用于填充床反应器的生物质预处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103261513A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103261513103261513A(43)申请公布日2013.08.21(21)申请号201180055734.4(22)申请日2011.11.21(30)优先权数据61/4164772010.11.23US(85)PCT申请进入国家阶段日2013.05.20(86)PCT申请的申请数据PCT/US2011/0616102011.11.21(87)PCT申请的公布数据WO2012/071308EN2012.05.31(71)申请人纳幕尔杜邦公司地址美国．特拉华州．威尔明顿(72)发明人J.D.科亨C.E.坎普Y.冈萨雷斯(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人邹雪梅李炳爱(51)Int.Cl.D21C1/06(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书12页说明书12页(54)发明名称用于填充床反应器的生物质预处理方法(57)摘要当氨可以以蒸气态穿透所述生物质颗粒或片块时，据发现使用无水氨进行的生物质预处理在静态容器内是有效的。为实现这一条件，将总体系含水量保持低于40重量％，其基于该体系中的总质量计。所述经预处理的生物质产品有效地进行糖化以产生可发酵的糖，从而用于产品的生物催化剂生产。CN103261513ACN103265ACN103261513A权利要求书1/1页1.处理生物质的方法，包括：a)提供具有至少约60％的干物质含量的生物质；b)将所述(a)的生物质充入静态预处理容器；c)在所述容器内的总含水量保持低于按所述容器内的总质量计40重量％的条件下，使所述生物质与按所述容器内的生物质干重计至少4％的无水氨接触；从而所述生物质的大部分被氨蒸气渗透；以及d)对所述容器排气以除去蒸气；其中所述容器内的生物质是经预处理的。2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)之后排空所述容器至部分真空。3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(d)之后回收所述经预处理的生物质。4.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(c)使所述无水氨与所述生物质接触至少约2分钟。5.根据权利要求4所述的方法，其中使所述无水氨与所述生物质接触小于约24小时。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述容器内的生物质的温度为至少约70℃。7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述容器的温度在步骤(b)之前升高到至少约70℃。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述温度在步骤(b)之前介于约70℃和约190℃之间。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述温度通过注入热气体直接升高或通过向所述容器施加热间接升高。10.根据权利要求1所述的方法，其中氨在步骤(d)回收并且再循环至预处理容器或至氨蒸气处理系统。11.根据权利要求10所述的方法，其中氨以无水状态再循环。12.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(c)，所述无水氨浓度小于按所述容器内的生物质干重计约20％。12.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(b)至(d)，所述容器内的压力介于0.1个绝对大气压和小于20个大气压标量之间。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述(a)的生物质是经机械尺寸减小的生物质。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物质是纤维素生物质，所述纤维素生物质包括纤维素、半纤维素和木质素。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述生物质选自玉米棒、玉米壳、玉米秸秆、草、小麦秸秆、大麦秸秆、燕麦秸秆、卡诺拉秸秆、干草、稻秆、柳枝稷、细叶芒、大米草、草芦、废纸、甘蔗渣、高粱渣或秸秆、大豆秸秆、从谷物的研磨中获得的组分、树、枝、根、叶、木片、锯末、灌木和灌丛、蔬菜、水果、花和动物粪肥。2CN103261513A说明书1/12页用于填充床反应器的生物质预处理方法[0001]本专利申请要求2010年11月23日提交的美国临时申请61/416477的权益，该临时申请全文以引用方式并入本文。技术领域[0002]本发明提供了处理生物质以获得可发酵糖的方法。具体地讲，提供了在填充床反应器中以无水氨处理生物质以产生可糖化物质的方法。背景技术[0003]木质纤维素的原料和废料，例如农业残留物、木材、林业废弃物、来自造纸的淤渣、和市政及工业的固体垃圾为化学品、塑料、燃油和饲料提供了潜在的很大的可再生原料。包含碳水化合物聚合物(纤维素和半纤维素)以及木质素的木质纤维素原料和废料一般用多种化学的、机械的和酶的方法进行处理以释放主要为己糖和戊糖的糖，然后这些糖能进行发酵成为有用的产品。[0004]预处理方法用于使木质纤维素生物质的碳水化合物聚合物或多糖更易接近用于糖化的纤维素酶。人们已知多种预处理方法，包括生物质的氨预处理。当在糖化准备过程中处理生物质时