RU2010131170A - Выделение высших спиртов из разбавленных водных растворов - Google Patents
Выделение высших спиртов из разбавленных водных растворов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2010131170A RU2010131170A RU2010131170/05A RU2010131170A RU2010131170A RU 2010131170 A RU2010131170 A RU 2010131170A RU 2010131170/05 A RU2010131170/05 A RU 2010131170/05A RU 2010131170 A RU2010131170 A RU 2010131170A RU 2010131170 A RU2010131170 A RU 2010131170A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alcohol
- water
- phase
- enriched
- butanol
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y02E50/17—
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
1. Способ выделения C3-C6 спирта из ферментационного бульона, содержащего микроорганизмы и C3-C6 спирт, включающий: ! a. повышение активности C3-C6 спирта в порции ферментационного бульона до, по крайней мере, обогащения C3-C6 спирта в этой порции; ! b. получение обогащенной C3-C6 спиртом жидкой фазы и обогащенной водой жидкой фазы из порции ферментационного бульона; и ! c. отделение обогащенной С3-С6 спиртом фазы от обогащенной водой фазы. ! 2. Способ по п.1, где соотношение C3-C6 спирта к воде в ферментационном бульоне меньше, чем около 9/91 (мас./мас.). ! 3. Способ по п.1, где соотношение C3-C6 спирта к воде в ферментационном бульоне меньше, чем около 6/94 (мас./мас.). ! 4. Способ по п.1, где соотношение C3-C6 спирта к воде в ферментационном бульоне меньше, чем около 3/97 (мас./мас.). ! 5. Способ по п.1, где стадию повышения активности выбирают из группы, включающей: ! a. добавление гидрофильного растворяемого вещества; ! b. дистилляцию паровой фазы, содержащей воду и C3-C6 спирт; ! c. обратный осмос; ! d. диализ; ! e. адсорбцию C3-C6 спирта на селективный к спирту адсорбент; ! f. экстракцию C3-C6 спирта в селективный к спирту экстрагент; !g. адсорбцию воды на селективный к воде адсорбент; и ! h. экстракцию воды в селективный к воде экстрагент. ! 6. Способ по п.1, где C3-C6 спиртом является пропанол, и соотношение C3-C6 спирта к воде в обогащенной С3-С6 спиртом фазе больше, чем около 0,2 (мас./мас.). ! 7. Способ по п.1, где C3-C6 спиртом является бутанол, и соотношение C3-C6 спирта к воде в обогащенной С3-С6 спиртом фазе больше, чем около 1 (мас./мас.). ! 8. Способ по п.1, где C3-C6 спиртом является пентанол, и соотношение C3-C6 спирта к воде в обогащенной С3-С6 спиртом фазе больше, чем около 4 (мас./мас.). ! 9. Способ по п.1,
Claims (159)
1. Способ выделения C3-C6 спирта из ферментационного бульона, содержащего микроорганизмы и C3-C6 спирт, включающий:
a. повышение активности C3-C6 спирта в порции ферментационного бульона до, по крайней мере, обогащения C3-C6 спирта в этой порции;
b. получение обогащенной C3-C6 спиртом жидкой фазы и обогащенной водой жидкой фазы из порции ферментационного бульона; и
c. отделение обогащенной С3-С6 спиртом фазы от обогащенной водой фазы.
2. Способ по п.1, где соотношение C3-C6 спирта к воде в ферментационном бульоне меньше, чем около 9/91 (мас./мас.).
3. Способ по п.1, где соотношение C3-C6 спирта к воде в ферментационном бульоне меньше, чем около 6/94 (мас./мас.).
4. Способ по п.1, где соотношение C3-C6 спирта к воде в ферментационном бульоне меньше, чем около 3/97 (мас./мас.).
5. Способ по п.1, где стадию повышения активности выбирают из группы, включающей:
a. добавление гидрофильного растворяемого вещества;
b. дистилляцию паровой фазы, содержащей воду и C3-C6 спирт;
c. обратный осмос;
d. диализ;
e. адсорбцию C3-C6 спирта на селективный к спирту адсорбент;
f. экстракцию C3-C6 спирта в селективный к спирту экстрагент;
g. адсорбцию воды на селективный к воде адсорбент; и
h. экстракцию воды в селективный к воде экстрагент.
6. Способ по п.1, где C3-C6 спиртом является пропанол, и соотношение C3-C6 спирта к воде в обогащенной С3-С6 спиртом фазе больше, чем около 0,2 (мас./мас.).
7. Способ по п.1, где C3-C6 спиртом является бутанол, и соотношение C3-C6 спирта к воде в обогащенной С3-С6 спиртом фазе больше, чем около 1 (мас./мас.).
8. Способ по п.1, где C3-C6 спиртом является пентанол, и соотношение C3-C6 спирта к воде в обогащенной С3-С6 спиртом фазе больше, чем около 4 (мас./мас.).
9. Способ по п.1, где C3-C6 спирт выбирают из группы, включающей пропанол, бутанол, пентанол и гексанол.
10. Способ по п.9, где C3-C6 спиртом является пропанол.
11. Способ по п.10, где пропанол выбирают из группы, включающей 1-пропанол и 2-пропанол.
12. Способ по п.9, где C3-C6 спиртом является бутанол.
13. Способ по п.12, где бутанол выбирают из группы, включающей 1-бутанол, 2-бутанол, трет-бутанол (2-метил-2-пропанол) и изобутанол (2-метил-1-пропанол).
14. Способ по п.12, где бутанолом является изобутанол (2-метил-1-пропанол).
15. Способ по п.9, где C3-C6 спиртом является пентанол.
16. Способ по п.15, где пентанол выбирают из группы, включающей 1-пентанол, 2-пентанол, 3-пентанол, 2-метил-1-бутанол, 3-метил-1-бутанол, 2-метил-2-бутанол, 3-метил-2-бутанол и 2,2-диметил-1-пропанол.
17. Способ по п.9, где C3-C6 спиртом является гексанол.
18. Способ по п.17, где гексанол выбирают из группы, включающей 1-гексанол, 2-гексанол, 3-гексанол, 2-метил-1-пентанол, 3-метил-1-пентанол, 4-метил-1-пентанол, 2-метил-2-пентанол, 3-метил-2-пентанол, 4-метил-2-пентанол, 2-метил-3-пентанол, 3-метил-3-пентанол, 3,3-диметил-1-бутанол, 2,2-диметил-1-бутанол, 2,3-диметил-1-бутанол, 2,3-диметил-2-бутанол, 3,3-диметил-2-бутанол и 2-этил-1-бутанол.
19. Способ по п.1, дополнительно включающий охлаждение обогащенной С3-С6 спиртом фазы для повышения соотношения C3-C6 спирта к воде в обогащенной C3-C6 спиртом фазе.
20. Способ по п.1, дополнительно включающий выделение C3-C6 спирта из обогащенной С3-С6 спиртом фазы способом, выбранным из группы, включающей дистилляцию, диализ, водную адсорбцию, экстракцию C3-C6 спирта экстракцией растворителем, контактирование с углеводородной жидкостью, которая не смешиваема с водой, и контактирование с гидрофильным соединением с получением первой фазы, содержащей C3-C6 спирт и воду, и второй фазы, содержащей C3-C6 спирт, где соотношение воды к C3-C6 спирту во второй фазе меньше, чем в первой фазе.
21. Способ по п.20, где вторая фаза содержит, по крайней мере, около 90% мас. C3-C6 спирта.
22. Способ по п.20, где вторая фаза содержит, по крайней мере, около 95% мас. C3-C6 спирта.
23. Способ по п.20, где вторая фаза содержит, по крайней мере, около 99% мас. C3-C6 спирта.
24. Способ по п.20, где стадия выделения включает дистилляцию обогащенной С3-С6 спиртом фазы, где первая фаза содержит паровую фазу, содержащую C3-C6 спирт и воду, и где вторая фаза содержит высококипящий продукт, содержащий C3-C6 спирт.
25. Способ по п.1, дополнительно включающий объединение ферментационного бульона с обогащенной водой фазой со стадии (c) или высококипящим продуктом по п.24, до стадии повышения активности C3-C6 спирта.
26. Способ по п.1, дополнительно включающий после стадии повышения активности перенос оставшейся порции разбавленного водного раствора в ферментер.
27. Способ по п.26, где оставшаяся порция включает примеси, и способ дополнительно включает удаление, по крайней мере, части примесей из, по крайней мере, части оставшейся порции до проведения стадии переноса.
28. Способ по п.1, где ферментационный бульон содержит примеси, и отношение примеси к C3-C6 спирту в обогащенной C3-C6 спиртом жидкой фазе больше, чем отношение в обогащенной водой фазе.
29. Способ по п.1, где стадия повышения активности включает дистилляцию паровой фазы, содержащей воду и C3-C6 спирт, и конденсацию паровой фазы, и способ дополнительно включает обработку порции ферментационного бульона для удаления воды перед дистилляцией или одновременно с ней способом, выбранным из группы, включающей:
a. селективное удаление воды;
b. селективное связывание воды; и
c. селективное отбрасывание воды.
30. Способ по п.1, где стадия повышения активности включает дистилляцию паровой фазы, содержащей воду и C3-C6 спирт, и конденсацию паровой фазы, и способ дополнительно включает обработку порции ферментационного бульона для удаления воды перед дистилляцией или одновременно с ней способом, выбранным из группы, включающей:
a. добавление гидрофильного растворяемого вещества;
b. добавление источника углерода;
c. обратный осмос;
d. диализ;
e. адсорбцию C3-C6 спирта на селективный к спирту адсорбент;
f. экстракцию C3-C6 спирта на селективный к спирту экстрагент;
g. адсорбцию воды на селективный к воде адсорбент; и
h. экстракцию воды в селективный к воде экстрагент.
31. Способ по п.1, где стадия повышения активности включает дистилляцию паровой фазы, содержащей воду и C3-C6 спирт, и конденсацию паровой фазы, и способ дополнительно включает обработку обогащенной C3-C6 спиртом фазы для удаления воды способом, выбранным из группы, включающей:
a. селективное удаление воды;
b. селективное связывание воды; и
c. селективное отбрасывание воды.
32. Способ по п.1, где стадия повышения активности включает дистилляцию паровой фазы, содержащей воду и C3-C6 спирт, и конденсацию паровой фазы, и способ дополнительно включает обработку обогащенной C3-C6 спиртом фазы для удаления воды способом, выбранным из группы, включающей:
a. добавление гидрофильного растворяемого вещества;
b. добавление источника углерода;
c. обратный осмос;
d. диализ;
e. адсорбцию C3-C6 спирта на селективный к спирту адсорбент;
f. экстракцию C3-C6 спирта в селективный к спирту экстрагент;
g. адсорбцию воды на селективный к воде адсорбент; и
h. экстракцию воды в селективный к воде экстрагент.
33. Способ по п.1, где отношение C3-C6 спирта к воде в обогащенной С3-С6 спиртом фазе больше, чем отношение C3-C6 спирта к воде в ферментационном бульоне в, по крайней мере, около 5 раз.
34. Способ по п.1, где стадия повышения активности включает дистилляцию паровой фазы, содержащей воду и C3-C6 спирт, и конденсацию паровой фазы.
35. Способ по п.34, где стадию дистилляции проводят при давлении ниже атмосферного и при температуре от около 20°C до около 95°C.
36. Способ по п.35, где стадию дистилляции проводят в дистилляционном сосуде.
37. Способ по п.36, где порция ферментационного бульона имеет температуру от около 20°C до около 95°C до введения в дистилляционный сосуд.
38. Способ по п.37, где порцию ферментационного бульона обрабатывают под давлением ниже атмосферного в дистилляционном сосуде.
39. Способ по п.38, дополнительно включающий, после стадии дистилляции, перенос оставшейся порции ферментационного бульона из дистилляционного сосуда в ферментер.
40. Способ по п.39, где ферментер находится под атмосферным давлением.
41. Способ по п.39, где ферментер находится под давлением ниже атмосферного.
42. Способ по п.39, где ферментер находится под давлением выше атмосферного.
43. Способ по п.34, где стадию дистилляции проводят под давлением от около 0,025 бар до около 10 бар.
44. Способ по п.34, где стадию дистилляции проводят в ферментере.
45. Способ по п.34, где C3-C6 спирт выбирают из группы, включающей пропанолы, бутанолы, пентанолы и гексанолы.
46. Способ по п.45, где C3-C6 спиртом является пропанол.
47. Способ по п.46, где пропанол выбирают из группы, включающей 1-пропанол и 2-пропанол.
48. Способ по п.45, где C3-C6 спиртом является бутанол.
49. Способ по п.48, где бутанол выбирают из группы, включающей 1-бутанол, 2-бутанол, трет-бутанол (2-метил-2-пропанол) и изобутанол (2-метил-1-пропанол).
50. Способ по п.48, где бутанолом является изобутанол (2-метил-1-пропанол).
51. Способ по п.45, где C3-C6 спиртом является пентанол.
52. Способ по п.51, где пентанол выбирают из группы, включающей 1-пентанол, 2-пентанол, 3-пентанол, 2-метил-1-бутанол, 3-метил-1-бутанол, 2-метил-2-бутанол, 3-метил-2-бутанол, 2,2-диметил-1-пропанол.
53. Способ по п.45, где C3-C6 спиртом является гексанол.
54. Способ по п.53, где гексанол выбирают из группы, включающей 1-гексанол, 2-гексанол, 3-гексанол, 2-метил-1-пентанол, 3-метил-1-пентанол, 4-метил-1-пентанол, 2-метил-2-пентанол, 3-метил-2-пентанол, 4-метил-2-пентанол, 2-метил-3-пентанол, 3-метил-3-пентанол, 3,3-диметил-1-бутанол, 2,2-диметил-1-бутанол, 2,3-диметил-1-бутанол, 2,3-диметил-2-бутанол, 3,3-диметил-2-бутанол и 2-этил-1-бутанол.
55. Способ по п.34, дополнительно включающий охлаждение обогащенной С3-С6 спиртом фазы для повышения отношения C3-C6 спирта к воде в обогащенной C3-C6 спиртом фазе.
56. Способ по п.34, дополнительно включающий выделение C3-C6 спирта из обогащенной С3-С6 спиртом фазы способом, выбранным из группы, включающей дистилляцию, диализ, водную адсорбцию, экстракцию C3-C6 спирта экстракцией растворителем, контактирование с углеводородной жидкостью, которая не смешиваема с водой, и контактирование с гидрофильным соединением с получением первой фазы, содержащей C3-C6 спирт и воду, и второй фазы, содержащей C3-C6 спирт, где соотношение воды к C3-C6 спирту во второй фазе меньше, чем в первой фазе.
57. Способ по п.56, где вторая фаза содержит, по крайней мере, около 90% мас. C3-C6 спирта.
58. Способ по п.56, где вторая фаза содержит, по крайней мере, около 95% мас. C3-C6 спирта.
59. Способ по п.56, где вторая фаза содержит, по крайней мере, около 99% мас. C3-C6 спирта.
60. Способ по п.56, где стадия выделения содержит дистилляцию обогащенной С3-С6 спиртом фазы, где первая фаза содержит паровую фазу, содержащую C3-C6 спирт и воду, и вторая фаза содержит высококипящий продукт, содержащий C3-C6 спирт.
61. Способ по п.34, где паровая фаза содержит азеотроп воды и C3-C6 спирта.
62. Способ по п.61, где отношение C3-C6 спирта к воде в обогащенной C3-C6 спиртом фазе больше, чем отношение в азеотропе.
63. Способ по п.1, дополнительно включающий переработку обогащенной С3-С6 спиртом фазы.
64. Способ по п.63, где стадию переработки выбирают из группы, включающей:
a. дистилляцию практически чистого C3-C6 спирта из обогащенной С3-С6 спиртом фазы;
b. дистилляцию азеотропа C3-C6 спирта из обогащенной С3-С6 спиртом фазы;
c. контактирование обогащенной С3-С6 спиртом фазы с селективным к C3-C6 спирту адсорбентом;
d. превращение C3-C6 спирта в обогащенной С3-С6 спиртом фазе в олефин; и
e. объединение обогащенной С3-С6 спиртом фазы с углеводородной жидкостью, которая не смешиваема с водой.
65. Способ по п.63, где стадия переработки включает объединение обогащенной С3-С6 спиртом фазы с углеводородной жидкостью, которая не смешиваема с водой, где объединение дает единую однородную фазу.
66. Способ по п.63, где стадия переработки включает объединение обогащенной С3-С6 спиртом фазы с углеводородной жидкостью, которая не смешиваема с водой, где объединение дает легкую фазу и тяжелую фазу, где отношение C3-C6 спирта к воде в легкой фазе больше, чем отношение C3-C6 спирта к воде в тяжелой фазе.
67. Способ выделения C3-C6 спирта из ферментационного бульона, содержащего микроорганизмы и C3-C6 спирт, включающий:
a. снижение активности воды в порции ферментационного бульона до, по крайней мере, обогащения C3-C6 спирта в порции;
b. образование обогащенной водой жидкой фазы и обогащенной С3-С6 спиртом фазы из порции ферментационного бульона; и
c. разделение обогащенной водой фазы и обогащенной С3-С6 спиртом фазы.
68. Способ получения C3-C6 спирта, включающий:
a. культивирование микроорганизма в ферментационной среде для получения C3-C6 спирта;
b. повышение активности C3-C6 спирта в порции ферментационной среды до, по крайней мере, обогащения C3-C6 спирта в ферментационной среде;
c. образование обогащенной C3-C6 спиртом жидкой фазы и обогащенной водой фазы из порции ферментационной среды;
d. отделение обогащенной С3-С6 спиртом фазы от обогащенной водой фазы; и
e. перенос обогащенной водой фазы в ферментационную среду на стадии a.
69. Способ по п.68, где стадией культивирования является метод, выбранный из группы, включающей:
a. периодическую ферментацию,
b. периодическую ферментацию с добавлением субстрата,
c. непрерывную ферментацию,
d. ферментацию с рециркуляцией клеток,
e. способ ферментной реакции.
70. Способ по п.68, где микроорганизм выбирают из группы, включающей Clostridium butyricum, Clostridium acetobutylicum, Clostridium saccharoperbutylacetonicum и Clostridium beijerickii.
71. Способ по п.68, где микроорганизмом является резистентный к температуре микроорганизм.
72. Способ по п.71, где микроорганизм жизнеспособен при температурах от около 20°C до около 95°C.
73. Способ по п.72, где микроорганизм обладает производительностью, по крайней мере, около 0,5 г/л в час.
74. Способ получения C3-C6 спирта, включающий:
a. гидролиз сырья, содержащего полисахарид и, по крайней мере, одно другое соединение для получения ферментируемых продуктов гидролиза;
b. ферментацию, по крайней мере, порции ферментируемых продуктов гидролиза в ферментационной среде с получением C3-C6 спирта, где ферментационная среда дополнительно содержит, по крайней мере, одно неферментированное соединение;
c. повышение активности C3-C6 спирта из порции ферментационной среды до, по крайней мере, обогащения C3-C6 спиртом в ферментационной среде;
d. получение обогащенной C3-C6 спиртом жидкой фазы и обогащенной водой фазы из порции ферментационной среды;
e. отделение обогащенной С3-С6 спиртом фазы от обогащенной водой фазы; и
f. отделение, по крайней мере, одного не ферментированного соединения от ферментационной среды, обогащенной водой фазы или обеих.
75. Способ по п.74, где стадия гидролиза включает осахаривание.
76. Способ по п.74, где, по крайней мере, две из стадий гидролиза, ферментации и повышения активности C3-C6 спирта, проводят одновременно в течение, по крайней мере, части времени.
77. Способ по п.74, где стадию ферментации проводят с микроорганизмом, который способен гидролизовать сырье.
78. Способ получения продукта из C3-C6 спирта в ферментационном бульоне, содержащем микроорганизмы и C3-C6 спирт, включающий:
a. дистилляцию паровой фазы, содержащей воду и C3-C6 спирт из ферментационного бульона;
b. взаимодействие C3-C6 спирта в паровой фазе с получением продукта.
79. Способ по п.78, где С3-C6 спиртом является пропанол, и отношение С3-C6 спирта к воде в паровой фазе больше, чем около 0,2 (мас./мас.).
80. Способ по п.78, где С3-C6 спиртом является бутанол, и отношение С3-C6 спирта к воде в паровой фазе больше, чем около 1 (мас./мас.).
81. Способ по п.78, где С3-C6 спиртом является пентанол, и отношение С3-C6 спирта к воде в паровой фазе больше, чем около 4 (мас./мас.).
82. Способ по п.78, где стадию взаимодействия проводят в присутствии катализатора.
83. Способ по п.82, где катализатором является гетерогенный катализатор.
84. Способ получения C3-C6 спирта, включающий:
a. культивирование микроорганизма в ферментационной среде с получением C3-C6 спирта;
b. повышение активности C3-C6 спирта в порции ферментационной среды;
c. дистилляцию порции ферментационной среды с получением паровой фазы, содержащей воду и C3-C6 спирт, и жидкой фазы, и
d. перенос жидкой фазы в ферментационную среду.
85. Способ по п.84, где отношение C3-C6 спирта к воде в порции ферментационной среды на стадии b меньше, чем около 7,5/92,5 (мас./мас.).
86. Способ по п.84, где отношение C3-C6 спирта к воде в порции ферментационной среды на стадии b меньше, чем около 5,0/95 (мас./мас.).
87. Способ по п.84, где отношение C3-C6 спирта к воде в порции ферментационной среды на стадии b меньше, чем около 2,5/97,5 (мас./мас.).
88. Способ по п.84, где стадию повышения активности выбирают из группы, включающей:
a. добавление гидрофильного растворяемого вещества;
b. дистилляцию паровой фазы, содержащей воду и С3-С6 спирт;
c. обратный осмос;
d. диализ;
e. адсорбцию C3-C6 спирта на селективный к спирту адсорбент;
f. экстракцию C3-C6 спирта в селективный к спирту экстрагент;
g. адсорбцию воды на селективный к воде адсорбент; и
h. экстракцию воды в селективный к воде экстрагент.
89. Способ по п.84, где C3-C6 спирт выбирают из группы, включающей пропанол, бутанол, пентанол и гексанол.
90. Способ по п.89, где C3-C6 спиртом является пропанол.
91. Способ по п.90, где пропанол выбирают из группы, включающей 1-пропанол и 2-пропанол.
92. Способ по п.89, где C3-C6 спиртом является бутанол.
93. Способ по п.92, где бутанол выбирают из группы, включающей 1-бутанол, 2-бутанол, трет-бутанол (2-метил-2-пропанол) и изобутанол (2-метил-1-пропанол).
94. Способ по п.92, где бутанолом является изобутанол (2-метил-1-пропанол).
95. Способ по п.89, где C3-C6 спиртом является пентанол.
96. Способ по п.95, где пентанол выбирают из группы, включающей 1-пентанол, 2-пентанол, 3-пентанол, 2-метил-1-бутанол, 3-метил-1-бутанол, 2-метил-2-бутанол, 3-метил-2-бутанол, 2,2-диметил-1-пропанол.
97. Способ по п.89, где C3-C6 спиртом является гексанол.
98. Способ по п.97, где гексанол выбирают из группы, включающей 1-гексанол, 2-гексанол, 3-гексанол, 2-метил-1-пентанол, 3-метил-1-пентанол, 4-метил-1-пентанол, 2-метил-2-пентанол, 3-метил-2-пентанол, 4-метил-2-пентанол, 2-метил-3-пентанол, 3-метил-3-пентанол, 3,3-диметил-1-бутанол, 2,2-диметил-1-бутанол, 2,3-диметил-1-бутанол, 2,3-диметил-2-бутанол, 3,3-диметил-2-бутанол и 2 этил-1-бутанол.
99. Способ по п.84, где жидкая фаза содержит примеси, и способ дополнительно включает удаление, по крайней мере, части примесей из, по крайней мере, части жидкой фазы до стадии переноса.
100. Способ по п.84, где стадия повышения активности C3-C6 спирта включает стадию, выбранную из группы, включающей:
a. селективное удаление воды;
b. селективное связывание воды; и
c. селективное отбрасывание воды.
101. Способ по п.84, где стадию повышения активности выбирают из группы, включающей:
a. добавление гидрофильного растворяемого вещества;
b. добавление источника углерода;
c. обратный осмос;
d. диализ;
e. адсорбцию C3-C6 спирта на селективный адсорбент; и
f. адсорбцию воды в селективный адсорбент.
102. Способ по п.84, дополнительно включающий стадию конденсации паровой фазы с получением обогащенной C3-C6 спиртом жидкой фазы и обогащенной водой жидкой фазы, и отделение обогащенной С3-С6 спиртом фазы от обогащенной водой фазы.
103. Способ по п.102, дополнительно включающий обработку обогащенной С3-С6 спиртом фазы для удаления воды методом, выбранным из группы, включающей:
a. селективное удаление воды;
b. селективное связывание воды; и
c. селективное отбрасывание воды.
104. Способ по п.102, дополнительно включающий обработку обогащенной С3-С6 спиртом фазы для удаления воды методом, выбранным из группы, включающей:
a. добавление гидрофильного растворяемого вещества;
b. добавление источника углерода;
c. обратный осмос;
d. диализ;
e. адсорбцию C3-C6 спирта на селективный к спирту адсорбент;
f. экстракцию C3-C6 спирта в селективный к спирту экстрагент;
g. адсорбцию воды на селективный к воде адсорбент; и
h. экстракцию воды в селективный к воде экстрагент.
105. Способ по п.102, где отношение C3-C6 спирта к воде в обогащенной С3-С6 спиртом фазе больше, чем отношение C3-C6 спирта к воде в ферментационной среде, в, по крайней мере, около 5 раз.
106. Способ по п.84, где стадию дистилляции проводят под давлением ниже атмосферного давления и при температуре от около 20°C до около 95°C.
107. Способ по п.106, где порция ферментационной среды содержит микроорганизмы, и где стадию дистилляции проводят в дистилляционном сосуде.
108. Способ по п.107, где порция ферментационной среды имеет температуру от около 20°C до около 95°C до введения в дистилляционный сосуд.
109. Способ по п.107, где порцию ферментационной среды обрабатывают при давлении ниже атмосферного в дистилляционном сосуде.
110. Способ по п.84, где ферментацию проводят при атмосферном давлении.
111. Способ по п.84, где ферментацию проводят под давлением ниже атмосферного.
112. Способ по п.84, где ферментацию проводят под давлением выше атмосферного.
113. Способ по п.84, где стадию дистилляции проводят под давлением от около 0,025 бар до около 10 бар.
114. Способ по п.102, дополнительно включающий стадию охлаждения обогащенной С3-С6 спиртом фазы для повышения содержания C3-C6 спирта в обогащенной С3-С6 спиртом фазе.
115. Способ по п.102, дополнительно включающий выделение C3-C6 спирта из обогащенной С3-С6 спиртом фазы способом, выбранным из группы, включающей дистилляцию, диализ, водную адсорбцию, экстракцию C3-C6 спирта экстракцией растворителем, контактирование с углеводородной жидкостью, которая не смешиваема с водой, и контактирование с гидрофильным соединением с получением первой фазы, включающей C3-C6 спирт и воду, и второй фазы, включающей C3-C6 спирт, где отношение воды к C3-C6 спирту во второй фазе меньше, чем в первой фазе.
116. Способ по п.115, где выделенный C3-C6 спирт содержит, по крайней мере, около 90% мас. C3-C6 спирта.
117. Способ по п.115, где выделенный C3-C6 спирт содержит, по крайней мере, около 95% мас. C3-C6 спирта.
118. Способ по п.115, где выделенный C3-C6 спирт содержит, по крайней мере, около 99% мас. C3-C6 спирта.
119. Способ по п.115, где стадия выделения включает дистилляцию обогащенной С3-С6 спиртом фазы с получением паровой фазы, содержащей C3-C6 спирт и воду, и высококипящего продукта, содержащего C3-C6 спирт.
120. Способ по п.119, где высококипящий продукт содержит, по крайней мере, около 90% мас. C3-C6 спирта.
121. Способ по п.119, где высококипящий продукт содержит, по крайней мере, около 95% мас. C3-C6 спирта.
122. Способ по п.119, где высококипящий продукт содержит, по крайней мере, около 99% мас. C3-C6 спирта.
123. Способ по п.84, где паровая фаза содержит азеотроп воды и C3-C6 спирта.
124. Способ по п.102, дополнительно включающий переработку обогащенной C3-C6 спиртом фазы.
125. Способ по п.124, где стадию переработки выбирают из группы, включающей:
a. дистилляцию практически чистого C3-C6 спирта из обогащенной С3-С6 спиртом фазы;
b. дистилляцию азеотропа C3-C6 спирта из обогащенной С3-С6 спиртом фазы;
c. контактирование обогащенной С3-С6 спиртом фазы с селективным к C3-C6 спирту адсорбентом; и
d. объединение обогащенной С3-С6 спиртом фазы с углеводородной жидкостью, которая не смешиваема с водой.
126. Способ по п.124, где стадия переработки включает объединение обогащенной С3-С6 спиртом фазы с углеводородной жидкостью, которая не смешиваема с водой, где объединение дает одну однородную фазу.
127. Способ по п.124, где стадия переработки включает объединение обогащенной С3-С6 спиртом фазы с углеводородной жидкостью, которая не смешиваема с водой, где объединение дает легкую фазу и тяжелую фазу, где отношение C3-C6 спирта к воде в легкой фазе больше, чем в тяжелой фазе.
128. Способ по п.84, где стадией культивирования является метод, выбранный из группы, включающей:
a. периодическую ферментацию,
b. периодическую ферментацию с добавлением субстрата,
c. непрерывную ферментацию,
d. ферментацию с рециркуляцией клеток,
e. способ ферментативной реакции.
129. Способ по п.84, где микроорганизм выбирают из группы, включающей Clostridium butyricum, Clostridium acetobutylicum, Clostridium saccharoperbutylacetonicum и Clostridium beijerickii.
130. Способ по п.84, где микроорганизмом является резистентный к температуре микроорганизм.
131. Способ по п.84, где микроорганизм жизнеспособен при температуре от около 20°C до около 95°C.
132. Способ по п.84, где производительность микроорганизма составляет, по крайней мере, около 0,5 г/л в час.
133. Способ выделения C3-C6 спирта из разбавленного водного раствора, который содержит первое количество C3-C6 спирта, включающий:
a. дистилляцию порции разбавленного водного раствора до паровой фазы, содержащей C3-C6 спирт и воду, где паровая фаза содержит от около 1% мас. до около 45% мас. первого количества C3-C6 спирта из порции разбавленного водного раствора; и
b. конденсацию паровой фазы.
134. Способ по п.133, где паровая фаза содержит от около 2% мас. до около 40% мас. C3-C6 спирта из разбавленного водного раствора.
135. Способ по п.133, где паровая фаза содержит от около 3% мас. до около 35% мас. C3-C6 спирта из разбавленного водного раствора.
136. Способ по п.133, где паровая фаза содержит от около 4% мас. до около 30% мас. C3-C6 спирта из разбавленного водного раствора.
137. Способ по п.133, где паровая фаза содержит от около 5% мас. до около 25% мас. C3-C6 спирта из разбавленного водного раствора.
138. Способ по п.133, дополнительно включающий получение обогащенной C3-C6 спиртом жидкой фазы и обогащенной водой жидкой фазы из конденсированной паровой фазы.
139. Способ по п.138, дополнительно включающий разделение обогащенной С3-С6 спиртом фазы и обогащенной водой фазы.
140. Способ по п.133, где стадия дистилляции представляет собой одностадийную дистилляцию.
141. Способ по п.133, где C3-C6 спиртом является пропанол.
142. Способ по п.133, где C3-C6 спиртом является бутанол.
143. Способ по п.133, где C3-C6 спиртом является пентанол.
144. Способ по п.133, где C3-C6 спиртом является гексанол.
145. Способ по п.133, где отношение C3-C6 спирта к воде в разбавленном водном растворе составляет меньше, чем около 9/91 (мас./мас.).
146. Способ по п.133, где отношение C3-C6 спирта к воде в разбавленном водном растворе составляет меньше, чем около 6/94 (мас./мас.).
147. Способ по п.133, где отношение C3-C6 спирта к воде в разбавленном водном растворе составляет меньше, чем около 3/97 (мас./мас.).
148. Способ по п.133, где стадия дистилляции является адиабатической.
149. Способ по п.133, где стадия дистилляции является изотермической.
150. Способ по п.133, где обогащение спирта из разбавленного водного раствора в конденсированный пар составляет, по крайней мере, около 5 раз.
151. Способ по п.133, где обогащение спирта из разбавленного водного раствора в конденсированный пар составляет, по крайней мере, около 10 раз.
152. Способ по п.133, где обогащение спирта из разбавленного водного раствора в конденсированный пар составляет, по крайней мере, около 15 раз.
153. Способ работы модернизированной установки по производству этанола, включающей зону предварительной обработки, несколько зон ферментации и бражную колонну для получения C3-C6 спирта, включающий:
a. предварительную обработку сырья для получения ферментируемых сахаров в зоне предварительной обработки;
b. культивирование микроорганизма в ферментационной среде, включающей ферментируемые сахара, в первой зоне ферментации с получением C3-C6 спирта;
c. обработку порции ферментационной среды, содержащей C3-C6 спирт, для удаления порции C3-C6 спирта;
d. возврат обработанной порции ферментационной среды в первую зону ферментации; и
e. перенос ферментационной среды из первой зоны ферментации в бражную колонну.
154. Способ по п.153, где выход C3-C6 спирта на модернизированной установке составляет, по крайней мере, около 80% от эквивалента C3-C6 спирта к максимальному выходу этанола на установке до модернизации.
155. Способ по п.153, где выход C3-C6 спирта на модернизированной установке составляет, по крайней мере, около 90% от эквивалента C3-C6 спирта к максимальному выходу этанола на установке до модернизации.
156. Способ по п.153, где выход C3-C6 спирта на модернизированной установке составляет, по крайней мере, около 95% от эквивалента C3-C6 спирта к максимальному выходу этанола на установке до модернизации.
157. Способ экстракции C3-C6 спирта из водного раствора, включающий контактирование водного раствора с кислым селективным к спирту экстрагентом на основе амина.
158. Способ по п.157, где кислый экстрагент на основе амина получают подкислением раствора органического амина.
159. Способ по п.157, где две фазы образуются после контактирования.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1714107P | 2007-12-27 | 2007-12-27 | |
| US61/017,141 | 2007-12-27 | ||
| US2156708P | 2008-01-16 | 2008-01-16 | |
| US2155808P | 2008-01-16 | 2008-01-16 | |
| US61/021,495 | 2008-01-16 | ||
| US61/021,567 | 2008-01-16 | ||
| US61/021,558 | 2008-01-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010131170A true RU2010131170A (ru) | 2012-02-10 |
Family
ID=45852990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010131170/05A RU2010131170A (ru) | 2007-12-27 | 2008-12-23 | Выделение высших спиртов из разбавленных водных растворов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2010131170A (ru) |
-
2008
- 2008-12-23 RU RU2010131170/05A patent/RU2010131170A/ru not_active Application Discontinuation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Qureshi et al. | Recovery of butanol from fermentation broth by gas stripping | |
| RU2012102626A (ru) | Извлечение высших спиртов из разбавленных водных растворов | |
| US8304588B2 (en) | Recovery of higher alcohols from dilute aqueous solutions | |
| EP2011879B1 (en) | Process for producing ethanol | |
| WO2011003962A2 (en) | Improved gas stripping process for the recovery of solvents from fermentation broths | |
| US9790523B2 (en) | Energy efficient batch recycle method for the production of biomolecules | |
| JP7224481B2 (ja) | 近接沸騰生成物を回収するためのプロセス | |
| CN108026058B (zh) | 由呋喃制造1,4-丁二醇和四氢呋喃的方法 | |
| US20120220003A1 (en) | Method for continuously separating organic materials of interest from fermentation | |
| Song et al. | Conceptual design of water separation process in glycerol-based acrylic acid production | |
| CA3021002A1 (en) | Method and system for producing products by fermentation | |
| US20150252397A1 (en) | Continuous biotransformation of substituted aromatic carboxylic acids to their selective aldehydes and alcohols | |
| US20230183163A1 (en) | Method for preparing alkyl carboxylic acid ester and apparatus for preparing alkyl carboxylic acid ester | |
| RU2010131170A (ru) | Выделение высших спиртов из разбавленных водных растворов | |
| KR102224268B1 (ko) | 트리메틸올프로판의 제조장치 및 이를 이용한 제조방법 | |
| KR102439214B1 (ko) | 아크릴산의 제조 방법 | |
| US20150166457A1 (en) | Method for the Production of Terephthalic Acid and the Derivatives Thereof | |
| KR101710857B1 (ko) | 미생물 배양액으로부터 1,3-프로판디올과 2,3-부탄디올의 분리 및 정제방법 | |
| CN110437031B (zh) | 一种木醋液加氢工艺 | |
| CN113480406B (zh) | 一种1,3-丁二醇及其制备方法 | |
| CN113072427B (zh) | 一种回收丙二醇醚和丙二醇的方法 | |
| CN209778706U (zh) | 一种固体酸催化低沸点醇酯化的连续系统 | |
| CN115626902A (zh) | 葡萄糖连续制备5-羟甲基糠醛的方法 | |
| EP1813590A1 (en) | Process for recovering an ester |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20130109 |