專利名稱：丁醇的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過從含有丁醇的溶液中分離丁醇來制造丁醇的方法。
背景技術：
丁醇作為化學品和醫(yī)藥品的原料、溶劑、燃料，在工業(yè)上是非常重要的化合物。丁醇通常是通過以丙烯為原料的化學合成法來制造的(羰基合成法)，但是近年來，由于原油資源的減少和價格飛漲、GHG (溫室效應氣體)排放限制的問題，利用以作為非化石燃料的生物質為原料的微生物發(fā)酵的丁醇生產技術備受關注，并被多次報告(例如，專利文獻I)。但是，通常利用微生物發(fā)酵的丁醇生產由于丁醇對微生物的生長阻礙，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， 因此水的除去較困難。在專利文獻2中，作為從通過微生物發(fā)酵而生成的含有丁醇的溶液中分離精制丁醇的方法，公開了在利用反滲透膜濃縮發(fā)酵液后，對2相分離后的濃縮液的丁醇相進行蒸餾，從而回收丁醇的方法。但是，通常在發(fā)酵液中含有來自于發(fā)酵培養(yǎng)基的無機鹽、糖類、蛋白質、作為副產品的酒精或有機酸等雜質，由于它們的影響，膜容易產生污垢，于是滲透壓升高，為了進行濃縮直至2相分離，需要進一步提高壓力，并且在存在消泡劑等具有表面活性效果的雜質時，具有2相難以分離的問題，另外，由于在丁醇相中含有著色成分等雜質，雖然考慮到通過蒸餾操作來精制著色度小、純度高的丁醇會有困難的問題，但是由于專利文獻2中沒有關于使用反滲透膜的實施例或者關于通過反滲透膜濃縮時由雜質帶來的影響的記載，因此不清楚專利文獻2所記載的方法是否適用于丁醇的制造。此外，專利文獻3中公開了利用納濾膜來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側回收丁醇等溶劑，對于本領域技術人員而言，本方法的丁醇回收機理教導了丁醇不是納濾膜透過性的。另外，在專利文獻3中，實際上沒有公開關于用納濾膜對含有丁醇的溶液進行過濾的例子，也沒有關于回收后的丁醇水溶液的2相分離性的記載?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特表第2009-539407號公報專利文獻2 :W02009/086391專利文獻3 :日本特開第2006-151821號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的是提供解決上述問題的方法，即從含有丁醇的溶液中分離高純度丁醇的方法。
解決問題的手段本發(fā)明人為了解決上述問題，在進行專心研究的過程中，發(fā)現(xiàn)與預想相反的是，丁醇具有納濾膜透過性。于是，發(fā)現(xiàn)了 通過用納濾膜過濾含有丁醇的溶液，從透過側回收含有丁醇的溶液，并使所得到的含有丁醇的溶液通過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)構成。(I) 一種丁醇的制造方法，包括使含有丁醇的溶液通過納濾膜進行過濾，并從透過側回收含有丁醇的溶液的工序A ;使通過工序A所得到的含有丁醇的溶液通過反滲透膜進行濃縮，使丁醇相和水相2相分離的工序B ；以及從通過工序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式I所表示的構成成分，[化學式I]
權利要求
1.一種丁醇的制造方法，包括 使含有丁醇的溶液通過納濾膜進行過濾，并從透過側回收含有丁醇的溶液的工序A ；使通過工序A所得到的含有丁醇的溶液通過反滲透膜進行濃縮，使丁醇相和水相2相分離的工序B ;以及 從通過工序B所得到的丁醇相中回收丁醇的工序C。
2.權利要求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微生物發(fā)酵而得到的培養(yǎng)液。
4.權利要求I至3中任意一項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.權利要求I至4中任意一項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式I所表示的構成成分， [化學式I]
6.權利要求I至5中任意一項所述的丁醇的制造方法，其中，在工序B中，濃縮時含有丁醇的溶液的溫度范圍為4°C 60°C。
7.權利要求I至6中任意一項所述的丁醇的制造方法，其中，在工序B中，進行濃縮使得濃縮液的丁醇濃度為8重量％以上。
8.權利要求I至7中任意一項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.權利要求I至8中任意一項所述的丁醇的制造方法，其中，在工序C中，對所回收的丁醇相進行蒸餾精制。
10.權利要求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.權利要求9或10所述的丁醇的制造方法，其中，對在所述蒸餾精制中從液體側回收的含有丁醇的溶液進一步進行蒸餾精制，并從蒸氣側回收丁醇。
全文摘要
通過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納濾膜進行過濾，并從透過側回收含有丁醇的溶液的工序A；使通過工序A所得到的含有丁醇的溶液通過反滲透膜進行濃縮，使丁醇相和水相2相分離的工序B；以及從通過工序B所得到的丁醇相中回收丁醇的工序C。
文檔編號B01D71/56GK102803190SQ201180014258
公開日2012年11月28日 申請日期2011年3月16日 優(yōu)先權日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 申請人:東麗株式會社