[01186773]微生物法生产丙烯酰胺

工业生物催化是生物技术应用中一个新兴而重要的领域，其目标是以微生物或酶为催化剂，大规模生产人类所需的化学品、医药、能源、材料等，生物法生产丙烯酰胺是工业生物催化技术成功应用于生产大宗化学品的典型范例。丙烯酰胺是重要的有机化工原料，丙烯酰胺及其衍生物主要用于合成各种均聚物和共聚物，统称为聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺最主要的用途是采油、水处理、造纸和矿冶。在国内，石油开采是聚丙烯酰胺的最主要应用领域，关系到我国的能源安全。在三次采油中，聚丙烯酰胺的作用是调节注入水的流变性，增加驱动液的粘度，使水与油能均匀的向前流动，达到增产目的，每注入1吨聚丙烯酰胺可增产原油120-150吨，产值增加约10倍。一个年产万吨丙烯酰胺的工业装置年产值近2亿元。针对10000吨微生物法生产丙烯酰胺工艺设计与高活性催化剂的制备，本人开发了新的腈水合酶制备工艺，酶活达到了10195U·mL-1，是国内外腈水合酶制备研究的最高水平。该成果的应用使工业生产中腈水合酶的生产成本降低了80%以上，该成果申请了中国发明专利并获授权，专利号：ZL03121944.6。设计了万吨丙烯酰胺生产装置上利用游离细胞催化水合工艺。利用极端条件驯化法提高了腈水合酶的丙烯酰胺耐受性。在小型反应器规模上实现了高浓度丙烯酰胺的生产，终浓度达到了641g∙L-1。开发了水合-结晶新工艺，新工艺每年可为万吨规模的丙烯酰胺生产节约能耗成本约125万元，申请中国发明专利，申请号：03130658.6，公开号：1451744。