[發明專利]一種木質纖維素生物質的組合物

無效

• 申請號: 201410086781.0
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN103992519A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: M.加爾貝羅;P.奧托內洛;M.科蒂科梅蒂尼;S.費雷羅;P.托雷;F.切爾奇;A.博納尼
• 申請（專利權）人: 貝塔可再生資源公司
• 主分類號: C08L5/00
• 分類號: C08L5/00;C08L5/02;C08L97/00;C08K5/1535;C08K5/09
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 萬雪松

本申請是申請號201080015858.5、申請日2010年3月31日、發明名稱“改良的生物質預處理方法”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種木質纖維素生物質的組合物。

背景技術

在生物質領域，將木質纖維素生物質轉化成乙醇是一種常見的作法。如果生物質是一種含有多糖的生物質且為木質纖維素的，則經常使用預處理以確保木質纖維素內容物的結構對酶更可達，而同時有害抑制性的副產物如乙酸、糠醛和羥甲基糠醛的濃度通常為高的，并造成進一步加工中的問題。

總體而言，處理越劇烈，則材料的纖維素內容物越可達。蒸汽爆破(steam?explosion)的劇烈程度(severity)在文獻中被稱為Ro，并為如下表示的時間和溫度的函數

Ro=t·e^{[(T-100)/14.75]}

溫度T用攝氏溫標表示，且時間t用常用單位表示。該公式也表示為Log(Ro)，即

Log(Ro)=Ln(t)+[(T-100)/14.75]。

通常認為高Ro值與大量抑制生物質水解和發酵的非所需副產物例如糠醛相關聯。

NREL報告No.TP-421-4978，1992年11月，McMillanJ.D.，“Processes?for?Pretreating?Lignocellulosic?Biomass:A?Review(用于預處理木質纖維素生物質的方法：綜述)”在其結論中甚至確認：“基于蒸汽爆破的方法......從長遠來看沒有吸引力，因為降解產物的形成減少產量”，并告誡要研究替代方法，例如氨纖維爆破和基于超臨界流體的處理。

因此有獲得具有高Ro的劇烈方法的需要，該方法同時產生含有低糠醛的產物。

發明內容

本說明書公開了改良的預處理生物質的方法，該方法包括以下步驟：將生物質原料浸泡在溫度范圍為100至210℃、優選為140至210℃的水蒸氣或液態水中1分鐘至24小時，優選為1分鐘至16小時，更優選為1分鐘至2.5小時，最優選為1分鐘至2小時，以產生一種含有干內容物(dry?content)和第一液體的經浸泡生物質；從經浸泡生物質分離至少一部分第一液體以產生第一液體流和第一固體流，其中第一固體流包括經浸泡生物質；蒸汽爆破第一固體流以產生蒸汽爆破流，其包括固體和第二液體；任選地從蒸汽爆破流分離第二液體中的至少一些，以產生第二液體流和第二固體流。還公開了該方法可包括將第一液體流的液體的至少一部分與第二固體流合并的另外的步驟。

還公開了第三個任選步驟，即在將蒸汽爆破流引入分離步驟之前，用至少第三液體沖洗蒸汽爆破流以產生第三液體流。

公開了進一步的純化步驟，其中，在將第一液體流與第二固體流合并之前，將第一液體流純化以產生第一純化液體流。

公開了另一步驟，其中將第二液體流純化產生第二純化液體流，然后將第二純化液體流與第二固體流合并。

進一步公開了純化第三液體流，然后將其與第二固體流合并。

公開了擠壓，作為從經浸泡生物質分離液體的方式。

公開了閃蒸，作為純化第一液體流的步驟。進一步公開，在閃蒸前不降低第一液體流壓力至大氣壓下，進行所述閃蒸。進一步公開，在將第一液體與經浸泡生物質分離結束時，在第一液體流壓力下進行閃蒸。

還公開了聯合或單獨汽提任意及所有液體流。還公開了使用來自蒸汽爆破步驟和/或浸泡步驟的蒸汽。

還公開了用活性炭純化任意液體流。還公開了濃縮這些流以去除水。還公開了可在第二固體流的至少一部分水解后合并這些流。