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龍達廠(chǎng)家:微生物法生產(chǎn)聚丙烯酰胺帶來(lái)傳統化工業(yè)革命
更新時(shí)間:2016-06-03 13:33 來(lái)源:龍達水處理 點(diǎn)擊數:
龍達廠(chǎng)家:微生物法生產(chǎn)聚丙烯酰胺帶來(lái)傳統化工業(yè)革命
“九五”攻關(guān)項目——“萬(wàn)噸級微生物催化法生產(chǎn)聚丙烯酰胺及丙烯酰胺工業(yè)化開(kāi)發(fā)”的研究成功,填補了用現代生物技術(shù)生產(chǎn)大宗廉價(jià)化工原料的空白,給我國傳統化工業(yè)帶來(lái)了一次革命。傳統的聚丙烯酰胺工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)歷了硫酸水合法和銅催化法兩個(gè)發(fā)展階段。它們的缺陷,要么是工藝復雜,三廢多,環(huán)境污染嚴重;要么是產(chǎn)品中含有銅離子雜質(zhì),影響了質(zhì)量。由化工部上海生物化學(xué)工程研究中心等單位共同承擔的“年產(chǎn)10000噸規模微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺工業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)及聚合技術(shù)的工業(yè)化開(kāi)發(fā)研究”項目就是力圖使用微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺,徹底解決以前生產(chǎn)的局限性。
微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺是丙烯酰胺生產(chǎn)的第三代新技術(shù),是采用一種具有特殊功能的微生物細胞產(chǎn)生的丙烯腈水合酶作為催化劑,合成丙烯酰胺。1986年,化工部上海生物化學(xué)工程研究中心的科技人員在我國泰山的土壤中篩選得到一株高活性丙烯腈水合酶的生產(chǎn)菌種,從此便開(kāi)始了攻關(guān)研究工作。
科技人員經(jīng)過(guò)“七五”、“八五”的攻關(guān),在菌種、發(fā)酵、水合工藝等方面取得了實(shí)質(zhì)性的突破。為了使微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺適合大規模工業(yè)生產(chǎn)的要求,解決大噸位生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵,國家計委和科技部又及時(shí)組織了微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺的“九五”科技攻關(guān)。經(jīng)過(guò)科技人員的密切合作,在菌種、分析及大規模生產(chǎn)車(chē)間的產(chǎn)酶細胞制備、水合反應、產(chǎn)酶細胞的分離等工藝及工業(yè)化生產(chǎn)方面取得了重大科技成果。新研制的微生物法生產(chǎn)技術(shù)具有高催化活性,高轉化率和高選擇性的特點(diǎn),丙烯腈轉化率達99.99%以上,省去了丙烯腈回收工藝,丙烯酰胺產(chǎn)品中無(wú)銅離子雜質(zhì),省去了產(chǎn)品去銅離子的精制過(guò)程。它工藝簡(jiǎn)單,設備投資少,據介紹,新建一套生產(chǎn)裝置,其設備投資費用,比相同規;瘜W(xué)法生產(chǎn)裝置費用減少1/3—1/2。并能在常溫常壓條件下生產(chǎn),能耗低,幾乎無(wú)三廢。采用這種方法能使生產(chǎn)丙烯酰胺的工廠(chǎng)環(huán)境面貌大大改觀(guān)。2000年,該項目通過(guò)了國家科技部和國家石油和化學(xué)工業(yè)局組織的專(zhuān)家鑒定和現場(chǎng)驗收,專(zhuān)家們一致認為這項具有國際領(lǐng)先水平的項目,使我國的丙烯酰胺的生產(chǎn)實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化,總體水平躍居世界前列。
微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺的研制成功對我國國民經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。丙烯酰胺主要用來(lái)生產(chǎn)聚丙烯酰胺。在我國,聚丙烯酰胺主要用于油田的三次采油。油田開(kāi)發(fā)初期,原油依靠油井中的壓力自然向外噴出,這一階段稱(chēng)為一次采油;隨著(zhù)油田的進(jìn)一步開(kāi)采,油壓下降,就需要向井下注水,依靠水的壓力使原油向外噴出,這被稱(chēng)為二次采油;當油田開(kāi)采進(jìn)入后期,水壓也不能起到作用時(shí),就需要在水中添加粘稠劑,注入地層增加壓力,使原油噴出,這就是“三次采油”。而聚丙烯酰胺正是這樣一種粘度大、穩定性強的粘稠劑。每使用1噸聚丙烯酰胺可平均增產(chǎn)原油150噸。隨著(zhù)我國多數油田已進(jìn)入了開(kāi)采后期,聚丙烯酰胺的需求量將會(huì )增加。此外,聚丙烯酰胺還有很多種產(chǎn)品,在污水處理、綠色建材、造紙行業(yè)等有著(zhù)廣泛的用途。隨著(zhù)環(huán)保意識的增強和對水處理的重視,聚丙烯酰胺在水處理行業(yè)中的應用市場(chǎng)將會(huì )擴大,作為聚丙烯酰胺的主要原料——丙烯酰胺的市場(chǎng)蘊藏著(zhù)很大的發(fā)展空間。
這項研究成果向人們顯示了生物技術(shù)改造傳統化工原料生產(chǎn)工藝的可能性。為生產(chǎn)抗鹽、高分子量的聚丙烯酰胺提供了高質(zhì)量廉價(jià)的原料,并帶動(dòng)了整個(gè)聚丙烯酰胺行業(yè)的發(fā)展,使我國的丙烯酰胺生產(chǎn)進(jìn)入了采用先進(jìn)生物技術(shù)的時(shí)代,為傳統化工業(yè)的發(fā)展注入了新的生命。
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