[發明專利]處理生物質材料的方法和系統

有效

• 申請號: 201380030681.X
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN104364365B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: P·G·漢密爾頓;C·W·雷德特克;K·M·克萊特曼;P·R·韋德;R·L·布萊克博恩
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C12F3/10
• 分類號: C12F3/10;A23K10/14;C12P7/06;C12P7/10;C10G3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 王長青

1.一種處理生物質材料的方法，包括：

(i)將制備的生物質材料引入至無溶劑回收系統的加壓隔室內，其中所述制備的生物質材料具有包含乙醇的初始液體含量，所述制備的生物質材料通過以下步驟產生：將至少一種添加劑加入生物質，其中所述至少一種添加劑包括微生物以及任選的酸和/或酶；和將制備的生物質材料在貯存設備中貯存至少24小時和最高達700天；

(ii)在加壓隔室中將所述制備的生物質材料與過熱蒸汽物流接觸，以將所述制備的生物質材料中的至少部分初始液體汽化以產生蒸汽組分，所述過熱蒸汽物流包含至少一種揮發性有機化合物；

(iii)保留至少部分蒸汽組分，以作為部分所述過熱蒸汽物流使用，所述蒸汽組分包含1-50wt％的乙醇；

(iv)在汽化后從所述無溶劑回收系統排出至少部分制備的生物質材料以產生固體組分；和

(v)將至少部分所述固體組分與適合于促進糖化的溶液接觸。

2.權利要求1的方法，其中所述溶液包括溫度至少170℃的水。

3.權利要求1的方法，其中所述溶液包括適合于將至少部分所述固體組分水解以產生包含可發酵糖的產物的酸性溶液。

4.權利要求3的方法，其中所述酸性溶液包含至少一種α-羥基磺酸。

5.權利要求4的方法，其中所述α-羥基磺酸以基于所述溶液1-55wt％的量存在。

6.權利要求3的方法，其中所述α-羥基磺酸是由(a)羰基化合物或羰基化合物前體與(b)二氧化硫或二氧化硫前體和(c)水制備的。

7.權利要求3的方法，其中在50-150℃范圍內的溫度和在1-10barg范圍內的壓力下，將所述固體組分與所述酸性溶液接觸。

8.權利要求1的方法，其中進一步包括通過加熱和/或減壓從所述產物中脫除以其組分形式存在的α-羥基磺酸，以產生基本不含α-羥基磺酸的含至少一種可發酵糖的酸脫除產物。

9.權利要求8的方法，進一步包括將所述酸脫除產物水解并發酵，以產生包含多種VOC的發酵產物。

10.權利要求1的方法，其中引入到所述加壓隔室的所述生物質材料是由收獲的作物的固態發酵工藝獲得的。

11.權利要求10的方法，其中所述作物選自高粱、甘蔗、玉米、甜菜及它們的任意組合。

12.權利要求11的方法，其中所述玉米為熱帶玉米和所述甘蔗為能源甘蔗。

13.權利要求1的方法，其中所述加壓隔室包括過熱蒸汽物流在其內部流動的環形圓筒。

14.權利要求1的方法，其中利用結合至加壓隔室的旋風分離部件完成所述分離步驟，其中配置所述旋風分離部件以將分離的固體組分從加壓隔室排出。

15.權利要求1的方法，其中所述生物質具有3-80mm的平均粒度分布。

16.權利要求1的方法，進一步包括將至少部分來自無溶劑回收系統的固體組分直接進料至所述接觸步驟。

17.權利要求1的方法，其中在至少部分接觸期間不攪拌與所述適合于促進糖化的溶液接觸的固體組分。

18.一種處理制備的生物質材料的方法，包括：

將制備的生物質材料的固體組分與適合于促進糖化的溶液接觸，其中所述固體組分由包括以下步驟的方法產生：

將制備的生物質材料引入至無溶劑回收系統的加壓隔室內，其中所述制備的生物質材料具有包含乙醇的初始液體含量，所述制備的生物質材料通過以下步驟產生：將至少一種添加劑加入生物質，其中所述至少一種添加劑包括微生物以及任選的酸和/或酶；和將制備的生物質材料在貯存設備中貯存至少24小時和最高達700天；

在所述加壓隔室中將所述制備的生物質材料與過熱蒸汽物流接觸，以將所述制備的生物質材料中的至少部分初始液體汽化以產生蒸汽組分，所述過熱蒸汽物流包含至少一種揮發性有機化合物；

保留至少部分蒸汽組分，以作為部分所述過熱蒸汽物流使用，所述蒸汽組分包含1-50wt％的乙醇；

在汽化后從所述無溶劑回收系統排出至少部分制備的生物質材料以產生固體組分，所述固體組分用于與適合于促進糖化的溶液接觸。

19.前述權利要求任一項的方法，進一步包括通過使生物質材料與主要包括所述保留的蒸汽組分的過熱蒸汽物流接觸而在穩態下操作所述回收系統。