[發明專利]將纖維素材料轉化成乙醇的方法和設備

有效

• 申請號: 200680034205.5
• 申請日: 2006-07-19
• 公開（公告）號: CN101268121A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 伯厄·霍爾姆克里斯滕森;萊娜·霍爾姆·耶拉克
• 申請（專利權）人: 霍爾姆克里斯滕森生物系統公司
• 主分類號: C08H5/04
• 分類號: C08H5/04;C13K1/02;C12P7/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張力更

1.將纖維素材料轉化成乙醇和其它產品的方法，該纖維素材料至 少包含纖維素、木質素、半纖維素和灰分，在該方法中，清潔該纖維 素材料并在不添加必須要回收的酸或堿或其它化學品的情況下進行連 續水熱預處理，且在該方法中，產生液體和纖維部分，對該纖維部分 施以酶促液化和糖化，該方法包括乙醇發酵和產品回收，該方法包括：

-通過以下操作進行水熱預處理：對該纖維素材料施以至少一個 浸泡操作，并且將纖維素材料輸送經過至少一個加壓反應器，該加壓 反應器劃定了處于升高的壓力下的反應器壓力區；該纖維素材料被加 熱至170至230℃的溫度，并對該纖維素材料施以至少一個壓榨操作， 產生纖維部分和液體部分；

-選擇水熱預處理的溫度和停留時間以便保持原料的纖維結構并 使至少80％的木質素保持在該纖維部分中；

-將壓榨過的纖維部分從該反應器壓力區卸載到壓力低于該反應 器壓力區的下游封閉區，同時無空氣接觸地收集釋放的蒸汽；

-將該液體部分從該加壓反應器卸載到壓力低于該反應器壓力區 的第二封閉區，同時無空氣接觸地收集釋放的蒸汽。

2.根據權利要求1的方法，其中將該纖維素材料分份地從壓力低 于該反應器壓力區的上游壓力區裝載到所述加壓反應器中，通過包含 至少兩個壓力閥的閘門系統裝載該纖維素材料，其中至少一個壓力閥 在任何時候均在所述上游壓力區與所述反應器壓力區之間提供受壓不 漏氣密封。

3.根據權利要求1的方法，其中纖維素材料的轉化與基于淀粉和 /或糖的乙醇生產方法集成。

4.根據權利要求3的方法，其中至少一部分的該液體部分被用于 降低糖和/或淀粉原料中的干物質含量。

5.根據權利要求1的方法，其中至少一部分該液體部分和來自乙 醇回收的稀釜餾物被用作動物飼料。

6.根據權利要求1的方法，其中至少一部分該液體部分和稀釜餾 物被用作用于生產能夠轉化C5和C6糖的微生物的底物。

7.根據權利要求1的方法，其中至少一部分該液體部分和稀釜餾 物被用作用于生產單細胞蛋白質的底物。

8.根據權利要求1的方法，其中至少一部分該液體部分和稀釜餾 物被用作用于生產乳酸的底物。

9.根據權利要求1的方法，其中至少一部分該液體部分和稀釜餾 物被用作用于生產酶和C5發酵微生物的原料。

10.根據權利要求1的方法，其中將纖維素材料的轉化與連接到 電網的中心聯合熱電裝置集成。

11.根據權利要求1的方法，其中將纖維素材料的轉化與淀粉和/ 或糖向乙醇轉化的工藝和連接到電網的聯合熱電裝置集成。

12.根據權利要求1的方法，其中將非纖維質纖維素材料與纖維 質纖維素材料混合。

13.根據權利要求1的方法，其中纖維素材料在進入所述加壓反 應器中之前在浸泡反應器中在環境壓力下浸泡在該液體部分中。

14.根據權利要求13的方法，其中該纖維素材料在從該浸泡反應 器轉移到該加壓反應器的過程中進行脫水。

15.根據權利要求2的方法，其中浸泡過的纖維素材料在所述閘 門系統中進行脫水。

16.根據權利要求1的方法，其中在該加壓反應器中對該纖維素 材料施以剪切力。

17.根據權利要求1的方法，進一步包括在所述壓榨操作之后的 至少一個浸泡操作，隨后是在該加壓反應器中的至少一個另外的壓榨 操作，以提高溶解的材料的提取。

18.根據權利要求13的方法，其中該加壓反應器包括至少兩個區 段，其中的第一區段連接到該浸泡反應器并在比該加壓反應器的最后 區段低的溫度和壓力下運行，該最后區段在170至230℃的溫度下運 行。