[發(fā)明專利]用于木質(zhì)纖維素底物的預(yù)處理的逆向流擴(kuò)散器技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280060315.4
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN103975079A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雅各布·博爾登;詹姆斯·B·格瑞特;約翰·W·沙巴克
• 申請（專利權(quán)）人: BP北美公司
• 主分類號: C13K1/02
• 分類號: C13K1/02
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 楊青;穆德駿

1.一種對生物質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理的方法，所述方法包括：

將生物質(zhì)料流與預(yù)處理溶液料流逆向流動地相接觸；以及

產(chǎn)生水解產(chǎn)物料流和預(yù)處理過的生物質(zhì)料流。

2.權(quán)利要求1的方法，其中所述生物質(zhì)料流包含木質(zhì)纖維素材料。

3.權(quán)利要求2的方法，其中所述木質(zhì)纖維素材料包含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素及其組合中的至少一種。

4.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述預(yù)處理溶液料流包含酸或堿。

5.權(quán)利要求4的方法，其中所述酸包含無機(jī)酸、有機(jī)酸、氨基酸、礦物酸、布朗斯臺德酸、路易斯酸及其組合中的至少一種。

6.權(quán)利要求4或5的方法，其中所述酸選自硫酸、磺酸、磷酸、硝酸、乙酸、乳酸、甲酸、草酸、琥珀酸、乙酰丙酸、碳酸、乙醇酸、糖醛酸、葡糖二酸、氫氟酸、硼酸、三氟化硼及其組合。

7.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述水解產(chǎn)物料流含有超過約30重量％的原始生物質(zhì)。

8.權(quán)利要求4的方法，其中所述堿包含無機(jī)堿、有機(jī)堿、礦物堿、布朗斯臺德堿、路易斯堿及其組合中的至少一種。

9.權(quán)利要求4或8的方法，其中所述堿選自氨、氫氧化銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、碳酸鹽、胺、脲及其組合。

10.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述預(yù)處理過的生物質(zhì)料流具有超過約70％的纖維素的酶消化率。

11.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中逆向流動接觸發(fā)生在多個相互作用區(qū)中。

12.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述預(yù)處理溶液具有以質(zhì)量計(jì)約0.01％至約10％的濃度。

13.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其還包括將所述預(yù)處理溶液加熱到約100℃至約180℃的溫度。

14.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其包括在水解擴(kuò)散器裝置中進(jìn)行逆向流動接觸，其中所述生物質(zhì)在所述擴(kuò)散器裝置內(nèi)具有約1分鐘至約60分鐘的停留時間。

15.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述預(yù)處理溶液的停留時間小于所述生物質(zhì)的停留時間。

16.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其還包括將所述生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成一種或多種糖。

17.權(quán)利要求16的方法，其中所述糖選自蔗糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、己糖、戊糖、纖維二糖、寡糖及其組合。

18.權(quán)利要求16或17的方法，其還包括將所述糖轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物。

19.權(quán)利要求18的方法，其中所述產(chǎn)物包含乙醇、乙烯、正丁醇、異丁醇、2-丁醇、丁烯、異丁烯、類異戊二烯、甘油三酯、脂質(zhì)、脂肪酸、乳酸、乙酸、丙二醇、丁二醇、甲酸、乙酰丙酸、糠醛、5-羥甲基糠醛、丙酮-丁醇-乙醇、丙酮、氨基酸及其組合中的至少一種。

20.一種水解擴(kuò)散器裝置，其包含：

從第n級到第n+z級的一系列級，其中第n級包含用于生物質(zhì)的入口，并且第n+z級包含用于預(yù)處理溶液的入口；

將生物質(zhì)從第n級連續(xù)移動到第n+1級的系統(tǒng)；

將生物質(zhì)從第n+z級連續(xù)移動到第n+z-1級的系統(tǒng)；

從第n+y級連續(xù)抽取所述預(yù)處理溶液以由此產(chǎn)生水解產(chǎn)物料流的系統(tǒng)；以及

從第n+m級連續(xù)抽取預(yù)處理過的生物質(zhì)以由此產(chǎn)生預(yù)處理過的生物質(zhì)料流的系統(tǒng)。

21.權(quán)利要求20的擴(kuò)散器裝置，其中：

n≥1

n≤z≤n+20

0≤y≤z-1

m≤z。

22.權(quán)利要求20或21的擴(kuò)散器裝置，其中所述系統(tǒng)移動所述生物質(zhì)的速率為所述生物質(zhì)提供了在所述擴(kuò)散器裝置內(nèi)約1分鐘至約60分鐘的停留時間。

23.權(quán)利要求20-22任一項(xiàng)的擴(kuò)散器裝置，其還包含用于控制每一級內(nèi)的壓力的裝置。

24.權(quán)利要求20-23任一項(xiàng)的擴(kuò)散器裝置，其中所述擴(kuò)散器裝置適用于堿性預(yù)處理溶液或酸性預(yù)處理溶液。

25.權(quán)利要求20-23任一項(xiàng)的擴(kuò)散器裝置，其中所述擴(kuò)散器裝置與至少一個其他擴(kuò)散器裝置組合。