泛球生物网-技术分类 - 工业生物技术

丁二酸作为一种重要的有机化工原料及中间体，丁二酸主要用于医药工业、食品工业、化学工业，以及分析试剂、食品铁质强化剂、配制电镀药水和PCB线路板药水、清洒添加剂等。传统的丁二酸生产方法主要是应用石化法从丁烷通过顺式丁烯二酐生产。只有食品行业用的丁二酸是发酵法生产的，发酵法生产丁二酸是利用可再生糖源(如葡萄糖)和二氧化碳作为主要原料，它开辟了温室气体二氧化碳利用的新途径，且成本低廉，环境友好。近年来，由于石油危机及环境污染的双重压力，微生物发酵法生产丁二酸以其具有节约大量的石油资源并且可以降低由石化方法产生的污染等优点而受到广泛关注。
我国农业生物质资源丰富，各类农作物废弃资源如稻壳、玉米秸、小麦秸、棉花秸、甘蔗渣等十分丰富，但目前尚属开发利用的初期阶段。而本技术项目所用主原料均为上述生物质资源。利用这些生物质资源作原料，通过筛选出合适的菌株高效发酵生产丁二酸，从而真正实现了生物质高值化利用的目标。本技术项目的实施生产不但由于发酵法生产使得丁二酸生产成本低廉，而且还节约了大量的石化短缺资源，并将使得丁二酸及其衍生物行业的使用范围更加广阔，在促进食品、医药、化学方面也将起到越来越重要的作用。
因此，本技术项目是国家鼓励和支持的废弃资源综合利用和节能减排项目，也是循环经济和低碳经济发展模式的项目，是属于国家“973”计划的项目。
市场前景
丁二酸是一种重要的平台化合物，在医药、农药、染料、食品、食品添加剂、防腐剂、聚合物等领域应用广泛。主要用途：主要用于制备琥珀酸酐等五杂环化合物，也用于制备醇酸树脂（由丁二酸生产的醇酸树脂具有良好的曲挠性、弹性和抗水性）、油漆、染料（丁二酸的二苯基酯是染料的中间体，与氨基蒽醌反应后生成蒽醌染料）、食品调味剂（丁二酸还可作食品酸味剂用于酒、饲料、糖果等的调味）、照相材料等；在医药工业中可用它生产磺胺药、维生素A、维生素B等抗痉挛剂、松痰剂、利尿剂和止血药物；作为化学试剂，用作碱量法标准试剂、缓冲剂、气相色谱对比样品；还可用作润滑剂和表面活性剂的原料。除了以上的应用之外，丁二酸还可以衍生出很多下游产品，如可以衍生出BDO、THF、GBL、NMP、α-吡喏烷酮（NKP）等等。
目前，丁二酸的市场需求是16000吨/年，但是预计未来五年内的市场需求达到每年213000吨。丁二酸目前的价格根据纯度等不同而不同，一般为12000元/吨到18200元/吨。
产品特点
本技术所生产丁二酸产品，具有以下两大优势和特点：
● 产品质量好，纯度达到90%
● 产品质量稳定，耐贮存
原料特点
项目主原料为废弃农作物秸杆资源——玉米秸杆,以及其它常见生产用辅料等
技术特点
本技术是采用自主研发、成功筛选出的高产菌株，以玉米秸杆为原料经前期处理后，最终发酵生产出高品质的丁二酸产品。本技术与传统丁二酸生产方法相比，主要有以下优势和特点：
● 筛选到丁二酸高产菌株BE-1，并成功在生产中应用，实现高产。
● 以最常见的玉米秸秆为基质原料，经预处理后进行发酵生产。
● 实现了丁二酸双阶段发酵，丁二酸终浓度达116.2 g/L。
● 建立了新型离子交换树脂高选择性吸附分离丁二酸的方法，并实现树脂洗脱、再生简单和可重复，重复使用30次吸附量仅下降5%。
● 实现丁二酸一步纯化结晶分离，产率达到70%，纯度达到90%。
● 实现丁二酸生产的高转化率和高收率，使丁二酸的产量增加到145.2g/L，产率为1.3g/L/h，收率达到80%。
● 优化生产工艺，实现了低成本生产，其生产成本低于8000元/吨。
● 生产无污染，清洁环保。
投资效益
以发酵法年产5000吨丁二酸（含量≥90%）产品计
● 设备投资：4000 万元
● 原料成本：2600 万元
● 年总产值：6000万元
● 年获利达：2000万元
其它配套
1、厂房要求：
主车间：800 m2
车间高度：15 m,局部高20 m
辅助车间：200 m2
原料库房和产品库房等1000 m2
2、水、电、气配套要求
总电力600 kW
冷却水（循环水）2t/hr
锅炉2台（蒸汽压力20t/hr）
3、生产组织人员：60人