專利名稱：丁醇的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)從含有丁醇的溶液中分離丁醇來(lái)制造丁醇的方法。
背景技術(shù)：
丁醇作為化學(xué)品和醫(yī)藥品的原料、溶劑、燃料，在工業(yè)上是非常重要的化合物。丁醇通常是通過(guò)以丙烯為原料的化學(xué)合成法來(lái)制造的(羰基合成法)，但是近年來(lái)，由于原油資源的減少和價(jià)格飛漲、GHG (溫室效應(yīng)氣體)排放限制的問(wèn)題，利用以作為非化石燃料的生物質(zhì)為原料的微生物發(fā)酵的丁醇生產(chǎn)技術(shù)備受關(guān)注，并被多次報(bào)告(例如，專利文獻(xiàn)I)。但是，通常利用微生物發(fā)酵的丁醇生產(chǎn)由于丁醇對(duì)微生物的生長(zhǎng)阻礙，發(fā)酵液中的丁醇濃度僅能夠蓄積廣3重量％的程度。因此，為了從發(fā)酵液中精制純丁醇，需要除去發(fā)酵液中的大量水。作為除去水的方法，通?？闪信e加熱減壓法，但由于丁醇具有易于與水共沸的性質(zhì)， 因此水的除去較困難。在專利文獻(xiàn)2中，作為從通過(guò)微生物發(fā)酵而生成的含有丁醇的溶液中分離精制丁醇的方法，公開(kāi)了在利用反滲透膜濃縮發(fā)酵液后，對(duì)2相分離后的濃縮液的丁醇相進(jìn)行蒸餾，從而回收丁醇的方法。但是，通常在發(fā)酵液中含有來(lái)自于發(fā)酵培養(yǎng)基的無(wú)機(jī)鹽、糖類、蛋白質(zhì)、作為副產(chǎn)品的酒精或有機(jī)酸等雜質(zhì)，由于它們的影響，膜容易產(chǎn)生污垢，于是滲透壓升高，為了進(jìn)行濃縮直至2相分離，需要進(jìn)一步提高壓力，并且在存在消泡劑等具有表面活性效果的雜質(zhì)時(shí)，具有2相難以分離的問(wèn)題，另外，由于在丁醇相中含有著色成分等雜質(zhì)，雖然考慮到通過(guò)蒸餾操作來(lái)精制著色度小、純度高的丁醇會(huì)有困難的問(wèn)題，但是由于專利文獻(xiàn)2中沒(méi)有關(guān)于使用反滲透膜的實(shí)施例或者關(guān)于通過(guò)反滲透膜濃縮時(shí)由雜質(zhì)帶來(lái)的影響的記載，因此不清楚專利文獻(xiàn)2所記載的方法是否適用于丁醇的制造。此外，專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了利用納濾膜來(lái)回收稀水溶液中所含的溶劑的方法，作為溶劑的具體例子，列舉了丁醇。本方法的目的是從納濾膜的非透過(guò)側(cè)回收丁醇等溶劑，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本方法的丁醇回收機(jī)理教導(dǎo)了丁醇不是納濾膜透過(guò)性的。另外，在專利文獻(xiàn)3中，實(shí)際上沒(méi)有公開(kāi)關(guān)于用納濾膜對(duì)含有丁醇的溶液進(jìn)行過(guò)濾的例子，也沒(méi)有關(guān)于回收后的丁醇水溶液的2相分離性的記載?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特表第2009-539407號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :W02009/086391專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)第2006-151821號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供解決上述問(wèn)題的方法，即從含有丁醇的溶液中分離高純度丁醇的方法。
解決問(wèn)題的手段本發(fā)明人為了解決上述問(wèn)題，在進(jìn)行專心研究的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)與預(yù)想相反的是，丁醇具有納濾膜透過(guò)性。于是，發(fā)現(xiàn)了 通過(guò)用納濾膜過(guò)濾含有丁醇的溶液，從透過(guò)側(cè)回收含有丁醇的溶液，并使所得到的含有丁醇的溶液通過(guò)反滲透膜以升高丁醇濃度，由此能夠抑制投入能量，并且能高效地回收高純度的丁醇，從而完成了本發(fā)明。SP，本發(fā)明由以下(I) (11)構(gòu)成。(I) 一種丁醇的制造方法，包括使含有丁醇的溶液通過(guò)納濾膜進(jìn)行過(guò)濾，并從透過(guò)側(cè)回收含有丁醇的溶液的工序A ;使通過(guò)工序A所得到的含有丁醇的溶液通過(guò)反滲透膜進(jìn)行濃縮，使丁醇相和水相2相分離的工序B ；以及從通過(guò)工序B所得到的丁醇相中回收丁醇的工序C。 (2)上述(I)中所述的丁醇的制造方法，其中，所述丁醇為正丁醇或異丁醇。(3)上述(I)或(2)中所述的丁醇的制造方法，所述含有丁醇的溶液為通過(guò)微生物發(fā)酵而得到的培養(yǎng)液。(4)上述(I)至(3)中任意一項(xiàng)所述的丁醇的制造方法，其中，所述納濾膜的功能
層含有聚酰胺。(5)上述(I)至(4)中任意一項(xiàng)所述的丁醇的制造方法，其特征在于，所述聚酰胺以交聯(lián)哌嗪為主要成分并且含有化學(xué)式I所表示的構(gòu)成成分，[化學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種丁醇的制造方法，包括 使含有丁醇的溶液通過(guò)納濾膜進(jìn)行過(guò)濾，并從透過(guò)側(cè)回收含有丁醇的溶液的工序A ；使通過(guò)工序A所得到的含有丁醇的溶液通過(guò)反滲透膜進(jìn)行濃縮，使丁醇相和水相2相分離的工序B ;以及 從通過(guò)工序B所得到的丁醇相中回收丁醇的工序C。
2.權(quán)利要求I所述的丁醇的制造方法，其中，所述丁醇為正丁醇或異丁醇。
3.權(quán)利要求I或2所述的丁醇的制造方法，其中，所述含有丁醇的溶液為通過(guò)微生物發(fā)酵而得到的培養(yǎng)液。
4.權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的丁醇的制造方法，其中，所述納濾膜的功能層含有聚酰胺。
5.權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所述的丁醇的制造方法，其特征在于，所述聚酰胺以交聯(lián)哌嗪為主要成分并且含有化學(xué)式I所表示的構(gòu)成成分， [化學(xué)式I]
6.權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的丁醇的制造方法，其中，在工序B中，濃縮時(shí)含有丁醇的溶液的溫度范圍為4°C 60°C。
7.權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)所述的丁醇的制造方法，其中，在工序B中，進(jìn)行濃縮使得濃縮液的丁醇濃度為8重量％以上。
8.權(quán)利要求I至7中任意一項(xiàng)所述的丁醇的制造方法，其中，使所述水相循環(huán)回到通向工序A的納濾膜和/或工序B的反滲透膜的液流中。
9.權(quán)利要求I至8中任意一項(xiàng)所述的丁醇的制造方法，其中，在工序C中，對(duì)所回收的丁醇相進(jìn)行蒸餾精制。
10.權(quán)利要求9所述的丁醇的制造方法，其中，使在所述蒸餾精制中從蒸氣側(cè)回收的含有丁醇的溶液循環(huán)回到通向工序A的納濾膜和/或工序B的反滲透膜的液流中。
11.權(quán)利要求9或10所述的丁醇的制造方法，其中，對(duì)在所述蒸餾精制中從液體側(cè)回收的含有丁醇的溶液進(jìn)一步進(jìn)行蒸餾精制，并從蒸氣側(cè)回收丁醇。
全文摘要
通過(guò)以下所述的丁醇制造方法，能夠制造高純度的丁醇，該方法包括使含有丁醇的溶液通過(guò)納濾膜進(jìn)行過(guò)濾，并從透過(guò)側(cè)回收含有丁醇的溶液的工序A；使通過(guò)工序A所得到的含有丁醇的溶液通過(guò)反滲透膜進(jìn)行濃縮，使丁醇相和水相2相分離的工序B；以及從通過(guò)工序B所得到的丁醇相中回收丁醇的工序C。
文檔編號(hào)B01D71/56GK102803190SQ201180014258
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者伊藤正照, 守田泉, 山根深一, 山田勝成 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社