[發明專利]利用生物質的方法

在審

• 申請號: 202080013171.1
• 申請日: 2020-02-07
• 公開（公告）號: CN113396224A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: A·尼可;J·托伊瓦寧
• 申請（專利權）人: 卡爾芬瑟有限公司
• 主分類號: C12P19/02
• 分類號: C12P19/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;林毅斌

本發明涉及生物基材料的利用。特別地，本發明涉及利用谷物基原料的方法，其中所述方法還包括所述方法的側流或副產物的多用途使用。所述方法產生用于燃燒的濕纖維餅，其中所述濕纖維餅提供優異的燃燒值、低排放值和低量的殘余灰分。

技術領域

本發明涉及生物基材料(更特別地，谷物基材料)的利用。特別地，本發明涉及利用谷物栽培副產物(更具體地，燕麥殼)的方法，其中所述方法還包括所述方法的側流或副產物的多用途使用。在生物基材料水解之后，本發明的方法產生用于燃燒的濕纖維餅，其具有優異的燃燒值、低排放值和低量的殘余灰分。

背景技術

不同的生物質已被鑒定為用于提取和利用各種碳水化合物產物(包括D-木糖)的良好來源。雖然碳水化合物(包括蔗糖和D-木糖)的提取和純化通常在技術上是可行的，但是由于處理衍生自這樣的方法的各種固體和液體副產物部分的困難以及與這樣的方法相關的高CAPEX (資本支出)需求，這樣的方法的商業實施通常被認為是商業上不可行的。

從甜菜和甘蔗商業生產蔗糖高度依賴于將副產物流用于其它應用，包括動物飼料、乙醇生產以及燃燒殘余固體部分用于可再生能源。在來自生物質的D-木糖的情況下，由于衍生自這樣的方法的副產物的性質，以及在提取碳水化合物用于有效和商業上可行的燃燒方法之后難以生產足夠好的固體生物質副產物部分，該方法不是不證自明的。

過去已經研究了使用谷物栽培副產物(例如燕麥殼)用于碳水化合物生產，但是由于上述困難，商業實施迄今還不可行，所述困難還包括來自這樣的方法的大量固體生物質副產物的物流處理，其對于收集、處理和燃燒用于能量是具有挑戰性的。

若干發電廠通過燃燒各種生物質廢料來生產能量(蒸汽、電力和熱)。然而，在從生物質生產各種碳水化合物的情況下，提取碳水化合物后的固體生物質部分的性質阻礙了實現具有低雜質排放的有效且商業上可行的燃燒方法。例如，固體生物質部分中的水分、鹽和糖的含量是影響燃燒鍋爐的運行的參數。

US 4,612,286公開了由生物質生產燃料醇的方法，其中該方法包括酸水解、發酵水解產物的戊糖和己糖以生產燃料醇，以及洗滌、脫水和燃燒生物質以為該方法生產能量。WO 2014/138535A1公開了用于從糖化的生物質材料漿料的液體中分離固體以生產有用產物(例如燃料)的系統。WO 2015/081439A1涉及用于酶水解經預處理的木質纖維素原料的方法，其中水解步驟在聚合物存在下進行。

糖廠鍋爐中甘蔗渣的濕燃燒已用于為該方法生產能量。根據一項研究，濕甘蔗渣包含約50%的水分(Abdalla等人，2018)，但燃燒結果指示，為了在濕甘蔗渣燃燒期間獲得合理的蒸發系數，甘蔗渣應含有每單位質量甘蔗渣45-37%的水分范圍。

CA 639458公開了亞硫酸鹽廢液的濕燃燒，其中離開反應器的燃燒氣體被充分冷卻以引起其中包含的蒸汽冷凝，并使用燃燒氣體驅動燃氣輪機。Miccio等人(2014)研究了濕生物質燃料(橄欖外殼)的流化床燃燒，并且發現含水量在60-70質量%之間的橄欖外殼可以在800-850℃之間的床溫度范圍內在流化床中燃燒。

然而，利用各種生物質原料生產碳水化合物的現有技術方法的問題是如何有效地利用該方法中產生的副產物和側流。還需要新的木質纖維素原料生物質，其可以找到替代用途，而不是被認為是廢料。此外，如果在生物質廢料的燃燒中，特別是在濕燃燒方法中，可以實現較高的燃燒值和較低的排放，這將促進所述材料作為能源的使用。

因此，仍然需要利用生物基材料的方法，特別是需要用于生產各種碳水化合物產品的改進的方法，其有效地使用可再生資源并以經濟和環境可持續的方式利用該方法的副產物和側流。

發明內容

本發明由獨立權利要求的特征限定。一些具體實施方案在從屬權利要求中限定。