醇组合物及其生产方法_2

文档序号:9932302阅读:来源:国知局
序列号61/516,667、61/516,704和61/516,646和均在2012年 3月22日提交的美国序列号13/427,144、13/427,193和13/427,247中提供,均通过引用结合 到本文中。
[0028] 在另一方面,所述方法适用于支持由气态底物(例如高体积含有CO的工业烟道气) 生产醇。在一些方面,包括CO的气体源自含碳废物(例如,工业废气)或源自其它废物的气 化。因此,所述方法代表用于捕集原本排放至环境的碳的有效方法。工业烟道气的实例包括 在黑色金属产品制造、有色金属产品制造、石油精炼过程、煤的气化、生物质气化、电力生 产、炭黑生产、氨生产、甲醇生产和焦炭制造期间产生的气体。
[0029] 取决于含CO底物的组成,含CO底物可直接提供至发酵过程或可进一步改性W包括 合适的出:CO摩尔比。在一方面,提供至发酵器的含CO底物的出:CO摩尔比为约0.2或更多,在 另一方面,约0.25或更多,和在另一方面,约0.5或更多。在另一方面,提供至发酵器的含CO 底物可包括约40摩尔%或更多的CO加上此和约30摩尔%或更少的CO,在另一方面,约50摩尔% 或更多的CO加上此和约35摩尔%或更少的CO,和在另一方面,约80摩尔%或更多的CO加上出和 约20摩尔%或更少的C0。
[0030] 在一方面,含CO底物主要包括CO和此。在该方面,含CO底物将含有至少约10 mol % CO,在一方面,至少约20 mol %,在一方面,约10-约100 mol %,在另一方面,约20-约100 mol % CO,在另一方面,约30-约90 mol % CO,在另一方面,约40-约80 mol % CO,和在另一 方面,约50-约70 mol % C0。含CO底物的C0/(X)2比率为至少约0.75,在另一方面,至少约 1.0,和在另一方面,至少约1.5。
[0031 ]在一方面,气体分离器设置W基本上分离至少一部分气体流,其中该部分包括一 种或多种组分。例如,气体分离器可由包含W下组分C0、O)2、此的气体流分离C〇2,其中可将 C〇2通向C〇2去除器,剩余的气体流(包含CO和出)可通向生物反应器。可利用本领域已知的任 何气体分离器。在该方面,提供至发酵器的合成气将具有约10 mol %或更少的C〇2,在另一 方面,约1 mol %或更少的C〇2,和在另一方面,约0.1 mol %或更少的C〇2。
[0032] 某些气体流可包括高浓度的CO和低浓度的出。在一方面,可期望优化底物流的组 成,W实现较高效率的醇生产和/或总体碳捕集。例如,在将流通向生物反应器之前可提高 底物流中出的浓度。
[0033] 根据本发明的具体的方面,可将来自两个或更多个来源的流合并和/或共混,W产 生期望的和/或优化的底物流。例如,包含高浓度的CO的流(例如来自社钢机转化炉的排气) 可与包含高浓度的出的流(例如来自社钢机焦炭炉的尾气)合并。
[0034] 取决于含有CO的气态底物的组成,还可期望在将其引入到发酵之前进行处理W除 去任何不期望的杂质,例如灰尘颗粒。例如,可利用已知的方法过滤或洗涂气态底物。
[0035] 生物反应器设计和操作 发酵器设计的说明描述于均在2012年5月15日提交的美国序列号13/471,827和13/ 471,858和2012年5月16日提交的美国序列号13/473,167,均通过引用结合到本文中。
[0036] 根据一方面,通过向反应器容器加入培养基,开始发酵过程。培养基组成的一些实 例描述于2012年5月22日提交的美国序列号61/650,098和61/650,093和2001年7月23日提 交的美国专利7,285,402,均通过引用结合到本文中。可将培养基灭菌^除去不期望的微生 物,并且反应器用期望的微生物接种。可能不总是需要灭菌。
[0037] 在一个方面,所用微生物包括产乙酸菌。可用产乙酸菌的实例包括梭菌属 (Closhidium)产乙酸菌,例如杨氏梭菌(Ioshidium Ijungdahlii)菌株,包括WO 2000/ 68407、EP 117309、美国专利5,173,429、5,593,886和6,368,819、W0 1998/00558和WO 2002/08438中所述的那些菌株;自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum) (DSMZ的 DSM 10061 和DSM 19630,德国)菌株,包括WO 2007/117157和WO 2009/151342中所述的那 些菌株;和拉格利梭菌(Clostridium ragsdali) (PU, ATCC BAA-622)及己奇嗜碱菌 (A化al化aculum bacchiKCPll, ATCC BAA-1772),包括分别描述于美国专利7,704,723和 ('Biofuels and Bioproducts from Biomass-Generated Synthesis Gas"(来自生物质产 生的合成气的生物燃料和生物产物),化san Atiyeh,提出于Oklahoma EPSCoR Annual State Conference, 2010年4月29日的那些菌株;及食簇基梭菌(Clostridium carboxidivorans) (ATCC PTA-7827),描述于美国专利申请2007/0276447。其它适用的微 生物包括穆尔菌(Moorella)属,包括穆尔菌种(Moorella sp.)册C22-1;和簇基嗜热菌 (Carboxydothermus)属。这些文献分别通过引用结合到本文中。可使用两种或更多种微生 物的纔合培养物。
[003引有用的细菌的一些实例包括凯伍产醋菌(Acetogenium kivui)、潮湿厌氧醋菌 (Acetoanaerobium noterae)、伍氏醋酸杆菌(Acetobacterium woodii)、己奇嗜碱菌 (Alkalibaculum bacchi) CP11(ATCC BAA-1772)、产生性布洛提菌(Blautia producta)、 嗜甲基下酸杆菌(Butyribacterium methylotrophicum)、地下嗜热厌氧菌 (Caldanaerobacter subterraneous)、太平萍地下嗜热厌氧菌(Caldanaerobacter subterraneous pacif icus)、产基口蓄热菌(Carboxydothermus hydroge打oforma打s)、西昔 酸杆菌(Clostridium aceticum)、丙酬下醇梭菌(Clostridium acetobut^dicum)、丙酬下 醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)P262 (德国DSMZ之DSM 19630)、自产乙醇梭菌 (Clostridium autoethanogenum)(德国DSMZ之DSM 19630)、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum)(德国 DSMZ之 DSM 10061)、自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum)(德国 DSMZ之 DSM 23693)、自产乙醇梭菌(Clostridium autoe化anogenum)(德国DSMZ之DSM 24138)、食簇基梭菌(Clostridium carboxidivorans) P7(ATCC PTA-7827)、克氏梭菌(Clostridium coskatii)(ATCC PTA-10522)、德可氏梭菌 (Clostridium 虹akei)、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) PETC(ATCC 49587)、杨氏 梭菌(Clostridium Ij ungdahlii) ERI2( ATCC 55380)、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) C-OUATCC 55988)、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii) 0-52(ATCC 55889)、大梭菌(Clostridium magnum)、己氏梭菌(Clostridium pasteurianum (德国DSMZ 之DSM 525)、控格利梭菌(Clostridium ragsdali) PlUATCC 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 液真杆菌化ubacterium Iimosum)、硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)、日篮乙酸甲 焼八叠球菌(Methanosarcina acetivorans )、己氏甲焼八叠球菌(Methanosarcina barkeri )、热乙酸穆尔氏菌(MorrelIa thermoacetica)、热自养穆尔氏菌(MorrelIa thermoautotrophi Ca )、芬妮产醋杆菌(Oxobacter pfennigii)、产生消化链球菌 (Peptostreptococcus produc
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