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發酵法生產丁二酸
丁二酸，又稱琥珀酸，是工業上一種重要的 C4 平臺化合物，廣泛應用于食品、醫藥、表面活性劑、清潔劑、綠色溶劑、生物可降解塑料等領域。微生物發酵方法將來自可再生生物質（如淀粉、纖維素）的還原糖轉化為丁二酸，減少化學品對石化原料的依賴，生產過程環境友好，且還能夠固定 CO2，緩解大氣中的溫室效應。本技術具有自主知識產權的厭氧發酵丁二酸生產菌株，以葡萄糖或多種非糧食原料如秸稈、玉米芯等為原料厭氧發酵丁二酸。 創新要點 選育得到自主知識產權的微生物菌種；以廉價的玉米、木薯、糖蜜、菊芋、秸稈、酒糟等為原料，厭氧發酵生產丁二酸, 以及棉纖床發酵工藝。
江南大學
2021-04-11
生物法制備丁二酸
丁二酸是重大的碳四平臺化合物，目前石化法生產污染大，成本高，嚴重抑制了其應用發展規模。利用可再生資源厭氧發酵制備丁二酸具有反應條件溫和、污染小、原子經濟性高的特點，且可有效地實現溫室氣體CO2的循環利用，是高效的綠色生產技術。在“十一五”國家高技術研究發展計劃（863計劃）支持下，南京工業大學依托國家生化工程技術研究中心和江蘇省工業生物技術重點實驗室，在箘株選育、厭氧發酵工程、有機酸分離純化等關鍵技術研究中取得了重大突破，丁二酸發酵濃度達到70g/L，質量收率達到70%，生產強度達到2.0g/(L?h)，提取收率達到85%，產品純度達到聚合級的要求。目前生物法制備丁二酸的工藝成本低于石化法，具有了一定的競爭優勢，研究水平處于國際先進、國內領先。與常茂生物化學工程股份有限公司合作，實現了丁二酸1000L發酵規模的中試生產，并正在建設500噸/年的生產線，為生物法制備丁二酸的產業化奠定了基礎。與中石化北京化工研究院聯合開發生物基PBS類聚酯的合成技術。研究表明，生物法制備丁二酸可直接達到聚合級要求，制備所得PBS類聚酯產品具有良好的生物可降解性。合作成果的應用對于加速PBS材料的應用與推廣具有非常重要的意義。
南京工業大學
2021-04-13
生物法制備丁二酸
丁二酸（又名琥珀酸），開發生物合成丁二酸的方法具有非常重要的意義。利用可再生資源（其來源廣泛且價格低廉，如玉米、廢乳清、工業生產廢料等）厭氧發酵制備丁二酸具有反應條件溫和、污染小、原子經濟性高的特點，且可有效地實現溫室氣體CO2的循環利用，是高效的綠色生產技術。 在國家863計劃支持下，項目組依托國家生化工程技術研究中心和江蘇省工業生物技術重點實驗室，在箘株選育、厭氧發酵工程、有機酸分離純化等關鍵技術研究中取得了重大突破，丁二酸發酵濃度達到70g/L，質量收率達
南京工業大學
2021-04-14
可生物降解聚丁二酸丁二醇酯的制備技術
目前使用的一次性聚合物材料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等，在自然界中很難降解，已造成了嚴重的白色污染。因此，合成在自然環境中能夠降解的聚合物材料，已經成為當前研究的熱點之一。 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的熔點為113℃，性能介于聚乙烯、聚丙烯之間。目前高分子量PBS的制備主要采用直接縮聚法，需要很高的真空度（0.2mmHg以下），在工業化中存在較大困難，對設備要求高。本技術建立了一種縮聚-擴鏈法，先以丁二酸與丁二醇進行熔融縮聚，制備特性粘度在0.5以下的PBS預聚體，再經擴鏈，獲得特性粘度在0.7～1.0dL/g之間的PBS。這種方法原料配比較易控制，所需設備較為簡單，不需要太高的真空度，便于工業化推廣。技術指標PBS外觀：無色或淡黃色固體；特性粘度：0.7～1.0 dL/g；熔點：112～115℃。可用做生物降解地膜、食品包裝材料，汽水、可樂、洗發水瓶，以及紙質食品包裝盒的可降解涂層，可降解熱溶膠等。本技術所得的產品與日本Showa Highpolymer公司的BIONOLLE產品（PBS）相當，性能相近，且在擴鏈劑方面有創新。所得產品應用范圍廣泛，技術具有非常廣闊的應用和市場前景。 所需設備如下： 1、聚酯反應釜：能夠加熱至220℃，承受1mmHg的負壓； 2、真空系統：從常壓到1mmHg負壓可調； 3、直接造粒系統：能夠進行聚合物的熔融切片、造粒。 本技術具有顯顯著的經濟效益和社會效益。
北京化工大學
2021-02-01
納米復合膜電極電合成丁二酸新技術
丁二酸應用領域廣泛，其中生物可降解塑料PBS是丁二酸最具發展潛力的重要應用領域，生產1噸PBS需消耗0.62噸丁二酸。PBS與其他生物可降解塑料相比，不僅力學性能十分優異，而且價格合理，市場需求量很大。目前國內外已開發成功以丁二酸為原料合成PBS生物可降解塑料技術。專家分析認為，未來我國PBS的年需求量將達到300萬噸以上，需消耗丁二酸180萬噸，而
南京工業大學
2021-01-12
生物法固定二氧化碳厭氧發酵制備丁二酸
丁二酸又名琥珀酸，是生物煉制產品工程中最重要的碳四平臺化合物，是制備多種重要化工中間體（1，4-丁二醇、四氫呋喃、g-丁內酯等）與生物可降解材料（PBS）的原料，市場需求總量將有望由目前的1.8萬噸擴展至400萬噸。傳統生產方法采用的是從丁烷經順丁烯二酸酐通過電解生產，生產污染大，成本高，抑制了丁二酸這一大宗化學品的發展潛力。生物法生產丁二酸的主要原料來源廣泛且價格低廉（玉米、廢乳清、工農業生產廢料等），可以減少對不可再生資源的消耗，微生物合成丁二酸的過程中吸收并固定CO2用于菌株的代謝，并最終生成丁二酸，每生產1kg丁二酸，將會有0.37kg的CO2被固定。如果將發酵生產丁二酸與另一大宗發酵產品乙醇的生產過程進行耦合，更可將發酵生產乙醇產生的CO2加以利用，減少溫室氣體的排放，并同時生產出丁二酸、乙醇等產品。該制備技術具有產物濃度高、原料來源豐富、分離簡便、產品質量高等優勢。可利用葡萄糖、玉米粉糖化液、纖維素/半纖維素水解糖液并在發酵中固定二氧化碳氣體作為碳源，在較高葡萄糖濃度下（100g/L）實現了較高濃度產物的累積（60~70g/L），生產強度達1.5g/（L?h），丁二酸提取收率≥80%，產品純度≥98%。擁有具有自主知識產權的丁二酸生產菌株：產琥珀酸放線桿菌NJ113，該菌株具有良好的丁二酸生產性狀，生產水平目前處于國際先進、國內領先。建立了從種子培養、厭氧發酵、產物分離提取及檢測分析等一系列較為完整的上下游工藝，具有路線簡單、便于操作、綠色清潔等優點。
南京工業大學
2021-04-13
α-酮戊二酸項目介紹
α-酮戊二酸又稱為α-膠酮酸；2-氧代戊二酸；α-羰基戊二酸；化學結構式為：分子式 ：C5H6O5 ；分子量146.10，外觀為白色或類白色結晶粉末。是有機藥物的中間體，特別是合成氨基酸及肽類的重要原料，是L-精氨酸-α-酮戊二酸（1：1），L-精氨酸-α-酮戊二酸（2：1）二水合物，L-鳥氨酸-α-酮戊二酸（1：1）二水合物，L-鳥氨酸-α-酮戊二酸（2：1）二水合物，α-酮戊二酸二甲酯，α-酮戊二酸單鉀鹽，α-酮戊二酸二鈉鹽，L-谷氨酰氨-α-酮戊二酸（1：1）等藥物的必不可少的重要中間體，其作為合成氨基酸及肽類藥物的原料，在醫藥工業上應用廣泛，發展前途廣闊。同時，它本身還是體格增強劑、生化試劑，測肝功能的配套試劑。因此，α-酮戊二酸的研究開發及推廣應用是促進此類新型氨基酸藥物發展的關鍵因素之一，具有重大意義。促進我國新型氨基酸藥物的發展正是本項目的目的之所在。
武漢工程大學
2021-04-11
新型二聚酸基尼龍
二聚酸是具有三十六個碳的二元酸，具有優良的耐低溫性能。本團隊致力于二聚酸基尼龍產品的開發研究多年，形成了二聚酸基尼龍制備的核心技術。設計比例的二元酸與二元胺在催化劑存在下經成鹽、加壓及常壓分階段聚合、切粒等過程獲得目標產品，工藝簡單，反應平穩，根據需要可以通過改變工藝參數及操作條件，靈活控制尼龍數均相對分子質量，制備出的產品性能達到或超過現有尼龍11、尼龍10和尼龍1212等長鏈尼龍產品。相關技術已獲國家發明專利。
南京工業大學
2021-01-12
海藻酸丙二醇酯
海藻酸丙二醇酯（PGA）是一種新型的優良食品添加劑，由天然海藻中提取的海藻酸深加工制成。外觀為白色或淡黃色粉末，基本無味或略具芳香味，溶于水成粘稠的膠狀溶液，不溶于乙醇等有機溶劑。
海藻酸丙二醇酯除具有增稠作用外，還因其具有表面活性劑的雙親結構，又具有乳化能力和泡沫穩定性，對油性膠體有穩定作用；其結構堿性分解酸性穩定故又具有耐酸性；因本品是非離子型化合物，因此對一些金屬離子也很穩定，不會凝固析出。
海藻酸丙二醇酯因其獨特的性能廣泛應用于食品和醫藥領域。
典型應用：
在食品方面，它作為增稠、穩定、乳化劑用于酸奶、冰淇淋等，產品表面平滑，無凹凸現象，口感醇厚；作為穩定、乳化劑用于奶酪等乳制品，產品膨化、乳化效果好，口感舒適；作為泡沫穩定劑用于啤酒，產品泡沫潔白細膩，掛杯持久；作為耐酸、乳化、分散劑用于各類果汁飲品，產品無沉淀、無分層，油類成分穩定；作為改良劑用于面粉、面條和方便食品等。此外，還可用于番茄醬、肉類沙司、醬油、乳化香精、糖漿、糖衣等。
在醫藥方面，它可用作X光照影劑用穩定劑，消化道粘膜保護劑，化妝品原料單體等。
山東潔晶集團股份有限公司
2021-08-26
己二酸的全生物法合成
己二酸是一種重要的有機二元羧酸，廣泛應用于有機合成、醫藥和潤滑劑制造等領域。目前，工業上己二酸的生產路線主要通過硝酸對環己醇—環己酮的混合物(KA 油)進行氧化制取。雖然己二酸的化學合成方法已經成熟，但是存在著工藝流程長、副產物較多、工業“三廢”排放嚴重、產品收率不高等問題，特別的其溫室氣體氮氧化物的排放量巨大。因此，研究開發新的清潔無害己二酸生產工藝越來越受到人們的重視。本成果提供了一種己二酸的全生物合成方法，可以利用可再生碳源，獲得高產量的己二酸，同時產品的回收提取更加方便簡單，極大程度地降低了對環境的污染程度。 創新要點 本項目在大腸桿菌中重構逆己二酸降解途徑，實現了己二酸的高效生物合成。通過對菌株進行代謝改造，選用組成型啟動子以避免高額誘導劑的使用，最終在 5 L 發酵罐中實現了己二酸的高產，同時大幅度降低生產成本，使工業化生產己二酸成為可能。
江南大學
2021-04-11