丙酮岗位职责
第1篇:丙酮酸发酵整理
一、丙酮酸的用途及制备方法
丙酮酸(Pyruvic acid),又称2-氧代丙酸(2-oxopropanoic acid)、α-酮基丙酸(α-ketopropionic acid)或乙酰基甲酸(Acetylformic acid),为无色至淡黄色液体,呈醋酸香气和愉快酸味,是最重要的α-氧代羧酸之一。丙酮酸不仅在生物能量代谢中具有十分重要的作用,而且是多种有用化合物的前体,因此,它在化工、制药和农用化学品等工业及科学研究中有着广泛的用途,如表1所示。
表1 丙酮酸的主要用途
用途
实例
酶法合成 L-色氨酸、L-酪
制药工业
氨酸、L-多巴;合成 L-半胱氨酸、L-亮氨酸、维生素 B 6 和 B 12 等。
农用化学品
是合成乙烯系聚合物、氢化阿托酸、古物保护剂等多种农药的起始原料。
GB2760-1996 规定为酸味添加剂。近年来由于在减肥上有特效而受到西方消费者青睐。
细胞培养
与乳酸组成抗氧化剂,降低对细胞的伤害;是动物细胞培养的重要底物。
与乳酸、锂构成人工胰脏,作为体外传感器测定葡萄糖的含量。
生化研究 用途
实例
用于伯醇及仲醇的检定;转氨酶的测定;是脂肪族胺的显色剂等。
食品工业
传感器
虽然作为一种化工产品,丙酮酸早已实现了工业化生产,但是,直到20世纪90年代,工业上生产丙酮酸还都在沿用Howard and Fraser(1932)开发的酒石酸脱水脱羧法,没有什么大的改进。这种工艺简单易行:将酒石酸与硫酸氢钾混合物在220℃下蒸馏,馏出物再经真空精馏即可得到丙酮酸。其主要缺点是:(1)丙酮酸产率较低(对酒石酸质量产率为0.29~0.30g/g);(2)得到1g丙酮酸需要消耗5g硫酸氢钾。以目前酒石酸(1.5万元/吨)和硫酸氢钾(0.6万元/吨)的市场价格计算,仅原料成本就至少需要8万元/吨,为此,在很长一段时间内,丙酮酸的价格居高不下,推广应用自然也受到限制。以丙酮酸在食品工业中的应用为例,尽管它是一种很有潜力的酸味剂,但由于其在价格上与其它有机酸相比过于昂贵,因此,几乎没有厂家愿意在饮料或食品中添加丙酮酸来改善风味。
一个昂贵的产品在生产过剩的时候,其价格必然下降。1995年,国外一些研究机构发表了关于丙酮酸钙在减肥保健上具有独特疗效的报道后,国外(主要是美国)对丙酮酸钙的需求量激增。国内一些中小型化工厂得到这一信息后,一拥而上,一时间,国内丙酮酸(化学法)的生产能力达到2000吨/年左右(估算数据)。丙酮酸及其盐的市场价格也由当时的28万元/吨跌至目前的不到9万元/吨。已经有许多采用化学法生产丙酮酸的小型化工厂因不能承受这一价格而被迫停产。目前,只有试剂级丙酮酸的价格还比较高,保持在30~32元/100ml。
如何解决丙酮酸的市场需求在不断扩大,但其价格却无法进一步下降这一矛盾呢?显然,开发成本更低的丙酮酸生产技术,如直接发酵法或生物转化法,是解决这一问题的根本出路。其实,早在20世纪50年代,在丙酮酸的化学法生产工艺尚未遭遇成本危机的时候,学术界已经开始对发酵法生产丙酮酸进行研究了。然而,由于丙酮酸高产菌株的选育十分困难,因此,尽管有一些微生物能够积累丙酮酸,但其产量(质量浓度)无法达到工业化的要求。发酵法生产丙酮酸真正取得突破,是在1988年。当时,日本东丽工业株式会社(Toray Industries Inc.)的研究人员宫田令子(Miyata Reiko)和米原辙(Yonehara Tetsu)选育出一系列丙酮酸产量超过50g/l的球拟酵母(Torulopsis)菌株,使得发酵法生产
丙酮酸的工业化成为可能。1992年,日本开始采用发酵法生产丙酮酸,产量为400吨/年,售价为4000日元/kg。
二、市场情况
尽管自1930年以来,共有40余篇专利涉及丙酮酸的制备方法,但丙酮酸工业化生产的历史仅有20年。1977年日本武藏野化学研究所率先实现化学合成法生产丙酮酸的工业化,至1989年,日本东丽化学工业公司开始用发酵法生产丙酮酸。统计数据表明,1991年日本这两家公司的丙酮酸总产量为400吨(生产能力为650吨,其中发酵法生产能力为150吨),除本国应用外,大部分以丙酮酸钠形式出口。1992年日本国国内丙酮酸的市场价为4000日元/公斤;1997年丙酮酸的市场价约合16万人民币/吨。目前,我国国内丙酮酸的市场价格为10万元/吨,年需求量为300吨左右,除少量试剂级丙酮酸为我国自行用化学合成法生产外,绝大部分丙酮酸从日本进口。迄今为止,国内尚无发酵法生产丙酮酸的论文、专利和生产情况报道。
三、国内外研究水平
虽然有关发酵法丙酮酸的研究至今已有40余年的历史,但工业化的历史尚未超过10年。国外发酵法生产丙酮酸的水平列于表2。
表2 国外发酵法生产丙酮酸的研究水平
丙酮酸生产特性 产
菌 种
原 料
酸
(g/l)
细菌
Acinetobacter sp.Enterobacter aerogenes Enterobacter aerogenes Enterococcus caeliflavus
Escherichia coli Escherichia coli 放线菌
Agaricus campestris
Schizophyllum commune
Schizophyllum commun
葡萄糖
1,2-丙二醇 葡萄糖 葡萄糖
4.7
25.5
0.38 0.16 0.8 34
30.13 0.47 0.07 0.22 1.25 0.6
521984 1982 19
0 52 64 34 20 3
生产率
(g/l/h)
转化率
(wt%)
61982 1989 1989 1992 1994 1994 文献
葡萄糖酸
葡萄糖 葡萄糖
葡萄糖 蔗糖
e
酵母
Candida lipolytica
Debaryomyces coudertii Debaryomyces coudertii Torulopsis glabrata Torulopsis glabrata Torulopsis glabrata Torulopsis glabrata Torulopsis glabrata
葡萄糖 柑桔果皮 柑桔果皮 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖
5.5
9.7
8.8
27.3
67.8
0.61 0.21 0.88 0.46 0.97 1.08 1.15 1.2
44 / /
82 1976 1982 1984 1989
1994
1996 1997 1999*
7 9.4
/ 70
* 我校的最新研究结果
国内目前尚无有关发酵法生产丙酮酸的论文、专利和生产情况报道。我校从1997年开始进行发酵法生产丙酮酸的研究,在选育出丙酮酸高产菌Torulopsis glabrataWSH-IP12的基础上,对发酵条件进行了优化,目前,在实验室5L发酵罐中,我们的研究水平已经达到产酸72g/l、生产率1.2g/l/h、对葡萄糖转化率70%,超过已报道的国际最高水平(见表2)。该"发酵法生产丙酮酸中试"项目列入江苏省"九五"工业重大科技攻关项目,已完成5m3发酵罐中试,于2000年12月30日通过江苏省科技厅组织的鉴定和验收,认为达到国际先进水平,填补国内发酵法生产丙酮酸空白。
四、投资概算
(一)年产1000吨丙酮酸的发酵和提取车间建设项目简述
1、发酵车间:
5个500L不锈钢一级种子罐,5个5m3不锈钢二级种子罐,10个60m3不锈钢发酵罐(含搅拌装置和电机)。无菌空气系统:包括空气过滤系统、空气压缩机、空气贮罐和空气冷却系统。附属设备:包括与发酵罐相连的氨水贮罐(控制pH),配料罐、种子配料罐。
2、提取和精制车间:
离心机(或板框压滤机),3个5m3真空浓缩罐,中间贮罐(调节pH用),连续萃取设备,真空泵,精馏装置,干燥系统(生产丙酮酸钠或丙酮酸钙用),包装设备。
3、公用工程:
给排水工程,供电工程,供热工程(主要是锅炉),供冷工程(主要是制冷机)及附属给排水管道、配电线路和蒸汽、冷却水管道。计量检测仪表和发酵车间自动控制系统。
4、废水综合治理系统:
2个200m3串联UASB反应器(碳钢结构),300m3CASF组合生化好氧处理系统(钢筋混凝土结构),2个200m3沼气贮罐和沼气发电机(沼气发电可供部分车间使用)。
5、土建工程:
车间厂房,泵房,锅炉房,配电房和小机修车间。
(二)年产1000吨发酵法丙酮酸投资概算 经初步估算,本项目总投资为3000万元(表4)。
表4 新建1000吨/年发酵法生产丙酮酸车间投资概算
投资
建设项目
(万建设项目
元)
(1)种子罐、发酵罐、贮罐 1000(4)征地和土建(2)无菌空气系统 300(5)公用工程(3)提取、精制和包装设备
500
(6)废水处理工程
五、合作方式
投资(万元)700 300 200
第2篇:丙酮泄露现场处置方案
乙酰丙酮泄漏现场处置方案
1事故特征
1.1 事故类型:爆炸、火灾、环保、中毒事故
1.2 事故发生地点:醋酸裂解平台
1.3 危害程度:造成装置设备损坏,现场作业人员伤害,危及社会道路上人员和车辆安全
1.4 可能出现的征兆:可燃气体报警仪报警、CO有毒气体报警仪报警
2应急组织与职责
2.1应急处置小组:
组长:装置主管
成员:工艺员、设备员、安全员、工段长、操作人员
2.2应急处置小组职责:
⑴发生事故时,负责报警和应急救援信息传递,事故信息向公司应急联动中心和公司领导汇报;
⑵负责应急现场内部人员、应急器材配置、应急救援人员的调动和指挥;
⑶指导员工疏散并实施事故现场的应急救援措施,救护受伤人员,清点区域内人员数量;
⑷控制和制止事故的蔓延扩大,如事故无法控制有扩大趋势应立即向上级汇报请求启动应急预案;
⑸协调事故后恢复生产工作和总结应急救援经验教训;
⑹负责保护事故现场及相关数据,配合事故的调查;
⑺协助本方案演练的实施和方案的完善工作。
3应急处置
3.1按照公司突发事件应急响应程序,拨打1
19、120、110、总调的电话。
3.2通知裂解控制室,立即停止乙酰丙酮生产,切断乙酰丙酮输送管道进出口阀门。必要时生产装置作紧急停车处理。
3.3迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入,组织人员对泄漏点周围环境予以控制。
3.4建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。 切断火源。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。
3.5少量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
3.6及时按事故报告的原则向公司应急联动分中心和厂领导如实进行事故信息的报告。
3.7如事故无法控制有扩大趋势应立即向上级汇报请求启动相应的应急预案。
4注意事项
4.1使用的工具为防爆工具。
4.2现场处置人员配备防护用品。
4.3封闭现场及禁止车辆通行。
4.4选择正确的灭火器材,人员站立在上风向。
4.5员工在应急处置结束后应注意收集事故物证,向事故调查组提供事故调查的物证、记录等,配合事故调查组的访谈等工作。 5附件:
5.1报警电话:
公司应急联动中心:
公司消防:119或2229
外部救援救护:120火警:119
5.2救援人员联络方式
XXXXXXX
年月日
第3篇:丙酮危害告知书1
丙酮危害告知书
1、危害性描述
1.1健康危害:急性中毒主要表现为对中枢神经系统的麻醉作用,出现乏力、恶心、头痛、头晕、易激动、呕吐、气急、痉挛,甚至昏迷。对眼、鼻、喉有刺激性。口服后,先有口唇、咽喉有烧灼感,后出现口干、呕吐、昏迷、酸中毒和酮症。慢性影响:长期接触该品出现眩晕、灼烧感、咽炎、支气管炎、乏力、易激动等。皮肤长期反复接触可致皮炎。
1.2爆炸危害:本品极度易燃,具刺激性。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
1.3环境危害:无资料。
1.4职业接触限值:PC-TWA:300mg/m3,PC-STEL:450mg/m3。
2、急救措施
2.1皮肤接触:脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 2.2眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。2.3吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
2.4食入:饮足量温水,催吐。就医。
3、消防措施
3.1危险性:其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。
3.2有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。
3.3灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装臵中产生声音,必须马上撤离。灭火剂:抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。
4、泄露应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处臵。
5、操作处臵和储存
5.1操作:密闭操作,全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩),戴安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、还原剂、碱类接触。灌装时应控制流速,且有接地装臵,防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
5.2储存:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过26℃。保持容器密封。应与氧化剂、还原剂、碱类分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。
