JP5026082B2 - バイオマスから炭化水素および酸素含有化合物を製造する方法 - Google Patents
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Description
V.N.”Alcohol Technology,Moscow,1967)あるいは精留ユニットでの蒸留による、イソアミルアルコールを製造するための原材料としてのフーゼル油の使用(Russian patent RU 2109724,C07C 31/125,1996)のどちらかを提案している。近年、プラント由来の炭水化物から燃料グレードエタノールを製造する方法は、非常に重要性が高まってきた。プラント由来の炭水化物基質の発酵生成物:内燃エンジン用のモーター燃料またはモーター燃料の成分としてのエチルアルコールおよびC3−C5アルコールを使用するための、各種の既知の方法がある。この場合、エチルアルコールは主に燃料成分として使用されるが、これに対してC3−C5アルコールは、燃料のオクタン価向上添加剤として、またはディーゼル燃料を得るための化学合成における成分として使用される(Russian Patent 2155793,ClOL1/18,2000”High octane additive for obtaining automotive gasoline”,Russian Patent RU 2106391,C10L 1/18,1995”Composition of hydrocarbon fuel”)。
バイオマスまたはバイオマスに由来する生成物から炭化水素および酸素含有化合物を得るための新しい方法を開発した。工程は複数のステップで実施され、前記アルコールから不飽和炭化水素を製造するためのメタン、二酸化炭素、アセトアルデヒド、アセトン、低級C1−C5アルコール、およびグリセリンの生合成、メタンおよび二酸化炭素の使用を含む合成ガスの取得、不飽和炭化水素と合成ガスとの相互作用、得られたアルデヒドの縮合、得られた不飽和アルデヒドのアルコールへの水素添加、ならびに飽和アルコールの飽和炭化水素への変換も含む。それ以外にアルデヒドは酸の取得に使用可能であり、酸は次にエステルに変換される。アルデヒドは、アセタールの合成にも使用できる。アルコールはエーテルに変換することもできる。その上、生合成で得られたC1−C5アルコールおよびグリセリンは最初にアルデヒドに変換することが可能であり、次にこれが高級不飽和アルデヒドに縮合されて、続いて高級飽和アルコールへと水素添加される。
−バイオマス発酵で得られた二酸化炭素から、アルコール抽出後のアミノ酸含有蒸留所廃物の発酵で得られたメタンから、および/または木材の加工、穀物の製造、または植物油の製造を含む、バイオマス加工で得られた各種の生成物および廃棄物から、製造された合成ガス;
−発酵段階での生体触媒としてアミノ酸を使用する本発明の方法によって製造されたC1−C5アルコール。アミノ酸は、アスパラギンおよびアンモニウムの分離後に酵母自己分解物質から抽出されたロイシン、イソロイシン、バリン、またアミノ酸の混合物を含む;−本発明の方法によって、および/または脂質の鹸化によって製造されたグリセリン。モーター燃料製造の目的を含めて、再生可能原材料の利用度を向上させるために高級炭化水素および酸素含有化合物の製造にグリセリンを使用することが提案されている;
−本発明の方法によって製造されたアセトアルデヒドおよびアセトン;
である。
することを提案する。高級エステルの収率を向上させるために、我々はエーテル化段階でテルペンを使用することも提案する。
−C3−C5アルコールの収率を向上させること;
−炭水化物基質発酵の比速度を向上させること;
−アルコール製造のタンパク質含有廃棄物を利用すること;
−バイオマスから、生化学方法によって得られた原材料を使用して、分子中にC4以上の炭素原子を有するものを含めて、高級酸素含有炭化水素および非酸素含有炭化水素を製造すること;
−前記製造において、低級アルコール、酸および炭化水素の生合成で得られた二酸化炭素;脂質の鹸化で得られたグリセリン;ペントサン含有原材料の加水分解で得られたフルフラール;生合成、脂質鹸化で得られた、ならびに木材の熱分解で得られたトール油、樹脂およびガスから抽出された、脂肪酸を利用すること;
−バイオマスからのモーター燃料製造のための、高級アルコール、他の酸素含有化合物
、および高級炭化水素の合成へのバイオマスの直接利用率を向上させること。
炭水化物基質の発酵のための本発明の方法は、C3−C5アルコールの収率をエチルアルコール0.65〜3.1%のレベルまで上昇させ、同時に炭水化物基質の発酵の比速度を4.0l/kg*hまで上昇させる。これは以下のように実施される。
イオマスは、自己分解の既知の方法によってアミノ酸を得るために使用できる。エチルアルコール製造の非溶解性タンパク質廃棄物は、タンパク質の酵素または酸加水分解の既知の方法によってアミノ酸を得るためにも使用できる。
よびケタール製造の工程を実施することが提案される。
−C5アルコールの脱水で得られた不飽和炭化水素をアルキル化することが提案される。
0〜10℃および0.5〜1MPaの圧力で、触媒としての90〜100%硫酸の存在下で実施されるアルキル化の結果は、C6−C15炭化水素の混合物の獲得であった。アルキ
ル化は、AlCl3触媒の存在下で50〜60℃の温度および1〜2MPaの圧力でも実
施できる。
−分子内に4個以上の炭素原子を有するものを含む、より高い酸素含有化合物および/または非酸素含有炭化水素を、生化学的方法によって得られた原材料を使用してバイオマスから製造すること;
−炭水化物基質を発酵させることによって、C3−C5アルコールの収率をその生合成工程において、大幅に上昇させること;
−C1−C5アルコール製造技術について発酵段階の生産性を1.5〜2.0倍向上させること;
−メタン製造への目的を含めて、C1−C5アルコール製造の技術の枠内でアルコール抽出後の蒸留所廃物のタンパク質含有廃棄物および他のバイオ成分を利用すること;
−酸素含有化合物を含む炭化水素の製造において、C1−C5アルコールの生合成で得られた二酸化炭素、およびまた他の低級炭化水素の生合成で得られた二酸化炭素を利用すること;
−酸素含有化合物を含む炭化水素の製造において、脂質、脂質の鹸化で得られたグリセリン、ペントサン含有原材料の加水分解で得られたフルフラール、生合成によって得られたC2−C6脂肪酸、脂質の鹸化で得られ、トール油から抽出された酸、木材加工で得られた樹脂、テレビン油、コロホニーおよびトール油を利用すること;
−高級アルコールおよび他の酸素含有化合物、ならびに高級炭化水素の合成へのバイオマスの直接使用率を向上させること;
−モーター燃料の成分として、本発明の方法によるバイオマスから得られた酸素含有化合物を含む炭化水素を使用すること。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。基質には:P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、および4000mg/lの量のアミノ酸ロイシン(アミノ窒素420mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの濃度で導入した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。基質には:P2O5200mg/lの含有率を提供する量の過リン酸塩、および3000mg/lの量のアミノ酸バリン(アミノ窒素360mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの濃度で導入した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。基質には:P2O5200mg/lの含有率を提供する量の過リン酸塩、および4000mg/lの量のアミノ酸イソロイシン(アミノ窒素420mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの濃度で導入した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。発酵の速度は3.0l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.9%に達し、イソペンタノール濃度2120mg/lまたはエタノール体積の2.8%であった。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。基質にP2O5200mg/lの含有率を提供する量の過リン酸塩を添加し、1000mg/lの量のアミノ酸ロイシン、1000mg/lの量のアミノ酸イソロイシン、および1500mg/lの量のアミノ酸バリンを添加した。酵母スターターバイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で添加した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,
USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。基質には:P2O5200mg/lの含有率を提供する量の過リン酸塩、および50ml/lの量のアルコール酵母の液体自己分解物質(アミノ窒素320mg/l)を添加した。酵母スターターバイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で添加した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。発酵の速度は4.0l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.8体積%、イソペンタノール
濃度は480mg/l、そしてイソブタノール濃度は270mg/lであった。C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の1.1%であった。
サッカロース濃度46%のビート糖液をサッカロース濃度18%まで水で希釈して、pH5.5まで硫酸によって酸性化し、次にアルコール酵母自己分解物質を50ml/lの量で(アミノ窒素350mg/l)、酵母スターターバイオマスS.セレビシエを5g/lの量で添加した。発酵は、温度38℃およびpH5.5で実施した。発酵速度は3.81/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.6体積%、イソペンタノール濃度は490mg/l、イソブタノール濃度は290mg/lであり、全含有率はC3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の1.1%であるのに対して、アルコール酵母バイオマスの濃度は6.2g/lであった。
46%のサッカロース濃度のサトウキビ糖液をサッカロース濃度18%まで水で希釈して、pH5.5まで硫酸によって酸性化し、次にアルコール酵母自己分解物質を60ml/lの量で(アミノ窒素370mg/l)、酵母スターターバイオマスS.セレビシエを5g/lの量で添加した。発酵は、温度38℃およびpH5.5で実施した。発酵速度は4.0l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.7体積%、イソペンタノール濃度は470mg/l、イソブタノール濃度は290mg/lであり、C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の1.2%であった。
46%のサッカロース濃度のビート糖液をサッカロース濃度18%まで水で希釈して、pH5.5まで硫酸によって酸性化し、次に酵母の酸加水分解物を120ml/lの量で
(アミノ窒素350mg/l)、酵母スターターバイオマスS.セレビシエを5g/lの量で添加した。発酵は、温度38℃およびpH5.5で実施した。発酵速度は3.4l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.7体積%、イソペンタノール濃度は460mg/l、イソブタノール濃度は290mg/lであり、C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の1.2%であった。
破砕したトウヒ木材(セルロース含有植物材料)を酸加水分解によって、温度180℃、硫酸濃度0.5%、水と木材の比12:1にて、1.5時間の期間処理した。木材の加水分解物を石灰によってpH4.5まで中和して、リグニンおよび石膏残留物から分離した。ヘキソース糖濃度3.2%およびペントース糖濃度0.8%の得られた炭水化物基質に、120mg/lの量の過リン酸塩、40ml/l基質の量の酵母自己分解物質(アミノ窒素120mg/l)、そして5g/lのスターター酵母バイオマスS.セレビシエを添加した。発酵は、温度38℃およびpH5.5で実施した。発酵速度は3.7l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は1.5体積%であり、イソペンタノール濃度は170mg/lであり、イソブタノール濃度は90mg/lであり、C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の2.1%であった。
破砕したトウヒ木材(セルロース含有植物材料)を酸加水分解によって、温度180℃、硫酸濃度0.5%、水と木材の比12:1にて、1.5時間の期間処理した。木材の加水分解物を石灰によってpH4.5まで中和して、リグニンおよび石膏残留物から分離した。ヘキソース糖濃度3.2%およびペントース糖濃度0.8%をそれぞれ有する、得られた炭水化物基質に:P2O5120mg/lの量の過リン酸塩、イオン交換既知の方法によってアンモニアおよびアスパラギンを精製した、40ml/l基質の量の酵母自己分解物質(アミノ窒素120mg/l)、そして濃度5g/lのスターター酵母バイオマスS.セレビシエを添加した。発酵は、38℃およびpH=6で実施した。発酵の速度は4.0l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は1.5体積%であり、イソペンタノールおよびイソブタノール濃度はそれぞれ210mg/lおよび120mg/lであった。C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の2.9%であった。
破砕したトウヒ木材(セルロース含有植物材料)を酵母バイオマスと共に50:1の比で使用して、温度180℃、硫酸濃度0.5%、水と木材の比12:1にて、1.5時間の期間、加水分解によって処理した。木材の加水分解物を石灰によってpH4.5まで中和して、リグニンおよび石膏残留物から分離した。ヘキソース糖濃度3.2%およびペントース糖濃度0.8%をそれぞれ有する、得られた炭水化物基質に、続いてP2O5120mg/lの量の過リン酸塩を添加した。酵母タンパク質加水分解で得られた基室中のアミノ窒素の含有量は130mg/lであった。次に加水分解物への酵母バイオマスS.セレビシエの散布を5g/lの量で提供した。発酵は、温度38℃およびpH=5.5で実施した。発酵の速度は3.5l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は1.5体積%であり、イソペンタノールおよびイソブタノール濃度はそれぞれ140mg/lおよび80mg/lであった。C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の1.8%であった。
の40〜50%は非酸素含有炭化水素であり、液体の50〜60%は酸素含有化合物であり、C6以上のアルコールが優勢であった。工程は、温度180〜220℃および圧力2.5〜3MPaで、アルミニウム、カルシウム、亜鉛、マグネシウム、マンガンの酸化物およびアルカリ剤によって促進されたFe:Cu=10:1を含む触媒の存在下でも実施できる。工程のこれらのパラメータは、本発明の方法によって得られ、成分比CO:H2=1:1.25を有する合成ガスの使用を可能にする。この場合、1m3当たりの生成物の収量は:液体160〜170g+ガス20〜30gである。
46%のサッカロース濃度のビート糖液をサッカロース濃度18%まで水で希釈して、pH5.5まで硫酸によって酸性化し、120ml/lの量の、イオン交換後の酵母酸加水分解物(アミノ窒素360mg/l)、5g/lの量の酵母スターターバイオマスS.セレビシエを添加した。発酵は、温度38℃およびpH5.5で実施した。発酵の速度は3.6l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.7体積%であり;イソペンタノールおよびイソブタノール濃度はそれぞれ1000mg/lおよび490mg/lであった。C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の2.2%であった。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。次に基質に、P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、2000mg/lの量のアミノ酸ロイシンおよび1500mg/lの量のアミノ酸バリン(アミノ窒素含有量390mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で添加した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。発酵の速度は3.5l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.8体積%であり、イソペンタノール濃度は1250mg/l、イソブタノール濃度は910mg/lであった。C4−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の2.
95%であった。エタノール、C3−C5アルコールおよび他の揮発性成分は、発酵後培養液(マッシュ)から蒸留して除去した。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、
第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%であった。基質には:P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、1000mg/lの量のアミノ酸ロイシン、1000mg/lの量のアミノ酸イソロイシン、および1500mg/lの量のアミノ酸バリン(アミノ窒素含有量390mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で導入した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%であった。基質には:P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、および蒸留所廃物タンパク質の酵素加水分解で得られた、70ml/lの量のアミノ酸加水分解物(アミノ窒素360mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で導入した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%であった。基質には:P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、および70ml/lの量の、蒸留所廃物タンパク質の酸加水分解で得られたアミノ酸加水分解物(アミノ窒素360mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で添加した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。発酵の速度は3.51/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.8体積%であり、イソペンタノール濃度は240mg/l、イソブタノール濃度は140mg/lであった。C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の0.65%であった。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%であった。基質には、P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、およびイオン交換の既知の方法によってアンモニアおよびアスパラギンを精製した蒸留所廃物のタンパク質の酵素加水分解で得られた、100ml/lの量のアミノ酸加水分解物(アミノ窒素400mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で導入した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。発酵の速度は3.61/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.7体積%であり、イソペンタノール濃度は920mg/l、イソブタノール濃度は480mg/lであった。C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の2.3%であった。
46%のサッカロース濃度のサトウキビ糖液をサッカロース濃度18%まで水で希釈して、pH5.5まで硫酸によって酸性化し、次にイオン交換の既知の方法によってアンモニウムおよびアスパラギンを精製した、アルコールを含まない蒸留所廃物のタンパク質の酸加水分解で得られた、90ml/lの量のアミノ酸加水分解物(アミノ窒素370mg/l)および5g/lの量の酵母スターターバイオマスS.セレビシエを添加した。発酵は、温度38℃およびpH5.5で実施した。発酵の速度は4.0l/g*h、発酵終了時のC2−C5アルコール濃度は8.95体積%であり、エタノールの体積の2.2%に相当するC3−C5アルコール0.2体積%を含んでいた。
デンプン加水分解で得られた炭水化物の発酵で得られた、アルコールを含まない蒸留所廃物の懸濁物質を乾燥物質含有率5〜10%に濃縮した。塩酸を0.5%のHCl濃度を提供する量で添加した。蒸留所廃物のタンパク質の酸加水分解をアルコールの抽出後に40℃にて実施した;2000〜6000mg/lのアミノ窒素濃度を有する、そのように得られたアミノ酸加水分解物をイオン交換によって処理して、アンモニア窒素およびアスパラギンを抽出した;その後、アスパラギンおよびアンモニア窒素を含まないアミノ酸の混合物を炭水化物基質の発酵において酵母の窒素栄養として使用した。
脱水で得られた不飽和C2−C5炭化水素の混合物を、バイオガスから得られた、比CO:H2=1:1を有する合成ガスと混合して、コバルト−ロジウム触媒を含むリアクターに送達した。リアクター内の温度を90±10℃に、圧力を2±1MPaに維持した。C3−C6アルデヒドの混合物をヒドロホルミル化の反応で得た。次にC3−C6アルデヒドの混合物からプロピオンアルデヒドを抽出して、Ni触媒の存在下で再生可能源の水素によって150±50℃および圧力1〜2MPaにて水素添加してn−プロパノールとした。プロパノールをC2−C5アルコール脱水の段階に戻す。C4−C6アルデヒド混合物を最初に不飽和C8−C12アルデヒドの混合物に濃縮して、次にこれをNi触媒の存在下で再生可能原材料から得られた水素によって水素添加して、飽和C8−C12アルコールの混合物とした。C8アルコールをC8−C12アルコールの混合物から抽出して、250±50℃にてAl2O3の存在下で脱水してイソオクタンとして、これに続いて、再生可能原材料から得られた水素による水素添加でイソオクタンの混合物とする。
ることができる。
46%のサッカロース濃度のビート糖液をサッカロース濃度18%まで水で希釈して、pH5.5まで硫酸によって酸性化し、次に、50ml/lの量のアルコール酵母自己分解物質(アミノ窒素350mg/l)および5g/lの量の酵母スターターバイオマスS.セレビシエを添加した。発酵は、温度38℃およびpH5.5で実施した。発酵の速度は4.0l/g*h、発酵終了時のC2−C5アルコール濃度は8.85体積%であり、エタノールの体積の1.1%に相当するC3−C5アルコール0.1%を含んでいた。
破砕したコムギ粒を重量比1:10で水と混合して80℃まで加熱し、この温度で10分間維持し、その後、温度を100℃まで上昇させて、混合物をさらに30分間静置した。そのように調製した基質を滅菌のために150℃のオートクレーブに送達し、60分間の後に基質を37℃まで冷却した。穀粉の過剰加熱の結果として、基質中のデンプン濃度は約6%に達した。基質には:750mg/lの量のアミノ酸ロイシンおよび560mg/lのアミノ酸バリン(アミノ窒素含有量150mg/l)を添加した。スターター酵母
バイオマスClostridium.acetobutylicumを基質に5g/lの濃度で導入した。発酵を37℃およびpH=5.5で実施した。発酵の速度は3.51/g*hであり、発酵終了時のアルコール濃度は1.85体積%であり、エタノール0.22体積%、イソプロパノール0.01体積%、イソブタノール0.03体積%、n−ブタノール1.54体積%、イソペンタノール0.05体積%を含んでおり、発酵終了時のアセトン濃度は0.9体積%であった。
破砕したコーン粒を重量比1:10で水と混合して80℃まで加熱し、この温度で10分間維持し、その後、温度を100℃まで上昇させて、混合物をさらに30分間静置した。そのように調製した基質を滅菌のために150℃のオートクレーブに送達し、60分間の後に基質を38℃まで冷却した。穀粉の過剰加熱の結果として、基質中のデンプン濃度は約6%に達した。基質には、イオン交換の既知の方法によるアンモニア抽出後の120ml/lの量の酵母の酸加水分解物(アミノ窒素360mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスClostridium butylicumおよびClostridium acetobutylicum(1:4)を基質に5g/lの濃度で導入した。発酵は37℃およびpH=5.5で実施した。発酵の速度は4.0l/g*hであり、発酵終了時のアルコール濃度は2.0体積%であり、エタノール0.22体積%、イソプロパノール0.15体積%、イソブタノール0.02体積%、n−ブタノール1.58体積%、イソペンタノール0.03体積%を含んでおり、発酵終了時のアセトン濃度は0.95体積%であった。
られた水素によって水素添加して、対応するC3−C6アルコールの混合物とする。前記混合物からC5−C6アルコールを抽出する;これらはイソ構造のアルコールである。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%であった。基質には、P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、2000mg/lの量のアミノ酸ロイシンおよび1500mg/lの量のアミノ酸バリン(アミノ窒素含有量390mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で導入した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。発酵の速度は3.5l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.8体積%であり、イソペンタノール濃度は1250mg/l、イソブタノール濃度910mg/lであり、C4−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の2.95%であった。
破砕したトウヒ木材(セルロース含有植物材料)を酸加水分解によって、180℃、硫酸濃度0.5%、水と木材の比12:1にて、1.5時間処理した。木材の加水分解物を石灰によってpH4.5まで中和して、リグニンおよび石膏残留物から分離した。ヘキソース糖濃度3.2%およびペントース糖濃度0.8%を有する、そのように得られた炭水
化物基質に、120mg/lの量の過リン酸塩、イオン交換の既知の方法によってアンモニアおよびアスパラギンを事前に精製した、45ml/l基質の量の酵母自己分解物質(アミノ窒素135mg/l)、そして5g/lのスターター酵母バイオマスS.セレビシエを添加した。発酵は、温度38℃およびpH=6で実施した。発酵速度は4.0l/g*h、発酵終了時のエタノール濃度は1.5体積%であり、イソペンタノール濃度は210mg/lであり、イソブタノール濃度は130mg/lであり、C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の2.95%であった。
破砕したジャガイモを1:1の比で水と混合した。ジャガイモデンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 ジャガイモデンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 ジャガイモデンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は8.0%に達した。基質には:P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、1000mg/lの量のアミノ酸ロイシン、および750mg/lのアミノ酸バリン(アミノ窒素含有量195mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で添加した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。発酵の速度は4.0l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は4.3体積%であり、イソペンタノール濃度は630mg/l、イソブタノール濃度は460mg/lであった。C4−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の3.0%であった。
合物へと変換する。
破砕したジャガイモを1:1の比で水と混合した。ジャガイモデンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 ジャガイモデンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は8.0%に達した。基質には:P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、およびアスパラギンおよびアンモニウム塩の除去のためにイオン交換によって処理した、130ml/lの量の酵母の酸加水分解物(アミノ窒素390mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量を導入した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。発酵の速度は4.0l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は4.4体積%であり、イソペンタノール濃度は560mg/l、イソブタノール濃度は340mg/lであった。C3−C5アルコールの全含有率は、エタノールの体積の2.65%に達した。
46%のサッカロース濃度のビート糖液をサッカロース濃度18%まで水で希釈して、pH5.5まで硫酸によって酸性化した。次に以下:イオン交換によってアスパラギンおよびアンモニウム塩を除去した、120ml/lの量の酸酵母加水分解物(アミノ窒素360mg/l)、5g/lの量の酵母スターターバイオマスS.セレビシエを添加した。発酵は、温度38℃およびpH5.5で実施した。発酵の速度は3.6l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.7体積%であり、イソペンタノール濃度は1000mg/l、イソブタノール濃度は490mg/lであり、C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の2.2%であった。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。基質には、NaHSO 3 の3〜4%含有率を提供する量の亜硫酸水素ナトリウム、P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、2000mg/lのアミノ酸ロイシン、および1500mg/lのアミノ酸バリン(アミノ窒素含有量390mg/l)を添加した。酵母スターターバイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で導入した。発酵は、温度38℃およびpH6.0で実施した。発酵の速度は3.5l/g*h、発酵終了時のグリセリン濃度は3.0体積%、エタノール濃度は4.4体積%、アセトアルデヒド濃度は2.2体積%、イソペンタノール濃度は0.15体積%、イソブタノール濃度0.11体積%であった。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。NaHSO 3 の3〜4%含有率を提供
する量の亜硫酸水素ナトリウム、P2O5200mg/lの含有量を提供する量の過リン酸塩、およびイオン交換の既知の方法によってアンモニアおよびアスパラギンを精製した蒸留所廃物のタンパク質の酵素加水分解で得られた、100ml/lの量のアミノ酸加水分解物(アミノ窒素400mg/l)を添加した。スターター酵母バイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で導入した。発酵は、温度38℃およびpH=6.0で実施した。発酵の速度は3.5l/g*h、発酵終了時のグリセリン濃度は3.1体積%、エタノール濃度は4.5体積%、アセトアルデヒド濃度は2.4体積%、イソペンタノール濃度は0.12体積%、イソブタノール濃度は濃度0.06体積%であった。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合する。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH=6.5、90℃、消費 穀物1kg当たり0.25ml)を、第2段階においてグルコアミラーゼGlucozym L−400C(pH=5.0;60℃;消費 穀物1kg当たり0.8ml)を使用して実施する。米国のEnde Industries Inc.によって製造された工業用酵素が使用されている。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物濃度は16%に達した。基質には、3〜4%のNaHSO 3 含有率を与える量の亜硫酸水素ナトリウム、200mg/lのP2O5含有量を与える過リン酸塩、イオン交換の既知の方法によって以前にアンモニアおよびアスパラギンを精製した、アルコールを含まない蒸留所廃物のタンパク質の酵素加水分解で得られた、90m/lの量のアミノ酸加水分解物(アミノ窒素370mg/l)を添加した。酵母スターターバイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で導入した。発酵を38℃およびpH=6.0にて実施した。発酵の速度は3.5l/g*hであり、発酵終了時のグリセリン濃度は3.2体積%、エタノール濃度は4.3体積%、アセトアルデヒド濃度は2.4体積%、C3−C5アルコール濃度は0.2体積%であった。
アルコールとした。水の変換は既知の方法によって実施した。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。基質には、4%含有率のNa2HPO4を提供する量のヒドロオルトリン酸ナトリウム、2000mg/lの量のアミノ酸ロイシン、および1500mg/lの量のアミノ酸バリンを添加した。酵母スターターバイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの濃度で導入した。発酵は、温度38℃およびpH=6.0で実施した。発酵の速度は3.5l/g*hであり、発酵終了時のグリセリン濃度は4.5体積%、エタノール濃度は4.1体積%、酢酸濃度は4.0体積%、イソペンタノール濃度は0.15体積%、イソブタノール濃度は0.11体積%であった。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。基質には、4%含有率のNa2HPO4を提供する量のヒドロオルトリン酸ナトリウム、およびイオン交換の既知の方法によってアンモニウムおよびアスパラギンを精製した、アルコールを含まない蒸留所廃物のタンパク質の酸加水分解で得られた、90ml/lの量のアミノ酸加水分解物(アミノ窒素370mg/l)を添加した。酵母スターターバイオマスS.セレビシエを基質に5g/lの量で導入した。発酵は温度38℃およびpH=6.0で実施した。発酵の速度は4.0l/g*hであり、発酵終了時のグリセリン濃度は4.7体積%であり、エタノール濃度は4.0体積%、酢酸濃度は4.2体積%、C3−C5アルコール濃度は0.2%であった。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。
レビシエを基質に5g/lの量で導入した。発酵は温度38℃およびpH=6.0で実施した。発酵の速度は3.6l/g*hであり、発酵終了時のエタノール濃度は8.7体積%、イソペンタノール濃度は920mg/l、イソブタノール濃度は480mg/lであり、C3−C5アルコールの全含有率はエタノールの体積の2.3%であった。
破砕したコムギ粒を水と1:3.5の比で混合した。穀物デンプンの酵素加水分解は、第1の段階において熱安定性アミラーゼZymajunt−340C(pH6.5、90℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.25ml)、第2の段階においてグリコアミラーゼGlucozym L−400C(pH5.0、60℃、消費 穀物デンプン1kg当たり0.8ml)を使用して実施した。Ende Industries Inc.,USAによって製造された工業用酵素を使用した。酵素加水分解の結果として、基質中の炭水化物の濃度は16%に達した。
有するリアクター内で、対応するアルコールの脱水で得られた不飽和C2−C5炭化水素と混合した。合成の結果として、飽和C6−C10炭化水素の混合物が得られ、これはガソリン燃料の良好な成分である。
破砕したコーン粒を重量比1:10で水と混合して80℃まで加熱し、この温度で10分間維持し、その後、温度を100℃まで上昇させて、混合物をさらに30分間静置した。そのように調製した基質を滅菌のために150℃のオートクレーブに送達し、60分間の後に基質を37℃まで冷却した。穀粉の過剰加熱の結果として、基質中のデンプン濃度は約6%に達した。基質には、100ml/lの量の、アルコールを含まない蒸留所廃物のタンパク質の酵素加水分解であって、イオン交換の既知の方法によって予めアンモニアから精製された加水分解物(アミノ窒素400mg/l)を添加した。その後、スターター細菌バイオマスClostridium butylicumおよびClostridium acetobutylicumを(1:4の比で)基質に5g/lの濃度で導入した。発酵は37℃およびpH=5.5で実施した。発酵の速度は4.0l/g*hであり、発酵終了時のアルコール濃度は2.05体積%であり、エタノール0.24体積%、イソプロパノール0.12体積%、イソブタノール0.03体積%、n−ブタノール1.61体積%、イソペンタノール0.05体積%を含んでおり、発酵終了時のアセトン濃度は0.7体積%であった。
Claims (51)
- 酵母による炭水化物基質の発酵を強化し、アルコールの収率を上昇させ、発酵培地の非発酵性有機物質を利用する方法であって:
窒素源を含む、炭水化物濃度3〜20%の水性炭水化物基質を調製するステップと;
以下の生成物、C1−C5アルコール、グリセリン、アセトアルデヒド、酢酸およびアセトンの全体濃度1.5〜10%まで基質を発酵させるステップと;
発酵培地から所望の生成物を分離するステップとを含み、
窒素源として、アミノ酸ロイシン、イソロイシン、バリン、またはその混合物が水性炭水化物基質に、その添加されるアミノ酸ロイシン、イソロイシン、バリン、またはその混合物のアミノ窒素の炭水化物基質中の含有量が120〜420mg/lとなる量で添加され、
本方法は、さらに以下のステップ:
(a)炭水化物基質の発酵で得られた酵母を乾燥物質含有率5〜10%まで濃縮するステップ;および、3000〜8000mg/lのアミノ窒素含有量を示す自己分解物質を得るための、酵母タンパク質の45〜55℃での24〜48時間の自己分解のステップ;
(b)炭水化物基質の発酵およびそこからのアルコールの分離後に、発酵培地に含有される懸濁物質を乾燥物質含有率5〜10%まで濃縮するステップ;および、2000〜6000mg/lのアミノ窒素含有量を示すタンパク質の酸加水分解物を得るために、硫酸または塩酸を使用した前記物質に含有されるタンパク質の酸加水分解あるいはタンパク質分解酵素調製物を使用した前記物質に含有されるタンパク質の酵素加水分解のどちらかのステップ;ならびに
(c)炭水化物基質の発酵およびそこからのアルコールの分離後に、発酵培地に含有される水溶性物質を使用した酵母の通気培養のステップ;そのように得られた酵母を乾燥物質含有率5〜10%まで濃縮するステップ;および、3000〜8000mg/lのアミノ窒素含有量を示す自己分解物質を得るための、酵母タンパク質の45〜55℃で24〜48時間の自己分解のステップ;
の少なくとも1つを含み、
(a)もしくは(c)で得られる酵母の自己分解物質、(b)で得られる酵母の酸加水分解物、(b)で得られる酵母の酵素加水分解物、またはこれらの混合物を、炭水化物基質の発酵における窒素源として使用することを特徴とする、方法。 - 発酵の工程が1時間当たり2.8〜4.0l/gの速度で実施されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 使用された炭水化物基質がビートまたはサトウキビ糖液、異なる種類の穀物またはジャガイモの糖化デンプン(酸または酵素デンプン加水分解物)であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 培地中のアミノ窒素の含有量が320〜400mg/lであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 炭水化物基質がセルロース含有材料の酸加水分解物である、請求項1または2に記載の方法。
- 培地中のアミノ窒素の含有量が120〜150mg/lであることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 炭水化物基質の発酵およびそこからのアルコールの分離後に、ペントース含有発酵培地を用いた酵母の通気培養のステップと;
そのように得られた酵母を乾燥物質含有率5〜10%まで濃縮するステップと;
3000〜8000mg/lのアミノ窒素含有量を示す自己分解物質を得るための、酵母タンパク質の45〜55℃での24〜48時間の自己分解のステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項5または6に記載の方法。 - アスパラギンおよびアンモニア塩を酵母自己分解物質、およびアミノ酸を含有する酸または酵素酵母加水分解物から除去するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- エタノール含有率96.9〜99.35体積%、C3−C5アルコール含有率0.65〜3.1体積%を示すアルコール混合物が発酵培地から蒸留によって分離されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- グリセリン含有率30.9〜31.0体積%、エタノール含有率43.4〜44.4体積%、C3−C5アルコール含有率1.9〜2.5体積%およびアセトアルデヒド含有率22.7〜23.2体積%を示すアルコール混合物が発酵培地から蒸留によって分離されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- グリセリン含有率35.0〜35.9体積%、エタノール30.5〜31.0体積%、C3−C5アルコール1.5〜2.0体積%および酢酸31.1〜32.1体積%を示すアルコール混合物が発酵培地から蒸留によって分離されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- アセトン含有率25.5〜32.7体積%、n−ブタノール56.0〜58.5体積%、エタノール7.3〜8.7体積%、イソプロパノール0.4〜4.4体積%、イソブタノール1.1〜1.5体積%、およびイソペンタノール1.8〜2.2体積%を示す生成物混合物が発酵培地から分離されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- モーター燃料の調製において、生合成で得られたC1−C5アルコール、グリセリン、アセトアルデヒド、およびアセトンを使用するステップをさらに含む、請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
- 動物用飼料として使用するための酵母タンパク質の過剰な自己分解物質を乾燥させるステップをさらに含む、請求項7〜13のいずれかに記載の方法。
- 基質として過剰な加水分解物を用いたタンパク質の酸または酵素加水分解または自己分解で得られた懸濁物質を使用する、メタンの生合成のステップをさらに含む、請求項7〜14のいずれかに記載の方法。
- 発酵培地から分離したC1−C5アルコール、グリセリン、アセトアルデヒドおよびアセトンの生成物混合物を使用して、分子中に4個以上の炭素原子を有するものを含む高級酸素含有化合物および/または非酸素含有炭化水素を得るステップをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜15のいずれかに記載の方法。
- モーター燃料の調製において請求項16の方法で得られた化合物を使用するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項16に記載の方法。
- 不飽和C2−C5炭化水素を得るための、発酵後に分離されたC1−C5アルコールの生成物混合物の脱水のステップと;
アルデヒドを得るために、ヒドロホルミル化反応において前記不飽和C2−C5炭化水素を合成ガスと反応させるステップと;
前記アルデヒドに水素添加して高級アルコールの混合物とする、あるいは前記アルデヒドを最初に縮合して高級不飽和アルデヒドとして、次にこれに水素添加して対応する高級飽和アルコールにするステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16または17に記載の方法。 - バイオマスから、および/または分離された生成物混合物の高級炭化水素、C2−C6酸への処理で得られた廃棄物から合成ガスを、および/または生化学手段によって得られたメタンまたは生化学手段によって得られた二酸化炭素から合成ガスを調製するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項18に記載の方法。
- 生化学手段によって得られた二酸化炭素の存在下で発酵後に分離されたC1−C5アルコールの生成物混合物を酸化して、C1−C5アルデヒドの混合物とするステップと;
前記アルデヒドを縮合して高級不飽和アルデヒドの混合物とするステップと;
続いて水素添加して、対応する高級不飽和アルコールの混合物とするステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16〜19のいずれかに記載の方法。 - 飽和C4以上のアルコールを脱水して、対応する不飽和炭化水素とするステップと;
前記不飽和炭化水素に水素添加して、対応する飽和C4以上の炭化水素とするステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16〜20のいずれかに記載の方法。 - 飽和C3以上のアルコールを脱水して、対応するエーテルを得るステップをさらに含むことを特徴とする、請求項16〜21のいずれかに記載の方法。
- 対応するメチルエーテルを得るために、イソ構造の不飽和C5−C6炭化水素をメタノールと反応させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項16〜22のいずれかに記載の方法。
- アルデヒドの混合物を得るために、生化学手段によって得られた二酸化炭素の存在下で発酵後に分離されたC1−C5アルコールの生成物混合物を酸化するステップと;
前記混合物を縮合して、高級不飽和アルデヒドの混合物とするステップと;
生化学手段によって得られた二酸化炭素の存在下で前記不飽和アルデヒドを酸化して、高級不飽和酸の混合物とするステップと;
対応するメチルエステルを得るために、前記酸をメタノールと反応させるステップと;をさらに含むことを特徴とする、請求項16〜23のいずれかに記載の方法。 - 高級不飽和酸に水素添加して、高級飽和酸とするステップと;
対応するメチルエステルを得るために前記飽和酸をメタノールと反応させるステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項23に記載の方法。 - 生化学手段によって得られた二酸化炭素、生化学手段によって得られたメタン、およびバイオマスから、および/または炭水化物基質の発酵における生化学的方法によって、および/または生合成で得られたアルコールの処理で得られた水から得られた水素を使用するメタノールの調製をさらに含むことを特徴とする、請求項23〜25のいずれかに記載の方法。
- 対応するエステルを製造するための、メタノールとC4以上の脂肪酸との反応をさらに含むことを特徴とする、請求項26に記載の方法。
- C4以上の脂肪酸を得るために、発酵後に分離された生成物混合物からのC4−C5アルコールを酸化するステップと;および/または脂肪酸を得るための、C4−C6脂肪酸の生合成のステップと;および/またはトール油からの脂肪酸の抽出のステップと;および/または脂質の鹸化のステップをさらに含むことを特徴とする、請求項27に記載の方法。
- 飽和C4以上のアルコールを脱水して、対応する不飽和C4以上の炭化水素とするステップと;
対応するエステルを得るために、前記炭化水素をC1以上の脂肪酸と反応させるステップと;
を含むことを特徴とする、請求項16〜19のいずれかに記載の方法。 - 発酵後に分離された生成物混合物からのC1−C5アルコールを酸化することによって、C1以上の脂肪酸を調製するステップ;および/または生合成を介してC2−C6脂肪酸を調製するステップ;および/またはトール油から脂肪酸を抽出するステップ;および/または脂質の鹸化によって脂肪酸を調製するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項28に記載の方法。
- 対応するエーテルを得るために、対応する飽和アルコールの脱水で得られた不飽和C4以上の炭化水素を、生合成で得られたC2−C5アルコールと反応させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項18〜20のいずれかに記載の方法。
- 飽和炭化水素の混合物からイソブタンおよびイソペンタンを抽出するステップと;
飽和C6以上の炭化水素を得るために、対応する飽和アルコールの脱水で得られた不飽和C2以上の炭化水素と反応させるステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16〜20のいずれかに記載の方法。 - 植物および/または動物脂質、および/または脂質の鹸化で得られたグリセリン、および/または生合成で得られたグリセリンを処理して、n−プロピルアルコールとするステップと;
前記n−プロピルアルコールを発酵後に分離したC1−C5と混合するステップと;
前記混合物を使用して、分子中に4個以上の炭素原子を有するものを含む高級酸素含有化合物および/または非酸素含有炭化水素を調製するステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16または17に記載の方法。 - 炭水化物基質の発酵で得られたC3−C5アルコールの生成物混合物から抽出されたグリセリンを抽出するステップと;
前記グリセリンを脱水して、アクロレインとするステップと;
アクロレインに水素添加して、プロピオンアルデヒドおよびプロピルアルコールとするステップと;
前記プロピオンアルデヒドを炭水化物基質の発酵で得られたC3−C5アルコール、およびアクロレインの水素添加で得られたプロパノールと縮合して、対応するプロパノールとするステップと;
あるいはプロピオンアルデヒドを最初に縮合して不飽和イソヘキサンアルデヒドとして、次にこれに水素添加して飽和アルコールイソヘキサノールとするステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16または17に記載の方法。 - 炭水化物基質の発酵で得られたC3−C5アルコールの生成物混合物から抽出されたグリセリンを抽出するステップと;
前記グリセリンを脱水して、アクロレインとするステップと;
アクロレインを縮合して、アクロレインダイマー(2−ホルミル−3,4−ジヒドロ−2H−ピラン)とするステップと;
アクロレインダイマーに水素添加して、テトラヒドロピラン−2−メタノールとするステップと、同時に、分子中に4個以上の炭素原子を有するものを含む高級酸素含有化合物および/または非酸素含有炭化水素を得るために、炭水化物基質の発酵で得られたC3−C5アルコールの残りの混合物を使用するステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16または17に記載の方法。 - 炭水化物基質の発酵で得られたC1−C5アルコールの混合物からメタノールおよびエタノールを抽出するステップと;
炭水化物基質の発酵で得られた二酸化炭素から製造されたメタノール、およびバイオマスに由来する水素を添加するステップと;
前記メタノールおよびエタノールを酸化して、それぞれホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドとするステップと;
ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドの得られた混合物を縮合して、アクロレインとするステップと;
アクロレインを縮合して、アクロレインダイマー(2−ホルミル−4,4−ジヒドロ−2H−ピラン)とするステップと;
アクロレインダイマーに水素添加して、テトラヒドロピラン−2−メタノールとするステップと、同時に、分子中に4個以上の炭素原子を有するものを含む高級酸素含有化合物および/または非酸素含有炭化水素を得るために、炭水化物基質の発酵で得られたC3−C5アルコールの残りの混合物を使用するステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16または17に記載の方法。 - 飽和C6以上のアルコール、飽和C5以上のエステル、およびC2以上の脂肪酸を製造するために、発酵後に分離されたC1−C5アルコールの混合物、および/またはグリセリンから得られたn−プロピルアルコールを縮合するステップと;
同時に、分子中に4個以上の炭素原子を有するものを含む高級酸素含有化合物および/または非酸素含有炭化水素を製造するために、縮合で得られた、縮合しなかった残りの低級アルコール、およびガス状生成物,を使用するステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16、17、および33のいずれかに記載の方法。 - 不飽和C6以上の炭化水素を得るために、C1−C5アルコールの縮合で得られた飽和C6以上のアルコールを脱水するステップと;
前記不飽和C6以上の炭化水素に水素添加して、飽和C6以上の炭化水素とするステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項37に記載の方法。 - 対応するC7以上のエーテルを得るために、対応する飽和アルコールの脱水で得られた不飽和C6以上の炭化水素を非縮合C1−C5アルコールと反応させるステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項38に記載の方法。 - 不飽和C2−C5炭化水素を得るために、非縮合低級アルコールC2−C5を脱水するステップと;
C12以上の炭化水素を得るために、不飽和C2−C5炭化水素によってテルペンをアルキル化するステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項37に記載の方法。 - 対応するC8以上のエステルを得るために、C1−C5アルコールの縮合で得られたC2以上の脂肪酸を、対応する飽和アルコールの脱水で得られた不飽和C6以上炭化水素と反応させるステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項37または38に記載の方法。 - C12以上のエステルを得るために、C1−C5アルコール縮合工程で得られたC2以上の脂肪酸をテルペンと反応させるステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項37に記載の方法。 - 炭水化物基質の発酵で得られたC2−C5アルコールの混合物からアセトンを分離するステップと;ジアセトンアルコール、メシチルオキシド、ホロン、およびメシチレンの混合物を得るために、アセトンをアルドールおよびクロトン縮合によって処理するステップと;
同時に、分子中に4個以上の炭素原子を有するものを含む高級酸素含有化合物および/または非酸素含有炭化水素を得るために、残りのC2−C5アルコールの混合物を使用するステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜42のいずれかに記載の方法。 - アセトンのアルドールおよびクロトン縮合の結果で得られた炭化水素の混合物からメシチルオキシドおよびホロンを抽出するステップと;
飽和イソヘキシルおよびイソノニルアルコールを得るために、続いてメシチルオキシドおよびホロンに水素添加するステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項43に記載の方法。 - 不飽和C2以上の炭化水素をC2以上のアルデヒドによって縮合して、不飽和C4以上のアルコールとするステップと;
不飽和C4以上のアルコールに添加して、対応する飽和C4以上のアルコールとするステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16、17、18、20、24、33および34のいずれかに記載の方法。 - バイオマスから、および/または生化学的方法によって、および/または生合成によって得られたアルコールの処理で得られた水から、水素添加に使用するための水を得るステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項18〜45のいずれかに記載の方法。 - 炭水化物基質の発酵で得られたC3−C5アルコールの混合物からグリセリンを分離するステップと;
グリセリンを、グリセリンアセタールを得るために、生化学的方法によって得られたアセトアルデヒド、またはグリセリンケタールを得るために、生化学的方法によって得られたアセトンのどちらかと縮合するステップと;
同時に、分子中に4個以上の炭素原子を有するものを含む高級酸素含有化合物および/または非酸素含有炭化水素を得るために、残りのC2−C5アルコールの混合物を使用するステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16または17に記載の方法。 - バイオマスからの、および/または炭水化物基質の発酵で得られた生成物のいずれかの高級炭化水素への処理で得られた廃棄物からの合成ガスを、および/または生化学的方法によって二酸化炭素から製造されたメタンから、合成ガスを調製するステップと;
フィッシャー−トロプシュ(Fisher−Tropsch)法によって非酸素含有炭化水素を製造するために、生化学原材料から得られた前記合成ガスを使用するステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜47のいずれかに記載の方法。 - バイオマスからの、および/または炭水化物基質の発酵で得られた生成物のいずれかの高級炭化水素への処理で得られた廃棄物からの合成ガスを、および/または生化学的方法によって二酸化炭素から製造されたメタンから、合成ガスを調製するステップと;
フィッシャー−トロプシュ(Fisher−Tropsch)法によって酸素含有炭化水素を製造するために、生化学原材料から得られた前記合成ガスを使用するステップと;をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜48のいずれかに記載の方法。 - 対応する飽和C3以上のアルコールを得るために、生合成で得られた対応する飽和アルコールの脱水で得られた不飽和C2以上の炭化水素を、生化学原材料から得られた酸化炭素、および水と反応させるステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16、17および18のいずれかに記載の方法。 - エタノールの脱水で得られたエチレンをメタノールおよびブチレンペルオキシドと混合するステップと;
得られた混合物をC3−C12アルコールの混合物を得るために、得られた混合物をテロマー化によって処理するステップと;
をさらに含むことを特徴とする、請求項16、17または18に記載の方法。
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