[发明专利]将纤维素材料转化成乙醇的方法和设备

权利要求书

1.木质纤维素生物质原料的连续水热预处理的方法，包括：

(i)处理该原料以驱除空气并确保所有原料被液体浸透，不添加 必须要回收的酸、碱或其他化学品，随后

(ii)在170℃至230℃的温度下在至少一个加压反应器中加压处 理该原料，该加压反应器划定了处于升高的压力下的反应器压力区， 其中该加压处理的原料随后在其仍处于高温条件下在具有微滴形式的 木质素时或者在其已经从该至少一个加压反应器卸载之后在具有固体 微粒形式的木质素时被压榨以产生纤维部分和液体部分，并且其中选 择水热预处理的温度和停留时间以便保持该原料的纤维结构并使该原 料的至少80％的木质素保持在该纤维部分中，该纤维部分随后进行酶 促液化和糖化。

2.权利要求1的方法，其中在步骤(ii)中，在170℃至200℃的 温度下在所述至少一个加压反应器中加压处理该原料。

3.权利要求1的方法，其中所述原料通过浸泡处理以驱除空气并 确保所有原料被液体浸透，且在转入下一步骤之前或之中，原料通过 压榨操作处理以提高固体浓度，避免加热不必要的液体以及将溶解的 材料转移到该液体部分中。

4.权利要求1的方法，其特征还在于至少一部分的该液体部分被 用于降低基于糖的乙醇生产工艺的糖原料中的干物质含量。

5.权利要求1的方法，其特征还在于至少一部分的该液体部分被 用于降低基于淀粉的乙醇生产工艺的淀粉原料中的干物质含量。

6.权利要求4或5的方法，其中所述工艺是谷物捣碎工艺。

7.权利要求1的方法，其中通过使用该液体部分作为洗涤水的湿 法清洁，从该原料中清除砂砾、石头和其它不合意的重物。

8.权利要求1的方法，其特征还在于在最佳酶活性条件下酶促液 化获得的液化的部分作为底物并在发酵生物的最佳条件下但在酶的次 最佳条件下进行同时糖化和发酵工艺。

9.权利要求1的方法，其特征还在于该纤维部分的载有酶的颗粒 被直接送入嗜热性同时糖化和发酵工艺，该工艺将C5和C6糖二者转 化成乙醇，所述乙醇被回收。

10.权利要求8或9的方法，其特征还在于乙醇生产与联合热电 装置集成。

11.权利要求8或9的方法，其特征还在于同时糖化和发酵与乙 醇汽提工艺集成，由此在乙醇移除过程中的温度避免了酶的热失活， 从而允许酶再循环。

12.权利要求8或9的方法，其特征还在于同时糖化和发酵与基 于气提的乙醇汽提工艺集成。

13.权利要求9的方法，其特征还在于具有低KCl含量的木质素 微颗粒的可燃残渣由所述乙醇生产获得，其适合在中心联合热电装置 中与粉煤共燃。

14.权利要求8或9的方法，其特征还在于乙醇生产与基于糖的 乙醇生产工艺集成。

15.权利要求8或9的方法，其特征还在于乙醇生产与基于淀粉 的乙醇生产工艺集成。

16.权利要求8或9的方法，其特征还在于将木质素微颗粒留在 发酵混合物中。

17.权利要求1的方法，其特征还在于原料在环境压力下和在最 高达100℃的温度下浸泡在来自步骤(ii)的含乙酸的液体部分中。