MXPA06004340A - Metodo para la produccion de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxigeno, a partir de biomasa. - Google Patents

Metodo para la produccion de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxigeno, a partir de biomasa.

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Abstract

Un metodo el cual puede ser usado en fermentar sustratos de carbohidrato de origen vegetal para producir alcoholes de C1 a C5, y para sintesis de alcoholes superiores, y otros compuestos que contienen oxigeno. Desde alcoholes C6 y alcoholes superiores no son obtenibles por una ruta bioquimica, esto propone sintetizar estos usando reacciones quimicas conocidas, en donde el material de desecho por sintesis es biogas y alcoholes inferiores de C2 a C5 obtenidos por el metodo inventivo en la que amino acido leucina, isoleucina, y valina, o una mezcla de estos, opcionalmente obtenidos a partir de levadura autolisada, es usada como un biocatalizador en la fase de fermentacion. Esto propone usar desechos de la produccion de alcoholes de C2 a C5 para obtener biogas. El metodo ofrece una solucion a los siguientes problemas: a un aumento considerable de produccion de alcoholes de C2 a C5 en la fermentacion de sustrato de carbohidrato; para incrementar por 1.5 a 2.0 veces la productividad de la fermentacion en terminos de la produccion alcoholes de C2 a C5, para alcanzar eficiencia mas alta de la uso de biogas en producir compuestos superiores que contienen oxigeno e hidrocarburos.

Description

MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN DE HIDROCARBONOS Y COMPUESTOS QUE CONTIENEN OXIGENO. A PARTIR DE BIOMASA Campo de la invención La presente invención en general se refiere a la industria bioquímica y química, y en particular a un método el cual puede ser usado en la fermentación de sustratos de carbohidrato de origen de vegetal para la producción de alcoholes de Ci a C5, y para la síntesis de alcoholes superiores, otros compuestos que contienen oxígeno e hidrocarbonos así como para la producción de componentes de combustible de motor a partir de biomasa. Desde C6 y alcoholes superiores, éteres, acétales e hidrócarbonos superiores y no son obtenibles por una ruta bioquímica directa, este es propuesto para sintetizar estos usando reacciones químicas conocidas, en las cuales por productos de fermentación son como materiales crudos para estas síntesis. Antecedentes de la invención La obtención de alcoholes y otros compuestos que contienen oxígeno por fermentación de carbohidratos es conocido desde hace mucho [Brief Chemical Enciclopaedia, Moscow, 1967] y usado industrialmente principalmente para la producción de etanol. Sin embargo, aún la mayor ventaja del proceso para la producción bioquímica de etanol permite la conversión de solo cerca de la mitad de la fuente de Ref.:172078 sustrato de carbohidrato en el alcohol comercial final. La parte restante de carbohidratos es usada para mantener las funciones vitales de microorganismos y es convertido en dióxido de carbono. Cuando este llega a otros alcoholes u otros compuestos que contienen oxígeno, tal como cetonas o ácidos [H.G.Schegel. Allgemeine Mikrobiologie, 1985] , los procesos bioquímicos conocidos permiten la conversión de materiales crudos en los productos finales aún a un grado menor. La parte considerable de sustrato de carbohidrato en éstos procesos es convertido en subproductos. La obtención de hidrocarbonos por medios de métodos bioquímicos es también muy conocidos desde hace mucho tiempo [H.G.Schegel. Allgemeine Mikrobiologie, 1985] . Sin embargo, el biogas obtenido en fermentación del desperdicio de granjas de ganado o en la descomposición de biomasa por bacteria contiene principalmente metano. La producción de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno a partir de la síntesis de gas, la cual hace que se origine a partir de biomasa, también parece problemática. Al presente no hay proceso industrial para la producción de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno usando síntesis de gas obtenido a partir de biomasa. La síntesis de gas obtenida a partir de carbón, petróleo y gas natural es usado industrialmente para la producción de compuestos que contienen oxígeno [Reaction of hydroformulation, Kirk-Othmer Enciclopaedia, 3rd edition, v.19, N.y., 1982]. Estos procesos son ampliamente usados por la industria para producir aldehidos, alcoholes y muchos otros compuestos que contienen oxígeno originados a partir de estos materiales. Los métodos para la producción de hidrocarbonos a partir de la síntesis de gas son también muy conocidos y usados en la industria [Fisher-Tropsch reaction, Kirk-Othmer Encyclopaedia, 3rd edition, v.19, N.Y., 1982]. Sin embargo nada es conocido respecto al uso de síntesis de gas obtenido a partir de materiales crudos biológicos en estos procesos. _ — —jja.y—.—arios i-ntensif-icar -la producción ~dé aIcohol~e¡tí1ico, tal como por la introducción de nuevos tipos de microorganismos, caracterizados por una alta velocidad de fermentación y rango ancho de uso de los sustratos de carbohidratos, por el uso de procesos continuos de fermentación o procesos de inmovilización de célula, o por procesamiento efectivo de tipos nuevos y tradicionales -de material crudo, proporcionando ampliación del rango de los materiales crudos y profunda asimilación de los componentes de material crudo. La productividad del proceso de fermentación en estos métodos puede llegar a 10 a 15 litros de etanol por metro cúbico del volumen fermento por hora, y velocidad específica de fermentación puede llegar a 2.5 a 3.0 litros de etanol por 1 gramo de levadura de biomasa por hora, con un rendimiento de etanol de los carbohidratos fermentados en términos de peso de arriba de 49-50% (el valor teórico es 51%). El arte previo divulga un método para la preparación del grano de almidón contenida en la material crudo para fermentación de alcohol (RU 2145354, C12P7/06, 1998) . El método incluye la limpieza del grano a partir de las mezclas, mezclando con agua, tratamiento térmico, adición de_ enzimas, ácido, ,y_ sacarificación. Después de la limpieza el grano es dividido en el grano de harina y cascara. Además el procesamiento de material crudo es llevado a cabo en dos corrientes: el grano de harina es mezclado con agua para enriquecer 19 a 21% parte de masa de humedad y tratar térmicamente por extrusión. Entonces, después mezclar con agua, enzimas amilolíticas y ácido son adicionados en una cantidad que proporcionar valor óptimo de pH para la enzima particular usada. Esto es seguido por sacarificación, después de la cual la cascara es mezclada con agua a 21-23% del contenido de masa de agua y al menos es adicionado 2% por masa de alcalino. El material es luego tratado térmicamente con adición del ácido en una cantidad que proporciona el valor óptimo de pH para la enzima específica usada. Luego las enzimas celulolitica son adicionadas y se lleva a cabo la sacarificación. Después de esto, ambas corrientes son llevadas juntas y dirigidas a la fermentación.
Hay un método conocido para la producción de alcohol etílico a partir del grano de material crudo (RU 2127760, C12P7/06, 1997) . El método especifica las siguientes etapas: el grano es limpiado de cascara, triturado, mezclado con la fracción de líquido, tratado térmicamente, luego son adicionadas las enzimas amilolíticas llevan a cabo la hidrólisis enzimática de almidón, la masa es esterilizada, enfriar, es adicionado _complejo enzimático, seguido por_ sacarificación y enfriar a la temperatura de fermentación. El mosto de malta obtenido es destilado para obtener alcohol etílico y " "destilar- la cola. reLa cantidad—total de cola destilada obtenida es dividida en dos corrientes, una de la cual es además separada en dos corrientes, una de la cual es re-dirigida a la etapa de procesamiento térmico del grano separado de la cascara, en la que este es usado como una fase líquida en la mezcla con agua, la otra corriente, después de 15 a 16 horas después del inicio de la fermentación, es dirigida para cada uno de los fermentadores fermentando la masa a la etapa de fermentación en corrientes separadas en la cantidad de 15-20% del volumen del medio de fermentación. La corriente restante de la cola destilada es sacada del proceso en la mezcla con el núcleo separado para usarse como un producto de forraje. Las desventajas de los métodos arriba descritos son su velocidad específica baja de fermentación (1.5-2.0l/kgr*h) y bajo rendimiento de alcoholes de C3 a C5. Los alcoholes de C3 a C5 (aceite de fusel) son por el producto de la producción de etanol a partir del material crudo de vegetal. El rendimiento de alcoholes de 3 a C5 en la producción de etanol por métodos conocidos es. 0.2 a 0.6% de etanol. En la producción de etanol de grado alimenticio alcoholes de C3 a C5 son una mezcla no deseada y deben ser completamente removidos por depuración y purificación. Todos los medios tecnológicos en los procesos de de producción de etanol grado alimenticio, comenzando de la preparación del material crudo y la termihación^eon -la depuración, - el objetivo de minimizar la formación de aceite de fusel o a su máxima remoción. Recolectar y almacenar aceite de fusel para el procesamiento subsiguiente calificado y usado no es. conveniente debido a su bajo rendimiento. Métodos modernos para la uso de aceite de fusel propone su incineración en un quemador en mezcla con aceite de fusel (Klimovski D.I, Smi-rno —-.N-.—-Alcohol—Techonology, Moscow, 1967) o usando aceite de fusel como un material crudo para la producción de alcohol isoamilico por destilación en una unidad depuradora (Russian patent RU 2109724, C07C31/125, 1996) . Recientemente, los métodos para la producción de etanol grado combustible a partir de carbohidratos de origen de vegetal ha ganado una gran importancia. Hay diferentes métodos conocidos para la uso de productos de fermentación de sustratos de carbohidratos de origen vegetal: alcohol etílico y alcoholes de C3 a C5 como un combustible de motor o componentes o combustibles de motor para ingenierías de combustión interna. En este caso el alcohol etílico es principalmente usado como componente de combustible, mientras alcoholes de C3 a C5 son usados como un aditivo de incrementación de octano para el combustible, o como un componente en síntesis química para la obtención de combustible diesel (Russian Patent 2155793, C10L1/18, 2000 "High octane additive for obtaining automotive gasolina", Russian Patent RU 2106391, C10L 1/18, 1995 "Composition of hydrocarbon fuel") . En vista de lo anterior, la producción de alcohol etílico con un incremento en el rendimiento de alcoholes de C3 a C5 debe ofrecer una posibilidad para ampliar el rango de varios tipos de combustibles de motor producido por procesamiento "verde" de material crudo de carbohidratos. El rendimiento total del aceite de fusel obtenido en la fermentación depende de la calidad de sustrato de carbohidratos y el método de fermentación y es en general 0.2 a 0.6% de alcohol etílico absoluto. Breve descripción de la invención Hemos desarrollado un nuevo método para la obtención de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno a partir de biomasa o productos originados a partir de biomasa. El proceso es llevado a cabo en diferentes etapas e incluye también biosíntesis de metano, dióxido de carbono, acetaldehído, acetona, alcoholes inferiores de d a C5, y glicerina para la producción insaturada de hidrocarbonos a partir de estos alcoholes, la obtención de síntesis de gas, incluyendo el uso de metano y dióxido de carbono, interacción de hidrocarbonos insaturados con . síntesis de gas, condensación de aldehidos obtenidos, hidrogenación de los aldehidos insaturados obtenidos en alcoholes, y la conversión de .alcoholes saturados en hidrocarbonos saturados. Además de que, los aldehidos" pueden ser."usados -para;—la- obtención - de ácidos, los cuales son luego convertidos en esteres. Los aldehidos pueden también ser usados para la síntesis de acétales. Los alcoholes pueden también ser convertidos en éteres. Además, los alcoholes de Ci a C5 y glicerina obtenida en biosíntesis pueden ser primero convertidos en aldehidos, los cuales son luego condensados en aldehidos altamente insaturados, los cuales a su vez son hidrogenados en —alcoholes-,altaroei?te_saturados_. La presente invención se refiere a la industria bioquímica y química y puede ser usada en los métodos para la fermentación de sustratos de carbohidratados de origen vegetal para la producción de alcoholes de C_ a C5, y para la síntesis de alcoholes superiores, otros compuestos que contienen oxígeno e hidrocarbonos así como para la producción de componentes de combustible de motor de biomasa. Desde C6 y alcoholes superiores, éteres, acétales, e hidrocarbonos superiores no son obtenibles por una ruta bioquímica directa, esto es propuesto para sintetizar estos usando reacciones químicas conocidas, en la que la fuente de materiales crudos para dichas síntesis son: -Síntesis de gas producida a partir del dióxido de carbono obtenido en la fermentación de biomasa y a partir de metano obtenido en la fermentación de los aminos ácidos contenidos en la cola destilada después de la extracción de alcohol, — y/o—a—--partir-- - de— arios-.--productos— y— desechos obtenidos en el -procesamiento de biomasa, que incluye el procesamiento de madera, la producción de grano, o producción de aceites vegetales; -Alcoholes de C_ a C5 producidos por el método inventivo usando aminos ácidos como un biocatalizador en el estado de fermentación. Los aminos ácidos incluyen leucina, isoleucina, valina, o una mezcla de aminos ácidos extraídos a partir de levadura autolisada después de la separación de asparagina y amonio; -Glicerina producida por el método inventivo y/o por la saponificación de grasas. Esto es propuesto para usar la glicerina para la producción de hidrocarbonos superiores y compuestos que contienen oxígeno para aumentar la magnitud de uso del material renovable crudo, incluyendo para el propósito de la producción de combustible de motor; -Acetaldehído y acetona producida por el método inventivo. Este es propuesto para usar dióxido de carbono o una mezcla de dióxido de carbono y oxígeno en los procesos de oxidación de alcohol en aldehidos y aldehidos en ácidos grasos. En la fase de condensación de aldehidos y para aumentar el rendimiento de los hidrocarbonos superiores nosotros proponemos usar además los aldehidos obtenidos a partir de alcoholes del furfural obtenido por hidrólisis del pentosano contenida en el material crudo. En la fase de eterificación y para aumentar el rendimiento de esteres superiores nosotros proponemos usar junto con los ácidos grasos, obtenidos a partir de aldehidos, ácidos grasos de C2 a C6 producidos por biosíntesis, así como los ácidos obtenidos en la saponificación de grasas y extraídos a partir de aceite alto. Para incrementar el rendimiento de esteres superiores nosotros también proponemos usar terpenos en la fase de eterificación. Para incrementar la magnitud de la conversión de biomasa en la síntesis de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno nosotros proponemos para producir metanol usando dióxido de carbono obtenido en el procesamiento enzimático de biomasa o una mezcla de dióxido de carbono e hidrógeno. El metanol obtenido a partir de dióxido de carbono es luego dirigido a la producción de hidrocarbonos superiores y compuestos que contienen oxígeno. Para incrementar la magnitud de la conversión de biomasa en la síntesis de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno este se propone para usar dióxido de carbono obtenido en el procesamiento enzimático de biomasa. Además de dióxido de carbono esta producción de dióxido de carbono puede usar desechos de la producción del' grano, procesamiento de la madera, turba, y lignina obtenida en la hidrólisis de la celulosa contenida en la material crudo. La producción de la síntesis de gas puede -usar como un material crudo desechos 'dé ~la~ producción de grano, aceites vegetales, desechos del procesamiento de la madera, incluyendo pulpa y carbón de madera, así como sub-productos y desechos obtenidos en biosíntesis de alcoholes de Q_ a C5/ biosíntesis de glicerina, acetaldehído, acetona, ácidos de C2 a Ce, y sub-productos obtenidos en el procesamiento químico antes mencionado de los compuestos que contienen oxígeno. Lo siguiente puede ser usado para la producción de biosíntesis de gas: productos gaseosos y líquidos obtenidos en pirólisis de biomasa, furfural, turpentina, colofonia, aceite pesado, aceite combustible, aceites vegetales, y desechos obtenidos en el procesamiento de estos productos. Se propone también usar dióxido de carbono obtenido por el método inventivo a partir de la fase de fermentación, o a partir de varios tipos de biomasa, e hidrógeno, obtenido a partir de agua por métodos conocidos, para la producción de síntesis de gas. Se propone usar síntesis de gas producidoa por el método inventivo para la obtención de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno por el método Fisher-Tropsch y por métodos basados en la hidroformilación. Por supuesto, el método inventivo para la producción de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno a partir de biomasa o productos originados a partir de biomasa~perm±te~ usar algunas—fuentes —de—compuestos de origen no-biológico. Por ejemplo, en la producción de síntesis de gas junto con dióxido de carbono obtenido en biosíntesis puede ser usado hidrógeno originado a partir de petróleo, gas natural o carbón. Sin embargo el mayor efecto es llevado a cabo cuando la fuente de compuestos son sustancias originadas a partir de material crudo renovable.
Esta es una posibilidad para obtener productos necesarios para actividades vitales de humanos a partir de materiales crudos en la actualidad no usados para una extensión completa, pero con frecuencia reproducida por naturaleza en contraste al petróleo, gas y carbón, las reservas de las cuales disminuye con frecuencia. La presente invención intenta resolver los siguientes problemas : -Incrementar el rendimiento de alcoholes de C3 a C5; -Incrementar la velocidad específica de la fermentación de sustratos de carbohidratos; -Utilizar el desecho contenida en la proteína de la producción de alcohol; -Producir hidrocarbonos con contenido elevado de oxígeno e hidrocarbonos que no contienen oxígeno, incluyendo aquellos que tiene C4 y más átomos de carbono en la molécula, a partir de biomasa y usando el material crudo obtenido por métodos bioquímicos, . -Utilizar en esta producción dióxido de carbono obtenido en biosíntesis de alcoholes inferiores, ácidos e hidrocarbonos; glicerina obtenida en la saponificación de grasas; furfural obtenido en la hidrólisis del material crudo que contiene pentosano; ácidos grasos obtenidos en biosíntesis, saponificación de grasa y extraída a partir de aceite pesado, resina y gases obtenidos en pirólisis de madera; -Incrementar la proporción de la uso directa de biomasa para la síntesis de alcoholes superiores, otros compuestos que contienen oxígeno, e hidrocarbonos superiores para producción de combustible de motor a partir de biomasa.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El método inventivo para la fermentación de sustratos de carbohidratos permite incrementar el rendimiento de alcoholes de C3 a C5 a un nivel de 0.65 a 3.1% de alcohol 5 etílico con un incremento simultáneo de la velocidad específica de fermentación de sustratos de carbohidratos para 4.0 l/kgr*h. Esto es alcanzado como sigue. Mientras se lleva a cabo la fermentación de alcohol es necesario adicionar al sustrato de carbohidratos 10 las fuentes de nutrición mineral, por ej . , sales que -• --=coñt enermitrógeno^ y—fosforo. Estos aditivos son elementos necesarios de la nutrición de levadura y toman parte en la acumulación del crecimiento las células de biomasa en el curso de la fermentación. 5 Convencionalmente, la concentración de nitrógeno en el sustrato es de 50 a 600 mgr/1 y depende de la concentración de carbohidratos. En el arte previo, las sales de mineral tal como sulfato de amonio, amofus, o urea son usados como la nutrición de nitrógeno de la levadura para 0 llevar a cabo la fermentación de alcohol . La presente invención ha encontrado que la levadura asimila nitrógeno de amino ácidos más rápido que nitrógeno de sales minerales, la cual determina rápido desarrollo del cultivo de levadura y alta velocidad de la 5 fermentación de alcohol.
El método inventivo para la fermentación de sustratos de carbohidratos de origen vegetal es caracterizado porque los amino ácidos leucina, isoleucina o valina, o una mezcla de estos es usada como un componente que contiene nitrógeno para la preparación del sustrato de carbohidratos en una cantidad que proporciona un contenido de nitrógeno de amino en el sustrato de 120 a 420 mgr/1. El método es además caracterizado por fermentación subsiguiente de los carbohidratos del sustrato con una velocidad específica de fermentación de alcohol de arriba de 4.0 1/kgr/hora y un rendimiento de alcoholes de C3 a C5 en una cantidad de desde 0.65% a 3.1% de alcohol etílico. El sustrato de carbohidrato usado es remolacha o melasa de caña, ácido o enzimático hidrolisado de contenido de almidón o materiales de vegetal que contienen celulosa. La levadura de alcohol, obtenida en la fermentación de carbohidratos de melasas, es condensada a un contenido de sustancia seca de 5 a 10%, lavada con agua durante el proceso de condensación y tratada por autolisis de 45 a 55°C durante 24 a 48 horas. El obtenido de autolisado con contenido de nitrógeno de amino de 3000-8000 mgr/1 contiene los aminos ácidos de valina, leucina e isoleucina es usado como una fuente de nutrición de nitrógeno para la levadura para fermentar los sustratos de carbohidratos. Las sustancias suspendidas de la cola destilada, después de la extracción de alcohol, obtenido en la fermentación de materiales vegetales que contienen almidón pueden ser condensados para un contenido de sustancia seca de 5 a 10%, seguido por hidrólisis enzimática de proteínas de la cola destilada libre de alcohol a pH=2-pH=8 y una temperatura de 30 a 60°C usando preparaciones enzimáticas proteolíticas, tal como proteasas, incluyendo exopeptidasas : hidrolasas de • aminopeptidoaminoácido, carboxipeptido-aminoacidohidrolasas; y endopeptidasas:dipeptihidrolasas y peptido- peptideshidrolasas, o por hidrólisis acida de proteínas de la cola destilada" libré~^de' alcohol - de "40 a 90°C usando -0.2 a 0.5% de ácido sulfúrico o clorhídrico. El amino ácido hidrolizado obtenido que contiene amino ácidos valina, leucina e isoleucina con contenido de nitrógeno de amino de 2000 a 6000 mgr/1 puede luego ser usado como nutrición de nitrógeno de la levadura en la fermentación de sustratos de carbohidratos . De manera alternativa, puede ser llevada a cabo la hidrólisis -acida -combinada del contenido de material de vegetal de celulosa y de biomasa de microorganismos en el radio de celulosa a biomasa de 20:1 a 100:1. El hidrolisado obtenido contiene de 3 a 20% de carbohidratos y 50 a 600 mgr/1 de nitrógeno de amino es usado para la fermentación de alcohol de carbohidratos. Las sustancias solubles en agua de la cola destilada, después de la extracción de alcohol, puede ser usado para el cultivo aeróbico de la levadura; la levadura obtenida es condensada a un contenido de sustancia seca de 5 a 10% y tratada por autolisis de 45 a 55°C durante 24 a 48 horas. El autolisado obtenido contiene los amino ácidos valina, leucina e isoleucina con una concentración de nitrógeno de amino de 3000 a 8000 mgr/ es usado como nutrición de nitrógeno de la levadura en la fermentación de sustratos de carbohidratos. El amino ácido autolisado de la levadura, contienen los-aminos—ácidos . de-va ina,- leucina-,--e—isoleucina en una cantidad que proporciona un contenido de nitrógeno de amino en el sustrato carbohidratado de desde 120 a 420 mgr/1, cuyo autolisado ha sido obtenido en el cultivo aeróbico de la levadura con pentosa contenida en la cola destilada, después de la extracción de alcohol, puede ser usada como nutrición de nitrógeno en la fermentación de sustratos carbohidratados .
La pentosa contenida en la cola destilada, después de la extracción de alcohol, puede ser usada _para. el cultivo aeróbico de la levadura; la levadura obtenida es condensada a un contenido de sustrato seco de 5 a 10%, lavada con agua durante la condensación y tratada por autolisis a 45 55°C durante 24 a 48 horas. El autolisado así obtenido, contiene de.3000 a 8000 mgr/1 de nitrógeno de amino, es usado como nutrición de nitrógeno de la levadura en la fermentación de sustratos c rbohidratado. Después de la extracción de asparagina y sales de amonio, el autolisado de la proteína de levadura, los hidrolisados ácidos o enzimáticos de la proteína de la cola destilada son usados como nutrición de nitrógeno en la fermentación de los sustratos carbohidratados . La formación de alcoholes de C3 a C5 es un resultado del funcionamiento activo del proceso de desaminación de aminos ácidos en la levadura con la formación libre de amonio. Nosotros hemos demostrados que la formación de alcoholes de C3 a C5 en el proceso de la fermentación de alcohol es determinado por la asimilación de nitrógeno a partir de áminos ácidos de valina; leucina, e isoleucina por las células crecientes. El rendimiento de alcoholes de C3 a C5 alcanza 3.1% de etanol cuando valina pura, isoleucina, y leucina fueron la única fuente de nutrición de nitrógeno de la levadura en el proceso inventivo de fermentación. Además, la formación máxima alcoholes de C3 a C5 en el proceso inventivo de la fermentación de alcohol ocurre a pH=6.0 del medio y a 38°C (condiciones estándar de la fermentación de alcohol pH de 4.5 a 5.5; temperatura de 28 a 34°C) . Se ha demostrado que la presencia en el sustrato de asparagina y iones de amonio, en adición a los aminos ácidos, leucina, e isoleucina, inhibe la formación de alcoholes de C3 a C5. otros amino ácidos no inhiben el proceso de formación de alcoholes de. C3 a C5. La inhibición constante para el sistema leucina-sulfato de amonio es 750 mgr/1, leucina-asparagina 730 mgr/1, valina-asparagina 650 mgr/1. Cuando el amino ácido autolisado de la levadura 5 fue usado, el rendimiento máximo de alcoholes de C3 a C5 alcanzó de 1.1 a 2.1% de etanol, y cuando la proteína de amino ácido hidrolisada destilación de los granos fueron usados, el rendimiento máximo de alcoholes de C3 a C5 fue de 0.65 a 0.8% de etanol. El rendimiento relativo bajo de 10 alcoholes de C3 a Cs, cuando usaron la levadura autilisada o — - — -r?te-í-na-de -cola destilada—h-i-d-ro-i-sada-,--es-un resultado- de -la presencia de asparagina. Desechos de la producción de alcohol etílico a' partir de sustratos carbohidratados son: biomasa de la 15 levadura de alcohol, la cual icrementa durante el. proceso de fermentación; componentes solubles no fermentables del sustrato, tal como azúcar de pentosa, o ácidos orgánicos, hexosa y residuos de etanol; componentes de proteína de grano no-soluble, etc. 20 Hay métodos conocidos para la uso de estos desechos para producir levadura tostada, proteína de forraje y productos de amino ácidos. La biomasa de la levadura de alcohol o la levadura obtenida en cultivo aeróbico usando compuestos no 25 fermentables orgánicos del sustrato puede ser usada para obtener aminos ácidos por métodos conocidos de autolisis. El desecho de proteína no-soluble de la producción de alcohol etílico pude ser usado para obtener amino ácidos por métodos conocidos de la hidrólisis de proteína enzimática o acida. La extracción de amonio y asparagina a partir de la mezcla de amino ácido por métodos conocidos del intercambio de ion puede ser usado con el fin de incrementar el rendimiento de alcoholes de C3 a C5 en términos de etanol, cuando se usa levadura autolisada o hidrolisada, e hidrolisado ácido o enzimático de la cola destilada como -nut-rici-ón—de —nitrógeno de la---levadura-—en-—el— proeeso- de fermentación de los sustratos carbohidratados. El contenido total de alcoholes de C3 a Cg incrementa de 0.8 a 2.1% de 2.2 a 2.95% de etanol cuando la levadura autolisada libre de amonio y asparagina, o levadura hidrolisada e hidrolisado ácido o enzimático de la proteína de cola destilada es usada como nutrición de nitrógeno en el proceso de fermentación de sustratos carbohidratados en la producción de etanol. En los procesos de acetona y biosíntesis de glicerina se propone usar un método similar para aquel usado de conformidad a la invención en la biosíntesis de etanol para incrementar el rendimiento de alcoholes de C3 a C5, esto es para usar en la fase de preparación de sustrato carbohidratado como un componente que contiene nitrógeno los aminos ácidos leucina, isoleucina, valina o mezcla de estos ácidos, incluyendo aquellos extraídos a partir de levadura o proteína de cola destilada. Para incrementar la extensión de contenido de biomasa en la síntesis de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno se propone usar para metano la biosíntesis de cola destilada, después de la extracción de alcohol, conteniendo exceso de aminos ácidos producidos en la autolisis o hidrólisis de la levadura. El metano debe ser obtenido bajo condiciones anaerobias usando bacteria que produce metano. Para incrementar el rendimiento de alcoholes de C3 a C5 se propone procesar glicerina, obtenida en la biosíntesis y a partir de la saponificación de grasas, en n-propanol . Para aumentar el rendimiento de alcoholes superiores se propone usar grasas vegetales y animales en adición a glicerina obtenida como un resultado de .biosíntesis en el procesamiento de esta glicerina en n-propanol por hidrogenación. El proceso de hidrogenación de la mezcla de glicerina y grasas vegetales y/o animales en una mezcla de alcohol n-propilo, alcoholes superiores de C6 a C2o y C6 e hidrocarbonos superiores • pueden ser desarrollados en la presencia de cobre-cromo, zin-cromo, catalizador níquel-cromo a 300±100°C y una presión de 10 a 30 MPa por hidrógeno obtenido a partir de biomasa. Este proceso puede también ser llevado a cabo en la presencia de catalizador que comprende metales preciosos, tal como Pt, Pd, Re, Ru, Rh a 200±50°C y a una presión de 5 a 20 MPa. Se propone condensar alcoholes de C3 a Cs producidos por el método inventivo en alcoholes superiores,' esteres y ácidos. La condensación puede ser llevada a cabo a una temperatura de 100 a 400°C y a una presión de 0.1 a 10 MPa en la presencia de alcohalatados de metales alcalinos o alcalino caustico. Para incrementar la extensión de conversión de ~ "biomasa ^en la síntesis de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno se propone usar dióxido de carbono, obtenido en el procesamiento enzimático de biomasa o una mezcla de dióxido de carbono e hidrógeno, para producir metanol . Se propone también usar hidrógeno obtenido a partir de biomasa y/o a partir de agua obtenida en el procesamiento de alcoholes obtenidos en biosíntesis. La conversión de agua puede ser llevada a cabo por medios de métodos conocidos. La' síntesis de metanol usando los materiales crudos originados a partir de biomasa puede ser llevada a cabo a una temperatura de 350 a 450°C en la presencia de catalizador ZnO-Cr203 o a una presión de 4 a 6 MPa y a una temperatura de 220 a 280°C en la presencia de CuO-ZnO-Al2?3(Cr203) . El metanol obtenido a partir de dióxido de carbono es luego dirigido a los procesos para la producción de hidrocarbonos superiores y compuestos que contienen oxígeno. Para incrementar la extensión de conversión de biomasa en la síntesis de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno proponemos usar dióxido de carbono obtenido en el procesamiento enzimático de biomasa para producir óxido de carbono. Además el la producción de dióxido de carbono antes mencionada puede usar productos gaseosos de pirólisis de biomasa que incluye madera, lignina, turba, desecho sólido de producción de grano y procesamiento de la madera, y lignina obtenida en la hidrólisis de material crudo que contiene celulosa. Este proceso puede ser llevado a cabo en generadores de gas industrial con ebullición o capa pseudos-licuada de partículas sólidas o en generadores de gas u otros tipos. La fuente de.gas es una mezcla de dióxido de carbono y oxígeno. La temperatura de reacción es 1000-1500°C. Si es necesario el proceso de producción de dióxido de carbono se lleva a cabo a una presión de 2 a 6 Mpa. El dióxido de carbono obtenido a partir de material crudo reológico es en subsecuencia mezclado con hidrógeno obtenido a partir de biomasa y/o con hidrógeno obtenido . en la biosíntesis o a partir de agua obtenida en la condensación, de aldehidos obtenidos a partir de estos alcoholes. La conversión de agua es llevada a cabo por métodos conocidos. Esta mezcla de gas es luego usada para síntesis de hidrocarbonos, que incluyen alcoholes superiores, ' y otros compuestos que contienen oxigeno. Para la oxidación de alcoholes en aldehidos se propone usar dióxido de carbono obtenido en el proceso de biosíntesis. La oxidación de alcoholes en aldehidos es 5 llevada a cabo a temperatura de 450-650°C y a una presión de 0.05 MPa en la presencia de un catalizador de plata Ag-Al203. En contraste de los procesos conocidos la mezcla de corriente gaseosa de alcoholes C_. a C5 y dióxido de carbono' calentado a 180-200°C es dirigida a la oxidación. El uso de esta mezcla 10 da una posibilidad para usar para la oxidación de oxígeno o _. una_ -mezcla de—-oxígeno... y dióxido de -carbono .Nosotros proponemos llevar a cabo la condensación de aldehidos, obtenidos a partir de alcoholes inferiores, con furfural en el medio alcalino a 0 a 10°C. Esto es además propuesto para 15 hidrogenar aldehidos insaturados obtenidos en condensación de aldehidos de crotón, los cuales, son obtenidos en la oxidación de alcoholes inferiores de C_ a C5, y también aldehidos insaturados, obtenidos en la condensación de furfural con aldehidos inferiores de C_ a C5, por hidrógeno obtenido a 20 partir de biomasa y/o hidrógeno obtenido a partir de agua obtenida en la oxidación de alcoholes o en la condensación de aldehidos. La conversión del agua es llevada a cabo por métodos conocidos. Para la oxidación de aldehidos en ácidos grasos 25 nosotros proponemos usar dióxido de carbono obtenido en biosíntesis. La oxidación de aldehidos en ácidos grasos es llevada a cabo a una temperatura de 50 a 250°C y a una presión de 0.05 a 0.5 MPa en la presencia de un catalizador de acetato de manganeso. En contraste de los métodos conocidos la mezcla de corriente de gas de aldehidos y dióxido de carbono calentado de 50 a 150°C es suministrada a la oxidación. La uso de esta mezcla da una posibilidad de usar para la oxidación de oxígeno o una mezcla de oxígeno y dióxido de carbono. Para la eterificación de los ácidos grasos obtenidos por el método inventivo nosotros proponemos usar~~una -m zcla de":~alcoholes—ede- ~C?e. a~C5 producidos—por el método inventivo, o para usar una- mezcla de hidrocarbonos insaturados de C2 a Cs obtenidos a partir de estos alcoholes. Además., para incrementar el rendimiento de esteres superiores nosotros proponemos usar en la fase de eterificación de. ácidos grasos, obtenidos por el método inventivo, ácidos grasos de C2 a C6 obtenidos por biosíntesis, y también ácidos obtenidos en la saponificación de las grasas y extraídos a partir de aceite pesado. Nosotros proponemos desarrollar la eterificación en la fase de gas a una temperatura de 100-200°C y a una presión de 0.5 a 2.5 MPa en la , presencia de catalizador de sulfocationato o en la fase líquida a una temperatura de 50 a 200°C y a una presión de 0.1 a 0.5 MPa en la presencia de ácidos no orgánicos como un catalizador. Para la obtención de acétales y cetales se propone usar acetaldehídos, acetona, glicerina, y una mezcla de alcoholes de C_ a C5 producidos por el método inventivo, acetaldehído obtenido en la oxidación de etanol producido por método bioquímico, y formaldehído obtenido en la oxidación de metanol sintetizado a partir de dióxido de carbono producido por método bioquímico. Se propone llevar a cabo el proceso de la producción de acétales y cetales en la fase líquida a una temperatura de 0 a 50°C y a una presión de 0.1 a 0.5 MPa usando ácidos clorhídricos o sulfúricos o sales de estos ácidos como un catalizador. _ . -parat=?la .producción de -desechos—de síntesis de gas de" la producción grano, aceites vegetales, el procesamiento de la madera, incluyendo la producción de pulpa y la producción de carbón de madera, y también por sub-productos y desechos obtenidos en biosíntesis de alcoholes de Ci a C5, glicerina, acetaldehído, acetona, ácidos de C2 a C6/ y por sub-productos y desechos obtenidos en el procedimiento químico de los compuestos que contienen oxígeno antes mencionados pueden ser usados. Para la producción de síntesis de gas también se propone usar biogas obtenido en la fermentación de varios tipos de biomasa y dióxido de carbono obtenido en la fase de fermentación de la misma producción o dióxido de carbono obtenido en la biosíntesis de otros bio-productos. Para la producción de síntesis de gas, además el dióxido de carbono obtenido en la biosíntesis, es también posible usar los gases y resinas obtenidos en la pirólisis de madera, furfural, turpentina, colofonia, aceite pesado, aceites combustible, aceites vegetales y desechos de la producción de productos antes mencionados. El proceso de producción de síntesis de gas es llevado a cabo a una temperatura de 800 a 1100°C y una presión de 0.1 a 3 MPa en la presencia de un catalizador AI2O3 soportado NiO o a 1450 a 1550°C y a una presión de 2 a 10 MPa sin un catalizador. Se propone usar la síntesis de gas obtenida por el método inventivo para la producción de hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno por el método Fisher-Tropsch y por procesos basados en la reacción de hidroformilación. Se propone llevar a cabo la producción de hidrocarbonos por el método- Fisher-Tropsch a partir de la síntesis de gas, obtenida por el método inventivo, a una temperatura de 200 a 350°C y una presión de 2.0 a 2.5 MPa en la presencia de catalizador ferroso promovida por óxidos de metales alcalinos o a 170 a 200°C y a una presión de 0.1 a 1.0 MPa en la presencia de catalizador de cobalto-torio-magnesio. El proceso de producción de compuestos que contienen oxígeno por el método Fisher-Tropsch a partir de síntesis de gas obtenido por nuestro método inventivo puede llevarse a cabo a una temperatura de 180 a 250°C y a una presión de 1.0 a 3.5 MPa en la presencia de un catalizador ferroso de cobre promovida por óxidos de aluminio, calcio, zinc, magnesio y agentes alcalinos, tal como compuestos de metales alcalinos, los cuales cuando disueltos en agua producen una reacción alcalina. Para producir hidrocarbonos insaturados, los cuales son subsecuentemente dirigidos a hidroformilación de alquilación, este propone deshidratar la mezcla de alcoholes de C2 a C5, obtenida en biosíntesis, y/o glicerina, así como la glicerina obtenida por saponificación de grasas. La deshidratación es llevada a cabo a una temperatura de 200 a 400°C y a una presión de 0.1 a 3 MP.a en la presencia de un catalizador?l20.3^^a^jOezcla,. de_ alcoholes. y/o__glicerina puede también ser - deshidratada - por calentamiento con ácido sulfúrico. Se propone para alquilatar hidrocarbonos insaturados obtenidos en la deshidratación de alcoholes inferiores de C2 a C5 por la uso de isobutano e isopentano obtenido a partir de los isoalcoholes correspondientes, y también el uso de terpenos, los cuales han sido previamente calentados a una temperatura de 200 ± 50°C. El resultado de la alquilación, la cual es llevada a cabo de 0 a 10°C y a una presión de 0.5 a 1 MPa en la presencia de 90 a 100% ácido sulfúrico como un catalizador, es la obtención de la mezcla de hidrocarbonos de C6 a Ci5. La alquilación puede también ser llevada a cabo en la presencia de un catalizador AlCl3 a una temperatura de 50 a 60°C y a una presión de 1 a 2 MPa.
Se propone desarrollar el proceso de hidroformilación de hidrocarbonos insaturados obtenidos en la deshidratación de alcoholes inferiores de C2 a C5 usando síntesis de gas, obtenido a partir de biomasa, a una temperatura de 160 ± 20°C y una presión de 30 ± 10 MPa en la presencia de catalizador de carbonilo de cobalto; o a una temperatura de de 175 ± 25°C y a una presión de 7.5 + 2.5 MPa en la presencia de un catalizador de cobalto modificado por compuestos fosforosos; o a 90 ± 10°C y a una presión de 2 ± 1 MPa en la presencia de catalizador de cobalto-rodio. :—Se— ropone- para—hidrogenar —los aldehidos, -obtenidos - en la hidroformilación de hidrocarbonos insaturados, y/o acrolina, obtenida en la deshidratación de glicerina en alcoholes saturados, por hidrógeno obtenido a partir de biomasa y/o por hidrógeno producido a partir del agua obtenida en la deshidratación de alcoholes obtenidos a partir de biosíntesis. La conversión del agua es llevada a cabo por métodos conocidos . Se propone para hidrogenar aldehidos saturados e insaturados en alcoholes saturados a una temperatura de 50 a 150°C y a una presión de 1 a 2 MPa en la presencia de catalizador Al203 soportado NiO o a una temperatura de 200 a 250°C y a una presión de 5 a 20 MPa en la presencia de un catalizador CuO-Cr203. Por consiguiente, el método inventivo para la producción de hidrocarbonos superiores, incluyendo compuestos que contienen oxígeno, a partir de biomasa ofrece una solución para los siguientes problemas: -Para producir compuestos que contienen altamente oxígeno y/o hidrocarbonos que no contienen oxígeno, incluyendo aquellos que tienen cuatro y más átomos de carbono en la molécula, a partir de biomasa usando el material crudo obtenido por métodos bioquímicos; -Para incrementar en consideración el rendimiento de alcoholes de C3 a C5 en el proceso de sus biosíntesis por fermentar los sustratos carbohidratados; _- _: =P-ara-.aumentar—por- etiempos— de—1.5- a 2.0. la productividad- de^la fase de" fermentación para la~ tecnología de la producción de alcoholes de C_ a C5; -Para utilizar la proteína que contiene desecho y otros componentes de cola destilada después de la. extracción de alcohol dentro del marco de la tecnología para la producción de alcoholes de Ci a C5, incluyendo para el propósito de la producción de metano; -Para utilizar en la producción de hidrocarbonos, incluyendo compuestos que contienen oxígeno, dióxido de carbono obtenido en la biosíntesis de alcoholes de Ci a C5, y también dióxido de carbono, obtenido en la biosíntesis de otros hidrocarbonos inferiores; -Para utilizar en la producción de hidrocarbonos, incluyendo compuestos que contienen oxígeno, grasas, glicerina obtenida en la saponificación de grasas, furfural obtenido en la hidrólisis de pentosano contenidoen el material crudo, ácidos grasos de _ a C5 obtenidos por biosíntesis, ácidos obtenidos en la saponificación de grasas y extraído a partir de aceite pesado, resinas, - turpentina, colofonia y aceite pesado obtenido en el procesamiento de la madera; -Para incrementar la velocidad del uso directo de biomasa para síntesis de alcoholes superiores y otros compuestos que contienen oxígeno, y también hidrocarbonos superiores; -Para usar hidrocarbonos," incluyendo compuestos que contienen oxígeno, obtenidos a partir de biomasa por el método inventivo como un componente para combustibles de motor. La invención es además ilustrada por los ejemplos no limitativos de abajo demostrando la viabilidad del proceso inventivo. Ejemplo 1 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue conseguida usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón) , y en la segunda fase glucoamilasa Glucozima L-400C (pH 5.0, 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales por Ende Industries Inc., USA han sido usadas. Como un resultado de la hidrólisis enzimática la concentración de carbohidratos en el sustrato alcanza 16%. Para el sustrato que fue adicionado: superfosfato en una cantidad proporcionando un contenido de P205 de 200 mgr/1, y el amino ácido leucina en una cantidad de 400 mgr/1 (nitrógeno de amino 420 mgr/1) . La levadura inicial de biomasa S. cerevisiae fue introducida al sustrato a una concentración de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y un pH de 6.0. La velocidad ~de fermentación fue--3-.-0 l/g*h, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.9% por vol., y la concentración de isopentanol 2300 mgr/1 o 3.1% del volumen de etanol. Ejemplo 2 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada a cabo usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA fueron usadas. Como un resultado de la hidrólisis enzimática la concentración en el sustrato alcanzó 16%. Para el sustrato que fue adicionado: superfosfato en una cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, y el amino ácido valina en una cantidad de 3000 mgr/1 (nitrógeno de amino 360 mgr/1) . La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y a un pH de 6.0. La velocidad de fermentación fue 2.8 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.9% vol., y la concentración de isobutanol 1810 mgr/1 o 2.5% del volumen de etanol. ^Ejemplo 3 ... - El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada a cabo usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas _p_or Ende Industries Inc. , USA fueron usadas . Como un resultado de la hidrólisis enzimática la concentración en el sustrato alcanzó 16%. Para el sustrato que fue adicionado: superfosfato en una cantidad • que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, y el amino ácido lisoleucina en una cantidad de 4000 mgr/1 (nitrógeno de amino 420 mgr/1) . La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y a un pH de 6.0. La velocidad de fermentación fue 3.0 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación alcanzó 8.9% vol . , y la concentración de isopentanol 2120 mgr/1 o 2.8% del volumen de etanol . Ejemplo 4 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada a cabo usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi -por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA fueron usadas. Como un resultado de la hidrólisis enzimática la concentración en el sustrato alcanzó 16%. Superfosfato que fue adicionado al sustrato en una cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, y el amino ácido leucina fue adicionada en una cantidad de 1000 mgr/1, el amino ácido isoleucina en una cantidad de 1000 mgr/1, y el amino ácido valina en una cantidad de 1500 mgr/1. La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue adicionada al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 3S°C y a un pH = 6.0.
La velocidad de fermentación fue 3.5 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.8% vol., y la concentración de isopentanoles 1290 mgr/1, y la concentración de isobutanol 910 mgr/1, o el contenido total de alcoholes de C4 a C5 fue 3% del volumen de etanol. Ejemplo 5 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada a cabo usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc . , USA fueron usadas . Como un resultado de la hidrólisis enzimática la concentración en el sustrato alcanzó 16%. Para el sustrato fue adicionado: superfosfato en una cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, y el líquido autolisado de la levadura de alcohol en una cantidad de 50 ml/l (nitrógeno de amino 320 mgr/1) . La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue adicionada al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y a un pH de 6.0. La velocidad de fermentación fue 4.0 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.8% vol., y la concentración de isopentanoles 480 mgr/1, y la concentración de isobutanol 270 mgr/1. El contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 1.1% del volumen de etanol. Ejemplo 6 Las melasas de remolacha con una concentración de sacarosa de 46% fue diluida con agua a una concentración sacarosa de 18%, acidificada por ácido sulfúrico a pH 5.5, luego la levadura de alcohol autolisado fue adicionado en una cantidad de 50 ml/l (350 mgr/1 del nitrógeno de amino) y la biomasa inicial de levadura S. cerevisiae en la cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de —_-8-?C—HH-.,5-.-5-^ La-.-ve-oc-idad- de fermentación fue- 3.8- l/gr*h, ""lar concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.6% vol., la concentración de isopentanoles 490 mgr/1, la concentración de isobutanol 290 mgr/1, y el contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 1.1% del volumen de etanol mientras la concentración de biomasa de levadura de alcohol fue 6.2 gr/1. La levadura de alcohol fue separada' a partir del cultivo del líquido por filtración y lavada con agua. La levadura- obtenida fue usada para la preparación de la suspensión con un contenido de sustancia seca de 12%. La autolisis de la levadura fue llevada a cabo y la suspensión se dejó colocada en un termostato a una temperatura de 48°C por 36 horas. El contenido de nitrógeno amino en el autolisado obtenido fue 7000 mgr/1, y la cantidad de el autolisado obtenido fue 55 ml/l del medio. El autolisado obtenido fue usado para preparar el medio de la fuente para la fermentación del sustrato de melasa. Ejemplo 7 La melasa de caña de azúcar con una concentración de sacarosa de 46% fue diluida con agua a una concentración de sacarosa de 18%, acidificada por ácido sulfúrico a pH 5.5, y luego la levadura de alcohol autolisada fue adicionada en una cantidad de 60 ml/l (370mgr/l del nitrógeno de amino) y la biomasa de levadura inicial S. cerevisiae en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y pH 5.5. La velocidad de ferementación fue 4.0 l/gr*h, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.7%vol., la concentración de isopentanoles 470 mgr/1, concentración de isobutanol 290 mgr/1, y el contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 1.2% del volumen de etanol. Etanol, alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles fueron destilados fuera de la fermentación secundaria de cultivo de líquido (pulpa) . Para la pulpa libre de alcohol (cola destilada) fueron adicionado nitrógeno y sales de minerales fosforosos, y fue llevado a cabo el cultivo anaeróbico de la levadura Candida tropicales. Como un resultado del cultivo, se obtuvo una suspensión de levadura con una concentración de biomasa de 15 gr/1. La levadura fue separada a partir del cultivo líquido por filtración, lavada con agua y tratada por autolisis como se describió en el Ejemplo 6. El contenido de nitrógeno de amino en el autolisado obtenido fue 6500 mgr/1, la cantidad de autolisado 125 mgr/1 del medio. El autolisado obtenido fue usado para preparar la fuente de medio para fermentar el sustrato de melasa. Ejemplo 8 La melasa de remolacha con una concentración de sacarosa de 46% fue diluida con. agua a una concentración de -saca-rosa- -de—1-8-%,- -acid-if-icada- -por ácido sulfúrico- a- pH- 5.5, luego el hidrolisado ácido de la levadura en una cantidad de 120 ml/l (350 mgr/1 del nitrógeno de amino) y fue adicionada la biomasa de levadura inicial S. cervisiae en la cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y pH 5.5. La velocidad de fermentación fue 3.4 l/gr*h, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.7% vol., la concentración de isopentanoles 460 mgr/1, concentración de isobutanol 290 mgr/1 y el contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 1.2% de volumen de etanol . Etanol, alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles fueron destilados fuera de cultivo líquido de la fermentación secundaria (pulpa) . A la pulpa libre de alcohol (cola destilada) fueron adicionadas sales de mineral de nitrógeno y fósforos, y fue adicionado el cultivo aeróbico de la levadura Candida tropicales se llevó a cabo. Como un resultado del cultivo de una suspensión de levadura fue obtenido con una concentración de biomasa de 15 gr/1. La levadura fue separada a partir del cultivo líquido por filtración, lavada con agua y fue preparada una suspensión de biomasa con un contenido de sustancia seca de 6%. La hidrólisis de la suspensión fue llevada a cabo en la presencia de HCl 4N a 100°C por 12 horas. El contenido de nitrógeno de amonio en el hidrolisado obtenido fue 3100 mgr -,—la—cantidad de hidrolisado 2-40__ml/l del. medio. El ácido hidrolisado obtenido fue usado para preparar la fuente del medio para la fermentación del sustrato de melasa. Ejemplo 9 Madera de abeto triturada (material de vegetal que contiene celulosa) fue tratada por hidrólisis acida a una temperatura de 180°C, una concentración de ácido sulfúrico de 0.5%, un radio de agua para madera de 12:1, y durante un tiempo de 1.5 horas. El hidrolisado de madera fue neutralizado con cal a un pH de 4.5, y separado a partir de lignina y residuos de yeso. Para el sustrato carbohidratado obtenido, con una concentración de hexosa de azúcar de 3.2% y concentración de pentosa e azúcar de 0.8%, fue adicionado superfosfato en una cantidad de P205 120mgr/l, el autolisado de levadura en una cantidad de 40mL/l-del sustrato (120 mgr/1 de nitrógeno amino) , y 5 gr/1 de la biomasa de levadura inicial S. cerviasiae. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y pH 5.5. La velocidad de fermentación fue 3.7 l/gr*h, la concentración de etanol y el fin de la fermentación final fue 1.5% vol., la concentración de isopentanoles fue 170 mgr/1, la concentración de isobutanol fue 90 mgr/1, y el contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 2.1% del volumen de etanol . Etanol, alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles fueron extraídos por destilación desde la fermentación secundaria del cultivo líquido (pulpa) . Nitrógeno y sales de minerales fosforosas fueron adicionadas a la pentosa libre de alcohol contenida en la cola destilada y fue llevada a cabo la cultivación aeróbica de levadura Candida tropicalis. Como un resultado de la cultivación fue obtenida una suspensión de levadura con una concentración de biomasa de 6 gr/1. La levadura fue separada a . artir del cultivo líquido por filtración, lavada con agua, y fue preparada una suspensión con una concentración de sustancia seca 12%. Autolisis de levadura fue llevada a cabo al tratar la suspensión en el termostato a 48°C por 36 horas. El contenido de nitrógeno amino en el autolisado obtenido fue 1700 mgr/1, la cantidad de autolisado fue 50 ml/l del medio. El autolisado obtenido fue usado para fermentar la madera hidrolisada.
Ejemplo 10 Madera de abeto triturada (material de vegetal que contiene celulosa) fue tratada por hidrólisis acida a una temperatura de 180°C, una concentración de ácido sulfúrico de 0.5%, un radio de agua para madera de 12:1, y por un tiempo de 1.5 horas. La madera hidrolisada fue neutralizada por cal a un pH de 4.5, separada a partir de lignina y residuos de yeso. Para el sustrato carbohidratado obtenido, que tiene una concentración de hexosa y pentosa de azúcares de 3.2% y 0.8%, respectivamente, fueron adicionados: superfosfato en una cantidad -de__ P.205 de 120mgr/l, el - -autolisado de levadura, purificado de - amonio y asparagina por métodos conocidos de intercambio de iones, en una cantidad de 40mL/l del sustrato (120 mgr/1 de nitrógeno amino) , y biomasa de levadura inicial S. cerviasiae en una concentración de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 38°C y pH=6. La velocidad de fermentación fue 4.01 l/gr*h, la concentración de etanol y la fermentación final fue 1.5% vol., las concentraciones de isopentanoles e isobutanoles fueron 210 mgr/1. y 120 mgr/1, respectivamente. El contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 2.9% del volumen de etanol. Etanol, alcoholes de C3 a Cs y otros componentes volátiles fueron extraídos por destilación desde la fermentación secundaria del cultivo líquido (pulpa) . Nitrógeno y sales de minerales fosforosas fueron adicionadas a la pentosa libre de alcohol contenida en la cola destilada, y fue llevada a cabo la cultivación aeróbica de levadura Candida tropicalis. Como un resultado de la cultivación fue obtenida una suspensión de levadura con una concentración de biomasa de 6 gr/1. La levadura fue separada a partir del cultivo líquido por filtración, lavada con agua, y fue preparada una suspensión con una concentración de sustancia seca 12%. Autolisis de levadura fue llevada a cabo al tratar la suspensión en el termostato a 48°C por 36 horas. El contenido de nitrógeno amino e el autolisado obtenido fue 8000-mgr/1,- la -cantidad de autolisado fue 50 ml/l del medio.
El áütólisádo "obtenido" fue" tratado" por intercambio iónico para extraer el nitrógeno de amonio y asparagina; después de eso las mezcla de amino ácido sin asparagina y nitrógeno de amonio fue usado como nutrición de nitrógeno pora fermentar la madera hidrolisada. Ejemplo 11 Madera de abeto triturada (material de vegetal que contiene celulosa) fue usada con la biomasa de levadura en un radio de 50:1 y tratada por hidrólisis acida a una temperatura de 180°C, con una concentración de ácido sulfúrico de 0.5%, un radio de agua para madera de 12:1, y por un tiempo de 1.5 horas. El hidrolisado fue" luego neutralizado por cal a un pH=4.5, separado a partir de lignina y residuos de yeso. Para el sustrato carbohidratado obtenido que tiene una concentración de hexosa y pentosa de azúcares de 3.2% y 0.8%, respectivamente, fue subsecuentemente adicionado con superfosfato en una cantidad de P2O5=120mgr/l. El contenido de nitrógeno de amino en el sustrato obtenido en la hidrólisis de proteína de levadura fue 130 mgr/1. La diseminación de biomasa de levadura S. cervisiae fue luego suministrada por el hidrolisado en la cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y pH=5.5. La velocidad de fermentación fue 3.5 l/gr*h, la concentración de etanol al final de la fermentación fue--- 1.5%- -vol., - las concentraciones - de isopentanoles e isobutanoles fueron 140 mgr/1 y 80 mgr/1, respectivamente. El contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue .1.8% del volumen de etanol. Etanol, alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles fueron extraídos por destilación desde la fermentación secundaria del cultivo líquido (pulpa) . Nitrógeno y sales de minerales fosforosas fueron adicionadas a la pentosa libre de alcohol contenida en la cola destilada, y fue llevada a cabo la cultivación aeróbica de levadura Candida tropicalis. Como un resultado de la cultivación fue obtenida una suspensión de levadura que tiene una concentración de biomasa de 6 gr/1. La levadura fue separada a partir del cultivo líquido por filtración, lavada con agua y secada. El rendimiento de la biomasa de levadura en términos de la madera consumida fue 48gr/kgr. La biomasa de levadura obtenida fue usada para la hidrólisis de la madera. El dióxido de carbono obtenido en la biosíntesis de alcoholes fue mezclado con oxígeno y dirigido 5 a un generador de gas. La lignina granulada obtenida en la hidrólisis de la madera fue suministrada al mismo generador de gas al mismo tiempo con la fuente de gas. Durante la granulación lignina fue adicionada con resina, obtenido en la pirólisis de la madera, colofonia, y desechos obtenidos en el 0 procesamiento de turpentina, aceite pesado, combustible y aceites vegetales. El. proceso de la producción de dióxido de —.---earbono.. fue -.. levado- a -cabo -a una temperatura de 1000 a 1500°C. El óxido de carbono además obtenido a partir 5 del material crudo biológico fue mezclado con hidrógeno obtenido por electrólisis de agua. Esta mezcla de gas fue luego usada para síntesis de alcoholes superiores basado en la reacción de hidroformilación, y también para producir hidrocarbonos y compuestos que contienen oxígeno por el 0 método Fisher-Tropsch. La obtención de hidrocarbonos por el método Fisher Tropsch fue llevado a cabo como sigue. La síntesis de gas obtenido por le método inventivo con un radio de componentes CO: H2=l:0.75 a una temperatura de 190-230°C y a 5 una presión de 2 a 2.5 MPa fue dirigida a través del reactor rellenado con un catalizador, que comprende lo siguiente: 97%Fe304 + 2.5.%A1203 + 0.5%K2O. El rendimiento de los productos por 1 m3 fue el siguiente: el líquido 140 a 150 gr + el gas 30 a 40 gr. El gas comprende hidrocarbonos de d a C4; el líquido fue ebullido fuera en el intervalo de 30 a 400°C. 40 a 50% del líquido son hidrocarbonos que no contienen oxígeno y de 50 a 60% del líquido son compuestos que contienen oxígeno, con predominante C6 y alcoholes superiores. El proceso puede también ser desarrollado de 180 a 220°C y a una presión de 2.5 a 3 MPa en la presencia de un catalizador que comprende Fe: Cu=10:l .promovido por óxidos de aluminio, calcio, zinc, magnesio, manganeso y agentes alcalinos. Estos parámetros del proceso permite usar síntesis de gas obtenido por el método inventivo y que tiene un radio de los componentes CO: H2=l:1.25. En este caso el rendimiento de los productos por 1 m3 es: el líquido 160 a 170g + gas 20 a 30 g. Ejemplo 12 La melasa de remolacha con una concentración de sacarosa de 46% fue diluida con agua a una concentración de sacarosa de 18%, acidificada por ácido sulfúrico a un pH de 5.5, y el hidrolisado ácido de la levadura después del intercambio de iones fue adicionado en una cantidad de 120 ml/l (360 mgr/1 del nitrógeno de amino) y la biomasa de levadura inicial S.cervisiae en una cantidad de 5 gr/1. La . fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y a un pH de 5.5. La velocidad de fermentación fue 3.6 l/gr*h, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.7% vol., las concentraciones de isopentanoles e isobutanol fueron 1000 mgr/1 y 490 mgr/1, respectivamente. El contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 2.2% de volumen de etanol. Etanol, alcoholes de de C3 a C5 y otro componentes volátiles fueron destilados desde el cultivo líquido de la destilación secundaria (pulpa) . Nitrógeno y minerales fosforosos fueron adicionados a la pulpa libre de alcohol (cola destilada) y fue adicionado el cultivo aeróbico de la levadura Candida -tropicales se llevó a cabo. Como un resultado del cultivo de una súspéhsióñ~~dé levadura' que tiene una concentración de biomasa de 15 gr/1. fue obtenido. La levadura fue separada a partir del cultivo líquido por filtración, lavada con agua y tratada por autolisis, y fue preparada una suspensión de biomasa con un contenido de sustancia seca de 6%. La hidrólisis de la suspensión fue llevada a cabo con HCl 4N a 100°C por 12 horas. El contenido de nitrógeno de amino en el hidrolisado obtenido fue 3100 mg/1, el contenido de nitrógeno de amonio fue 420 mgr/1, la cantidad de hidrolisado 240 ml/l del medio. El ácido hidrolisado obtenido fue tratado por intercambio de iones en un intercambiador catiónico para extraer nitrógeno de amonio. La mezcla obtenida de- aminos ácidos libre de asparagina y nitrógeno de amonio fue usada en la preparación de la fuente de medio para la fermentación de la melasa del sustrato. Los desechos obtenidos en la hidrólisis acida de la biomasa, extraída después del cultivo de la levadura, son mezclados con un sobrante de aminos ácidos dejados después de la preparación de la fuente del medio para la fermentación del sustrato de melasa, diluido con líquido de cultivo a la concentración de 50 gr/1, y dirigida al tanque de metano, que contiene la producción de bacteria de metano Methanobacterium thermoautotropicum, para preparar metano. La producción de metano en la forma de biogás fue llevada a cabo -bajo—estrictas condiciones—anaeróbicas . La productividad del """tanque de metano fue 1T de metano por -2 1 de-medio nutritivo por 24 horas. El biogas así obtenido fue usado como una base para producir síntesis de gas. Ejemplo 13 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada a cabo usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C <pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA han sido usadas. Como un resultado de la hidrólisis enzimática la concentración de carbohidrato en el sustrato alcanzó 16%.
Para el sustrato fue luego adicionado superfosfato en una cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, amino ácido leucina en una cantidad de 2000 mgr/1 y amino ácido valina en la cantidad de 1500 mgr/1 (contenido de nitrógeno de amino de 390 mgr/1) . La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue adicionada al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y a un pH=6.0.La velocidad de fermentación fue 3.5 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.8% vol., la concentración de isopentanol 1250 mgr/1, y la concentración de isobutanol 910 mgr/1. El contenido total de alcoholes de C4 a C5 fue 2.95% del volumen de etanol. Etanol, alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles fueron extraídos por destilación desde la fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) . El dióxido de carbono obtenido en la biosíntesis de alcoholes fue mezclado con metano obtenido en biosíntesis y vapor de agua, y dirigido al reactor para producir síntesis de gas. La conversión de la fuente de mezcla fue llevada a cabo en la presencia de un catalizador NiO-Al203 a 830 a 850°C. La mezcla de gas además obtenida tuvo la siguiente composición: C02-4.8% vol.; CO-24.7% vol.; H2-68.0% vol.; CH4-2.5% vol. Luego el gas convertido fue enfriado, comprimido a 5 MPa y dirigido a la síntesis de metanol. La síntesis de metanol fue llevada a cabo a 5 MPa y a una temperatura de 230 a 260°C en la presencia de catalizador CuO-ZnO-Al203 (Cr203) . El metanol obtenido a partir de dióxido de carbono fue luego dirigido a los procesos para la producción de hidrocarbonos superiores y compuestos que contienen oxígeno. En otro proceso para obtener síntesis de gas fue usado, además dióxido de carbono obtenido en biosíntesis, gases y resinas obtenidas en pirólisis de madera, desechos de furfural, turpentina, colofonia, y aceite combustible. El proceso- para obtener síntesis de gas fue llevado a cabo a una temperatura.de_„8_0_0___a_l 00_>C_y a .una_presión..de 0.1 a_3__MPa_en la presencia de catalizador Al203 soportado en NiO. Una mezcla de gas de la siguiente composición fue además obtenida: C02-4.2 a 4.6% vol.; CO-41.5 a 32.7% vol.; H2-44.8-53.3% vol.; CH4-5.5-5.7 % vol.; N2-3.3 a 4.7% vol. Luego el gas convertido fue enfriado y dirigido a la producción de hidrocarbonos por el método Fisher-Tropsch. El proceso fue llevado a cabo como sigue. La síntesis de gas obtenida por el método inventivo y que tiene el radio de los componentes CO:H2=l:l.l a 1.7 a 220 a 330°C y a una presión de 2.3 a 2.5 MPa fue dirigida a través del reactor rellenado con aleación ferrosa promovida por catalizador óxidos (A1203,K20, MgO) . El rendimiento de los productos por lm3 fue de 170 a 180 gr. El producto obtenido fue compuesto de olefinas y parafinas, el rango de destilación del líquido fue de 30 a 400°C, el líquido contiene 96% de hidrocarbonos que no contienen oxígeno y 4% de los compuestos que contienen oxígeno, 50% de los cuales fueron C4 y alcoholes superiores. El proceso puede también llevarse a cabo a una temperatura de 170 a 200°C y a una presión de 0.1 a 1.0 MPa en la presencia de catalizador de cobalto-torio-magnesio. Estos parámetros de procesos permiten usando la síntesis de gas obtenida por el método inventivo y que tiene un radio de los componentes CO:H2=l:1.5. El rendimiento de los productos en el proceso es de 170 a 175 gr. por 1 m3. El producto obtenido contiene olefinas y .parafinas, el líquido fue destilado en--el—intervalo -de 30 a 400°C, 99% del líquido fue hidrocarbonos que no contienen oxígeno y 1% de compuestos que contienen oxígeno, 70% de los cuales fueron alcoholes C_ a Cío - Para producir síntesis de gas fue usado, además el dióxido de carbono obtenido en biosíntesis natural de gas que comprende, en principio, metano. La conversión de la fuente de mezcla es llevada a cabo en la presencia de catalizador NiO-Al203 a 830 a 850°C. Además, una mezcla de gas similar en la composición de la síntesis de gas obtenida en la conversión del material crudo biológico fue obtenido, que es: C02-4,5% vol., CO-22.9% vol.; H2-70.1% vol.; CH4-2.4% vol.; S02 + SO3-0.1% vol. Sin embargo, la presencia de óxidos de sulfuro en la mezcla requiere purificación adicional de la síntesis de gas antes esta es suministrada al catalizador.
Después los óxidos de sulfuro han sido extraídos de la mezcla de gas fue comprimido el gas convertido por un compresor a 5 MPa y dirigida a la síntesis de metanol. La síntesis de metanol fue llevada a cabo a una presión de 5 MPa y . a una temperatura de 230 a 260°C en la presencia de catalizador CuO-ZnO-Al203 (Cr203) . El metanol obtenido a partir de dióxido de carbono bioquímico fue luego dirigido a la síntesis de hidrocarbonos superiores y compuestos que contienen oxígeno, incluyendo también eterificación de ácidos insaturados y ^saturados" de-eC8-a-C24 obtenidos -en la saponificación de- grasas y extraído a partir" de aceite pesado. Ejemplo 14 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada a cabo usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA han sido usadas. La concentración de carbohidratos en el sustrato como un resultado de la hidrólisis enzimática fue 16%. Al sustrato fueron adicionados : superfosfato en la cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, el amino ácido leucina en una cantidad de 1000 mgr/1, amino ácido isoleucina en una cantidad 1000mgr/l, y amino ácido valina en la cantidad de 1500 mgr/1 (contenido de nitrógeno de amino 390 mgr/1). La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato a una concentración de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y a un pH de 6.0. La velocidad de fermentación fue 3.5 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.8% vol., la concentración de isopentanoles 1290 mgr/1, y la concentración de isobutanol 910 mgr/1. El contenido total de alcoholes de C4 a C5 fue 3% del volumen de etanol. Etanol, alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles destilados a partir de fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) . El etanol fue separado a partir de alcoholes C3 a C5 y otros componentes volátiles y deshidratados en la presencia de Al203 a 300±100°C. El etileno obtenido además fue mezclado con síntesis de gas, originado a partir de biogás y que tiene un radio C0:H2=1: 1 y dirigido al reactor con catalizador de cobalto-rodio. La temperatura en el reactor fue guardada a 90+10°C y la presión a 2±1 MPa. Aldehido propiónico así obtenido en el reactor fue dirigido al reactor conteniendo catalizador Ni e hidrogenado a 150±50°C y a una presión de 1 a 2 MPa en alcohol n-propilo por el hidrógeno obtenido a partir de biomasa. Además que, el aldehido propiónico puede ser condensado a isohexeno aldehido, con hidrogenación subsecuente en isohexanol en la presencia de catalizador Ni por hidrógeno obtenido a partir de biomasa. Además que el etileno fue también telomerisado con metanol a 150±20°C y a una presión 7±3 MPa en la presencia de peróxido terbutilo, el cual ha sido usado para inicializar la reacción, para obtener una mezcla de compuestos que contienen oxígeno en principio que comprende alcoholes de C3 a C?2 de estructura normal . - Ejempler^l-S .-—__•— :—.-- - El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue desarrollada usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón) , y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries,.Inc. , USA han sido usadas. La concentración de carbohidratos en el sustrato como un resultado de la hidrólisis enzimática fue 16%. Al sustrato fueron adicionados: superfosfato en cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, y amino ácido hidrolizado obtenido en hidrólisis enzimática de la proteína de cola destilada en la cantidad de 70 ml/l (360 mgr/1 de nitrógeno de amino) . La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato a una concentración de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y a un pH de 6.0. La velocidad de fermentación fue 3.5 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.8% por vol., la concentración de isopentanoles 260 mgr/1, y la concentración de isobutanol 140 mgr/1. El contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 0.8% del volumen de etanol. Etanol, alcoholes de C3 a Cs y otros componentes volátiles _Iuerpn destilados, -a partir- .de fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) . Las sustancias suspendidas de la cola destilada, después la extracción de alcohol, obtenida en la fermentación de carbohidratos producida en hidrólisis de almidón fue condensada a un contenido de sustancia seca de 5 a 10%. Después que, la hidrólisis enzimática de proteínas de cola destilada, después de la extracción de alcohol, usando en la primera fase endopeptidasa Pepsin 2000 FlP-U/gr, EC 3.4.23.1 (pH=2,36°C; consumo 0.5 gr por 1 kgr de sustancia seca de la cola destilada después de la extracción de alcohol) y fue llevada a cabo en la segunda fase exopeptidasa Aminopeptidasa K EC 3.4.11 (pH=8, 36°C, consumo 0.1 gr por 1 kgr de la sustancia seca de la cola destilada después de la extracción de alcohol) se llevó a cabo. El amino ácido hidrolizado así obtenido que tiene una concentración de nitrógeno de amino de 2000 a 6000 mgr/1 fue usado como nutrición de nitrógeno de la levadura en fermentar sustratos carbohidratados. Alcoholes propilo e isopropilo fueron separados a partir de alcoholes de C2 a C5 y otros componentes volátiles y deshidratados con catalizador Al203 a 300±50°C. El propileno obtenido en la deshidratación fue mezclado con síntesis de gas, producido a partir del gas y que tiene un radio C0:H2=1:1, y dirigido al reactor con catalizador de cobalto- -^-rod-io-.—La—temperatura - en el —reactor fue dejad -a—9-0-±lO^-C- y presión a 2+1 MPa. Aldehidos de butilo e iso-butilo obtenidos en el reactor fueron transferidos al reactor con catalizador Ni, en la que estos fueron hidrogenados a una temperatura de 150+50°C y a una presión de 1-2 MPa, usando el hidrógeno obtenido a partir de biomasa, en alcoholes de butilo e isobutilo. Además,, aldehido de butilo puede ser primero condensado en. aldehidos de isooctano e hidrogenado con catalizador Ni por hidrógeno obtenido a partir de biomasa en isooctanoles. Además que el propileno fue mezclado con óxido de carbono, obtenido a partir de dióxido de carbono obtenido en la fase de biosíntesis de alcoholes, y agua en el radio de 1:3:2 en la presencia de un catalizador complejo que comprende pentacarbonilo ferroso, agua y trietilamina a 100±10°C y a una presión de 1 a 2 MPa para obtener alcohol n-butilo. Ejemplo 16 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue lograda usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón) , y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA han sido usadas. La concentración de carbohidratos en el sustrato como un resultado de la hidrólisis enzimática fue 16%. Al sustrato fueron adicionados : superfosfato en la cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, y amino ácido hidrolizado, obtenido en la hidrólisis acida de las proteínas de cola destilada, en la cantidad 70 ml/l (360 mgr/1 de nitrógeno de amino) . La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 38°C y a un pH de 6.0. La velocidad de fermentación fue 3.5 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.8% por vol., la concentración de isopentanoles 240 mgr/1, y la-concentración de isobutanol 140 mgr/1. El contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 0.65% del volumen de etanol . Etanol, alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles fueron extraídos por destilación a partir de fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) . Las sustancias suspendidas de la cola destilada, después las extracciones de alcohol, obtenidas en la fermentación de carbohidratos producidos en hidrólisis de almidón, fueron condensadas a un contenido de sustancia seca de 5 a 10%. El ácido sulfúrico fue adicionado en una cantidad proporcionando 0.2% de concentración de H2S04. Después que, la hidrólisis acida de proteínas de la cola destilada después de la" extracción de alcohol fue llevada a cabo" a 90°C. El hidrolizado de amino ácido además obtenido que tiene una concentración de nitrógeno de amino de 2000 a 6000 mgr/1 fue usado como nutrición de nitrógeno de la levadura en la fermentación de sustratos carbohidratados. Una mezcla de alcoholes de butilo fue separada a partir de alcoholes de C2 a Cs y otros componentes volátiles y deshidratados en la presencia de un catalizador Al203 a 250±50°C. El isobutileno obtenido en la deshidratación fue mezclado con síntesis de gas obtenido a partir de biogás y que tiene un radio C0:H2=1:1 y dirigida al reactor con catalizador de cobalto. La temeperatura en el reactor fue dejada a 160+20°C y presión a 30±10 MPa. La mezcla de aldehidos de amilo además obtenida fue dirigida al reactor con catalizador Ni e hidrogenada a 150±50°C y a una presión de 1 a 2 MPa por hidrógeno producida a partir de biomasa, para obtener una mezcla de alcoholes de amilo. Además, aldehidos de amilo pueden ser primero condensadas en aldehidos isodeceno, los cuales son luego hidrogenados en isodecanoles en la presencia de catalizador Ni usando hidrógeno producido a partir de biomasa. Ejemplo 17 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de--almid n. -fue.- lograda, usando... _en—a primera, fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón) , y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA han sido usadas. Como un resultado de la hidrólisis enzimática la concentración de carbohidratos en el sustrato fue 16%. Al sustrato fueron adicionados superfosfato en la cantidad que proporciona un contenido de P20s de 200 mgr/1, y amino ácido hidrolizado, obtenido en la hidrólisis enzimática de la proteína de cola destilada purificado de amonio y asparatinas por métodos conocidos de intercambio de ion, en la cantidad 100 ml/l (400 mgr/1 de nitrógeno de amino) . La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato en 5 una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 38°C y a un pH de 6.0. La velocidad de fermentación fue 3.6 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.7% por vol., la concentración de isopentanoles 920 mgr/1, y la concentración de isobutanol 480 mgr/1. El contenido total de alcoholes de C3 a C5 alcanzó 2.3% del volumen de etanol . Etanol, alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles fueron extraídos por destilación a partir de fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) . Las sustancias suspendidas de la cola destilada, después de las extracciones de alcohol, obtenidas en la fermentación de carbohidratos obtenidas en hidrólisis de almidón, fueron condensadas a un contenido de sustancia seca de 5 a 10%. Después que la hidrólisis enzimática de proteínas de la cola destilada fue llevada a cabo usando en la primera fase endopeptidasa Papain 30000USP-U/gr, EC 3.4.22.2 (pH=5.5, 60°C; consumo 0.1 gr por 1 kgr de sustancia seca de la cola destilada después de la extracción, de alcohol) y fue llevada a cabo la segunda fase exopeptidasa Carboxipeptidasa A EC 3.4.17.1 (pH=7.5, 30°C, consumo 0.25 gr por 1 kgr de sustancia seca de la cola destilada después de la extracción de alcohol) ; el amino ácido hidrolizado así obtenido que tiene una concentración de nitrógeno de amonio de 2000 a 6000 mg/1 fue tratado por intercambio de ion para extraer el nitrógeno de amonio y asparaginas; después que la mezcla de ácidos amino libres de asparaginas y nitrógeno de amonio fue usado como nutrición de nitrógeno de la levadura en la fermentación de sustratos carbohidratados. La mezcla de alcoholes amilo fue separada a partir de alcoholes de C2 a Cs y otros componentes volátiles y deshidratada a una temperatura de 250±50°C en la presencia de un catalizador Al203. La mezcla de pentenos obtenida en la deshidratación fue mezclada con síntesis de gas obtenida a partir de biogas y que tiene un radio CO:H2=l:l y dirigida al reactor con _catali-zador_.de_c.obalt?rrodio.. La. temperatura en el reactor fue dejada a 90+10°C y la presión a 2±1 MPa. Aldehidos de hexilo así obtenida en el reactor fue dirigida al reactor con catalizador Ni e hidrogenada a 150±50°C y a una presión de 1 a 2 MPa usando hidrógeno producido a partir de biomasa, para obtener una mezcla de alcoholes de hexilo. Además que, aldehidos de hexilo pueden ser primero condensados en aldehidos isododeceno, con la subsecuente hidrogenación en isododecanoles en la presencia de catalizador Ni usando hidrógeno producido a partir de biomasa. Ejemplo 18 La melasa de caña de azúcar con una concentración de sacarosa de 46% fue diluida con agua a una concentración de sacarosa de 18%, acidificada por ácido sulfúrico a pH 5.5, con subsecuente adición de amino ácido hidrolisado, obtenida en hidrólisis de proteína acida de la cola destilada libre de alcohol, purificado de amonio y asparaginas por los métodos conocidos del intercambio de ion, en la cantidad de 90 ml/l (370mgr/l del nitrógeno de amino) y la biomasa de levadura inicial S. cerevisiae en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y pH 5.5. La velocidad de fermentación fue 4.0 l/gr*h, concentración de alcoholes de C2 a C5 al final de la fermentación fue 8.95%vol., incluyendo 0.2% vol. de alcoholes de C3 a C5, cuyas cantidades a 2.2% del volumen de etanol . Alcoholes de C2 a C5 fueron extraídos por destilación a partir de la fermentación secundaria de cultivo de líquido (pulpa) . Las sustancias suspendidas de la cola destilada libre de alcohol, obtenidas en la fermentación de carbohidratos obtenidos en hidrólisis de almidón, fueron condensadas a un contenido de sustancia seca de 5 a 10%. Se adicionó ácido clorhídrico en una cantidad que proporciona una concentración de HCl de 0.5%. Hidrólisis acida de proteína de la cola destilada, después de la extracción de alcoholes, fue llevada a cabo a 40°C; el hidrolizado de amino ácido así obtenido que tiene una concentración de nitrógeno de amonio 2000 a 6000 mgr/1 fue tratado por intercambio de ion para extraer nitrógeno de amonio y asparagina; después que la mezcla de aminos ácidos libres de asparagina y nitrógeno de amonio fue usada como nutrición de nitrógeno de la levadura en la fermentación de sustratos carbohidratados. La mezcla de alcoholes de C2 a C5 obtenida en la fermentación de melasas es deshidratada en la presencia de catalizador de Al203 a 300±100°C. La mezcla de hidrocarbonos insaturados de C2 a C5 obtenida en la deshidratación fue mezclada con síntesis de gas obtenido a partir de biogas y que tiene un radio _CO:H2=l:l _y_dirigida al react.or_.con catalizador de cobalto- rodio. La temperatura en el reactor fue dejada a 90+10°C y la presión a 2+1 MPa. Una mezcla de aldehidos de C3 a C6 fue obtenida en la reacción de hidroformilación. Aldehido propiónico fue luego extraído a partir de la mezcla de aldehidos de C3 a Cs e hidrogenada a 150±50°C y a una presión de 1 a 2 MPa en n-propanol en la presencia de catalizador de Ni por el hidrógeno del origen renovable. Propanol es retornado a la fase de la deshidratación de alcoholes de C2 a C5. La mezcla de aldehidos de C a C5 fue primero condensada a la mezcla de aldehidos insaturados de C8 a C12, la cual fue luego hidrogenada en la presencia de catalizador de Ni en la mezcla de alcoholes saturados de C8 a C12 por el hidrógeno obtenido a partir de material crudo renovable. Alcoholes C8 son extraídos a partir de la mezcla de alcoholes de de C8 a C12 y deshidratado a 250+50°C en la presencia de A1203 en isooctano, el cual es seguido por la hidrogenación en una mezcla de isooctano por el hidrógeno obtenido a partir de material crudo renovable . Además que, el total de mezcla de aldehidos de C3 a C6, obtenido en la reacción de hidroformilación, puede ser primero condensado en una mezcla de aldehidos insaturados de C6 a C12, la cual son luego hidrogenados con catalizador Ni por el hidrógeno de origen renovable en la mezcla de alcoholes saturados de C6 a C?2 de iso-estructura. Los alcoholes saturados de Ce a C_2 pueden luego ser deshidratados con Al203 a una temperatura de 250±50°C en una mezcla de hidrocarbonos insaturados de C6 a C12. Los hidrocarbonos insaturados de C6 a C_2 obtenidos en la deshidratación con catalizador Ni por H2 de origen renovable son hidrogenados en una mezcla de hidrocarbonos saturados de Ce a C12 de iso-estructura. Aún más, en la presencia de un catalizador (halogenuros de metal) a 20 a 100°C o a 200±50°C sin catalizador de hidrocarbonos saturados de C6 a CX2 pueden ser condensados con aldehidos de C1 a C3 en una mezcla de alcoholes insaturados de C7 a C?5, cuyos alcoholes son luego hidrogenados en la presencia de catalizador de Ni por el hidrógeno renovable en una mezcla de alcoholes saturados de C6 a C?2 de iso-estructura.
Ejemplo 19 La melasa de remolacha con una concentración de sacarosa de 46% fue diluida con agua a una concentración de sacarosa de 18%, acidificada por ácido sulfúrico a un pH de 5.5, y luego el autolisado de la levadura de alcohol fue adicionado en una cantidad de 50 ml/l (350 mgr/1 del nitrógeno de amino) y la biomasa de levadura inicial S. cervisiae en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y a un pH de 5.5. La velocidad de fermentación fue 4.01 l/gr*h, la concentración —de_alcoholes—,al_final . de^ la fermentación fue.8.85%. yol . , los alcoholes^ de~C3 a C5 que incluyen 0.1%, que es 1.1% de volumen de etanol . Alcoholes de C2 a C5 fueron destilados a partir de la fermentación secundaria de cultivo de líquido (pulpa) . Las mezclas de alcoholes obtenidas en la fermentación de melasa fue deshidratada con catalizador A1203 a 300±100°C. La mezcla de hidrocarbonos insaturados de C2 a Cs obtenida en la deshidratación fue mezclada con síntesis de gas obtenido a partir de biogas y que tiene un radio C0:H2=1:1 y dirigida al reactor con catalizador de cobalto- rodio. La temperatura en el reactor fue dejada a 90±10°C y la presión a 2+1 MPa. En la reacción de hidroformilación fue obtenida una mezcla de aldehidos de C3 a Ce. Aldehido propiónico es extraído a partir de la mezcla de aldehidos de C3 a C6 e hidrogenada a 150+50°C y a una presión de 1 a 2 MPa en propanol en la presencia de catalizador de Ni por el H2 de origen renovable. Propanol es retornado a la fase de la deshidratación de alcoholes de C2 a C5. N-butil aldehido es extraído a partir de esta mezcla de aldehidos y condensados a hexinal 2-etilo, el cual es hidrogenado con catalizador Ni por el hidrógeno de origen renovable en 2-etilhexanol . Además que, aldehidos C5 de iso-estructura pueden ser extraídos a partir de la mezcla de aldehidos de C4 a C6 y convertidos en los amilenos correspondientes, los cuales en interacción con esteres isoamilmetilo__.de la forma de metanol. La mezcla restante de aldehidos de C4 a Ce es condensada en aldehidos insaturados de iso-estructura de C8 a C?2, las cuales son luego hidrogenados con catalizador Ni por el hidrógeno de origen renovable en la mezcla de alcoholes de C8 a C?2. Además alcoholes de C8 a C_2 obtenidos pueden ser deshidratados con Al203 y luego hidrogenados en la presencia de catalizador Ni a 250+50°C por hidrógeno de origen renovable en los hidrocarbonos saturados correspondientes de C8 a C?2 de iso-estructura. Ejemplo 20 El grano de trigo triturado fue mezclado en un radio de 1:10 por peso con agua calentada arriba de 80°C y dejada a esta temperatura por 10 minutos, después de los cuales la temperatura fue elevada a 100°C y la mezcla fue dejada colocada por otros 30 minutos. El sustrato además preparado fue dirigido para esterilización en autoclave a 150°C durante 60 minutos, después de los cuales el sustrato es enfriado a 37°C. Como un resultado de la sobrecocción de la harina la concentración de almidón en el sustrato alcanzó cerca de 6%. Al sustrato fueron adicionados: el amino ácido leucina en la cantidad de 750 mgr/1 y amino ácido valina en la cantidad de 560 mgr/1 (contenido de nitrógeno de amino de 150 mgr/1) . La biomasa inicial de levadura Clostridium acetobutylicum fue introducida al sustrato a una concentración de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 37°C y a un pH=5.5. La velocidad de fermentación fue 3.5 l/gr*l, la concentración de alcoholes al final de la fermentación fue 1.85% por vol., que incluye 0.22% vol. de etanol, 0.01% vol. de isopropanol, 0.03% vol. de isobutanol, 1.54% vol. de n-butanol, 0.05% vol. de isopentanol, y la concentración de acetona al final de la fermentación fue 0.9% vol. La mezcla de alcoholes de C2 a Cs y acetona obtenida en la fermentación de almidón fue, después de la separación de acetona, deshidratada con catalizador Al203 a 300±100°C. La mezcla de hidrocarbonos insaturados de C2 a C5-obtenidos en la deshidratación fue mezclada con síntesis de gas, originados a partir de biogas y que tiene un radio de CO:H2=l.l, y dirigida al reactor con catalizador de cobalto- rodio. La temperatura en el reactor fue mantenida a 90+10°C y la presión a 2+1 MPa. Una mezcla de aldehidos de C3 a C6 es obtenida en la reacción de hidroformilación. La mezcla de aldehidos de C3 a Ce con acetona adicionada es hidrogenada a 150±50°C y una presión 5±1 MPa con catalizador Ni por el hidrógeno obtenido en la fermentación en la mezcla de alcoholes de C3 a C6 correspondiente. Los alcoholes de C3 a C4 son extraídos . a partir de esta mezcla y retornada a la fase de deshidratación. Los alcoholes restantes de C5 a C6, que tienen "iso-estructura, son deshidratados- en los - hidrocarbonos insaturados correspondientes y, después de la interacción con metanol, son convertidos en isoamimetilo y éteres de isoamilcaprilmetilo. En la que el metanol usado en el proceso es obtenido a partir del dióxido de carbono obtenido en la fase DE fermentación y biogas obtenida en procesamiento del desecho de fermentación. Los alcoholes de C5 a C6 restantes de estructura normal fueron deshidratados en los éteres correspondientes de C?o C_2 • Ejemplo 21 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua arriba de 80°C en un radio de 1:10 por peso y dejado a esta temperatura por 10 minutos, después de la cual la temperatura fue elevada a 100°C y la mezcla fue dejada colocada por otros 30 minutos. El sustrato así preparado fue dirigido para esterilización en autoclave a 150°C por 60 minutos, después de los cuales el sustrato es enfriado a 38°C. Como un resultado de la sobrecocción de la harina la concentración de almidón en el sustrato alcanzó cerca de 6%. Al sustrato fueron adicionados ácido hidrolisado de la levadura, después de la extracción de amonio por métodos conocidos de intercambio de ion, en la cantidad de 120 ml/l (360 mgr/1 de amino nitrógeno) . La biomasa inicial de levadura Clostridium acetobutylicum (1:4) fue introducida al - - sustrato a una- -concentración- de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 37°C y a un pH=5.5. La velocidad de fermentación fue 4.0 l/gr*l, la concentración de alcoholes al final de la fermentación fue 2.0% por volumen, que incluye 0.22% vol. de etanol, 0.15% por volumen de isopropanol, 0.02% por volumen de isobutanol, 1.58% por volumen de n-butanol, 0.03% por volumen de isopentanol, y la concentración de acetona al final de la fermentación fue 0.95% por volumen. La mezcla de alcoholes de C2 a C5 y acetona obtenida en la fermentación de almidón es, después de la separación de acetona, deshidratada con catalizador A1203 a 300+100°C. La mezcla de hidrocarbonos insaturados de C2 a C5 obtenidos en la deshidratación es mezclada con síntesis de gas, originados a partir de biogas y que tiene un radio de C0:H2=1.1, y dirigida al reactor con catalizador de cobalto modificado por los compuestos fosforosos. La temperatura en el reactor es mantenida a 175±25°C y una presión 7.5±2.5 MPa. En la reacción de hidroformilación es obtenida una mezcla de aldehidos de C3 a C6.Aldehidos de C y C5 de estructura normal son separadas a partir de esta mezcla. Los aldehidos restantes de C3 a C6 con acetona adicionada son hidrogenados a 150+50°C y una presión de 5±1 MPa en la presencia de catalizador Ni por el hidrógeno obtenido en la fermentación en la mezcla de los alcoholes correspondientes de C_ a. C6. Los alcoholes de C5 a Cs son extraídos, a partir de esta mezcla; estos son alcoholes de iso estructua-.- Estos alcoholes son deshidratados en los hidrocarbonos insaturados correspondientes y, después de la interacción con metanol, son convertidos en isoamimetilo y éteres de isoamilcaprilmetilo. El metanol usado en el proceso es obtenido a partir del dióxido de carbono obtenido en la fase de fermentación y biogás obtenida en procesamiento del desecho de fermentación. Aldehidos de C4 a Cs de estructura normal son condensados en aldehidos insaturados de C8 a C_0, los cuales son luego hidrogenados a 150+50°C y una presión de 1 a 2 MPa en la presencia de catalizador Ni por hidrógeno obtenido en la fermentación en alcoholes saturados de C8 a C_0.
Ejemplo 22 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue lograda usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón) , y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA han sido usadas. Como un resultado de la hidrólisis enzimática la concentración de carbohidratos en.._el sustrato., fue 16%.
Superfosfatos fueron adicionados al sustrato en una cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, el amino ácido leucina en una cantidad de 2000 mgr/1 y amino ácido valina en una cantidad de 1500 mgr/1 (contenido de amino de nitrógeno de 390 mgr/1). La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 38°C y a un pH de 6.0. La velocidad de fermentación fue 3.5 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.8% por vol., la concentración de isopentanoles 1250 mgr/1, y la concentración de isobutanol 910 mgr/1., el contenido total de alcoholes de C4 a C5 fue 2.95% del volumen de etanol. • Alcoholes de C2 a C5 fueron destilados a partir de la fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) .
La mezcla de alcoholes de C2 a C5, obtenidos en la fermentación de almidón, fue oxidizada en la presencia de catalizador de plata a una temperatura de 450 a 550°C por una mezcla de oxígeno y dióxido de carbono, obtenido en la biosíntesis de alcoholes de C2 a C5, para obtener una mezcla de aldehidos de C2 a Cs. Los aldehidos de C2 a C5 obtenidos en la oxidación fueron condensados en aldehidos insaturados de C4 a C15, los cuales fueron hidrogenados en la presencia de catalizador de cobre en una mezcla de aldehidos saturados de C4 a C?5. Los aldehidos de C a C5 fueron extraídos a partir de esta mezcla___y. retornada.. a __la ..._fa.se . de condensación, y aldehidos- -de -G6 -a--G?-5— ueron usados—para la -extracción de aldehidos individuales o hidrogenados en la presencia de catalizador de Ni en una mezcla de alcoholes saturados de C6 a C15. Los últimos pueden por medios de deshidratación e hidrogenación ser convertidos en la mezcla de hidrocarbonos saturados. Además que, ambos aldehidos saturados e insaturados de C6 a C?5 pueden ser oxidizados en los ácidos correspondientes. Para la oxidación de aldehidos en ácidos grasos fue usado dióxido de carbono a partir del proceso de biosíntesis. La oxidación de aldehidos en ácidos grasos fue llevada a cabo en la presencia de catalizador de acetato de manganeso en la fase líquida y de 50 a 150°C y a una presión de 0.05 MPa o en una fase de gas a 150±250°C y una presión de 0.5 MPa. En contraste a los métodos conocidos, para la oxidación ha sido suministrada mezcla de vapor de gas de aldehidos y dióxido de carbón calentada de 50 a 150°C. La uso de esta mezcla da una posibilidad para usar para la oxidación de oxígeno o una mezcla de oxígeno con dióxido de carbono. 5 Ejemplo 23 Madera de abeto triturada (material de vegetal que contiene celulosa) fue tratada por hidrólisis acida a una temperatura de 180°C, una concentración de ácido sulfúrico de 0.5%, un radio de agua para madera de 12:1, durante 1.5 10 horas. El hidrolisado de madera fue neutralizado con cal a un .. .pH=4.5,. y separado_a_.partir de. lignina, y residuos de yeso.
- — Para el—sustrato -carbohidratado -además obtenido, que - tiene una concentración de hexosa de azúcares de 3.2% y una concentración de pentosa de azúcares de 0.8%, superfosfato 15 fue adicionado en una cantidad de P205 de 120mgr/l, el autolisado de levadura, previo purificado de amonio y asparaginas por métodos conocidos de intercambio de ion, en una cantidad de 45 ml/l de sustrato (135 mgr/1 de amino de nitrógeno) , y 5 gr/1 de biomasa de levadura inicial S . 20 cervisiae. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura de 38°C y pH=6. La velocidad de fermentación fue 4.01 l/gr*h, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 1.5% vol., las concentraciones de isopentanoles fue 210 mgr/1, la concentración de isobutanoles 25 fue 130 mgr/1, y el contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 2.95% del volumen de etanol. Alcoholes de C2 a C5 fueron extraídos por destilación desde la fermentación secundaria del cultivo líquido (pulpa) . La mezcla de alcoholes de C2 a C5 obtenida en la fermentación de azúcares de hexosa fue oxidizada a 450 a 550°C en la presencia de catalizador de plata por la mezcla de oxígeno y dióxido de carbono, obtenido en la biosíntesis de alcoholes de C2 a C5, para obtener una mezcla de aldehidos de C2 a C5. Los aldehidos de C2 a C5 obtenidos en a oxidación son condensados en la presencia de una solución 0.5% de hidróxido de sodio a 0°C con furfural. La mezcla obtenida de aldehidos insaturados es- luego hidrogenada en la—presencia de catalizar de cobre cromo a 100±50°C y una presión de 0.1 a 5 MPa en una mezcla de alcoholes que contienen furilo. Los últimos fueron en subsecuente hidrogenados a una temperatura de 100+50°C y una presión de 5 a 10 MPa en la presencia de catalizador de níquel en una mezcla de alcoholes saturados que contienen ciclos de tetrahídrofurano. Ejemplo 24 Papas trituradas fueron mezcladas con agua en un radio de 1:1. La hidrólisis enzimática del almidón de la papa fue desarrollada usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr de almidón de papas) , y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0, 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr de almidón de papas) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA han sido usadas. Como un resultado de la hidrólisis enzimática la concentración de carbohidratos en el sustrato alcanzó 8.0%. Al sustrato se adiciono: 5 superfosfatos en una cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, el amino ácido leucina en la cantidad de 1000 mgr/1, y amino ácidos valina en la cantidad de 750 mgr/1 (contenido de amino de nitrógeno de 195 mgr/1) . La biomasa de levadura inicial S . cervisiae fue introducida al sustrato en 10 la cantidad de 5 gr/1. La fermentación f e llevada a cabo a una temperatura de 38°C __ pH=6.0.. La _...velocidad de — —fermentación- fue—4—0—l-/g*-h-,- -la —concentración de- etanol al final de la fermentación fue 4.3% por vol., la concentración de isopentanol 630 mgr/1, y la concentración de isobutanol 15 460 mgr/1. El contenido total de alcoholes de C4 a C5 fue 3.0% del volumen de etanol . Alcoholes de C2 a C5 fueron extraídos por destilación desde la fermentación secundaria del cultivo líquido (pulpa) . La mezcla de alcoholes de C2 a C5 obtenida en 0 la fermentación fue deshidratada a 300±100°C en la presencia de catalizador de AI2O3. La mezcla de hidrocarbonos insaturados de C2 a C5 obtenidos en la deshidratación es mezclado con síntesis de gas, originando a partir de biogás y teniendo un radio CO:H2=l:l, y luego dirigido al reactor que 5 contiene catalizador de cobalto modificado por compuestos fosforosos. La temperatura en el reactor es 175+25°C y una presión de 7.5+2.5 MPa. Como un resultado de la reacción de hidroformilación una mezcla de aldehidos de C3 a C6 es hidrogenado en la presencia de catalizador de Ni por el hidrógeno producido a partir del material crudo renovable en la mezcla de alcoholes de C3 a C6, los cuales son luego retornados de regreso a la fase de deshidratación. El proceso es repetido hasta que aldehidos C8 aparecen en la mezcla de aldehidos. Después aldehidos C8 aparecen en la mezcla de aldehidos el proceso puede llevarse a cabo en dos jaitas. En la primera ruta aldehidos C8 son extraídos--y—condensad©s en- aldehidos—Gis- insaturados y luego hidrogenado a alcoholes C_.6 saturados, los cuales, si esto se necesita, son además procesados en hidrocarbonos C?6. En la segunda ruta los extractos de aldehidos C8 pueden ser directamente hidrogenados en la presencia de catalizador de Ni por hidrógeno renovable en una mezcla de alcoholes C8, los cuales son luego convertidos en la mezcla de hidrocarbonos C8. Ejemplo 25 Papas trituradas fueron mezcladas con agua en un radio de 1:1. La hidrólisis enzimática del almidón de la papa fue desarrollada usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr de almidón de papas) , y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5,0, 60 °C, consumo 0.8 mi por 1 kgr de almidón de grano) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc . , USA han sido usadas . Como un resultado de la hidrólisis enzimática la concentración de carbohidratos en el sustrato alcanzó 8.0%. Al sustrato fueron adicionados: superfosfato en una cantidad que proporciona un contenido de P2O5=200mgr/l, e hidrolisado ácido de levadura, tratada por intercambio de ion para remoción de asparagina y sales de amonio, en la cantidad de 130 ml/l (390 mgr/1 de nitrógeno de amino) . La biomasa de levadura inicial S. cervisiae .fue -introducida al sustrato en "la" cantidad de "5 gr/1. La- fermentación— fue llevada a 38°C y un pH=6.0. La velocidad de fermentación fue 4.0 l/gr*h, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 4.4% por vol., la concentración de isopentanol 560 mgr/1, y la concentración de isobutanol 340 mgr/1. El contenido total de alcoholes de C3 a C5 alcanzó 2.65% del volumen de etanol. Alcoholes de C2 a C5 fueron extraídos por destilación desde la fermentación secundaria del cultivo líquido (pulpa) . La mezcla de alcoholes de C2 a C5 obtenida en la fermentación fue deshidratada a 300+100 °C en la presencia de catalizador de Al203. La mezcla de hidrocarbonos insaturados de C2 a C5 obtenida en la deshidratación fue mezclada con síntesis de gas, originada a partir de biogás y teniendo un radio C0:H2=1:1, y dirigida al reactor que contiene catalizador de cobalto modificado por compuestos fosforosos. La temperatura en el reactor es 175±25°C y una presión de 7.5±2.5 MPa. Como un resultado de la reacción de hidroformilación una mezcla de aldehidos de C3 a C6 fue obtenida. La mezcla de aldehidos de C3 a C6 fue hidrogenada en la presencia de catalizador de Ni por el hidrógeno renovable en la mezcla de alcoholes de C3 a C6, los cuales son luego retornados de regreso a la fase de deshidratación. El proceso fue repetido hasta que aldehidos C8 aparecen^ en__la mezcla de aldehidos . Después que aldehidos C8 -fueron-- condesados—en- -aldehidos - insaturados C16 y luego hidrogenados en alcoholes C_.6 saturados. Los últimos fueron oxidizados de 200 a 300°C en la presencia de catalizador de plata por la mezcla de oxígeno y dióxido de carbono en biosíntesis de alcoholes de C2 a C5, para obtener una mezcla de ácidos insaturados C_6. La mezcla obtenida de ácido insaturados C_6 fue eterificada por metanol en la presencia de catalizador ácido en una mezcla de esteres de metilo de ácidos insaturados Cie. Los esteres de metilo de ácidos C_6 insaturados fueron en subsecuente hidrogenados a una temperatura de 125 a 200°C por hidrógeno renovable en la presencia de catalizador de Ni o Cu. en. una mezcla de esteres de metilo de ácidos C16 saturados-.
Ejemplo 26 La melasa de remolacha con una concentración de sacarosa de 46% fue diluida con agua a una concentración de sacarosa de 18% y acidificada por ácido sulfúrico a un pH de 5 5.5. Luego, los siguientes fueron adicionados: el hidrolisado ácido de levadura y sales de amonio por intercambio de ion, en la cantidad de 120 ml/l (360 mgr/1 de nitrógeno de amino) , y biomasa de levadura inicial S. cervisiae en la cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a una temperatura 10 de 38°C y a un pH de 5.5. La velocidad de fermentación fue 3.6 l/gr*h, la concentración de etanol al .final de la — - fermentación fue- 8.^7% vol.7- -la- concentración de isopentanoles 1000 mgr/1, isobutanol 490 mgr/1, y el contenido total de alcoholes de C3 a C5 alcanzó 2.2% del volumen de etanol. 15 Alcoholes de C2 a C5 fueron extraídos por destilación a partir de la fermentación secundaria de cultivo de líquido (pulpa) . Las mezclas de alcoholes C2 a C5 obtenidas en la fermentación de melasa fue deshidratada con catalizador A1203 a 300±100°C. 20 La mezcla de hidrocarbonos insaturados de C2 a C5 obtenida en la deshidratación fue mezclada con síntesis de gas obtenida a partir de biogás y que tiene un radio CO:H2=l:l y dirigida al reactor con catalizador de cobalto- rodio. La temperatura en el reactor fue dejada a 90+10°C y la 25 presión a 2±1 MPa. Como un resultado de la reacción de hidroformilación fue obtenida una mezcla de aldehidos de C3 a C6. Aldehido propiónico es extraído a partir de la mezcla de aldehidos de C3 a C6 e hidrogenado en propanol en la presencia de catalizador de Ni por hidrógeno de origen renovable. El propanol es luego retornado a la fase de deshidratación de alcoholes de C2 a C5. La mezcla de aldehidos de C4 a C6 es primero condensada en una mezcla de aldehidos insaturados C8 a C?2, el cual es luego hidrogenado por hidrógeno renovable en la presencia de catalizador de Ni en una mezcla de alcoholes saturados de C8 a Ci2. Alcoholes C8 son extraídos .a partir de La_mezcla, de alcoholes—de_C8_a_C?2 y luego deshidratados en la presencia de A103 a una temperatura — de 200+25°C en isooctanos, los cuales son luego hidrogenados por el hidrógeno renovable en la presencia de catalizador de Ni en una mezcla de isooctanos. Además, la mezcla total de aldehidos de C3 a C6 obtenida en la reacción de hidroformilación es primero condensada en una mezcla de aldehidos insaturados de C6 a Cx2, los cuales son luego hidrogenados por hidrógeno renovable en la presencia de catalizador de Ni en una mezcla de alcoholes saturados de C6 a C12- de- iso-estructura. Alcoholes saturados de C6 a Ci2 son luego deshidratados en la presencia de Al203 a 250+50°C en una mezcla de hidrocarbonos insaturados de C6 a Ci2. Hidrocarbonos insaturados de C6 a C_2, obtenidos en la deshidratación, son mezclados con metanol, obtenidos a partir de dióxido de carbono obtenido en biosíntesis de alcoholes de C2 a C5, y procesado a 200±100°C y a una presión de O.l±lO kPa por óxido de carbono, obtenido a partir de dióxido de carbono obtenido en biosíntesis de alcoholes de C2 a C5, en la 5 presencia de ferroso, níquel, cobalto, o catalizador de rodio promovido por derivados de halógeno. Además, esteres de metilo de C6 a C_2 de ácidos saturados son obtenidos . Ejemplo 27. El grano de trigo triturado fue mezclado con 10 agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada _a _ cabo_. usando en la primera fase - - amilasa - termoestable- -Zymajunt-34-TC (pH--6t5^— 900Ct -consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi 15 por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA han sido usadas. Como un resultado de la hidrólisis enzimática, la concentración de carbohidratos en el sustrato alcanzó 16%. Al sustrato fueron adicionados hidrosulfito de sodio en una 20 cantidad que proporciona 3 a 4% contenido de Na2HS03, superfosfato en una cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, amino ácido leucina en una cantidad de 2000 mgr/1 y amino ácido valina en una cantidad de 1500 mgr/1 (contenido de amino de nitrógeno de 390 mgr/1) . La biomasa de 25 levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 38°C y pH=6.0. La velocidad de fermentación fue 3.5- l/gr*l, la concentración de glicerina al final de la fermentación fue 3.0% vol., la concentración de etanol 4.4% vol., la 5 concentración de acetaldehído 2.2% vol., la concentración de isopentanoles 0.15% vol., y concentración de isobutanol 0.11% vol. Alcoholes de C2 a C5 fueron extraídos por destilación a partir de la fermentación secundaria del 10 líquido de cultivo (pulpa) . Estos alcoholes pueden ser _ -..procesados en-hidroc.arb_ono.s_ superiores como se describió en los siguientes ejemplos. La glicerina y acetaldehído fueron en subsecuente extraídos a partir de la fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) y acetalisados a 0 15 a 50°C y una presión de 0.1 a 0.5 MPa en la presencia de ácido clorhídrico o cloruro de zinc como un catalizador, para obtener 1,2-glicerinacetal acetaldehído (2-metil-4-oximetil- 1,3-dioxano) . 1, 2-glicerinacetal acetaldehído puede ser usado como un componente para combustibles de motor. 20 Ejemplo 28 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada a cabo usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 25 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA han sido usadas. Como un resultado de la hidrólisis enzimática, la concentración de carbohidratos en el sustrato alcanzó 16%. Al sustrato fueron adicionados hidrosulfito de sodio en una cantidad que proporciona 3 a 4% contenido de Na2HS03, superfosfato en una cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, y amino ácido hidrolisado, obtenido en la hidrólisis enzimática de la proteína de la cola destilada libre de alcohol, la_ cual, ha sido previamente purificada de amonio y asparagina por métodos conocidos- de intercambio de iones, en una cantidad de 100 ml/l (400 mgr/1 de nitrógeno de amino). La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 38°C y pH=6.0. La velocidad de fermentación fue 3.5 l/gr*l, la concentración de glicerina al final de la fermentación fue 3.1% vol., la concentración de etanol 4.5% vol., la concentración de acetaldehído 2.4% vol., la concentración de isopentanoles 0.12% vol., y concentración de isobutanol 0.06% vol. Alcoholes de C2 a C5 fueron extraídos por destilación y acetaldehído a partir de la fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) . Después que la glicerina fue extraída a partir de la fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) y mezclada con grasas vegetales y/o animal . Esta mezcla fue hidrogenada en la presencia de catalizador de cobre-cromo, zinc-cromo, niquel-cromo a 300+100°C y una presión de 10 a 30 MPa en una mezcla de alcohol n-propilo, alcoholes superiores de Cg a C20 y C6 e hidrocarbonos superiores. La hidrogenación fue llevada a cabo usando hidrógeno obtenido a partir de biomasa y/o método químico en la fermentación de sustratos de carbohidratos y/o a partir de agua obtenida en el procesamiento de alcoholes producidos en biosíntesis. La conversión de agua fue llevada a cabo por métodos conocidos. La mezcla de glicerina y grasas vegetales y/o animal pueden ser también hidrogenadas en la presencia de catalizadores que contienen metales preciosos, por ejemplo Pt, Pd, Re, Ru, Rh a 200+50°C y a una presión de 5 a 20 MPa. Ejemplo 29 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada a cabo usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc . , USA han sido usadas ... Como un resultado de la hidrólisis enzimática, • la concentración de carbohidratos en el sustrato alcanzó 16%. Al sustrato fueron adicionados hidrosulfito de sodio en una cantidad que proporciona 3 a 4% contenido de Na2HS03, superfosfato en una cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, y amino ácido hidrolisado, obtenido en la hidrólisis enzimática de la proteína de la cola destilada libre de alcohol, y purificada de amonio y asparagina por métodos conocidos de intercambio de iones, en una cantidad de 90 ml/l (370 mgr/1 de amino de nitrógeno) . La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de 5__gr/l. La fermentación fue llevada a cabo a 38°C y pH=6.0. La velocidad de fermentación fue 3.5 -l/gr*l, la concentración de glicerina al final de la fermentación fue 3.2% vol., la concentración de etanol 4.3% vol., la concentración de acetaldehído 2.4% vol., y la concentración de alcoholes de C3 a C5 0.2% vol. Alcoholes de C2 a C5 fueron extraídos por destilación y acetaldehído fue extraído a partir de la fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) . Después que la glicerina fue extraída a partir de la fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) y mezclada con glicerina obtenida en la saponificación de grasas; la mezcla obtenida fue deshidratada en la presencia de Al203 a 350±50°C. Acroleina obtenida en la deshidratación de glicerina fue dirigida al reactor que contiene catalizador Ni e hidrogenada a 100±10°C y a una presión de 1 a 2 MPa en alcohol n-propilo usando hidrógeno obtenido a partir de biomasa y/u obtenido en la fermentación de sustratos de carbohidratos y/u obtenidos a partir de agua, obtenida en el procesamiento de alcoholes producidos en biosíntesis. La conversión de agua fue llevada a cabo por métodos conocidos. Alcohol n-propilo además obtenido fue llevado junto con alcoholes de C2 a C5 obtenidos en biosíntesis; la mezcla de alcoholes inferiores de C2 a C5 además obtenido fue condensado para obtener una mezcla de alcoholes de C4 a C?S, ácidps_ grasos de_J_2 _.a C5,_ y esteres de C2 a C?0. El proceso de la condensación de alcoholes bajos de C2 a C5 fue llevado a cabo a 150±50°C y una presión de 0.1 a 0.5 MPa en la presencia de alcoholatos de sodio y Ni-Cr203 como catalizador. Los alcoholatos de sodio para esta reacción fueron preparados a partir de hídróxido de sodio directo del proceso de condensación. Para incrementar el rendimiento de los productos de condensación el agua obtendia en la reacción fue extraída en la forma de una mezcla de azeotropa con alcoholes no condensados . Ácidos grasos de C2 a C5 fueron separados a partir de alcoholes de C2 a C_5 y esteres de C a C_0 y eterficados en la presencia de catalizador ácido por la mezcla de terpenos en una mezcla de esteres de terpeno de ácidos grasos de C2 a C5. Alcoholes no condensados de C2 a C5 fueron deshidratados en la presencia de catalizador Al203 a 300+50°C y mezclados con terpenos, cuyos terpenos han sido previo calentados a 200±50°C en la presencia de platino. Como un resultado de alquilación, la cual fue llevada a cabo a una temperatura de 0 a 10°C y a una presión de 0.5 a 1 MPa usando como un catalizador ácido sulfúrico de 90 a 100%, es obtenida una mezcla de hidrocarbonos de C?2 a C?5. El proceso de alquilación puede también ser llevado a cabo en la presencia de catalizador A1C13 a 50 a 60°C y una presión de 1 a 2 MPa. Esteres de terpeno e hidrocarbonos. superiores obtenidos a partir de terpenos, alcoholes bajos de C2 a C5 y ácidos grasos de C2 a C5 fueron luego usados como componentes para combustibles de motor. Ejemplo 30 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada a cabo usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries " Inc . , USA han sido usadas . Como un resultado de la hidrólisis enzimática, la concentración de carbohidratos en el sustrato alcanzó 16%. Al sustrato fueron adicionados hidroortofosfato de sodio en una cantidad que proporciona un 4% de contenido de Na2HP04, amino ácido leucina en una cantidad de 2000 mgr/1, y amino ácido valina en una cantidad de 1500 mgr/1. La biomasa de levadura inicial S . cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 38°C y pH=6.0. La velocidad de fermentación fue 3.5 l/gr*l, la concentración de glicerina al final de la fermentación fue 4.5% vol., la concentración de etanol 4.1% vol., la concentración de acido acético 4.0% vol., y la concentración de isopentanoles 0.15% vol., y la concentración de isobutanol 0.11% vol. A partir de la fermentación secundaria el líquido de cultivo (pulpa) de alcoholes de C2 a C5 fueron primero extraídos por destilación y extraído ácido acético, los cuales pueden ser además destilados en hidrocarbonos superiores como se describió en los siguientes ejemplos.
Después que, la glicerina fue extraída a partir de fermentación secundaria de líquido de cultivo (pulpa) y deshidratado en la presencia de catalizador Al203 a 350+50°C. Acroleina obtenida en la deshidratación de glicerina fue dirigida al reactor que contiene catalizador CuO-Cr203 e hidrogenada a 175+25°C y una presión de 1 a 5 MPa en una mezcla de aldehido propiónico y alcohol n-propilo por hidrógeno obtenido a partir de biomasa y/u obtenida a partir de agua, obtenida en deshidratación de- glicerina. La conversión del agua fue llevada a cabo usando métodos conocidos. El aldehido propiónico fue extraído a partir de la mezcla obtenida y puede ser además procesada en dos rutas . La primera ruta proporciona además condensación de aldehido propiónico en isohexeno de aldehido con la hidrogenación subsecuente en la presencia de catalizador Ni a 150±10°C y una presión de 1 a 5 MPa en isohexanol por hidrógeno obtenido a partir de biomasa y/u obtenido a partir de agua obtenida en deshidratación de glicerina. La conversión de agua es llevada a cabo por métodos conocidos . La segunda posibilidad es condensar aldehido propiónico con alcoholes C? a CE, obtenido en. biosíntesis, en los propanales correspondientes, o condensar aldehido propiónico con alcohol n-propilo, obtenido en la hidrogenación de acroleina, en la que el radio de acroleina: aldehido propiónico por mol es 2:1, en propanal dipropilo. El último es un buen componente para combustibles y máquinas de turbina de gas . Ejemplo 31 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue llevada a cabo usando en la primera fase amilasa termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón), y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc . , USA han sido usadas . Como un resultado de la hidrólisis enzimática, la concentración de carbohidratos en el sustrato alcanzó 16%. Al sustrato fueron adicionados hidroortofosfato de sodio en una cantidad que proporciona un 4% de contenido de Na2HP0, y amino ácido hidrolisado, obtenido en hidrólisis acida de proteína de la cola destilada libre de alcohol, el cual ha sido purificado de amonio y asparagina por métodos conocidos de intercambio de ion, en la cantidad de 90 ml/l (370 mgr/1 de amino de nitrógeno) . La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La- fermentación fue llevada a cabo a 38°C y pH=6.~0. La velocidad de fermentación fue 4.0 l/gr*l, la concentración de glicerina al final de la fermentación fue 4.7% vol., la concentración de etanol 4.0% vol., la concentración de acido acético 4.2% vol., y la concentración de alcoholes de C3 a C5 de 0.2%. A partir de la fermentación secundaria el líquido de cultivo (pulpa) de alcoholes de C2 a C5 fueron primero extraídos por destilación y fue extraído ácido acético, los cuales pueden ser además procesados en hidrocarbonos superiores como se describió en los siguientes ejemplos. Después que, la glicerina fue extraída a partir de la fermentación secundaria de líquido de cultivo (pulpa) y mezclada con glicerina obtenida en la saponificación de grasas. Esta mezcla fue deshidratada en la presencia de catalizador Al2O3 a 350+50°C. Acroleina obtenida en la deshidratación de glicerina fue mezclada con benceno y dirigida al reactor de dimerización, en la que, a 170+10°C y una presión de 1 a 2 MPa en la presencia de hidroquinona, fue obtenido el dímero de acroleina (2-formilo-3,4-dihidro-2H-pirano) . El dímero de acroleina (2-formilo-3,4-dihidro-2H-pirano) fue separado a partir de benceno e hidroquinona e hidrogenado en la presencia de catalizador de Ni a 150±10°C y una presión de 5 a 10 MPa en tetrahidropirano-2-metanol por hidrógeno obtenido a partir de biomasa y/o por hidrógeno obtenido a partir de agua obtenida en deshidratación de glicerina. La conversión de agua es llevada a cabo por métodos conocidos. Tetrahidropirano-2-metanol además obtenido es un buen componente para combustibles de motor para diesel y máquinas de turbina de gas. Ejemplo 32 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue lograda usando en la primera fase amilas termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5,90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón) , y en . la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60 °C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) .. Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA han sido usadas.
Como un resultado de la hidrólisis enzimática, la concentración de carbohidratos en el sustrato alcanzó 16%. Al sustrato fueron adicionados : superfosfato en la cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, y amino ácido hidrolizado, obtenido en la hidrólisis de la proteína de la cola destilada libre de alcohol, en la cual ha sido previamente purificada a partir de amonio y asparagina por métodos conocidos de intercambio de ion, en la cantidad de 100 ml/l (400 mgr/1 de nitrógeno de amino) . La biomasa de levadura inicial S. cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de _5_ .gr/1..__La..fermentación__f_ue .llevada a cabo a 38°C y-pH—6.-0.- La velocidad de- fermentación fue- 3.6 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.7% por vol., la concentración de isopentanoles 920 mgr/1, la concentración de isobutanol 480 mgr/1, y el contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 2.3% del volumen de etanol. Etanol, alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles fueron extraídos por destilación a partir de fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) . Alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles pueden además ser procesados en hidrocarbonos superiores como se describió en los siguientes ejemplos. El dióxido de carbono obtenido en la biosíntesis de alcoholes fue mezclado con biogas, que contien en principio metano, y con vapor de agua y dirigido al reactor de síntesis de producción de gas. La conversión de la fuente de mezcla es llevada a cabo en la presencia de catalizador de NiO-Al03 a una temperatura de 830 a 850°C. Así, una mezcla de gas de la siguiente composición es obtenida: C02-4.8% vol; CO-24.7% vol . ; H2-68.0% vol.; CH4- 2.3% vol. El gas convertido es luego enfriado y comprime por el compresor a 5 MPa y dirigido a la síntesis de metanol . La síntesis de metanol es llevada a cabo a 5 MPa y a una temperatura de 230 a 260°C en la presencia de CuO-ZnO-Al203 (Cr203) . El metanol obtenido a partir de dióxido de carbono fue mezclado con etanol obtenido en la biosíntesis y la mezcla además obtenida fue oxidizada de 450 a 550°C en la —presencia—de catalizador de plata por la mezcla de oxígeno y dióxido de carbono, obtenido en la biosíntesis de alcoholes de C2 a C5, para obtener una mezcla de acetaldehído y formaldehído. La mezcla de acetaldehído y formaldehído fue en subsecuencia convertido a 300 a 400°C en la presencia de Al203 en acroleina. La acroleina fue procesada en hidrocarbonos superiores, que incluyen oxígeno que contienen hidrocarbonos, como se describió en los siguientes ejemplos. Ejemplo 33 El grano de trigo triturado fue mezclado con agua en un radio de 1:3.5. La hidrólisis enzimática del grano de almidón fue lograda usando en la primera fase amilas termoestable Zymajunt-340C (pH 6.5, 90°C, consumo 0.25 mi por 1 kgr del grano de almidón) , y en la segunda fase glucoamilasa Glucozym L-400C (pH 5.0; 60°C, consumo 0.8 mi por 1 kgr del grano de almidón) . Las enzimas industriales producidas por Ende Industries Inc., USA han sido usadas. Como un resultado de la hidrólisis enzimática, la concentración de carbohidratos en el sustrato alcanzó 16%. Al sustrato fueron adicionados : superfosfato en una cantidad que proporciona un contenido de P205 de 200 mgr/1, y amino ácido hidrolizado, obtenido en la hidrólisis enzimática de proteína de la cola destilada libre de alcohol, previamente purificada de amonio y asparagina por métodos conocidos de intercambio de ion, en la cantidad de 100 ml/l (400 mgr/1- de._ nitrógeno__de —amino)— La— biomasa de levadura inicial S . cerevisiae fue introducida al sustrato en una cantidad de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 38°C y pH=6.0. La velocidad de fermentación fue 3.6 l/gr*l, la concentración de etanol al final de la fermentación fue 8.7% por vol., la concentración de isopentanoles 920 mgr/1, la concentración de isobutanol 480 mgr/1, y el contenido total de alcoholes de C3 a C5 fue 2.3% del volumen de etanol. Etanol, alcoholes de C3 a C5 y otros componentes volátiles fueron extraídos por destilación a partir de fermentación secundaria del líquido de cultivo (pulpa) . Alcoholes isobutanol e isoamilo. fueron separados a partir de alcoholes de C2 a C5. La mezcla de alcoholes de C a C5 obtenida después de la extracción de alcoholes isobutilo e isoamilo fue deshidratada en la presencia de catalizador Al203 a 300+100°C, mientras alcoholes isobutilo e isoamilo fueron deshidratados en la presencia de catalizador AI2O3 a 250+50°C. Isobuteno e isopenteno además obtenidos fueron luego hidrogenados en la presencia de catalizador de Ni a 150+50°C y una presión de 1 a 2 MPa en isobuteno e isopentano por hidrógeno obtenido a partir de biomasa y/o por hidrógeno obtenido a partir de agua obtenida en la deshidratación de alcoholes. La conversión del agua es llevada a cabo por los métodos convencionales. Isobutano e isopentano además obtenidos fueron mezclados con hidrocarbonos de C2 a Cs —ins.atur.ados- obtenidos en la deshidratacaión de los alcoholes correspondientes a 0 a 10°C y una presión de 0.5 a 1 MPa en el reactor que contiene ácido sulfúrico como un catalizador. Como un resultado de la síntesis una mezcla de hidrocarbonos de Ce a Cío saturados fue obtenida, la cual es un buen componente para combustibles de gasolina. Este proceso de alquilación puede ser llevado a cabo en la presencia de AICI3 como un catalizador y una temperatura de 50 a 60°C y una presión de 1 a 2 MPa. Además, hidrocarbonos de C2 a Cs insaturados obtenidos en la deshidratación de los alcoholes de C2 a Cs correspondientes fueron mezclados con terpenos, los cuales fueron con antelación calentados en la presencia de platino a 200±50°C. Como un resultado de la alquilación, fue llevado a cabo a 0 a 10°C y una presión de 0.5 a 1 MPa usando de 90 a 100% de ácido sulfúrico como un catalizador, fue obtenida de una mezcla de hidrocarbonos de C12 a C15. Este proceso de alquilación puede también ser desarrollado en la presencia de AICI3 usado como un catalizador a 50 a 60°C y una presión de 1 a 2 MPa. Hidrocarbonos superiores de C12 a C15 obtenidos a partir de terpenos y alcoholes inferiores de C2 a Cs fueron usados como componentes de combustibles. Ejemplo 34 El grano de trigo triturado fue calentado arriba de 80°C en un radio de 1:10 por peso y fue dejado colocado— a - esta temperatura por 10 minutos, después de lo cual la temperatura fue elevada a 100°C y la mezcla fue dejada colocada por otros 30 minutos. El sustrato además preparado es dirigido para esterilización en una autoclave a 150°C por 60 minutos, después de los cuales el sustrato es enfriado a 37°C. Como un resultado de la sobrecocción de la harina la concentración de almidón en el sustrato alcanzó cerca de 6%. Para el sustrato fue adicionado hidrolisado, obtenido en la hidrólisis enzimática de la proteína de la cola destilada libre de alcohol, cuyo hidrolisado ha sido previo purifiocado a partir de amonio por métodos conocidos de intercambio de ion, en la cantidad de 100ml/l (400mgr/l de nitrógeno amino) . Después de que la bacteria de biomasa inicial Clostridium butylicum y Clostridium acetobutylicum (en un radio de 1:4) fue introducida al sustrato en la concentración de 5 gr/1. La fermentación fue llevada a cabo a 37°C y a un pH=5.5. La velocidad de fermentación fue 4.0 l/gr*h, la concentración de alcoholes al final de la fermentación fue 2.05% vol., que incluye 0.24% vol. de etanol, 0.12% vol. de isoporponal, 0.03% vol. de isobutanol, 1.61% vol. de n-butanol, 0.05% vol. de ispentanol, y concentración de acetona al final de la fermentación fue 0.7% por volumen. La mezcla de alcoholes de C2 a Cs extraídos a partir del líquido de cultivo obtenido en la fermentación del grano de almidón puede ser procesada en hidrocarbonos superiores como se describió en los ejemplos anteriores. La acetona que ha sido destilada a partir del líquido de cultivo fue tratada por condensación aldol y crotón para obtener una mezcla de diacetona de alcohol, óxido mesitilo, forona, y mesitileno. Oxido de mesitilo e isoforna fue extraído a partir de la mezcla obtenida e hidrogenada en la presencia de catalizador de Ni a 150+10°C y una presión de 1 a 5 MPa en los alcoholes Ce y C9 correspondientes. Alcoholes Ce y Cs>, además obtenidso, fueron llevados junto con diacetona de alcohol y mesitileno y la mezcla obtenida fue usada como un componente para gasolina. Además, la acetona extraída por destilación del líquido de cultivo fue condensada con glicerina, obtenida en biosíntesis o en la saponificación de grasas, para producir acetona 1,2-glicerinacetal (2,2-dimetil-4-oximetil 1,3-dioxano) . El último fue también usado como un componente para combustibles de motor. Por supuesto, las modalidades posibles de la presente invención no limitan a los ejemplos demostrados. Estos ejemplos demuestran solo algunas rutas posibles de las modalidades inventivas del proceso de procesamiento de biomasa, incluyendo biosíntesis de alcoholes bajos, para producir hidrocarbonos superiores, incluyendo oxígeno contenida en la hidrocarbonos. _ _ Se- hace -constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (55)

    REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones .
  1. l.Un método de intensificación de la fermentación de sustratos de carbohidratos e incremento del rendimiento de alcoholes, y uso de sustancias orgánicas no fermentables del medio de fermentación, caracterizado porque comprende las etapas de : la preparación de un sustrato acuoso carbohidratado con una concentración de carbohidrato de 3 a 20% que consiste de una fuente de nitrógeno; fermentar el sustrato a una concentración global de 1.5 a 10% de los siguientes productos de alcoholes de Ci a Cs, glicerina, acetaldehído, ácido acético y acetona, y la separación de productos deseados a partir del medio de fermentación, caracterizado porque, como la fuente de nitrógeno, los aminos ácidos leucina , isoleucina, valina, o una mezcla de estos es adicionada al sustrato acuoso carbohidratado en una cantidad provista de un contenido de nitrógeno de amino en el sustrato de carbohidrato de desde 120 a 420 mgr/1.
  2. 2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso de fermentación es llevado a cabo a una velocidad de 2.8 a 4.0 1/gr por hora.
  3. 3. Método de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el sustrato de carbohidrato usado es remolacha o melasa de caña, sacarizado de almidón (ácido o hidrolisado enzimático de almidón) de diferentes tipos de granos o papas.
  4. 4. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque él contenido de nitrógeno de amino en el medio es de desde 320 a 400 mgr/1, de preferencia 350 a 370 mgr/1.
  5. ---5. Método—de conformidad -con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque comprende además las etapas de: condensar levadura obtenida en la fermentación de sustrato de carbohidrato a una sustancia seca contenida en la de 5 a 10%; y autolisis de la proteína de levadura a 45 a 55°C por 24 a 48 horas para obtener un autolisado que exhibe un contenido de nitrógeno de amino de 3000 a 8000 mgr/1.
  6. 6. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque comprende además las etapas de : condensar sustancias suspendidas contenidas en la fermentación del medio después de la fermentación de sustrato de carbohidrato y la separación de alcohol desde estos y a un contenido de sustancia seca de 5 a 10%; y, cualquier hidrólisis acida de la proteína contenida en dichas sustancias usando ácidos sulfúricos o clorhídrico o hidrólisis enzimática de la proteína contenida en estas sustancias usando preparaciones proteolíticas enzimáticas, para obtener un hidrolisado ácido de proteínas exhibiendo un contenido de nitrógeno de amino de 2000 a 6000 mgr/1.
  7. 7. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque comprende las etapas adicionales de^ la cultivación aeróbica de levadura usando las sustancias solubles en agua contenidas en el medio de fermentación después de la fermentación de sustrato de carbohidrato y la separación de alcohol de estos; condensar levadura así obtenida para un contenido de sustancia seca de 5 a 10%; y autolisis de la proteína de levadura a 45 a 55°C por 24 a 48 horas para obtener un autolisado exhibiendo un contenido de nitrógeno amino de 3000 a 8000 mgr/1.
  8. 8. Método de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el sustrato de carbohidrato es un hidrolisado ácido de materiales que contienen celulosa.
  9. 9. Método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el contenido de nitrógeno de amino en el medio es desde 120 a 150 mgr/1.
  10. 10. Método de conformidad con las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado porque comprende las etapas adicionales de cultivación aeróbica de levadura con la pentosa contenida en la fermentación del medio de la fermentación del sustrato de carbohidrato y separación de alcohol de estos; condensar la levadura además obtenida a un contenido de sustancia seca de 5 a 10%; y autolisis de la proteína de levadura a 45 a 55°C por 24 a 48 horas para obtener un-autolisado de -proteí-na- de levadura exhibiendo un contenido de nitrógeno de amino de 3000 a 8000 mgr/1.
  11. 11. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5-7 y 10, caracterizado porque el autolisado de levadura, los hidrolisados ácidos o enzimáticos de levadura obtenidos, o una combinación de estos, es usada como un fuente de nitrógeno en la fermentación de sustratos de carbohidratos .
  12. 12. Método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende la etapa adicional de remover asparagina y sales de amonio a partir de autolisado de levadura, e hidrolisados ácidos o enzimáticos de levadura que contienen amino ácidos .
  13. 13. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque una mezcla de alcoholes es separada a partir del medio de fermentación por medios de destilación, exhibiendo un contenido de etanol de 96.9 a 99.35 un contenido de alcoholes de C3 a C5 de 0.65 a 3.1% por volumen.
  14. 14. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-12,_ caracterizado porque la mezcla de alcoholes es--separada a partir del medio -d -fermentación, exhibiendo un contenido de glicerina de 30.9 a 31.0, etanol de 43.4 a 44.4, alcoholes de C3 a C5 de 1.9 a 2.5 y acetldehído de 22.7 a 23.2% por volumen.
  15. 15. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, caracterizado porque una mezcla de alcoholes es separada a partir del medio de fermentación, exhibiendo un contenido de glicerina de 35.0 a 35.9, etanol de 30.5 a 31.0, alcoholes de C3 a C5 de 1.5 a 2.0 y ácido acético de 31.1 a 32.1% por volumen.
  16. 16. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, caracterizado porque un producto de mezcla es separado a partir del medio de fermentación, exhibiendo un contenido de acetona de 25.5 a 32.7, n-butanol de 56.0 a 58.5, etanol de 7.3 a 8.7%, isopropanol de 0.4 a 4.4, isobutanol de 1.1 a 1.5, e isopentanol de 1.8 a 2.2% por volumen.
  17. 17. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque comprende las etapas adicionales de: usar alcoholes de C_ a C5, glicerina, acetaldehído, y acetona obtenida en biosíntesis en preparar un combustible de motor.
  18. 18. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5-7 y 10-17, caracterizado porque comprende la etapa adicional de: secar el exceso autolisado de la proteína de levadura para uso como alimento de animal.
  19. 19. Método de conformidad con las reivindicaciones 5-7 y 10-18, caracterizado porque comprende el paso adicional de: biosíntesis de metano usando sustancias suspendidas obtenidas en la hidrólisis acida o enzimática o autólisis de proteína con el exceso de hidrolisado como un sustrato.
  20. 20. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque comprende el paso adicional de : obtener compuestos con alto contenido de oxígeno y/o hidrocarbonos que no contienen oxígeno, incluyendo aquellos que tienen cuatro o más átomos de carbono 5 en la molécula usando la mezcla de producto de alcoholes de Ci a C5, glicerina, acetaldehído y acetona separados a partir del medio de fermentación.
  21. 21. Método de conformidad con la reivindicación 0 20, caracterizado porque comprende la etapa adicional de: __ usar_ los compuestos obtenidos en el método de la -reivindicación 20 -en--la preparación de combustibles- de motor.
  22. 22. Método de conformidad con las 5 reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque comprende las etapas adicionales de : la deshidratación del producto de mezcla de alcoholes de C_ a C5 separados después de la fermentación con el fin de obtener hidrocarbonos de C2 a C5 insaturados; reaccionar esos hidrocarbonos de C2 a C5 0 insaturados con síntesis de gas en una reacción de hidroformilación para obtener aldehidos; hidrogenación de estos aldehidos en una mezcla de alcoholes superiores, alternativamente estos aldehidos son primero condensados en alcoholes superiores insaturados los cuales son luego 5 hidrogenados en los correspondientes alcoholes superiores saturados .
  23. 23. Método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque comprende las etapas adicionales de: preparar síntesis de gas a partir de biomasa y/o a partir de desechos obtenidos en el procesamiento del producto de mezcla separado en hidrocarbonos superiores, ácidos de C2 a C6 y/o metano obtenido por medios bioquímicos o dióxido de carbono obtenido por medios bioquímicos .
  24. 24. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20-23, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de : oxidar el producto de mezcla de alcoholes de C_ a C5 separados después de la fermentación en la presencia de dióxido de carbono, obtenido por medios bioquímicos,, en una mezcla de aldehidos de C_ a C5; condensación de estos aldehidos en una mezcla de aldehidos superiores insaturados; e hídrogenación subsecuente en una mezcla de los alcoholes superiores insaturados correspondientes .
  25. 25. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20-24, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: deshidratación de alcoholes insaturados C4 y alcoholes superiores en los correspondientes hidrocarbonos saturados; e hidrogenación de estos hidrocarbonos insaturados en los correspondientes hidrocarbonos saturados C e hidrocarbonos superiores .
  26. 26. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20-25, caracterizado porque comprende el paso adicional de: deshidratación de alcoholes saturados C3 y alcoholes superiores para obtener los esteres correspondientes .
  27. 27. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20-26, caracterizado porque comprende el paso adicional de: reaccionar hidrocarbonos insaturados de C5 a C6 de iso estructura con metanol para obtener los esteres de metilo correspondientes.
  28. 28. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20-27, caracterizado porque comprende el paso adicional de: oxidar el producto de mezcla de alcoholes de Ci a Cs separado después de la fermentación en la presencia de dióxido de carbono, obtenido por medios bioquímicos, con el fin de obtener una mezcla de aldehidos; condensación de esta mezcla en una mezcla de aldehidos superiores insaturados; oxidar estos aldehidos insaturados en la presencia de dióxido de carbono, obtener por medios bioquímicos, en una mezcla de ácidos superiores insaturados; y reaccionar estos ácidos con metanol para obtener los esteres de metilo correspondientes .
  29. 29. Método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: hidrogenación de los ácidos superiores insaturados en ácidos superiores saturados; y reaccionar estos ácidos saturados con metanol para obtener los esteres de metilo correspondientes. 0
  30. 30. Método de conformidad con cualquiera de las -- reivindicaciones- 27-29,—caracterizado porque -comprende los pasos adicionales de : preparación de metanol usando dióxido de carbono obtenido por medios bioquímicos, metano obtenido por medios bioquímicos, e hidrógeno obtenido a partir de biomasa y/o por métodos bioquímicos en la fermentación de sustratos de carbohidratos, y/o a partir de agua obtenida en el procesamiento de alcoholes obtenidos en biosíntesis.
  31. 31. Método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque comprende el paso adicional de: reacción del metanol con ácidos grasos C4 y ácidos superiores para producir los esteres correspondientes .
  32. 32. Método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque comprende el paso adicional de: oxidar alcoholes de C4 a C5 a partir del producto de mezcla separado después de la fermentación para obtener ácidos grasos G_ y ácidos grasos superiores; y/o biosíntesis de ácidos grasos de C4 a C6; y/o extracción de ácidos grasos a partir de aceite pesado; y/o saponificación de grasas con el fin de obtener ácidos grasos.
  33. 33. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20-23, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: deshidratación de alcoholes saturados C4 y alcoholes superiores en los correspondientes hidrocarbonos saturados C e hidrocarbonos -superiores; y reacción de estos hidrocarbonos con ácidos grasos C_ y ácidos grasos superiores para obtener los esteres correspondientes .
  34. 34. Método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: preparación de ácidos grasos de C_ y ácidos grasos superiores por oxidar alcoholes de C_ a C5 a partir de producto de mezcla separado después de la fermentación; y/o preparación de ácidos grasos de C2 a C6 vía biosíntesis y/o extracción de ácidos grasos a partir de aceite pesado; y/o preparación de ácidos grasos por saponificación de grasas.
  35. 35. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 22-24, caracterizado porque comprende el paso adicional de : reaccionar los hidrocarbonos insaturados C4 e hidrocarbonos superiores, obtenidos en la deshidratación de los alcoholes saturados correspondientes, con alcoholes C2 a Cs obtenidos en biosíntesis para obtener los esteres correspondientes .
  36. 36. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20-24, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: extracción de isobutano e isopentano a partir de la -mezcla— de - hidrocarbonos saturados; reaccionar con hidrocarbonos insaturados C2 e hidrocarbonos superiores obtenidos en la deshidratación de los alcoholes saturados correspondientes para obtener hidrocarbonos saturados C6 e hidrocarbonos superiores .
  37. 37. Método de conformidad con la reivindicación 20 o 21, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: procesar grasas vegetal y/o animal, y/o glicerina obtenida en la saponificación de grasas, y/o glicerina obtenida en biosíntesis en alcohol n-propilo; mezclar este alcohol n-propilo con alcoholes Ci a Cs separado después de la fermentación; preparación de compuestos superiores que contienen oxígeno y/o hidrocarbonos que no contienen oxígeno, incluyendo aquellos que tienen cuatro o más átomos de carbono en la molécula usando esta mezcla. i
  38. 38. Método de conformidad con las reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: extracción de glicerina extraída a 5 partir de un producto de mezcla de alcoholes de C3 a C5 obtenido en la fermentación de sustratos de carbohidrato; la deshidratación de esta glicerina en acroleina; la hidrogenación de acroleina en aldehido propiónico y alcohol propilo; la condensación de este aldehido propiónico con los 10 alcoholes de C3 a C5 obtenidos en la fermentación de sustratos de. -carbohidrato.,—}-—propanol_ob.tenido_ en. la hidrogenación de ~~ --acroleina, en- — -los propanales correspondientes; alternativamente el aldehido propiónico es primero condensado en aldehido isohexeno insaturado, el cual es luego 15 hidrogenado en isohexanol de alcohol saturado.
  39. 39. Método de conformidad con las reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: extracción de glicerina extraída a 20 partir de un producto de mezcla de alcoholes de C3 a Cs obtenido en la fermentación de sustratos de carbohidrato; la deshidratación de esta glicerina en acroleina; la condensación de acroleina en el dímero de acroleina (2- formilo-3,4-dihidro-2H-pirano) ; hidrogenación del dímero de 5 acroleina en tetrahidropirano-2-metanol; mientras usando la mezcla restante de alcoholes de C3 a C5 obtenidos en la fermentación de sustratos de carbohidratos para obtener compuestos superiores que contienen oxígeno y/o hidrocarbonos que no contienen oxígeno, incluyendo aquellos que tienen en la molécula cuatro o más átomos de carbono.
  40. 40. Método de conformidad con las reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de : extracción de metanol y etanol a partir de la mezcla de alcoholes de O. a C5 obtenidos en la fermentación de sustratos de carbohidrato; adicionar metanol, producido a partir de dióxido de carbono obtenido en la fermentación de sustratos de carbohidratos, e hidrógeno, derivados a partir de biomasa; la oxidación de este metanol y etanol en formaldehído y acetaldehído, en respecto; la condensación de la mezcla obtenida de formaldehído y acetaldehído en acroleina; la condensación de acroleina en dímero de acroleina (2-formilo-4, 4-dihidro-2H-pirano) ; hidrogenación del dímero de acroleina en tetrahidropirano-2-metanol; mientras la mezcla restante de alcoholes de C3 a C5 obtenidos en la fermentación de sustratos de carbohidratos es usada para obtener compuestos superiores que contienen oxígeno y/o hidrocarbonos que no contienen oxígeno, incluyendo aquellos que tienen cuatro o más átomos de carbono en la molécula.
  41. 41. Método de conformidad con las reivindicaciones 20 o 21 y 37, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de : condensación de la mezcla de alcoholes de C_ a C5 separados después de la fermentación, y/o alcohol n-propilo, obtenido a partir de glicerina, para producir alcoholes saturados C6 y alcoholes superiores, esteres saturados C5 y esteres superiores y ácidos grasos C2 y ácidos grasos superiores; mientras usando cualquiera de los alcoholes bajos restantes, que productos no condensados, gaseosos, obtenidos en 1.a condensación...... para producir compuestos superiores que contienen oxígeno y/o hidrocarbonos que no contienen oxígeno, incluyendo aquellos que tienen en la molécula cuatro y más átomos de carbono,
  42. 42. Método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: deshidratación de los alcoholes saturados C6 y alcoholes superiores , obtenidos en la condensación de alcoholes de C_ a C5, para obtener hidrocarbonos insaturados C6 e hidrocarbonos superiores; e hidrogenación de estos hidrocarbonos insaturados C6 e hidrocarbonos superiores en hidrocarbonos saturados C6 e hidrocarbonos superiores .
  43. 43. Método de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: reaccionar hidrocarbonos insturados C6 e hidrocarbonos superiores, obtenidos en la deshidratación de los alcoholes saturados correspondientes, con alcoholes C_ a C5 no condensados para obtener los éteres C7 correspondientes y éteres superiores .
  44. 44. Método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: deshidratación de alcoholes C a C5 inferiores no-condensados para obtener hidrocarbonos insaturados __de C2- -a C5; la alquilación de terpenos por hidrocarbonos de C2 a C5 insaturados para obtener hidrocarbonos C_2 e hidrocarbonos superiores .
  45. 45. Método de conformidad con la reivindicación 41 o 42, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: reaccionar los ácidos C2 y ácidos grasos superiores, obtenidos en la condensación de alcoholes de O. a C5, con hidocarbonos insaturados C6 e hidrocarbonos superiores, obtenidos en la deshidratación de los alcoholes saturados correspondientes, para obtener los esteres correspondientes C8 y esteres superiores .
  46. 46. Método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque comprende el paso adicional de: reaccionar los ácidos grasos de C y ácidos grasos superiores, obtenidos en el proceso de condensación de alcoholes de C_ a C5, con terpenos para obtener los esteres C12 correspondientes y esteres superiores .
  47. 47. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: separación de acetona a partir de la mezcla de alcoholes de C2 a C5 obtenidos en la fermentación de sustratos de carbohidratos; tratamiento de la acetona por condensación aldol- - y -crotón- - para-—obtener -una mezcla de diacetona de alcohol, óxido mesitilo, forona, y mesitileno; mientras usando la mezcla de los alcoholes C2 a C5 restantes para obtener compuestos superiores que contienen oxígeno y/o hidrocarbonos que no contienen oxígeno, incluyendo aquellos que tienen cuatro o más átomos de carbono en la molécula.
  48. 48. Método de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: extraer .el óxido de mesitilo y forona a partir de la mezcla de hidrocarbonos obtenidos en el resultado de la condensación aldol y crotón de acetona, e hidrogenación subsecuente de óxido . de mesitilo y forona para obtener alcohol isohexilo saturado y alcohol isononilo..
  49. 49. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20, 21, 22, 24, 28, 37 y 38, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: condensación de hidrocarbonos insaturados C2 e hidrocarbonos superiores con C y aldehidos superiores en alcoholes insaturados C_ y alcoholes superiores; e hidrogenación de alcoholes insaturados C4 y alcoholes superiores en los correspondientes alcoholes saturados C4 y alcoholes superiores .
  50. 50. Método __. _de . . conformidad con las reivindicaciones- 22-49, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de : obtener el hidrógeno usado por hidrogenación a partir de biomasa, y/o por métodos bioquímicos, y/o a partir de agua obtenida en el procesamiento de alcoholes obtenidos por biosíntesis .
  51. 51. Método de conformidad con las reivindicaciones 20 o 21, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de la separación de glicerina a partir de la mezcla de alcoholes de C3 a C5 obtenidos en la fermentación de sustratos de carbohidratos; la condensación de glicerina con cualquier acetaldehído, obtenido por método bioquímico, para obtener glicerinacetal, o con acetona, obtenida por método bioquímico, para obtener glicerincetal; mientras la mezcla de los alcoholes C2 a Cs restantes es usada para obtener compuestos superiores que contienen oxígeno y/o hidrocarbonos que no contienen oxígeno, incluyendo aquellos que tienen en la molécula anterior y más átomos de carbón. 5
  52. 52. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: preparación de síntesis de gas a partir de biomasa y/o a partir de desechos obtenidos en el 10 procesamiento de cualquiera de los productos obtenidos en la fermentación de _sustrato de _ carbohidrato, en hidrocarbonos — superiores, y/o metano-producido por métodos -bioquímicos y a partir de dióxido de carbono, obtenido por método bioquímico; y usando esta síntesis de gas obtenido a partir de material 15 crudo bioquímico para producir hidrocarbonos que no contienen oxígeno por método Fisher-Tropsch.
  53. 53. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones previas, caracterizado porque comprende los 20 pasos adicionales de: preparación de síntesis de gas a partir de biomasa y/o a partir . de desechos obtenidos en el procesamiento de cualquiera de los productos obtenidos en la fermentación de sustrato de carbohidrato, en hidrocarbonos superiores, y/o metano producido por métodos bioquímicos y a 25 partir de dióxido de carbono, obtenido por método bioquímico; y usando esta síntesis de gas obtenido por material bioquímico de desecho para producir hidrocarbonos que contienen oxígeno por método Fisher-Tropsch.
  54. 54. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20,21 y 22, caracterizado porque comprende el paso adicional de : reaccionar hidrocarbonos insaturados C2 e hidrocarbonos superiores, obtenidos en la deshidratación de los alcoholes saturados correspondientes obtenidos en biosíntesis, con óxido de carbono obtenido a partir de material bioquímico de__.desecho,-, y agua para producir los alcoholes saturados C3 correspondientes y alcoholes superiores .
  55. 55. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20,21 y 22, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: mezclar el etileno obtenido en la deshidratación de etanol con peróxidos de metanol y butileno; y tratamiento de la mezcla resultante por telomerisación para producir una mezcla de alcoholes de C3 a C_.2.
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