[发明专利]用于从预处理过的木质纤维素原料产生醇和葡萄糖的基于纤维素酶的方法

权利要求书

1.一种从木质纤维素原料产生醇和葡萄糖的方法，其包括以下步骤：

(i)在破坏纤维结构并增加待水解木质纤维素原料的可接近性的条 件下预处理所述原料以产生包含预处理过的木质纤维素原料的组合物；

(ii)利用纤维素酶和β-葡糖苷酶酶促水解所述预处理过的木质纤 维素原料以产生包含葡萄糖和未水解纤维素的水解物浆；

(iii)使所述水解物浆发酵以产生包含醇和未水解纤维素的发酵 液；

(iv)通过蒸馏从所述发酵液中分离出所述醇以获得包含浓缩醇的 流和包含未水解纤维素的静止釜底流，所述静止釜底流的固体浓度为3 至40wt％，所述蒸馏通过使所述发酵液经受70℃至200℃的温度而导 致对所述未水解纤维素的热处理；和

(v)利用纤维素酶进一步水解所述静止釜底流的至少一部分以将 所述静止釜底流中存在的所述未水解纤维素的至少一部分转化成葡萄 糖。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述进一步水解的步骤包括使所 述静止釜底流的至少一部分再循环回到步骤(ii)中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述进一步水解的步骤包括将所 述静止釜底流的至少一部分引至下游水解反应器中。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中所述酶促水解所述预处理 过的木质纤维素的步骤和所述使所述水解物浆发酵的步骤在分开的反 应器中进行。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述预处理是利用pH 调节剂进行的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述pH调节剂是酸或碱。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述预处理过的木质纤 维素原料的所述酶促水解在水解系统中进行，所述水解系统包含选自一 个或更多个搅拌罐、未混合罐、搅拌塔和未混合塔的水解反应器。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述酶促水解步骤是分 批式过程。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述酶促水解步骤是连 续式过程。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中在所述发酵步骤中产 生的所述醇是乙醇或丁醇。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述蒸馏实施0.05至12小时的 浆停留时间。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述蒸馏步骤的温度为70℃至180 ℃。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其还包括使所述发酵液的 至少一部分再循环回到步骤(ii)中。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述静止釜底流具有 3至40％的悬浮固体浓度。

15.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述静止釜底流在所 述进一步水解的步骤之前被浓缩。

16.一种用于从木质纤维素原料产生乙醇和葡萄糖的方法，其包括如下 步骤：

(i)在破坏纤维结构并增加待水解木质纤维素原料的可接近性的条 件下预处理所述原料以产生包含预处理过的木质纤维素原料的组合物；

(ii)利用纤维素酶和β-葡糖苷酶酶促水解所述预处理过的木质纤 维素原料以产生包含葡萄糖和未水解纤维素的水解物浆；

(iii)使所述水解物浆发酵以产生包含乙醇的发酵液；

(iv)通过蒸馏从所述发酵液中分离出所述乙醇以获得包含浓缩乙 醇的流和包含所述未水解纤维素的剩余静止釜底流，所述静止釜底流的 固体浓度为3至40wt％，所述蒸馏导致对所述未水解纤维素的热处理， 并且其中所述蒸馏包括使所述发酵液经受70℃至200℃的温度；和

(v)通过将所述静止釜底流的至少一部分再循环至步骤(ii)中， 利用纤维素酶进一步水解所述静止釜底流的至少一部分以将所述未水 解纤维素转化成葡萄糖。