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
[0045] 在通过生物油收取子系统的工艺流程中,当在多级蒸发器之前或之中将分离助剂 添加到酒糟时,酒糟可具有例如低于30重量%、或约5重量% -约20重量%、或约7重 量%-约18重量%、或其它值(基于酒糟的重量)的固体物含量。如所指明的,分离助剂 可在引入到蒸发器之前与酒糟混合,或者在多级蒸发器的蒸发器处或之间添加到酒糟,或 者运些的任何组合。分离助剂可主要在多级蒸发器的一个或多个中间级期间添加。分离助 剂可例如在8级多级蒸发器中在累5-8的任一个处引入、或直接引入到蒸发器5-8的任一 个中,或其任意组合。累可提供方便的分离助剂引入点。如所指明的,累1-7为在8级蒸发 器系列中的随后的蒸发器之间的累且第8个累用于将底沉积物从最后的蒸发器累送到离 屯、机。例如,在图3中,将从最后的蒸发器303C排放的浓缩物或浆307累送到离屯、机306 用于分离加工W收取油。所述浓缩物或浆通过离屯、机306分离成油浓缩的产品308和油贫 化的浆309。离屯、将油从非油液体分离用于油俘获。油-浓缩的产品的固体物含量可为,例 如,至少约95重量%、或至少约96重量%、或至少约97重量%、或至少约98重量%、或至少 约99重量%、或约95重量% -100重量%、或约98重量% -约99. 5重量%、或其它值,基 于所述产品的重量。运些量可完全(100%)通过油固体物表示,或者较少的量通常包括对 于固体物含量给出的相同的指明的数值范围。油浓缩的产品的余量可为水、非油有机化合 物、或两者。油贫化的浆的固体物含量可为,例如,约4-约8重量%、或约6重量%、或其它 值。离屯、机306可为,例如沉降式离屯、机、水平离屯、固体碗倾析器化orizontalcentri化gal solidbowldecanter)、碟式堆叠离屯、机(diskstackcentrifuge)、气密密封离屯、机、或其 它类型的离屯、机或重力分离器。如图中所示2,从离屯、机排放的油贫化的浆309可在进一步 加工中与湿谷物酒糟组合。
[0046] 参考图4,生物油收取被显示为在集成到生物乙醇生产设备(工厂)的主要工艺线 路中的子系统410中进行。由玉米生产乙醇生物燃料和副产品包括从在蒸发器402处用分 离助剂403处理的稀酒糟401进行生物油收取(例如图3中所示),然后用离屯、机405从 蒸发器402的浆产品404分离出油406。蒸发器402可为多级单元,例如8级蒸发器,其布 置用于将稀酒糟401经由蒸发浓缩成浆404,之后在热干燥之前,将该浆404与湿的谷物共 混。多级蒸发器402可具有例如对于图3中的蒸发器302所示的设计。子系统410将离屯、 机405引入工艺流程中W从由蒸发器402排放的浆产品404分离出油406。如图4中还示 出的,在DDGS的生产中,从离屯、机405排放的油贫化的浆407可与湿谷物酒糟组合并干燥。 阳047] 分离助剂可包括,例如,a) 30重量% -70重量%的卵憐脂;b) 30重量% -70重量% 的油;和c)0重量% -40重量%的表面活性剂。对于本文中所示的分离助剂的组分所给出 的所有重量百分数基于组合物的总重量。分离助剂可包括:a) 30重量% -50重量%的所述 卵憐脂;b) 20重量% -50重量%的所述油;c)0重量% -20重量%的所述表面活性剂。分离 助剂可包括:a) 30重量% -50重量%的所述卵憐脂;b) 20重量% -50重量%的所述油;C) 1 重量% -20重量%的所述表面活性剂。分离助剂可包括:a) 30重量% -50重量%的所述卵 憐脂;b) 20重量% -50重量%的所述油;C) 3重量% -15重量%的所述表面活性剂。所述卵 憐脂和所述油可W〇. 8:1-1:0. 8、或0. 85:1-1:0. 85、或0. 9:1-1:0. 9、或1:1、或其它值的卵 憐脂:油重量/重量比存在。分离助剂在W低的剂量水平提供高品质的油方面可为有效的。 分离助剂可W在例如如下的ppm范围内存在的量添加到正被处理的生物质:约2(K)ppm-约SOOppm、或约 250ppm-约 750ppm、或约 300ppm-约 700ppm、或约 350ppm-约 650ppm、或其它 约4(K)ppm-约eOOppm、或者高于所提供的范围、在所提供的范围内、和低于所提供的范围的 其它值。本文中指明的ppm值基于重量/重量值。
[0048] 分离助剂可基本上纯地,例如包括小于1重量%水、或小于0. 5重量%水、或小于 0. 1重量%7jc、或小于500ppm7jc、或小于100ppm7jc、或0重量%水地使用。分离助剂可被配 制为在芳族内容物方面是非常低的或者不含芳族的。分离助剂可被配制为例如包括小于1 重量%芳族化合物、或小于0. 5重量%芳族化合物、或小于0. 1重量%芳族化合物、或0重 量%芳族化合物。分离助剂可被配制为在醇内容物方面是非常低的或者不含醇的。分离助 剂可被配制为例如包括小于1重量%醇、或小于0. 5重量%醇、或小于0. 1重量%醇、或0 重量%醇。分离助剂可为食品级或gras批准的组合物或混合物。
[0049] 除谷物例如玉米之外,本发明的用于收取生物油的工艺可被应用于其它类型的生 物质。例如,所述工艺可被应用于从藻类收取生物油。用于从藻类生产生物燃料的工艺包 括,例如,将富含营养物的水累送通过暴露于阳光(和所谓的光生物反应器或PBR)的塑料 或棚娃酸盐玻璃管(称作"生物反应器")的那些。藻类农场还可设置在边缘陆地上,例如 其中地下水是咸的而不是利用新鲜水的沙漠地区中。它们还可在海洋的表面上生长。由于 具有较低脂质含量的藻株可生长得多达具有高脂质含量的那些的30倍快,因此由藻类有 效地进行生物柴油生产可取决于找到不太难收获的具有高脂质含量和快的生长速度的组 合的藻株W及最适合于那个株的成本有效的培养系统(即,光生物反应器的类型)。使用浓 缩的C〇2来增加生产的速率。然后可提取藻类生物质的脂质或含油部分。在本发明的实例 中,生物油除去通过如下增强:在将经处理的藻类生物质离屯、之前,用指明的分离助剂组合 物处理藻类生物质。从离屯、机排放的油浓缩的产品或级分可被用于生物燃料中或用作其它 目的。在将油从藻类分离之后,藻类残余物可用作例如动物饲料或±壤肥料。
[0050] 参考图5,将生物油收取应用于从作为生物质的藻类收取生物油。使用包含油的藻 类501作为图5中所示的生物油收取500工艺流程的原料。用分离助剂502处理包含油的 原料,并将所得的经处理的藻类503离屯、504,W供油浓缩的产品505和油贫化的产品506。
[0051] 分离助剂中使用的卵憐脂可为天然起源的、改性起源的、或合成的。可在本发明中 使用的卵憐脂可为得自任何物、动物或微生物来源的卵憐脂。合适的卵憐脂起始材料是商 业上可得到的,且包括可得到的大豆卵憐脂和蛋黄卵憐脂产品。卵憐脂可由天然来源例如 蛋黄、W及植物例如大豆、玉米、葡萄巧、和类似物(其中其为植物油精炼的副产品)获得。 大豆油为商业卵憐脂的最大来源。商业卵憐脂的组成取决于来源、制备方法、和纯化程度, 但在最纯的形式中,其主要由憐脂构成。商业卵憐脂,例如,为在脱胶步骤期间获得的油加 工的联产品。例如,大豆卵憐脂为复杂的混合物且由憐脂和甘油=酸醋、W及较少量的其 它成分例如植物糖脂、植物酱醇、生育酪和脂肪酸构成。植物卵憐脂中存在的主要憐脂为 憐脂酷胆碱、憐脂酷乙醇胺和憐脂酷肌醇。蛋黄卵憐脂包含憐脂酷胆碱和憐脂酷乙醇胺作 为主要憐脂。卵憐脂可从可容易得到的来源例如黄豆化学地(使用己烧)或机械地提取。 卵憐脂在水中具有低的溶解度。在水溶液中,取决于水合和溫度,其憐脂可形成脂质体、双 层片、胶束、或层状结构。运产生经常被分类为两性的一种类型的材料。如本文中使用的, "改性卵憐脂"指的是,但不限于,卵憐脂的如下产品:乙酷化、径基化、氨化、水解、氯化、漠 化、舰化、面化、憐酷化和横化、w及本领域技术人员已知的任何其它改性。乙酷化的卵憐脂 可例如使用簇酸酢例如乙酸酢用于来自植物卵憐脂的憐脂的乙酷化而制造,例如美国专利 No. 3, 301,881中所示的,将其全部通过参考引入本文中。酶法工艺可用于从植物卵憐脂例 如大豆卵憐脂、葡萄巧卵憐脂、和动物卵憐脂例如蛋黄卵憐脂或从W上卵憐脂分离的纯的 憐脂酷乙醇胺制备乙酷化的憐脂。商业卵憐脂可例如通过使用乙酸乙締醋作为乙酷化剂在 作为催化剂的具有1,3-位特异性的来自Mucormiehei的脂肪酶的存在下乙酷化,例如美国 专利No. 6, 403, 344中所示的,将其全部通过参考引入本文中。乙酷化的卵憐脂,例如,乙酷 化主要在憐脂酷乙醇胺的氨基上发生。如果使用改性卵憐脂,则在改性卵憐脂上的乙酷化 程度可为部分的或完全的。在改性卵憐脂上的乙酷化的程度可为,例如,约5% -100%、或 约10 % -约99 %、或约15 % -约95 %、或约20 % -约90 %、或约25 % -约75 %、或其它值。 卵憐脂额外地包含许多使得其容易进行多种化学反应的化学官能团。运些基团包括碳-碳 双键、醋、麟酸醋、胺和径基。改性还可产生内部醋化的(intereterified)卵憐脂。另外, 卵憐脂可为经酶改性的。如本文中使用的,"憐脂"(憐脂)指的是,但不限于,憐脂酷胆碱、 憐脂酷乙醇胺、憐脂酷丝氨酸、憐脂酷肌醇、憐脂酸、N-乙酷基憐脂酷乙醇胺和其它有关的 较少成分的混合物。可用在本发明的分离助剂中的卵憐脂或改性卵憐脂的商业来源包括, 例如,来自SolaeLLC(Memphis,TennesseeUSA)的Solec皿 2B。
[0052] 指明的分离助剂中包括的油可为,例如,矿物油、甘油=酸醋植物油、控油、或其任 意组合。矿物油可为,例如,石蜡油或矿质海豹油。矿物油的实例可为在原油的蒸馈中获得 的常压渣油、真空瓦斯油、和通过常压渣油的真空蒸馈获得的真空渣油、它们的经氨处理的 油、裂解油、和或它们的混合物。在运些矿物油之中,常压渣油、真空渣油、和它们的经氨处 理的产品或裂解产品在本发明中被称作渣油。甘油=酸醋植物油可为,例如,甘油=酸醋玉 米油。控油可为,例如,石蜡油、或其任意组合。可在本发明的分离助剂中使用的油的商业 来源包括,例如,ClarionWhiteMineralOil70,CITG0Petroleum(Houston,USA)。
[0053] 任选地包括在指明的分离助剂组合物中的表面活性剂可为,例如,非离子型表面 活性剂、阳离子型表面活性剂、或阴离子型表面活性剂。表面活性剂(其可为一种或多种
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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