UA114465C2 - Спосіб перетворення целюлозного матеріалу в етанол - Google Patents

Спосіб перетворення целюлозного матеріалу в етанол Download PDF

Info

Publication number
UA114465C2
UA114465C2 UAA201205118A UAA201205118A UA114465C2 UA 114465 C2 UA114465 C2 UA 114465C2 UA A201205118 A UAA201205118 A UA A201205118A UA A201205118 A UAA201205118 A UA A201205118A UA 114465 C2 UA114465 C2 UA 114465C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
fraction
ethanol
temperature
reactor
pressure
Prior art date
Application number
UAA201205118A
Other languages
English (en)
Inventor
Крістенсен Берге Хольм
Герлах Лєна Хольм
Original Assignee
Інбікон А/С
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Інбікон А/С filed Critical Інбікон А/С
Publication of UA114465C2 publication Critical patent/UA114465C2/uk

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
    • C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/245—Stationary reactors without moving elements inside placed in series
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B1/00—Preparatory treatment of cellulose for making derivatives thereof, e.g. pre-treatment, pre-soaking, activation
    • C08B1/003—Preparation of cellulose solutions, i.e. dopes, with different possible solvents, e.g. ionic liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B15/00—Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0057—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid beta-D-Xylans, i.e. xylosaccharide, e.g. arabinoxylan, arabinofuronan, pentosans; (beta-1,3)(beta-1,4)-D-Xylans, e.g. rhodymenans; Hemicellulose; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H6/00—Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H8/00—Macromolecular compounds derived from lignocellulosic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/12—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing fuels or solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/02—Means for pre-treatment of biological substances by mechanical forces; Stirring; Trituration; Comminuting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/04—Phase separators; Separation of non fermentable material; Fractionation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/09—Means for pre-treatment of biological substances by enzymatic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M45/00—Means for pre-treatment of biological substances
    • C12M45/20—Heating; Cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02—Monosaccharides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00—Preparation of peptides or proteins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/14—Multiple stages of fermentation; Multiple types of microorganisms or re-use of microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/56—Lactic acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13B—PRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B20/00—Purification of sugar juices
    • C13B20/16—Purification of sugar juices by physical means, e.g. osmosis or filtration
    • C13B20/165—Purification of sugar juices by physical means, e.g. osmosis or filtration using membranes, e.g. osmosis, ultrafiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K1/00—Glucose; Glucose-containing syrups
    • C13K1/02—Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of cellulosic materials
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/18—De-watering; Elimination of cooking or pulp-treating liquors from the pulp
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002—Chemical plants
    • B01J2219/00004—Scale aspects
    • B01J2219/00006—Large-scale industrial plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P2201/00—Pretreatment of cellulosic or lignocellulosic material for subsequent enzymatic treatment or hydrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P2203/00—Fermentation products obtained from optionally pretreated or hydrolyzed cellulosic or lignocellulosic material as the carbon source
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

Винахід належить до способу перетворення целюлозного матеріалу, такого як різана солома і кукурудзяні стебла, і побутових відходів в етанол і інші продукти. Целюлозний матеріал піддають безперервній гідротермічній попередній обробці без додавання хімікатів і отримують рідину і фракцію волокон. Фракцію волокна піддають ферментативному розм'якшенню і зацукровуванню. Спосіб за даним винаходом включає: проведення гідротермічної попередньої обробки, піддаючи целюлозний матеріал щонайменше одній операції вимочування, і проходження целюлозного матеріалу щонайменше через один реактор високого тиску, і піддавання целюлозного матеріалу щонайменше одній операції віджимання з утворенням фракції волокон і рідкої фракції; вибір температури і часу перебування на гідротермічній попередній обробці так, щоб зберігалася волокниста структура сировини і щонайменше 80 % лігніну утримувалося у фракції волокон.

Description

Трякетаацяня соми, Зерію
Ген фр ; ренні Колки и, | Лінжнкх, МКС ОКО каояхСЇ Квдюання се) Си НИЄ НО Не - | вар сеї в ння рр упипиидецн | сз Іістасяння 0200 ТК жор . т г.
КО фхпростнот іш |. ж , ст
З Пд, ре - ен екиннтнексснс Ірюрк СЯ я й її ; - звстттаня
Ех п воля Ї Евра. І пи адднанеснся Е | і
Я-х ТОореннннкнуув Рринія Джі рення їукя ня г | і з почи МИ Е Е Н ! ; Е ТЕ |: у венілох ---ї вц ДУ винних
Фіг. 1
Галузь техніки
Даний винахід стосується надійних способів для економічно ефективного («(|« енергозберігаючого перетворення лігноцелюлозної біомаси в етанол і інші продукти на основі безперервної гідротермічної попередньої обробки з подальшими ферментативним гідролізом, бродінням з отриманням етанолу і витяганням.
Передумови винаходу
Лігноцелюлозна біомаса містить різну кількість целюлози, геміцелюлози, лігніну і невелику кількість білка, пектину, воску, хлориду калію і інших неорганічних сполук. Лігноцелюлозну біомасу треба розуміти в її широкому значенні, тобто вона, крім деревини, залишків продуктів землеробства, сільськогосподарських культур, що використовуються як джерело енергії, містить також різні типи відходів, як промислових, так і побутових. Целюлозна біомаса є величезним ресурсом, що погано використовується, і в деяких випадках створює проблему з видаленням відходів. Однак, гексоза з целюлози може бути перетворена дріжджами в паливний етанол, на який є попит, що зростає. Пентозу з геміцелюлози досі не вдається перетворити в етанол в промисловому масштабі, але вже розробляються декілька обіцяючих етанологенних мікроорганізмів, здатних перетворювати пентози і гексози.
Вартість виробництва паливного етанолу з лігноцелюлозної сировини в цей час набагато вище, ніж з крохмальної/цукрової сировини.
До останнього часу вартість целюлозних ферментів для конверсії заздалегідь обробленої целюлозної сировини в здатний до бродіння цукор була понадміру високою.
Ця вартість була сильно знижена завдяки успішній дослідницькій роботі, проведеній компаніями Момо7утез і бзепепсог, спонсорованій Департаментом енергії США.
Однак, потрібне більше зниження витрат, щоб добитися рентабельного використання величезних кількостей лігноцелюлозної сировини.
Попередній рівень
У більшості способів попереднього рівня сировину дроблять або мелють в порошок, який потім змішують з водою, щоб отримати рідку масу. Це має декілька недоліків: - велике споживання енергії для розмелювання або дроблення; - великі капітальні і експлуатаційні витрати на розмелювання або дроблення;
Зо - потрібні великі кількості рідини, щоб суспендувати частинки в масу, що піддається перекачуванню насосом, яку можна обробляти; - важко знову видалити рідину механічним водозливом.
Крім того, велика частина способів попереднього рівня перевірялася тільки в лабораторному масштабі, і вони не змогли запропонувати рішення для переходу на промисловий масштаб.
Перетворення целюлозного матеріалу в етанол звичайно включає попередню обробку целюлози до власне гідролізу в здатний до бродіння цукор, щоб зробити целюлозу доступною для ферментів або хімічних реагентів. Сумарний вплив підвищених температур, часу перебування і хімічних реактивів називається ступенем серйозності процесу. Це означає, що одні і ті ж результати можуть бути досягнуті, наприклад, при більш короткому часі перебування, якщо температура буде вищою. Щоб зробити целюлозу доступною для целюлаз, в більшості способів попередньої обробки згідно з попереднім рівнем техніки прагнуть розчинити і видалити як можна більше геміцелюлози і лігніну, щоб утворити більш великі "пори" і зробити можливим більший контакт між целюлозою і целюлазою. Проблема, пов'язана з інгібіторами, що утворюються при цьому типі попередньої обробки, вирішується різними шляхами, такими, як введення етапу детоксифікації або шляхом як можна найшвидшого видалення розчинених компонентів.
У "Пе АїЇсойпої Техіроок", третє видання 1999, розділ 9, 9У.5. Тоїап проводить огляд процесу виробництва паливного етанолу з целюлозної біомаси, реалізованого на пілотній установці корпорації Іодеп.
Тоїап підкреслює, що процес попередньої обробки необхідний, щоб зробити целюлозу доступною для ферментів, і порівнює З операції: - попередня обробка на основі розчинника, де органічний розчинник розчиняє лігнін. Однак лігнін не вважається істотним бар'єром для целюлози. - Лужна попередня обробка, в якій не утворюється фурфураль, але повідомляється про деструкцію геміцелюлози. - Для Іодеп переважна попередня обробка розбавленою кислотою, оскільки вона є м'якою для геміцелюлози і дає матеріал з високою площею поверхні. Внаслідок цього способу лігнін деполімеризується, але не розчиняється, і низькі рівні кислоти усувають необхідність її витягання. Внаслідок попередньої обробки згідно Іодеп волокниста структура сировини руйнується, і вона отримує мутну текстуру і темно-коричневий колір.
Целюлази виробляються головним чином з грибка Тгісподегта в навантаженій рідкій культурі в ферментаційних чанах. Отримання ферментів на спиртовому заводі має ті переваги, що очищення, концентрування і зберігання можуть бути опущені, і деяка частина гідролізного цукру може використовуватися для отримання ферменту.
Згідно з попередньою обробкою по Іодеп, сировина подається в гідролізний чан як рідка маса із вмістом твердої фази 15-20 95 або з таким, який може бути оброблений. Перемішування в чані більш слабке, ніж звичайно застосовується в ферментаційному чані, але повинне бути достатнім, щоб втримувати тверді частинки диспергованими і переміщувати матеріал. Гідроліз триває 5-7 днів. В'язкість зменшується, і частинки лігноцелюлози стають дрібнішими. Буде перетворено близько 80-95 95 целюлози, а решта є недоступним для ферментів, оскільки воно покрите лігніном.
При ферментативному перетворенні целюлози в глюкозу проблемою є інгібування продуктами целобіози і глюкози. Часто пропонувалося провести процес одночасного зацукровування і ферментації (55), щоб подолати інгібування продуктами глюкози на рВ- глюкозидазі. Однак процес одночасного зацукровування і ферментації (55/Е) має неоптимальні робочі умови, оскільки оптимальні температури для ферментів (50 С) і дріжджів (28 "С) дуже далекі одна від одної, а середня температура (37 "С) несе ризик забруднення мікробами. Іншою можливістю є отримувати В-глюкозидазу окремо, що вносить додаткові витрати за рахунок додаткового процесу ферментації. У (осдеп було вибрано розвивати штами Тгісподегта, щоб отримувати більше р-глюкозидази.
Тоїап описує різке зниження швидкості перетворення. Через 24 години вона складає менше за 2 95 від початкової швидкості. Причини цього падіння до кінця незрозумілі.
Тоїап перелічує декілька можливостей поліпшення ефективності ферментів: - більше ферменту, менше часу, що, однак, згідно з авторами даного винаходу і Тоїап, розглядається як недолік з економічної точки зору. - Рецикл ферменту, що, однак, вимагає подальших досліджень. - Безперервні або періодичні системи подачі. Це може забезпечити високу концентрацію
Зо целюлози протягом всього часу. - Кращі целюлазні ферменти. Вже було проведено багато досліджень, але цей підхід може розвиватися і далі з новими технологіями в молекулярній біології. - Нові реактори. Вже було проведено багато досліджень, але при оцінці нових реакторів було б корисним краще розуміння того, як діють ферменти. - Краща попередня обробка. Цей підхід широко досліджувався, однак все ще може бути поліпшений.
Після гідролізу нерозчинений матеріал, в основному лігнін і залишкову целюлозу, відділяють від рідкої фракції на пластинчатому і рамному фільтрі, 2-3 рази промивають водою для отримання високої міри витягання цукру. Рідку фракцію закачують в ферментаційні чани, тверду фракцію піддають розпилювальному сушінню і спалюють для отримання енергії для заводу.
Тоїап посилається на роботу, що продовжується, по пошуку мікроорганізмів, які можуть ферментувати Сз цукор в етанол, що в той час ще не було успішним.
Звіт МКЕЇ 99-10600/18 "Реактори кислотного гідролізу, система періодичної дії. Розробка технологічного процесу і оцінка вартості важливого обладнання в процесі перетворення біомаси в етанол" описує, що серйозною проблемою є корозія обладнання в кислих умовах і при високих температурах (високий ступінь складності) У періодичних процесах додатковою проблемою для обладнання є те, що температура коливається між максимальною робочою температурою і температурою завантаження.
Патент О5 5,503,996 (Тогде)Ю описує прегідроліз лігноцелюлози, в якому кислий розчин проходить через частинки лігноцелюлози з видаленням розчинних компонентів по мірі їх утворення, в якому використовується проточна система, де рідина рухається відносно твердої лігноцелюлози. При прегідролізі гаряча біомаса розділяється на тверду фракцію і гідролізат, причому останній містить більше за 90 95 геміцелюлозних цукрів, до 25 95 целюлозних цукрів і 20-50 95 лігніну Класона. Спосіб патенту ОЗ 5,503,996 досягає такого ступеня гідролізу при відносно малій кількості доданої кислоти.
Патент 05 6,228,177 (Тогде) описує спосіб гарячого промивання після попередньої обробки, щоб запобігти повторному осадженню/конденсації лігніну на целюлозу. Гаряче промивання проводиться при температурі близько 140 "С, що значно нижче, ніж температура попередньої обробки. Кислота додається або на попередній обробці, або під час гарячого промивання. Після бо гарячого промивання була виміряна поліпшена засвоюваність целюлази. При об'єднанні двох процесів, описаних Тогдеї, розчиняється істотна частка лігніну (20-50 95), велика частина якого вимивається разом з геміцелюлозою при гарячому промиванні. Однак промивну воду із сумішшю геміцелюлозних цукрів і розчиненого лігніну дуже важко перетворити в товарні продукти з економічною вигодою.
У Епегкет Тесппоіодіех, Канада, розроблений "ПЕРШИЙ" спосіб попередньої обробки, в якій сировина просочується кислотою з подальшою швидкою обробкою паром. Перевагою цього способу є те, що він працює при високому відношенні сухої маси до рідини. Використання кислоти приводить до різних проблем, таких, як утворення інгібіторів і додаткові витрати, пов'язані з витяганням і обробкою кислоти.
Патент ОЗ 6,555,350 В2 (Вігдіце Анйгіпд і Аппе Веїїпда Тпотзеп) описує спосіб попередньої обробки, оснований на лужному мокрому окисленні або паровому вибуху, де фракція, що виходить з бродіння з отриманням етанолу, обробляється мікроорганізмами для створення біогазу і для зниження вмісту інгібуючих речовин у відпрацьованій воді до рівня, що дозволяє повернути більш значну її частину на процес, ніж в способі без біогазу.
Документ 5 2005/0069998 (ВаїйПевіего5) описує спосіб попередньої обробки без використання кислоти або інших хімічних реактивів. Цей спосіб оснований на паровому вибуху з подальшим розділенням на рідку і тверду фракції. Тверду фракцію піддають одночасному оцукренню і ферментації (З55Е), використовуючи стійкий до тепла штам дріжджів, щоб вирішити проблему різних оптимальних температур, описану Тоїап. Описується, що цей спосіб не є безперервним, і що реактор відкривають і закривають вручну. Відсутні які-небудь вказівки на те, як збільшити масштаб способу до масштабів промислового виробництва.
Витрата енергії для отримання етанолу із зерна є відносно високою через високу потребу в парі для ректифікації, випаровування, нагрівання і т.д. Повна витрата на кг етанолу в сучасних процесах доходить до приблизно 3,25 Мкал пари і 0,33 Мкал, або 0,38 кВт'год. електрики, що відповідає приблизно 5095 вищої теплотворної здатності етанолу (7 Мкал/кг). Щоб задовольнити ці вимоги, більшість спиртових заводів мають парогенераторне обладнання, але отримують електрику від мережі. Деякі спиртові заводи мають теплоелектростанцію (ТЕЦ), здатну проводити всю пару і електрику, необхідні для процесу виробництва, але з'єднані з мережею, яка дозволяє їм отримувати і постачати помірні кількості електрики.
Зо Витрата енергії для отримання етанолу з лігноцелюлозної сировини, такої, як солома зернових і кукурудзяні стебла, при застосуванні способів, описаних в рівні техніки, набагато більше у відношенні як пари, так і електрики, ніж для виробництва на основі крохмалю/цукру.
Тому об'єднання з теплоелектростанцією (ТЕЦ) представляє великий інтерес.
Огляд сучасного стану в цій галузі пропонується в статті "Со-ргодисіп ої бБіо-еїнапої, еіІесігсйу апа Неаї їот Біотав5 гезідце" У.Н. Кейп еї аї, представленій на 12-ій Європейській конференції і технологічній виставці по застосуванню біомаси для енергії, промисловості і захисту клімату, 2002.
У цій статті порівнюються наявні виробництва етанолу на основі крохмалю/цукроносних зернових культур з виробництвом етанолу з целюлози, що розробляється.
У статті пропонується термічна конверсія істотної кількості нездатних до бродіння залишків в парогазовій системі з внутрішньоцикловою газифікацією вугілля для повного забезпечення потреби в парі і електриці для виробничого процесу і отримання надлишку електрики для передачі в мережу, що приводить до сумарної ефективності використання енергії 56-68 Об.
У статті підкреслюється, що - не існує ферментаційної системи, прийнятної для ферментації пентоз з геміцелюлозної фракції, - потрібно щонайменше 10-кратне підвищення ефективності витрат на целюлазу, - витрата води в 3-5 раз вища, ніж при отриманні етанолу з крохмалю/цукру, і - потрібно скоротити капітальні витрати на 30 95, щоб досягнути вартості отримання етанолу, конкурентоздатної з вартістю отримання етанолу з цукро-/крохмаленосних злаків.
У звіті МКЕГ "Дослідження поєднання виробництва біоетанолу" робиться висновок, що є велика вигода в об'єднанні заводу по виробництву спирту з целюлозного матеріалу з теплоелектростанцією (ТЕЦ), і що ця вигода буде ще більше при поєднанні з ТЕЦ, яка працює на викопному паливі. Деякими основними перевагами є: - знижені капітальні витрати, - легкий доступ до дешевої пари і електрики, - обладнання для спалення залишків лігніну/у целюлози, - знижені експлуатаційні витрати, - надійне постачання паливом, бо - доступ до встановлених мереж передачі і перерозподілу біоелектрики.
У звіті підкреслюється, що поводження з лігніном і його спільне спалення зможуть привести до технічних проблем, оскільки лігнін є матеріалом, що дуже відрізняється від вугілля.
Іншою проблемою, підкресленою в звіті, є складність досягнення економії на масштабі тільки залишків лігноцелюлози, оскільки перевезення на великі відстані недопустимі як по екологічних, так і по економічних причинах. У звіті пропонується розробляти способи використання суміші залишків лігноцелюлози і сировини з крохмалю/цукру або енергію лігноцелюлозних злаків, щоб отримати економію від підвищення масштабу виробництва.
Опис винаходу
Першим аспектом даного винаходу є установка і спосіб для перетворення целюлозного матеріалу, такого, як різана солома і кукурудзяні стебла, рубані суцільні рослини зернових кукурудзи, жом цукрової тростини і побутові відходи, в етанол і інші продукти, причому целюлозний матеріал містить в основному целюлозу, лігнін, геміцелюлозу і золу. У способі по першому аспекту даного винаходу целюлозний матеріал (званий також сировиною) очищають і піддають безперервній гідротермічній попередній обробці без додавання кислот або основ, або інших хімічних реактивів, які повинні витягуватися, і отримують рідину ії фракцію волокон. Тоді як для застосування рідкої фракції існують різні альтернативи, фракцію волокон піддають ферментативному розм'якшенню і зацукровуванню. Спосіб включає, крім того, бродіння з отриманням етанолу і виділення продукту. Спосіб по першому аспекту даного винаходу включає: - здійснення гідротермічної попередньої обробки, піддаючи целюлозний матеріал щонайменше одній операції вимочування, і проведення целюлозного матеріалу щонайменше через один реактор високого тиску, що задає зону високого тиску реактора, яка працює при підвищеному тиску; причому целюлозний матеріал нагрівають до температури від 170 до 230 "С, і піддають целюлозний матеріал щонайменше одній операції віджимання, утворюючи фракцію волокон і рідку фракцію; - вибір температури і часу перебування на гідротермічній попередній обробці здійснюють так, щоб зберігалася волокниста структура сировини і щонайменше 80 95 лігніну утримувалося у фракції волокон; - вивантаження віджатої фракції волокон із зони високого тиску реактора в розташовану
Зо нижче по схемі закриту зону, яка знаходиться при більш низькому тиску, ніж зона високого тиску реактора, з одночасним збиранням пари, що виділяється, без доступу повітря; - вивантаження рідкої фракції з реактора високого тиску у другу закриту зону, яка знаходиться при більш низькому тиску, ніж зона високого тиску реактора, з одночасним збиранням пари, що виділяється, без доступу повітря.
Перший аспект винаходу стосується також установки для перетворення целюлозного матеріалу в етанол і інші продукти, причому целюлозний матеріал містить щонайменше целюлозу, лігнін, геміцелюлозу і золу, яка включає пристрій для очищення целюлозного матеріалу, пристрій для гідротермічної попередньої обробки, щоб піддати целюлозний матеріал безперервній гідротермічній попередній обробці без додавання кислот або основ, або інших хімічних реактивів, які потрібно витягувати, причому ця установка підходить для отримання рідини і фракції волокон, крім того, установка включає структуру для проведення ферментативного розм'якшення і зацукровування фракції волокон, і структуру для бродіння з отриманням етанолу і витягання продукту, причому пристрій гідротермічної попередньої обробки влаштований так, щоб здійснювати гідротермічну попередню обробку, піддаючи целюлозний матеріал щонайменше одній операції вимочування; і де установка включає: - щонайменше один реактор високого тиску, через який може проводитись целюлозний матеріал, причому щонайменше один реактор високого тиску задає зону високого тиску реактора, яка може працювати при підвищеному тиску; причому реактор високого тиску влаштований так, щоб нагрівати целюлозний матеріал до температури від 170 до 230 "С, крім того, реактор високого тиску включає пристрій віджимання для віджимання целюлозного матеріалу, щоб тим самим отримати фракцію волокон і рідку фракцію, відповідно до чого пристрій для гідротермічної попередньої обробки виконаний так, щоб утримувати такі температури і час перебування на гідротермічній попередній обробці, щоб зберігалася волокниста структура сировини і щонайменше 80 95 лігніну утримувалося у фракції волокон; - механізм вивантаження фракції волокон для вивантаження віджатої фракції волокон із зони високого тиску реактора в розташовану нижче по схемі закриту зону, яка знаходиться при більш низькому тиску, ніж зона високого тиску реактора, з одночасним збиранням пари, що утворюється, без доступу повітря;
- механізм вивантаження рідкої фракції для вивантаження рідкої фракції з реактора високого тиску у другу закриту зону, яка знаходиться при більш низькому тиску, ніж зона високого тиску реактора, з одночасним збиранням пари, що виділяється, без доступу повітря.
У варіантах реалізації винаходу реактор високого тиску може утворювати або знаходитися в пристрої для гідротермічної попередньої обробки.
Спосіб і установка згідно з даним винаходом можуть також забезпечувати, необов'язкове, об'єднання з виробництвом етанолу з цукрової/крохмальної сировини і, необов'язкове об'єднання з теплоелектроцентраллю (ТЕЦ).
Метою переважних варіантів реалізації винаходу є поліпшити економічну і екологічну ефективність конверсії целюлозного матеріалу в етанол. Щоб досягнути цього, бажано, щоб: - спосіб давав, крім етанолу, залишковий органічний продукт з низьким вмістом КСІ, який можна було б перетворити в більшу кількість енергії, ніж потрібно для процесу, - спосіб міг використовувати сировину різних типів так щоб можна було використати найбільш вигідну сировину, - всі компоненти целюлозного матеріалу перетворювалися б в товарні продукти, - процес був безперервним, - всі технологічні етапи могли проводитись при високій концентрації сухої маси, - не було води, що відходить, - використання додаткової води було дуже низьким, - щоб виробництво було надійним і безпечним, - не було ризику забруднення повітря, - щоб виробництво етанолу було стабільним.
У переважних варіантах реалізації винаходу деякими заходами для досягнення цих цілей є: - застосування гідротермічної попередньої обробки на основі вимочування-віджимання з низьким ступенем впливу, що дозволяє зберегти щонайменше 80 95 лігніну, що містився в целюлозному матеріалі, у фракції волокон в твердій формі. - збирання пари, що виділилася в процесі гідротермічної попередньої обробки, і повторне її використання в процесах випаровування, - використання конденсату з процесів випаровування як додаткової води,
Зо - використання всіх рідин, що не зброджуються, як сировини або добрива, - використання твердих речовин, нездатних до бродіння, як твердого біопалива для генерування більшої кількості енергії, ніж використовується в процесі.
Замість того, щоб використовувати проточну систему, в якій рідина повинна переміщатися відносно твердої фази, в способі по винаходу переважно використовується система замочування-вичавлювання.
У даному контексті вимочування передбачає, що є достатньо рідини, щоб істотну частину її можна було видалити за допомогою вибраного пристрою віджимання. Віджимання передбачає, що істотна частина рідини знов видаляється механічними засобами.
Операції вимочування-віджимання вимагають, щоб зберігалася волокниста структура сировини. Тому переважно, щоб спосіб здійснювався при високому вмісті досить великих частинок.
При застосуванні операцій вимочування-віджимання: - можна виключити або щонайменше скоротити потребу в енергії і в дробленні і розмелюванні, що дорого коштують, - відношення води до сухої маси целюлозного матеріалу можна знизити до 6:1 або навіть нижче, - надійний контакт між твердими речовинами і рідиною можна забезпечити при більш високій концентрації сухої твердої маси в реакторі, ніж в проточній системі, - обладнання здатне працювати з великими об'єктами, такими, як книги і великі шматки невикористаної їжі з побутових відходів, і готувати їх до процесу розм'якшення. Навіть нездатні до бродіння об'єкти, такі, як шматки пластмаси, можуть пройти гідротермічну попередню обробку і відсортовуватися після розм'якшення.
На відміну від більшої частини способів попереднього рівня, видалення максимально можливої кількості геміцелюлози і лігніну з фракції волокон під час попередньої обробки не є метою способу згідно з винаходом. Хоч заявники не хочуть бути пов'язаними якою-небудь конкретною теорією, вони вважають, що лігнін плавиться в присутності води, і гідрофобний лігнін буде утворювати мікрокраплі, які затвердіють при знижених температурах і утворять мікрочастинки без будь-якого або з дуже малим ефектом захисту целюлози. Коли геміцелюлозу і лігнін не треба видаляти з фракції волокон, попередня обробка може пройти при більш 60 низькому ступені впливу.
Робота в умовах низького ступеня впливу має наступні переваги: - можна не використовувати кислоти і основи, які потрібно витягувати, що істотно економить капітальні і експлуатаційні витрати, оскільки можна обійтися без регенераційного обладнання, також істотно знижуються проблеми з корозією, - можна зберегти волокнисту структуру сировини, - зменшується утворення інгібіторів, - розчиняється дуже мало лігніну.
Далі детальніше описуються деякі етапи переважних варіантів реалізації винаходу.
Очищення сировини
Оскільки целюлозний матеріал часто містить домішки, такі, як камені, пісок і інші небажані об'єкти, вигідно очищати його до деякої міри. У випадку деяких типів сухої сировини, такої, як солома, виникають проблеми з пилом, оскільки вона приводить до поганих виробничих умов, небезпеки зайняття і вибуху пилу. Вологі каменевловлювачі будуть одночасно очищати целюлозний матеріал від каменів, піску і інших важких предметів і змочувати целюлозний матеріал, що вирішить проблеми з пилом. Якщо целюлозний матеріал треба кришити, вигідно кришити його після того, як він був змочений в каменевловлювачі, оскільки більшість целюлозних матеріалів легше кришити, коли вони мокрі. Вологі каменевловлювачі можна об'єднувати з етапом попереднього вимочування, що пояснюється пізніше, так, щоб реактор попереднього вимочування діяв також як каменевловлювач. Гідротермічна попередня обробка з вимочуванням-віджиманням - Гідротермічна попередня обробка проводиться як екстракція гарячою водою, даючи в результаті фракцію волокон, що містить основну частину целюлози, більш ніж 80 95 вказаного лігніну, що був в целюлозному матеріалі, і рідку фракцію, що містить деякі С5 цукри з геміцелюлози, велику частину вказаних лужних хлоридів, що містяться в целюлозному матеріалі, і велику частину інгібіторів ферментації (головним чином оцтову кислоту), що отримуються при гідротермічній попередній обробці. - Целюлозний матеріал пропускають через щонайменше один реактор високого тиску, що задає зону високого тиску реактора, яка працює при підвищеному тиску, причому целюлозний матеріал нагрівають до температури від 170 до 230"С для здійснення гідротермічної попередньої обробки. Температура може складати від 180 до 210 "С, наприклад від 190 до 20076. - Вивантаження фракції волокон із зони високого тиску реактора в розташовану нижче по схемі зону високого тиску, яка знаходиться при більш низькому тиску, ніж зона високого тиску реактора, з одночасним збиранням пари, що виділяється, без доступу повітря. Переважний вміст сухої маси становить 20-60 95, більш переважно 30-50 95 і найбільш переважно 35-45 95. - Вивантаження рідкої фракції з реактора високого тиску в розташовану вище зону високого тиску, яка знаходиться при більш низькому тиску, ніж зона високого тиску реактора, з одночасним збиранням пари, що виділяється, без доступу повітря.
Один перший етап гідротермічної попередньої обробки може включати вимочування при атмосферному тиску і температурах до 100 "С, яке може пройти в рідкій фракції, що містить оцтову кислоту, з подальшого етапу. Метою вимочування є витіснити повітря з сировини і забезпечити насичення всієї сировини рідиною. Наступною метою є використати частину енергії рідкої фракції для підвищення температури сировини. Іншими цілями етапу вимочування є підвищити вміст сухої речовини в рідкій фракції і просочити сировину органічними кислотами, що утворюються на більш пізніх етапах.
До або під час переходу до наступного етапу треба провести операцію віджимання целюлозного матеріалу. Цілями операції віджимання є підвищити концентрацію твердої фази, уникнути нагрівання непотрібної рідини і перевести розчинений матеріал в рідку фракцію.
Наступним етапом може бути обробка високим тиском при температурах від 170 "С до приблизно 230 "С, що проводиться, наприклад, як процес ідеального витіснення з високим вмістом твердої фази. Висока температура досягається додаванням гарячої води або пари.
Якщо додають пару, частина її буде конденсуватися на більш холодному целюлозному матеріалі. Додавання води або пари дозволяє цьому технологічному етапу діяти як друга операція вимочування.
Щоб досягти бажаної економічної вигоди, щонайменше стадія гідротермічної попередньої обробки, що проводиться при високому тиску, переважно повинна здійснюватися при високій концентрації твердої сухої маси в реакторі. Таким чином, реактор переважно наповнений на 100 95, і для об'ємистої сировини опцією, що передбачається, є ущільнення. Часто економічно ефективним рішенням є реактори безперервної дії з високим вмістом сухої твердої речовини, бо основані на гвинтовому пристрої, але у разі 100 95-ного наповнення транспортної функції гвинтового пристрою може бути недостатньо. Тому варіанти реалізації реактора можуть включати пристрої з двома взаємно зачіпними гвинтами або пристрій з одним гвинтом з поворотно-поступальним осьовим рухом. На виробництві промислового масштабу ці реактори і гвинтові пристрої будуть настільки великими, що вони зможуть легко обертатися з великими предметами.
Попередня обробка засновується на обробці водою без додавання кислот, основ або інших хімічних реактивів, які потрібно витягувати. Це означає, що від сировини в рідку фракцію (екстракт) переноситься менше сухої речовини, ніж в більшості інших способів попередньої обробки.
Перенесення лігніну звичайно буде складати менше 20 95 від первинного вмісту в сировині.
Істотна частина геміцелюлози звичайно буде гідролізуватися, але в основному в олігомери і розчинні полімери, з яких в рідку фракцію буде переноситися тільки мала частина.
Те, що кислота не додається, дозволяє целюлозному матеріалу зберегти волокнисту структуру, яка бажана, щоб провести вказані операції віджимання, і це означає низьке утворення інгібіторів ферментації. Крім того, малі кількості інгібіторів (в основному оцтова кислота) будуть сконцентровані в рідкій фракції з попередньої обробки, де, якщо необхідно, з низькими витратами можна провести детоксифікацію. Детоксифікація, якщо вона необхідна, для способу згідно з винаходом переважно проводиться з допомогою МНЗ.
Концентрація твердої сухої маси при замочуванні буде становити 10-20 95, а після віджимання 30-40 95, так що приблизно 2,5-3,5 кг рідини на кг твердої сухої маси додається при вимочуванні і знов віддаляється при віджиманні.
Кожний етап замочування і віджимання буде переносити суху масу з твердої в рідку фракцію.
Головною метою гідротермічної попередньої обробки згідно з винаходом є зробити целюлозу доступною для ферментативного гідролізу/атаки. У відмінність, наприклад, від способу Тогдеї, особливою метою є не видалення геміцелюлози і лігніну з фракції волокон, а нейтралізація їх захисту целюлози. Хоч заявники не хочуть бути пов'язаними якою-небудь конкретною теорією, вони вважають, що коли лігнін розплавляється в присутності води, гідрофобний лігнін буде утворювати мікрокраплі, які будуть тверднути при знижених температурах і утворювати мікрочастинки без будь-якого або лише з малим ефектом захисту целюлози. В умовах плавлення лігніну при гідротермічній попередній обробці геміцелюлоза буде гідролізуватися до такої міри, що вона більше не буде захищати целюлозу від атаки ферментів. Вважається також, що в умовах плавлення лігніну буде зникати кристалічність целюлози, що вигідно для досягнення ефективного ферментативного гідролізу, однак волокниста структура целюлозного матеріалу буде зберігатися. Щоб поліпшити виділення розплавленого лігніну з целюлозних волокон, сировину піддають дії зсувних зусиль. Вони зітруть лігнін з целюлози і полегшать утворення вільних гідрофобних крапель лігніну. Краплі, очевидно, покриті гідрофільними сполуками, що виходять головним чином з частково гідролізованої геміцелюлози. Несподівано виявилося, що отримані в результаті мікрочастинки лігніну чинять дуже малу інгібуючу дію або взагалі ніякої інгібуючої дії на ферментативний гідроліз і бродіння з отриманням етанолу, основане на дріжджах. Основною перевагою цього підходу є те, що: - гідротермічна попередня обробка згідно з винаходом може бути проведена в менш суворих умовах, що, як було описано раніше, знижує капітальні і експлуатаційні витрати, - полегшується розділення заздалегідь обробленого целюлозного матеріалу на фракцію волокон і рідку фракцію.
Зсувні зусилля можна прикладати різними засобами, наприклад, транспортуючим пристроєм в реакторі, пристроями, що приводяться в рух транспортуючим пристроєм, або пресуванням при завантаженні і вивантаженні реактора. Зсувні зусилля можна також прикладати за допомогою парового вибуху, що застосовується при вивантаженні, основний ефект якого полягає в розриві клітин і капілярів. Засіб прикладення зсувних зусиль може застосовуватися самостійно або в комбінації двох або більше засобів.
Цікавим результатом даного винаходу є те, що різана солома, що пройшла гідротермічну попередню обробку, має набагато більше значення, ніж необроблена солома через кращий доступ для розщеплювальних ферментів.
Однією з проблем безперервної попередньої обробки об'ємної сировини, що проводиться на промисловому масштабі з високою концентрацією довгих частинок, такої, як солома злаків або кукурудзяні стебла, є перенесення такої сировини в реактор високого тиску безпечним, ефективним і надійним способом. Вигідно завантажувати сировину в реактор порціями за 60 допомогою завантажувального пристрою шлюзового типу, такого, як насос для подрібненої сировини, описаний в документі УМО 03/013714А1, причому в будь-який момент щонайменше один пневматичний затвор забезпечує герметичне ущільнення між реактором високого тиску і чаном для вимочування. Цей насос для подрібненої сировини може видаляти рідину із замоченої сировини шляхом віджимання при завантаженні в і вивантаження з реактора, і вивантаження може об'єднуватися з паровим вибухом.
Також і побутові відходи, з яких в процесі розділення, що проводиться вище по схемі, були видалені великі або важкі компоненти, але які все ще містять великі частини, що залишилися, такі, як банки, пластикові пляшки, шматки пластика і дерево, можуть завантажуватися і вивантажуватися вказаним наносом для подрібненої сировини і оброблятися в реакторах попередньої обробки і розм'якшення. Нерозм'якшені частинки можуть видалятися до або після ферментації. Це можливе, оскільки все переважне технологічне обладнання згідно з винаходом може приймати відносно великі частинки.
Згідно з одним варіантом здійснення даного винаходу, стадія високого тиску в гідротермічній попередній обробці може проводитися при одному або більше варіантах умов температура/тиск. Перенесення сировини з однієї зони високого тиску в іншу звичайно буде проводитися за допомогою шлюзової системи з пристроєм віджимання, таким, як насос для подрібнених частинок, описаний в Ме) 03/013714А1. Додаткові операції віджимання/вимочування можуть проводитися в межах кожної зони високого тиску.
Згідно з одним варіантом здійснення винаходу, коли гідротермічна попередня обробка проводиться при декількох варіантах умов температура/тиск, температура/тиск будуть підвищуватися з кожним етапом. Оскільки цей процес є протипотоковим з віджиманням між кожним варіантом умов температура/тиск, ступінь хімічного впливу буде падати при підвищенні ступеня термічного впливу, що важливо для запобігання проблемам корозії обладнання.
Оскільки під час гідротермічної попередньої обробки утворюються кислоти, це також вигідне тим, що рН у фракції волокон буде відносно близьким до нейтрального, оскільки рідина, додана на останньому етапі, не є кислою. Це означає, що рН буде близьким до оптимального для ферментативного розм'якшення, і потрібне лише незначне коректування. Видалення кислоти з фракції волокон також є вигідним, коли сировина є силосом, оскільки висока частка молочної кислоти буде вимита вже при попередньому вимочуванні.
Зо Заздалегідь оброблену сировину можна віджати, коли вона ще знаходиться в умовах високої температури з лігніном в формі мікрокрапель, або її можна віджати після того, як вона буде вивантажена з реактора гідротермічної попередньої обробки з лігніном в формі твердих мікрочастинок.
Однією перевагою віджимання до вивантаження сировини є те, що можна отримати більш високий вміст сухої речовини у фракції волокон. Інша перевага віджимання в умовах високого тиску і температури полягає в тому, що зсувні зусилля, що створюються при віджиманні, будуть забезпечувати поліпшене вивільнення крапель лігніну і розщеплення частинок лігноцелюлози.
Перевагою віджимання при температурах нижче за 100 "С є те, що знижуються витрати, і те, що більше лігніну залишиться у фракції волокон.
Скидання тиску як з твердої, так і з рідкої фракції може бути здійснене в замкнених системах без доступу повітря, щоб зібрати пару, що виділилася, і використати теплову енергію пари з метою концентрації конденсату як технологічної води.
Вивантаження фракції волокон також може бути проведене за допомогою пристрою віджимання, наприклад, гвинтовим пресом, оскільки високий тиск буде наповнювати жолоби матеріалом, так що підтікання не допускається. Такий тип вивантаження повинен переважно проводитися з першого етапу, на якому пневматичний затвор між реактором високого тиску і закритим відділенням, що знаходиться нижче, з більш низьким тиском забезпечується гвинтовим пресом, що проводить операцію віджимання на виході реактора високого тиску, і рідина, що виходить в результаті спрямовується вгору по схемі, а тверда фаза, що виходить, є фракцією волокон, що йде нижче. Тиск у вказаному закритому відділенні становить переважно 2-6 бар. На другому етапі фракція волокон спрямовується далі у друге закрите відділення з тиском 1 бар або нижче за допомогою другого гвинтового преса, що забезпечує пневматичний затвор між цими двома відділеннями. Технологічна вода при температурі нижче, ніж температура фракції волокон, вводиться у другий гвинтовий прес на першій частині гвинта, знижуючи температуру фракції волокон до 100 "С або нижче.
Щоб отримати достатнє ферментативне розм'якшення, бажано, щоб як можна більше ферментів знаходилося на поверхнях доступних целюлозних волокон, що містяться в частинках заздалегідь обробленої фракції волокон. Щоб досягнути цього, відносно теплу віджату фракцію волокон змішують з відносно холодним ферментним препаратом, який може всмоктуватися в 60 порожнині частинок. Пара, захоплена в порожнині, конденсується, коли охолоджується ферментним препаратом, і утворює вакуум, що втягує ферментний препарат в порожнини.
Підбираючи концентрацію ферментів в препараті, можна вмістити бажану кількість ферментів на внутрішній і зовнішній поверхнях частинок прилиплими до целюлозних волокон. Завдяки такому прилипанню вміст сухої речовини в наповненій ферментами фракції волокон можна підвищити шляхом віджимання, одночасно не допускаючи видалення ферментів до неприйнятного рівня.
Регулюючи температуру і рН ферментного препарату до змішування з більш теплою заздалегідь обробленою ТФ, можна поліпшити умови розм'якшення.
Як пише Тоїап, ферментні препарати для гідролізу целюлози повинні звичайно містити три типи ферментів: ендоглюконазу, целобіогідролазу і бета-глюкозидазу. Перші два гідролізують полімерну целюлозу до її розчинної димерної целобіози, яка потім гідролізується до глюкози ферментом третього типу. Інгібування продуктом з целобіози і глюкози можна запобігти або знизити шляхом підвищення концентрації бета-глюкозидази і використання роздільної гідролізації і ферментації. Інше рішення полягає у використанні процесу одночасного зацукровування і ферментації (З5Е), причому целобіоза і глюкоза перетворюються в етанол за допомогою організму, що ферментує. Один варіант здійснення даного винаходу оснований на успішному створенні термофільних етанологенних мікроорганізмів, що мають здатність ферментувати і Св і Сє цукри, і сумісних ферментних систем з високою активністю геміцелюлази і целюлази при температурах близько 60 "С і при рН близько 6. Особливий інтерес для даного винаходу представляють термофіли зі здатністю ферментувати не тільки мономери, але одночасно також невеликі олігомери, такі, як целобіоза, мальтоза і рафіноза, що разом з сумісною ферментною системою буде створювати процес одночасного зацукровування і ферментації (З55Е) для перетворення заздалегідь обробленої по винаходу біомаси в етанол. Як альтернатива спосіб згідно з винаходом може використовувати підхід, при якому вводиться окремий етап розм'якшення, що дає оптимальні умови для активності ферментів, з подальшим процесом одночасного зацукровування і ферментації (55) з розм'якшеною фракцією як субстратом і з оптимальними умовами для ферментаційного організму, але з субопгимальними умовами для ферментів.
На етапі розм'якшення, що каталізується, наприклад, целюлазами Тгісодепта при рн
Зо близько 5 і температурі близько 50 С, ендоглюконази можуть забезпечувати основну деполімеризацію, оскільки активність целобіогідролази швидко інгібується целобіозою, що нагромадилася, а активність бета-глюкозидази інгібується глюкозою, що нагромадилася.
Розм'якшення може проводитися на основі двох принципів: рідко- або твердофазного розм'якшення.
При твердофазному розм'якшенні наповнена ферментом фракція волокон переноситься в мішалку, яка не містить вільної рідини у вхідній зоні.
При твердофазному розм'якшенні в промисловому масштабі мікроскопічний рух ферментів від атаки до атаки на целюлозу не завжди може забезпечуватися звичайним перемішуванням, оскільки для подолання тертя між частинками потрібна велика споживана потужність. Замість цього може застосовуватися технологія, що використовується в промисловості компостування, наприклад, барабани для компостування, де фракція волокон, наповнена ферментами, зазнає ряду підйомів і падінь при перенесенні через циліндричний барабан, який обертається або нерухомий і обладнаний ротором з підіймальними пристроями. Через декілька годин отримана рідина дозволить закінчити процес як рідкофазне розм'якшення.
При рідкофазному розм'якшенні частинки фракції волокон, що надходять, наповнені ферментом, занурюються у в'язку рідину розм'якшеного матеріалу. Навіть якщо суміш буде високов'язкою, змішування можна здійснити за допомогою різних відомих змішувальних пристроїв.
Деякими перевагами розм'якшення з рідкого стану є: - вміст сухої речовини в реакторі може бути високим, - передача відповідних зусиль, щоб забезпечити рух ферментів від атаки до атаки на целюлозні волокна, полегшується рідиною, - можливе повернення розм'якшеної фракції з ферментами у вхідну зону, що буде створювати хороші умови для активних ферментів, щоб вони могли пристати і атакувати свіжі целюлозні волокна.
Реактор рідкофазного розм'якшення згідно з даним винаходом може мати в основі подовжений циліндричний контейнер з входом для наповненої ферментом фракції волокон у верхній частині одного кінця контейнера і виходом для розм'якшеної фракції (ТЕ) в нижній частині іншого кінця контейнера.
На вході перфорований поршневий пристрій може рухати частинки фракції волокон до виходу повністю навантаженими в розм'якшену фракцію. На виході ситовий пристрій може відділяти залишкові макрочастинки, що складаються в основному з целюлози і лігніну, з розм'якшеної фракції, що складається в основному з розчину розм'якшених полісахаридів і суспендованих мікрочастинок лігніну. При проходженні через реактор структура більшості частинок лігноцелюлози буде поступово зникати, а залишкові макрочастинки можна відсортувати, розщепити і повернути на вхід реактора. Альтернативно, залишкові макрочастинки можна додавати в твердий біопаливний продукт.
І твердофазне, і рідкофазне розм'якшення нечутливе до великих предметів.
Мікрочастинки лігніну можуть бути видалені або після окремого процесу розм'якшення, або після процесу ферментації відомими засобами, такими, як вакуумна фільтрація або фільтрація під тиском, отримуючи залишок на фільтрі з високим вмістом сухої речовини, завдяки чому досягаються низькі витрати на сушіння. Цей продукт звичайно має низький вміст КСІ і тому може спалюватися на теплоелектростанціях з високим виходом електрики. Фільтрат може закачуватися в живильний резервуар, де температура, рН і вміст поживних речовин можуть регулюватися, щоб оптимізувати умови подальшого процесу одночасного зацукровування і ферментації (55). Якщо процес одночасного зацукровування і ферментації (55 1) оснований на дріжджах, температуру потрібно знизити до приблизно 35 "С, а рН 5 можна зберегти.
Якщо процес одночасного зацукровування і ферментації (557) оснований на термофільних мікроорганізмах, що ферментують Св і С5, таких, як термофіли компанії ТМО Віоїес, температуру можна підвищити до приблизно 60 "С, а рН до приблизно 6.
Описаний тут процес одночасного зацукровування і ферментації (55) може бути проведений як періодичний або безперервний процес, в залежності від обладнання, яке саме по собі відоме, як описане в "Пе аЇІсопої ТехіроокК" Зга Едйіоп 1999 Моціпдапат Опімегейу Ргев5.
Витягання етанолу може бути проведене звичайним методом ректифікації.
Переважною технологією витягання для даного винаходу є використання методу відгонки, такого, як вакуумна відгонка, газоочищення або випаровування шляхом розпилення, при яких температура бродильної суміші буде залишатися близькою до температури ферментації при видаленні етанолу. Тим самим обмежується термічне інактивування ферментів і організмів, що
Зо ферментують, таким чином, ферменти і організми, що ферментують, можуть бути повернені в цикл, що дає подальше зменшення витрат.
Мікрочастинки лігніну можуть залишатися в розм'якшеній фракції під час ферментації, оскільки мікрочастинки макромолекулярного лігніну не мають ніякої або дуже малу інгібуючу дію. Одночасне бродіння з отриманням етанолу і витягання є цікавою альтернативою для способу згідно з винаходом, що знижує витрати, де етанол буде видалятися до того, як інгібування почне знижувати швидкість ферментації.
Використання рідкої фракції з гідротермічної попередньої обробки залежить від багатьох чинників, наприклад, від того, чи об'єднаний даний процес з процесом виробництва етанолу з сировини на основі цукру/крохмалю, і того, чи є конкуруючі організми для ферментації С5.
Переважним варіантом винаходу є нейтралізація оцтової кислоти, що міститься, з допомогою
МН: і об'єднання її з відфільтрованою бардою з конверсії фракції волокон, і концентрація суміші і використання сиропу в кормах для жуйних тварин, оскільки жуйні можуть легко переварювати
С» цукор. Цей варіант має ту перевагу, що М, Р, К і інші рослинні поживні речовини можуть бути повернені на поля. Якщо розробити відповідні мікроорганізми для перетворення Сх цукру в етанол, суміш можна буде використати як сировину для ферментації. Вона може також застосовуватися як сировина для отримання білка одноклітинних, молочної кислоти і ферментів.
Об'єднання виробництва етанолу з лігноцелюлозної сировини з виробництвом етанолу з сировини на основі крохмалю/цукру є вигідним варіантом способу по винаходу, оскільки це може дати істотне скорочення як капітальних, так і експлуатаційних витрат, особливо у випадках, коли важко набрати достатню кількість лігноцелюлозної сировини для того, щоб отримувати приблизно 100000 т/рік або більше паливного етанолу, що потрібно для отримання економічної вигоди від збільшення масштабів виробництва. Крім того, зниження витрат можна досягнути завдяки використанню щонайменше частини або фракції рідкої фракції з попередньої обробки для заміни води або її частини, необхідної для затирання крохмальної/цукрової сировини з високим вмістом сухої речовини. Це можливо, якщо рідка фракція, отримана у відповідності зі способом по винаходу, має низький вміст інгібіторів або взагалі не містить інгібіторів, що звичайно має місце. Істотна частина геміцелюлози, розчиненої в рідкій фракції, буде олігомерною, і тому можливо розділити рідку фракцію на дві фракції шляхом бо ультрафільтрації. Одна фракція містить в основному олігомери пентози і має високий вміст сухої речовини, а інша фракція (пермеат) з низьким вмістом сухої речовини містить в основному лужні хлориди і маленькі органічні молекули. Ця фракція особливо підходить для заміни додаткової води в процесі затирання зерна. Фракція олігомерної пентози може використовуватися як сировина для ферментації у виробництві етанолу, коли є відповідні мікроорганізми, що ферментують Св цукор. Крім того, цю фракцію можна концентрувати далі і продавати як сировину для жуйних тварин. Мікроорганізми у жуйних можуть перетворити олігомери пентози в коротколанцюгові жирні кислоти.
Коли сировина на основі цукру/крохмалю дає лігпоцелюлозний залишок (наприклад, дробини зерна, жом цукрової тростини), залишок може відразу використовуватися як лігноцелюлозна сировина.
Об'єднання з виробництвом етанолу з цукрової/крохмальної сировини також відкриває можливість для постачання вихідного матеріалу з світового ринку, що гарантує більш надійне постачання сировиною. Це також відкриває можливість використовувати як сировину зернові цілююм, що може істотно скоротити витрати, пов'язані із збиранням врожаю, зберіганням і транспортуванням.
Інший переважний варіант способу по винаходу - це об'єднати виробництво етанолу з існуючими електроцентралями і витягувати вигоду від використання частини малоцінної теплової енергії, яка інакше була б викинена даремно (відправлена на установку конденсації).
Додаткове зниження витрат виходить від більш низьких капітальних витрат через користування інфраструктурою електростанції. Якщо залишки (в основному лігнін) спалювати на електростанції, можна досягти ще більшого економічного поліпшення. Переважні варіанти здійснення способу по винаходу дають горючі залишки мікрочастинок з низьким вмістом КСІ, що добре підходить для спільного спалення з вугільним пилом на ТЕЦ з високим виходом електрики, що означає підвищення цінності залишків приблизно на 30 95 в порівнянні з цінністю, що досягається, коли залишки спалюють на малих теплоелектростанціях, призначених для задоволення потреби в енергії установок по переробці біомаси.
Приклад: конверсія пшеничної соломи
Спосіб перетворення згідно з даним винаходом був перевірений на різаній пшеничній соломі на пілотному обладнанні, що включає мокре очищення і різання соломи, попереднє
Зо вимочування і попередню обробку високим тиском в реакторі з двома секціями, з першим насосом для подрібненої сировини для завантаження вимоченої сировини в першу секцію, другим наносом для подрібненої сировини для перенесення сировини у другу секцію і третім наносом для подрібненої сировини для вивантаження фракції волокон з другої секції. Насоси для подрібненої сировини, що використовуються на пілотній установці, описані в УМО 03/013714А1. Це означає, що можуть проводитися три операції вимочування-віджимання, використовуючи для процесу віджимання насоси для подрібненої сировини. Крім того, був перевірений етап промивання при атмосферному тиску, при якому фракцію волокон після вимочування віджимали гвинтовим пресом до вмісту сухої речовини приблизно 40 95.
Оцінка впливу різних умов попередньої обробки засновувалася на даних дослідів розм'якшенню, бродінню з отриманням етанолу і перегонці заздалегідь обробленої соломи, що йдуть нижче.
Результати конверсії заздалегідь обробленої соломи наступні.
Склад на 1000 кг пшеничної соломи, кг: волога 140 целюлоза 350 геміцелюлоза 250 лігнін 150 попіл 50 решта бо.
Умови процесу:
Попереднє вимочування: 80 "С, 15 хв.
Реактор високого тиску: 1-ша секція: 180 "С, 10 хв. 2-га секція: 195 "С, З хв.
З операції замочування/віджимання
Відношення вода:солома :- 5:1
Вихід, кг: біоетанол 150 тверде біопаливо (90 95 250 сух.м.) (лігнін і залишкові вуглеводи)
С» меласи (70 95 сух.м.) 450 геміцелюлозні цукри, ацетат решта.
У цих технологічних умовах в С5 меласах містилося максимально 4 95 (на суху масу) лігніну або продуктів, що отримуються з лігніну, що відповідає вмісту лігніну в соломі 12,6 кг, або 8,4 95.
Це означає, що 91,6 95 вмісту лігніну в соломі утримувалося у фракції волокон.
Схожі результати можна було отримати в умовах процесу, коли перша секція реактора високого тиску працювала при 180 "С протягом 17 хв., а другу секцію обходили.
Досліди з пшеничною соломою демонструють, що варіанти здійснення способу по винаходу можуть забезпечити високий ступінь перетворення целюлозного вмісту соломи в етанол, залишаючи приблизно 90 95 лігніну у вигляді суспендованих твердих частинок, які можуть бути витягнуті відомими засобами.
Технологічні умови згідно з винаходом (температура і час перебування) можуть коректуватися для економічно оптимальних для кожного виду сировини.
Кінець прикладу
Потрібно розуміти, що все розглянуте вище в зв'язку з винаходом відмітні ознаки і досягнення першого аспекту винаходу і варіантів його реалізації застосовні до другого аспекту винаходу, що обговорюється нижче, і/або до варіантів його реалізації.
Другим аспектом даного винаходу є установка і спосіб для перетворення целюлозного матеріалу (ЦМ) в етанол і інші продукти, причому целюлозний матеріал переважно містить целюлозу, а також лігнін, геміцелюлозу і лужні хлориди, і можливо цукор. Спосіб згідно з другим аспектом даного винаходу включає безперервну гідротермічну попередню обробку (НТР) без додавання кислот, основ або інших хімічних реактивів, які потрібно витягувати, і подальші ферментативний гідроліз (ЕН), бродіння з отриманням етанолу і витягання. Спосіб включає етапи: - встановлення розміру довгастих частинок целюлозного матеріалу (ЦМ), такого, як солома і стебла, шляхом різання і/або рубання до того, як піддати целюлозний матеріал (ЦМ) гідротермічній попередній обробці (НТР). У переважному розподілі частинок по розмірах менше за 5 95 частинок мають довжину більше, ніж приблизно 20 см, і менше за 20 95 частинок мають довжину від приблизно 10 до приблизно 20 см. Целюлозний матеріал (ЦМ), включаючи шматки дерева, переважно роблять розмірами зі стандартну тріску. - Збереження встановленого розміру частинок, тобто збереження структури частинок при
Зо гідротермічній попередній обробці і на початковій стадії ферментативного гідролізу (ЕН). - Здійснення гідротермічної попередньої обробки, такої, як екстракції гарячою водою, отримуючи тим самим тверду фракцію (ТФ), що містить більше 80 95 вказаного лігніну, що був в целюлозному матеріалі (ЦМ), і рідку фракцію (РФ) з переважним вмістом геміцелюлозних цукрів менше 80 95 від первинного вмісту в ЦМ, більш переважно менше 70 95 від первинного вмісту в
ЦМ, ще більш переважно менше 60 95 від первинного вмісту в ЦМ, що містить велику частину вказаних лужних хлоридів, що були в целюлозному матеріалі (ЦМ), і велику частину інгібіторів ферментації, що отримуються при гідротермічній попередній обробці (НТР). - Проведення целюлозного матеріалу (ЦМ) через щонайменше один реактор високого тиску, що задає зону високого тиску реактора, що працює при підвищеному тиску, причому целюлозний матеріал нагрівають до температури від 170 до 230"С для здійснення гідротермічної попередньої обробки. Температура може складати від 180 до 210 "С, наприклад, від 190 до 200 "С. - Вивантаження твердої фракції (ТФ) із зони високого тиску реактора в першу, розташовану нижче по схемі, зону високого тиску, яка знаходиться при більш низькому тиску, ніж зона високого тиску реактора, переважно з одночасним збиранням пари, що виділяється, без доступу повітря. Переважний вміст сухої речовини становить 20-60 95, більш переважне 30-50 95 і найбільш переважно 35-45 95. - Вивантаження рідкої фракції (РФ) з реактора високого тиску у другу зону високого тиску, яка знаходиться при більш низькому тиску, ніж зона високого тиску реактора, переважно з одночасним збиранням пари, що виділяється без доступу повітря.
Другий аспект винаходу стосується також до установки для перетворення целюлозного матеріалу (ЦМ) в етанол і інші продукти, причому целюлозний матеріал переважно містить целюлозу, а також лігнін, геміцелюлозу і лужні хлориди, і необов'язково цукор, причому на установці проводиться безперервна гідротермічна попередня обробка (НТР) без додавання кислот або основ і подальші ферментативний гідроліз (ЕН), бродіння з отриманням етанолу і витягання, де установка включає:
- пристрій різання або рубання для встановлення розміру довгастих частинок целюлозного матеріалу (ЦМ), такого, як солома і стебла, до того як піддати целюлозний матеріал (ЦМ) гідротермічній попередній обробці (НТР); пристрій гідротермічної попередньої обробки для здійснення гідротермічної попередньої обробки такої, як екстракції гарячою водою, причому пристрій гідротермічної попередньої обробки здатний зберігати встановлений розмір частинок протягом гідротермічної попередньої обробки і давати тверду фракцію (ТФ), що містить більше 80 95 вказаного лігніну, що був в целюлозному матеріалі (ЦМ), і рідку фракцію (РФ), що містить основну частину вказаних лужних хлоридів, що були в целюлозному матеріалі (ЦМ), і велику частину інгібіторів ферментації, що утворюються при гідротермічній попередній обробці (НТР); - щонайменше один реактор високого тиску, що задає зону високого тиску реактора, що працює при підвищеному тиску, причому целюлозний матеріал нагрівають до температури від 170 до 230 "С для здійснення гідротермічної попередньої обробки; - розвантажувальний механізм для вивантаження твердої фракції (ТФ) із зони високого тиску реактора в першу, розташовану нижче по схемі, зону високого тиску, яка знаходиться при більш низькому тиску, ніж зона високого тиску реактора, причому розвантажувальний механізм переважно влаштований так, щоб дозволяти вивантаження зі збиранням пари, що виділилася, без доступу повітря, і для вивантаження рідкої фракції (РФ) з реактора високого тиску у другу зону високого тиску, яка знаходиться при більш низькому тиску, ніж зона високого тиску реактора, переважно з одночасним збиранням пари, що виділяється, без доступу повітря.
У варіантах здійснення згідно з першим і другим аспектами винаходу, друга зона високого тиску може бути верхньою зоною високого тиску, такою, як зона вище за зону високого тиску реактора. Вона може бути розташована нижче по відношенню до інших зон, наприклад, нижче за пристрій різання або рубання для регулювання розміру подовжених частинок целюлозного матеріалу, і/або нижче за обладнання для проведення гідротермічної попередньої обробки.
Переважні варіанти здійснення способу і установки у відповідності з другим аспектом даного винаходу включають встановлення розміру частинок, гідротермічну попередню обробку з розділенням на рідину і тверду фракцію, різні операції для застосування рідкої фракції, ферментативне розм'якшення і зацукровування твердої фракції, ферментацію і витягання
Зо етанолу, необов'язково, об'єднання з виробництвом етанолу з сировини на основі цукру/крохмалю і необов'язково об'єднання з теплоелектроцентраллю (ТЕЦ).
Одним результатом варіантів реалізації даного винаходу є підвищення економії при перетворенні лігноцелюлозної сировини в етанол. Використовуючи спосіб, при якому структура частинок зберігається доти, поки не зникне на етапі ферментативного розм'якшення (ЕЇ), причому попередня обробка проводиться без додавання хімічних реактивів, які потрібно витягувати, можна здійснити ряд незалежних інновацій по зниженню витрат і отримати паливний етанол з лігноцелюлози по вартості близький або дешевше, ніж етанол, що отримується з сировини на основі крохмалю/цукру.
Об'єднання виробництва етанолу з лігноцелюлозної сировини з виробництвом етанолу з сировини на основі крохмалю/цукру є вигідним варіантом способу по винаходу, оскільки це може дати істотне скорочення як капітальних, так і експлуатаційних витрат, особливо у випадках, коли важко набрати досить лігноцелюлозної сировини для того, щоб отримувати приблизно 100000 т/рік або більше паливного етанолу, що потрібно для отримання економічної вигоди від збільшення масштабів виробництва. Крім того, зниження витрат може бути досягнуте завдяки використанню щонайменше частини або фракції рідкої фракції (РФ) з попередньої обробки для заміни води або її частини, необхідної для затирання крохмальної/цукрової сировини з високим вмістом сухої речовини. Це можливе, якщо рідка фракція, отримана у відповідності зі способом по винаходу, має низький вміст інгібіторів або взагалі не містить інгібіторів, що звичайно має місце. Істотна частина геміцелюлози, розчиненої в рідкій фракції (РФ), буде олігомерною, і отже, можна розділити рідку фракцію (РФ) на дві фракції шляхом ультрафільтрації. Одна фракція містить в основному олігомерну пентозу і має високий вміст сухої речовини, а інша фракція (пермеат) з низьким вмістом сухої речовини містить в основному лужні хлориди і маленькі органічні молекули. Ця фракція особливо підходить для заміни води в процесі затирання зерна (факультативно різанням або рубанням). Під час попередньої обробки
РН рідкої фракції (РФ) звичайно падає до приблизно 3,5, що переважно коректується до оптимального для дріжджів значення з допомогою МНз. Фракція пентози може використовуватися як ферментаційна сировина для виробництва етанолу, коли в наявності є відповідні мікроорганізми, що ферментують Сх цукор. Крім того, її можна ще більше згустити і продавати як корм для жуйних тварин. Мікроорганізми у жуйних можуть перетворювати бо олігомери пентози в коротко-ланцюгові жирні кислоти.
Коли цукрова/крохмальна сировина дає лігноцелюлозний залишок (наприклад, дробини зерна, жом цукрової тростини), залишок може напряму використовуватися як лігноцелюлозна сировина.
Об'єднання з виробництвом етанолу з цукрової/крохмальної сировини також відкриває можливість постачання вихідного матеріалу з світового ринку, що гарантує більш надійне постачання сировиною. Це також відкриває можливість використовувати як сировину рослини зернових цілком, що може істотно скоротити витрати, пов'язані із збиранням врожаю, зберіганням і транспортуванням.
Інша переважна альтернатива способу по винаходу це об'єднати виробництво етанолу з існуючими електростанціями і отримати вигоду від використання частини малоцінної теплової енергії, яка інакше була б викинена даремно (відправлена на установку конденсації). Додаткове зниження витрат виходить від більш низьких капітальних витрат через користування інфраструктурою електростанції. Якщо залишки (в основному лігнін) спалювати на електростанції, можна досягнути ще більшого економічного поліпшення. Переважні варіанти здійснення способу по другому аспекту винаходу дають горючі залишки мікрочастинок з низьким вмістом КС, що добре підходить для спільного спалення з вугільним пилом на ТЕЦ з високим виходом електрики, що означає підвищення цінності залишків приблизно на 30 95 в порівнянні з цінністю, що досягається, коли залишки спалюють на малих теплоелектростанціях, призначених для задоволення потреби в енергії установки по переробці біомаси.
Розмелювання лігноцелюлозної сировини до попередньої обробки є одним з найбільш енергоємних технологічних етапів, що використовуються для перетворення целюлозного матеріалу (ЦМ) в етанол. У більшості способів попереднього рівня для отримання дрібних частинок з великою площею поверхні використовуються молоткові дробарки, але дія лігніну як сильного термопластичного клею примушує при низьких температурах прикладати дуже високі механічні зусилля, щоб досягнути бажаного розміру частинок.
У переважних варіантах здійснення даного способу конверсії дроблення перед попередньою обробкою взагалі не застосовується, навпаки, структура частинок зберігається протягом всієї попередньої обробки, щоб отримати вигоду від величезної площі поверхні, що дається порожнинами клітин і капілярів рослинних частинок, щоб створити хороші реакційні умови для
Зо гідротермічної попередньої обробки (НТР) і для наступного етапу розм'якшення. При високій температурі гідротермічної попередньої обробки (НТР) лігнін перетворюється в рідину, втрачаючи свої якості як клей, це означає, що потрібні лише дуже слабкі механічні зусилля, щоб відкрити порожнини клітин і полегшити доступ целюлозних ферментів до внутрішніх поверхонь частинок.
Таким чином, розмелювання може бути замінене на процес рубання, отримуючи частинки, основна частина яких має довжину менше за приблизно 10 см, а менша частина має довжину до приблизно 20 см або приблизно 30 см.
Вигідним ефектом від пристрою і способу за даним винаходом є те, що різана солома, що пройшла гідротермічну попередню обробку (НТР), може мати енерговміст для жуйних тварин, що більш ніж в два рази перевищує енерговміст необробленої соломи, завдяки поліпшеному доступу травних ферментів.
У разі деяких типів сухої сировини, такої, як солома, проблему представляє пил, оскільки вона приводить до поганих виробничих умов, небезпеки пожежі і вибухів пилу. Ці проблеми можуть бути вирішені зволоженням сировини, що також буде полегшувати процес рубання і знижувати питоме споживання енергії до низького рівня, який для соломи становить всього приблизно 2595 від витрат при використанні молоткової дробарки. Для соломи і схожої сировини часто буде вигідним видалити камені і інші домішки і провести змочування в мокрому каменевідділювачі.
Рубання об'ємистої сировини, такої як солома, можна полегшити шляхом ущільнення сировини перед тим, як вона увійде в зону рубання.
Для лісогосподарської сировини пристрій рубання може включати або бути замінений на пристрій для отримання тріски.
Для сировини з малими частинками, такої, як цитруси, картопля і стружка цукрового буряка, дроблене зерно і деревні ошурки, не потрібне зменшення розмірів частинок, замість цього може бути вигідним змішувати її з більш волокнистою сировиною.
За установленням розміру частинок слідує гідротермічна попередня обробка (НТР). Метою гідротермічної попередньої обробки (НТР) є зробити целюлозу доступною для ферментативного гідролізу/атаки.
Попередня обробка основана на екстракції водою без додавання кислот, основ або інших хімічних реактивів, які потрібно витягувати. Це означає, що менше сухої речовини переноситься з сировини в рідку фракцію (екстракт), ніж в більшості інших способів попередньої обробки.
Перенесення геміцелюлозних цукрів звичайно складе менше за 60 95, а лігніну - менше за 20 95 від первинного вмісту в сировині. Геміцелюлоза буде гідролізована, але в основному в олігомери і розчинні полімери, які можна гідролізувати далі ферментами з отриманням здатного до бродіння цукру.
Відмова від додавання кислот означає низьке утворення інгібіторів ферментації. Крім того, малі кількості інгібіторів будуть концентруватися в рідкій фракції з попередньої обробки, де при необхідності можна з низькими витратами провести детоксифікацію. Детоксифікація, якщо вона необхідна, для способу згідно з винаходом переважно проводиться з допомогою МН.
Відмова від додавання кислот, основ або інших хімічних реактивів, які потрібно витягувати, також спричиняє зниження експлуатаційних витрат.
Один перший етап гідротермічної попередньої обробки (НТР) може містити вимочування, яке може проводитися в рідкій фракції, що містить оцтову кислоту, з більш пізнього етапу при атмосферному тиску і температурах до 100 "С. Метою вимочування є витіснити повітря з сировини і забезпечити насичення всієї сировини рідиною. Іншою метою є використати частину енергії рідкої фракції для підвищення температури сировини. Наступними цілями етапу вимочування є підвищити вміст сухої речовини в рідкій фракції і просочити сировину органічними кислотами, що утворюються на наступних етапах.
Наступним етапом може бути обробка високим тиском при температурах від 100 "С до приблизно 230 "С, що проводиться, наприклад, як процес ідеального витіснення при високій частці твердої фази.
Щоб досягнути бажаної економічної вигоди, щонайменше стадія гідротермічної попередньої обробки (НТР), що проводиться при високому тиску, повинна переважно пройти з високою концентрацією твердої сухої маси в реакторі. Таким чином, реактор переважно заповнений на 100 95, і для об'ємистої сировини передбачається така опція, як ущільнення. Часто економічно ефективним рішенням є реактори безперервної дії з високим вмістом сухої твердої речовини, основані на гвинтовому пристрої, але у разі 100 95-го заповнення транспортуючої функції
Зо гвинтового пристрою може виявитися недостатньо. Тому варіанти виконання реактора можуть включати пристрої з двома взаємно зачеплюваними гвинтами або пристрій з одним гвинтом з обернено-поступальним осьовим рухом.
Висока концентрація твердої сухої маси в реакторі досягається в проточній системі, як описана в патенті 5 5,503,996 (Тогде), де рідина рухається в проточній системі відносно твердої фази, що не підходить для більшості варіантів здійснення другого аспекту даного винаходу. Замість цього в переважних варіантах реалізації другого аспекту даного винаходу використовується система вимочування/віджимання. У цьому контексті вимочування має на увазі, що пустий об'єм твердої речовини повністю заповнюється рідиною, а віджимання має на увазі, що велика частина рідини знов видаляється. Відношення твердої сухої маси до рідини при вимочуванні повинне бути як можна більше, щоб отримати високу концентрацію сухої речовини в рідині.
При перекладі біомаси з етапу вимочування на подальшу обробку високим тиском з біомаси переважно видаляють воду, щоб зменшити енергію, що вимагається для підвищення температури біомаси до рівня стадії гідротермічної попередньої обробки (НТР), що проводиться при високому тиску. Температуру можна отримувати додаванням гарячої води і/або пари.
Сировину можна піддавати дії зсувних зусиль в умовах високої температури, щоб вивільнити м'який лігнін з целюлози. Зсувні зусилля можуть прикладатися різними засобами, наприклад, транспортуючим пристроєм в реакторі, пристроями, що приводяться в рух транспортуючим пристроєм, або пресуванням при завантаженні і вивантаженні реактора. Зсувні зусилля можна також прикладати за допомогою парового вибуху, ефект якого полягає головним чином в розриві клітин і капілярів. Засіб прикладення зсувних зусиль може застосовуватися самостійно або в комбінації двох або більше засобів.
Концентрація твердої сухої маси при вимочуванні буде типово становити 10-20 95, а після віджимання 30-40 95, так що приблизно 2,5-3,5 кг рідини на кг твердої сухої маси додається при вимочуванні і знову віддаляється при віджиманні.
Кожний етап вимочування і віджимання може перенести сухий матеріал з твердої в рідку фракцію.
Однією метою гідротермічної попередньої обробки (НТР) є зробити целюлозу доступною для ферментативного гідролізу/атаки. Особливою метою є не видалення геміцелюлози і лігніну бо з твердої фракції, а нейтралізація їх захисту целюлози. У цей час вважається, що коли лігнін плавиться в присутності води, гідрофобний лігнін буде утворювати мікрокраплі, які будуть тверднути при знижених температурах і утворювати мікрочастинки без будь-якого або з дуже незначним захисним ефектом відносно целюлози. В умовах плавлення лігніну при гідротермічній попередній обробці (НТР) геміцелюлоза буде гідролізуватися до такої міри, при якій вона більше не буде захищати целюлозу від атаки ферментів. Вважається також, що в умовах плавлення лігніну буде зникати кристалічність целюлози, що є вирішальним для досягнення ефективного ферментативного гідролізу. Щоб поліпшити виділення розплавленого лігніну з целюлозних волокон, сировину піддають дії зсувних сил. Вони відірвуть лігнін від целюлози і полегшать утворення вільних крапель гідрофобного лігніну. Краплі, очевидно, будуть покриті гідрофільними сполуками, що отримуються головним чином з частково гідролізованої геміцелюлози. Несподівано виявилося, що мікрочастинки лігніну, що виходять в результаті, не чинять ніякої інгібуючої дії на отримання етанолу бродінням на основі дріжджів або термофільних сполук, що ферментують С5-Св6, що розробляються компанією ТМО Віоїес ца, Сийатога, ОК.
Однією з проблем промислової безперервної попередньої обробки об'ємистої сировини з високою концентрацією довгих частинок є перенесення сировини в реактор високого тиску безпечним, ефективним і надійним способом. Вигідно завантажувати сировину в реактор порціями за допомогою завантажувального пристрою шлюзового типу, такого, як насос для подрібненої сировини, описаний в документі УМО 03/013714А1, причому в будь-який момент щонайменше один пневматичний затвор забезпечує герметичне ущільнення між реактором високого тиску і чаном для вимочування. Цей насос для подрібненої сировини може видаляти рідину із замоченої сировини шляхом віджимання при завантаженні в і вивантаження з реактора, і вивантаження може об'єднуватися з паровим вибухом.
Згідно з одним варіантом здійснення другого аспекту даного винаходу, стадія гідротермічної попередньої обробки (НТР), що проводиться при підвищеному тиску, може здійснюватися при одному або більше наборах умов температура/тиск. Перенесення сировини з однієї зони високого тиску в іншу буде звичайно проводитися пристроєм віджимання через шлюзову систему. Додаткові операції віджимання/вимочування можуть проводитися в кожній зоні високого тиску.
Зо Заздалегідь оброблена сировина може віджиматися, коли вона ще знаходиться в умовах високої температури з лігніном в формі мікрокрапель, або вона може віджиматися після того, як вона буде вивантажена з реактора гідротермічної попередньої обробки (НТР) з лігніном в формі твердих мікрочастинок.
Однією перевагою віджимання до вивантаження сировини є те, що можна отримати більш високий вміст сухої речовини в твердій фракції (ТФ), можливо без зайвого сушіння. Інша перевага віджимання в умовах високого тиску і температури полягає в тому, що зсувні зусилля, що створюються при віджиманні, будуть забезпечувати поліпшене вивільнення крапель лігніну.
Одна перевага віджимання при температурах нижче за 100 "С полягає в тому, що витрати знижуються, і в тому, що більше лігніну залишиться в твердій фракції.
Скидання тиску як з твердої, так і з рідкої фракції може бути здійснене в замкнених системах без доступу повітря, щоб зібрати пару, що виділилася, і використати теплову енергію пари з метою концентрування конденсату як технологічної води.
Щоб отримати ефективне ферментативне розм'якшення, бажано вмістити як можна більше ферментів на поверхню доступних целюлозних волокон, що містяться в частинках заздалегідь обробленої твердої фракції (ТФ). Щоб досягнути цього, тепла віджата тверда фракція (ТФ) змішується з більш холодним ферментним препаратом, який може всмоктуватися в порожнині частинок. Пара, захоплена в порожнині, конденсується, коли охолоджується ферментним препаратом, і утворює вакуум, що втягує ферментний препарат в порожнині. Підбираючи концентрацію ферментів в препараті, можна вмістити бажану кількість ферментів на внутрішній і зовнішній поверхнях частинок прилиплими до целюлозних волокон. Завдяки такому прилипанню вміст сухої речовини в наповненій ферментами твердій фракції (ТФ) можна підвищити віджиманням, одночасно не допускаючи видалення ферментів до недопустимого рівня.
Регулюючи температуру і рН ферментного препарату до змішування з більш теплою заздалегідь обробленою ТФ, можна отримати оптимальні умови розм'якшення.
Як пише Тоїап, ферментні препарати для гідролізу целюлози повинні звичайно містити три типи ферментів: ендоглюконазу, целобіогідролазу і бета-глюкозидазу. Перші два гідролізують полімерну целюлозу до її розчинної димерної целобіози, яка потім гідролізується до глюкози ферментом третього типу. Інгібування продуктом целобіози і глюкози можна запобігти або бо знизити шляхом підвищення концентрації бета-глюкозидази і використання роздільної гідролізації і ферментації. Інше рішення полягає у використанні процесу одночасного зацукровування і ферментації (55Е), причому целобіоза і глюкоза перетворюються в етанол дією організму, що ферментує. Один варіант здійснення даного винаходу оснований на успішному створенні термофільних етанологенних мікроорганізмів, що мають здатність ферментувати цукор Сз і Св, і сумісних ферментних систем з високою активністю геміцелюлази і целюлази при температурах близько 60 "С і при рН близько 6. Особливий інтерес для даного винаходу представляють термофіли зі здатністю ферментувати не тільки мономери, але одночасне також невеликі олігомери, такі, як целобіоза, мальтоза і рафіноза, що разом з сумісною ферментною системою буде створювати ідеальний процес одночасного зацукровування і ферментації (55Е) для перетворення заздалегідь обробленої по винаходу біомаси в етанол. Як альтернатива спосіб згідно з винаходом може використовувати підхід, при якому вводиться окремий етап розм'якшення, що дає оптимальні умови для активності ферментів, з подальшим процесом одночасного зацукровування і ферментації (З55Е) з розм'якшеною фракцією як субстратом і з оптимальними умовами для ферментаційного організму, але з субоптимальними умовами для ферментів.
На етапі розм'якшення, що каталізується, наприклад, целюлазами Тгісодепта при рн близько 5 і температурі близько 50 "С, ендоглюконази можуть забезпечувати основну деполімеризацію, оскільки активність целобіогідролази швидко інгібується целобіозою, що нагромадилася, а активність бета-глюкозидази інгібується глюкозою, що нагромадилася.
Розм'якшення може проводитися на основі двох принципів: рідко- або твердофазного розм'якшення.
При твердофазному розм'якшенні наповнена ферментом фракція волокон переноситься в мішалку, яка не містить вільної рідини у вхідній зоні.
При твердофазному розм'якшенні на промисловому масштабі мікроскопічний рух ферментів від атаки до атаки на целюлозу не завжди може забезпечуватися звичайним перемішуванням, оскільки для подолання тертя між частинками потрібна велика споживана потужність. Замість цього може застосовуватися технологія, що використовується в промисловості компостування, наприклад барабани для компостування, де тверда фракція (ТФ), наповнена ферментами, зазнає ряду підйомів і падінь при перенесенні через циліндричний барабан, який обертається
Зо або нерухомий і обладнаний ротором з підіймальними пристроями.
При рідкофазному розм'якшенні частинки твердої фракції (ТФ), що надходять, наповнені ферментом, занурюються у в'язку рідину розм'якшеного матеріалу. Навіть якщо суміш буде високов'язкою, змішування можна провести за допомогою різних відомих змішувальних пристроїв.
Деякими перевагами рідкофазного розм'якшення є: - вміст сухої речовини в реакторі може бути високим, - передача відповідних зусиль, щоб забезпечити рух ферментів від атаки до атаки на целюлозу, полегшується рідиною, - можливе повернення розм'якшеної фракції з ферментами у вхідну зону. Реактор розм'якшення згідно з даним винаходом може мати в основі подовжений циліндричний контейнер з входом для наповненої ферментом твердої фракції (ТФ) у верхній частині одного кінця контейнера і виходом для розм'якшеної фракції (ТЕ) в нижній частині іншого кінця контейнера.
На вході перфорований поршневий пристрій може просувати частинки твердої фракції (ТФ) до виходу повністю навантаженими в розм'якшену фракцію. На виході ситовий пристрій може відділяти залишкові частинки (ЗЧ), що складаються в основному з целюлози і лігніну, з розм'якшеної фракції (ТР), що складається в основному з розчину розм'якшених полісахаридів і мікрочастинок лігніну. При проходженні через реактор структура більшості (ТФ) частинок буде поступово зникати, а залишкові частинки (34) можна відсортувати, розщепити і повернути на вхід реактора.
Перемішування реактора може здійснюватися відповідними змішувальними пристроями, і додатково можуть прикладатися вібрації, використовуючи коливання з довжиною хвилі від декількох міліметрів до довжин хвиль ультразвуку. Після видалення залишкових частинок (ЗУ) з
ІїЕ, мікрочастинки лігніну можуть бути видалені на тарілчастому і рамковому фільтрі з отриманням залишку на фільтрі із вмістом сухої речовини до 70 95, завдяки чому досягаються низькі витрати на сушіння. Цей продукт звичайно має низький вміст КСІ і тому може спалюватися на теплоелектростанціях з високим виходом електрики. Фільтрат можна закачувати в живильний резервуар, де температура, рН і вміст поживних речовин може регулюватися, щоб оптимізувати умови подальшого процесу одночасного зацукровування і ферментації (551). Якщо процес одночасного зацукровування і ферментації (З55Е) проводиться на основі дріжджів, температуру потрібно знизити до приблизно 35 "С, а рН 5 можна залишити.
Якщо процес одночасного зацукровування і ферментації (З5Е) проводиться на основі термофільних мікроорганізмів, що ферментують Св і Св, таких, як термофіли компанії ТМО
Віоїес, температуру можна підвищити приблизно до 60 "С, а рН приблизно до 6.
Описаний тут процес одночасного зацукровування і ферментації (55) може бути проведений як періодичний або безперервний процес, залежно від обладнання, яке саме по собі відомо.
Витягання етанолу може бути проведене по звичайному методу ректифікації.
Переважною технологією витягання для даного винаходу є використання технології відгонки, такої, як вакуумна відгонка, газоочищення або випаровування шляхом розпилення, при яких температура бродильної суміші буде залишатися близькою до температури ферментації при видаленні етанолу.
Тим самим обмежується термічне інактивування ферментів і організмів, що ферментують, таким чином, ферменти і організми, що ферментують, можуть бути повернені в цикл з отриманням подальшої економії витрат.
Мікрочастинки лігніну можуть під час ферментації залишатися в розм'якшеній фракції, оскільки мікрочастинки макромолекулярного лігніну не мають ніякої інгібуючої дії. Одночасне бродіння з отриманням етанолу і витягання є цікавим, таким, що знижує витрати, варіантом для способу згідно з винаходом, причому етанол буде видалятися до того, як інгібування почне знижувати швидкість ферментації. Витягання етанолу при ферментації може проводитися шляхом відгонки газу із застосуванням принципу випаровування шляхом розпилення, при якому етанол можна видалити з бродильної суміші без термічного інгібування ферментів і мікроорганізмів, які можна повернути в ферментер.
Технологічні схеми на фіг. 1-3 ілюструють різні приклади переважних варіантів здійснення даного способу перетворення.
На фіг.1 показана конверсія пакетованої соломи і зерна в ситуації, коли конкуренція ферментації цукру Со і Св термофілами дуже низька. Тому цукор С5 і Св, що виділяється з твердої фракції (ТФ) соломи, з'єднують з Сє цукром зерна і піддають дріжджовому бродінню. В
Зо етанол перетворюються тільки Сє цукри. С5 цукри підвищують частку розчинної сухої маси в бардові, і разом з С цукрами рідкої фракції (РФ) збираються в 0ОС5.
Фіг. 2 ілюструє варіант здійснення, в якому термофільна ферментація може конкурувати з дріжджами, коли змішуються цукри С5 і Сб, але не шляхом чистої ферментації Св. Крім того, сумісні системи термофілів і ферментів не готові для промислового застосування. Тому застосовуються дві різні ферментації. Пермеат з ультрафільтрації рідкої фракції (РФ) використовується для заміни води в затиранні зерна, як у варіанті здійснення з фіг. 1.
Розчин етанолу з процесу переробки соломи концентрують і збезводнюють в процесі переробки зерна.
На фіг. З показаний варіант здійснення, що включає тільки термофіли, що ферментують цукри Св і Св. Оскільки для соломи і зерна потрібні різні системи ферментів, передбачені два окремих процеси одночасного зацукровування і ферментації (55). Процес одночасного зацукровування і ферментації (55Е) соломи проводиться при більш низьких температурі і рН, ніж процес одночасного зацукровування і ферментації (55Е) зерна, щоб погодити з вимогами до ферментної системи. Рідка фракція подається відразу на процес затирання зерна.
Потрібно розуміти, що всі, розглянуті вище в зв'язку з винаходом, відмітні ознаки і досягнення по другому аспекту винаходу і варіантах його здійснення застосовні до обговореного вище першого аспекту винаходу і/або до варіантів його здійснення.

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб безперервної гідротермічної попередньої обробки целюлозного матеріалу перед ферментативним розрідженням і оцукренням, який включає наступні стадії: - проведення целюлозного вихідного матеріалу щонайменше через один безперервний реактор під тиском, що має щонайменше дві послідовні секції, таким чином, що стадія гідротермічної попередньої обробки під тиском здійснювалася більше одного разу в умовах температура/тгиск в кожній відповідній секції реактора, - віджимання вихідного матеріалу під тиском між кожною стадією, що проводиться в умовах температура/тиск, з одержанням фракції волокон і рідкої фракції, і - вивантаження рідкої фракції з реактора під тиском між кожною стадією, що проводиться в бо умовах температура/тиск.
2. Спосіб за п. 1, в якому вихідний матеріал піддають різанню, рубанню, дробленню або розмелюванню для регулювання розміру частинок.
3. Спосіб за п. 1, в якому умови температура/гиск включають температуру від 170 до 230 "С.
4. Спосіб за п. 1, в якому вихідний матеріал вимочують при тиску навколишнього середовища і при температурі до 100 "С до стадії гідротермічної попередньої обробки.
5. Спосіб за п. 1, в якому рідина видаляється з вихідного матеріалу при віджиманні протягом вивантаження з щонайменше одного реактора під тиском, використовуючи шлюзовий пристрій.
6. Спосіб за п. 1, в якому вивантаження вихідного матеріалу з щонайменше одного реактора під тиском здійснюється з використанням парового вибуху.
7. Спосіб за п. 1, в якому віджимання під тиском здійснюють шляхом операції віджимання на виході щонайменше одного реактора під тиском.
8. Спосіб за п. 1, в якому здійснюють віджимання під тиском, використовуючи гвинтовий прес.
9. Спосіб за п. 1, в якому вихідний матеріал являє собою жом, стебла кукурудзи або солому злаків.
10. Спосіб за п. 1, в якому вихідний матеріал являє собою пшеничну солому.
11. Спосіб за п. 1, в якому температура збільшується для кожної наступної умови температура/тиск.
12. Спосіб за п. 1, в якому дві різні умови температура/гиск здійснюються.
13. Спосіб за п. 1, в якому кожна із умов температура/гтиск включає від 100 до 230 "С.
14. Спосіб конверсії целюлозного матеріалу в етанол, одержаного за будь-яким з пп. 1-13, в якому тверді речовини, що вивантажуються із щонайменше одного реактора, потім піддаються ферментативному розрідженню і оцукренню і далі - ферментуванню з одержанням етанолу.
15. Спосіб конверсії целюлозного матеріалу в етанол, одержаного за будь-яким з пп. 1-13, в якому рідка фракція потім піддається ферментуванню з одержанням етанолу з використанням мікроорганізмів для перетворення Сх цукрів в етанол. Пакернадня специ. Зерна жееневєннию) 0 понюнин ВИ ) ї ит еберенятенія, ваг, К Зінеєнке КА КОЮ 00 втавюду, ШробаенннД м-н ШО т мона ютнняннкя зд ри . - С5-куаре Т Віснання с) ОЮюб бори , те , ГеЕеь | нт фермакгін 30 птн лю ! ЗБукрвя я й я т свт І -к шк Г фіжтрі течі п В їБ Ї ВК | сфіжехроців, св кни й
Фіг. 1 г птн - ка зання а : Н я щі: вн К Ж їв. й що Ся НЕШЕН Кен еЬ НВ ле | пінних ВНТ РБК ря регент Диле І шу Векстеєтнося т Вичяїаня ЗМІННЕ Кр (кор и ШИ: Розчин етянану ши банани й ! Ж Гея т ТЕТ - пунк те ! Г'янквияня ікжляни ов | бльтраців. | г. золю Ко і Вугівля 2: ШУ і нин
Фіг. 2 Твдеетеання клккох , пивна Фферюєнтація Конценируютня Квхяннннй ій їй ТЕЖ НІ м ; Е ша верх ше п ШІ М Шан : слннсноуй ТЯЖКІ код З тт 7 тр еподерахнчно чу фершентів | леза етенолу Ферегентів ЩЕ І линйвій е ' Жнкирік І! Ще -- пров ши щі 0 Уткнкнкчкт Вілеонкж: З і же, В. ь се І Фівтрит з ферментвии | | : Ї ши: оп Яви ГО вн
Фіг. З
UAA201205118A 2005-07-19 2006-07-19 Спосіб перетворення целюлозного матеріалу в етанол UA114465C2 (uk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05015641 2005-07-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA114465C2 true UA114465C2 (uk) 2017-06-26

Family

ID=35124339

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201205118A UA114465C2 (uk) 2005-07-19 2006-07-19 Спосіб перетворення целюлозного матеріалу в етанол
UAA200801946A UA100662C2 (uk) 2005-07-19 2006-07-19 Спосіб перетворення целюлозного матеріалу в етанол

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA200801946A UA100662C2 (uk) 2005-07-19 2006-07-19 Спосіб перетворення целюлозного матеріалу в етанол

Country Status (15)

Country Link
US (5) US8123864B2 (uk)
EP (5) EP2520609A1 (uk)
CN (2) CN101268121B (uk)
AU (1) AU2006272198B2 (uk)
BR (3) BR122014013416B1 (uk)
CA (3) CA2959268A1 (uk)
DK (1) DK1910448T3 (uk)
ES (1) ES2606281T3 (uk)
HR (1) HRP20161565T1 (uk)
MX (2) MX2008000882A (uk)
NZ (3) NZ601075A (uk)
RU (1) RU2432368C2 (uk)
UA (2) UA114465C2 (uk)
WO (1) WO2007009463A2 (uk)
ZA (1) ZA200801439B (uk)

Families Citing this family (185)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101090962B (zh) 2004-11-29 2012-04-18 因必康有限公司 干物质（dm）含量高的生物质的酶水解
US7708214B2 (en) 2005-08-24 2010-05-04 Xyleco, Inc. Fibrous materials and composites
US20150328347A1 (en) 2005-03-24 2015-11-19 Xyleco, Inc. Fibrous materials and composites
RU2432368C2 (ru) 2005-07-19 2011-10-27 Инбикон А/С Способ превращения целлюлозного материала в этанол
BRPI0710578B1 (pt) 2006-04-05 2016-11-29 Woodland Biofuels Inc método de produção de etanol a partir de gás de síntese
US20070254089A1 (en) * 2006-04-13 2007-11-01 Hickey Robert F Method and apparatus for the treatment of byproducts from ethanol and spirits production
EP2069406A4 (en) * 2006-09-01 2012-03-28 Ra Energy Corp HIGHLY DEVELOPED BIORAFFINATION PROCESS
US9499635B2 (en) 2006-10-13 2016-11-22 Sweetwater Energy, Inc. Integrated wood processing and sugar production
US8323923B1 (en) 2006-10-13 2012-12-04 Sweetwater Energy, Inc. Method and system for producing ethanol
CA2847476C (en) * 2006-10-26 2014-09-02 Xyleco, Inc. Methods of processing biomass comprising electron-beam radiation
BRPI0812427A2 (pt) * 2007-06-08 2014-12-30 Novozymes North America Inc Método para paroduzir um produto de fermentação de material contendo lignocelulose, e, processo para produzir um produto de fermentação de uma combinação de material contendo amido e material contendo lignocelulose.
PL2185734T3 (pl) * 2007-07-25 2011-09-30 Haarslev As Sposób oraz instalacja do wstępnej obróbki materiału lignocelulozowego
US11001776B2 (en) * 2007-07-31 2021-05-11 Richard B. Hoffman System and method of preparing pre-treated biorefinery feedstock from raw and recycled waste cellulosic biomass
US8617281B2 (en) * 2007-08-13 2013-12-31 Applied Cleantech, Inc Methods and systems for feedstock production from sewage and product manufacturing therefrom
US20110171709A1 (en) * 2007-11-01 2011-07-14 Mascoma Corporation Product Recovery From Fermentation of Lignocellulosic Biomass
US20090117633A1 (en) * 2007-11-05 2009-05-07 Energy Enzymes Inc. Process of Producing Ethanol Using Starch with Enzymes Generated Through Solid State Culture
EP2060635A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-20 Syngenta Participations AG An improved process for providing ethanol from plant material
FR2923840B1 (fr) * 2007-11-21 2011-02-25 Inst Francais Du Petrole Procede de production d'alcool dans un contexte de bioraffinerie.
EP2592151A3 (en) 2007-12-21 2014-07-30 Inbicon A/S Non-sterile fermentation of bioethanol
DE102008004971A1 (de) 2008-01-17 2009-07-30 Desmet Ballestra Ethanol Gmbh Stofflich und energetisch optimierter Bioethanolherstellungsprozess
JP4427583B2 (ja) 2008-02-01 2010-03-10 三菱重工業株式会社 バイオマスの水熱分解装置及び方法、バイオマス原料を用いた有機原料の製造システム
JP4524351B2 (ja) 2008-02-01 2010-08-18 三菱重工業株式会社 バイオマス原料を用いた有機原料の製造システム及び方法
EP2242883A1 (en) * 2008-02-01 2010-10-27 Inbicon A/S Methods for reducing enzyme consumption in second generation bioethanol fermentation in the presence of lignin
SE532768C2 (sv) * 2008-02-11 2010-04-06 Sekab E Technology Ab Förfarande för framställning av etanol utifrån sockerartshaltig lösning/suspension medelst fermentering
US8057639B2 (en) † 2008-02-28 2011-11-15 Andritz Inc. System and method for preextraction of hemicellulose through using a continuous prehydrolysis and steam explosion pretreatment process
US20110027852A1 (en) * 2008-04-10 2011-02-03 Jan Larsen Processing lignocellulosic biomass to fixed, high levels of dry matter content.
AU2009249565B2 (en) * 2008-05-21 2014-11-06 Applied Cleantech Inc. Methods and systems for feedstock production from sewage and product manufacturing therefrom
US8404006B2 (en) * 2008-06-19 2013-03-26 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Self-propelled harvesting vehicle including a thermochemical reactor for carbonizing harvested crop material
FR2932815B1 (fr) * 2008-06-23 2015-10-30 Cie Ind De La Matiere Vegetale Cimv Procede de pretraitement de la matiere premiere vegetale pour la production, a partir de ressources sacchariferes et lignocellulosiques, de bioethanol et/ou de sucre, et installation.
CA2650913C (en) 2009-01-23 2013-10-15 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638150C (en) 2008-07-24 2012-03-27 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
US9127325B2 (en) 2008-07-24 2015-09-08 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc. Method and apparatus for treating a cellulosic feedstock
US8915644B2 (en) 2008-07-24 2014-12-23 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638152C (en) 2008-07-24 2013-07-16 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for treating a cellulosic feedstock
CA2638160C (en) 2008-07-24 2015-02-17 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638159C (en) 2008-07-24 2012-09-11 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for treating a cellulosic feedstock
CA2650919C (en) 2009-01-23 2014-04-22 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
CA2638157C (en) 2008-07-24 2013-05-28 Sunopta Bioprocess Inc. Method and apparatus for conveying a cellulosic feedstock
WO2010045576A2 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Mascoma Corporation Production of pure lignin from lignocellulosic biomass
EP2367914A4 (en) * 2008-11-17 2013-05-01 Xyleco Inc TREATMENT OF BIOMASS
CN101736630B (zh) * 2008-11-21 2011-08-17 安琪酵母股份有限公司 一种木质纤维素生物炼制的预处理方法
US8529765B2 (en) * 2008-12-09 2013-09-10 Sweetwater Energy, Inc. Ensiling biomass for biofuels production and multiple phase apparatus for hydrolyzation of ensiled biomass
US8500910B2 (en) * 2008-12-23 2013-08-06 Kior, Inc. Modification of biomass for efficient conversion to fuels
EP2396415B1 (en) * 2009-02-11 2019-10-02 Xyleco, Inc. Saccharifying biomass
US20100203607A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-12 Xyleco, Inc. Processing biomass
EP2403954B1 (en) * 2009-03-03 2015-04-22 POET Research, Inc. Method for fermentation of biomass for the production of ethanol
TW201040279A (en) * 2009-03-31 2010-11-16 Chemtex Italia S R L Improved biomass pretreatment process
AR075995A1 (es) * 2009-03-31 2011-05-11 Chemtex Italia S R L Un proceso para la hidrolisis de la biomasa con alto contenido de solidos
ES2499490T3 (es) * 2009-04-20 2014-09-29 Greenfield Ethanol Inc. Pretratamiento de biomasa lignocelulósica para eliminación de compuestos inhibidores
BRPI1006593A2 (pt) * 2009-04-23 2020-06-30 Greenfield Ethanol Inc., fracionamento de biomassa para o etanol celulósico e produção química
US20130017589A1 (en) * 2009-04-23 2013-01-17 Greenfield Ethanol Inc. Fractionation of lignocellulosic biomass for cellulosic ethanol and chemical production
EP2246437A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-03 Sekab E-Technology AB Fermentation
CN102803649A (zh) 2009-06-25 2012-11-28 国际壳牌研究有限公司 注水系统和方法
CA2755981C (en) 2009-08-24 2015-11-03 Abengoa Bioenergy New Technologies, Inc. Method for producing ethanol and co-products from cellulosic biomass
PL2470295T3 (pl) 2009-08-27 2015-01-30 Inbicon As Sposoby i urządzenia związane z pumpą cząstek
DE102009051884A1 (de) * 2009-11-04 2011-05-05 Blue Globe Energy Gmbh Bioraffinerie-Verfahren
CA2769746C (en) 2010-01-19 2013-10-15 Renmatix, Inc. Production of fermentable sugars and lignin from biomass using supercritical fluids
KR101036853B1 (ko) * 2010-01-29 2011-05-25 전남대학교산학협력단 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법, 상기 방법으로 처리된 바이오매스로부터의 당화합물제조방법 및 바이오에탄올제조방법
US9102956B2 (en) 2010-03-10 2015-08-11 Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems, Ltd. Biomass hydrothermal decomposition apparatus, temperature control method thereof, and organic raw material production system using biomass material
WO2011111189A1 (ja) 2010-03-10 2011-09-15 三菱重工業株式会社 バイオマスの水熱分解装置及びその温度制御方法、バイオマス原料を用いた有機原料の製造システム
US10533203B2 (en) 2010-03-19 2020-01-14 Poet Research, Inc. System for the treatment of biomass
US9034620B2 (en) 2010-03-19 2015-05-19 Poet Research, Inc. System for the treatment of biomass to facilitate the production of ethanol
US8906235B2 (en) * 2010-04-28 2014-12-09 E I Du Pont De Nemours And Company Process for liquid/solid separation of lignocellulosic biomass hydrolysate fermentation broth
KR101037708B1 (ko) * 2010-04-30 2011-05-30 전남대학교산학협력단 목본식물계 및 다년생초본 식물계 바이오매스 가수분해 전처리방법, 상기 전 처리된 바이오매스로부터의 당화합물 및 바이오에탄올제조방법
US8956460B2 (en) * 2010-05-07 2015-02-17 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc Process for recovery of values from a fermentation mass obtained in producing ethanol and products thereof
JP5854586B2 (ja) 2010-07-06 2016-02-09 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 糖液を用いた発酵システム及び方法
BRPI1009205B1 (pt) 2010-07-09 2021-04-20 Mitsubishi Power Environmental Solutions, Ltd sistema de processamento de biomassa e método de produção de solução sacarídea usando material de biomassa
US9422519B2 (en) * 2010-07-09 2016-08-23 Mitsubishi Hitachi Power Systems Environmental Solutions, Ltd. Biomass hydrothermal decomposition system and saccharide-solution production method using biomass material
CN101899478B (zh) * 2010-07-26 2013-07-17 安徽丰原发酵技术工程研究有限公司 一种秸秆类木质纤维素高效糖化半酶解同步发酵产乙醇的方法
NL1038175C2 (en) 2010-08-19 2012-02-21 Danvos B V A process for the conversion of biomass of plant origen, and a combustion process.
BRPI1005516B1 (pt) 2010-09-03 2019-12-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd aparelho de decomposição de biomassa
IT1402202B1 (it) * 2010-09-29 2013-08-28 Chemtex Italia S R L Ora Chemtex Italia S P A Procedimento migliorato per recuperare zuccheri da un flusso di pretrattamento di biomassa lignocellulosica
IT1402200B1 (it) * 2010-09-29 2013-08-28 Chemtex Italia S R L Ora Chemtex Italia S P A Procedimento migliorato per recuperare zuccheri da un flusso di pretrattamento di biomassa lignocellulosica
US9932707B2 (en) 2010-11-05 2018-04-03 Greenfield Specialty Alcohols Inc. Bagasse fractionation for cellulosic ethanol and chemical production
AU2011323322B2 (en) 2010-11-05 2015-03-12 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Treating biomass to produce materials useful for biofuels
US20130269631A1 (en) * 2010-12-21 2013-10-17 Inbicon A/S Steam Delivery System for Biomass Processing
AU2011355013B2 (en) 2011-01-13 2014-03-27 Mitsubishi Power Environmental Solutions, Ltd. Device for producing sugar solution, fermentation system, method for producing sugar solution and fermentation method
WO2012099967A1 (en) 2011-01-18 2012-07-26 Poet, Llc Systems and methods for hydrolysis of biomass
FR2974114B1 (fr) * 2011-04-14 2014-11-21 IFP Energies Nouvelles Procede de production d'ethanol a partir de pates papetieres avec recyclage d'un vin ethylique issu de la fermentation des pentoses
FR2974116B1 (fr) * 2011-04-14 2015-08-21 IFP Energies Nouvelles Procede de production d'ethanol et de solvants a partir de biomasse lignocellulosique avec recyclage d'un vin butylique obtenu par fermentation des pentoses
FR2974115B1 (fr) 2011-04-14 2015-12-11 IFP Energies Nouvelles Procede de production d'ethanol et de solvants a partir de biomasse lignocellulosique avec recyclage d'un vin ethylique issu de la fermentation des pentoses
BR112013028146A2 (pt) * 2011-05-04 2017-04-25 Renmatix Inc método de preparação de lignina a partir de biomassa lignocelulósica; produto de lignina; método de redução de incrustação de lignina durante o processamento de biomassa lignocelulósica; e composição
AU2012250575B2 (en) 2011-05-04 2015-03-26 Renmatix, Inc. Lignin production from lignocellulosic biomass
AU2012266929B2 (en) * 2011-06-10 2017-11-23 Steeper Energy Aps Process and apparatus for producing liquid hydrocarbon
US9982317B2 (en) 2011-07-07 2018-05-29 Poet Research, Inc. Systems and methods for acid recycle
WO2013062382A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Biol Systems Co., Ltd. Apparatus and process for continuous saccharification of marine algae and cellulosic biomass
US9539538B2 (en) 2011-10-28 2017-01-10 Ada Carbon Solutions, Llc Multi-functional composition of matter for rapid removal of mercury from a flue gas
US10722865B2 (en) 2011-10-28 2020-07-28 Ada Carbon Solutions, Llc Multi-functional composition of matter for removal of mercury from high temperature flue gas streams
CN103958030B (zh) * 2011-11-28 2016-04-20 Ada碳解决方案有限责任公司 用于从烟道气中快速除汞的多官能组合物
CA2859320A1 (en) * 2011-12-16 2013-06-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Systems capable of adding cellulosic biomass to a digestion unit operating at high pressures and associated methods for cellulosic biomass processing
ITTO20111219A1 (it) * 2011-12-28 2013-06-29 Beta Renewables Spa Procedimento migliorato di pre-impregnazione per la conversione di biomassa
US8759498B2 (en) 2011-12-30 2014-06-24 Renmatix, Inc. Compositions comprising lignin
CN102586342A (zh) * 2012-01-17 2012-07-18 中国科学院过程工程研究所 一种从源头上降低发酵抑制物的方法
JP5828913B2 (ja) * 2012-01-24 2015-12-09 株式会社日本触媒 バイオマスの糖化方法
AU2013216823B2 (en) * 2012-02-10 2017-05-18 Sweetwater Energy, Inc. Enhancing fermentation of starch-and sugar-based feedstocks
US8765430B2 (en) * 2012-02-10 2014-07-01 Sweetwater Energy, Inc. Enhancing fermentation of starch- and sugar-based feedstocks
CN104125998A (zh) 2012-03-05 2014-10-29 埃欧金能源公司 从木质纤维素转化过程制备土壤调节组合物的方法
US20140106418A1 (en) * 2012-03-26 2014-04-17 Sweetwater Energy, Inc. Enhanced Fermentation From Pretreatment Products
JP5425348B1 (ja) * 2012-03-29 2014-02-26 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 バイオマスの処理システム、バイオマス原料を用いた糖液生産方法、アルコール製造方法
WO2013143547A1 (en) 2012-03-29 2013-10-03 Ibus Innovation A/S Method and apparatus for small scale simulation of large scale continuous processes for treatment of plant material
US8563277B1 (en) 2012-04-13 2013-10-22 Sweetwater Energy, Inc. Methods and systems for saccharification of biomass
WO2013156600A1 (en) * 2012-04-20 2013-10-24 Vlaamse Instelling Voor Technologisch Onderzoek (Vito) Improved dilute chemical reaction process with membrane separation step
AU2013259739B2 (en) 2012-05-07 2015-08-20 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Continuous or semi-continuous process for treating biomass to produce materials useful for biofuels
JP2015523061A (ja) 2012-05-17 2015-08-13 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイＳｈｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｍａａｔｓｃｈａｐｐｉｊ Ｂｅｓｌｏｔｅｎｖｅｎｎｏｏｔｓｈａｐ バイオマス材料を処理する方法およびシステム
CN102677503B (zh) * 2012-05-29 2016-04-27 中国科学院过程工程研究所 一种生物质连续水热预处理反应器
US9447326B2 (en) 2012-06-22 2016-09-20 Sundrop Fuels, Inc. Pretreatment of biomass using steam explosion methods before gasification
US20140024064A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-23 Butamax(Tm) Advanced Biofuels Llc Processes and systems for the production of fermentative alcohols
AU2013293177A1 (en) * 2012-07-23 2015-01-29 Butamax Advanced Biofuels Llc Processes and systems for the production of fermentation products
CN102873082B (zh) * 2012-09-23 2017-03-01 安徽国祯生物质发电有限责任公司 生物质资源综合利用产业园资源循环利用技术工艺
US9347176B2 (en) * 2012-10-04 2016-05-24 Api Intellectual Property Holdings, Llc Processes for producing cellulose pulp, sugars, and co-products from lignocellulosic biomass
RU2532107C2 (ru) * 2012-11-22 2014-10-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" Способ переработки лигноцеллюлозного сырья
BR112015017052A2 (pt) 2013-01-16 2019-11-26 Clean Vantage Llc oxidação de biomassa por via úmida
EP2962037A4 (en) * 2013-02-26 2016-03-16 Jason Force BIOMASS PROPELLED HARVESTING EQUIPMENT WITH MOBILE PLATFORM
NZ743055A (en) 2013-03-08 2020-03-27 Xyleco Inc Equipment protecting enclosures
WO2014160262A1 (en) * 2013-03-14 2014-10-02 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc Methods for converting cellulosic waste to bioproducts
ES2570278B1 (es) * 2013-03-14 2017-03-28 Abengoa Bioenergy New Technologies, Llc Procedimientos para convertir residuos celulósicos en bioproductos
WO2014144574A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Icm, Inc. Cellulosic biofuel
US9809867B2 (en) 2013-03-15 2017-11-07 Sweetwater Energy, Inc. Carbon purification of concentrated sugar streams derived from pretreated biomass
US20140349360A1 (en) * 2013-03-19 2014-11-27 Energy Beet Designs, Llc Methods and system for liquefaction, hydrolysis and fermentation of agricultural feedstocks
US10072228B2 (en) * 2013-04-23 2018-09-11 International Paper Company Clean sugar and lignin from non-chemically pretreated lignocellulosic biomass
US10017800B2 (en) 2013-04-23 2018-07-10 International Paper Company Clean sugar and lignin from non-chemically pretreated lignocellulosic biomass
WO2015027042A1 (en) * 2013-08-22 2015-02-26 Geophia Llc Natural mobile processing unit
RU2533921C1 (ru) * 2013-09-03 2014-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения РАН Способ предварительной обработки целлюлозосодержащего сырья для ферментативного гидролиза
RU2558303C2 (ru) * 2013-10-07 2015-07-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Способ получения спирта из лигноцеллюлозного сырья
WO2015054682A2 (en) 2013-10-13 2015-04-16 Cornerstone Resources, Llc Methods and apparatus utilizing vacuum for breaking organic cell walls
ITTO20130882A1 (it) 2013-10-31 2015-05-01 Beta Renewables Spa Idrolisi di biomassa lignocellulosica senza enzimi o catalizzatori acidi
CN104611963B (zh) * 2013-11-05 2017-03-29 中国石油化工股份有限公司 一种木质纤维素原料的预处理方法
WO2015098070A1 (ja) * 2013-12-26 2015-07-02 川崎重工業株式会社 バイオマスを原料とする糖化液製造方法、糖化液製造装置及び連続式反応器
CN103757073A (zh) * 2014-01-22 2014-04-30 北京林业大学 一种利用竹纤维素制备葡萄糖的方法
RU2542580C1 (ru) * 2014-02-05 2015-02-20 Владимир Георгиевич Андреев Способ комплексной переработки растительной биомассы
KR101633263B1 (ko) * 2014-04-25 2016-06-27 고려대학교 산학협력단 산―염기 혼합촉매를 이용한 목질계 섬유소의 전처리법
US10513823B2 (en) * 2014-05-13 2019-12-24 Biofuel Technology A/S Methods and devices for hydrothermal pretreatment of lignocellulosic biomass
RU2557227C1 (ru) * 2014-05-23 2015-07-20 Владимир Георгиевич Андреев Способ переработки растительной биомассы
WO2016025678A1 (en) 2014-08-14 2016-02-18 Shell Oil Company Process for preparing furfural from biomass
CA2954308C (en) 2014-08-14 2023-03-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Closed-loop production of furfural from biomass
EP3180322A4 (en) 2014-08-14 2018-01-10 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. One-step production of furfural from biomass
EP3180297A4 (en) 2014-08-14 2018-01-17 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the manufacture of furural and furfural derivatives
WO2016025673A1 (en) 2014-08-14 2016-02-18 Shell Oil Company Process for preparing furfural from biomass
US9873665B2 (en) 2014-08-14 2018-01-23 Shell Oil Company Process for treating biomass to produce materials useful for biofuels
FI125914B (en) 2014-09-17 2016-04-15 Petteri Salonen Biomass treatment system and method
CN107074900A (zh) 2014-09-19 2017-08-18 希乐克公司 糖类和糖组合物以及混合物
EP3186326B1 (en) 2014-09-26 2024-02-21 Renmatix, Inc. Adhesive compositions comprising type-ii cellulose
CA2965422C (en) 2014-10-29 2018-07-10 Cambi Technology As Method and device for treating biomass and organic waste
MX2017007631A (es) 2014-12-09 2018-02-09 Sweetwater Energy Inc Pretratamiento rapido.
CN104709731B (zh) * 2015-02-13 2017-02-01 河南天冠企业集团有限公司 一种木薯原料无尘卸运及预处理方法
US20160068870A1 (en) * 2015-03-03 2016-03-10 Edward Brian HAMRICK Methods for fermenting carbohydrate-rich crops
EA036683B1 (ru) 2015-04-10 2020-12-08 Комет Биорефайнинг Инк. Способы и составы для обработки целлюлозной биомассы и продукты на ее основе
WO2017088892A1 (en) 2015-11-24 2017-06-01 Inbicon A/S Bitumen compositions comprising lignin
CN105780565A (zh) * 2015-12-10 2016-07-20 辽宁石油化工大学 一种木质纤维素原料稀酸蒸汽爆破预处理方法
RU2615455C1 (ru) * 2016-02-01 2017-04-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова" (САФУ) Способ получения спирта из целлюлозы
WO2017192498A1 (en) 2016-05-03 2017-11-09 Shell Oil Company Lignin-based solvents and methods for their preparation
FI20165466A (fi) 2016-06-03 2017-12-04 Upm Kymmene Corp Menetelmä ja laitteisto entsymaattista hydrolyysiä varten, nestefraktio ja kiintoainefraktio
EP3535248A1 (en) 2016-11-01 2019-09-11 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the recovery of furfural
BR112019008816B1 (pt) 2016-11-01 2023-01-10 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Processo para a recuperação de furfural
CA3039603A1 (en) 2016-11-01 2018-05-11 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the recovery of furfural
CN109890801A (zh) 2016-11-01 2019-06-14 国际壳牌研究有限公司 用于回收糠醛的方法
BR112019009111A2 (pt) 2016-11-04 2019-10-15 Inbicon As método para a preparação de açúcares fermentáveis a partir de biomassa lignocelulósica
CN106479887A (zh) * 2016-11-30 2017-03-08 无锡甜丰食品有限公司 糖浆生产用喷射液化装置
EP3333310B1 (en) * 2016-12-08 2019-09-25 Valmet AB Method and system for treating biomass
EP3333311B1 (en) 2016-12-08 2019-09-25 Valmet AB Method for impregnating biomass and device for impregnating biomass
EP3333313B1 (en) 2016-12-08 2019-10-16 Valmet AB Method for treating biomass and device for treating biomass
EP3333312B1 (en) * 2016-12-08 2019-09-18 Valmet AB Method and system for treating biomass
CN106755130A (zh) * 2017-01-03 2017-05-31 北京化工大学 一种利用青鲜含糖生物质发酵生产乙醇的方法
EP3583223A4 (en) 2017-02-16 2020-12-23 Sweetwater Energy, Inc. HIGH PRESSURE ZONES FOR PRE-TREATMENT
RU2755823C2 (ru) * 2017-03-29 2021-09-21 Селлутек Аб Прозрачная древесина и способ ее получения
CN107981363A (zh) * 2017-11-17 2018-05-04 河南工业大学 一种膳食纤维气爆处理设备
FR3075201B1 (fr) * 2017-12-20 2021-05-21 Ifp Energies Now Procede de traitement de biomasse ligno-cellulosique
CN108148730B (zh) * 2018-03-08 2023-07-25 中国农业科学院麻类研究所 一种用于农作物秸秆预处理的系统
AU2019265921A1 (en) 2018-05-10 2020-11-26 Comet Biorefining Inc. Compositions comprising glucose and hemicellulose and their use
EP3833812B1 (en) * 2018-08-08 2024-03-27 Casad, Jr., Robert C. Methods and devices for processing lignocellulosic biomass with recovery purified lignin and purified wax fractions
CN109266692A (zh) * 2018-10-15 2019-01-25 黑龙江八农垦大学 一种沼液预处理玉米秸秆制沼方法及其条件优化方法
CA3117671A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 IFG Technologies, LLC Processes, methods, and systems for chemo-mechanical cellular explosion and solid and liquid products made by the same
FR3090422B1 (fr) * 2018-12-21 2021-05-21 Ifp Energies Now Procede de nettoyage d’un reacteur de traitement d’une biomasse lignocellulosique
FR3095654B1 (fr) 2019-05-03 2022-01-21 Europeenne De Biomasse Contrôle du vapocraquage en vue d’améliorer le PCI des granulés noirs
US11787773B2 (en) 2019-05-22 2023-10-17 Shell Usa, Inc. Process for the production of furfural
CN110241142A (zh) * 2019-06-21 2019-09-17 中国科学院成都生物研究所 一种浓香型酒糟水热碳化耦合厌氧消化的全利用方法
CN114423728B (zh) 2019-09-25 2023-09-19 国际壳牌研究有限公司 用于产生二醇的木质纤维素进料的预处理
BR112022005525A2 (pt) 2019-09-25 2022-06-21 Shell Int Research Pré-tratamento de alimentos lignocelulósicos para a produção de glicóis
AU2020412611A1 (en) 2019-12-22 2022-07-14 Apalta Patents OÜ Methods of making specialized lignin and lignin products from biomass
US12006377B2 (en) * 2020-02-07 2024-06-11 LucasE3, L.C. System and method for starch separation and dry fracturing with fiber wash
FI129537B (en) * 2020-06-26 2022-04-14 Upm Kymmene Corp Multi-step procedure with hydrothermal liquefaction
LU102852B1 (en) 2021-08-02 2023-02-02 Technische Univ Hamburg Process for continuous extraction of lignocellulosic material
KR20240035817A (ko) 2021-08-02 2024-03-18 머쉬랩스 게엠베하 리그노셀룰로오스 재료의 연속 추출 방법
GB2616246A (en) * 2021-12-21 2023-09-06 Thermo Pressure Tech Limited Thermal-pressure hydrolysis of sustainable biomass for the production of alternative proteins and bio-materials
WO2023147250A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 Purdue Research Foundation Methanol explosion of cellulosic fibers

Family Cites Families (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US442758A (en) * 1890-12-16 Fastening for mailing-boxes
US1655618A (en) * 1928-01-10 Assighoe
US3479336A (en) * 1966-05-13 1969-11-18 Columbia Cellulose Co Ltd Production of cellulose esters from particulate lignocellulosic material
US3972775A (en) * 1974-06-28 1976-08-03 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Conversion of cellulosic materials to sugar
US3990945A (en) * 1975-04-28 1976-11-09 Bio Research Center Company Limited Enzymatic hydrolysis of cellulose
CH602963A5 (uk) 1975-11-19 1978-08-15 Sulzer Ag
CA1096374A (en) 1977-07-11 1981-02-24 Edward A. Delong Method of rendering lignin separable from cellulose and hemicellulose in lignocellulosic material and the product so produced
US5221357A (en) * 1979-03-23 1993-06-22 Univ California Method of treating biomass material
US5628830A (en) * 1979-03-23 1997-05-13 The Regents Of The University Of California Enzymatic hydrolysis of biomass material
US4242455A (en) * 1979-06-25 1980-12-30 National Distillers And Chemical Corp. Process for the acid hydrolysis of carbohydrate polymers and the continuous fermentation of the sugars _obtained therefrom to provide ethanol
US4425433A (en) * 1979-10-23 1984-01-10 Neves Alan M Alcohol manufacturing process
ES499625A0 (es) 1980-02-23 1981-12-16 Reitter Franz Johann Procedimiento e instalacion para la hidrolisis continua de hemicelulosas que contienen pentosanas de celulosa.
CA1190923A (en) * 1980-03-18 1985-07-23 Barry Rugg Process and apparatus for chemical conversion of materials and particularly the conversion of cellulose waste to glucose
US4461648A (en) 1980-07-11 1984-07-24 Patrick Foody Method for increasing the accessibility of cellulose in lignocellulosic materials, particularly hardwoods agricultural residues and the like
SU949002A1 (ru) * 1980-11-27 1982-08-07 Московский Орденов Ленина,Октябрьской Революции И Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.М.В.Ломоносова Способ получени сахара из целлюлозусодержащего растительного сырь
BR8102802A (pt) * 1981-04-30 1982-12-14 Villares Ind Processo e instalacao para obtencao de etanol por hidrolise acida continua de materiais celulosicos
AU8496382A (en) * 1981-07-16 1983-01-20 Unisearch Limited Enzymic process to hydrolyze celluloses
US4427584A (en) 1981-08-24 1984-01-24 University Of Florida Conversion of cellulosic fibers to mono-sugars and lignin
DE3379063D1 (en) * 1982-07-05 1989-03-02 Erne Fittings Gmbh & Co Process and apparatus for the preparation of cellulose, simple sugars and soluble lignine from vegetable biomasse
EP0187422A3 (en) 1985-01-08 1988-07-13 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process for the treatment of biomass with steam, product thereby obtained and its use and reactor
US4615742A (en) * 1985-01-10 1986-10-07 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Progressing batch hydrolysis process
DE3502217A1 (de) 1985-01-24 1986-07-24 Georg Westphal Ing. Kg, 6050 Offenbach Verfahren zur gewinnung von alkohol und proteinangereicherter schlempe aus zucker-, staerke- und/oder zellulosehaltigen rohstoffen
FR2608625B1 (fr) * 1986-12-19 1990-03-16 Inst Francais Du Petrole Procede d'hydrolyse enzymatique de substrats lignocellulosiques avec reutilisation des cellulases
US5135861A (en) * 1987-07-28 1992-08-04 Pavilon Stanley J Method for producing ethanol from biomass
US4997488A (en) * 1988-02-05 1991-03-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Combined physical and chemical treatment to improve lignocellulose digestibility
US5171592A (en) * 1990-03-02 1992-12-15 Afex Corporation Biomass refining process
US5125977A (en) * 1991-04-08 1992-06-30 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Two-stage dilute acid prehydrolysis of biomass
US5865898A (en) * 1992-08-06 1999-02-02 The Texas A&M University System Methods of biomass pretreatment
US5693296A (en) * 1992-08-06 1997-12-02 The Texas A&M University System Calcium hydroxide pretreatment of biomass
CA2615904C (en) 1992-08-06 2011-09-27 The Texas A&M University System Methods of biomass pretreatment
US5370999A (en) 1992-12-17 1994-12-06 Colorado State University Research Foundation Treatment of fibrous lignocellulosic biomass by high shear forces in a turbulent couette flow to make the biomass more susceptible to hydrolysis
US5424417A (en) * 1993-09-24 1995-06-13 Midwest Research Institute Prehydrolysis of lignocellulose
US5571703A (en) 1993-12-23 1996-11-05 Controlled Environmental Systems Corporation Municipal solid waste processing facility and commercial ethanol production process
DE4402559C2 (de) 1994-01-28 1995-11-23 Peter Winkelkoetter Verfahren und Vorrichtung zur Konversion pflanzlich gebundener Sonnenenergie und von biologischem Material
ZA957645B (en) * 1994-09-13 1996-10-14 Innoval Management Ltd A method for production of ethyl alcohol
DE4440750C1 (de) 1994-11-15 1996-05-09 Schirmer Umwelttechnik Gmbh Vorrichtung zur Gewinnung von Rohstoffen und Energie aus Biomasse und Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung
US5735916A (en) * 1995-07-13 1998-04-07 Lucas; James Lewis Process for production of lignin fuel, ethyl alcohol, cellulose, silica/silicates, and cellulose derivatives from plant biomass
US5711817A (en) * 1996-05-01 1998-01-27 Eau-Viron Incorporated Method for the continuous conversion of cellulosic material to sugar
US6228177B1 (en) 1996-09-30 2001-05-08 Midwest Research Institute Aqueous fractionation of biomass based on novel carbohydrate hydrolysis kinetics
US6022419A (en) 1996-09-30 2000-02-08 Midwest Research Institute Hydrolysis and fractionation of lignocellulosic biomass
CN1089112C (zh) * 1997-03-18 2002-08-14 2B公开股份有限公司 利用植物生物质的方法和实施此方法的螺旋挤压机
AU6777298A (en) 1997-03-25 1998-10-20 Genetics Institute Inc. Secreted proteins and polynucleotides encoding them
US5916780A (en) * 1997-06-09 1999-06-29 Iogen Corporation Pretreatment process for conversion of cellulose to fuel ethanol
US5968362A (en) 1997-08-04 1999-10-19 Controlled Enviromental Systems Corporation Method for the separation of acid from sugars
DE19828889A1 (de) 1998-06-19 1999-12-23 Schulte Siering Eberhard Ko-Fermentation von Feldfrüchten und organischen Reststoffen zur Sekundärenergiegewinnung
EP1161592B1 (en) * 1999-02-15 2004-09-22 Kiram AB Process for oxygen pulping of lignocellulosic material and recovery of pulping chemicals
ES2400285T3 (es) * 1999-03-11 2013-04-08 Zeachem, Inc. Proceso para producir etanol
DE19916347C1 (de) 1999-04-12 2000-11-09 Rhodia Acetow Ag Verfahren zum Auftrennen lignocellulosehaltiger Biomasse
NO310717B1 (no) 1999-05-31 2001-08-20 Cambi As Fremgangsmate og anordning for kontinuerlig hydrolyse av avlopsvann
ATE411971T1 (de) 2000-02-17 2008-11-15 Univ Denmark Tech Dtu Methode zur behandlung von lignin- und zellulosehaltigen stoffen
ES2166316B1 (es) * 2000-02-24 2003-02-16 Ct Investig Energeticas Ciemat Procedimiento de produccion de etanol a partir de biomasa lignocelulosica utilizando una nueva levadura termotolerante.
SE517901C2 (sv) 2000-08-15 2002-07-30 Parker Hannifin Ab Styrsystem för pneumatiska drivanordningar
US6419788B1 (en) * 2000-08-16 2002-07-16 Purevision Technology, Inc. Method of treating lignocellulosic biomass to produce cellulose
EP1320588B2 (en) 2000-09-25 2017-06-28 Iogen Energy Corporation Method for glucose production with a cellulase mixture comprising a modified cellulase
AU2002249778A1 (en) 2000-11-17 2002-08-12 Thermogenic Imaging, Inc. Apparatus and methods for infrared calorimetric measurements
BR0007374A (pt) 2000-12-08 2002-08-20 Sistema de pré-hidrólise da matéria orgânica do lixo e processo de industrialização do lixo
US6692578B2 (en) * 2001-02-23 2004-02-17 Battelle Memorial Institute Hydrolysis of biomass material
EP2261381A3 (en) 2001-02-28 2012-05-30 Iogen Energy Corporation Method of Processing Lignocellulosic Feedstock for Enhanced Xylose and Ethanol Production
JP4683748B2 (ja) * 2001-03-07 2011-05-18 ヤンマー株式会社 超臨界水又は亜臨界水による被反応物質の反応装置
WO2003013714A1 (en) 2001-08-11 2003-02-20 Sicco K/S Method for transfer of particulate solid products between zones of different pressure.
NZ515288A (en) 2001-11-06 2003-07-25 Lignotech Developments Ltd Processing of ligno-cellulose materials with steam in a pressure vessel
CA2475416A1 (en) 2002-02-08 2003-08-14 Genencor International, Inc. Methods for producing ethanol from carbon substrates
US7189306B2 (en) * 2002-02-22 2007-03-13 Gervais Gibson W Process of treating lignocellulosic material to produce bio-ethanol
CA2479248C (en) 2002-03-15 2011-09-27 Iogen Energy Corporation Method for glucose production using endoglucanase core protein for improved recovery and reuse of enzyme
CN1216150C (zh) * 2002-04-12 2005-08-24 中国农业大学 用秸秆固态发酵生产酒精的方法
US20040063184A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-01 Novozymes North America, Inc. Fermentation processes and compositions
AT412787B (de) * 2003-03-10 2005-07-25 Andritz Ag Maschf Verfahren und vorrichtung zum austragen von lignozellulosem rohmaterial aus einem kocher und zur förderung des rohmaterials zu einem refiner
SE525773C2 (sv) * 2003-09-24 2005-04-26 Kvaerner Pulping Tech Metod och arrangemang för syrgasdelignifiering av cellulosamassa med pH-reglering i slutfasen
US7504245B2 (en) * 2003-10-03 2009-03-17 Fcstone Carbon, Llc Biomass conversion to alcohol using ultrasonic energy
US20050095183A1 (en) * 2003-11-05 2005-05-05 Biomass Energy Solutions, Inc. Process and apparatus for biomass gasification
WO2005067531A2 (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Novozymes Inc. Methods for degrading lignocellulosic materials
US20070175825A1 (en) * 2004-05-18 2007-08-02 Biomass Processing Technology, Inc. System for the treating biomaterial waste streams
WO2006028897A2 (en) * 2004-09-01 2006-03-16 Novozymes North America, Inc. Liquefaction and saccharifaction processes
US7198925B2 (en) * 2004-09-30 2007-04-03 Iogen Energy Corporation Pre-treatment of bales of feedstock
JP2008514207A (ja) 2004-09-30 2008-05-08 アイオゲン エナジー コーポレイション 蒸気回収を伴う連続流通式前処理システム
CN101090962B (zh) * 2004-11-29 2012-04-18 因必康有限公司 干物质（dm）含量高的生物质的酶水解
BRPI0515786A2 (pt) * 2004-12-17 2011-10-11 Iogen Energy Corp reator de decantação de fluxo ascendente para hidrólise enzimática de celulose
RU2432368C2 (ru) * 2005-07-19 2011-10-27 Инбикон А/С Способ превращения целлюлозного материала в этанол
EP2242883A1 (en) * 2008-02-01 2010-10-27 Inbicon A/S Methods for reducing enzyme consumption in second generation bioethanol fermentation in the presence of lignin
EP2414533A4 (en) 2009-04-03 2016-01-06 Greenfield Ethanol Inc FIELD PROCESS FOR THE BIOCHEMICAL TRANSFORMATION OF LIGNOCELLULOSE BIOMASS IN ETHANOL

Also Published As

Publication number Publication date
NZ592233A (en) 2012-08-31
US10155966B2 (en) 2018-12-18
AU2006272198B2 (en) 2012-01-19
CN101268121B (zh) 2011-11-30
MX2008000882A (es) 2008-03-26
CA2959268A1 (en) 2007-01-25
US20160153010A1 (en) 2016-06-02
RU2008106242A (ru) 2009-08-27
AU2006272198A1 (en) 2007-01-25
UA100662C2 (uk) 2013-01-25
CA2831082C (en) 2017-04-11
US9090927B2 (en) 2015-07-28
US8460473B2 (en) 2013-06-11
NZ601075A (en) 2014-01-31
US20100041119A1 (en) 2010-02-18
RU2432368C2 (ru) 2011-10-27
US20120138246A1 (en) 2012-06-07
BR122014013416B1 (pt) 2018-03-06
DK1910448T3 (da) 2017-01-02
CN101798584A (zh) 2010-08-11
WO2007009463A3 (en) 2007-07-05
CN101798584B (zh) 2014-10-15
CA2831082A1 (en) 2007-01-25
CA2615844C (en) 2015-04-21
BRPI0622271A2 (pt) 2011-08-09
ES2606281T3 (es) 2017-03-23
CA2615844A1 (en) 2007-01-25
EP2172568A1 (en) 2010-04-07
WO2007009463A2 (en) 2007-01-25
EP2520609A1 (en) 2012-11-07
US9284383B2 (en) 2016-03-15
US8123864B2 (en) 2012-02-28
ZA200801439B (en) 2008-11-26
EP1910448B1 (en) 2016-09-07
NZ565629A (en) 2011-06-30
MX343301B (es) 2016-11-01
US20150232579A1 (en) 2015-08-20
CN101268121A (zh) 2008-09-17
EP2520608A1 (en) 2012-11-07
BRPI0613681A2 (pt) 2010-07-13
US20130143263A1 (en) 2013-06-06
EP1910448A2 (en) 2008-04-16
EP2657275A1 (en) 2013-10-30
HRP20161565T1 (hr) 2017-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA114465C2 (uk) Спосіб перетворення целюлозного матеріалу в етанол
US10738273B2 (en) System for hydrolyzing a cellulosic feedstock slurry using one or more unmixed and mixed reactors
US9714299B2 (en) Method for processing a biomass containing lignocellulose
AU2013273693B2 (en) Method and apparatus for conversion of cellulosic material to ethanol
AU2012202325B2 (en) Method and apparatus for conversion of cellulosic material to ethanol