1,3-丙二醇(英文名1,3-propanediol,簡稱1,3-PD)是一種重要的化工原料,在制造聚酯和聚氨酯的單體及有機(jī)溶劑、抗凍劑和保護(hù)劑等方面應(yīng)用廣泛;此外,1,3-PD也是合成新型熱塑性聚酯產(chǎn)品——聚對苯二甲酸二醇酯(PTT)的重要單體。利用克雷伯桿菌(Klebsiella pneumoniae)發(fā)酵甘油轉(zhuǎn)化1,3-PD是一種有工業(yè)化潛力的生物法生產(chǎn)技術(shù),目前已基本形成了完整的工藝路線。但若要使其能夠真正應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),還需要從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)對整個工藝進(jìn)行系統(tǒng)性的優(yōu)化分析。因此,本文以甘油連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)1,3-PD和醇沉分離技術(shù)為研究對象,通過對該路線的發(fā)酵反應(yīng)和分離過程的模擬,得到了不同操作條件下工藝各段的物耗與能耗計算結(jié)果,進(jìn)而對各種操作條件下的生產(chǎn)成本和利潤進(jìn)行了分析,為生產(chǎn)的優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。 首先,通過甘油連續(xù)生物轉(zhuǎn)化1,3-PD的反應(yīng)動力學(xué)模擬,得到了不同稀釋速率和底物甘油濃度下的最大產(chǎn)物濃度、生產(chǎn)強(qiáng)度、1,3-PD得率及對應(yīng)的主要副產(chǎn)物濃度。結(jié)果表明,隨著稀釋速率的升高,產(chǎn)物1,3-PD的最高濃度和得率均隨之下降;最大生產(chǎn)強(qiáng)度先升高后略下降,當(dāng)稀釋速率為0.2...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 綜述
    1.1 概述
    1.2 化學(xué)法生產(chǎn)1,3-PD
        1.2.1 環(huán)氧乙烷羰基化法
        1.2.2 丙烯醛水合加氫法
    1.3 微生物法生產(chǎn)1,3-PD
        1.3.1 微生物法生產(chǎn)1,3-PD的菌種
        1.3.2 克雷伯氏菌以甘油為底物代謝產(chǎn)生1,3-PD途徑
        1.3.3 利用基因工程菌生產(chǎn)1,3-PD
    1.4 微生物法生產(chǎn)1,3-PD不同碳源分析
        1.4.1 以甘油為碳源生產(chǎn)1,3-PD
        1.4.2 以葡萄糖等為碳源生產(chǎn)1,3-PD
    1.5 1,3-PD的產(chǎn)品分離
        1.5.1 蒸發(fā)和精餾
        1.5.2 膜分離
        1.5.3 色譜分離
        1.5.4 萃取
    1.6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)方法介紹
        1.6.1 項目建設(shè)投資估算
        1.6.2 各種經(jīng)濟(jì)估算方法與模型
        1.6.3 敏感性分析
2 甘油發(fā)酵過程動力學(xué)模擬
    2.1 甘油發(fā)酵反應(yīng)動力學(xué)模型
    2.2 模型求解
    2.3 計算結(jié)果
3 分離過程模擬
    3.1 總工藝指標(biāo)和流程概述
        3.1.1 發(fā)酵液濃縮—降膜蒸發(fā)
        3.1.2 發(fā)酵液除雜—醇沉
        3.1.3 乙醇回收
        3.1.4 輕組分脫除
        3.1.5 1,3-PD精餾
    3.2 分離過程模擬計算結(jié)果
4 利用甘油轉(zhuǎn)化生產(chǎn)1,3-PD工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
    4.1 年產(chǎn)1500噸規(guī)模的成本估算
        4.1.1 成本估算依據(jù)與說明
        4.1.2 投資估算及分析
        4.1.3 單位產(chǎn)品成本估算
        4.1.4 生產(chǎn)強(qiáng)度、得率對成本的影響分析
    4.2 年產(chǎn)1500噸規(guī)模的經(jīng)濟(jì)收益估算
    4.3 年產(chǎn)1500噸規(guī)模的經(jīng)濟(jì)評價
    4.4 年產(chǎn)1500噸規(guī)模的敏感性分析
        4.4.1 經(jīng)濟(jì)效益敏感性分析
        4.4.2 甘油成本對經(jīng)濟(jì)收益的影響
    4.5 擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模對經(jīng)濟(jì)性的影響
結(jié)論
前景展望與待深入方向
參考文獻(xiàn)
附錄A 論文使用的主要符號的意義和單位
附錄B 不同操作條件下分離過程的冷熱公用工程列表
附錄C 不同操作條件下的分離過程物流數(shù)據(jù)列表
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3825690