JP6374861B2 - リグノセルロース材料の処理のための方法 - Google Patents
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Description
本願は、米国特許法第119条(e)項の下、2012年5月3日に出願された米国仮特許出願第61/642,338号、2012年6月21日に出願された米国仮特許出願第61/662,830号、2012年8月27日に出願された米国仮特許出願第61/693,637号、2012年7月17日に出願された米国仮特許出願第61/672,719号、2012年10月30日に出願された米国仮特許出願第61/720,313号、2012年8月6日に出願された米国仮特許出願第61/680,183号、2012年8月7日に出願された米国仮特許出願第61/680,661号、2012年10月30日に出願された米国仮特許出願第61/720,325号、2013年3月14日に出願された米国仮特許出願第61/785,891号、2012年8月6日に出願された米国仮特許出願第61/680,181号、2012年8月9日に出願された米国仮特許出願第61/681,299号、2012年10月18日に出願された米国仮特許出願第61/715,703号、および2013年3月14日に出願された米国仮特許出願第61/786,169号の利益を主張し、各々の米国仮特許出願の全体の内容は、本明細書中に参考として援用される。
本発明は、エネルギー省(Department of Energy)により授与された助成金番号DE−EE0005003の下、政府支援により成された。政府は本発明に一定の権利を有する。
本明細書に列挙されているあらゆる刊行物、特許、および特許出願は、それぞれ個々の刊行物、特許、または特許出願が、参照によって組み込まれるようにあたかも具体的に個々に示されているのと同程度に、参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明は、糖ストリームを精製する方法を提供する。方法は、(i)糖ストリームをアミン抽出剤と接触させて、混合物を形成するステップと、(ii)混合物から、アミン抽出剤および酸または不純物を含む第1のストリーム、ならびに1種または複数の糖を含む第2のストリームを分離するステップとを含む。任意選択で、第1のストリームは、有機ストリームであり、第2のストリームは、水性ストリームである。任意選択で、第1のストリームは、0.5%w/w未満の糖を含む。任意選択で、第2のストリームは、0.5%w/w未満の酸を含む。任意選択で、第2のストリームは、0.5%w/w未満のアミンを含む。任意選択で、第2のストリームは、0.5%w/w未満の不純物を含む。任意選択で、不純物は、糖ストリームからアミン抽出剤中に抽出される。いくつかの実施形態では、方法は、ステップ(i)の前に、糖ストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留カチオンを除去するステップをさらに含む。任意選択で、アミン抽出剤は、アミンおよび希釈剤を含む。任意選択で、アミンと希釈剤の比率が、3:7である。任意選択で、アミンと希釈剤の比率が、5.5:4.55である。任意選択で、アミンと希釈剤の比率が、3:7〜6:4の間である。任意選択で、希釈剤は、アルコールを含む。任意選択で、希釈剤は、C6、C8、C10、C12、C14、C16アルコールまたは灯油を含む。任意選択で、希釈剤は、ヘキサノールを含む。任意選択で、アミンは、少なくとも20個の炭素原子を含むアミンである。任意選択で、アミンは、トリラウリルアミンである。いくつかの実施形態では、方法は、充填蒸留塔を使用して第2のストリームから希釈剤を除去するステップをさらに含む。任意選択で、第2のストリーム中の少なくとも95%の希釈剤は除去される。いくつかの実施形態では、方法は、糖ストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留アミンを除去し、それによってアミンが除去された加水分解物を形成するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、アミンが除去された加水分解物を弱塩基性アニオン交換体と接触させて、中和された加水分解物を形成するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、加水分解物を蒸発させて、濃縮された加水分解物を形成するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、加水分解物を、単糖ストリームおよびオリゴ糖ストリームに分画するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、単糖ストリームを精製または濃縮するステップをさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、糖ストリームをアミン抽出剤と接触させて第1の混合物を形成する前に、糖ストリーム中の残留している酸に、糖ストリーム中の少なくともいくつかのオリゴ糖を単糖に加水分解させるステップをさらに含む。任意選択で、方法は、加水分解させる前に、糖ストリームをより低い糖濃度に希釈するステップをさらに含む。任意選択で、方法は、加水分解させる前に、糖ストリーム中の酸の濃度を増大するステップをさらに含む。任意選択で、酸の濃度は、0.5%超に増大される。いくつかの実施形態では、方法は、糖ストリームをアミン抽出物と接触させる前に、オリゴ糖ストリームを、糖ストリームと組み合わせるステップをさらに含み、糖ストリーム中の残留している酸が、オリゴ糖ストリーム中の少なくともいくつかのオリゴ糖を単糖に加水分解する。任意選択で、方法は、第1のストリームを塩基溶液と接触させて、中和されたアミン抽出剤を形成するステップをさらに含む。任意選択で、接触は、70℃で実施される。任意選択で、方法は、第1のストリームを塩基溶液と接触させる前に、第1のストリームを水性ストリームで洗浄して、第1のストリームから糖を除去するステップをさらに含む。任意選択で、洗浄された第1のストリームは、0.1%重量/重量未満の糖を含む。任意選択で、方法は、中和されたアミン抽出剤の少なくとも一部を水で洗浄し、洗浄されたアミン抽出剤をリサイクルさせるステップをさらに含む。任意選択で、方法は、洗浄され中和されたアミン抽出剤ストリームの一部を、10%石灰と共に加熱することによって処理するステップをさらに含む。任意選択で、接触は、80〜90℃で実施される。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
糖ストリームを精製する方法であって、
(i)前記糖ストリームをアミン抽出剤と接触させて、混合物を形成するステップと、
(ii)前記混合物から、前記アミン抽出剤および酸または不純物を含む第1のストリーム、ならびに1種または複数の糖を含む第2のストリームを分離するステップと
を含む、方法。
(項目2)
前記第1のストリームが有機ストリームであり、前記第2のストリームが水性ストリームである、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記第1のストリームが、0.5%w/w未満の糖を含む、項目1に記載の方法。
(項目4)
前記第2のストリームが、0.5%w/w未満の酸を含む、項目1に記載の方法。
(項目5)
前記第2のストリームが、0.5%w/w未満のアミンを含む、項目1に記載の方法。
(項目6)
前記第2のストリームが、0.5%w/w未満の不純物を含む、項目1に記載の方法。
(項目7)
不純物が、前記糖ストリームから前記アミン抽出剤中に抽出される、項目1に記載の方法。
(項目8)
ステップ(i)の前に、前記糖ストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留カチオンを除去するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目9)
前記アミン抽出剤が、アミンおよび希釈剤を含む、項目1に記載の方法。
(項目10)
前記アミンと前記希釈剤の比率が、3:7である、項目9に記載の方法。
(項目11)
前記アミンと前記希釈剤の比率が、5.5:4.55である、項目9に記載の方法。
(項目12)
前記アミンと前記希釈剤の比率が、3:7〜6:4の間である、項目9に記載の方法。
(項目13)
前記希釈剤が、アルコールを含む、項目9に記載の方法。
(項目14)
前記希釈剤が、C6、C8、C10、C12、C14、C16アルコールまたは灯油を含む、項目9に記載の方法。
(項目15)
前記希釈剤が、ヘキサノールを含む、項目9に記載の方法。
(項目16)
前記アミンが、少なくとも20個の炭素原子を含むアミンである、項目9に記載の方法。
(項目17)
前記アミンが、トリラウリルアミンである、項目9に記載の方法。
(項目18)
充填蒸留塔を使用して前記第2のストリームから希釈剤を除去するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目19)
前記第2のストリーム中の少なくとも95%の希釈剤が除去される、項目18に記載の方法。
(項目20)
前記糖ストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留アミンを除去し、それによってアミンが除去された加水分解物を形成するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目21)
前記アミンが除去された加水分解物を弱塩基性アニオン交換体と接触させて、中和された加水分解物を形成するステップをさらに含む、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記加水分解物を蒸発させて、濃縮された加水分解物を形成するステップをさらに含む、項目20または項目21に記載の方法。
(項目23)
前記加水分解物を、単糖ストリームおよびオリゴ糖ストリームに分画するステップをさらに含む、項目20〜22のいずれかに記載の方法。
(項目24)
前記単糖ストリームを精製または濃縮するステップをさらに含む、項目23に記載の方法。
(項目25)
前記糖ストリームをアミン抽出剤と接触させて第1の混合物を形成する前に、前記糖ストリーム中の残留している酸に、前記糖ストリーム中の少なくともいくつかのオリゴ糖を単糖に加水分解させるステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目26)
加水分解させる前に、前記糖ストリームをより低い糖濃度に希釈するステップをさらに含む、項目25に記載の方法。
(項目27)
加水分解させる前に、前記糖ストリーム中の前記酸の濃度を増大するステップをさらに含む、項目25に記載の方法。
(項目28)
前記酸の濃度が、0.5%超に増大される、項目27に記載の方法。
(項目29)
前記糖ストリームを前記アミン抽出物と接触させる前に、前記オリゴ糖ストリームを、項目1に記載の前記糖ストリームと組み合わせるステップをさらに含み、前記糖ストリーム中の前記残留している酸が、前記オリゴ糖ストリーム中の少なくともいくつかのオリゴ糖を単糖に加水分解する、項目23に記載の方法。
(項目30)
前記第1のストリームを塩基溶液と接触させて、中和されたアミン抽出剤を形成するステップをさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目31)
前記接触が、70℃で実施される、項目30に記載の方法。
(項目32)
前記第1のストリームを塩基溶液と接触させる前に、前記第1のストリームを水性ストリームで洗浄して、前記第1のストリームから糖を除去するステップをさらに含む、項目30に記載の方法。
(項目33)
前記洗浄された第1のストリームが、0.1%重量/重量未満の糖を含む、項目32に記載の方法。
(項目34)
前記中和されたアミン抽出剤の少なくとも一部を水で洗浄し、前記洗浄されたアミン抽出剤をリサイクルさせるステップをさらに含む、項目30に記載の方法。
(項目35)
前記洗浄され中和されたアミン抽出剤ストリームの一部を、10%石灰と共に加熱することによって処理するステップをさらに含む、項目34に記載の方法。
(項目36)
前記加熱が、80〜90℃で実施される、項目35に記載の方法。
(項目37)
酸性ヘミセルロース糖ストリームから酸を除去する方法であって、
(i)酸および1種または複数のヘミセルロース糖を含む酸性ヘミセルロース糖ストリームを、アミン抽出剤と接触させて、アミン混合物を形成するステップと、
(ii)前記アミン混合物から、前記酸および前記アミン抽出剤を含む第1のストリーム、ならびに前記ヘミセルロース糖ストリームを含む第2のストリームを分離するステップと
を含む、方法。
(項目38)
ステップ(i)の前に、リグノセルロース原料を酸性水溶液と接触させるステップと、前記リグノセルロース原料から前記酸性水溶液を分離し、それによってリグノセルロースストリームおよび前記酸性ヘミセルロース糖ストリームを形成するステップとをさらに含む、項目37に記載の方法。
(項目39)
前記第1のストリームが有機ストリームであり、前記第2のストリームが水性ストリームである、項目37に記載の方法。
(項目40)
前記第1のストリームが、0.5%w/w未満のヘミセルロース糖を含む、項目37に記載の方法。
(項目41)
前記第2のストリームが、0.5%w/w未満の酸を含む、項目37に記載の方法。
(項目42)
前記第2のストリームが、0.5%w/w未満のアミンを含む、項目37に記載の方法。
(項目43)
前記第2のストリームが、0.5%w/w未満の不純物を含む、項目37に記載の方法。
(項目44)
不純物が、前記酸性ヘミセルロース糖ストリームから前記アミン抽出剤中に抽出される、項目37に記載の方法。
(項目45)
前記アミン抽出剤が、アミンおよび希釈剤を含む、項目37に記載の方法。
(項目46)
前記アミンと前記希釈剤の比率が、3:7である、項目45に記載の方法。
(項目47)
前記アミンと前記希釈剤の比率が、5.5:4.55である、項目45に記載の方法。
(項目48)
前記アミンと前記希釈剤の比率が、3:7〜6:4の間である、項目45に記載の方法。
(項目49)
前記希釈剤が、アルコールを含む、項目45に記載の方法。
(項目50)
前記希釈剤が、C6、C8、C10、C12、C14、C16アルコールまたは灯油を含む、項目45に記載の方法。
(項目51)
前記希釈剤が、ヘキサノールを含む、項目50に記載の方法。
(項目52)
前記アミンが、少なくとも20個の炭素原子を含むアミンである、項目45に記載の方法。
(項目53)
前記アミンが、トリラウリルアミンである、項目45に記載の方法。
(項目54)
前記酸性水溶液が、0.1〜2%の酸を含む、項目38に記載の方法。
(項目55)
前記酸が、H2SO4および/またはSO2および/またはH2SO3および/またはHClを含む、項目54に記載の方法。
(項目56)
充填蒸留塔を使用して前記第2のストリームから希釈剤を除去するステップをさらに含む、項目45に記載の方法。
(項目57)
前記第2のストリーム中の少なくとも95%の希釈剤が除去される、項目56に記載の方法。
(項目58)
前記第2のストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留アミンを除去し、それによってアミンが除去された糖ストリームを形成するステップをさらに含む、項目37に記載の方法。
(項目59)
前記アミンが除去された糖ストリームを弱塩基性アニオン交換体と接触させて、中和された糖ストリームを形成するステップをさらに含む、項目58に記載の方法。
(項目60)
前記糖ストリームを蒸発させ、それによって濃縮された糖溶液を形成するステップをさらに含む、項目58または項目59に記載の方法。
(項目61)
前記糖ストリームを、キシロース富化ストリームおよび混合糖ストリームに分画するステップをさらに含む、項目58〜60のいずれかに記載の方法。
(項目62)
前記糖が、イオン交換樹脂を使用して分画される、項目61に記載の方法。
(項目63)
前記イオン交換カラムが、アニオン交換樹脂である、項目62に記載の方法。
(項目64)
前記アニオン交換樹脂が、200〜400μmの範囲の粒径を有する、項目63に記載の方法。
(項目65)
前記アニオン交換樹脂が、280〜320μmの範囲の粒径を有する、項目63に記載の方法。
(項目66)
前記分画が、擬似移動床方式で実施される、項目61に記載の方法。
(項目67)
前記分画が、逐次的擬似移動床方式で実施される、項目61に記載の方法。
(項目68)
前記逐次的擬似移動床クロマトグラフィーシステムが、ステップ1中に供給ストリームを吸着剤に通過させ、第1のラフィネートストリームを前記吸着剤から洗い流し、ステップ2中に第2のラフィネートストリームを脱着剤ストリームで前記吸着剤から洗い流し、ステップ3中に前記脱着剤をリサイクルさせて前記吸着剤に戻すステップ1〜3を含み、前記キシロース富化ストリームが、ステップ1およびステップ2の両方で抽出される、項目67に記載の方法。
(項目69)
クロマトグラフィーシステムの前記脱着剤の流速が、前記抽出物の流速および前記ラフィネートの流速の合計に等しい、項目67に記載の方法。
(項目70)
前記キシロース富化ストリームからキシロースを晶出させるステップをさらに含む、項目61〜69のいずれかに記載の方法。
(項目71)
前記第1のストリームを塩基溶液と接触させて、中和された抽出剤を形成するステップをさらに含む、項目37に記載の方法。
(項目72)
前記第1のストリームを塩基溶液と接触させる前に、前記第1のストリームを水性ストリームで洗浄して、前記第1のストリームからヘミセルロース糖を除去するステップをさらに含む、項目71に記載の方法。
(項目73)
前記洗浄された第1のストリームが、0.1%重量/重量未満の糖を含む、項目72に記載の方法。
(項目74)
前記中和された抽出剤を水で洗浄し、前記洗浄されたアミン抽出剤をリサイクルさせるステップをさらに含む、項目71に記載の方法。
(項目75)
前記洗浄され中和された抽出剤の一部を、10%石灰と共に加熱することによって処理するステップをさらに含む、項目74に記載の方法。
(項目76)
前記リグノセルロースストリームを使用して、バイオエネルギーペレットを作製する、項目38に記載の方法。
(項目77)
第1の画分および第2の画分の混合物を含む液体試料を分画する方法であって、
(i)ステップ1中に供給ストリームを吸着剤に通過させ、第1のラフィネートストリームを前記吸着剤から洗い流し、ステップ2中に第2のラフィネートストリームを脱着剤ストリームで前記吸着剤から洗い流し、ステップ3中に前記脱着剤をリサイクルさせて前記吸着剤に戻すステップ1〜3を含む逐次的擬似移動床クロマトグラフィーシステムによって、前記液体試料を分画するステップと、
(ii)前記クロマトグラフィーシステムから1つまたは複数の生成物ストリームを回収するステップと
を含み、
前記生成物ストリームが、ステップ1およびステップ2の両方で抽出される、方法。
(項目78)
前記液体試料が、第3の画分をさらに含む、項目77に記載の方法。
(項目79)
前記クロマトグラフィーシステムの脱着剤の流速が、前記抽出物の流速および前記ラフィネートの流速の合計に等しい、項目77に記載の方法。
(項目80)
前記クロマトグラフィーシステムが、イオン交換樹脂を含む、項目77に記載の方法。
(項目81)
前記イオン交換樹脂が、アニオン交換樹脂である、項目80に記載の方法。
(項目82)
前記イオン交換樹脂が、200〜400μmの範囲の粒径を有する、項目80に記載の方法。
(項目83)
前記イオン交換樹脂が、280〜320μmの範囲の粒径を有する、項目80に記載の方法。
(項目84)
以下の特徴、
(i)溶解した糖全体に対するモノサッカライドの比率>0.50重量/重量、
(ii)モノサッカライド全体に対するグルコースの比率<0.25重量/重量、
(iii)モノサッカライド全体に対するキシロースの比率>0.18重量/重量、
(iv)モノサッカライド全体に対するフルクトースの比率<0.10重量/重量、
(v)モノサッカライド全体に対するフルクトースの比率>0.01重量/重量、
(vi)最大0.01%重量/重量の量のフルフラール、
(vii)最大500ppmの量の1種または複数のフェノール、および
(viii)最大0.1%重量/重量の量のヘキサノール
の1個以上、2個以上、3個以上、4個以上、5個以上、または6個または7個または8個以上を含む、ヘミセルロース糖混合物。
(項目85)
乾燥固体全体に対する前記モノサッカライドの比率が、>0.70重量/重量である、項目84に記載の混合物。
(項目86)
乾燥固体全体に対する前記モノサッカライドの比率が、>0.90重量/重量である、項目84に記載の混合物。
(項目87)
モノサッカライド全体に対する前記グルコースの比率が、<0.15重量/重量である、項目84に記載の混合物。
(項目88)
モノサッカライド全体に対する前記グルコースの比率が、<0.13重量/重量である、項目84に記載の混合物。
(項目89)
モノサッカライド全体に対する前記グルコースの比率が、<0.06重量/重量である、項目84に記載の混合物。
(項目90)
モノサッカライド全体に対する前記キシロースの比率が、>0.20重量/重量である、項目84に記載の混合物。
(項目91)
モノサッカライド全体に対する前記キシロースの比率が、>0.50重量/重量である、項目84に記載の混合物。
(項目92)
モノサッカライド全体に対する前記キシロースの比率が、>0.70重量/重量である、項目84に記載の混合物。
(項目93)
モノサッカライド全体に対する前記フルクトースの比率が、>0.02重量/重量である、項目84に記載の混合物。
(項目94)
モノサッカライド全体に対する前記フルクトースの比率が、<0.08重量/重量である、項目84に記載の混合物。
(項目95)
最大0.005%重量/重量の量のフルフラールを含む、項目84に記載の混合物。
(項目96)
最大0.001%重量/重量の量のフルフラールを含む、項目84に記載の混合物。
(項目97)
最大400ppmの量のフェノールを含む、項目84に記載の混合物。
(項目98)
最大300ppmの量のフェノールを含む、項目84に記載の混合物。
(項目99)
以下の特徴、
(i)溶解した糖全体に対するオリゴサッカライドの比率<0.10重量/重量、
(ii)溶解した糖全体に対するキシロースの比率>0.50重量/重量、
(iii)溶解した糖全体に対するアラビノースの比率<0.10重量/重量、
(iv)溶解した糖全体に対するガラクトースの比率<0.05重量/重量、
(v)溶解した糖全体に対するグルコースおよびフルクトースの合計の比率<0.10重量/重量、
(vi)溶解した糖全体に対するマンノースの比率<0.02重量/重量、
(vii)溶解した糖全体に対するフルクトースの比率<0.05重量/重量、
(viii)最大0.01%重量/重量の量のフルフラール、
(ix)最大500ppmの量のフェノール、および
(x)最大0.1%重量/重量の量のヘキサノール
の1個以上、2個以上、3個以上、4個以上、5個以上、6個以上、7個以上、8個以上、9個以上、または10個以上を含む、キシロース富化ストリームのヘミセルロース糖混合物。
(項目100)
溶解した糖全体に対する前記オリゴサッカライドの比率が、<0.07である、項目99に記載の混合物。
(項目101)
溶解した糖全体に対する前記オリゴサッカライドの比率が、<0.05である、項目99に記載の混合物。
(項目102)
溶解した糖全体に対する前記キシロースの比率が、>0.40重量/重量である、項目99に記載の混合物。
(項目103)
溶解した糖全体に対する前記キシロースの比率が、>0.70重量/重量である、項目99に記載の混合物。
(項目104)
溶解した糖全体に対する前記キシロースの比率が、>0.80重量/重量である、項目99に記載の混合物。
(項目105)
溶解した糖全体に対する、グルコースおよびフルクトースの合計の比率が、<0.09である、項目99に記載の混合物。
(項目106)
溶解した糖全体に対する、グルコースおよびフルクトースの合計の比率が、<0.05である、項目99に記載の混合物。
(項目107)
最大0.005%重量/重量の量のフルフラールを含む、項目99に記載の混合物。
(項目108)
最大0.001%重量/重量の量のフルフラールを含む、項目99に記載の混合物。
(項目109)
最大60ppmの量のフェノールを含む、項目99に記載の混合物。
(項目110)
最大0.05ppmの量のフェノールを含む、項目99に記載の混合物。
(項目111)
以下の特徴、
(i)溶解した糖全体に対するオリゴサッカライドの比率>0.15重量/重量、
(ii)溶解した糖全体に対するグルコースおよびフルクトースの合計の比率>0.20重量/重量、
(iii)溶解した糖全体に対するアラビノースの比率>0.02重量/重量、
(iv)溶解した糖全体に対するガラクトースの比率>0.02重量/重量、
(v)溶解した糖全体に対するキシロースの比率<0.20、
(vi)溶解した糖全体に対するマンノースの比率>0.01、
(vii)溶解した糖全体に対するフルクトースの比率<0.05、
(viii)最大0.01%重量/重量の量のフルフラール、
(ix)最大500ppmの量のフェノール、および
(x)最大0.1%重量/重量の量のヘキサノール
の1個以上、2個以上、3個以上、4個以上、5個以上、6個以上、7個以上、8個以上、9個以上、または10個以上を含む、キシロースが除去されたヘミセルロース糖混合物。
(項目112)
溶解した糖全体に対する前記オリゴサッカライドの比率が、>0.20重量/重量である、項目111に記載の混合物。
(項目113)
溶解した糖全体に対する前記オリゴサッカライドの比率が、>0.23重量/重量である、項目111に記載の混合物。
(項目114)
溶解した糖全体に対する前記オリゴサッカライドの比率が、>0.25重量/重量である、項目111に記載の混合物。
(項目115)
溶解した糖全体に対する、グルコースおよびフルクトースの合計の比率が、>0.10重量/重量である、項目111に記載の混合物。
(項目116)
溶解した糖全体に対する、グルコースおよびフルクトースの合計の比率が、>0.25重量/重量である、項目111に記載の混合物。
(項目117)
溶解した糖全体に対する、グルコースおよびフルクトースの合計の比率が、>0.35重量/重量である、項目111に記載の混合物。
(項目118)
最大0.005%重量/重量の量のフルフラールを含む、項目111に記載の混合物。
(項目119)
最大0.001%重量/重量の量のフルフラールを含む、項目111に記載の混合物。
(項目120)
最大60ppmの量のフェノールを含む、項目111に記載の混合物。
(項目121)
最大0.05ppmの量のフェノールを含む、項目111に記載の混合物。
(項目122)
溶解した糖全体に対する前記キシロースの比率が、<0.30重量/重量である、項目111に記載の混合物。
(項目123)
溶解した糖全体に対する前記キシロースの比率が、<0.15重量/重量である、項目111に記載の混合物。
(項目124)
溶解した糖全体に対する前記キシロースの比率が、<0.10重量/重量である、項目111に記載の混合物。
(項目125)
以下の特徴、
(i)溶解した糖全体に対するオリゴサッカライドの比率<0.15重量/重量、
(ii)溶解した糖全体に対するキシロースの比率>0.40重量/重量、
(iii)溶解した糖全体に対するアラビノースの比率<0.15重量/重量、
(iv)溶解した糖全体に対するガラクトースの比率<0.06重量/重量、
(v)溶解した糖全体に対するグルコースおよびフルクトースの合計の比率<0.20重量/重量、
(vi)溶解した糖全体に対するマンノースの比率<0.03、
(vii)溶解した糖全体に対するフルクトースの比率<0.04、
(viii)最大0.01%重量/重量の量のフルフラール、
(ix)最大500ppmの量のフェノール、および
(x)最大0.1%重量/重量の量のヘキサノール
の1個以上、2個以上、3個以上、4個以上、5個以上、6個以上、7個以上、8個以上、9個以上、または10個以上を含む、母液のヘミセルロース糖混合物。
(項目126)
溶解した糖全体に対する前記オリゴサッカライドの比率が、<0.12である、項目125に記載の混合物。
(項目127)
溶解した糖全体に対する前記オリゴサッカライドの比率が、<0.10である、項目125に記載の混合物。
(項目128)
溶解した糖全体に対する前記オリゴサッカライドの比率が、<0.20である、項目125に記載の混合物。
(項目129)
溶解した糖全体に対する前記キシロースの比率が、>0.50重量/重量である、項目125に記載の混合物。
(項目130)
溶解した糖全体に対する前記キシロースの比率が、>0.60重量/重量である、項目125に記載の混合物。
(項目131)
溶解した糖全体に対する前記キシロースの比率が、>0.70重量/重量である、項目125に記載の混合物。
(項目132)
溶解した糖全体に対する、グルコースおよびフルクトースの合計の比率が、<0.30である、項目125に記載の混合物。
(項目133)
溶解した糖全体に対する、グルコースおよびフルクトースの合計の比率が、<0.20である、項目125に記載の混合物。
(項目134)
溶解した糖全体に対する、グルコースおよびフルクトースの合計の比率が、<0.10である、項目125に記載の混合物。
(項目135)
最大0.005%重量/重量の量のフルフラールを含む、項目125に記載の混合物。
(項目136)
最大0.001%重量/重量の量のフルフラールを含む、項目125に記載の混合物。
(項目137)
最大60ppmの量のフェノールを含む、項目125に記載の混合物。
(項目138)
最大0.05ppmの量のフェノールを含む、項目125に記載の混合物。
(項目139)
(i)リグノセルロースストリームおよび酸ストリームを向流で、複数の撹拌槽反応器に通過させるように移動させて、酸性加水分解物ストリームおよび酸性リグニンストリームを生成するステップと、
(ii)前記酸性リグニンストリームから、前記酸性加水分解物ストリームを分離するステップと
を含む、セルロース糖ストリームを生成する方法であって、
前記複数の撹拌槽反応器が、第1の反応器、最終反応器、および1つまたは複数の中間反応器を含み、前記リグノセルロースストリームが、前記第1の反応器に入り、前記酸ストリームが、前記最終反応器に入り、前記酸性加水分解物ストリームが、前記第1の反応器から出、前記リグニンストリームが、前記最終反応器から出る、方法。
(項目140)
ステップ(i)の前に、リグノセルロース原料を酸性水溶液と接触させるステップと、前記リグノセルロース原料から前記酸性水溶液を分離し、それによって酸性ヘミセルロース糖ストリームおよび前記リグノセルロースストリームを形成するステップとをさらに含む、項目139に記載の方法。
(項目141)
ステップ(i)の前に、前記リグノセルロースストリームの粒径を、400〜5000ミクロンに低減するステップをさらに含む、項目139に記載の方法。
(項目142)
前記酸性加水分解物ストリームが、1種または複数のセルロース糖を含む、項目139に記載の方法。
(項目143)
前記酸性加水分解物ストリームが、1種または複数のヘミセルロース糖をさらに含む、項目142に記載の方法。
(項目144)
(iii)酸および1種または複数のセルロース糖を含む前記酸性加水分解物ストリームを、S1溶媒抽出剤と接触させて、第1の混合物を形成するステップと、
(iv)前記第1の混合物から、前記酸および前記S1溶媒抽出剤を含む第1のストリーム、ならびに前記1種または複数のセルロース糖を含む第2のストリームを分離するステップと
をさらに含み、
前記酸が、前記酸性加水分解物ストリームから前記S1溶媒抽出剤中に抽出される、項目139に記載の方法。
(項目145)
前記接触が、50℃で実施される、項目144に記載の方法。
(項目146)
(v)前記1種または複数のセルロース糖を含む前記第2のストリームを蒸発させて、濃縮された第2のストリームを形成するステップと、
(vi)項目144のステップ(iii)および(iv)を反復して、前記酸および前記S1溶媒抽出剤を含むストリーム、ならびに前記1種または複数のセルロース糖を含むストリームを形成するステップと
をさらに含む、項目144に記載の方法。
(項目147)
前記酸性加水分解物ストリームを前記S1溶媒抽出剤と接触させる前に、前記酸性加水分解物ストリームを蒸発させ、それによって前記酸性加水分解物ストリーム中の前記酸の濃度を低減して共沸混合物を形成する、項目144に記載の方法。
(項目148)
前記第1のストリームが有機ストリームであり、前記第2のストリームが水性ストリームである、項目144に記載の方法。
(項目149)
(v)前記第2のストリームをアミン抽出剤と接触させて、第2の混合物を形成するステップと、
(vi)前記第2の混合物から、前記酸および前記アミン抽出剤を含む第3のストリーム、ならびに前記1種または複数のセルロース糖を含む第4のストリームを分離するステップと
をさらに含む、項目144に記載の方法。
(項目150)
前記第2のストリームをアミン抽出剤と接触させて第2の混合物を形成する前に、前記第2のストリーム中の前記残留している酸に、前記糖ストリーム中の少なくともいくつかのオリゴ糖を単糖に加水分解させ、それによってセルロース糖ストリームを形成するステップをさらに含む、項目149に記載の方法。
(項目151)
加水分解させる前に、前記第2のストリームをより低い糖濃度に希釈するステップをさらに含む、項目150に記載の方法。
(項目152)
加水分解させる前に、前記第2のストリーム中の前記酸の濃度を増大するステップをさらに含む、項目150に記載の方法。
(項目153)
前記酸の濃度が、0.5%超に増大される、項目152に記載の方法。
(項目154)
前記第2のストリームをアミン抽出物と接触させる前に、オリゴ糖ストリームが前記第2のストリームに添加され、前記第2のストリーム中の残留している前記酸が、前記オリゴ糖ストリームおよび前記第2のストリームの混合物中の少なくともいくつかのオリゴ糖を単糖に加水分解する、項目149に記載の方法。
(項目155)
前記第3のストリームが有機ストリームであり、前記第4のストリームが水性ストリームである、項目149に記載の方法。
(項目156)
前記酸性加水分解物ストリームが、フィルター、膜、またはハイドロクロンを使用して前記リグニンストリームから分離される、項目139に記載の方法。
(項目157)
前記酸ストリームが、少なくとも40%重量/重量の酸を含む、項目139に記載の方法。
(項目158)
前記S1溶媒抽出剤が、アルコールを含む、項目144に記載の方法。
(項目159)
前記S1溶媒抽出剤が、C6、C8、C10、C12、C14、C16アルコールもしくは灯油、またはそれらの混合物を含む、項目144に記載の方法。
(項目160)
前記S1溶媒抽出剤が、ヘキサノールを含む、項目144に記載の方法。
(項目161)
前記アミン抽出剤が、アミンおよび希釈剤を含む、項目149に記載の方法。
(項目162)
前記アミンと前記希釈剤の比率が、3:7である、項目161に記載の方法。
(項目163)
前記アミンと前記希釈剤の比率が、5.5:4.55である、項目161に記載の方法。
(項目164)
前記アミンと前記希釈剤の比率が、3:7〜6:4の間である、項目161に記載の方法。
(項目165)
前記希釈剤が、アルコールを含む、項目161に記載の方法。
(項目166)
前記希釈剤が、C6、C8、C10、C12、C14、C16アルコールまたは灯油を含む、項目161に記載の方法。
(項目167)
前記希釈剤が、ヘキサノールを含む、項目161に記載の方法。
(項目168)
前記アミンが、少なくとも20個の炭素原子を含むアミンである、項目161に記載の方法。
(項目169)
前記アミンが、トリラウリルアミンである、項目161に記載の方法。
(項目170)
前記リグノセルロース原料が、主にセルロースおよびリグニンを含む、項目140に記載の方法。
(項目171)
前記リグノセルロースストリームが前記第1の反応器に入る前に、1つまたは複数の中間槽から出る前記酸性加水分解物ストリームの少なくとも一部が、前記リグノセルロースストリームに添加される、項目139に記載の方法。
(項目172)
前記リグノセルロースストリームが加熱される、項目171に記載の方法。
(項目173)
前記酸加水分解物ストリームが、22〜33%重量/重量の酸を含有する、項目139に記載の方法。
(項目174)
充填蒸留塔を使用して、前記第4のストリームから希釈剤を除去するステップをさらに含む、項目149に記載の方法。
(項目175)
前記第4のストリーム中の少なくとも95%の希釈剤が除去される、項目174に記載の方法。
(項目176)
前記第4のストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留アミンを除去し、それによってアミンが除去された加水分解物を形成するステップをさらに含む、項目149に記載の方法。
(項目177)
前記アミンが除去された加水分解物を弱塩基性アニオン交換体と接触させて、中和された加水分解物を形成するステップをさらに含む、項目176に記載の方法。
(項目178)
前記加水分解物を蒸発させて、濃縮された加水分解物を形成するステップをさらに含む、項目176または項目177に記載の方法。
(項目179)
前記加水分解物を、単糖ストリームおよびオリゴ糖ストリームに分画するステップをさらに含む、項目176〜178のいずれかに記載の方法。
(項目180)
前記単糖ストリームを精製または濃縮するステップをさらに含む、項目179に記載の方法。
(項目181)
前記第2のストリームをアミン抽出物と接触させる前に、前記オリゴ糖ストリームを前記第2のストリームと組み合わせるステップをさらに含み、前記第2のストリーム中の前記残留している酸が、前記オリゴ糖ストリーム中の少なくともいくつかのオリゴ糖を単糖に加水分解する、項目179に記載の方法。
(項目182)
前記酸および前記S1溶媒抽出剤を含む前記第1のストリームを、水溶液と接触させて、脱酸された抽出剤および水性逆抽出物を形成するステップをさらに含み、前記酸が、前記第1のストリームから前記水性逆抽出物中に抽出される、項目144に記載の方法。
(項目183)
前記接触が、50℃で実施される、項目182に記載の方法。
(項目184)
前記第1のストリームを水溶液と接触させて、脱酸された抽出剤および水性逆抽出物を形成する前に、前記第1のストリームを共沸性酸溶液またはより高い濃度の酸溶液と接触させて、前記第1のストリームから糖を回収するステップをさらに含む、項目182に記載の方法。
(項目185)
前記水性逆抽出物が、15〜20%の酸を含み、下流プロセスで使用される、項目182に記載の方法。
(項目186)
第1の圧力下で前記水性逆抽出物を蒸発させ、それによって前記蒸発前の前記水性逆抽出物の酸濃度よりも高い酸濃度を有する超共沸性酸溶液を生成するステップをさらに含む、項目182に記載の方法。
(項目187)
前記第1の圧力よりも高い第2の圧力下で前記超共沸性酸溶液を蒸発させて、超共沸性の気体状の酸を生成するステップをさらに含む、項目186に記載の方法。
(項目188)
前記超共沸性の気体状の酸を水溶液に吸収させて、濃縮酸溶液を生成するステップをさらに含む、項目187に記載の方法。
(項目189)
前記第3のストリームを塩基溶液と接触させて、中和されたアミン抽出剤を形成するステップをさらに含む、項目149に記載の方法。
(項目190)
前記接触が、70℃で実施される、項目189に記載の方法。
(項目191)
前記第3のストリームを塩基溶液と接触させる前に、前記第3のストリームを水性ストリームで洗浄して、前記第3のストリームからセルロース糖を除去するステップをさらに含む、項目189に記載の方法。
(項目192)
前記洗浄された第3のストリームが、0.1%重量/重量未満のセルロース糖を含む、項目190に記載の方法。
(項目193)
前記中和されたアミン抽出剤の少なくとも一部を水で洗浄し、前記洗浄されたアミン抽出剤をリサイクルさせるステップをさらに含む、項目189に記載の方法。
(項目194)
前記洗浄され中和されたアミン抽出剤ストリームの一部を、10%石灰と共に加熱することによって処理するステップをさらに含む、項目193に記載の方法。
(項目195)
前記加熱が、80〜90℃で実施される、項目194に記載の方法。
(項目196)
(i)酸および1種または複数のセルロース糖を含む酸性加水分解物ストリームを、S1溶媒抽出剤と接触させて、第1の混合物を形成するステップと、
(ii)前記第1の混合物から、前記酸および前記S1溶媒抽出剤を含む第1のストリーム、ならびに前記1種または複数のセルロース糖を含む第2のストリームを分離するステップであって、前記酸が、前記酸性加水分解物ストリームから前記S1溶媒抽出剤中に抽出されるステップと、
(iii)前記第2のストリーム中の残留している酸に、前記糖ストリーム中の少なくともいくつかのオリゴ糖を単糖に加水分解させ、それによってセルロース糖ストリームを形成するステップと、
(iv)前記セルロース糖ストリームを、単糖ストリームおよびオリゴ糖ストリームに分画するステップと
を含む、オリゴ糖を加水分解する方法。
(項目197)
分画する前に、オリゴ糖ストリームを前記第2のストリームに添加するステップをさらに含み、前記第2のストリーム中の残留している前記酸が、前記第2のストリームおよび前記オリゴ糖ストリームの混合物中の少なくともいくつかのオリゴ糖を単糖に加水分解し、それによってセルロース糖ストリームを形成する、項目196に記載の方法。
(項目198)
加水分解させる前に、前記第2のストリームをより低い糖濃度に希釈するステップをさらに含む、項目196に記載の方法。
(項目199)
加水分解させる前に、前記第2のストリーム中の前記酸の濃度を増大するステップをさらに含む、項目196に記載の方法。
(項目200)
前記酸の濃度が、0.5%超に増大される、項目199に記載の方法。
(項目201)
前記流入ストリームを前記S1溶媒抽出剤と接触させる前に、前記酸性加水分解物ストリームを蒸発させ、それによって前記酸性加水分解物ストリーム中の前記酸の濃度を低減して共沸混合物を形成する、項目196に記載の方法。
(項目202)
前記セルロース糖ストリームをアニオン交換体と接触させて、前記ストリームから酸を除去するステップをさらに含む、項目196に記載の方法。
(項目203)
前記加水分解が、1.2%重量/重量以下の濃度のHClによって触媒される、項目196に記載の方法。
(項目204)
前記加水分解が、0.7%重量/重量以下の濃度のHClによって触媒される、項目196に記載の方法。
(項目205)
前記加水分解が、60℃〜150℃の範囲の温度で実施される、項目196に記載の方法。
(項目206)
前記第2の加水分解物が、糖全体のうち少なくとも70%重量/重量の単糖を含有する、項目196に記載の方法。
(項目207)
前記第2の加水分解物の前記糖全体の含量が、前記酸の濃度が低い水性混合物の糖含量の少なくとも90%重量/重量である、項目196に記載の方法。
(項目208)
以下の特徴、
(i)溶解した糖全体に対するモノサッカライドの比率>0.85重量/重量、
(ii)溶解した糖全体に対するグルコースの比率が0.40〜0.70重量/重量の範囲、
(iii)1〜200ppmの塩化物、
(iv)最大0.01%重量/重量の量のフルフラール、
(v)最大500ppmの量のフェノール、および
(vi)最大0.1%重量/重量の量のヘキサノール
の1個以上、2個以上、3個以上、または4個以上、5個以上、または6個以上を含む、高濃度のC6糖混合物。
(項目209)
溶解した糖全体に対する前記モノサッカライドの比率が、>0.90重量/重量である、項目208の混合物。
(項目210)
溶解した糖全体に対する前記モノサッカライドの比率が、>0.95重量/重量である、項目208の混合物。
(項目211)
溶解した糖全体に対する前記グルコースの比率が、0.40〜0.60重量/重量の範囲である、項目208の混合物。
(項目212)
溶解した糖全体に対する前記グルコースの比率が、0.50〜0.60重量/重量の範囲である、項目208の混合物。
(項目213)
前記塩化物の濃度が、10〜100ppmの範囲である、項目208の混合物。
(項目214)
前記塩化物の濃度が、10〜50ppmの範囲である、項目208の混合物。
(項目215)
最大0.005%重量/重量の量のフルフラールを含む、項目208に記載の混合物。
(項目216)
最大0.001%重量/重量の量のフルフラールを含む、項目208に記載の混合物。
(項目217)
最大400ppmの量のフェノールを含む、項目208に記載の混合物。
(項目218)
最大100ppmの量のフェノールを含む、項目208に記載の混合物。
(項目219)
溶解した糖全体に対するキシロースの比率が、0.03〜0.12重量/重量の範囲である、項目208の混合物。
(項目220)
溶解した糖全体に対するキシロースの比率が、0.05〜0.10重量/重量の範囲である、項目208の混合物。
(項目221)
溶解した糖全体に対するアラビノースの比率が、0.005〜0.015重量/重量の範囲である、項目208の混合物。
(項目222)
溶解した糖全体に対するガラクトースの比率が、0.025〜0.035重量/重量の範囲である、項目208の混合物。
(項目223)
溶解した糖全体に対するマンノースの比率が、0.14〜0.18重量/重量の範囲である、項目208の混合物。
(項目224)
(i)リグニンを含む水溶液のpHを、酸性pHに調整するステップと、
(ii)前記酸性リグニン水溶液を、可溶性が制限された溶媒を含むリグニン抽出溶液と接触させ、それによって前記リグニンおよび前記リグニン抽出溶液を含む第1のストリーム、ならびに水溶性不純物を含む第2のストリームを形成するステップと、
(iii)前記第1のストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留カチオンを除去し、それによって精製された第1のストリームを得るステップと、
(iv)前記リグニンから前記可溶性が制限された溶媒を分離し、それによって高純度リグニン組成物を得るステップと
を含む、高純度リグニンを生成する方法。
(項目225)
前記分離ステップが、前記精製された第1のストリームを水と接触させることによって前記リグニンを沈殿させることを含む、項目224に記載の方法。
(項目226)
前記精製された第1のストリームを熱水と接触させ、それによって前記可溶性が制限された溶媒をフラッシュ蒸発させる、項目225に記載の方法。
(項目227)
前記分離ステップが、前記リグニンから前記可溶性が制限された溶媒を蒸発させることを含む、項目224に記載の方法。
(項目228)
前記蒸発させることが、スプレー乾燥することを含む、項目226に記載の方法。
(項目229)
前記リグニン粒子を前記水から濾過するステップをさらに含む、項目225に記載の方法。
(項目230)
前記リグニンを含む水溶液が、リグニン材料をアルカリ溶液に溶解させることによって生成される、項目224に記載の方法。
(項目231)
前記リグニンを含む水溶液が、パルプ化、ミリング、生物精製、クラフトパルプ化、亜硫酸パルプ化、苛性パルプ化、油圧機械式パルプ化、リグノセルロース原料の穏やかな酸加水分解、リグノセルロース原料の濃縮酸加水分解、リグノセルロース原料の超臨界水または超亜臨界水加水分解、リグノセルロース原料のアンモニア抽出から選択されるプロセスによって生成される、項目224に記載の方法。
(項目232)
リグニン材料が、脱酸されたリグニンであって、ステップ(i)の前に、酸性リグニンを炭化水素溶媒と接触させて混合物を形成するステップと、前記炭化水素溶媒を加熱して、前記混合物から酸を除去し、それによって脱酸されたリグニンを得るステップとをさらに含む、項目224に記載の方法。
(項目233)
前記リグニン水溶液のpHが、3.5〜4に調整される、項目224に記載の方法。
(項目234)
前記第1のストリームが有機ストリームであり、前記第2のストリームが水性ストリームである、項目224に記載の方法。
(項目235)
前記リグニン材料が、ヘミセルロース糖をリグノセルロース原料から抽出し、その後酸を使用してセルロースを加水分解することによって得られた酸性リグニンである、項目224に記載の方法。
(項目236)
前記リグニン材料が、脱酸されたリグニンである、項目224に記載の方法。
(項目237)
前記水溶液が、水である、項目224に記載の方法。
(項目238)
前記水溶液が、酸味料である、項目224に記載の方法。
(項目239)
酸性リグニンを炭化水素溶媒と接触させるステップと、前記炭化水素溶媒を加熱して前記酸性リグニンから酸を除去し、それによって脱酸されたリグニンを得るステップとを含む、脱酸されたリグニンを生成する方法。
(項目240)
前記酸性リグニンが、リグノセルロース原料からヘミセルロースおよびセルロース材料を除去することによって得られる、項目232または項目239に記載の方法。
(項目241)
前記炭化水素が、ISOPARKである、項目232または項目239に記載の方法。
(項目242)
前記可溶性が制限された溶媒が、メチルエチルケトンである、項目224に記載の方法。
(項目243)
前記酸性リグニンを前記炭化水素溶媒と接触させる前に、前記酸性リグニンを洗浄水溶液で洗浄して、残留している糖および酸を除去する、項目232または項目239に記載の方法。
(項目244)
前記洗浄水溶液が、項目182に記載の前記水性逆抽出物である、項目243に記載の方法。
(項目245)
前記リグニン材料が、前記水溶液の向流で洗浄される、項目243に記載の方法。
(項目246)
前記リグニン材料が、複数の段階で洗浄される、項目243に記載の方法。
(項目247)
前記高純度リグニンが、
(i)最大2ミリモル/gの量のリグニン脂肪族ヒドロキシル基、
(ii)少なくとも2.5ミリモル/gのリグニンフェノール性ヒドロキシル基、
(iii)少なくとも0.4ミリモル/gのリグニンカルボン酸ヒドロキシル基、
(iv)最大1%重量/重量の量の硫黄、
(v)最大0.05%重量/重量の量の窒素、
(vi)最大0.1%重量/重量の量の塩化物、
(vii)250℃を超える5%分解温度、
(viii)300℃を超える10%分解温度、
(ix)低灰分含量、
(x)式CaHbOc(式中、aは9であり、bは10未満であり、cは3未満である)、
(xi)少なくとも0.9の縮合度、
(xii)1.0未満のメトキシル含量、および
(xiii)0.4未満のO/C重量比
からなる群から選択される少なくとも1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個または13個の特徴を特徴とする、項目224に記載の方法。
(項目248)
(i)最大2ミリモル/gの量のリグニン脂肪族ヒドロキシル基、
(ii)少なくとも2.5ミリモル/gのリグニンフェノール性ヒドロキシル基、
(iii)少なくとも0.35ミリモル/gのリグニンカルボン酸ヒドロキシル基、
(iv)最大1%重量/重量の量の硫黄、
(v)最大0.05%重量/重量の量の窒素、
(vi)最大0.1%重量/重量の量の塩化物、
(vii)250℃を超える5%分解温度、
(viii)300℃を超える10%分解温度、
(ix)低灰分含量、
(x)式CaHbOc(式中、aは9であり、bは10未満であり、cは3未満である)、
(xi)少なくとも0.9の縮合度、
(xii)1.0未満のメトキシル含量、および
(xiii)0.4未満のO/C重量比
からなる群から選択される少なくとも1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個または13個の特徴を特徴とする、リグニン組成物。
(項目249)
最大1ミリモル/gの量のリグニン脂肪族ヒドロキシル基を含む、項目248に記載のリグニン組成物。
(項目250)
最大0.5ミリモル/gの量のリグニン脂肪族ヒドロキシル基を含む、項目248に記載のリグニン組成物。
(項目251)
少なくとも2.7ミリモル/gのリグニンフェノール性ヒドロキシル基を含む、項目248に記載のリグニン組成物。
(項目252)
少なくとも3.0ミリモル/gのリグニンフェノール性ヒドロキシル基を含む、項目248に記載のリグニン組成物。
(項目253)
少なくとも0.4ミリモル/gのリグニンカルボン酸ヒドロキシル基を含む、項目248に記載のリグニン組成物。
(項目254)
少なくとも0.9ミリモル/gのリグニンカルボン酸ヒドロキシル基を含む、項目248に記載のリグニン組成物。
(項目255)
(i)乾物ベースで少なくとも97%のリグニン、
(ii)最大0.1%重量/重量の量の灰分含量、
(iii)最大0.05%重量/重量の量の全炭水化物含量、および
(iv)200℃で最大5%重量/重量の量の揮発物含量
からなる群から選択される少なくとも1個、2個、3個または4個の特徴を特徴とする、リグニン組成物。
(項目256)
最大0.05%重量/重量の量の非溶融性粒子含量を有する、項目255に記載の組成物。
(項目257)
バイオマスから高純度リグニンを生成する方法であって、
(i)前記バイオマスからヘミセルロース糖を除去し、それによってリグニンを含有する残部を得るステップであって、前記リグニンを含有する残部がリグニンおよびセルロースを含むステップと、
(ii)前記リグニンを含有する残部をリグニン抽出溶液と接触させて、リグニン抽出物およびセルロース残部を生成するステップであって、前記リグニン抽出溶液が、可溶性が制限された溶媒、有機酸および水を含み、前記可溶性が制限された溶媒および水が、有機相および水相を形成するステップと、
(iii)前記セルロース残部から前記リグニン抽出物を分離するステップであって、前記リグニン抽出物が、前記可溶性が制限された溶媒に溶解したリグニンを含むステップとを含む、方法。
(項目258)
前記ヘミセルロース糖の前記除去が、実質的な量の前記セルロース糖を除去しない、項目257に記載の方法。
(項目259)
前記リグニン抽出溶液中の前記可溶性が制限された溶媒および前記水が、約1:1の比率である、項目257に記載の方法。
(項目260)
前記セルロース残部を精製してセルロースパルプを得るステップをさらに含む、項目257に記載の方法。
(項目261)
前記セルロースパルプが、最大10%重量/重量の量のリグニンを含む、項目260に記載の方法。
(項目262)
前記セルロースパルプが、最大7%重量/重量の量のリグニンを含む、項目260に記載の方法。
(項目263)
前記リグニン抽出物を強酸性カチオン交換体と接触させて、残留カチオンを除去し、それによって精製されたリグニン抽出物を得るステップをさらに含む、項目257に記載の方法。
(項目264)
前記可溶性が制限された溶媒を前記リグニン抽出物から分離し、それによって高純度リグニンを得るステップをさらに含む、項目257または項目263に記載の方法。
(項目265)
分離するステップが、前記可溶性が制限された溶媒を前記リグニンから蒸発させることを含む、項目263に記載の方法。
(項目266)
前記蒸発させることが、スプレー乾燥することを含む、項目265に記載の方法。
(項目267)
前記セルロース残部を、前記可溶性が制限された溶媒および水で洗浄し、それによってセルロースパルプを得るステップをさらに含む、項目257に記載の方法。
(項目268)
前記セルロースパルプを酸と接触させて、セルロース糖を含む酸性加水分解物ストリームを生成するステップをさらに含む、項目267に記載の方法。
(項目269)
(i)酸および1種または複数のセルロース糖を含む前記酸性加水分解物ストリームを、S1溶媒抽出剤と接触させて、第1の混合物を形成するステップと、
(ii)前記第1の混合物から、前記酸および前記S1溶媒抽出剤を含む第1のストリーム、ならびに前記1種または複数のセルロース糖を含む第2のストリームを分離するステップと
をさらに含み、
前記酸が、前記酸性加水分解物ストリームから前記S1溶媒抽出剤中に抽出される、項目268に記載の方法。
(項目270)
(iii)前記1種または複数のセルロース糖を含む前記第2のストリームを蒸発させて、濃縮された第2のストリームを形成するステップと、
(vi)項目269のステップ(iii)および(iv)を反復して、前記酸および前記S1溶媒抽出剤を含むストリーム、ならびに前記1種または複数のセルロース糖を含むストリームを形成するステップと
をさらに含む、項目269に記載の方法。
(項目271)
(v)前記第2のストリームをアミン抽出剤と接触させて、第2の混合物を形成するステップと、
(vi)前記第2の混合物から、前記酸および前記アミン抽出剤を含む第3のストリーム、ならびに前記1種または複数のセルロース糖を含む第4のストリームを分離するステップと
をさらに含む、項目269に記載の方法。
(項目272)
加水分解酵素を含む水性懸濁物中で前記セルロースパルプを加水分解するステップをさらに含む、項目267に記載の方法。
(項目273)
(i)温度制御槽内で、前記セルロースパルプ、前記加水分解酵素および酸性付与剤を含む懸濁物をかき混ぜるまたは撹拌するステップと、
(ii)前記懸濁物から、セルロースパルプを含む第1のストリーム、および加水分解セルロース糖を含む第2のストリームを分離するステップと、
(iii)前記第1のストリームをさらに加水分解するために、前記温度制御槽に戻すステップと
をさらに含む、項目272に記載の方法。
(項目274)
前記分離ステップが、フィルター、膜、遠心分離機、ハイドロサイクロンから選択される分離デバイスを使用して実施される、項目273に記載の方法。
(項目275)
前記水性懸濁物に溶解したグルコースの濃度が、前記加水分解酵素の阻害レベル未満に制御される、項目273に記載の方法。
(項目276)
(i)前記第2のストリームをアミン抽出剤と接触させて、第1の混合物を形成するステップと、
(ii)前記第1の混合物から、前記酸および前記アミン抽出剤を含む第3のストリーム、ならびに前記1種または複数のセルロース糖を含む第4のストリームを分離するステップと
をさらに含む、項目273に記載の方法。
(項目277)
前記第4のストリーム中の前記残留している酸に、前記糖ストリーム中の少なくともいくつかのオリゴ糖を単糖に加水分解させ、それによってセルロース糖ストリームを形成するステップをさらに含む、項目269または項目273に記載の方法。
(項目278)
加水分解させる前に、前記第2のストリームをより低い糖濃度に希釈するステップをさらに含む、項目277に記載の方法。
(項目279)
加水分解させる前に、前記第2のストリーム中の前記酸の濃度を増大するステップをさらに含む、項目277に記載の方法。
(項目280)
前記酸の濃度が、0.5%超に増大される、項目279に記載の方法。
(項目281)
前記第4のストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留アミンを除去し、それによってアミンが除去された加水分解物を形成するステップをさらに含む、項目276に記載の方法。
(項目282)
前記アミンが除去された加水分解物を弱塩基性アニオン交換体と接触させて、中和された加水分解物を形成するステップをさらに含む、項目281に記載の方法。
(項目283)
前記加水分解物を蒸発させて、濃縮された加水分解物を形成するステップをさらに含む、項目276または項目281に記載の方法。
(項目284)
前記加水分解物を、単糖ストリームおよびオリゴ糖ストリームに分画するステップをさらに含む、項目276〜283のいずれかに記載の方法。
(項目285)
前記単糖ストリームを精製または濃縮するステップをさらに含む、項目284に記載の方法。
(項目286)
(iv)前記第1のストリームをアルカリ溶液と接触させ、それによって残留固体リグニンを前記セルロースパルプに溶解させるステップと、
(v)前記溶解したリグニンから前記残部のセルロースパルプを分離し、それによってリグニンを含む水溶液を形成するステップと、
(vi)リグニンを含む水溶液のpHを、酸性pHに調整するステップと、
(vii)前記酸性リグニン水溶液を、可溶性が制限された溶媒を含むリグニン抽出溶液と接触させ、それによって前記リグニンおよび前記リグニン抽出溶液を含む第3のストリーム、ならびに水溶性不純物を含む第4のストリームを形成するステップと、
(viii)前記第3のストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留カチオンを除去し、それによって精製された第3のストリームを得るステップと、
(ix)前記リグニンから前記可溶性が制限された溶媒を分離し、それによって高純度リグニン組成物を得るステップと
をさらに含む、項目273に記載の方法。
(項目287)
前記分離ステップが、濾過によって実施される、項目286に記載の方法。
(項目288)
前記分離ステップが、前記精製された第1のストリームを水と接触させることによって前記リグニンを沈殿させることを含む、項目286に記載の方法。
(項目289)
前記精製された第3のストリームを熱水と接触させ、それによって前記可溶性が制限された溶媒をフラッシュ蒸発させる、項目288に記載の方法。
(項目290)
前記分離ステップが、前記リグニンから前記可溶性が制限された溶媒を蒸発させることを含む、項目286に記載の方法。
(項目291)
前記蒸発させることが、スプレー乾燥することを含む、項目290に記載の方法。
(項目292)
(i)発酵槽を準備するステップと、
(ii)項目84〜98のいずれか一項に記載のヘミセルロース糖混合物、項目99〜110のいずれか一項に記載のキシロース富化ストリームのヘミセルロース糖混合物、項目70に記載のキシロースストリーム、項目111〜124のいずれか一項に記載のキシロースが除去されたヘミセルロース糖混合物、項目125〜138のいずれか一項に記載の母液のヘミセルロース糖混合物、項目208〜223のいずれか一項に記載の高濃度C6糖混合物からなる群から選択される少なくとも一員を含む媒体を、前記発酵槽内で発酵させて、変換産物を製造するステップと
を含む、方法。
(項目293)
(i)項目84〜98のいずれか一項に記載のヘミセルロース糖混合物、項目99〜110のいずれか一項に記載のキシロース富化ストリームのヘミセルロース糖混合物、項目70に記載のキシロースストリーム、項目111〜124のいずれか一項に記載のキシロースが除去されたヘミセルロース糖混合物、項目125〜138のいずれか一項に記載の母液のヘミセルロース糖混合物、項目208〜223のいずれか一項に記載の高濃度C6糖混合物からなる群から選択される少なくとも一員を準備するステップと、(ii)前記少なくとも一員の糖を、化学的プロセスを使用して変換産物に変換するステップと
を含む、方法。
(項目294)
前記変換産物が、アルコール、カルボン酸、アミノ酸、ポリマー産業のためのモノマーおよびタンパク質からなる群から選択される少なくとも一員を含む、項目292または項目293に記載の方法。
(項目295)
前記変換産物をプロセッシングして、洗浄剤、ポリエチレンベースの製品、ポリプロピレンベースの製品、ポリオレフィンベースの製品、ポリ乳酸(ポリラクチド)ベースの製品、ポリヒドロキシアルカノエートベースの製品およびポリアクリルベースの製品からなる群から選択される消費者製品を製造するステップを含む、項目292または項目293に記載の方法。
(項目296)
前記洗浄剤が、糖ベースの界面活性剤、脂肪酸ベースの界面活性剤、脂肪アルコールベースの界面活性剤、または細胞培養由来の酵素を含む、項目295に記載の方法。
(項目297)
前記ポリアクリルベースの製品が、プラスチック、床磨き剤、カーペット、塗料、コーティング、接着剤、分散剤、凝集剤、エラストマー、アクリルガラス、吸収性物品、尿漏れ防止パッド、生理用ナプキン、婦人用衛生製品およびおむつからなる群から選択される、項目295に記載の方法。
(項目298)
前記ポリオレフィンベースの製品が、ミルク用入れ物、洗浄剤瓶、マーガリンチューブ、ゴミ入れ容器、配水管、吸収性物品、おむつ、不織布、HDPE玩具およびHDPE洗浄剤パッケージからなる群から選択される、項目295に記載の方法。
(項目299)
前記ポリプロピレンベースの製品が、吸収性物品、おむつおよび不織布からなる群から選択される、項目295に記載の方法。
(項目300)
前記ポリ乳酸ベースの製品が、農業製品および乳製品のパッケージ、プラスチック瓶、生分解性製品、ならびに消耗品からなる群から選択される、項目295に記載の方法。
(項目301)
前記ポリヒドロキシアルカノエートベースの製品が、農業製品のパッケージ、プラスチック瓶、塗工紙、成型または押出物品、婦人用衛生製品、タンポンアプリケーター、吸収性物品、使い捨ての不織布、拭き取り用品、医療手術用衣類、接着剤、エラストマー、フィルム、コーティング、水性分散剤、繊維、医薬品の中間体および結合剤からなる群から選択される、項目295に記載の方法。
(項目302)
前記変換産物が、エタノール、ブタノール、イソブタノール、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪アルコールおよびバイオディーゼルからなる群から選択される少なくとも一員を含む、項目292または項目293に記載の方法。
(項目303)
前記変換産物をプロセッシングして、イソブテン縮合生成物、ジェット燃料、ガソリン、ガソホール、ディーゼル燃料、ドロップイン燃料、ディーゼル燃料添加剤およびそれらの前駆体からなる群から選択される少なくとも1種の製品を製造するステップを含む、項目302に記載の方法。
(項目304)
前記ガソホールが、エタノール富化ガソリンまたはブタノール富化ガソリンである、項目303に記載の方法。
(項目305)
前記製品が、ディーゼル燃料、ガソリン、ジェット燃料およびドロップイン燃料からなる群から選択される、項目303に記載の方法。
(項目306)
項目292または項目293に記載の変換産物から製造された、消費者製品、消費者製品の前駆体、または消費者製品の成分。
(項目307)
カルボン酸および脂肪酸、ジカルボン酸、ヒドロキシルカルボン酸、ヒドロキシルジカルボン酸、ヒドロキシル脂肪酸、メチルグリオキサール、一価、二価または多価アルコール、アルカン、アルケン、芳香族、アルデヒド、ケトン、エステル、バイオポリマー、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、ビタミン、抗生物質および医薬品からなる群から選択される項目292または項目293に記載の方法によって製造された少なくとも1種の変換産物を含む、消費者製品、消費者製品の前駆体、または消費者製品の成分。
(項目308)
エタノール富化ガソリン、ジェット燃料またはバイオディーゼルである、項目307に記載の消費者製品。
(項目309)
炭素−12に対して約2.0×10 −13 以上の比率の炭素−14を有する、項目307に記載の消費者製品、消費者製品の前駆体、または消費者製品の成分。
(項目310)
項目306に記載の成分、およびリグノセルロース材料以外の原材料から生成された追加的な成分を含む、消費者製品。
(項目311)
前記成分、およびリグノセルロース材料以外の原材料から生成された前記追加的な成分が、本質的に同じ化学組成を有する、項目310に記載の消費者製品。
(項目312)
少なくとも100ppbの濃度のマーカー分子を含む、項目306に記載の消費者製品。
(項目313)
前記マーカー分子が、フルフラール、ヒドロキシメチルフルフラール、フルフラールまたはヒドロキシメチルフルフラールの縮合生成物、糖カラメル化に由来する有色化合物、レブリン酸、酢酸、メタノール、ガラクツロン酸およびグリセロールからなる群から選択される、項目312に記載の消費者製品。
(項目314)
(i)項目248〜256のいずれか一項に記載の組成物を準備するステップと、
(ii)前記組成物中の少なくとも一部のリグニンを、変換産物に変換するステップと
を含む、方法。
(項目315)
前記変換ステップが、水素によって処理することを含む、項目314に記載の方法。
(項目316)
リグニンから水素を生成するステップを含む、項目314または315に記載の方法。
(項目317)
前記変換産物が、バイオオイル、カルボン酸および脂肪酸、ジカルボン酸、ヒドロキシルカルボン酸、ヒドロキシルジカルボン酸およびヒドロキシル脂肪酸、メチルグリオキサール、一価、二価または多価アルコール、アルカン、アルケン、芳香族、アルデヒド、ケトン、エステル、フェノール、トルエン、ならびにキシレンからなる群から選択される少なくとも1種の品目を含む、項目314に記載の方法。
(項目318)
前記変換産物が、燃料または燃料成分を含む、項目314に記載の方法。
(項目319)
前記変換産物が、パラキシレンを含む、項目314に記載の方法。
(項目320)
項目314に従って製造された変換産物、前記変換産物から製造された消費者製品、または前記変換産物を一成分もしくは一構成成分として含有する消費者製品。
(項目321)
リグノスルホネート、バイオオイル、カルボン酸および脂肪酸、ジカルボン酸、ヒドロキシルカルボン酸、ヒドロキシルジカルボン酸およびヒドロキシル脂肪酸、メチルグリオキサール、一価、二価または多価アルコール、アルカン、アルケン、芳香族、アルデヒド、ケトン、エステル、バイオポリマー、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、ビタミン、抗生物質、パラキシレン、ならびに医薬品からなる群から選択される少なくとも1種の化学物質を含む、項目320に記載の産物。
(項目322)
パラキシレンを含む、項目320に記載の産物。
(項目323)
分散剤、乳化剤、錯化剤、凝集剤、塊状凝集剤、ペレット化添加剤、樹脂、炭素繊維、活性炭、抗酸化剤、難燃剤、液体燃料、芳香族化学物質、バニリン、接着剤、結合剤、吸収剤、毒素結合剤、発泡体、コーティング、フィルム、ゴムおよびエラストマー、捕捉剤、燃料、ならびに増量剤からなる群から選択される、項目320に記載の産物。
(項目324)
食品、餌、材料、農業、輸送および建設からなる群から選択される分野で使用される、項目320に記載の産物。
(項目325)
炭素−12に対して約2.0×10 −13 以上の比率の炭素−14を有する、項目320に記載の産物。
(項目326)
項目320に記載の成分、およびリグノセルロース材料以外の原材料から生成された成分を含む、製品。
(項目327)
項目320に記載の前記成分、およびリグノセルロース材料以外の原材料から生成された前記成分が、本質的に同じ化学組成を有する、項目320に記載の製品。
(項目328)
少なくとも100ppbの濃度のマーカー分子を含む、項目320に記載の製品。
(項目329)
前記マーカー分子が、フルフラールおよびヒドロキシメチルフルフラール、それらの縮合生成物、有色化合物、酢酸、メタノール、ガラクツロン酸、グリセロール、脂肪酸、ならびに樹脂酸からなる群から選択される、項目328に記載の製品。
導入
本発明は、ヘミセルロース(hemicelluose)糖、セルロース糖、リグニン、セルロースおよび他の高価値製品を製造するための、リグノセルロースバイオマスのプロセッシングおよび精製に関する。
I.事前処理
II.ヘミセルロース糖の抽出
III.ヘミセルロース糖の精製
1.アミンの抽出
2.逆抽出
3.溶媒の精製
4.糖の精製
5.糖の分画
6.糖の晶出
7.ヘミセルロース糖生成物
IV.セルロース加水分解
V.セルロース糖の精製
1.事前蒸発
2.抽出
3.酸の回収
4.第2の加水分解
5.アミン抽出
8.逆抽出
9.溶媒の精製
10.糖の精製
11.糖の分画
VI.リグニンのプロセッシング
1.リグニンの洗浄
2.脱酸
VII.リグニンの精製
1.アルカリ可溶化
2.可溶性が制限された溶媒の精製
3.高純度リグニン
4.下流のプロセッシング
VIII.リグノセルロースバイオマスからの直接的なリグニン抽出
IX.廃水処理
X.リグニンの適用
XI.代替のリグノセルロースバイオマスのプロセッシングおよび酸の回収の実施形態
第1の例示的な方法
追加的な例示的方法
追加的な例示的流路
例示的システム
例示的な蒸発の考察
XII.代替的なセルロース糖精製実施形態
任意選択の追加的な精製構成成分
例証的な任意選択の予備蒸発モジュール
アニオン交換体としてのアミン抽出剤の使用における例証的な検討
逆抽出による例証的なアミン回収
例証的な希釈剤の検討
例証的なカルボン酸の検討
第1の例証的な方法
プロセスによる例証的な生成物
第2の例証的な方法
第3の例証的な方法
第4の例証的な方法
(i)流入糖ストリーム1008からHCl(および/または水)1007を蒸発すること1009;
(ii)流入糖ストリーム1008および/または流出ストリーム1012を、S1溶媒を含めた抽出剤(1013および/または1016)と接触させること(1011および/または1014);ならびに
(iii)流出ストリーム1012を、ストリームから酸を除去するように適応されたアニオン交換体1019と接触させること1017。
第5の例証的な方法
例証的なハイブリッド方法
例証的な溶媒選択の検討
SA/W=(CA/CW)org/(CA/CW)aq
である。
SA/C=(CA/CC)org/(CA/CC)aq
である。
例証的な一次加水分解の効率
例証的な抽出剤の検討
例証的な選択的移行パラメータ
例証的な重量比率
例証的な二次加水分解条件
例証的なクロマトグラフィー樹脂
例証的なアニオン交換体
例証的なIX
例証的な平衡の検討
例証的な流れ制御の検討
例証的なモノマー濃度
動作の例証的な順序
追加的な例証的方法および関連生成物
XIII.代替的なリグニンプロセッシング実施形態
例証的な方法
例証的な洗浄の検討
例証的な任意選択の粉砕
例証的な接触の検討
例証的な縮合の検討
追加的な例証的なリサイクルループ
例証的な加水分解の検討
第2の例証的な方法
50%の水分/揮発物で30lbsのリグニン(15lbsの乾燥リグニン固体)
50%の苛性溶液で提供される10.5lbsのNaOH乾燥固体
150lbsの水(50%の苛性溶液中に10.5lbsの水が含まれる)
15lbsのIsoPar K(湿潤リグニン中;図34における222で残留している溶媒)
例証的なリグニン状態
第3の例証的な方法
追加的な例証的な精製選択肢
例証的な脱酸選択肢
例証的な洗浄選択肢
例証的な精製変動
例証的な溶媒
例証的な酸味料
追加的な例証的な方法
例証的な組成物
例証的な熱重量プロファイル
XIV.代替的リグニン可溶化実施形態
例証的な抽出条件
例証的な抽出基質の特徴
例証的な固体セルロース組成物の特徴
例証的な酸加水分解パラメータ
例証的なヘミセルロースストリームの特徴
例証的な糖変換
糖からの例証的な消費者製品
例証的なリグニンストリームの特徴
例証的なリグニン変換方法
例証的なリグニン生成物
(実施例1)
小規模のヘミセルロース糖抽出
表1:結果として得られた液の処理条件および化学分析
2 DB−乾燥バイオマス
3 HPLCによって測定された、液中の溶解した糖全体のうちの%モノマー
4 HPLCによって測定された、液中の%酢酸
5 %分解生成物=%フルフラール+%ギ酸+%レブリン酸。GCまたはHPLCによって測定された%フルフラール、HPLCによって測定された%ギ酸および%レブリン酸
6 0.5%H2SO4+0.2%SO2
7 0.7%H2SO4+0.03%酢酸
(実施例2)
ヘミセルロース糖抽出後のリグノセルロース物質の大規模な化学分析
表2:ヘミセルロース糖抽出後のリグノセルロース物質の化学分析
2 ヘミセルロース糖抽出:135℃180分間、0.3%のH2S04、0.2%のS02。
3 ヘミセルロース糖抽出:145℃60分間+冷却60分、0.3%のH2S04、0.2%のS02。
(実施例3)
広葉樹を用いるアミン抽出から結果として得られた水性および有機ストリーム。
表3:アミン抽出前後の水性ストリームの化学組成
アミン抽出剤からの酸の逆抽出。
ユーカリ糖組成物
表5A:ユーカリチップのヘミセルロース糖抽出および精製によって生成されたヘミセルロース糖混合物の化学分析
表5B:バガスのヘミセルロース糖抽出および精製によって生成されたヘミセルロース糖混合物の化学分析
ヘミセルロース糖混合物からのキシロースの分画化
(実施例7)
向流連続加水分解システムにおけるヘミセルロース枯渇リグノセルロース材料の加水分解
(実施例8)
ヘキサノール抽出、逆抽出、および酸回収
(実施例9)
二次加水分解
(実施例10)
アミン精製
(実施例11)
主要な溶媒抽出ステップからのヘキサノール精製
(実施例12)
酸回収:HCl吸収体における42%の酸の生成
(実施例13)
リグニン洗浄
(実施例14)
可溶性が制限された溶媒精製から得られた高純度リグニンの化学構造特徴付け
高純度リグニンおよび天然リグニンにおけるヒドロキシル基含量
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(実施例15)
直接的リグニン抽出
(実施例16)
マツ材からの加水分解セルロース糖の分析
マツ材からのヘミセルロース糖の分析
ユーカリからのヘミセルロース糖の分析
糖ストリームの分析
セルラーゼによるセルロースの加水分解
(実施例21)
より高い生成物回収のためのSSMB配列の改善
Claims (22)
- 水性リグノセルロース加水分解物糖ストリームを精製する方法であって、
(i)前記水性糖ストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留カチオンを除去するステップと、
(ii)(i)の処理された水性糖ストリームをアミン抽出剤と直接接触させて、混合物を形成するステップと、
(iii)前記混合物から、前記アミン抽出剤、鉱酸、有機酸および不純物を含む第1の有機ストリーム、ならびに1種または複数の糖を含む第2の水性ストリームを分離するステップと
(iv)前記第1のストリームを塩基溶液と接触させて、中和されたアミン抽出剤を形成するステップと
を含み、
ここで、前記アミン抽出剤が、少なくとも20個の炭素原子を含むアミンおよび希釈剤を含む、方法。 - 前記第1のストリームが、0.5%w/w未満の糖を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のストリームが、0.5%w/w未満の酸を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のストリームが、0.5%w/w未満のアミンを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のストリームが、0.5%w/w未満の不純物を含む、請求項1に記載の方法。
- 不純物が、前記糖ストリームから前記アミン抽出剤中に抽出される、請求項1に記載の方法。
- 前記アミンと前記希釈剤の比率が、3:7〜6:4の間である、請求項1に記載の方法。
- 前記希釈剤が、C6、C8、C10、C12、C14、C16アルコールまたは灯油を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記希釈剤が、ヘキサノールまたは2−エチル−1−ヘキサノールを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記アミンが、トリラウリルアミンである、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のストリームを強酸性カチオン交換体と接触させて、残留アミンを除去し、それによってアミンが除去された加水分解物を形成するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記アミンが除去された加水分解物を弱塩基性アニオン交換体と接触させて、中和された加水分解物を形成するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記アミンが除去された加水分解物を、単糖ストリームおよびオリゴ糖ストリームに分画するステップをさらに含む、請求項11または12に記載の方法。
- 前記第1のストリームを塩基溶液と接触させる前に、前記第1のストリームを水性ストリームで洗浄して、前記第1のストリームから糖を除去するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記洗浄された第1のストリームが、0.1%重量/重量未満の糖を含む、請求項14に記載の方法。
- 前記中和されたアミン抽出剤の少なくとも一部を水で洗浄し、前記洗浄されたアミン抽出剤をリサイクルさせるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のストリームが、前記アミン抽出剤、前記酸、および前記不純物を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記不純物が、フルフラールおよび酸可溶性のリグニンから選択される、請求項17に記載の方法。
- 前記酸が、無機酸である、請求項17に記載の方法。
- 有機酸である第2の酸をさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 前記第1のストリームが、前記アミン抽出剤、無機酸、有機酸、およびフルフラールを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記希釈剤が、ヘキサノールまたは2−エチル−1−ヘキサノールを含み、前記アミンが、トリラウリルアミンである、請求項1に記載の方法。
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