C - Chemistry – Metallurgy – 08 – H
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
08
H
C08H 8/00 (2010.01) C13K 1/02 (2006.01) C12P 7/10 (2006.01) C12P 19/14 (2006.01)
Patent
CA 2714937
A process for the pretreatment of lignocellulosic biomass is disclosed. The process is intended for use in connection with biomass to ethanol processes and is directed in particular to an economical removal of inhibitory compounds generated in biomass pretreatment, which are inhibitory to downstream hydrolysis and fermentation steps. The process includes the steps of heating the lignocellulosic biomass with steam to a preselected temperature, at a preselected pressure and for a preselected time to hydrolyze and solubilize hemicelluloses in the biomass; explosively decomposing the biomass into fibers, and extracting from the resulting reaction mixture a liquefied portion of the lignocellulosic biomass before or after explosive decomposition. The liquefied portion is extracted to remove compounds from the lignocellulosic biomass which are inhibitory to enzymatic cellulose hydrolysis and sugar fermentation to ethanol. For improved efficiency and economy, the inhibitory compounds are not completely removed. Furthermore, xylose has been found to be a good indicator compound for the general level of inhibitory compounds in the reaction mixture and the extraction step is therefore controlled on the basis of the xylose content in the reaction mixture. In particular, the extracting step is discontinued once a dry matter (dm) content of xylose, as monomer or oligomer, in the reaction mixture of 4% to 8% (w/w dm) is achieved. This most economically balances the practical need for inhibitory compound removal with the economical need to control and preferably minimize the costs of the overall ethanol production process.
L'invention porte sur un procédé pour le traitement d'une biomasse lignocellulosique. Le procédé est destiné à être utilisé en relation avec de la biomasse destinée à des procédés de production d'éthanol et porte en particulier sur une élimination économique de composés inhibiteurs produits au cours du prétraitement de la biomasse, qui sont inhibiteurs vis-à-vis d'étapes aval d'hydrolyse et de fermentation. Le procédé comprend les étapes consistant à chauffer la biomasse lignocellulosique avec de la vapeur d'eau à une température prédéfinie, à une pression prédéfinie et pendant un temps prédéfini pour hydrolyser et solubiliser les hémicelluloses présentes dans la biomasse ; décomposer par explosion la biomasse en fibres et extraire du mélange réactionnel ainsi obtenu une partie liquéfiée de la biomasse lignocellulosique avant ou après décomposition explosive. La partie liquéfiée subit une extraction pour enlever les composés de la biomasse lignocellulosique qui sont inhibiteurs vis-à-vis de l'hydrolyse enzymatique de la cellulose et de la fermentation de sucre en éthanol. Pour une efficacité et une rentabilité améliorées, les composés inhibiteurs ne sont pas complètement enlevés. En outre, il a été trouvé que le xylose est un bon composé indicateur du niveau général de composés inhibiteurs dans le mélange réactionnel et l'étape d'extraction est par conséquent contrôlée sur la base de la teneur en xylose dans le mélange réactionnel. En particulier, l'étape d'extraction est arrêtée une fois qu'une teneur en termes de matière sèche (dm) du xylose, sous forme de monomère ou d'oligomère, dans le mélange réactionnel de 4 % à 8 % (p/p de dm) est atteinte. Ceci équilibre de la façon la plus économique le besoin pratique d'élimination de composés inhibiteurs avec le besoin économique de maîtriser et de préférence réduire au minimum les coûts du procédé global de production d'éthanol.
Benech Regis-Olivier
Benson Robert Ashley Cooper
Dottori Frank A.
Borden Ladner Gervais Llp
Greenfield Ethanol Inc.
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1949055