碳氢化合物的制备方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种生产碳氢化合物的方法，其特征在于包括至少以下步骤：-a)对可发酵的原料进行厌氧发酵，以获得挥发性脂肪酸，-b)通过用至少一种巨球型菌属细菌发酵延长步骤a)中获得的挥发性脂肪酸，并且提取发酵汁中获得的脂肪酸，-c)使在步骤b)中获得的所述脂肪酸经过Kolbe电解，获得碳氢化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种从各种生物质制备碳氨化合物的方法。获得的碳氨化合物尤其旨 在用作绿色燃料或生物燃料。
技术介绍
多年W来，许多国家寻求各种方法W代替石油，其趋于变得稀有，并且从经济和生 态的角度而言，具有许多缺点。 作为第一步，已经提出了所谓的第一代绿色燃料，但是由于其与食物生产直接竞 争，并且由于间接地与改变用于继续供给全球人口的±地相关而释放C02,其抗溫室效应的 性能已经遭受质疑。 同样，已经开发了对厌氧发酵产生的生物甲烧的利用，但是其需要建立非常昂贵 的分配系统W及专用装置W使用天然气工作的车辆。 其他生物燃料来自于糖或者脂肪材料，通过去除氧气的氨化作用获得碳氨化合 物，运是昂贵的，因为其需要大量的氨。 本专利技术的目的是提供一种克服运些缺点的方法，其通过可用于所有现有的发动机 而实现，并且属于第二代和第Ξ代生物燃料的产品。 为此，本专利技术提供了一种方法，通过厌氧发酵从不同的生物质生产挥发性脂肪酸， 并且通过电解作用将运些挥发性脂肪酸转化成碳氨化合物。 Ξ十多年前，通过电解挥发性脂肪酸来生产碳氨化合物就已知了。为此，可W例如 引用法国专利FR2303854和美国专利US3992268。但是，直至今日，该方法也尚未在工业上 实施，因为其仅当为比例提高（90%的等级）、具有至少5至6个碳原子的酸（戊酸和己酸） W及比例提高的（大于50%)具有大于6个碳原子的酸时，才具有较好的单位产量和能量， 而厌氧发酵产生了更短的挥发性脂肪酸（己酸通常只有百分之几，并且在通过LEVY获得的 工程结果，根据Dynatech在1980年从生物质制备的液体燃料，即使在增加醋酸醋之后，该 比例也不超过12% )。 更近的是，已经公开了通过特殊细菌克氏梭状芽胞杆菌（Clostridiumkluyveri) 发酵而延长挥发性脂肪酸的可能性（MatthewT.Agler等，chain(Elongationwith reactormicrobiomes:upgradingdiluteethanoltomediumchaincarboxylates， E：nergyandlinvironmentalsciences, 2012)。然而，该方法需要使用大量的乙醇或氨，因 此运从经济上并不可行，获得的产品过于昂贵。 此外，已知可W从常用的食用糖（葡萄糖、薦糖）获得己酸，但是考虑到含糖植物 的糖的实际成本（每吨1000美元的等级）W及反应的最终单位产量（约4吨糖获得一吨 碳氨化合物），完全不可能从糖中经济地生产碳氨化合物。
技术实现思路
为了克服运些缺点，本专利技术提供了一种方法，包括如下步骤： -a)对可发酵原料进行厌氧发酵，W获得挥发性脂肪酸， -b)通过用至少一种巨球型菌属（Megas地aera)的细菌、优选埃氏巨球型菌 (Megas地aera elsdenii)发酵来延长步骤a)中获得的挥发性脂肪酸，并且从发酵的植物 汁中提取运些酸， -C)通过将在步骤b)中获得的运些脂肪酸经过Κο化e电解获得碳氨化合物。 有利的是，通过巨球型菌属的细菌、优选埃氏巨球型菌发酵糖和挥发性脂肪酸，能 够大量获得具有至少五个碳原子的链式脂肪酸，而无需必须具有乙醇或氨。 该方法完全可用于工业生产，并且还经济，因为其易于实施。 获得的碳氨化合物可W作为绿色燃料与汽油、柴油或煤油混合，或者作为生物燃 料。另一个优势是，能够使用的原料中，指定了许多作为第二代和第Ξ代绿色燃料。 根据随后对本专利技术的详细描述，其他特征和优势将显而易见。 因此，本专利技术旨在提供一种生产碳氨化合物的方法，包括至少实施W下步骤： -a)对可发酵的原料进行厌氧发酵，W获得挥发性脂肪酸， 阳0巧 -b)通过用至少一种巨球型菌属的细菌、优选埃氏巨球型菌发酵来延长步骤a)中 获得的挥发性脂肪酸，并且从发酵的植物汁中提取运些酸， -C)使在步骤b)中获得的运些脂肪酸经过Κο化e电解获得碳氨化合物。 第一步骤包括通过厌氧发酵来发酵生物质，W获得挥发性脂肪酸。而可发酵原料或生物质，指的是所有能够通过发酵而产生挥发性脂肪酸的原料。 优选地，原料选自于植物的木质纤维素废物和植物副产品、动物源性材料，尤其是 面粉和动物脂肪材料、海藻或海藻的副产品W及有机废物和污水。 在实施步骤a)之前，原料可W通过酸、碱、溶剂、物理方法或酶进行预处理。 尤为适应的是，未预处理或预处理之后的原料选自：-含糖或淀粉的植物，例如甜菜、甘薦或谷物的副产品（废糖蜜、酒糟、含糖水滴 (6goutsdesucrerie)、啤酒糟（化6ches))，，-通过水解陆生源生物质（木头、短耕种期的矮林、稻草、賴杆）、优选在除木质纤 维之前，而获得的糖，-收割的陆生植物的"完整植株"，例如玉米或高梁，-通过水解水生源生物质，诸如小型海藻、大型海藻或者水风信子获得的糖，-工业、城市、农业或畜牧业废水或残渣。 有利的是，用于厌氧发酵原料的微生物，通过利用简单的预处理而无需利用如许 多现有方法的情况中所采用的昂贵的酶，能够确保水解纤维素和半纤维素的第一阶段。 步骤a)优选通过细菌池实现，如用于发酵产生沼气或细菌进而产生单种或混 合的短链挥发性脂肪酸（例如热乙酸梭菌（ClostridiumThermoaciHicum)、酪下酸梭菌 (Tyrobutyricum)或丙酸杆梭菌（Propionibact紅ium))。其尤其是指嗜溫性（接近37°C) 或嗜热性（接近60-70°C)发酵。 获得的挥发性脂肪酸大部分是短链酸：乙酸、丙酸和下酸。 根据本专利技术的方法的步骤b)包括通过用至少一种巨球型菌属细菌、优选采用埃 氏巨球型菌发酵来延长步骤a)中获得的挥发性脂肪酸的碳链。[003引在本专利技术中，巨球型菌属细菌（或者埃氏巨球型菌）指的是包括巨球型菌属细菌 基因的重组细菌（或者包括埃氏巨球型菌细菌基因的重组细菌）。 巨球型菌属细菌尤其可W是来自瘤胃或者反当流出液或工业方法残余物、诸如啤 酒工业的野生菌，或者在微生物菌株库的细菌。此外，埃氏巨球型菌还指的是埃氏巨球型酵 母（Megasphaeracerevisae)。 步骤b)可W在甲烧液相或汽泡下实施。 术语气体的"液相"是指气体W液相存在。 术语气体的"气泡"是指在液体中W气泡的形式引入气体。 步骤b)还可W按如下方式实施：-处于液相或气泡甲烧中， -处于比例变化的甲烧、二氧化碳气体和氨气的混合物的液相或气泡中， -存在于Μ还原酶辅酶抑制剂添加物的发酵液体中，诸如2-漠乙基横酸盐度ES) 或者另一种本领域技术人员已知的Μ还原酶辅酶抑制剂。 气体的液相或气泡或者存在Μ还原酶辅酶抑制剂，通过加快使用糖和短链脂肪酸 的速度并且避免延长的脂肪酸从中部断裂并且恢复成更短链的脂肪酸，而能够改善该方 法。...

【技术保护点】
一种生产碳氢化合物的方法，其特征在于包括至少以下步骤：‑a)对可发酵原料进行厌氧发酵，以获得挥发性脂肪酸，‑b)通过用至少一种巨球型菌属细菌发酵来延长步骤a)中获得的挥发性脂肪酸，并且提取发酵汁中获得的脂肪酸，‑c)使在步骤b)中获得的所述脂肪酸经过Kolbe电解，获得碳氢化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：让伊夫·迪普雷，奥斯瓦尔德·亚居厄兹·罗德里格斯，
申请(专利权)人：生物创想公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR