一文读懂长链二元酸

一文读懂长链二元酸

长链二元酸简介

长链二元酸(Long chain dicarboxylic acids)是指碳链中含有10个以上碳原子的脂肪族二羧酸(简称DCn,DC10~DC18),是一类有着重要和广泛工业用途的精细化工产品。DC是化学工业中合成高级香料、高性能尼龙工程塑料、高级油漆和涂料、高档尼龙热熔胶、高温电介质、高级润滑油、耐寒性增塑剂、树脂、医药和农药等的重要原料。

例如,DC11-DC18可以合成具有不同香型的大环酮,如麝香酮;PF尼龙,抗拉耐磨,作为轮胎子午线,可铸造成型替代有色金属,在航空航天,汽车船舶和建筑行业应用广泛;高档热熔胶在彩色显像管和偏转线圈中做粘合用料,其用途广泛且用量巨大。

 

另外:碳链较长的DC18和DC20,目前应用在多肽的侧链,如DC18应用在司美格鲁肽,DC20应用在替尔伯肽。

司美格鲁肽(十八碳砌块)

替尔泊肽(二十碳砌块)

 

长链二元酸生产方法及产业链

长链二元酸(C10~C18)早期以化学合成为主,化学合成法有着工艺复杂、条件苛刻、步骤多、收率低、纯度低、成本高、污染等特点,目前只有DC12(月桂二酸)实现了工业化,而且化学合成法最高只能合成 12 个碳原子的二元酸。

在近些年的竞争中,生物法逐渐将化学法取代。与化学合成法相比,生物发酵法可以生产出 12 个碳原子以上的二元酸,极大地拓展了长链二元酸的工业应用,同时具有成本低、物质转化效率高、污染排放少、生产条件温和特点。

在双碳政策背景下,发酵法工艺相对化学合成方法环境优势明显,有助于减碳降碳。 采用中国科学院微生物研究所开发的发酵法技术,多种生物发酵技术可以实现二元酸的生产,其中假丝酵母菌属的酵母菌是正烷烃发酵生产二元酸的高产微生物,该技术最终成功工业化。我国自主开发的发酵技术走在行业前列。宁夏中科生物科技股份有限公司(简称“宁科生物”,股票代码:600165)拥有 5万吨/年 的十二碳二元酸(月桂二酸,DC12)生产线。该企业在菌种培育、培养基优化、发酵过程控制及提纯工艺方面具备基础优势,掌握第三代生物法规模化生产长链二元酸技术。其水相提取纯化工艺不使用化学溶剂,更加绿色环保。

以生物工程技术发酵生产长碳链二元酸的方法不但开辟了新来源,而且解决了一些二元酸无法化学合成的难题,弥补了化工上的不足。 由于微生物发酵法条件温和、步骤少、收率高且成本低,与条件苛刻、步骤多、收率低且成本高的化工合成方法相比,发酵法具有极强的竞争优势。

目前国内长链二元酸产业及尼龙产业链发展完善,只有壬二酸(DC9),癸二酸(DC10)是目前还存在两种工艺均有规模化产能的产品。传统化学法以蓖麻油或油酸为原料裂解生产,工艺成熟且仍有大量存量产能;而宁科生物等近年已实现生物法癸二酸的产业化,产品质量相比化学法优势显著,正逐步替代传统化学法产能,但化学法尚未完全退出市场。

 

长链二元酸主流的生产方法及对应产品用途

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