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生物柴油联产1,3-丙二醇的生物化学过程技术

成果类型:: 发明专利,实用新型专利

发布时间: 2022-11-12 16:13:12

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”科技创新全链条服务生态系统专业科技服务团| bayuegua123 | 2022-11-18 10:42:05
化学合成法的缺点是副产物多、选择性差、操作条件需高温高压,所利用的原料为不可再生的石油或煤炭资源,而且工艺中间产物是易燃易爆或剧毒的危险化学品。本项目是“生物柴油联产1,3-丙二醇的生物化工过程工艺应用”,重点是生物柴油生产流程、PDO制备工艺及其过程综合,以期解决粗甘油浪费现状,降低生物柴油生产成本,同时努力突破西方国家PDO生产技术封锁,一定程度缓解我国对PD0不得不依赖进口的局面。
1、生产1,3-丙二醇的微生物固定化发酵罐能在封闭扣合的罐体和罐盖内设置反应管组,通过控制罐体内的各參数,能为微生物生长提供设定的温度、湿度、培养基、空气、PH值等,以满足物料的混合、灭菌、降温、保温、研制的要求;通过罐体上的安装的进料管和出料管,可以实现连续发酵;通过锁扣装置能够实现罐盖与罐体的锁合功能,开启锁扣装置后打开罐盖,将活动装设在隔板上的反应管组取出,并进行更换或清洗作业,操作起来极为便利;而且其结构紧凑,节约投资成本,尤其适用于好氧或厌氧发酵生产I,3-丙二醇。 2、生物柴油废水的多级处理工艺利用该多级处理工艺能够发挥多种废水处理方法的长处,对生物柴油废水起到更好的除油效果,从而使生物柴油废水的处理更彻底,有效地实现含油废水“零排放”,不仅起到防止污水污染的作用,而且又可实现资源的再利用。

微生物发酵工艺较常利用固定化技术提高产品浓度和生产效率。所谓固定化技术,是指利用物理或化学手段将游离的细胞或酶与固态的不溶性载体相结合,使其保持活性并可反复使用的一种技术,主要包括固定化酶技术和固定化细胞技术。固定化生产1,3PD的技术陆 续报道,较早是德国Pflugmacher等人固定化弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii);内布拉斯加州大学的Amery等人固定化丁酸梭状芽孢杆菌(Clostridium butyricum);国内,浙江大学和华侨大学使用NaCS/PDMDAAC中空微胶囊包埋兼性厌氧菌肺炎克雷伯氏杆菌(Klebsiella pneumoniae);江南大学用海藻酸钙固定化重组大肠杆菌发酵1,3PD;又如申请号201010285458.8的专利申请文件中公开的“1,3丙二醇的生物膜固定化发酵法”,该方法中发酵罐外连通至少一个填充纤维载体的生物膜反应器(体积是发酵罐体积的530%),利用肺炎克雷伯氏杆菌形成生物膜进行连续发酵生产。 固定化达到的效果中微生物浓度和产物浓度有所提高、细胞耐环境冲击、产物较易分离、操作稳定性好,但在固定化细胞循环使用上仍存在较多问题。同时,现有的传统搅拌式通用发酵罐不适合用于固定化技术进行连续发酵生产,且由于搅拌装置的存在,制造和加工都较复杂,操作能耗也较大。因此,有必要开发一种能够适用于固定化技术进行连续生产1,3PD的固定化发酵罐。

化工与材料学院源于1958年成立的泉州大学化学科,下设化学工程与工艺系、制药工程系、材料化学系和化学系四个教学系,两个实验中心,包括:化学工程与工艺、制药工程、材料化学、化学和材料化学(闽台合作)5个本科专业,与福州大学联合培养化学工程、材料工程两个专业硕士,在校共计1023人。2016年起按化工与制药类进行大类招生,并全力建设“绿色石油化工”应用型专业群。

目前,原料价格和供应是制约国内生物柴油发展的关键。生物柴油价格应该采用两种方法计算,一种是净生产端价格,一种是考虑到消费端以及环境因素的综合价格。以净生产端价格计算,欧美等国得到的生物柴油价格是石油柴油的数倍,没有竞争力。以南联盟为例,1吨油菜籽可制取约360kg生物柴油,同时可副产16kg甘油,生物柴油根据等级和纯度的不同,价格在每吨250~750美元,均价为每吨500美元,这种价格与石油柴油相比没有竞争力。但副产物纯度为99.7%的甘油价格为2000美元/t,这一定程度上使得生物柴油具有一定的经济竞争力。中国海南正和生物能源公司以食用油厂的食用油废渣为原料,每1.2t食用油废渣生产1t生物柴油,同时获得50~80kg甘油,所得生物柴油的售价为2300~2500元/t,每生产1t生物柴油获利为300~500元,考虑到环境因素以及设施投资计算的生物柴油综合价格,其具有很强的竞争力。由于生物柴油的优良环保特性,目前在欧洲生产生物柴油可享受政府税收政策优惠,其零售价低于普通柴油。市场效益巨大!

技术许可、技术转让;寻求资源对接,最好有明确的目标合作区域、目标合作领域、目标合作企业等;目标合作投融资机构等