【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增强的可溶性C5糖产率 相关申请的交叉引用本申请要求2011年5月4日提交的美国申请号61/482,437的权益,将其完整披露内容通过引用结合。
本专利技术总体上涉及从木质纤维素生物质增加可发酵C5糖产率的方法。更具体地,它涉及使用使单体形成最大化并且使降解产物的形成最小化的步骤,从木质纤维素生物质增加可发酵C5糖产率的方法。
技术介绍
存在使木质纤维素生物质转化成可发酵C5糖的方法。这些方法中的几种首先产生C5糖的低聚物,所述的低聚物随后经水解以形成C5糖单体的可发酵流。现有方法中存在问题尤其包括可溶性的、较高分子量的低聚物再缩合复原成不溶性低聚物。为对付这个问题,可以进行驱动生物质水解成单体的方法。然而,这些更严格的条件经常导致降解产物,如抑制发酵的酸。另外,也存在分离难题。因此,开发避免这种折衷、以使单体形成最大化并且使降解产物的形成最小化的方法将是有益的。本专利技术的方法和组合物针对这些目的,以及其他重要目的。 专利技术概述在一个实施例中,本专利技术针对增加从木质纤维素生物质产生的可溶性C5糖的水平的多种方法,这些方法包括: 提供一种分级的木质纤维素生物质,该生物质包含: 一种固态级分,该固态级分包含: 任选地,不溶性C5低聚糖; 纤维素;和 木质素;以及 处于第一温度和第一压力下的一种第一液态级分,该第一液态级分包含: 选自下组的可溶性C5糖,该组由以下各项组成:c5低聚糖、木糖、阿拉伯糖、来苏糖、核糖、及其混合物; 其中所述可溶性C5糖以第一水平存在; 酸化所述分级的木质纤维素生物质以形成在第二水平并在第二温度下包 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.04 US 61/482,4371.一种增加从木质纤维素生物质产生的可溶性C5糖的水平的方法,该方法包括: 提供一种分级的木质纤维素生物质,该生物质包含: 一种固态级分,该固态级分包含: 任选地,不溶性C5低聚糖; 纤维素;和 木质素;以及 处于第一温度和第一压力下的一种第一液态级分,该第一液态级分包含: 选自下组的可溶性C5糖,该组由以下各项组成:c5低聚糖、木糖、阿拉伯糖、来苏糖、核糖、及其混合物; 其中所述可溶性C5糖以第一水平存在; 酸化所述分级的木质纤维素生物质以形成在第二水平并在第二温度下包含可溶性C5糖的第二液态级分; 其中所述第二水平高于所述第一水平; 任选地,将所述固态级分与所述第二液态级分分离;并且 任选地,水解所述第二液态级分以形成选自下组的C5糖,该组由以下各项组成:具有更少单体单元的C5低聚糖、木糖、阿拉伯糖、来苏糖、核糖、及其混合物。2.根据权利要求1所述的方法, 其中所述酸化包括向所述分级的木质纤维素生物质中添加至少一种含水酸,该含水酸选自下组,该组由以下各项组成:有机酸、无机酸、及其混合物。3.根据权利要求2所述的方法, 其中所述无机酸是硫酸、氢氯酸、磷酸、硝酸、或其组合。4.根据权利要求3所述的方法, 其中基于所述第一液态级分的重量,所述无机酸以约0.05重量%至约2.0重量%的水平存在。5.根据权利要求1所述的方法, 其中所述酸化包括使所述分级的木质纤维素生物质与原位形成酸的气体化合物接触。6.根据权利要求5所述的方法, 其中所述气体化合物是S02、CO2, NO2, HX,其中X是Cl、Br、F、或1、或其组合。7.根据权利要求1所述的方法, 其中所述酸化包括使所述分级的木质纤维素生物质与固态酸催化剂接触。8.根据权利要求7所述的方法, 其中所述固态酸催化剂是沸石、阴离子交换树脂、或其组合。9.根据权利要求1所述的方法, 其中所述方法是连续的。10.根据权利要求1所述的方法, 其中所述可溶性C5糖的所述第二水平大于所述可溶性C5糖的所述第一水平。11.根据权利要求1所述的方法, 其中第二液态级分中的所述可溶性C5糖具有比所述第一液态级分中的所述可溶性C5糖的平均分子量低的平均分子量。12.根据权利要求1所述的方法, 其中所述第一液态级分中的所述C5低聚糖具有约2个单体单元至约25个单体单元;并且 其中所述第二液态级分中的所述C5低聚糖具有约2个单体单元至约15个单体单元。13.根据权利要求1所述的方法, 其中通过使所述木质纤维素生物质与包含加压热水和任选地二氧化碳的第一反应流体接触,形成所述分级的木质纤维素生物质; 其中当所述木质纤维素生物质包括软木时,所述第一反应流体进一步包含酸; 其中在足以维持所述第一反应流体处于液体形式的压力下,所述第一反应流体处在至少100摄氏度的温度处。14.根据权利要求1所述的方法, 其中所述第一温度和所述第二温度是基本上相同的。15.根据权利要求14所述的方法, 其中所述第一温度和所述第二温度两者均不大于约240摄氏度。16.根据权利要求1所述的方法, 其中所述第二温度小于所 述第一温度。17.根据权利要求16所述的方法, 其中所述第一温度和所述第二温度两者均不大于约240摄氏度。18.根据权利要求1所述的方法,进一步包括: 将所述固态级分与所述第二液态级分分离之前,降低所述第一液态级分的所述第一压力。19.根据权利要求1所述的方法, 其中所述水解所述第二液态级分以形成C5糖包括使所述C5低聚糖与稀酸接触足以将所述C5低聚糖水解成具有更少单体单元的C5低聚糖、C5单糖、及其混合物的时间。20.根据权利要求1所述的方法, 其中所述水解所述第二液态级分以形成C5糖包括酶促水解。21.根据权利要求1所述的方法, 其中所述木糖的产率是至少68%的理论产率。22.根据权利要求1所述的方法, 其中所述可溶性C5糖的产率是至少68%的理论产率。23.根据权利要求1所述的方法,进一步包括: 从所述可溶性C5糖产生所述乙酸和糠醛中的至少一种。24.一种产物,由根据权利要求1所述的方法产生。25.一种组合物,包含: 能够进行膜分离的可溶性C5低聚糖;和 水; 其中所述组合物具有约1.5至约6.0的pH ;并且 其中所述可溶性C5低聚糖具有约2个单体单元至约15个单体单元。26.—种增加从木质纤维素生物质产生的可溶性C5糖的水平的方法,该方法包括:提供一种分级的木质纤维素生物质,该生物质包含: 一种固态级分,该固态级分包含: 任选地,不溶性C5低聚糖; 纤维素;和 木质素;以及 处于第一温度和第一压力下的一种第一液态级分,该第一液态级分包含: 选自下组的可溶性C5糖,该组由以下各项组成:c5低聚糖、木糖、阿拉伯糖、来苏糖、核糖、及其混合物; 其中所述可溶性C5糖以第 一水平存在; 任选地,在第二压力下将所述固态级分与所述第一液态级分分离; 其中所述第一压力和所述第二压力是基本上相同的; 使所述第一液态级分与固态酸催化剂接触以形成在第二水平并在第二温度下包含所述可溶性C5糖的第二液态级分; 其中所述第二水平大于所述第一水平;并且 任选地,水解所述第二液态级分以形成选自下组的C5糖,该组由以下各项组成:具有更少单体单元的C5低聚糖、木糖、阿拉伯糖、来苏糖、核糖、及其混合物。27.根据权利要求26所述的方法, 其中所述固态酸催化剂是沸石、阴离子交换树脂、或其组合。28.根据权利要求26所述的方法, 其中所述方法是连续的。29.根据权利要求26所述的方法, 其中所述可溶性C5糖的所述第二水平大于所述可溶性C5糖的所述第一水平。30.根据权利要求26所述的方法, 其中第二液态级分中的所述可溶性C5糖具有比所述第一液态级分中的所述可溶性C5糖的平均分子量低的平均分子量。31.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员:P·R·吉布斯,
申请(专利权)人:瑞恩麦特克斯股份有限公司,
类型:
国别省市:
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