Технология производства итаконовой кислоты

Промышленная биотехнология

Руководитель направления Синеокий Сергей Павлович

Итаконовая кислота — основа полимерной промышленности

Итаконовая кислота является одним из немногих продуктов микробиологического синтеза, которая широко используются в химической индустрии для синтеза полимеров.

Благодаря метиленовой группе итаконовая кислота легко участвует в реакциях сополимеризации с образованием полимеров, обладающих свободными карбоксильными группами. Сополимеры итаконов кислоты и акрилатов широко используются в различных областях, например: полимеры итаконовой и акриловой кислот являются эффективными хелаторами, предотвращающими образование накипи в нагревательных системах.

Добавление итаконовой кислоты к полиакрилонитрильным и стирол-бутадиеновым полимерам значительно повышает их окрашиваемость. Итаконовая кислота может также использоваться для получения пиролидонов, бутиролактона, метилбутандиола, исходных веществ для синтеза детергентов, гербицидов и различных типов полимеров. Эта кислота рассматривается в качестве одного из ключевых стартовых реагентов для получения широкой гаммы крупнотоннажных и специальных продуктов (стирен-бутадиеновые полимеры, нитрильные латексы, растворители, тетрафурановые производные и др.).

Мировое производство итаконовой кислоты превышает 20,000 тонн в год. В России итаконовая кислота не производится. Главными потребителями этого продукта в России являются химические компании - производители полимеров. Прогнозируется, что спрос на итаконовую кислоту будет увеличиваться в связи с планируемым запретом на транспортировку акрилонитрила в Европе. Это приведет к увеличению объемов переработки акрилонитрила в России.
 
Разработки ГосНИИгенетики
 
Во ФГУП "ГосНИИгенетика" разработан процесс, в котором используется новый штамм Aspergillus terreus. Для производства итаконовой кислоты по разработанной в ГосНИИгенетике технологии сырье и материалы доступны в Российской Федерации и для реализации проекта не требуется их закупок за рубежом. К основным видам сырья и материалов относятся глюкоза, кукурузный экстракт, сульфат магния, нитрат аммония.
 

Процесс получения кристаллической итаконовой кислоты полимерного сорта включает следующие стадии:

  • Ферментация: время ферментации 70 часов, концентрация итаконовой кислоты в культуральной жидкости 70-75 г/л, конверсия: около 61%
  • Концентрирование культуральной жидкости
  • Кристаллизация
  • Сушка кристаллов итаконовой кислоты

Конечным продуктом является техническая кристаллическая итаконовая кислота с содержание основного вещества не менее 96%.

17.12.2009, 5756 просмотров.