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生物发酵法制癸二酸技术研究

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-10-21 16:49:41

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:山东省菏泽市| 周保华 | 2024-10-22 11:20:16

发酵法生产癸二酸是利用微生物的特异性氧化功能,在常温常压下,将正癸烷两端的甲基依次经过单端氧化和双端氧化,转化为癸二酸。发酵生产采用的是假丝酵母菌。

微生物发酵法原材料消耗低,流程简单,而却产品转化率高、收率高、质量好,适用于下游各种产品。
    • 减少碳排放:传统的癸二酸化学制备方法需要高温、高压等严苛条件,能耗高且会产生大量温室气体。相比之下,生物发酵法在常温常压下进行,碳排放显著降低。例如,有研究表明生物法可比化学法减少 22% 的碳排放,这对于当前追求低碳环保的产业发展趋势具有重要意义,符合全球对可持续发展的要求,有望在环保政策日益严格的背景下获得更多的发展机遇。降低污染:化学法制备癸二酸过程中会产生大量的废水、废渣等污染物,处理成本高且对环境造成较大压力。而生物发酵法的反应产物相对单一,杂质较少,后续的分离纯化过程相对简单,产生的废弃物也较少,对环境的污染小。

    纯度更高:生物发酵法可以通过对发酵过程的精确控制和优化,获得高纯度的癸二酸产品。高纯度的癸二酸在应用于高端材料、医药等对产品质量要求较高的领域时具有明显优势,能够满足这些领域对原材料品质的严格要求。例如,在合成高性能聚酯、聚酰胺等聚合物时,高纯度的癸二酸可以提高聚合物的性能和质量3。

    性能更优:生物发酵法制得的癸二酸在熔点、色号、灰分等指标上表现更优。其产品熔点更高,色号更低,灰分含量更少,这使得其在应用于塑料、橡胶、涂料等领域时,能够提供更好的加工性能和使用性能2。

    原料来源广泛保障供应稳定性:

    摆脱蓖麻油依赖:传统的化学法主要以蓖麻油为原料制取癸二酸,但蓖麻油的产量有限且供应不稳定,同时存在原料进口依赖的问题。生物发酵法可以利用正癸烷等烷烃作为底物,也可以探索利用其他可再生资源作为原料,如利用废弃油脂、农作物秸秆等进行发酵生产,不仅可以降低成本,还能拓宽原料来源,保障癸二酸的供应稳定性1。

山东乾运生物科技有限公司成立于2021年05月13日,注册地位于山东省菏泽市定陶区润鑫化工产业园南环路以北鲁花路以东,法定代表人为曹景磊。经营范围包括一般项目:生物农药技术研发;生物基材料技术研发;生物质能技术服务;科技中介服务;消毒剂销售(不含危险化学品);生物基材料制造;工程和技术研究和试验发展;生物基材料销售;食品添加剂销售;发酵过程优化技术研发;细胞技术研发和应用;生物化工产品技术研发;技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广;合成材料制造(不含危险化学品);合成材料销售;润滑油加工、制造(不含危险化学品);润滑油销售。(除依法须经批准的项目外,凭营业执照依法自主开展经营活动)许可项目:货物进出口。

成本降低:生物发酵法在成本方面具有优势。一方面,其使用的原料如正癸烷等烷烃相对容易获取且价格较为稳定;另一方面,该方法在常温常压下进行,相较于传统化学法的高温、高压等苛刻条件,能耗大幅降低。据研究,生物法相比传统的蓖麻油裂解法在成本上可降低数千元每吨,这使得企业能够获得更高的利润空间。

高附加值产品:通过生物发酵法可以生产出纯度更高、性能更优的癸二酸产品。高纯度的癸二酸在高端市场,如电子材料、医药等领域具有更高的附加值,能够为企业带来额外的经济效益。例如,在电子工业中,用于制备高性能电子封装材料的癸二酸产品价格较高1。

市场竞争力提升:随着环保要求的提高以及消费者对绿色产品的青睐,生物发酵法制得的癸二酸更符合市场需求。企业采用该技术生产,能够提高产品的市场竞争力,扩大市场份额,进而增加销售收入资源可持续利用:生物发酵法可以利用可再生资源或废弃资源作为原料,如利用废弃油脂、农作物秸秆等进行发酵生产癸二酸,不仅可以降低成本,还能实现资源的回收利用,减少对传统化石资源的依赖,促进资源的可持续发展。带动相关产业发展:生物发酵法制癸二酸技术的发展,将带动生物催化剂、发酵设备等相关产业的发展,创造更多的就业机会,促进区域经济的发展。同时,也为化工行业的转型升级提供了新的技术支持和发展方向。

    • 大型化工企业合作:大型化工企业通常具有成熟的生产体系、销售网络和资金实力。与这类企业合作,可以将生物发酵法制癸二酸技术快速应用到大规模生产中。例如,凯赛(太原)生物技术有限公司开展的 40000 吨 / 年生物法癸二酸建设项目,就是技术与企业资源结合的范例3。技术提供方与大型化工企业合作,可以利用企业的现有设备和生产基地,进行技术改造和升级,快速实现产业化。在合作过程中,双方可以共同承担研发成本和风险,共享技术成果带来的经济效益。
    • 上下游企业联合转化:癸二酸的生产涉及到原料供应、发酵生产、产品提纯、下游应用等多个环节。与上下游企业联合转化,可以形成完整的产业链协同效应。比如,与提供发酵原料的企业合作,确保原料的稳定供应和质量;与下游使用癸二酸的企业合作,根据市场需求优化产品性能和规格,提高产品的市场适应性。这种合作模式可以降低整个产业链的成本,提高生产效率和产品附加值。
  1. 技术转让
    • 向国内外企业转让:将生物发酵法制癸二酸技术转让给国内外有需求的企业,是一种常见的转化方式。技术拥有者可以通过与受让企业签订技术转让合同,将技术的使用权、专利等转让给对方,获取相应的技术转让费。对于受让企业来说,可以快速获得先进的生产技术,缩短研发周期,降低研发成本