NO850977L - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PROTEIN CONTAINING MATERIALS - Google Patents
PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PROTEIN CONTAINING MATERIALSInfo
- Publication number
- NO850977L NO850977L NO850977A NO850977A NO850977L NO 850977 L NO850977 L NO 850977L NO 850977 A NO850977 A NO 850977A NO 850977 A NO850977 A NO 850977A NO 850977 L NO850977 L NO 850977L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- gas
- carbon dioxide
- synthesis gas
- synthesis
- exhaust gas
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 title description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 title description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 96
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 82
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 76
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 51
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 47
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 38
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 20
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 15
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 14
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 8
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 108010027322 single cell proteins Proteins 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 claims description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 4
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000002680 soil gas Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 108010077805 Bacterial Proteins Proteins 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 108010058643 Fungal Proteins Proteins 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/32—Processes using, or culture media containing, lower alkanols, i.e. C1 to C6
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved fremstilling av proteinholdige materialer ved dyrkning av mikroorganismer i et kulturmedium under aerobe betingelser på basis av methanol som fremstilles ved syntese fra en syntesegass som inneholder hydrogen i overskudd, hvorved den fremstilte biomasse fraskilles og utvinnes som enkeltcelleprotein. The invention relates to a method for the production of proteinaceous materials by growing microorganisms in a culture medium under aerobic conditions based on methanol which is produced by synthesis from a synthesis gas containing hydrogen in excess, whereby the produced biomass is separated and extracted as single cell protein.
Det finnes en rekke fremgangsmåter til fremstilling av enkeltcelleprotein. De skiller seg fra hverandre i det vesentlige ved anvendelsen av forskjellige carbonkilder, forskjellige mikroorganismer og forskjellige gassbehandlings-systerner. Som carbonkilder tjener eksempelvis sulfittavluter, sukkerholdige oppløsninger, særlig melasse, kullvannstoff-holdige stoffer, særlig paraffiner, såvel som alkoholer, særlig ethanol og methanol. Som mikroorganismer anvendes fremfor alt bakterier, gjær, fungus og alger. Kulturmediet kan herved behandlet med luft, oxygen eller med oxygenanriket luft. There are a number of methods for producing single cell protein. They differ from each other essentially by the use of different carbon sources, different microorganisms and different gas treatment systems. Examples of carbon sources include sulfite liquors, sugar-containing solutions, especially molasses, hydrocarbon-containing substances, especially paraffins, as well as alcohols, especially ethanol and methanol. Above all, bacteria, yeast, fungus and algae are used as microorganisms. The culture medium can thereby be treated with air, oxygen or with oxygen-enriched air.
Det er allerede kjent å utvinne enkeltcelleprotein direkte fra jordgass ved hjelp av bakterier. Herunder er den ulempe at carbonkilden utnyttes meget dårlig av bakteriene. Denne fremgangsmåte har dessuten ikke slått igjennom da hoved-omkostningsfaktoren ved den industrielle fremstilling av enkeltcelleprotein som regel er forbruket av carbonkilden. Utgangsmaterialet er i så henseende av stor betydning. It is already known to extract single cell protein directly from soil gas using bacteria. Among these is the disadvantage that the carbon source is used very poorly by the bacteria. Furthermore, this method has not been successful as the main cost factor in the industrial production of single cell protein is usually the consumption of the carbon source. In this respect, the source material is of great importance.
Av særlig interesse er i den senere tid fremfor alt fremgangsmåter på basis av alkoholer, særlig methanol. Of particular interest in recent times are, above all, methods based on alcohols, especially methanol.
Da alkohol ikke er noe landbruksprodukt, men industri-produkt og dermed står ikke bare sesongmessig til forføyning, er den godt blandbar med vann og står til rådighet i store mengder og i ren tilstand. As alcohol is not an agricultural product, but an industrial product and is thus not only available seasonally, it is easily miscible with water and is available in large quantities and in a pure state.
Således er det kjent å dyrke bakteriene i et kulturmedium som behandles med luft på basis av methanol. Thus, it is known to cultivate the bacteria in a culture medium which is treated with air on the basis of methanol.
Til grunn for foreliggende oppfinnelse ligger en fremgangsmåte av den til å begynne med omtalte art som utmerker seg ved en særlig god utnyttelse av carbonkilden. The present invention is based on a method of the type mentioned at the outset which is distinguished by a particularly good utilization of the carbon source.
Denne oppgave blir ifølge oppfinnelsen løst ved at carbondioxyd fra den ved dyrkningen av mikroorganismene dannede avgass føres tilbake i syntesegassen eller i syntese- According to the invention, this task is solved by carbon dioxide from the waste gas formed during the cultivation of the microorganisms being returned to the synthesis gas or in the synthesis
gass-fremstillingstrinnet.the gas production step.
Ifølge oppfinnelsen tjener som carbonkilde hydrocarboner, f.eks. jordgass, som fortrinnsvis ved dampreformering overføres i en for methanolsyntese egnet, i det vesentlige av carbonmonoxyd og hydrogen bestående syntesegass som uten carbondioxydtilbakeføringen oppviser et hydrogenoverskudd som sammen med de inerte komponenter (nitrogen, methan) taes ut av methanolsystemet over spylegassen. Ved carbondioxyd-trykkføring ifølge oppfinnelsen kan dette hydrogenoverskudd sammen med carbondioxydet i syntesen videre overføres til methanol. Konkret er en optimal methanolsyntese bare mulig når følgende betingelser er oppfylt: According to the invention, hydrocarbons serve as the carbon source, e.g. natural gas, which preferably by steam reforming is transferred in a synthesis gas suitable for methanol synthesis, essentially consisting of carbon monoxide and hydrogen which, without the carbon dioxide return, exhibits an excess of hydrogen which, together with the inert components (nitrogen, methane), is taken out of the methanol system via the purge gas. With carbon dioxide pressurization according to the invention, this excess hydrogen together with the carbon dioxide in the synthesis can be further transferred to methanol. Specifically, an optimal methanol synthesis is only possible when the following conditions are met:
Derav følger at deler av carbondioxydet hensiktsmessig mellom syntesegassfremstillingen og methanolsyntesen kan inn-føres i syntesegasstrømmen og enten istedenfor eller i til-legg til carbondioxydtilsetningen til rågassen fører til syntesegassfremstilling. Methanol fremstilt på denne måte, innføres til dyrkning av mikroorganismen i en fermentator hvori den i et vandig, næringssaltholdig kulturmedium dyrkes i nærvær av oxygen. Ved dyrkningen av mikroorganismen dannes carbondioxydholdige avgasser. Ifølge oppfinnelsen blir carbondioxydet i disse avgasser eksempelvis tilbakeført i et damptilbakeføringstrinn. I dette trinn bevirker carbondioxydet at dannelsen av carbondioxyd fra hydrocarbonstoffene og vann reduseres. It follows that parts of the carbon dioxide suitably between synthesis gas production and methanol synthesis can be introduced into the synthesis gas flow and either instead of or in addition to the addition of carbon dioxide to the raw gas leads to synthesis gas production. Methanol produced in this way is introduced to the cultivation of the microorganism in a fermenter in which it is grown in an aqueous culture medium containing nutrient salts in the presence of oxygen. During the cultivation of the microorganism, exhaust gases containing carbon dioxide are formed. According to the invention, the carbon dioxide in these exhaust gases is, for example, returned in a steam recirculation step. In this step, the carbon dioxide causes the formation of carbon dioxide from the hydrocarbon substances and water to be reduced.
Ved tilbakeføringen av carbondioxyd i dampgjen-dannelsestrinnet kan hydrocarbontilbakeføringen reduseres. Således blir ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen det totale utbytte av det for methanolfremstillingen anvendte hydrocarbon øket. Likeledes forbedres energibalansen av det totale system slik at mindre oppvarmningsmedium blir nødvendig. Denne energimengde kan med fordel anvendes til tørring av den fraskilte biomasse. Dessuten er investeringsomkostningene for et anlegg til methanolsyntese fra hydrocarboner under til- bakeføring av carbondioxyd lavere enn for et tilsvarende anlegg uten carbondioxyd-tilbakeføring. Med særlig fordel blir ved et trekk ved oppfinnelsen gjær anvendt som mikroorganisme, dvs. carbondioxydet i den ved dyrkning av gjærens dannede avgass tilbakeført i syntesegassen eller i det syntesegassdannende trinn: Til sammenligning med f.eks. bakterier har gjær prin-sipielle fordeler: anlegg til kultivering av gjær kan drives usterilt. På grunn av den mindre forurensningsfare blir driftsberedskapen av anlegget vesentlig forhøyet, kravene til dyktighet og utdannelse av driftspersonale reduseres, In the return of carbon dioxide in the steam recovery step, the hydrocarbon return can be reduced. Thus, with the method according to the invention, the total yield of the hydrocarbon used for the production of methanol is increased. Likewise, the energy balance of the overall system is improved so that less heating medium is needed. This amount of energy can be advantageously used for drying the separated biomass. Moreover, the investment costs for a plant for methanol synthesis from hydrocarbons with carbon dioxide recirculation are lower than for a similar plant without carbon dioxide recirculation. With particular advantage, in a feature of the invention, yeast is used as a microorganism, i.e. the carbon dioxide in the waste gas produced by the cultivation of the yeast is fed back into the synthesis gas or in the synthesis gas-forming step: In comparison with e.g. bacteria have fundamental advantages over yeast: facilities for cultivating yeast can be operated non-sterile. Due to the reduced risk of contamination, the operational readiness of the plant is significantly increased, the requirements for skill and training of operating personnel are reduced,
og økonomien forbedres på grunn av de lavere omkostninger for forberedelsen av råstoffet. Dessuten er det en mindre mistanke om sunnhetsskadeligheten enn ved bakterier da gjær lenge har vært brukt i den menneskelige ernæring. Ved anvendelse i dyref6r er gjærprotein ofte overlegent over bakterieproteinet som angitt i litteraturen (f.eks. and the economy is improved due to the lower costs for the preparation of the raw material. In addition, there is less suspicion of harm to health than with bacteria, as yeast has long been used in human nutrition. When used in animal feed, yeast protein is often superior to bacterial protein as stated in the literature (e.g.
G. Cardini, SCP-products from methanol-grown yeasts, Dechema-Monographie, bind 8_3, 1979, sider 219-225). Til slutt er gjær vesentlig enklere å fraskille fra fermenteringsbrygget enn bakterier. G. Cardini, SCP-products from methanol-grown yeasts, Dechema-Monographie, volume 8_3, 1979, pages 219-225). Finally, yeast is significantly easier to separate from the fermentation brew than bacteria.
Hovedulempen ved gjær består i at den omdanner en høyere andel av carbonkilden til carbondioxyd enn bakterier. Jo større den spesifikke carbondioxydavgivelse er, desto lavere er utnyttelsen av carbonkilden og desto høyere og dyrere er deres forbruk hhv. innsats. Bakterier har det sammenligningsmessig høyeste innhold av proteiner og en relativt lav carbondioxydavgivelse. Dette betyr at bakterier oppviser den beste utnyttelse av carbonkilden. Da, som allerede nevnt, carbonkilden utgjør den vesentlige andel av omkostningene ved sluttproduktet, ble ved tidligere fremgangsmåter på grunn av den bedre utnyttelse av carbonkilden, bakterier anvendt som mikroorganismer. Derved ble bevisst ulempene ved bakterier, særlig nødvendigheten av sterile drif tsbetingelser, tatt på kjøpet. The main disadvantage of yeast is that it converts a higher proportion of the carbon source into carbon dioxide than bacteria. The greater the specific carbon dioxide emission, the lower the utilization of the carbon source and the higher and more expensive their consumption or effort. Bacteria have the comparatively highest content of proteins and a relatively low release of carbon dioxide. This means that bacteria show the best utilization of the carbon source. Since, as already mentioned, the carbon source makes up a significant proportion of the costs of the final product, in previous methods, due to the better utilization of the carbon source, bacteria were used as microorganisms. Thereby, the disadvantages of bacteria, in particular the need for sterile operating conditions, were consciously taken into consideration.
Ved foreliggende fremgangsmåte er det nå mulig å for-bedre utnyttelsen av carbonkilden ved anvendelsen av gjær slik at den ved tidligere fremgangsmåter angitte differanse i utnyttelsen av carbonkilden mellom bakterier og gjær praktisk talt blir utlignet. Samtidig oppnåes fordelene som gjær byr sammenlignet med bakterier. With the present method, it is now possible to improve the utilization of the carbon source when using yeast so that the difference in the utilization of the carbon source between bacteria and yeast indicated in previous methods is practically equalized. At the same time, the advantages that yeast offers compared to bacteria are achieved.
EksempelExample
Utnyttelsen av carbonkilden ved bakterier utgjør ifølge litteraturangivelser 0,45 til 0,55 kg enkeltcelleprotein pr. kg methanol. Ved gjær ligger denne verdi ved 0,4 til 0,45, altså ca. 10% lavere. According to literature, the utilization of the carbon source by bacteria amounts to 0.45 to 0.55 kg of single cell protein per kg of methanol. In the case of yeast, this value is 0.4 to 0.45, i.e. approx. 10% lower.
Av tabell I vil det sees at ved carbondioxydtilbake-føring i dampreformeringstrinnet blir tilførselen av hydrocarboner, f .eks. i jordgass, nedsatt med ca. 8%. Likeledes forbedres varmebalansen slik at det dannes overskuddsdamp som kan anvendes ved gjærtørringen. Derved innspares ytterligere 4% av jordgass for oppvarmningsformål. På denne måte blir altså forskjellen i utnyttelsen av carbonkilden mellom bakterier og gjær omtrent utlignet. From Table I, it will be seen that with carbon dioxide return in the steam reforming step, the supply of hydrocarbons, e.g. in natural gas, reduced by approx. 8%. Likewise, the heat balance is improved so that excess steam is formed which can be used for drying the yeast. This saves a further 4% of natural gas for heating purposes. In this way, the difference in the utilization of the carbon source between bacteria and yeast is roughly evened out.
Prinsipielt kan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen In principle, the method according to the invention can
også anvendes ved dyrkning av bakterier eller fungus. also used in the cultivation of bacteria or fungus.
Prinsipielt er det mulig å benytte carbondioxyd fraIn principle, it is possible to use carbon dioxide from
den dannede avgass ved dyrkning av mikroorganismer i et dyrkningsmedium tilført luft. Til dette må imidlertid carbondioxydet først fraskilles fra avgassen. Ved anvendelse av luft ved behandling med gass består avgassen overveiende av nitrogen med en liten mengde carbondioxyd, oxygen osv. For fraskill-else av det sterkt fortynnede carbondioxyd fra de øvrige a<y>gassbestanddeler (se gassbalansen ifølge tabell II) er imidlertid en kostbar prosess nødvendig som i det vesentlige omfatter følgende skritt: kompresjon av avgassen, carbon-dioxydfraskillelse (carbondioxydvasking, regenerering av det carbondioxydholdige vaskemiddel og dannelse av en carbon-dioxydrik fraksjon under nedsatt trykk, eller PSA), fornyet kompresjon av carbondioxydet for tilbakeføringen i syntesegass- og/eller methanoldannelsen. Disse skritt er så kost-bare at det utvundne carbondioxyd blir for dyrt da det mere økonomisk kan tilbakeføres. Ved en foretrukken utførelse av oppfinnelsen blir derfor som avgass anvendt avgassen som dannes ved dyrkning av mikroorganismer i et med oxygenanriket luft behandlet kulturmedium. I dette tilfelle er carbondioxydandelen i avgassen høyere enn i en med luft behandlet dannet avgass slik at carbondioxydfraskillelsen blir tilsvarende enklere og mere økonomisk. the produced off-gas during the cultivation of microorganisms in a culture medium supplied with air. For this, however, the carbon dioxide must first be separated from the exhaust gas. When using air for treatment with gas, the off-gas consists predominantly of nitrogen with a small amount of carbon dioxide, oxygen, etc. However, for the separation of the highly diluted carbon dioxide from the other a<y>gas components (see the gas balance according to table II) an expensive process necessary which essentially includes the following steps: compression of the exhaust gas, carbon dioxide separation (carbon dioxide washing, regeneration of the carbon dioxide-containing detergent and formation of a carbon dioxide-rich fraction under reduced pressure, or PSA), renewed compression of the carbon dioxide for the return in synthesis gas and/or the methanol formation. These steps are so expensive that the extracted carbon dioxide becomes too expensive as it can be returned more economically. In a preferred embodiment of the invention, therefore, the exhaust gas that is formed by growing microorganisms in a culture medium treated with oxygen-enriched air is used as exhaust gas. In this case, the carbon dioxide proportion in the exhaust gas is higher than in an air-treated exhaust gas, so that carbon dioxide separation becomes correspondingly easier and more economical.
Ifølge en annen variant av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det derfor særlig fordelaktig å behandle kulturmediet med oxygen. Den dannede avgass består derfor hovedsakelig av carbondkoxyd med bimengder av oxygen, vann, nitrogen og spor av methanol. Rensningen av denne avgass blir i dette tilfelle særlig enkel. Når en rensning av carbondioxydet forutsees, består restgassfraksjonen i det vesentlige av oxygen med mindre mengder av nitrogen. Denne gass blir ifølge en foretrukken utførelsesform med fordel anvendt som gass direkte til fermenteringen. According to another variant of the method according to the invention, it is therefore particularly advantageous to treat the culture medium with oxygen. The exhaust gas formed therefore mainly consists of carbon dioxide with additional amounts of oxygen, water, nitrogen and traces of methanol. The cleaning of this exhaust gas becomes particularly simple in this case. When a purification of the carbon dioxide is foreseen, the residual gas fraction essentially consists of oxygen with smaller amounts of nitrogen. According to a preferred embodiment, this gas is advantageously used as gas directly for the fermentation.
Da anvendelsen av rent oxygen også øker utbyttet av oxygen, forbedres renheten av carbondioxydet i avgassen ytterligere over en behandling med luft. As the use of pure oxygen also increases the yield of oxygen, the purity of the carbon dioxide in the exhaust gas is further improved by treatment with air.
Ved en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan avgassen som dannes ved dyrkning av mikroorganismene i et med oxygen behandlet kulturmedium, renses. De i avgassen inneholdte bestanddeler forstyrrer i alminnelighet ikke syntesegassdannelsen. Spor av forurens-ninger som er tilstede i avgass, eksempelvis klor, kan imidlertid fjernes ved f.eks. kjemisorpsjon. Om ønskes, kan avgassen renses ytterligere, f.eks. ifølge en videre utfør-elsesf orm av oppfinnelsen i et PSA-anlegg. På denne måte kan relativt enkelt et praktisk talt 100% rent, fuktig carbondioxyd utvinnes for tilbakeføring til syntesegassdannelse og/eller methanoldannelse. Ved en videre fordelaktig utfør-elsesform av oppfinnelsen kan avgassen renses ved en gassvaskning. Som allerede nevnt, kan restgassfraksjonen anvendes som gass direkte til fermenteringen. In a further embodiment of the method according to the invention, the exhaust gas which is formed when the microorganisms are cultivated in an oxygen-treated culture medium can be purified. The components contained in the exhaust gas generally do not interfere with synthesis gas formation. However, traces of pollutants present in exhaust gas, for example chlorine, can be removed by e.g. chemisorption. If desired, the exhaust gas can be further purified, e.g. according to a further embodiment of the invention in a PSA plant. In this way, a practically 100% pure, moist carbon dioxide can be relatively easily recovered for return to synthesis gas formation and/or methanol formation. In a further advantageous embodiment of the invention, the exhaust gas can be cleaned by gas washing. As already mentioned, the residual gas fraction can be used as gas directly for the fermentation.
Ved en fordelaktig variant av oppfinnelsen blir carbondioxydet foroppvarmet og tilblandet i de i syntesegassdannelsestrinnet tilførte hydrocarboner. In an advantageous variant of the invention, the carbon dioxide is preheated and mixed into the hydrocarbons added in the synthesis gas formation step.
I en videre utførelsesform av oppfinnelsen blir carbondioxydet tilblandet i råstoffet før syntesegassdannelsestrinnet og/eller i syntesegassen efter syntesegassdannelsestrinnet. Disse forholdsregler muliggjør en særlig fleksibel In a further embodiment of the invention, the carbon dioxide is mixed into the raw material before the synthesis gas formation step and/or in the synthesis gas after the synthesis gas formation step. These precautions enable a particularly flexible
tilpasning ved bestående anlegg for methanolfremstilling.adaptation of existing plants for methanol production.
Som syntesegassdannelsestrinn blir ifølge et annet fordelaktig trekk ved oppfinnelsen fortrinnsvis anvendt en dampreformering av hydrocarboner. Som hydrocarbonråstoff for syntesegassdannelsen kan med fordel methanol eller jordgass anvendes. According to another advantageous feature of the invention, a steam reforming of hydrocarbons is preferably used as the synthesis gas formation step. Methanol or natural gas can advantageously be used as hydrocarbon raw material for the formation of synthesis gas.
I det følgende vil ved en skjematisk skisse bli angitt et utførelseseksempel av oppfinnelsen. In the following, an embodiment of the invention will be indicated by means of a schematic sketch.
I skissen er skjematisk angitt et flyteskjema. Med be-tegnelsen 1 er angitt en damp-reformer som ved en ledning 4 tilføres jordgass og vanndamp. Den i damp-reformeren 1 dannede methanolsyntesegass (carbonmonoxyd og hydrogen) blir derpå syntetisert til methanol (referansetegn 2). Methanolen innføres i en fermentator 3 hvor et vandig kulturmedium er tilstede. Fermentatoren 3 blir ved en ikke angitt ledning tilført oxygen til behandling av kulturmediet samt nærings-salter. I fermentatoren dyrkes gjæren. Den ved veksten av gjæren dannede avgass avtrekkes fra fermentatoren 3. Da kulturmediet behandles med rent oxygen, består den utstrømmende avgass hovedsakelig av carbondioxyd med små bimengder av oxygen, vann, nitrogen og spor av methanol. Derfor er det ikke nødvendig å fjerne carbondioxydet fra avgassen. I stedet må den carbondioxydrike avgass bare ved en kompressor 8 som den tilføres ved en ledning 7, komprimeres. Derefter blir avgassen innført i damp-reformeren 1 - som regel sammen med satsen. A flowchart is schematically indicated in the sketch. The designation 1 denotes a steam reformer which is supplied with natural gas and water vapor via a line 4. The methanol synthesis gas (carbon monoxide and hydrogen) formed in the steam reformer 1 is then synthesized into methanol (reference symbol 2). The methanol is introduced into a fermenter 3 where an aqueous culture medium is present. The fermenter 3 is supplied with oxygen via an unspecified line to treat the culture medium and nutrient salts. The yeast is grown in the fermenter. The waste gas formed during the growth of the yeast is withdrawn from the fermenter 3. As the culture medium is treated with pure oxygen, the flowing waste gas consists mainly of carbon dioxide with small amounts of oxygen, water, nitrogen and traces of methanol. It is therefore not necessary to remove the carbon dioxide from the exhaust gas. Instead, the carbon dioxide-free exhaust gas must only be compressed by a compressor 8 to which it is supplied via a line 7. The exhaust gas is then introduced into the steam reformer 1 - usually together with the charge.
Den i de tre trinn forløpende prosess kan gjengis ved følgende typiske reaksjonsligninger: The three-stage process can be represented by the following typical reaction equations:
Damp- reformer:Steam reforms:
Det tilbakeførte carbondioxyd tjener derved til å redusere dannelsen av carbondioxyd fra jordgass og vann. The returned carbon dioxide thereby serves to reduce the formation of carbon dioxide from soil gas and water.
Methanolsyntese:Methanol Synthesis:
SCP- produksjon: SCP production:
x CH3OH + y 02+ z NH^+ salter = a SCP + b CO2+ c H20 x CH3OH + y 02+ z NH^+ salts = a SCP + b CO2+ c H20
Typiske verdier for a, b, x, y, z er (typisk sammen-setning av SCP ifølge E. Klug, Annual Report on Fermentation Processes, Academic Press, New York, bind 3, side 141 til 145) : Typical values for a, b, x, y, z are (typical composition of SCP according to E. Klug, Annual Report on Fermentation Processes, Academic Press, New York, volume 3, pages 141 to 145):
Anvendes gjær som mikroorganismer, er den i avgassen inneholdte carbondioxydmengde lik den som i praksis tilføres til dampreformeren. Overskudd av carbondioxyd kan trekkes av fra anlegget over ledningen 6. Eventuelt kan imidlertid det i overskudd dannede carbondioxyd tilføres til damp-ref ormeren. Blir i denne fremgangsmåtevariant mere methanol syntetisert enn fermentatoren kan bruke, kan methanol taes ut av anlegget over ledningen 9. If yeast is used as microorganisms, the amount of carbon dioxide contained in the exhaust gas is equal to that which is supplied to the steam reformer in practice. Excess carbon dioxide can be withdrawn from the plant via line 6. If necessary, however, the carbon dioxide formed in excess can be supplied to the steam refrigerator. If, in this process variant, more methanol is synthesized than the fermenter can use, methanol can be taken out of the plant via line 9.
Som sammendrag kan det fastslåes at den med anvendelse av avgassen fra en med oxygen, hhv. oxygenanriket luft med gass behandlet fermentator, vil øke utbyttet av den for methanolfremstilling anvendte jordgass. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen muliggjør særlig utnyttelsen av fordeler ved dyrkning av gjær, og dessuten unngåes ulempene derved, nemlig den dårligere utnyttelse av hydrocarbonkilden. As a summary, it can be determined that with the use of the exhaust gas from one with oxygen, or oxygen-enriched air with a gas-treated fermenter, will increase the yield of the natural gas used for methanol production. The method according to the invention makes it possible in particular to exploit the advantages of growing yeast, and furthermore avoids the disadvantages thereby, namely the poorer utilization of the hydrocarbon source.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843409138 DE3409138A1 (en) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | METHOD FOR PRODUCING PROTEIN-CONTAINING MATERIALS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO850977L true NO850977L (en) | 1985-09-16 |
Family
ID=6230333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO850977A NO850977L (en) | 1984-03-13 | 1985-03-12 | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PROTEIN CONTAINING MATERIALS |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3409138A1 (en) |
| GB (1) | GB2155482B (en) |
| IN (1) | IN161770B (en) |
| NO (1) | NO850977L (en) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1326582A (en) * | 1969-12-15 | 1973-08-15 | Exxon Research Engineering Co | Fermentation process using methanol and particular microorganisms |
| GB1353008A (en) * | 1970-07-21 | 1974-05-15 | Ici Ltd | Fermentation method and fermenter |
| GB1370892A (en) * | 1970-12-09 | 1974-10-16 | Ici Ltd | Microbiological production of protein |
| CH606422A5 (en) * | 1974-06-21 | 1978-10-31 | Mueller Hans Maennedorf | |
| US3981774A (en) * | 1975-09-30 | 1976-09-21 | Phillips Petroleum Company | Fermentation of oxygenated hydrocarbon compounds with thermophilic microorganisms |
| DE2633451C3 (en) * | 1976-07-24 | 1980-08-28 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Production of bacterial cell mass |
-
1984
- 1984-03-13 DE DE19843409138 patent/DE3409138A1/en active Granted
-
1985
- 1985-03-12 NO NO850977A patent/NO850977L/en unknown
- 1985-03-12 GB GB08506305A patent/GB2155482B/en not_active Expired
- 1985-03-13 IN IN184/MAS/85A patent/IN161770B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IN161770B (en) | 1988-01-30 |
| DE3409138C2 (en) | 1989-09-21 |
| GB8506305D0 (en) | 1985-04-11 |
| GB2155482B (en) | 1987-07-22 |
| GB2155482A (en) | 1985-09-25 |
| DE3409138A1 (en) | 1985-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Samson et al. | Improved performance of anaerobic digestion of Spirulina maxima algal biomass by addition of carbon-rich wastes | |
| US8178329B2 (en) | Process to produce organic compounds from synthesis gases | |
| US20240109028A1 (en) | Device and Method for the Sequestration of Atmospheric Carbon Dioxide | |
| US20090321349A1 (en) | Integrated systems for producing biogas and liquid fuel from algae | |
| NO332640B1 (en) | Isolated clostridium strains capable of producing ethanol from substrate containing gases as well as process for producing ethanol | |
| CN109790552A (en) | Method and apparatus for producing biogas | |
| EP3374489A2 (en) | Process for producing biomass using a gaseous substrate comprising co2 and methane | |
| US20080085536A1 (en) | Production of Cellulose in Halophilic Photosynthetic Prokaryotes (Cyanobacteria) | |
| NO850977L (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF PROTEIN CONTAINING MATERIALS | |
| CN1219071C (en) | Method for producing yeast extracellular trehalose by two step fermentation method | |
| Toran-Diaz et al. | The kinetics of ethanol production by Zymomonas mobilis on fructose medium | |
| JPS5860992A (en) | Preparation of hydrogen from green alga utilizing light and darkness cycle | |
| CN111979129A (en) | Method for converting methane into single-cell protein by using mixed microorganism system | |
| KR20210039848A (en) | Manufacturing of bio-methane for high purity bio-methane and method of producing bio-methane using the same | |
| CN104513847A (en) | Method for biosynthesizing poly-beta-hydroxy butyric acid (PHB) by utilizing mixed methane-oxidizing bacteria | |
| Shalita et al. | Ethanol production by Zymomonas mobilis CP4 from sugar cane chips | |
| CN1103817C (en) | Method for material- and energy-efficient use of biogas and installation for carrying out said method | |
| Zürrer et al. | Hydrogen Production from Lactate and Lactate-Containing Wastes by the Photosynthetic Bacterium Rho-dospirillum rubrum | |
| RU2797838C1 (en) | Method for utilization of carbon dioxide using microalgae chlorella | |
| JPS59198987A (en) | Effective utilization of cellulosic material | |
| Bharati et al. | Degradation of cellulose by mixed cultures of fermentative bacteria and anaerobic sulfur bacteria | |
| US20210371887A1 (en) | Method and apparatus for the utilization of zero fiber and other side streams | |
| US3525671A (en) | Anaerobic photosynthetic fermentation of hydrocarbons | |
| JP3544882B2 (en) | Carbon recycling type hydrogen production equipment | |
| JPH0438395B2 (en) |