[发明专利]在具有精馏塔和分子筛的基于纤维素类生物质的工艺中具有减少的污染物的乙醇的制备

权利要求书

1.一种用于制备乙醇的方法，所述方法包括：

a)提供培养基，所述培养基包含由纤维素类生物质制备的水解产物；

b)在产生乙醇的微生物存在下，在发酵罐中对所述培养基进行发酵以 产生包含乙醇的发酵醪；

c)使所述发酵醪进入到醪塔中，其中产生醪塔富乙醇蒸气料流；

d)对所述醪塔富乙醇蒸气料流进行冷凝，以形成醪塔富乙醇液体料 流；

e)使所述醪塔富乙醇液体料流进入到精馏塔中，其中产生富乙醇精馏 塔蒸气料流和贫乙醇精馏塔水料流；

f)使所述富乙醇精馏塔蒸气料流通过分子筛，其中产生分子筛乙醇产物 料流；以及

g)使所述分子筛乙醇产物料流通过产物蒸馏塔，其中产生最终乙醇产 物和污染物料流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水解产物通过包括用液体氨处理 木质纤维素类生物质的方法来制备。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述最终乙醇产物包含小于约 800ppm的乙醛。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述最终乙醇产物包含小于约 700ppm的乙醛。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述最终乙醇产物包含小于10ppm 的CO₂。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述最终乙醇产物包含小于1ppm的 氨。

7.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法还包括：

h)将(e)的所述贫乙醇精馏塔水料流的至少一部分传送至与来自所述发 酵罐的排出料流相连接的发酵蒸气洗涤器，以产生包含水、乙醇、 乙醛和二氧化碳的洗涤器水料流；以及

i)将所述洗涤器水料流传送至所述精馏塔；

其中所述贫乙醇精馏塔水和发酵蒸气洗涤器水在所述精馏塔和发酵蒸 气洗涤器之间形成水再循环回路。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述水再循环回路包括贫乙醇精馏塔 水和发酵蒸气洗涤器水而无需附加的纯化步骤。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括在使(f)的所述分子筛乙醇产物料流 通过(g)的所述产物蒸馏塔之前，使其通过冷凝器或分凝器。

10.根据权利要求7所述的方法，还包括使用选自锅炉、催化转化器、催 化氧化器、热氧化器以及它们的任意组合的单元来处理(g)的所述污染 物料流。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述纤维素类生物质选自：玉米 棒、作物残余物诸如玉米皮、玉米秸秆、草、小麦秸秆、大麦秸秆、 干草、稻秆、柳枝稷、废纸、甘蔗渣、高粱植物材料、大豆植物材 料、从谷物的研磨中获得的组分、树、枝、根、叶、木片、锯末、灌 木和灌丛、蔬菜、水果和花。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述微生物为选自酵母和细菌的产 乙醇物。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述产乙醇物选自：酵母属、发酵 单胞菌属和发酵杆菌属。

14.根据权利要求1所述的方法，其中将所述贫乙醇精馏塔水的一部分再 循环至所述精馏塔或通过厌氧消化对其进行处理。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述富乙醇精馏蒸气料流在通过所 述分子筛之前与来自所述精馏塔的杂醇油混合。

16.根据权利要求1所述的方法，其中将分子筛净化物传送至所述精馏 塔。

17.根据权利要求1所述的方法，其中通过过滤将来自所述醪塔的全釜馏 物加工为稀釜馏物并通过多个蒸发器冷凝为糖浆和冷凝物。

18.据权利要求17所述的方法，其中所述多个蒸发器超过三个。

19.据权利要求18所述的方法，其中所述多个蒸发器超过四个。