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实现长链二元酸绿色制造——记石化绿色工艺之生物法制备长链二元酸工艺
2021.05.25   点击187次

长链二元酸通常可以采用化学法或生物法来生产,传统上以化学法生产为主。但传统化学法自2015年底开始逐步退出市场,以生物制造方法生产的长链二元酸系列产品由于经济性及绿色环保优势突出,逐步主导市场。

凯赛(金乡)生物材料有限公司是上海凯赛生物技术股份有限公司的子公司,其开发的生物法制备长链二元酸工艺因可规模化稳定制备高质量的C₁₀~C₁₈等多种长

高通量平台助力研发

凯赛生物拥有以合成生物学手段开发微生物代谢途径和构建高效工程菌、微生物代谢调控和微生物高效转化技术、生物转化/发酵体系的分离纯化技术、聚合工艺及其下游应用开发技术这四大核心技术,研发团队涵盖合成生物学、细胞工程、生物化工、高分子材料与工程等学科。

凯赛生物在2003年实现生物法长链二元酸产业化技术突破,于2014年攻克了生物法戊二胺的关键技术。其研发团队通过分子生物学技术进行分子定向进化改进,提高微生物活性以及环境耐受性。这一过程不仅考验技术硬实力水平,同时也是对数据处理能力、数据稳定性、智能化处理能力等多方面的考验。

为此,凯赛生物建立了高通量筛选平台,利用高通量筛选模型,对工程菌进行筛选。目前,其菌种筛选能力已达数十万株/年量级,提升了筛选效率。此外,通过高通量筛选平台,凯赛生物针对菌种各参数进行相关性研究,根据工艺各环节的条件控制来优化工艺流程,从而进一步提升发酵效率。

生产工艺高效环保

化学法生产长链二元酸,其合成路线长,反应过程需要高温高压,涉及催化、加氢、氧化等过程,有毒副产物多。且由于生产成本原因,工业规模的长链二元酸品种较少,多以十二碳二元酸、十碳二元酸为主。

凯赛生物以生物法生产C₁₀~C₁₈的长链二元酸系列产品,发酵过程条件温和、不使用重金属催化剂,生产废物易于处理,环境污染少。

“我们已实现生物法长链二元酸的大规模工业化生产,可供应一系列难以采用化学法生产、品质稳定的长链二元酸产品,生物法长链二元酸的产业化成功和新产品拓展是现代生物技术应用于新材料产业化的典范。”凯赛生物科技信息中心主任刘文凤女士表示。

稳扎稳打拓宽应用

目前,凯赛生物是全球生物法长链二元酸的主导供应商,全球市场占有率达80%以上。2018年,其生物法长碳链二元酸被国家工业和信息化部、中国工业经济联合会评为第三批制造业单项冠军产品(2019年~2021年)。

凯赛生物于2020年布局了新的长链二元酸产品种。生物法癸二酸是其中之一,样品已经过下游客户验证,在质量上与化学法产品相比具有明显优势。而生物法超长链二元酸——DC16、DC18的产业化更拓展了二元酸的潜在市场空间。

目前,凯赛生物在金乡、乌苏和太原设有三大生产基地。其中,太原生产基地的年产4万吨生物法癸二酸项目已于2021年初开工建设。20年的生产经验、管控严格的生产工艺、多地布局的生产产能,使得凯赛生物可以为不同领域、不同需求、不同指标要求的客户,稳定供应高质、全品类、绿色环保的长链二元酸系列产品。

除长链二元酸生产线,凯赛生物于2014年还实现了生物基戊二胺、生物基聚酰胺产业化技术突破,其万吨级生产线即将量产。目前,凯赛的产品已得到全球数十家知名品牌和企业的认可,并与杜邦、EMS等成为紧密合作伙伴。

中国化工报