[发明专利]将生物质转化为羧酸和醇类的方法和系统

权利要求书

1.一种用于转化生物质的系统，该系统包括：

预处理/发酵子系统，其用于：

用石灰或生石灰以及空气对生物质进行预处理，产生处理的生物质；

用接种物使所述处理的生物质发酵，产生含羧酸盐的发酵肉汤；

脱水子系统，其用于：

用高分子量羧酸酸化该发酵肉汤，形成酸化的发酵肉汤；

汽提该酸化的发酵肉汤，产生汽提的发酵肉汤；和

从所述汽提的发酵肉汤除去过量的水，产生浓缩的产物；

酸产生子系统，其用于：

将所述浓缩的产物与低分子量叔胺或氨混合，从羧酸盐产生低分子量 的叔胺或氨的羧酸盐产物；

用高分子量叔胺替代所述低分子量叔胺或氨的羧酸盐产物中的低分 子量叔胺或氨，形成高分子量的叔胺的羧酸盐产物；

热断裂所述高分子量叔胺的羧酸盐产物中的胺-羧酸根键，产生混合的 羧酸产物。

2.如权利要求1所述的系统，该系统还包括氢化子系统，其用于：

将所述混合的羧酸产物与高分子量醇混合，形成酯；

用氢化催化剂使所述酯转化为醇混合物；

将所述醇混合物与所述高分子量醇分离。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生物质包括木质纤维素生 物质。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预处理/发酵子系统还包 括：

深坑，其具有：

衬料；

放在衬料上的砂砾；和

多孔排水管，其埋入所述砂砾中；

生物质堆，其位于所述深坑的顶部；

盖子，其盖在所述生物质堆上面；和

泵，其用于将水从所述深坑循环到所述生物质堆的顶部。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述预处理/发酵子系统还包 括：

鼓风机，其用于将空气循环通过所述生物质堆；

石灰水浆液，其用于除去来自空气的二氧化碳。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接种物包含耐盐的微生物。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱水子系统还包括：

加入到发酵肉汤中的高分子量羧酸，产生酸化的发酵肉汤；

蒸发器，其用于浓缩所述酸化的发酵肉汤。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述高分子量羧酸包括己酸、 戊酸或庚酸。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述酸产生子系统还包括：

混合器，其用于混合所述浓缩的产物与所述低分子量叔胺或氨以及二氧化 碳；

塔，其用于用高分子量叔胺交换所述低分子量叔胺或氨的羧酸盐产物中的 低分子量叔胺或氨；

塔，其用于热断裂所述高分子量叔胺的羧酸盐产物中的胺-羧酸根键，产生 混合的羧酸产物。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低分子量叔胺包括三乙 胺。

11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高分子量叔胺包括三辛 胺或三乙醇胺。

12.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述氢化子系统还包括：

塔，其用于使所述混合的羧酸产物与高分子量醇混合，形成酯；

氢化反应器，其用于用氢化催化剂将所述酯转化为醇混合物；

塔，其用于分离所述醇混合物与所述高分子量醇。

13.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高分子量醇包括庚醇。

14.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述醇混合物主要包含伯醇。

15.如权利要求1所述的系统，该系统还包括用于在至少一个子系统内循 环过程热量或者将过程热量从一个子系统循环到另一个子系统的系统。