[发明专利]用于从木质纤维素性生物质生产乙醇的连续方法

权利要求书

1.一种用于将来自木质纤维素性生物质的碳水化合物转化成乙醇的连续方法，该方法包括以下步骤：

a)将该生物质切割成一个规定的大小；

b)将该调整过大小的生物质在大气压下进行汽蒸；

c)对经过汽蒸的生物质进行挤压来除去一个第一液体流并且产生挤压的生物质；

d)将无机酸或有机酸以进入的生物质干物质计按0.5%至0.9%w/w的量添加到所挤压的生物质中，以获得酸化的生物质；

e)将所酸化的生物质的水分含量调整到50%至80%w/w水；

f)在一个连续处理容器中、在一个预选的预处理温度下、持续一个预选的预处理时间、并且在取决于所用原料的一个预选的预处理压力下通过在压力下的水蒸气处理对所酸化的生物质进行预处理；

g)在压力下从该处理容器连续清除通过这种加压水蒸气处理产生的挥发性组分以及在该容器中形成并且含有多种可溶性生物质组分的液体凝结物；

h)在该洗涤步骤之前或之后使离开该连续预处理容器的生物质经历爆炸减压；

i)用水提取经过预处理的生物质以回收一个富含纤维素的固体流和一个液体流；

k)对该液体流进行加热用于通过挥发性组分的蒸发同时将该液体流浓缩并除去多种抑制性化合物，以获得含有至多6gpl乙酸的一个浓缩的液体流，该蒸发是在选自下组的压力和温度条件下进行的，该组由以下各项组成：

(i)在真空下、在70°C-85°C的温度下且在50mbar至250mbar下，或在5psig至35psig的压力下，以及它们的多种组合；

l)在该浓缩步骤之前、之中或之后任选地将该液体流中的低聚木糖进一步水解；

m)用纤维素酶和半纤维素酶的一种混合物来将该固体流水解以获得一个水解的固体流；

n)将所水解的固体流与所浓缩的液体流合并以获得一个合并的水解产物流；

o)将在所合并的水解产物流中的己糖和戊糖共发酵成乙醇；并且

p)对来自发酵液的乙醇进行蒸馏以回收乙醇和一种脱乙醇的浆料。

2.如权利要求1所述的方法，其中在连续水蒸气处理之前在步骤e)中将该水分调整到65%至80%。

3.如权利要求1所述的方法，其中在连续水蒸气处理之前在步骤e)中将该水分调整到70%至80%。

4.如权利要求1所述的方法，其中在步骤d)中将该无机酸或有机酸以0.7%至0.9%w/w的量添加到该生物质中。

5.如权利要求1所述的方法，其中在步骤d)中将该无机酸或有机酸以0.8%w/w的量添加到该生物质中。

6.如权利要求1所述的方法，其中在使所酸化的生物质在一个连续处理容器中在压力下经受水蒸气处理之前，将该生物质在大气压下汽蒸10至60min。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，进一步包括对这种脱乙醇的浆料进行干燥的步骤。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，进一步包括从这些预处理和干燥步骤中回收能量的步骤。

9.如权利要求1所述的方法，其中对在步骤d)中添加到所挤压的生物质中的无机酸的量进行调整以在所酸化的生物质中实现1.8至2.5的pH。

10.如权利要求9所述的方法，其中对所酸化的生物质在2.0的pH下进行调整。

11.如权利要求9所述的方法，其中该无机酸是选自下组，该组由以下各项组成：硫酸、磷酸以及二氧化硫。

12.如权利要求1所述的方法，其中在步骤f)中在一个连续工艺容器中用水蒸气对所酸化的生物质进行预处理。

13.如权利要求12所述的方法，其中在步骤f)中的该连续预处理是在130°C至180°C之间的预处理温度下进行的。

14.如权利要求13所述的方法，其中该预处理温度是在150°C与170°C之间并且该压力高于100psig。

15.如权利要求13所述的方法，其中该预处理温度对于硬木是160°C并且对于农业残余物是150°C。

16.如权利要求1所述的方法，其中该预处理时间是在0.5小时至4小时之间。