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年产4万吨规模微生物催化法生产丙烯酰胺

工艺技术资料

一、工艺技术方案：

1、生产规模（按业主方要求）：

本工艺装置的设计规模：

第一期：10000吨（折百计）／年30%丙烯酰胺水剂；

年操作时间：300天，即7200小时；

第二期：30000吨（折百计）／年30%丙烯酰胺水剂；

年操作时间：300天，即7200小时；

2、产品规格：

丙烯酰胺水溶液含量≥25%。丙烯酸含量≤0.0001%。铁离子含量≤0.001ppm。pH=6.5～7.2。

氨基氮含量≤0.05mg/ml。

蛋白质含量≤1ug/ml。

残糖含量≤0.02mg/ml。

电导率≤5us/cm。

外观：无色或浅黄色透明液体。

3、技术指标：

①、丙烯腈水合酶酶活性（菌种）：≥1200万ug/ml.hr；

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丙烯腈水合酶酶活性（10m发酵罐）：≥800万ug/ml.hr；

酶活性定义：每1ml发酵液，在pH为6.4的去离子水系统中，280C反应1hr，

将丙烯腈转化生成1ug丙烯酰胺为1酶活单位（ug/ml.hr）。

②、发酵周期（包括辅助时间）：72hr。

③、发酵染菌概率：≤3%。

④、水合反应工艺，丙烯腈单耗：0.76tAN/tAM。

⑤、丙烯腈转化率：≥99.99%。

⑥、水合反应液中丙烯酰胺浓度：≥30%。

⑦、离子交换工艺，丙烯酰胺水溶液的收率：≥95%。

4、工艺简介：

①、反应原理：

CH=CH-CN+HOcat,T,PCH=CH-CONH

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②、工艺流程简介：

1）、以微生物半连续发酵培养技术，在一定的溶氧、温度条件下，培养获得具有特定的含有丙烯腈水

合酶的微生物细胞，并将该细胞从培养液中分离制成生物催化剂悬浮液。

2）、以该生物催化剂悬浮液，在水相，一定的温度，常压下将原料丙烯腈催化水合生成丙烯酰胺水溶

液，并通过分离的方法，将生物催化剂从丙烯酰胺水溶液中分离除去。

3）、所获得的上述丙烯酰胺水溶液经过纳滤、离子交换等工序，即可获得满足上述产品质量要求的丙

烯酰胺水溶液。

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工艺流程：

空气系统

种子罐

配料釜消毒罐发酵发酵液储罐

丙烯腈原料

催化水合细胞分离

去离子水

细胞分离

废渣

AA储罐

AM反应液

离子交换系统

废水

精制液储罐

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③、装置说明：

本工艺技术的装置由六部分组成：发酵系统，催化反应系统，反应液精制系统，菌种及分析系统，

公用工程系统，丙烯腈罐区。

序号类别名称内容和规模

包括配料单元、发酵罐培养单元以及菌种室，发酵控制室，车