專利名稱：從丁醇、水和有機(jī)萃取劑的混合物中回收丁醇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了從包含丁醇的有機(jī)相中回收丁醇的方法，所述有機(jī)相得自萃取發(fā)酵過程。具體地講，提供了從包含丁醇、水、不能與水混溶的有機(jī)萃取劑和任選的不可冷凝氣體的混合物中分離丁醇的方法。
背景技術(shù)：
丁醇是一種重要的具有多種用途的工業(yè)化學(xué)品，例如用作燃料添加劑，用作柴油燃料的共混組分，在塑料工業(yè)中用作化學(xué)原料，以及在食品和香料工業(yè)中用作食品級萃取齊U。每年，通過石化方法生產(chǎn)出100至120億磅丁醇。隨著對丁醇的預(yù)期需求增加，對通過發(fā)酵由可再生資源如玉米、甘蔗或纖維質(zhì)給料生產(chǎn)丁醇的關(guān)注不斷增加。在制備丁醇的發(fā)酵過程中，就地產(chǎn)物移除有利地降低了丁醇對微生物的抑制，并且通過控制發(fā)酵液中的丁醇濃度來改善發(fā)酵速率。就地產(chǎn)物移除技術(shù)包括反萃取、吸附、全蒸發(fā)、膜溶劑萃取和液-液萃取。在液-液萃取中，使萃取劑與發(fā)酵液接觸以使丁醇在發(fā)酵液與萃取相之間分配。由分離過程例如通過蒸餾，回收丁醇和萃取劑。在回收過程中，丁醇還能夠與任何水、不可冷凝氣體、和/或發(fā)酵副產(chǎn)物分離，所述發(fā)酵副產(chǎn)物通過使用萃取劑可能已從發(fā)酵液中移除。尋求從包含丁醇的萃取相中回收丁醇的方法，所述萃取相通過從發(fā)酵液中就地移除產(chǎn)物獲得。期望回收基本上不含水并且基本上不含萃取劑的丁醇的經(jīng)濟(jì)型方法。還期望節(jié)能并且提供幾乎不具有顏色的高純度丁醇產(chǎn)物的分離方法。還尋求能夠長期運行而不造成設(shè)備故障或反復(fù)停機(jī)的丁醇回收方法。發(fā)明概述本發(fā)明提供了從包含不能與水混溶的有機(jī)萃取劑、水、丁醇和任選的不可冷凝氣體的給料中分離出丁醇的方法，所述丁醇選自1-丁醇、異丁醇、以及它們的混合物。在一個方面，本發(fā)明為包括以下步驟的方法a)在反萃取段上方的引入點處將給料引入到第一蒸餾塔中，所述給料包含(i)不能與水混溶的有機(jī)萃取劑，(ii)水，(iii)至少一種丁醇異構(gòu)體，和(iv)任選的不可冷凝氣體，其中所述第一蒸餾塔包括所述反萃取段和任選的精餾段，所述第一蒸餾塔在反萃取段中的預(yù)定點處具有操作溫度T1和操作壓力P1，其中選擇T1和P1以產(chǎn)生第一塔底流和第一塔頂蒸氣流，所述第一塔底流包含不能與水混溶的有機(jī)萃取劑和丁醇并且基本上不含水，并且所述第一塔蒸氣流包含水、丁醇、和任選的不可冷凝氣體；
b)冷凝所述第一塔頂蒸氣流以形成氣相，并且回收第一混合冷凝物，其中所述第一混合冷凝物包含(i) 丁醇相，所述丁醇相包含丁醇、小于約30重量％的水；和(ii)水相，所述水相包含水和小于約10重量％的丁醇；c)將至少一部分水相引入到第一蒸餾塔中；d)將丁醇相的第一部分引入到具有至少一個反萃取段的第二蒸餾塔中；并且e)將第一塔底流的第一部分引入到具有至少一個反萃取段和任選的精餾段的第二蒸餾塔中，并且運轉(zhuǎn)所述第二蒸餾塔以產(chǎn)生第二塔底流和第二塔頂蒸氣流，所述第二塔底流包含萃取劑并且基本上不含丁醇，所述第二塔頂蒸氣流包含丁醇；其中所述萃取劑比水優(yōu)先溶解丁醇，并且其能夠通過蒸餾與丁醇分離。附圖簡述

圖1示出了可用于實施本發(fā)明方法的體系的一個實施方案。圖2示出了用于將本發(fā)明過程建模的方法示意圖。發(fā)明詳述本發(fā)明申請人特別將所有引用的參考文獻(xiàn)的完整內(nèi)容引入本公開內(nèi)容中。此外， 當(dāng)數(shù)量、濃度或其他數(shù)值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍或優(yōu)選上限數(shù)值和優(yōu)選下限數(shù)值的列表形式給出時，它應(yīng)理解為具體地公開由任何范圍上限或優(yōu)選數(shù)值和任何范圍下限或優(yōu)選數(shù)值的任何一對所構(gòu)成的所有范圍，而不管所述范圍是否被單獨地公開。凡在本文中給出某一數(shù)值范圍之處，該范圍均旨在包含其端點，以及位于該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)，除非另行指出。當(dāng)定義一個范圍時，不旨在將本發(fā)明的范圍限定于所列舉的具體值。定義
在本公開中使用了以下定義如本文所用，“丁醇”特指以單獨或其混合物形式的丁醇異構(gòu)體1-丁醇(I-BuOH) 和/或異丁醇(iBuOH或I-BU0H)。2- 丁醇和叔-丁醇(1，1_ 二甲基乙醇)明確不包括在本發(fā)明術(shù)語應(yīng)用內(nèi)。如本文所用，“就地產(chǎn)物移除”是指從諸如發(fā)酵的生物過程中選擇性移除具體的發(fā)酵產(chǎn)物以控制生物過程中的產(chǎn)物濃度。如本文所用，“發(fā)酵液”是指水、糖、溶解固體、懸浮固體、微生物產(chǎn)生的丁醇、產(chǎn)物丁醇及發(fā)酵容器內(nèi)具有的所有其它他材料組分的混合物，其中產(chǎn)物丁醇通過在微生物的存在下使糖反應(yīng)生成丁醇、水和二氧化碳(CO2)而制得。發(fā)酵液是兩相發(fā)酵萃取中的水相。如本文所用，術(shù)語“發(fā)酵培養(yǎng)基”有時可與“發(fā)酵液”同義使用。如本文所用，“發(fā)酵容器”是指其中進(jìn)行發(fā)酵反應(yīng)的容器，產(chǎn)物丁醇通過發(fā)酵反應(yīng)由糖制備。本文中術(shù)語“發(fā)酵罐”可與“發(fā)酵容器”同義使用。本文所用術(shù)語“有效滴度”是指每升發(fā)酵培養(yǎng)基通過發(fā)酵產(chǎn)生的丁醇的總量。丁醇的總量包括(i)發(fā)酵培養(yǎng)基中丁醇的量；(ii)從有機(jī)萃取劑中回收的丁醇的量；和(iii) 當(dāng)采用汽提時從氣相中回收的丁醇的量。如本文所用，術(shù)語“水相滴度”是指發(fā)酵液中丁醇的濃度。如本文所用，“提餾”是指將全部或部分揮發(fā)組分由液體流轉(zhuǎn)移至氣體流中的作用。
如本文所用，“反萃取段”是指其中發(fā)生提餾操作的接觸裝置的部分。如本文所用，“精餾”是指將所有或部分可冷凝組分由氣態(tài)流轉(zhuǎn)變成液態(tài)流以使較低沸點的組分與較高沸點組分分離并且純化的作用。如本文所用，“精餾段”是指給料點上方的蒸餾塔段，即塔中位于給料流進(jìn)入點上方的發(fā)生精餾操作的塔盤或填料材料。如本文所用，術(shù)語“分離”與“回收”同義，并且是指從初始混合物中移除化合物以獲得純度或濃度比初始混合物中的所述化合物純度或濃度更高的化合物。術(shù)語“不能與水混溶的”是指化學(xué)組分如萃取劑或溶劑不能夠以形成單一液相的形式與水溶液如發(fā)酵液混合。如本文所用，術(shù)語“萃取劑”是指用于從發(fā)酵液中萃取丁醇的一種或多種有機(jī)溶劑。如本文所用，術(shù)語“有機(jī)相”是指通過使發(fā)酵液與不能與水混溶的有機(jī)萃取劑接觸而獲得的兩相混合物中的非水相。本文所用術(shù)語“脂肪酸”是指具有一條C7-C22碳原子的長脂肪鏈的羧酸，其中的脂肪鏈為飽和的或不飽和的。本文所用術(shù)語“脂肪醇”是指具有一條C7-C22碳原子的長脂肪鏈的醇，其中的脂肪鏈為飽和的或不飽和的。本文所用術(shù)語“脂肪醛”是指具有一條C7-C22碳原子的長脂肪鏈的醛，其中的脂肪鏈為飽和的或不飽和的。不可冷凝氣體是指在本文所述方法的操作溫度下不冷凝的氣體。在本發(fā)明方法中用作給料的包含丁醇的萃取流包括得自萃取發(fā)酵的任何有機(jī)相， 其中丁醇作為發(fā)酵產(chǎn)物制得。包含丁醇的萃取流通常包括“干磨”或“濕磨”發(fā)酵過程中產(chǎn)生的那些，其中采用發(fā)酵液與有機(jī)萃取劑的液-液萃取，實施就地產(chǎn)物移除。萃取后，萃取流通常包含丁醇、水和萃取劑。所述萃取流可任選包含不可冷凝氣體，所述不可冷凝氣體可為惰性氣體或在本發(fā)明操作條件下與其它給料組分不反應(yīng)的氣體。此類氣體可選自以下氣體，例如二氧化碳、氮氣、氫氣、惰性氣體如氬氣、或這些中任何的混合物。所述萃取流還可任選包含發(fā)酵副產(chǎn)物，所述發(fā)酵副產(chǎn)物具有足夠的溶解度以分配到萃取劑相中。在本發(fā)明方法中可用作給料的包含丁醇的萃取流包括特征在于以下的流給料中丁醇濃度按基于所述給料的重量為約0. 1重量％至約40重量％，例如約2重量％至約40重量％，例如約5 重量％至約35重量％。根據(jù)萃取的效率，發(fā)酵液中丁醇的水相滴度可為例如約5g/L至約 85g/L，或約 10g/L 至約 40g/L。所述萃取劑為不能與水混溶的有機(jī)溶劑或溶劑混合物，其具有使得它可用于將丁醇從發(fā)酵液中萃取出來的特征。萃取劑以例如至少1.1 1的濃度比率比水相優(yōu)先分配丁醇，使得在丁醇水溶液室溫萃取評定時，萃取劑相中的丁醇濃度是水相中的至少1.1倍。優(yōu)選地，萃取劑以至少2 1的濃度比率比水相優(yōu)先分配丁醇，使得在丁醇水溶液室溫萃取評定時，萃取劑相中的丁醇濃度是水相中的至少兩倍。為在丁醇回收方法中具有實際用途，萃取劑能夠通過蒸餾與丁醇分離，其大氣壓下具有比丁醇回收溫度高至少約30攝氏度，或例如高至少約40度，或例如高至少約50度的沸點。所述萃取劑包括至少一種選自以下的溶劑=C7-C22脂肪醇、C7-C22脂肪酸、C7-C22脂肪酸的酯、C7-C22脂肪醛、C7-C22脂肪酰胺、以及它們的混合物。適宜的有機(jī)萃取劑還選自油醇(CAS No. 143-28-2)、二十二醇(CASNo. 661-19-8)、鯨蠟醇(CAS No. 36653-82-4)、 月桂醇(還被稱為1-十二烷醇)(CAS No. 112-53-8)、肉豆蔻醇(112-72-1)、硬脂醇(CAS No. 112-92-5)、1- ^^一醇(CAS No. 112-42-5)、油酸(CAS No. 112-80-1)、月桂酸(CAS No. 143-07-7)、肉豆蔻酸(CAS No. 544-63-8)、硬脂酸(CAS No. 57-11-4)、肉豆蔻酸甲酯 (CAS No. 124-10-7)、油酸甲酯(CAS No. 112-62-9)、^^一醛(CAS No. 112-44-7)、月桂醛 (CAS No. 112-54-9)、2_ 甲基^^一醛(CAS No. 110-41-8)、油酰胺(CAS No. 301-02-0)、亞油酰胺(CAS No. 3999-01-7)、棕櫚酰胺(CAS No. 629-54-9)和硬脂酰胺(CAS No. 124-26-5)、 以及它們的混合物。在一些方面中，所述萃取劑包含油醇。適宜的溶劑描述于美國專利申請公布2009030537以及美國申請?zhí)?2/759，283和12/758，870 (均提交于2010年4月13 日)中，這些專利均以引用方式并入本文。這些有機(jī)萃取劑有多種商品化來源，例如Sigma-Aldrichd Louis, M0)，其商品有多種等級，其中許多可適用于生產(chǎn)或回收丁醇的萃取發(fā)酵。工業(yè)級商品包含化合物的混合物，包括所期望的組分以及高級和低級脂肪組分。例如，一種可商購獲得的工業(yè)級油醇包含約65%的油醇和一種高級和低級脂肪醇的混合物。本發(fā)明提供了從包含不能與水混溶的有機(jī)萃取劑、水、丁醇和任選不可冷凝氣體的給料中分離或回收丁醇的方法。通過蒸餾和潷析的組合，實現(xiàn)從給料中分離出丁醇。蒸餾涉及至少兩個蒸餾塔的使用。第一塔與潷析組合，實現(xiàn)水與丁醇和萃取劑的分離。將得自第一塔的冷卻的塔頂流潷析成兩個液相。有機(jī)相返回至第一塔。第二塔在真空條件下實現(xiàn)丁醇與萃取劑的分離，并且提供基本上不含萃取劑的丁醇流。第二塔還提供基本上不含水并且具有減量丁醇的萃取流。通過參照圖1可理解本發(fā)明方法，圖1示出了可用于實施本發(fā)明方法的體系的一個實施方案。將得自發(fā)酵萃取過程中的發(fā)酵容器(未示出)或萃取器(未示出)的給料流 100自高于反萃取段的給料點處引入到第一蒸餾塔500中，所述第一蒸餾塔具有反萃取段和任選精餾段。蒸餾所述給料流100以提供第一塔底流110和第一塔頂蒸氣流300，所述第一塔頂蒸氣流包含水、丁醇以及給料中存在的任何不可冷凝氣體。選擇塔500反萃取段內(nèi)預(yù)定點處的操作溫度T1和操作壓力P1,以提供包含萃取劑和丁醇并且基本上不含水的第一塔底流110。所述蒸餾塔500可為任何常規(guī)塔，其具有至少一個給料入口、塔頂蒸氣出口、塔底流出口、加熱部件和足夠的塔板數(shù)，以實現(xiàn)水與萃取劑的分離。在萃取劑包含油醇的情況下，蒸餾塔500應(yīng)具有包括再沸器在內(nèi)的至少5個塔板。所述第一塔底流110可包含約0. 1重量％至約40重量％的丁醇，并且可基本上不含水?！盎旧喜缓笔侵杆琢骺砂∮诩s0.1重量％的水。例如，塔底流110可包含小于約0. 01重量％的水。為確保塔底流110為基本上不含水的，可改變有機(jī)相回流速率和再沸器沸騰速率。流300在冷凝器550中冷凝，以制得包含液體的第一混合冷凝流310。如果給料中存在氣體，則混合流310還可包含不可冷凝氣體組分。所述冷凝器550可具有任何常規(guī)的設(shè)計。將混合的冷凝流310引入到潷析器700中并且使其分離成任選包含不可冷凝氣體的氣相、丁醇液相和液體水相。潷析器的溫度優(yōu)選保持在約40°C或低于約40°C，以降低由不可冷凝氣體汽提的丁醇和水的量。液體醇相(較輕的液相)(頂部液相)可包含約16至約30重量％的水，并且還可包含到達(dá)塔500塔頂?shù)娜魏屋腿?。通過采用塔500中的任選精餾段，可使丁醇相中的萃取劑分?jǐn)?shù)最小化。液體水相包含約3至約10重量％的丁醇。所述潷析器可具有任何常規(guī)的設(shè)計。當(dāng)給料中存在不可冷凝氣體如二氧化碳時，不可冷凝氣體存在于流300和流310 中。如圖1所示，從所述過程中可吹掃至少一部分包含不可冷凝氣體的氣相，其中顯示包含不可冷凝氣體的吹掃氣流460離開潷析器700。如圖1所示，從所述過程中可潷析器700中吹掃水相480，其中顯示包含水相480 的吹掃氣流離開潷析器700。作為另外一種選擇，至少一部分水相被引入到發(fā)酵容器(未示出)中。這可提供將得自丁醇回收過程的一些水再循環(huán)回至萃取發(fā)酵制過程的方法。在一個實施方案中，如圖2所示，可將至少一部分水相與得自第二蒸餾塔的至少一部分塔底流混合，然后引入到發(fā)酵容器中，其中得自潷析器70的水相48在攪拌器75中與得自第二蒸餾塔的塔底流44混合以提供混合物流45。將得自潷析器的丁醇相470返回至第一蒸餾塔500中。流470通常作為回流引入到所述塔中。作為液體回流引入流470，將抑制塔500汽相流300中的萃取劑損失。丁醇相 470還可包含揮發(fā)性發(fā)酵副產(chǎn)物如乙醛?？扇芜x將至少一部分流470吹掃出所述過程(未示出)，以移除丁醇回收過程中的揮發(fā)性發(fā)酵副產(chǎn)物。從塔500中取出第一塔底流110，并且自高于反萃取段的給料點處引入到具有反萃取段和任選精餾段的第二蒸餾塔800中。流110被蒸餾以提供包含萃取劑的第二塔底流 420和包含丁醇的第二塔頂蒸氣流400。運轉(zhuǎn)第二蒸餾塔，以提供基本上不含丁醇的塔底流420?！盎旧喜缓〈肌笔侵杆?20包含小于約1重量％的丁醇。第二塔頂蒸氣流400 基本上不含萃取劑?！盎旧喜缓腿笔侵杆斄?00包含小于約0. 01重量％的萃取齊U。蒸餾塔800可為任何常規(guī)的塔，其具有至少一個給料入口、塔頂蒸氣出口、塔底流出口、 加熱部件、反萃取段和足夠的塔板數(shù)，以實現(xiàn)所期望的分離。塔800應(yīng)具有包括再沸器在內(nèi)的至少6個塔板。塔800優(yōu)選在小于大氣壓的壓力下運轉(zhuǎn)以使塔底萃取劑溫度最低，同時能夠經(jīng)濟(jì)且便利地冷凝塔頂丁醇。所述方法還可包括將得自第二蒸餾塔的塔底流420引入到發(fā)酵容器(未示出) 中。在一個實施方案中，如圖2中所示，可在引入到發(fā)酵容器中之前，將塔底流420與得自潷析器的至少一部分水相480混合，其中在攪拌器75中將相似的流44和48混合以提供混合流45。預(yù)計較高沸點的萃取劑的混合物以與單一的萃取劑基本上相似的方式工作，前提條件是所述混合物的沸點或混合物中最低沸點溶劑的沸點顯著高于水和丁醇的沸點，例如高至少約30度。本發(fā)明用于分離或回收丁醇的方法提供丁醇，已知其具有與汽油相似的能含量， 并能與任何化石燃料混合。丁醇是優(yōu)選的燃料或燃料添加劑，因為它在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)燃機(jī)中燃燒時僅生成(X)2并且?guī)缀醪划a(chǎn)生或根本不產(chǎn)生SOx或N0X。另外，丁醇的腐蝕性不及乙醇，是目前為止最優(yōu)選的燃料添加劑。除了其作為生物燃料或燃料添加劑的用途之外，根據(jù)本發(fā)明方法回收的丁醇還具有影響新興燃料電池工業(yè)中氫分配問題的潛在可能。如今，由于氫的運輸和分配存在安全隱患，燃料電池飽受困擾?？扇菀椎貙Χ〈贾卣錃浜?，并且能夠通過現(xiàn)有的加油站以燃料電池或汽車所需的純度進(jìn)行分配。此外，本發(fā)明方法回收得自植物衍生來源的丁醇，避免了與標(biāo)準(zhǔn)丁醇生產(chǎn)石化工藝相關(guān)聯(lián)的不利環(huán)境影響。用于分離或回收丁醇的本發(fā)明方法的一個優(yōu)點是蒸餾塔能量集成，這提供了能量效率。相對于蒸餾方案，其中在最后丁醇與水的分離之前進(jìn)行丁醇和萃取劑的分離，本發(fā)明方法需要更少的能量每單位重量的所得丁醇。另一個優(yōu)點在于，本發(fā)明方法提供了幾乎沒有或沒有顏色的高純度丁醇。另一個優(yōu)點在于，包含萃取劑的第二塔底流基本上不含丁醇產(chǎn)物，這有助于在回收過程中獲得高收率?；旧喜缓〈歼€能夠任選將包含萃取劑的第二塔底流再循環(huán)至發(fā)酵過程中?；旧喜缓〈歼€簡化了本不應(yīng)該再循環(huán)的流的處理。另一個優(yōu)點在于，本發(fā)明方法允許長期運行，而不造成設(shè)備故障或反復(fù)停機(jī)。盡管在以上描述中已用具體實施方案來描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，在不背離本發(fā)明必要屬性實質(zhì)的情況下能夠作出許多修改、替代和重新排列。應(yīng)參考指明本發(fā)明范圍的所附權(quán)利要求書而不是上述說明書?？刹捎盟龇椒ǖ挠嬎隳Ｐ蛠碚撟C本發(fā)明的方法。過程建模是工程師用于模擬復(fù)雜化學(xué)過程的公認(rèn)方法。過程建模軟件進(jìn)行許多基本的工程計算，例如質(zhì)量和能量平衡， 氣/液平衡以及反應(yīng)速率計算。蒸餾塔建模是尤其得到確認(rèn)的?；趯嶒灧椒ù_定的二元氣/液平衡和液/液平衡數(shù)據(jù)的計算能夠可靠地預(yù)測多組分混合物的行為。該性能已被擴(kuò)大以允許使用精確算法如由Jos印h Boston of Aspentech, Inc. (Burlington, Mass)研發(fā)的“內(nèi)-外”算法，對復(fù)雜多塔板多組分蒸餾塔建模。商業(yè)建模軟件如Aspentech的Aspen Plus 可與物理特性數(shù)據(jù)庫如得自 American Institute of Chemical Engineers, Inc. (New York, NY)的DIPra聯(lián)合使用，以產(chǎn)生所述過程的精確模型和評定。
實施例通過使用異丁醇作為丁醇異構(gòu)體并且使用油醇作為萃取劑的過程建模獲得實施例。類似的情況將預(yù)計獲得相似的結(jié)果，其中由于異丁醇和1-丁醇的物理特性數(shù)據(jù)相似并且水與這些丁醇異構(gòu)體之間的共沸物異質(zhì)特性，選擇1- 丁醇或1- 丁醇和異丁醇的混合物作為丁醇異構(gòu)體。表1列出了得自萃取發(fā)酵、進(jìn)入異丁醇產(chǎn)物回收區(qū)的富溶劑流的典型給料組成。 這些組合物用于將本發(fā)明過程建模。在實施例中，術(shù)語“富溶劑流”與上文所用術(shù)語“給料流”同義。
權(quán)利要求
1.方法，所述方法包括以下步驟a)在反萃取段上方的引入點處將給料引入到第一蒸餾塔中，所述給料包含(i)不能與水混溶的有機(jī)萃取劑，( )水，(iii)至少一種丁醇異構(gòu)體，和(iv)任選的不可冷凝氣體，其中所述第一蒸餾塔包括所述反萃取段和任選的精餾段，所述第一蒸餾塔在所述反萃取段中的預(yù)定點處具有操作溫度T1和操作壓力P1，其中選擇T1和P1以產(chǎn)生第一塔底流和第一塔頂蒸氣流，所述第一塔底流包含不能與水混溶的有機(jī)萃取劑和水并且基本上不含丁醇，并且所述第一塔頂蒸氣流包含水、丁醇、和任選的不可冷凝氣體；b)冷凝所述第一塔頂蒸氣流以產(chǎn)生氣相，并且回收第一混合冷凝物，其中所述第一混合冷凝物包含(i)丁醇相，所述丁醇相包含丁醇、小于約30重量％的水；和(ii)水相，所述水相包含水和小于約10重量％的丁醇；c)將至少一部分所述水相引入到第一蒸餾塔中；d)將第一部分的所述丁醇相引入到具有至少一個反萃取段的第二蒸餾塔中；并且e)將第一部分的第一塔底流引入到具有至少一個反萃取段和任選的精餾段的第二蒸餾塔中，并且運轉(zhuǎn)所述第二蒸餾塔以產(chǎn)生第二塔底流和第二塔頂蒸氣流，所述第二塔底流包含萃取劑并且基本上不含丁醇，所述第二塔頂蒸氣流包含丁醇；其中所述萃取劑比水優(yōu)先溶解丁醇，并且其能夠通過蒸餾與丁醇分離。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括將至少一部分所述水相引入到發(fā)酵容器中。
3.權(quán)利要求1的方法，還包括從所述第二蒸餾塔取出所述塔底流，并且將至少一部分取出的塔底流引入到發(fā)酵容器中。
4.權(quán)利要求3的方法，還包括將至少一部分所述水相引入到發(fā)酵容器中。
5.權(quán)利要求4的方法，其中在引入到發(fā)酵容器中之前將至少一部分取出的塔底流和至少一部分水相混合。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述給料中存在不可冷凝氣體，并且所述方法還包括從所述過程中吹掃至少一部分包含所述不可冷凝氣體的氣相。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述不可冷凝氣體包含二氧化碳。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述給料包含得自萃取發(fā)酵的有機(jī)相。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述給料中的丁醇濃度基于所述給料的重量為約0.1重量％至約40重量％。
10.權(quán)利要求1的方法，其中所述丁醇包括1-丁醇。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述丁醇包括異丁醇。
12.權(quán)利要求1的方法，其中所述萃取劑包含至少一種溶劑，所述溶劑選自C7-C^2脂肪醇、C7-C22脂肪酸、C7-C22脂肪酸的酯、C7-C22脂肪醛、以及它們的混合物。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述萃取劑包含油醇。
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述丁醇基本上由1-丁醇組成。
15.權(quán)利要求13的方法，其中所述丁醇基本上由異丁醇組成。
全文摘要
本發(fā)明提供了從包含不能與水混溶的有機(jī)萃取劑、水、丁醇和任選的不可冷凝氣體的混合物中回收丁醇的方法。所述丁醇選自1-丁醇、異丁醇、以及它們的混合物。將來自第一蒸餾塔的塔頂流潷析成兩個液相。濕丁醇相作為回流物返回到第一蒸餾塔。來自第一蒸餾塔的塔底流在第二蒸餾塔中精餾以獲得包含丁醇的第二塔頂流和包含萃取劑的第二塔底流。所述萃取劑包含至少一種溶劑，所述溶劑選自C7-C22脂肪醇、C7-C22脂肪酸、C7-C22脂肪酸的酯、C7-C22脂肪醛、以及它們的混合物。
文檔編號C07C29/94GK102471785SQ201080032088
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者W·D·帕滕, Y·T·徐 申請人:布特馬斯先進(jìn)生物燃料有限責(zé)任公司