合物如苯甲醛（其微溶于水）可以形成第二有机相和可以通过机械方式分 离。因此，羰基化合物可以通过常规方式除去，例如持续施加热和/或真空、蒸汽和氮汽提、 溶剂洗涤、离心等。因此，这些酸的形成是可逆的，这是因为当温度升高时，二氧化硫和/或 醛和/或酮可以从混合物闪蒸和在其它地方冷凝或吸收以便进行循环。已经发现，这些可 逆的酸（其大概与无机酸一样强）有效地破坏微生物细胞和在醇存在下催化脂类向脂肪酸 酯的酯交换。我们发现，这些处理提高了溶剂向细胞的渗透性和脂类的提取效率，同时催化 酯交换反应，由此促进脂肪酸酯（脂肪酸烷基酯）的产生和回收。此外，由于在处理后酸从 反应混合物中有效除去，基本上避免了被碱中使下游处理复杂化。逆转和循环这些酸的能 力还允许使用比其它在经济或环境上实用的更高的浓度。
[0041] 已经发现，反应式1在任何指定的温度和压力下给出的平衡位置受到所使用羰基 化合物的性质、对酸的热稳定性有强烈影响的空间和电子效应高度影响。围绕羰基的更大 位阻体积趋于有利于较低热稳定性的酸形成。因此，本领域技术人员可以通过选择恰当的 羰基化合物来调整酸的强度和容易分解的温度。
[0042] 醇可以包括选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇或癸醇的至少一种 醇。对于生产脂肪酸甲基酯（FAME)，甲醇是优选的。
[0043] 在一些实施方案中，下文描述的反应在适合设计的任何系统中进行，包括的系统 包括连续流（如CSTR和活塞流反应器）、间歇、半间歇或多系统容器和反应器及填充床流通 式反应器。由于严格的经济可行性的原因，优选的是本发明使用在稳态平衡下的连续流系 统来实施。
[0044] 附图1给出了用于由微生物生物质直接生产脂肪酸酯的本发明的实施方案100。 在该实施方案中，将微生物生物质10引入包含α -羟基磺酸的酸处理系统20,其中微生物 生物质允许与包含醇（经由12提供）和至少一种α -羟基磺酸的溶液接触，由此产生包 含至少一种脂肪酸酯的经酸处理的生物质22。酸处理系统可包含多个组分，包括原位产生 的α-羟基磺酸。本文所用的术语〃原位〃指的是在整个过程内产生的组分，不限定于用 于生产或使用的特定反应器，因此与过程中产生的组分同义。术语〃原位〃还可以用于描 述形成脂肪酸酯与微生物油提取组合。将来自20的经酸处理的生物质22引入酸除去系统 30,其中酸被除去（任选以其组分形式）34,然后被回收（和任选洗涤36)和经由循环物流 38 (作为组分，以其组合和/或重新组合形式）循环至20,和将包含基本上不含α -羟基磺 酸的经酸处理的生物质的经酸处理的生物质产物物流32提供至脂肪酸回收区域40。在脂 肪酸回收区域40中，由经处理的生物质产物物流回收脂肪酸酯42,和残渣44被除去。在循 环除去的酸时，可任选按需要添加额外的羰基化合物、S02和水（统称为38)。作为组分除 去的酸可以作为组分和/或以其重新组合形式循环至38。
[0045] 因此，典型的酸处理混合物包含（a)包含至少一种脂类的微生物生物质、（b)至 少一种α-羟基磺酸、（c)醇和（d)水。本发明方法有效用于将中性脂类如三酰基甘油酯 (TAG)直接转化为脂肪酸烷基酯。因此，在典型的反应产物混合物（或物流）中，混合物包 含（a)生物质残渣（破坏的或经酸处理的生物质）、（b)醇、（c)至少一种α -羟基磺酸、（d) 水和（e)至少一种脂肪酸烷基酯。脂肪酸烷基酯的烷基为来自醇的相应烷基。例如，当甲 醇用作醇时，脂肪酸烷基酯的烷基为甲基（FAME)，当使用乙醇时为乙基（FAEE)。该方法转 化基本上所有的中性脂类或至少约60重量％的全部脂类（包括极性脂类和中性脂类）。
[0046] 各种因素影响微生物生物质的细胞破坏和酯交换反应。羰基化合物或初始羰基化 合物（例如三氧杂环己烷）与二氧化硫和水应该以一定的量在有效形成羟基磺酸的条 件下添加。酸处理的温度和压力应该在一定的范围以形成α-羟基磺酸和破坏微生物生物 质细胞及催化酯交换反应。羰基化合物或它的前体和二氧化硫的量应该产生基于总溶液范 围从约lwt%、优选约5wt%、最优选约10wt%至约55wt%、优选至约50wt%、更优选至约 40wt%的α-羟基磺酸。对于该反应，过量的二氧化硫不是必需的，但是任何过量的二氧化 硫可以用于驱动反应式1中的平衡，以促进在高温下形成酸。微生物生物质与醇的重量比 优选为约1:5-约5:1。
[0047] 水解反应的接触条件可以在优选至少约50°C的温度进行，这取决于所使用的 α -羟基磺酸，尽管该温度可以低至室温，这取决于所用的酸和压力。水解反应的接触条件 可以优选至多和包括约160°C，这取决于所使用的α-羟基磺酸。在更优选条件中，温度为 至少约80°C，最优选至少约100°C。在更优选条件中，温度至多和包括约120-约150°C。 考虑到需要包含过量的二氧化硫，反应优选在尽可能低的压力下进行。反应也可以在低至 约lbarg、优选约4barg的压力至约高达lObarg的压力下进行。最佳使用的温度和压力取 决于基于由本领域技术人员所实施的冶金学和容纳容器的经济考虑所选择和优化的特定 α-羟基磺酸。
[0048] 可以选择酸处理的温度，从而使得在限制降解产物形成的同时由微生物生物质产 生最大量的脂肪酸烷基酯。至〃干重〃生物质的酸溶液的量确定了所获得脂肪酸酯的最终 浓度。因此，尽可能高的生物质浓度是希望的。
[0049] 在一些实施方案中，多个容器可以用于进行酸处理。这些容器可具有能够进行酸 处理的任何设计。适合的容器设计可包括但不限于间歇、滴流床、并流、逆流、搅拌釜或流化 床反应器。可采用分段反应器以达到最经济的方案。适合的反应器设计可包括但不限于返 混反应器（如搅拌釜、泡罩塔和/或射流混合反应器），可以使用，如果液体反应介质和部分 消化的生物基原料的粘度和特征足以在其中生物基原料固体悬浮在过量液体相（相对于 堆积成堆消化器）的状态中操作的话。还可以想到的是，可以使用滴流床反应器，其中微生 物生物质作为固定相存在和α-羟基磺酸的溶液通过所述材料。
[0050] 残余α -羟基磺酸可以通过施加热量和/或真空从经酸处理的生物质除去以逆转 α -羟基磺酸形成它的初始物料，产生包含基本上不含α -羟基磺酸的经酸处理的生物质 的物流。特别地，产物物流基本上不含α-羟基磺酸，指的是不大于约2wt%存在于产物物 流，优选不大于约lwt %，更优选不大于约0. 2wt %，最优选不大于约0. lwt %存在于产物物 流。温度和压力取决于所使用的特定α-羟基磺酸，希望所使用的最低温度保存在处理反 应中获得的产物。通常，可在从约50°C、优选约80°C、更优选90°C至约110°C、至多约150°C 的温度范围进行除去。压力为约〇. 1-约3bara，更优选约lbara(大气）_约2bara。本领 域技术人员可以理解的是，处理反应20和酸的除去30可以发生在相同的容器或不同的容 器或多个不同类型的容器中，这取决于反应器构造和分段，只要设计系统使得反应在有利 于形成和维持α-羟基磺酸和有利于逆反应除去的条件下进行。例如，反应器容器20中的 反应可以在约100°C和4barg的压力下在α -羟基乙烷磺酸和醇存在下操作和除去容器30 可以在约110°C和0. 5barg的压力下操作。还预期的是，可以通过反应蒸馏所形成的α -羟 基磺酸来促进逆转。在循环除去的酸时，可以任选按需要添加额外的羰基化合物、so2和水。 本发明方法在单一步骤中产生脂肪酸酯（脂肪酸烷基酯）和允许容易除去酸催化剂。
[0051] 尽管本发明易于进行各种调整和替代形式，但它的具体实施方案通过本文详细描 述的实施例给出。应理解所述详细描述不用于将本发明限制于所公开的