Procedimiento para la purificación de un alcohol a partir de un caldo de fermentación.
Procedimiento para la purificación de 1,3-propanodiol o 1,2-propanodiol a partir de un caldo de fermentación,
quecomprende por lo menos las etapas siguientes:
- filtrar el caldo de fermentación para obtener una solución acuosa que contiene el 1,3-propanodiol o el 1,2-propanodiol,
- eliminar agua de la solución acuosa,
- añadir glicerol a la solución acuosa,
- eliminar mediante destilación de productos con una presión de vapor superior a la de 1,3-propanodiol o 1,2-propanodiol que se deben purificar,
- eliminar mediante destilación de productos con una presión de vapor inferior a la de 1,3-propanodiol o 1,2-propanodiol que se deben purificar,
- recuperar el 1,3-propanodiol o el 1,2-propanodiol.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/063068.
Solicitante: METABOLIC EXPLORER.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: BIÔPOLE CLERMONT-LIMAGNE 63360 SAINT BEAUZIRE FRANCIA.
Inventor/es: OLLIVIER,FRÉDÉRIC, ROUSSEAUX,PASCAL.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07C29/84 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisiso electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › C07C 29/00 Preparación de compuestos que tienen grupos hidroxilo o grupos O-metal unidos a un átomo de carbono que no forma parte de un ciclo aromático de seis miembros. › extractiva.
PDF original: ES-2388754_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Procedimiento para la purificación de un alcohol a partir de un caldo de fermentación.
La presente invención se refiere a la purificación de 1, 3-propanodiol o 1, 2-propanodiol a partir de un caldo de fermentación.
La producción de alcohol mediante la fermentación microbiana presenta muchas ventajas. Por ejemplo, es bien conocida la producción de butanol, 1, 3-propanodiol y 1, 2-propanodiol mediante fermentación. La materia prima en el medio de fermentación puede ser glicerol. Se ha descrito especialmente la síntesis de 1, 3-propanodiol mediante la fermentación de glicerol con clostridium. La síntesis de 1, 3-propanodiol mediante la fermentación de glicerol proporciona una reducción significativa en los costes de producción en comparación con la síntesis química que utiliza productos derivados del petróleo.
La producción de alcoholes mediante fermentación está acompañada frecuentemente por la producción de ácidos orgánicos y/o cetonas. Por consiguiente, la producción de 1, 3-propanodiol mediante fermentación microbiana puede estar acompañada por la coproducción de otros productos que incluyen acetona o ácidos en forma de ácido acético y/o ácido butírico o sal de acetato y/o de butirato.
El alcohol producido mediante fermentación se debe purificar después a partir del caldo de fermentación. El caldo de fermentación puede contener productos secundarios que también pueden resultar beneficiosos si se purifican (acetona, butirato o acetato, por ejemplo) además de las habituales agua, impurezas orgánicas, sales minerales y sales orgánicas.
En el caso específico del 1, 3-propanodiol, se encuentran con frecuencia impurezas orgánicas responsables del color y el olor del 1, 3-propanodiol. Estas impurezas no se han identificado pero es posible que aparezcan debido a la degradación del 1, 3-propanodiol. Esta degradación se debe evitar durante la producción y la purificación del 1, 3propanodiol.
Un problema que se ha descubierto durante la purificación de 1, 3-propanodiol o 1, 2-propanodiol a partir de un caldo de fermentación es la eliminación de las sales. Estas sales son generalmente cloruro sódico y cloruro cálcico pero también sales de amonio y de fosfato. La concentración de estas sales en el caldo de fermentación controla su precipitación durante la purificación del alcohol.
Se han descrito muchos procedimientos para la purificación de 1, 3-propanodiol a partir de un caldo de fermentación, en particular el documento EP 1.218.327, la patente US nº 7.056.439, los documentos EP 1.103.618 y WO2004/101479.
En relación con las sales, se ha propuesto en particular la eliminación de las sales con anterioridad al procedimiento de purificación mediante varios procediminentos como la utilización de resinas de intercambio de iones (documento WO2004101479) , electrodiálisis (Gong et al., 2006; Gong et al., 2004) y filtración por precipitación (patente US nº 6.361.983) .
Sin embargo, estos procedimientos no siempre proporcionan resultados satisfactorios.
La presente invención propone un procedimiento innovador para la purificación de 1, 3-propanodiol o 1, 2-propanodiol a partir de un caldo de fermentación.
Ventajosamente, los procedimientos según la presente invención evitan la precipitación de las sales durante la purificación del alcohol a partir de un caldo de fermentación. En los procedimientos de la invención, la adición de glicerol solubiliza las sales con el fin de retenerlas en la fase líquida hasta el final del procedimiento de purificación.
Ventajosamente, los procedimientos según la presente invención evitan la aparición de las impurezas responsables del color y el olor del 1, 3-propanodiol.
Según otra ventaja de la presente invención, los procedimientos de la presente invención proporcionan un rendimiento mejorado.
Descripción de la invención
La invención se refiere a los procedimientos para la purificación de 1, 3-propanodiol o 1, 2-propanodiol a partir de un caldo de fermentación que comprende por lo menos las etapas siguientes:
- filtración del caldo de fermentación para obtener una solución acuosa que contiene el alcohol, -adición de glicerol a la solución acuosa,
- recuperación del alcohol.
En una forma de realización de la invención, el procedimiento de purificación comprende por lo menos las etapas
siguientes:
- filtración del caldo de fermentación para obtener una solución acuosa que contiene el alcohol,
- eliminación de agua en la solución acuosa,
- adición de glicerol a la solución acuosa,
- recuperación del alcohol.
En una forma de realización de la invención, el procedimiento de purificación comprende por lo menos las etapas
siguientes: -filtración del caldo de fermentación para obtener una solución acuosa que contiene el alcohol, -eliminación de agua en la solución acuosa, -adición de glicerol a la solución acuosa, -eliminación mediante destilación de productos con una presión de vapor superior a la del 1, 3-propanodiol o 1, 2
propanodiol para purificarlo, -eliminación mediante destilación de productos con una presión de vapor inferior a la del 1, 3-propanodiol o 1, 2
propanodiol para purificarlo,
- recuperación de 1, 3-propanodiol o 1, 2-propanodiol.
En una forma de realización específica de la invención, el procedimiento de purificación también comprende una
etapa de ajuste del pH de la solución acuosa a pH<7.
En otra forma de realización específica de la invención, el procedimiento de purificación también comprende una etapa de extracción con solvente hidrófobo para eliminar los ácidos orgánicos. En otra forma de realización específica de la invención, el procedimiento de purificación comprende también una
etapa de eliminación de aniones en la solución acuosa. Preferentemente, el agua se elimina por evaporación en los procedimientos de la invención. Preferentemente, el glicerol se añade en unas proporciones comprendidas entre 5% y 100% en peso de la solución
acuosa.
Por consiguiente, la invención se refiere a la utilización de glicerol para la purificación de 1, 3-propanodiol o 1, 2propanodiol a partir de un caldo de fermentación. Ventajosamente, después de la recuperación de 1, 3-propanodiol o 1, 2-propanodiol, se recupera el glicerol. El glicerol se puede recuperar mediante procedimientos habituales conocidos por los expertos en la materia. El
glicerol se puede recuperar, por ejemplo, mediante destilación.
Según una primera forma de realización, el procedimiento para la purificación de 1, 3-propanodiol o 1, 2-propanodiol a
partir de un caldo de cultivo comprende por lo menos las etapas siguientes:
- filtración del caldo de cultivo para obtener una solución acuosa que contiene 1, 3-propanodiol o 1, 2-propanodiol,
- evaporación de agua en la solución acuosa,
- adición de glicerol a la solución acuosa,
- eliminación mediante destilación de productos con una presión de vapor superior a la del 1, 3-propanodiol o 1, 2
propanodiol que se va a purificar,
- eliminación mediante destilación de productos con una presión de vapor inferior a la del 1, 3-propanodiol o 1, 2propanodiol para purificarlo,
- recuperación de 1, 3-propanodiol o 1, 2-propanodiol. En otra forma de realización de la invención, el procedimiento de purificación comprende por lo menos una de las etapas siguientes:
- filtración del caldo de fermentación para obtener una solución acuosa que contiene 1, 3-propanodiol o 1, 2propanodiol,
- evaporación de agua en la solución acuosa,
- ajuste del pH de la solución acuosa a pH<7, preferentemente a <3,
- adición de glicerol a la solución acuosa,
-
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para la purificación de 1, 3-propanodiol o 1, 2-propanodiol a partir de un caldo de fermentación, que comprende por lo menos las etapas siguientes: -filtrar el caldo de fermentación para obtener una solución acuosa que contiene el 1, 3-propanodiol o el 1, 2propanodiol, -eliminar agua de la solución acuosa, -añadir glicerol a la solución acuosa, -eliminar mediante destilación de productos con una presión de vapor superior a la de 1, 3-propanodiol o 1, 2propanodiol que se deben purificar, -eliminar mediante destilación de productos con una presión de vapor inferior a la de 1, 3-propanodiol o 1, 2
propanodiol que se deben purificar, -recuperar el 1, 3-propanodiol o el 1, 2-propanodiol.
2. Procedimiento de purificación según la reivindicación 1 que comprende asimismo una etapa de ajuste del pH de la solución acuosa a pH<3.
3. Procedimiento de purificación según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende asimismo una etapa de extracción con un solvente hidrófobo para eliminar los ácidos orgánicos.
4. Procedimiento de purificación según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende asimismo una etapa de eliminación de aniones en la solución acuosa.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se elimina el agua mediante evaporación.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se añade glicerol en unas proporciones comprendidas entre 5% y 100% en peso de la solución acuosa.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que después de que se haya recuperado el 1, 3-propanodiol o el 1, 2-propanodiol, se recupera el glicerol.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el glicerol añadido se pretrata con una resina de intercambio iónico fuerte para eliminar los aniones del glicerol bruto.
Patentes similares o relacionadas:
Método para separar carbonato de dimetilo de metanol, del 28 de Febrero de 2019, de CHINA PETROLEUM & CHEMICAL CORPORATION: Método para separar carbonato de dimetilo de metanol. Se divulga un método para separar carbonato de dimetilo de metanol. El método incluye someter […]
PROCEDIMIENTO PARA LA PURIFICACION DE LOS ALCOHOLES ALICICLICOS., del 16 de Abril de 2006, de CELANESE CHEMICALS EUROPE GMBH: Procedimiento para la purificación de los alcoholes alicíclicos o alifaticocíclicos mediante destilación, el cual está caracterizado porque […]
SEPARACION DE IMPUREZAS POR DESTILACION., del 16 de Diciembre de 2004, de ARCO CHEMICAL TECHNOLOGY, L.P.: El proceso para separar las impurezas menores de un producto orgánico, siendo el producto orgánico a purificar un glicol, un glicol-éter o un éster de glicol-éter, […]
PURIFICACION DE ALCOHOL ALILICO., del 1 de Septiembre de 2004, de ARCO CHEMICAL TECHNOLOGY, L.P.: Un método para separar una mezcla de n-propanol y alcohol alílico, que comprende: destilar dicha mezcla en presencia de un disolvente de destilación […]
METODO PARA PURIFICAR ALCOHOL BETA-FENILETILICO, del 1 de Agosto de 2003, de SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED: Método para purificar alcohol {be}-feniletílico. Comprende un primer proceso de destilación extractiva mediante el que se destila, con extracción, el alcohol {be}-feniletílico […]
PURIFICACION DE UNA CORRIENTE DE METANOL., del 16 de Junio de 2003, de ARCO CHEMICAL TECHNOLOGY, L.P.: La presente invención se refiere a un procedimiento de destilación que permite eliminar eficazmente el acetaldehído de un flujo de metanol contaminado. Un flujo […]
DISPOSITIVO EXTRACTOR-RECTIFICADOR DE MEZCLAS DE SINTESIS ORGANICAS., del 1 de Noviembre de 1990, de HENKEL KOMMANDITGESELLSCHAFT AUF AKTIEN: DISPOSITIVO EXTRACTOR-RECTIFICADOR DE MEZCLAS DE SINTESIS ORGANICAS PARA LA SEPARACION DE PROPILENGLICOL A PARTIR DE UNA MEZCLA DE ALCOHOLES GRASOS DE BAJO PUNTO DE EBULLICION […]