在合成气发酵中减少CO2排放和提高醇生产率的方法与流程

文档序号:17655069发布日期:2019-05-15 21:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种处理来自CO发酵的排气的方法,所述方法包括:

将合成气提供到第一发酵区域;

使所述合成气发酵;和

产生具有4%摩尔或更多CO的CO浓度的第一发酵器排气,其中将至少一部分所述第一发酵器排气提供到一个或多个后续发酵区域,

其中在提供到一个或多个后续发酵区域之前,使所述第一发酵器排气与含H2气体混合,其量有效提供1.0或更大的H2:CO摩尔比比率。

2.权利要求1的方法,其中将来自第一发酵区域或任何后续发酵区域的排气提供到排气锅炉。

3.权利要求1的方法,其中使合成气与一种或多种产乙酸菌接触。

4.权利要求3的方法,其中所述产乙酸菌选自凯伍产醋菌(Acetogenium kivui)、潮湿厌氧醋菌(Acetoanaerobium noterae)、伍氏醋酸杆菌(Acetobacterium woodii)、巴奇嗜碱菌(Alkalibaculum bacchi) CP11 ATCC BAA-1772、产生性布洛提菌(Blautia producta)、嗜甲基丁酸杆菌(Butyribacterium methylotrophicum)、地下嗜热厌氧菌(Caldanaerobacter subterraneous)、太平洋地下嗜热厌氧菌(Caldanaerobacter subterraneous pacificus)、产氢羧基嗜热菌(Carboxydothermus hydrogenoformans)、醋酸杆菌(Clostridium aceticum)、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 19630自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 10061、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 23693、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 24138、食羧基梭菌(Clostridium carboxidivorans) P7 ATCC PTA-7827、克氏梭菌(Clostridium coskatii) ATCC PTA-10522、德可氏梭菌(Clostridium drakei)、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) PETC ATCC 49587、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) ERI2 ATCC 55380、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) C-01 ATCC 55988、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) O-52 ATCC 55889、大梭菌(Clostridium magnum)、巴氏梭菌(Clostridium pasteurianum)DSM 525、拉格利梭菌(Clostridium ragsdali) P11 ATCC BAA-622、粪味梭菌(Clostridium scatologenes)、热醋酸梭状芽胞杆菌(Clostridium thermoaceticum)、突那梭菌(Clostridiumultunense)、库氏脱硫肠状菌(Desulfotomaculum kuznetsovii)、粘液真杆菌(Eubacterium limosum)、硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)、噬乙酸甲烷八叠球菌(Methanosarcina acetivorans)、巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina barkeri)、热乙酸穆尔氏菌(Morrella thermoacetica)、热自养穆尔氏菌(Morrella thermoautotrophica)、芬妮产醋杆菌(Oxobacter pfennigii)、产生消化链球菌(Peptostreptococcus productus)、产生瘤胃球菌(Ruminococcus productus)、凯伍嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacter kivui)及它们的混合物。

5.权利要求1的方法,其中所述方法有效用于提供1.0g或更大总醇/(L·天)的STY。

6.一种处理来自CO发酵的排气的方法,所述方法包括:

将合成气提供到第一发酵区域;

使所述合成气发酵;和

产生第一发酵器排气,

其中在提供到一个或多个后续发酵区域之前,使所述第一发酵器排气与含CO气体混合,以提供具有4%摩尔或更多CO的气体,

其中在提供到一个或多个后续发酵区域之前,使所述第一发酵器排气与含H2气体混合,其量有效提供1.0或更大的H2:CO摩尔比比率。

7.权利要求6的方法,其中使合成气与一种或多种产乙酸菌接触。

8.权利要求7的方法,其中所述产乙酸菌选自凯伍产醋菌(Acetogenium kivui)、潮湿厌氧醋菌(Acetoanaerobium noterae)、伍氏醋酸杆菌(Acetobacterium woodii)、巴奇嗜碱菌(Alkalibaculum bacchi) CP11 ATCC BAA-1772、产生性布洛提菌(Blautia producta)、嗜甲基丁酸杆菌(Butyribacterium methylotrophicum)、地下嗜热厌氧菌(Caldanaerobacter subterraneous)、太平洋地下嗜热厌氧菌(Caldanaerobacter subterraneous pacificus)、产氢羧基嗜热菌(Carboxydothermus hydrogenoformans)、醋酸杆菌(Clostridium aceticum)、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 19630自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 10061、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 23693、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 24138、食羧基梭菌(Clostridium carboxidivorans) P7 ATCC PTA-7827、克氏梭菌(Clostridium coskatii) ATCC PTA-10522、德可氏梭菌(Clostridium drakei)、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) PETC ATCC 49587、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) ERI2 ATCC 55380、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) C-01 ATCC 55988、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) O-52 ATCC 55889、大梭菌(Clostridium magnum)、巴氏梭菌(Clostridium pasteurianum)DSM 525、拉格利梭菌(Clostridium ragsdali) P11 ATCC BAA-622、粪味梭菌(Clostridium scatologenes)、热醋酸梭状芽胞杆菌(Clostridium thermoaceticum)、突那梭菌(Clostridiumultunense)、库氏脱硫肠状菌(Desulfotomaculum kuznetsovii)、粘液真杆菌(Eubacterium limosum)、硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)、噬乙酸甲烷八叠球菌(Methanosarcina acetivorans)、巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina barkeri)、热乙酸穆尔氏菌(Morrella thermoacetica)、热自养穆尔氏菌(Morrella thermoautotrophica)、芬妮产醋杆菌(Oxobacter pfennigii)、产生消化链球菌(Peptostreptococcus productus)、产生瘤胃球菌(Ruminococcus productus)、凯伍嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacter kivui)及它们的混合物。

9.权利要求6的方法,其中所述方法有效用于提供1.0g或更大总醇/(L·天)的STY。

10.一种处理来自CO发酵的排气的方法,所述方法包括:

将合成气提供到第一发酵器;

使所述合成气发酵;和

产生第一发酵器排气,

其中如果所述第一发酵器排气具有4%摩尔或更多CO,则将至少一部分所述第一发酵器排气提供到一个或多个后续发酵器,

其中在提供到一个或多个后续发酵器之前,使所述第一发酵器排气与含H2气体混合,其量有效提供1.0或更大的H2:CO摩尔比比率。

11.权利要求10的方法,其中将所述第一发酵器排气提供到并联操作的后续发酵器。

12.权利要求10的方法,其中将所述第一发酵器排气提供到串联操作的后续发酵器。

13.权利要求10的方法,其中所述第一和后续发酵器为发酵器中不同的发酵区域。

14.权利要求10的方法,其中将来自第一发酵器或任何后续发酵器的排气提供到排气锅炉。

15.权利要求10的方法,其中在提供到一个或多个后续发酵器之前,使所述第一发酵器排气与含CO气体混合,以提供具有4%摩尔或更多CO的气体。

16.权利要求10的方法,其中使合成气与一种或多种产乙酸菌接触。

17.权利要求16的方法,其中所述产乙酸菌选自凯伍产醋菌(Acetogenium kivui)、潮湿厌氧醋菌(Acetoanaerobium noterae)、伍氏醋酸杆菌(Acetobacterium woodii)、巴奇嗜碱菌(Alkalibaculum bacchi) CP11 ATCC BAA-1772、产生性布洛提菌(Blautia producta)、嗜甲基丁酸杆菌(Butyribacterium methylotrophicum)、地下嗜热厌氧菌(Caldanaerobacter subterraneous)、太平洋地下嗜热厌氧菌(Caldanaerobacter subterraneous pacificus)、产氢羧基嗜热菌(Carboxydothermus hydrogenoformans)、醋酸杆菌(Clostridium aceticum)、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 19630自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 10061、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 23693、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 24138、食羧基梭菌(Clostridium carboxidivorans) P7 ATCC PTA-7827、克氏梭菌(Clostridium coskatii) ATCC PTA-10522、德可氏梭菌(Clostridium drakei)、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) PETC ATCC 49587、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) ERI2 ATCC 55380、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) C-01 ATCC 55988、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) O-52 ATCC 55889、大梭菌(Clostridium magnum)、巴氏梭菌(Clostridium pasteurianum)DSM 525、拉格利梭菌(Clostridium ragsdali) P11 ATCC BAA-622、粪味梭菌(Clostridium scatologenes)、热醋酸梭状芽胞杆菌(Clostridium thermoaceticum)、突那梭菌(Clostridiumultunense)、库氏脱硫肠状菌(Desulfotomaculum kuznetsovii)、粘液真杆菌(Eubacterium limosum)、硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)、噬乙酸甲烷八叠球菌(Methanosarcina acetivorans)、巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina barkeri)、热乙酸穆尔氏菌(Morrella thermoacetica)、热自养穆尔氏菌(Morrella thermoautotrophica)、芬妮产醋杆菌(Oxobacter pfennigii)、产生消化链球菌(Peptostreptococcus productus)、产生瘤胃球菌(Ruminococcus productus)、凯伍嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacter kivui)及它们的混合物。

18.权利要求10的方法,其中所述第一发酵器有效用于提供1.0g或更大总醇/(L·天)的STY。

19.一种从合成气发酵制备醇的方法,所述方法包括:

将合成气提供到发酵器,其中所述合成气具有3.5或更大的H2:CO摩尔比和4%摩尔或更大的CO含量;和

使所述合成气发酵,

所述方法有效用于提供1g或更大总醇/(L·天)的STY。

20.权利要求19的方法,其中在提供到一个或多个后续发酵器之前,使所述第一发酵器排气与含CO气体混合,以提供具有4%摩尔或更多CO的气体。

21.权利要求19的方法,其中使所述合成气与含H2气体混合,以提供具有3.5或更大的H2:CO摩尔比比率的合成气。

22.权利要求19的方法,其中使所述合成气与含CO气体混合,以提供具有3.5或更大的H2:CO比的比率的合成气。

23.权利要求19的方法,其中与合成气的H2:CO摩尔比为1.0或更小的方法比较,使CO2排放减少10%或以上。

24.权利要求19的方法,其中CO+H2的摩尔百分数为40%摩尔或更大,H2含量为30%摩尔或更小。

25.权利要求19的方法,其中所述方法有效用于提供2.0g/L或更大的细胞密度。

26.权利要求19的方法,其中使合成气与一种或多种产乙酸菌接触。

27.权利要求26的方法,其中所述产乙酸菌选自凯伍产醋菌(Acetogenium kivui)、潮湿厌氧醋菌(Acetoanaerobium noterae)、伍氏醋酸杆菌(Acetobacterium woodii)、巴奇嗜碱菌(Alkalibaculum bacchi) CP11 ATCC BAA-1772、产生性布洛提菌(Blautia producta)、嗜甲基丁酸杆菌(Butyribacterium methylotrophicum)、地下嗜热厌氧菌(Caldanaerobacter subterraneous)、太平洋地下嗜热厌氧菌(Caldanaerobacter subterraneous pacificus)、产氢羧基嗜热菌(Carboxydothermus hydrogenoformans)、醋酸杆菌(Clostridium aceticum)、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 19630自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 10061、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 23693、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) DSM 24138、食羧基梭菌(Clostridium carboxidivorans) P7 ATCC PTA-7827、克氏梭菌(Clostridium coskatii) ATCC PTA-10522、德可氏梭菌(Clostridium drakei)、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) PETC ATCC 49587、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) ERI2 ATCC 55380、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) C-01 ATCC 55988、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) O-52(ATCC 55889)、大梭菌(Clostridium magnum)、巴氏梭菌(Clostridium pasteurianum)DSM 525、拉格利梭菌(Clostridium ragsdali) P11 ATCC BAA-622、粪味梭菌(Clostridium scatologenes)、热醋酸梭状芽胞杆菌(Clostridium thermoaceticum)、突那梭菌(Clostridiumultunense)、库氏脱硫肠状菌(Desulfotomaculum kuznetsovii)、粘液真杆菌(Eubacterium limosum)、硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)、噬乙酸甲烷八叠球菌(Methanosarcina acetivorans)、巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina barkeri)、热乙酸穆尔氏菌(Morrella thermoacetica)、热自养穆尔氏菌(Morrella thermoautotrophica)、芬妮产醋杆菌(Oxobacter pfennigii)、产生消化链球菌(Peptostreptococcus productus)、产生瘤胃球菌(Ruminococcus productus)、凯伍嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacter kivui)及它们的混合物。

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