用于生物油收取的方法和系统以及为此的分离助剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请根据35U.S.C. § 119(e)要求2012年12月19日提交的在先的美国临时专 利申请No. 61/739, 218的权益，将其通过参考全部引入本文中。
[0002] 本发明设及用于生物油收取（回收，recover)的方法和系统。还提供可用于些方 法和系统中的分离助剂、W及包含其的产品。
【背景技术】
[0003] 由生物质生产乙醇在近年来已经作为替代性燃料或生物燃料的来源受到了相当 大的关注。乙醇比化石燃料更清洁地燃烧，且可使用可再生资源例如谷物或其它包含可再 生淀粉的生物质生产。广泛使用的由谷物生产乙醇的方法被称作"干研磨"，且在美国经常 使用玉米实践。干研磨工艺经常使用玉米或其它可再生生物质中的淀粉通过发酵生产乙 醇，其产生由称作"全酒糟（蓋馈物，stillage)"的副产品构成的废弃物流。全酒糟可通过 离屯、机进一步分离成称作"湿谷物酒糟"（wetdistillersgrains,WDG)和"稀酒糟（thin stillage)"的产品。尽管包含有价值的油，但全酒糟和稀酒糟经常被作为废弃物处理或 主要用于补充动物饲料，大部分W干谷物酒糟及可溶物（distillers化iedgrainswith solubles,孤G巧的形式。DDGS典型地通过如下产生：将稀酒糟蒸发，和将所得浓缩物或浆 (syrup)与湿谷物酒糟重组，和将产物干燥W具有低的水分含量。
[0004] 从酒糟收取有价值的油的努力已遭遇相当大的障碍。例如，先前使用闪点控溶剂、 醇或多元醇作为用于生物油的萃取溶剂具有缺点。运些化合物尽管是有效的，但对于生物 油分离而言需要高的浓度，运导致潜在的安全问题。对于动物饲料的规章要求还已阻碍运 些化合物在生物油分离中、尤其是在玉米发酵中的使用。另一途径包括尝试在蒸发阶段之 前直接从稀酒糟分离油，例如使用离屯、机。然而，在该阶段使稀酒糟旋转不产生有用的油， 而是仅产生需要进一步加工的不合乎需要的乳液相。美国专利No. 5, 250, 182展示了使用 多个过滤器来从稀酒糟除去固体物和收取乳酸和甘油而没有对于蒸发的需要。在'182专 利中提出使用的过滤器、且尤其是微滤和超滤型容易阻塞且因此出于该原因而需要监控和 维护。美国专利申请公布No. 2007/0238891展示了释放存在于全酒糟和稀酒糟中的结合油 的方法，其包括将所述酒糟加热到据称足W从其至少部分地分离油从而从所述酒糟进行收 取的溫度。在一个实施方式中，'891公布展示了如下的进一步步骤：将经加热的酒糟加压 W防止作为煮制酒糟的压力的形式的沸腾。
[0005] 藻类为具有作为生物油来源的大的潜力的另一形式的生物质。与发酵的谷物例如 玉米一样，先前在从藻类原料收取在数量和品质方面有用的油方面已存在许多挑战。一个 挑战是从藻类收取期望的控分子。用于从藻类收取控产品的选择可为使用基于溶剂萃取的 方法。不幸地，一些基于溶剂的方法要求使用包含少量水或不包含水的藻类来源。藻类来源 脱水到足W容许该类型的溶剂萃取的程度可要求高成本的操作。替代性的溶剂萃取方法可 容许从包含水的藻类样品的萃取。然而，高成本步骤经常保留，因为必须将溶剂与水分离， 例如通过蒸馈。
[0006] 本发明人已认识到，存在对于用于从生物质例如酒糟或藻类或其它生物质收取生 物油的较安全和较高效率的、多用途的和经济的工艺的需要。
【发明内容】
[0007] 本发明的一个特征是提供用于从生物质例如酒糟或藻类收取生物油的方法。
[0008] 本发明的额外的特征是提供运样的方法：用于从生物质发酵工艺的酒糟副产品进 行生物油收取的方法，其中可将分离助剂添加到包含生物油的酒糟W形成经处理的酒糟， 之后将所述酒糟离屯、，w在将经处理的酒糟离屯、时提供有效的油分离和收取。
[0009] 本发明的另一特征是提供包括卵憐脂和控油的组合物，其对于从酒糟或其它生物 质分离油是有用的。
[0010] 本发明的进一步特征是提供具有如下的系统：用于供应和施加对于从酒糟或其它 生物质分离油有用的指明的分离助剂的能共同操作的设备，和用于从经处理的生物质收取 油的分离单元。
[0011] 本发明的额外的特征和优点将部分地在随后的描述中阐明，和部分地将从所述描 述明晰，或者可通过本发明的实践获悉。本发明的目标和其它优点将通过本描述和所附权 利要求中特别指出的要素和组合实现和达到。
[0012] 为了实现运些和其它优点，和根据如本文中体现和广泛地描述的本发明的目的， 本发明部分地设及从发酵工艺进行生物油收取的方法，包括：将至少一种分离助剂添加到 包含油的酒糟，W形成经处理的酒糟，之后将所述酒糟离屯、，和将经处理的酒糟在至少一个 离屯、机中离屯、W从经处理的酒糟分离所述油的至少一部分。所述分离助剂包括至少一种卵 憐脂和至少一种油W及任选的至少一种具有至少6的HLB值的表面活性剂。
[0013] 本发明还设及分离助剂组合物，其包括：a) 20重量％ -50重量％的至少一种卵憐 脂；b)20重量％ -50重量％的至少一种油；和c)0重量％ -20重量％的至少一种具有至少 9的HLB值的表面活性剂。
[0014] 本发明还设及经处理的酒糟，其包括所述分离助剂组合物和酒糟，其中所述分离 助剂W至少50ppm的量存在。
[0015] 本发明还设及从藻类进行油收取的方法，其包括：将指示的至少一种分离助剂添 加到包含油的藻类，W形成经处理的藻类，之后将所述藻类离屯、，和将所述经处理的藻类在 至少一个离屯、机中离屯、W从所述经处理的藻类分离所述油的至少一部分。
[0016] 本发明还设及生物油收取系统，包括：包含酒糟或藻类的生物质的供给源；指明 的分离助剂的供给源；用于将所述分离助剂与所述生物质组合W形成经处理的生物质的处 理单元；和用于将所述经处理的生物质脱水W产生浓缩的生物油的离屯、机。
[0017] 如本文中使用的，"生物油"指的是得自植物和/或动物的食品级和非食品级的油 和脂肪（例如，植物油和动物脂肪），其主要包含甘油=酸醋，但还可包含脂肪酸、甘油二醋 和甘油一酸醋。如本文中使用的，术语"脂肪"理解为包括"脂质"。得自植物的生物油的实 例包括，但不限于，玉米油、甘薦油、向日葵油、亚麻巧油、芥花油（canolaoil)等。其它生 物油包括藻产业（algacul化re)生物油（来自藻类）。
[0018] 如本文中使用的，"生物燃料"指的是生物学上生产的任何可再生的固体、液体或 气体燃料，例如生物油，包括例如得自生物质的生物油。生物燃料还包括，但不限于，生物柴 油、生物乙醇（即，乙醇）、生物汽油、生物甲醇、生物下醇等。
[0019] 如本文中使用的，"生物质"通常指的是从作为能量来源的可再生生物资源收获或 收集的有机物质。所述可再生的生物资源可包括生物学上生产的植物材料（例如，植物生 物质）、动物材料、和/或材料。不认为术语"生物质"包括不可再生的化石燃料例如煤、石 油和天然气，其通常不包括甘油醋（例如，甘油=酸醋、甘油二醋、甘油一酸醋）。
[0020] 如本文中使用的，"酒糟"指的是在生物燃料的生产期间产生的联产品 (co-pro化ct)或副产品。当在没有限定的情况下使用时，术语"酒糟"可指的是全酒糟、稀 酒糟、或浓缩酒糟例如浓缩蒸馈可溶物（condenseddistillerssoluble)即浆（syrup),其 可由生物燃料工艺物流例如生物乙醇生产工艺物流产生。运些不同形式的酒糟之间的差异 可参照在本文中的图1中提供的其实例被进一步理解。
[0021] 如本文中使用的，"离屯、机"是一件设备，通常通过发动机驱动，所述发动机可使混 合物、共混物或浆料围绕固定的轴旋转，施加垂直于所述轴的力。在离屯、机中产生的向屯、加 速度导致所述混合物、共混物或浆料的较密实的和较轻的物质分离开。离屯、机可水平地、垂 直地或在其它方向上定向。
[0022] 如本文中使用的，"蒸发器"是用于使混合物、共混物或浆料中的一种或多种化学 品的液体形式蒸发或挥发成气体或蒸气形式的装置。蒸发器中的混合物、共混物或浆料的 较易挥发的组分的蒸发可使所述装置中的剩余的较不易挥发的液体组分浓缩。
[0023] 如本文中使用的，"表面活性剂"指的是可降低液体的表面张力、两种液体之间的 界面张力、或液体与固体之间的界面张力的化合物。
[0024] 如本文中使用的，"非离子型表面活性剂"为两亲性的且在其任一末端端基处不具 有带电基团的有机化合物，其中所述有机化合物可降低液体的表面张力、两种液体之间的 界面张力、或液体与固体之间的界面张力。
[00巧]将理解，前面的总体描述和W下的详细描述仅是示例性的和说明性的且意图提供 对如所要求保护的本发明的进一步说明。
[00%] 被引入且构成本申请的一部分的【附图说明】本发明的特征的一些且与说明书一起 用于说明本发明的原理。
【附图说明】
[0027] 图1为从玉米（或其它可发酵的包含淀粉的生物质）进行乙醇生物燃料和副产 品生产的工艺流程图，其包括从用根据本申请的实例的分离助剂处理的酒糟进行生物油收 取。
[0028] 图2为显示用于从用根据本申请的实例的分离助剂处理的酒糟进行生物油收取 的方法的工艺流程图。
[0029] 图3显示用于在从用根据本申请的实例的分离助剂处理的酒糟进行生物油收取 中使用的包括多级蒸发器和离屯、机构造的子系统。
[0030] 图4为从玉米（或其它可发酵的生物质）进行乙醇生物燃料和副产品生产的工艺 流程图，其包括从用根据本申请的实例的分离助剂处理的酒糟进行生物油收取。
[0031] 图5为显示用于从用根据本申请的实例的分离助剂处理的包含油的藻类进行生 物油收取的方法的工艺流程图。
[0032] 图6为显示根据本申请的实例的玉米油测试的照片，其中在200ppm、30化pm和4(K)ppm的变化剂量下将已经用本申请的实例的分离助剂处理的产品（13864)与用对比配 方处理的基线产品化aselinepro化ct)进行对比。
[003引图7为如图6中所示的在4(K)ppm剂量下的产品（13864)的放大的照片，所述产品 (13864)经本申请的实例的分离助剂处理并且所得产品与基线产品的所得产品进行对比。
【具体实施方式】
[0034] 本发明提供用于进行生物油收取的方法，其中用分离助剂处理包含油的生物质， 所
文档序号 :
【 9308060 】
技术研发人员：D.G.詹金斯,W.C.加纳斯,C.E.哈根
技术所有人：巴克曼实验室国际公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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