酶之一，其催化作用不仅消耗了大量甘油，还将还原型辅酶NADH氧化为NAD⁺，降低了同为NADH依赖型的1,3-PD合成途径的效率.本文以醛脱氢酶ALDH为改造目标，以K.pneumoniae为宿主，通过同源重组技术在K.pneumoniae M5aL的ALDH基因中成功地插入了四环素抗性基因，经抗性筛选和基因水平鉴定，得到两株ALDH基因敲除的重组菌0623-1hb及0623-1hc.本文研究了这两株重组菌的生长代谢特性，结果表明两株重组菌的ALDH酶活基本检测不到，菌体生长受到明显抑制，乙醇合成浓度比出发菌株K.pneumoniae M5aL降低了43%～53%，1,3-PD合成浓度及摩尔得率分别提高了27%～42%和19%～24%.     

发酵液中1,3-丙二醇分离技术研究进展

1,3-丙二醇是一种具有广泛用途的化工中间体,主要用于合成新型聚酯PTT。从发酵液中分离回收产物是生物法生产1,3-丙二醇的技术关键和难点之一,本文对1,3-丙二醇的分离方法及技术研究进展作了概述,较详细地比较了蒸发精馏、溶剂萃取、反应萃取、分子筛吸附、离子交换色谱分离等分离方法的特点和存在的问题。分析当前的研究现状,展望了生物法生产1,3-丙二醇的工业前景。     

树脂分离技术在酶法制备1,3-丙二醇中的应用

从几种吸附树脂中筛选出了树脂DA201。树脂DA201对酶、辅酶吸附较少(吸附率分别为13.13%,14.5%)且对酶活无较大破坏,对产物1,3-丙二醇(1,3-PD)与二羟基丙酮(DHA)吸附较多(吸附率分别为23%,27%)。利用树脂DA201进行产物的富集分离及酶、辅酶回流再利用,实现伴有辅酶NADH再生的1,3-PD酶法连续反应。在底物浓度为1 g/L时,树脂质量浓度为底物浓度的4.8倍、吸附时间为6 h,树脂DA201对底产物有较好的吸附分离效果。在此条件下进行1,3-PD的2个批次连续制备,第1、第2批次1,3-PD转化率分别为42.9%、35.5%,总转化率为39.72%。实验结果说明,吸附树脂对底产物、酶与辅酶具有一定的分离作用,利用树脂的分离作用可有效地实现伴有辅酶再生的酶催化反应的连续进行。     

1,3-丙二醇的生产技术

综述了环氧乙烷羰基化法、丙烯醛水合加氢法和微生物发酵法生产 1 ,3-丙二醇工艺路线的原料、催化体系、工艺过程及研发状况。比较了 3种工艺路线的工艺特征、装置投资和生产成本。指出环氧乙烷羰基化法原料易得、成本较低 ,但技术难度高、设备投资大 ;丙烯醛水合加氢法成本略高 ,但反应条件缓和、技术开发相对容易 ,且拥有丙烯醛生产技术和基础 ;微生物发酵法反应条件温和、原料价廉易得、成本低 ,但距离工业化还有一定差距。     

微生物法生产1,3-丙二醇不同分离工艺的生产成本分析

对以甘油为原料微生物法年产千吨1,3-丙二醇的3种分离工艺流程(醇沉、双水相、电渗析)进行了初步设计,并采用化工流程模拟软件ProⅡ进行了模拟,依据所得之能耗和物料平衡数据计算了不同工艺的原料成本、运行成本和设备成本。结果表明,醇沉、双水相和电渗析三种工艺的总生产成本分别为14793$/t、14201$/t和14345$/t。敏感性分析表明,甘油价格是影响工艺单位成本的最关键因素;提高1,3-丙二醇浓度和转化率,有利于降低生产成本,提高工艺的经济性。