提高生物法丁醇硫酸显色指标方法

发酵法生产丁醇，由于生物发酵过程复杂，发酵过程生成杂质多，造成产品性质不稳定，影响产品质量。比如丙酮氧化时间指标波动较大，丁醇的硫酸显色超标，达不到一级品水平。而丙酮的氧化时间通过精馏方式加大回流量和对各冷却器冷后温度的控制可以除去轻组分杂质，能达到预定要求。丁醇的硫酸显色指标用精馏的方式正常只能达到硫酸显色试验指标小于50#，丁油渣排放率占到总溶剂1.5%（v/v），传统工业生产丁醇质量只能达到合格品标准，并且丁醇的硫酸显色指标不稳定、不易控制。

硫酸显色指标是由于生物发酵过程中异常发酵产生的不饱和醇类、醛类、酮类，以及溶解了生产过程中设备中的微量还原物质，影响产品质量。根据其特点我们预想使用强氧化剂在生产过程中将以上杂质类物质氧化，不将其带入成品中。为了鉴定这个方法的可行性我们根据丁醇的物料性质和分析指标，设计一套实验装置，对装置生产中的合格品丁醇进行添加氧化物质，以达到可以控制丁醇产品硫酸显色指标的目的。

试验1：在原料丁醇中加高锰酸钾的试验

通过以上试验可以得出以下结论：

（1）在装置中添加高锰酸钾丁醇的硫酸显色指标没有明显改变。

（2）不添加硫酸在精馏条件下对硫酸显色指标影响不明显。试验2第一组中的7、8号试验。

（3）在装置中添加硫酸丁醇的硫酸显色指标有明显改变

1）每组实验开始的前几次，添加浓硫酸的量偏大，而丁醇的硫酸显色指标变化不明显，分析可能是系统设备中的杂质对丁醇的硫酸显色指标有影响，大部分硫酸与这些杂质反应，影响实验效果。

2）加入一定量的浓硫酸，在精馏60分钟的条件下，丁醇的硫酸显色指标能达到一级品标准。

3）加入较大量浓硫酸在精馏条件下丁醇的硫酸显色指标可以达到小于10#。

4）在5000毫升丁醇中加入0.125毫升的硫酸，即加入质量比为0.05‰硫酸的情况下丁醇硫酸显色指标从大于60#能降到小于30#，满足一级品标准。

根据试验分析，对精馏装置进行小幅改造，在不增加大型设备，不增加能耗条件下提高丁醇硫酸显色指标。

改造工艺如图：

运行中对丁醇渣取样测其PH值为6.8，说明加入的浓硫酸与丁醇中的杂质反应基本完全。生产中没有发现一丁塔、二丁塔、丁油塔冷凝器，再沸器有泄漏现象，停产检修中详细检查一丁塔、二丁塔、丁油塔的冷凝器再沸器，并没有发现加入的浓硫酸对设备有腐蚀现象。

装置经过2011年5、6两个月的试运行，丁醇硫酸显色指标均小于30#，达到一级品标准。两个月共生产总溶剂4306吨，其中丁醇3011吨，部分产品出口美国。生产过程中加入浓硫酸150公斤，占采出正丁醇质量比0.05‰，和中试效果基本相符。经过实际运行证明，在生物丁醇的生产过程中用添加微量浓硫酸来提高成品的硫酸显色指标的方法是可行的。