FR2974802A1 - Procede de purification de l'acide glycolique par distillation - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un procédé de purification de l'acide glycolique comprenant les étapes suivantes : préparer une solution d'acide glycolique libre, concentrer ladite solution d'acide glycolique à une matière sèche de plus de 60 % en poids sec, de préférence compris entre 60 et 80 % en poids sec, distiller la solution ainsi concentrée à l'aide d'une technologie de distillation permettant un temps de séjour très court, inférieure à 5 min, de préférence compris entre 0 et 2 minutes, et récupérer l'acide glycolique ainsi distillé.

Description

PROCEDE DE PURIFICATION DE L'ACIDE GLYCOLIQUE PAR DISTILLATION

La présente invention se rapporte à un procédé de Purification de l'acide glycolique par distillation.

L'acide glycolique (HOCH2COOH), ou acide hydroxy acétique, est le premier composé de la famille des acides alpha-hydroxy carboxyliques. Grâce à ses deux fonctions hydroxyle et acide carboxylique, l'acide glycolique est un intermédiaire de synthèse de choix dans de nombreuses réactions chimiques, telles la réduction, l'estérification et la polymérisation. En fonction de son degré de pureté, l'acide glycolique peut être utilisé : - pour des applications nécessitant une pureté très 15 élevée : comme intermédiaire de synthèse, notamment pour la fabrication de polymères, - pour des applications nécessitant une pureté moins élevée, dite « partielle » : en cosmétologie, dans les textiles, en alimentaire ou dans les industries diverses. 20 Ce niveau de pureté de l'acide glycolique est déterminé par la mesure d'un indice colorimétrique qui traduit sa stabilité thermique. Ce test colorimétrique consiste à mesurer la coloration de l'acide glycolique purifié après traitement à 180°C pendant 2 25 heures. Comme il sera développé ci-après, une première méthode de mesure colorimétrique consiste à déterminer l'indice de coloration HAZEN ou APHA. Cette mesure colorimétrique est réalisée sur spectrocolorimètre balayant des longueurs d'onde du 30 domaine visible de 380 à 780 nm, et est exprimée en unité APHA. Cet indice permet de mesurer des colorations jusqu'à 1000 APHA. Les solutions donnant des indices HAZEN supérieurs à 1000 APHA sont mesurées par une seconde méthode de détermination de l'indice de coloration : la méthode ICUMSA. Cette mesure 35 colorimétrique est réalisée sur spectrocolorimètre à la longueur d'onde de 420 nm, et est exprimée en unité ICUMSA.

Au sens de l'invention, le procédé de purification par distillation consiste alors à réduire de 60 à 98 % la charge colorimétrique de l'acide glycolique, exprimée en unités ICUMSA. Au sens de l'invention, l'acide glycolique préparé par ce procédé de purification par distillation présente un indice colorimétrique compris entre 50 et 150 APHA, lorsque d'origine chimique, et présente un indice colorimétrique inférieur à 600 APHA lorsque d'origine fermentaire. L'acide glycolique peut être isolé de sources naturelles 10 telles que canne à sucre, betteraves à sucre, ananas, melons et raisins non mûrs. Mais l'acide glycolique est classiquement préparé par voie chimique . - à partir d'acide chloracétique et de soude, 15 - par hydrogénation de l'acide oxalique, - par hydrolyse de cyanohydrine dérivé du formaldéhyde, ou - par carbonylation du formaldéhyde dans l'eau en présence d'acide hydroxyacétique, avec de l'acide sulfurique comme catalyseur. 20 L'acide glycolique peut être préparé par voie enzymatique (« bioconversion enzymatique ») mais aussi par fermentation. La production d'acide glycolique par bioconversion enzymatique est généralement réalisée avec un microorganisme du genre Escherichia, Aureobasidium, Williopsis, Nocardia ou 25 Rhodococcus. Il s'agit surtout ici d'utiliser ces cellules pour leur capacité naturelle ou acquise de réaliser des bioconversions enzymatiques. Dans la demande de brevet WO 2002/068659, il est décrit 30 par exemple une E. coli exprimant une activité nitrilase ou nitrile hydratase lui permettant d'hydrater du glycolonitrile en glycolate. Ce microorganisme est alors placé dans une solution de phosphate de potassium contenant du glycolonitrile afin d'obtenir du glycolate d'ammonium. 35 Les voies de production par Escherichia, Aureobasidium, Williopsis, Nocardia ou Rhodococcus empruntent plutôt la voie de production d'acide glycolique à partir d'éthylène glycol.

Dans la demande de brevet EP 1.947.079, il est décrit par exemple une Escherichia coli recombinante capable d'oxyder de l'éthylène glycol en acide glycolique. Ce microorganisme a ainsi acquis la capacité de convertir l'éthylène glycol en glycolaldéhyde par une première enzyme, puis le glycolaldéhyde ainsi produit est ensuite converti en acide glycolique, par une seconde enzyme. Dans la présente invention, l'acide glycolique est plus particulièrement produit par une E. coli recombinante telle que par exemple décrit par les demandes de brevet internationales WO 2007/140.816 et WO 2007/141.316. Contrairement aux voies classiques de bioconversion enzymatique à partir de glycolonitrile ou d'éthylène glycol telles que présentées ci-avant, la production de l'acide glycolique y est réalisée par fermentation d'une source de carbone renouvelable, tel le glucose (utilisé comme source carbonée fermentescible modèle). Cette cellule hôte E. coli est génétiquement modifiée de manière à : i) atténuer ses voies de consommation du glyoxylate en d'autres composés que le glycolate, ii) utiliser une NADPH glyoxylate réductase pour convertir le glyoxylate en glycolate, iii) atténuer ses niveaux d'expression de toutes les 25 enzymes dégradant le glycolate, et iv) accroître le flux dans la voie de synthèse du glyoxylate. Cette E. coli recombinante est également génétiquement modifiée de manière à augmenter la biodisponibilité du NADPH 30 intracellulaire. La réduction des voies de consommation du glyoxylate est réalisée par atténuation d'au moins un des gènes aceB, glcB, gcl et eda. La NADPH glyoxylate réductase clonée dans la souche 35 recombinante hôte est préférentiellement endogène, ou est sélectionnée dans le groupe constitué des gènes ycdW et yiaE.

L'atténuation des voies de consommation du glycolate est réalisée par mutation des gènes g1cDEF codant la glycolate oxydase ou a1dA codant pour la glycoaldéhyde déshydrogénase. Le flux métabolique est accru dans le sens de la voie de synthèse du glyoxylate par : - atténuation du gène codant l'activité isocitrate déshydrogénase, ou - atténuation d'au moins le gène pta, codant pour la phospho-transacétylase, le gène ack, codant pour l'acétate kinase, ou le gène poxB, codant pour la pyruvate oxydase, ou stimulation de l'expression du gène aceA par surexpression du gène en tant que tel, ou par atténuation des gènes iclR ou fadR. Enfin, il est procédé à l'augmentation de la biodisponibilité en NADPH, par atténuation d'au moins le gène pgi, codant pour la glucose-6-phosphate isomérase, udhA, codant la transhydrogénase soluble, ou edd, codant pour la phosphogluconate déshydratase. L'acide glycolique produit par voie chimique, par voie de bioconversion enzymatique ou fermentaire est généralement de faible pureté, ce qui se traduit par une médiocre stabilité thermique (valeur de colorimétrie dans la limite de détection de la méthode de mesure, i.e. plus de 1000 APHA). Pour éliminer les impuretés résiduelles, deux procédés de 25 purification de l'état de la technique sont classiquement mis en oeuvre . la distillation, et - la cristallisation. La première voie concerne surtout la distillation des 30 dérivés estérifiés de l'acide glycolique, plutôt que l'acide glycolique en tant que tel. En effet, si le relativement faible point d'ébullition de l'acide glycolique (ca. 170°C) oriente naturellement l'homme du métier à choisir la distillation comme étape unitaire 35 préférentielle de purification, la difficulté inhérente à cette technologie est qu'à haute température, la tendance naturelle des acides hydroxy carboxyliques en général, et de l'acide glycolique en particulier, est à la polycondensation. Les technologies classiques de distillation ne permettent donc pas de distiller l'acide glycolique libre puisqu'il y a compétition entre distillation et condensation des molécules d'acide glycolique (cf. les demandes de brevets internationales WO 1992/05138, WO 2006/069110 et WO 2006/069129). De ce fait, l'homme du métier finit souvent par renoncer à utiliser cette technologie pour purifier l'acide glycolique en tant que tel, trop contraignante en matière de contrôle des conditions de chauffage, et lui préférer la distillation des esters de l'acide glycolique, ou de ses amines ou amides dérivées, l'étape d'estérification avant la distillation permettant de bloquer la condensation de l'acide glycolique.

Par exemple, dans le brevet EP 2.050.733, il est recommandé de produire un ester cyclique de l'acide glycolique. Les conditions opératoires doivent cependant être contrôlées : utiliser une solution aqueuse de départ contenant un mélange de 20 à 50 % en acide glycolique libre et dimère d'acide glycolique et y ajouter un dérivé hydroxylé de haut point d'ébullition. Ce dérivé hydroxylé de haut point d'ébullition, en se combinant à l'acide glycolique, conduira à la formation d'esters cycliques au détriment de celle d'oligomères.

L'ajout de composés de type 1-octadecanol, 1-tridécanol, diphényle méthanol, dodécanol, polyalkène alcool, ou dérivés de phénol de type 1-naphtol, 2-naphtol et pyrodécanol, voire des composés présentant deux fonctions hydroxyles de type propylène glycol, butylène glycol... ne rendent cependant pas ce procédé particulièrement attractif. La distillation de dérivés aminés, amides ou dialkyle ammonium de l'acide glycolique en présence d'agent azéotrope est également proposée dans la demande de brevet WO 02/074403, mais ici également, la complexité et la lourdeur de la technologie mise en oeuvre sont préjudiciables.

Il en est de même pour la proposition de réaliser la distillation azéotropique d'esters cycliques de l'acide glycolique dans la demande de brevet WO 03/004126. La purification de l'acide glycolique par cristallisation, 5 est donc souvent préférée à la distillation. Cette cristallisation est généralement réalisée par refroidissement d'une solution aqueuse d'acide glycolique. ainsi en oeuvre la cristallisation de l'acide tant que tel, ou classiquement obtenu à partir du une étape préalable d'acidification à l'aide d'une de cations, d'une électrodialyse bipolaire ou sulfurique, de la manière suivante : - cristallisation en une étape, telle que par exemple On met glycolique en glycolate par 10 résine échangeuse par ajout d'acide 15 décrite dans les WO 2006/064611, qui haute pureté, mais à demandes de brevet WO 2003/643.366 ou permet l'obtention d'acide glycolique de faible rendement, - cristallisation en série dite « multi-boucles », telle que décrite dans la demande de brevet US 2008/0091047, qui résout la récupération d'un acide glycolique de haute pureté 20 avec un rendement satisfaisant mais par de complexes et lourdes étapes de cristallisation multi-étagée. Il a été également décrit d'autres procédés de purification de l'acide glycolique par cristallisation. Par exemple, la demande de brevet internationale 25 WO 2006/069.129 décrit sa purification par thermo-craquage du glycolate d'ammonium obtenu par conversion enzymatique. Ce procédé consiste en l'élimination de plus de 90 voire 99 de l'eau libre d'une solution de glycolate d'ammonium afin d'obtenir un sel anhydre du glycolate d'ammonium, puis son 30 chauffage à une température de 100 à 140°C sous vide pour éliminer l'ammoniac et obtenir un mélange de composé contenant l'acide glycolique. Ce mélange est cependant constitué, à côté de l'acide glycolique libre, d'oligomères de l'acide glycolique, de 35 glycolamides, de sels d'ammonium d'oligomères de l'acide glycolique et de glycolates d'ammonium résiduels.

Il faut donc, pour obtenir l'acide glycolique libre purifié avec un rendement optimal, réhydrater ce mélange, et chauffer la solution obtenue afin de favoriser l'hydrolyse de ses coproduits.

L'acide glycolique sera enfin récupéré par un traitement subséquent de cristallisation, mais aussi par une ou plusieurs étapes de type extraction par solvant, échange de cations, échange d'anions, électrodialyse ou lyophilisation. Outre le fait que cet enchaînement est complexe, couteux et très consommateur en énergie, il est plutôt réservé à la purification de glycolates d'ammonium produits par hydrolyse enzymatique de glycolonitriles. Un autre inconvénient : la cristallisation n'est jamais utilisée seule, ou considérée comme étape suffisante pour l'obtention d'un acide glycolique de haute pureté destiné à la fabrication de polymères. Il s'agira de combiner la cristallisation avec d'autres étapes de purification. Quoi qu'il en soit, que les étapes unitaires de cristallisation ou de distillation soient utilisée seules ou en combinaison, aucune n'est satisfaisante, chaque étape conservant les limitations qui lui est propre. Il faut pourtant réaliser une production industrielle économiquement viable. Il est donc nécessaire de simplifier les étapes de séparation et de purification.

De tout ce qui précède, il résulte qu'il demeure un besoin non satisfait de disposer d'un procédé efficace et économiquement viable de purification d'acide glycolique. La société Demanderesse a trouvé que ce besoin pouvait être satisfait, contre toute attente, par la mise en oeuvre d'une étape de distillation de l'acide glycolique libre, en présence d'eau, dans des conditions particulières. La société Demanderesse va donc à l'encontre d'un préjugé technique qui considère qu'il n'est pas possible d'utiliser la distillation de l'acide glycolique libre pour le purifier.

Or, comme va le démontrer la société Demanderesse, c'est au contraire par la mise en oeuvre de cette étape de procédé de purification qu'il est possible d'obtenir des fractions distillées des très faibles colorations à partir de solutions d'acide glycolique libre à 70 préparées par voie chimique ou par voie fermentaire. Comme énoncé ci-avant, le niveau de pureté de l'acide glycolique purifié est déterminé par la mesure d'un indice colorimétrique qui traduit la stabilité thermique de l'acide glycolique produit. Comme énoncé ci-avant, le procédé de purification par distillation conforme à l'invention permet alors de réduire de 60 à 98 % la charge colorimétrique de l'acide glycolique, exprimée en unités ICUMSA. L'acide glycolique préparé par ce procédé de purification par distillation présente un indice colorimétrique : compris entre 50 et 150 APHA, lorsque d'origine 15 chimique, et - présente un indice colorimétrique inférieur à 600 APHA lorsque d'origine fermentaire. L'étape de distillation permet de réaliser un abattement significatif de la colorimétrie de l'acide glycolique produit. 20 Le procédé selon l'invention de purification de l'acide glycolique comprend alors les étapes suivantes : 1) préparer une solution d'acide glycolique libre, 2) concentrer ladite solution d'acide glycolique à une matière sèche de plus de 60 % en poids sec, de préférence 25 compris entre 60 et 80 en poids sec, 3) distiller la solution ainsi concentrée à l'aide d'une technologie de distillation permettant un temps de séjour très court, inférieur à 5 min, de préférence compris entre 0 et 2 minutes, et 30 4) récupérer l'acide glycolique ainsi distillé. La première étape du procédé conforme à l'invention consiste à préparer une solution d'acide glycolique libre. Au sens de l'invention, l'origine de l'acide glycolique (chimique, bioconversion enzymatique ou fermentaire) importe 35 peu. Préparé par voie chimique, l'acide glycolique libre peut être utilisé en tant que tel.

Si l'acide glycolique est préparé par voie de bioconversion enzymatique ou fermentaire, il faut procéder à une série d'étapes préalables comprenant : - l'élimination des impuretés organiques solubles et insolubles, si produit sous forme de sels d'acide glycolique (ou glycolates), l'acidification desdits glycolates en acides glycoliques libres. L'élimination des impuretés organiques insolubles (i.e. la biomasse, les protéines insolubles résiduelles et des particules insolubles) est classiquement réalisée par clarification du milieu de fermentation. Cette élimination des impuretés organiques insolubles est réalisée par toute méthode connue en tant que telle par l'Homme du métier, méthode choisie par exemple dans le groupe constitué de la microfiltration, la centrifugation et la filtration sur tambour rotatif. Les impuretés organiques solubles de la solution de glycolates clarifiée sont ensuite éliminées à l'aide de technologie choisie dans le groupe constitué de l'électrodialyse conventionnelle et de la nanofiltration. La conversion des glycolates en acide glycolique libre est réalisée quant à elle par toute méthode connue en tant que telle par l'Homme du métier, méthode choisie par exemple dans le groupe constitué de l'électrodialyse sur membranes bipolaires, des résines échangeuses d'ions ou de l'ajout d'acide fort. La deuxième étape de ce procédé conforme à l'invention consiste à concentrer l'acide glycolique ainsi obtenu par voie chimique, de bioconversion enzymatique ou fermentaire à une matière sèche de plus de 60 % en poids sec, de préférence compris entre 60 et 80 en poids sec. Cette concentration peut être réalisée par toute méthode connue en soi de l'homme du métier. La société Demanderesse a trouvé que concentrer la solution d'acide glycolique par exemple à 70 de matière sèche, permet d'éviter la polymérisation de l'acide glycolique tout en garantissant un rendement de récupération en acide glycolique de 70 % et un abattement important de la coloration et de ses précurseurs. La troisième étape du procédé conforme à l'invention consiste à distiller la solution d'acide glycolique libre ainsi concentrée à l'aide d'une technologie de distillation permettant un temps de séjour très court, inférieure à 5 min, de préférence compris entre 0 et 2 minutes. La société Demanderesse a ainsi trouvé que de manière surprenante et inattendue il était possible de purifier par distillation de l'acide glycolique libre en solution aqueuse (i.e. présentant encore jusqu'à 20 % d'eau, plus particulièrement encore entre jusqu'à 40 % d'eau), sans risque de condensation, si l'on choisit une technologie permettant une distillation de l'acide glycolique à haute température en un temps de séjour très court, inférieur à 5 min, de préférence compris entre 0 et 2 min. La société Demanderesse recommande de mettre en oeuvre une distillation continue en film mince, flot tombant ou film raclé (technologie appelée « short path » par les anglo-saxons), de préférence une distillation continue en film raclé comme il sera exemplifié ci-après. La société Demanderesse a en effet trouvé que la réduction du temps d'exposition de l'acide glycolique à température élevée et réduit avantageusement le phénomène de condensation.

Grâce à cette conduite particulière de l'étape de distillation sur un acide glycolique libre il n'est donc plus nécessaire, comme il est enseigné généralement dans l'état de la technique, de distiller un acide glycolique de très haute matière sèche (i.e. de l'ordre de 99,5 en poids sec).

La quatrième étape du procédé conforme à l'invention consiste enfin à récupérer l'acide glycolique libre ainsi distillé. Le procédé de purification par distillation permet de réduire de 60 à 98 % la charge colorimétrique de l'acide 35 glycolique, exprimée en unités ICUMSA. L'acide glycolique préparé par ce procédé de purification par distillation présente un indice colorimétrique compris entre 50 et 150 APHA, lorsque d'origine chimique, et présente un indice colorimétrique inférieur à 600 APHA lorsque d'origine fermentaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 5 apparaîtront à la lecture des exemples non limitatifs décrits ci-dessous. Présentation des méthodes d'analyses Mesure de la coloration La mesure de coloration se fait sur deux échelles de 10 colorations connues : - coloration HAZEN - coloration ICUMSA

Coloration HAZEN La mesure de la coloration HAZEN s'effectue directement, 15 sur un spectrocolorimètre LICO 200 (DR LANGE) balayant des longueurs d'onde du domaine visible de 380nm à 780nm, et est exprimée en unité APHA. La coloration d'une solution d'acide glycolique à 70 % après test thermique, est mesurée en utilisant des cuves 20 plastiques à usage unique de 10 mm et lue directement. L'indice de coloration HAZEN ou APHA sert à l'évaluation de la couleur de produits presque incolores. Dans le domaine jaune clair elle est plus sélective que l'échelle de coloration à l'iode par exemple, et permet de déceler une pointe de couleur 25 dans un liquide presque incolore. Cet indice permet de mesurer des colorations jusqu'à 1000 APHA et n'est pas adapté pour des colorations supérieures. Dans cette gamme de coloration, on utilise des cuvettes rectangulaires de 10 mm ; pour des colorations inférieures à 200 30 APHA on utilise des cuvettes de 50 mm. Les solutions donnant des indices HAZEN > 1000 APHA seront mesurées par une méthode de détermination de l'indice de coloration ICUMSA. Le protocole de mesure est le suivant : 35 Concentrer la solution d'acide glycolique à 70% de matière sèche, Conditionner 10 g dans un tube à hydrolyse bouché, - Placer le tube à l'étuve 2 heures à 180°C. Laisser le tube se refroidir à température ambiante puis mesurer la coloration APHA à l'aide du spectrocolorimètre. Coloration « ICUMSA » La mesure de coloration (> 1000 APHA) d'une solution d'acide glycolique à 70 % de matière sèche, est réalisée au moyen d'un spectrophotomètre et est fondée sur la diminution de l'intensité lumineuse d'un faisceau monochromatique qui traverse la solution à analyser. Pour la détermination de la coloration des sucres blancs et d'autres produits sucrés l'ICUMSA a officiellement adopté la méthode de mesure à la longueur d'onde de 420 nm. Les mesures d'absorbances à 420 nm, sont réalisées à l'aide d'un spectrophotomètre UV/visible de type UVIKON 923, 15 dans des cuves plastiques à usage unique de 10 mm. Les mesures de coloration peuvent s'effectuer en milieu concentré ou dilué. Les résultats sont ensuite corrélés en fonction de la matière sèche (ou lecture réfractrométrique en Brix) et de la densité de l'échantillon selon la formule 20 suivante :

Coloration « ICUMSA » = D042 nm * 100000 / Bxm * d20 Dosage des acides organiques Les acides organiques sont séparés par chromatographie 25 d'échange d'ions : 3 colonnes de type Biorad HPX-87H en série, chauffées à 85°C et avec détection UV à 210 nm. L'éluant est l'acide sulfurique à 5 mM. L'analyse quantitative est effectuée par calibration externe. Les acides pyruvique, malique, fumarique, lactique, formique et acétique 30 sont utilisés comme standards. Dosage des sucres libres Le dosage du glucose et du fructose est effectué à partir de solutions préparées suivant le protocole du coffret « glucose, fructose» R-Biopharm référence 10139106035. 35 Les teneurs en glucose dosées par cette méthode doivent être inférieures à 1 g/1 de même pour les teneurs en fructose, 10 les quantités en glucose + fructose doivent être inférieures à lg/l. Dosage des sucres totaux Le dosage du glucose total est réalisé par hydrolyse 5 chlorhydrique. Cette méthode permet de quantifier le glucose total contenu dans un échantillon : Hydrolyse acide de l'échantillon par l'acide chlorhydrique 1 heure à 100°C, 10 neutralisation, dosage par l'hexokinase du glucose libéré par l'hydrolyse acide.

Exemple 1. Distillation d'un acide glycolique préparé par 15 voie Chimique

La composition de la matière première est présentée dans le Tableau 1 suivant : Tableau 1. Composés Teneur typique (%/sec) Acide Glycolique 92,7 Acide Citrique G 0,02 Acide Lactique G 0,5 Acide Succinique G 0,5 Acide Acétique G 0,5 Acide formique 1,1 Glucose libre Nd Glucose total Nd Azote total (ppm) Nd NH4 G 0,1 Na G 0,1 K G 0,1 Sulfates <0.02 Phosphates <0.02 Cl <0.02 Mg G 0,1 Ca G 0, 1 Fe G 0,1 20 Nd: non détectable

Les résultats de décoloration de l'acide glycolique préparé par voie chimique sur évaporateur à film mince agité à condenseur interne de marque VTA (A = 0,06 m2) sont présentés dans le tableau 2 suivant. Tableau 2. Matiére premiére Distillation distillats décoloration "ICUMSA" vide "ICUMSA"après T°C coloration après Test , Débit(Kg/h) évaporateur Rdt% T C alim test thermique évaporateur (mbar) "ICUMSA" Thermique (%) 15 3,5 155 30-35 56 63 88 15 3,4 165 30-35 59 87 83 15 3,6 175 30-35 65 209 60 23,6 2,33 145 30,29 59,8 110 79 520 26,2 2,28 148 29,64 65,8 34 94 26,5 2,59 141 29,29 54,9 51 90 26,7 3,08 145 29,06 55,3 30 94 26,7 3,17 148 29,32 60,6 22 96 26,3 3,93 151 28,7 57,2 63 88 L'abattement de coloration « ICUMSA » donne dans ce cas des valeurs comprises entre 60% et 96%. Les colorations « ICUMSA » des distillats obtenus à partir de cette matière première se situe entre 22 et 209 après test thermique. Ce qui correspond pour une échelle de coloration HAZEN à des valeurs comprises entre 50 APHA et 150 APHA.

Exemple 2. Distillation d'un acide glycolique préparé par voie chimique artificiellement enrichi en impuretés.

Cet exemple a pour objectif de démontrer l'efficacité du procédé selon l'invention à éliminer les principales impuretés rencontrées lors de la préparation d'acide glycolique par voie fermentaire.

On ajoute dans de l'acide glycolique préparé par voie chimique 1,5 % sur sec d'acide lactique, 1,38 % sur sec d'acide succinique, et 715 ppm sec de D-glucose. Les analyses de la matière première de distillation figurent dans le tableau 3 suivant.25 Tableau 3 Composés Teneur typique (%/sec) Acide Glycolique 95,8 Acide Citrique < 0,03 Acide Lactique 1,51 Acide Succinique 1,38 Acide Acétique < 0,1 Acide formique 0,5 Glucose libre (ppm) 715 Glucose total (ppm) 715 Azote total (ppm) 75 NH4 < 0,1 Na < 0,1 K < 0,1 Sulfates < 0,03 Phosphates < 0,02 Cl < 0,02 Mg < 0,1 Ca < 0, 1 Fe < 0,1 Les résultats de décoloration de l'acide glycolique préparé par voie chimique et enrichi en impuretés sur évaporateur à film mince agité à condenseur interne de marque VTA (A = 0,06 m2) sont présentés dans le tableau 4 suivant.

Tableau 4 Matiére premiére Distillation distillats décoloration "ICUMSA" "ICUMSA"après T°C alim Débit (Kg/h) T°C vide Rdt% coloration après Test test thermique évaporateur évaporateur(m "ICUMSA" Thermique(%) bar) 25 3,3 177 30 60 276 86 25 2,9 177 30 67 211 90 25 3 177 30 70 200 90 2025 25 3,97 177 30 57,5 217 89 25 2,5 177 30 73 183 91 25 2,44 147 30 45 70 97 25 3,8 160 30 40 198 90 L'abattement de coloration HAZEN n'est pas quantifiable, car la coloration HAZEN initiale est trop élevée (> 1000 APHA). L'abattement de coloration « ICUMSA » donne dans ce cas des valeurs comprises entre 86% et 97%. Les colorations « ICUMSA » des distillats obtenus à partir 15 de cette matière première se situe entre 70 et 276 après test15 thermique. Ce qui correspond pour une échelle de coloration HAZEN à des valeurs comprises entre 150 APHA et 400 APHA.

Exemple 3. Distillation d'un acide glycolique préparé par 5 voie fermentaire. La composition de la matière première est donnée dans le tableau 5 suivant. Tableau 5 Composés Teneur typique (%/sec) Acide Glycolique 93,3 Acide Citrique < 0,02 Acide Lactique 1 Acide Succinique 0,5 Acide Acétique 0,2 Acide formique 0,2 Glucose libre 50 Glucose total 200 Azote total (ppm) 550 NH4 G 0,1 Na G 0,1 K G 0,1 Sulfates < 0,02 Phosphates < 0,02 Cl < 0, 02 Mg G 0,1 Ca traces Fe traces 10 Les résultats de décoloration de l'acide glycolique préparé par voie fermentaire sont donnés dans le tableau 6 suivant. Tableau 6. Matiére premiére Distillation distillats décoloration "ICUMSA" après Test Thermique (%) "ICUMSA"après T°C alim Débit (Kg/h) T°C vide Rdt% coloration test thermique évaporateur évaporateur(m "ICUMSA" bar) 9863 25 3,5 170 30 58 451 78 15 L'abattement de coloration HAZEN donne dans ce cas, n'est pas quantifiable, car la coloration HAZEN initiale est trop élevée (> 1000 APHA).

Mais l'abattement de coloration « ICUMSA » donne dans ce cas une valeur autour de 78 La coloration « ICUMSA » du distillat obtenu à partir de cette matière première est de 451 après test thermique. Ce qui correspond pour une échelle de coloration HAZEN à une valeur 560 APHA.

Claims (4)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de purification de l'acide glycolique comprenant les étapes suivantes : 1) préparer une solution d'acide glycolique libre,
2. 2) concentrer ladite solution d'acide glycolique à une matière sèche de plus de 60 % en poids sec, de préférence compris entre 60 et 80 en poids sec,
3. 3) distiller la solution ainsi concentrée à l'aide d'une technologie de distillation permettant un temps de séjour très court, inférieur à 5 min, de préférence compris entre 0 et 2 minutes, et
4. 4) récupérer l'acide glycolique ainsi distillé. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de distillation à très court temps de séjour est réalisée à l'aide d'une méthode choisie dans le groupe constitué de la distillation continue en film mince, flot tombant et film raclé. 3. Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il permet de réduire de 60 à 98 % la charge colorimétrique de l'acide glycolique, exprimée en unités ICUMSA. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il permet d'obtenir un acide glycolique d'origine chimique présentant un indice colorimétrique compris entre 50 et 150 APHA. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il permet d'obtenir un acide glycolique d'origine fermentaire présentant un indice colorimétrique inférieur à 600 APHA. 30 35