[发明专利]非木材木质纤维素材料的预处理

权利要求书

1.用于在由木质纤维素生产乙醇的工艺中预处理含有少于5％(w/w)淀粉或糖的非木材木质纤维素材料的方法，包括如下步骤：

a)将有机酸或产生有机酸的细菌加入到木质纤维素材料；

b)在少于5％氧气的气氛下，在有机酸的存在下，将木质纤维素材料储存至少两周时间，以得到经有机酸浸渍的材料；和

c)在至少160℃的温度下加热该经有机酸浸渍的材料，以得到经预处理的木质纤维素材料，

其中在该方法中没有或基本没有无机酸或碱，包括SO₂，被加入。

2.根据权利要求1的方法，其中在步骤c)中没有加入有机酸。

3.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述含有少于5％(w/w)淀粉或糖的非木材木质纤维素材料选自秸秆渣、甘蔗废物、小麦杆、稻杆、高粱种、芦竹、芒草和农业残渣。

4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述含有少于5％(w/w)淀粉或糖的非木材木质纤维素材料选自甘蔗渣和高粱渣。

5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中步骤c)的所述温度为至少180℃，例如至少190℃，例如190-230℃，例如200-220℃。

6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中步骤c)的加热执行至少30秒的时间，例如至少5分钟，例如5-20分钟，例如5-15分钟，例如5-10分钟。

7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中步骤b)中从木质纤维素材料榨出的液体的pH在3.1和4.5之间。

8.根据权利要求7的方法，其中步骤b)中从木质纤维素材料中榨出的液体的pH为3.3～3.9。

9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中步骤b)的所述气氛含有少于3％的氧气，例如少于2％的氧气。

10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中步骤b)的所述时间为至少3周，例如至少4周。

11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中所述有机酸选自蚁酸、乙酸、丙酸和乳酸，所述产生有机酸的细菌选自生产蚁酸、乙酸、丙酸和乳酸的细菌。

12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中步骤c)期间，干固体浓度为20-50％，例如30-40％。

13.根据前述权利要求中任一项的方法，进一步包括如下步骤：

d)水解、发酵和蒸馏经预处理的木质纤维素材料，以获得含有乙醇的产品和包含固体和溶解的有机组分的废液；

e)消解所述废液以由所述废液的有机组分生产生物气，该有机组分包括至少部分所述加入的或产生的有机酸。

14.根据前述权利要求中任一项的方法，进一步包括从经预处理的木质纤维素材料分离包含溶解的和/或溶化的有机组分的液体级分的步骤以及消解所述液体级分以由有机组分生产生物气的步骤，该有机组分包括至少部分所述加入或产生的有机酸。

15.根据权利要求13的方法，其中步骤b)的所述水解是酶水解。