Незмішувана з водою суміш розчинник/співрозчинник для екстрагування оцтової кислоти, спосіб одержання оцтової кислоти (варіанти), спосіб анаеробного мікробного бродіння для одержання оцтової кислоти (варіанти),

1. Незмішувана з водою суміш розчинник/співрозчинник для екстракції оцтової кислоти з водних потоків, яка містить:

а) незмішуваний з водою розчинник, що містить більше 50 об'ємних відсотків суміші ізомерів сильнорозгалужених діалкіламінів та від приблизно 0,01 до 1 об'ємних відсотків моноалкіламінів, причому цей розчинник має коефіцієнт розподілу більше ніж 10, та

б) принаймні 10 об'ємних відсотків лінійного вуглеводневого співрозчинника, який має точку кипіння нижчу, ніж вищевказаний розчинник (а).

2. Суміш згідно з п. 1, у якій вищевказаний співрозчинник не змішується з водою та легко відокремлюється від неї, а також має низьку токсичність до анаеробних ацетогенних бактерій.

3. Суміш згідно з п. 1, у якій вищевказаний співрозчинник утворює азеотроп з водою та оцтовою кислотою.

4. Суміш згідно з п. 1, у якій вищевказаний співрозчинник є алканом.

5. Суміш згідно з п. 4, у якій вищевказаний алкан має від 9 до 11 атомів вуглецю.

6. Суміш згідно з п. 5, у якій вищевказаний алкан вибирають із групи, яка складається з н-нонану, н-декану та н-ундекану.

7. Суміш згідно з п. 1, у якій вищевказаний розчинник (а) містить більше ніж 80 об'ємних відсотків вищевказаних діалкіламінів, а вміст низькокиплячих речовин та моноалкіламінів знижений до менше ніж 1 об'ємного відсотка, причому вищевказані низькокиплячі речовини киплять при температурі, що не перевищує 115°С при тиску 69,9 Торр (приблизно 9,32 кПа).

8. Суміш згідно з п. 1, у якій вищевказаний розчинник (а) додатково містить від приблизно 1 до 10 об'ємних відсотків триалкіламінів.

9. Суміш згідно з п. 1, у якій вищевказаний розчинник (а) одержують шляхом дистиляції з розчинника, який містить низькокиплячі речовини, моноалкіламіни, діалкіламіни та триалкіламіни, по суті всіх низькокиплячих речовин та моноалкіламінів для поліпшення здатності до екстракції оцтової кислоти, причому вищевказані низькокиплячі речовини киплять при температурі, що не перевищує 115°С при тиску 69,9 Торр (приблизно 9,32 кПа).

10. Суміш згідно з п. 9, у якій вищевказаний розчинник (а) одержують шляхом піддавання вищевказаного дистильованого розчинника другій дистиляції для суттєвого зниження вмісту триалкіламінів.

11. Спосіб одержання оцтової кислоти з водної фази, що містить оцтову кислоту, який включає етапи:

а) контактування водної фази з незмішуваною з водою сумішшю розчинника/співрозчинника, яка містить:

І) незмішуваний з водою розчинник, що містить більше 50 об'ємних відсотків суміші ізомерів сильнорозгалужених діалкіламінів та від приблизно 0,01 до 20 об'ємних відсотків моноалкіламінів, причому цей розчинник має коефіцієнт розподілу більше, ніж 10;

II) принаймні 10 об'ємних відсотків неспиртового співрозчинника, який має точку кипіння нижчу, ніж вищевказаний розчинник (І),

б) екстрагування оцтової кислоти з вищевказаної водної фази у фазу розчинника, та

в) дистиляції оцтової кислоти з вищевказаної фази розчинника при температурі, що не перевищує 160°С.

12. Спосіб згідно з п. 11, у якому вищевказаний співрозчинник не змішується з водою та легко відокремлюється від неї, а також має низьку токсичність до анаеробних ацетогенних бактерій.

13. Спосіб згідно з п. 11, у якому вищевказаний співрозчинник утворює азеотроп з водою та оцтовою кислотою.

14. Спосіб згідно з п. 11, у якому вищевказаний співрозчинник є алканом.

15. Спосіб згідно з п. 14, у якому вищевказаний алкан має від 9 до 11 атомів вуглецю.

16. Спосіб згідно з п. 15, у якому вищевказаний алкан вибирають із групи, яка складається з н-нонану, н-декану та н-ундекану.

17. Спосіб згідно з п. 11, у якому вищевказаний розчинник (І) містить більше, ніж 80 об'ємних відсотків вищевказаних діалкіламінів, а вміст низькокиплячих речовин та моноалкіламінів знижений до менше ніж 1 об'ємного відсотка, причому вищевказані низькокиплячі речовини киплять при температурі, що не перевищує 115°С при тиску 69,9 Торр (приблизно 9,32 кПа).

18. Спосіб згідно з п. 11, у якому вищевказаний розчинник (І) додатково містить від приблизно 1 до 10 об'ємних відсотків триалкіламінів.

19. Спосіб згідно з п. 11, у якому вищевказаний розчинник (І) одержують шляхом дистиляції з розчинника, який містить низькокиплячі речовини, моноалкіламіни, діалкіламіни та триалкіламіни, по суті всіх низькокиплячих речовин та моноалкіламінів для поліпшення здатності до екстракції оцтової кислоти, причому вищевказані низькокиплячі речовини киплять при температурі, що не перевищує 115°С при тиску 69,9 Торр (приблизно 9,32 кПа).

20. Спосіб згідно з п. 18, у якому вищевказаний розчинник (І) одержують шляхом дистиляції з розчинника, який містить низькокиплячі речовини, моноалкіламіни, діалкіламіни та триалкіламіни, по суті всіх низькокиплячих триалкіламінів та моноалкіламінів для поліпшення здатності до екстракції оцтової кислоти, причому вищевказані низькокиплячі речовини киплять при температурі, що не перевищує 115°С при тиску 69,9 Торр (приблизно 9,32 кПа).

21. Спосіб анаеробного мікробного бродіння для одержання оцтової кислоти, який включає етапи:

а) бродіння в біореакторі водного потоку, який містить анаеробні ацетогенні бактерії у живильному середовищі, та потоку газу, який містить принаймні один газ, що вибирають з групи, яка складається з (1) чадного газу, (2) вуглекислого газу та водню, (3) чадного газу, вуглекислого газу та водню, (4) чадного газу та водню, з утворенням таким чином бродильного бульйону, який містить оцтову кислоту;

б) відокремлення бактерій від інших компонентів у вищевказаному бульйоні з метою одержання по суті безклітинного потоку;

в) безперервного виділення оцтової кислоти з безклітинного потоку у фазу розчинника шляхом контактування вищевказаного безклітинного потоку з незмішуваною з водою сумішшю розчинник/співрозчинник, яка містить:

І) незмішуваний з водою розчинник, що містить більше 50 об'ємних відсотків суміші ізомерів сильнорозгалужених діалкіламінів та від приблизно 0,01 до 20 об'ємних відсотків моноалкіламінів, причому цей розчинник має коефіцієнт розподілу більше ніж 10;

II) принаймні 10 об'ємних відсотків неспиртового співрозчинника, який має точку кипіння нижчу, ніж вищевказаний розчинник (І),

г) рециклювання вищевказаної водної фази до вищевказаного біореактора та підведення вищевказаної фази розчинника до дистиляційної колони та

д) безперервної дистиляції з продукту етапу г) оцтової кислоти окремо від фази розчинника при температурі, що не перевищує 160°С,

причому вищевказані етапи екстракції та дистиляції відбуваються без значної деградації вищевказаного аміну в амід, що, таким чином, підвищує ефективність процесу одержання оцтової кислоти.

22. Спосіб згідно з п. 21, у якому на вищевказаному етапі відокремлення використовують центрифугу, мембрану з порожнистих волокон або пристрій для поділу твердої та рідкої фаз.

23. Спосіб згідно з п. 21, у якому вищевказаний етап дистиляції здійснюють в по суті безкисневому вакуумі.

24. Спосіб згідно з п. 23, у якому на етапі д) далі використовують вакуум при тиску від приблизно 0,5 до приблизно 10 фунтів на квадратний дюйм (3,45-6,9 кПа) абсолютного тиску.

25. Спосіб згідно з п. 21, у якому вищевказані анаеробні бактерії вибирають з групи, що складається з Acetobacterium kivui, A woodii, Butyribacterium methylotrophicum, Clostridium aceticum, C. acetobutylicum, С. formicaceticum, C. kluyveri, C. thermoaceticum, C. thermocellum, C. thermosaccharolyticum, Eubacterium limosum, Peptostreptococcous productus та С. ljungdahlii та їхніх сумішей.

26. Спосіб згідно з п. 25, у якому бактерію С. ljungdahlii вибирають із штамів, які складаються з: РЕТС № АКТК 55383, О-52 № АКТК 55989, ERI2 № АКТК 55380 та С-01 № АКТК 55988, та їхніх сумішей.

27. Спосіб одержання оцтової кислоти з бродильного бульйону, який містить водний потік, що містить анаеробну ацетогенну бактерію та водне живильне середовище, та принаймні один газ, що вибирають з групи, яка складається з (1) чадного газу, (2) вуглекислого газу та водню, (3) чадного газу, вуглекислого газу та водню, (4) чадного газу та водню, причому цей газ зброджений у ньому, а вищевказаний спосіб включає:

контактування вищевказаного потоку з незмішуваною з водою сумішшю розчинника/співрозчинника, яка містить:

І) незмішуваний з водою розчинник, що містить більше 50 об'ємних відсотків суміші ізомерів сильнорозгалужених діалкіламінів та від приблизно 0,01 до 20 об'ємних відсотків моноалкіламінів, причому цей розчинник має коефіцієнт розподілу більше ніж 10;

II) принаймні 10 об'ємних відсотків неспиртового співрозчинника, який має нижчу точку кипіння, ніж вищевказаний розчинник (І),

безперервне екстрагування оцтової кислоти з вищевказаного потоку у вищевказану суміш розчинників та

дистиляцію оцтової кислоти з цього розчинника при температурі дистиляції, що не перевищує 160°С, без значної деградації аміну в амід.

28. Спосіб анаеробного мікробного бродіння для одержання оцтової кислоти, який включає етапи:

а) розміщення в біореакторі анаеробної ацетогенної бактерії в живильному середовищі та незмішуваної з водою суміші розчинник/співрозчинник протягом часу, достатнього для адаптації цих бактерій до вищевказаного розчинника; причому ця незмішувана з водою суміш розчинник/співрозчинник містить:

І) незмішуваний з водою розчинник, що містить більше 50 об'ємних відсотків суміші ізомерів сильнорозгалужених діалкіламінів та від приблизно 0,01 до 20 об'ємних відсотків моноалкіламінів, причому цей розчинник має коефіцієнт розподілу більше ніж 10;

II) принаймні 10 об'ємних відсотків неспиртового співрозчинника, який має точку кипіння нижчу, ніж вищевказаний розчинник (І),

б) введення до цього біореактора газового потоку, який містить принаймні один газ, що вибирають з групи, яка складається з (1) чадного газу, (2) вуглекислого газу та водню, (3) чадного газу, вуглекислого газу та водню, (4) чадного газу та водню, та утворення бродильного бульйону, який містить вищевказані бактерії, живильне середовище, оцтову кислоту, розчинник та воду; причому цей газ у ньому зброджується,

в) введення цього бродильного бульйону до поділяючого пристрою, де водна фаза, що містить бактерії та живильне середовище, відділяється від фази розчинника, яка містить оцтову кислоту, розчинник та воду, без фільтрації,

г) безперервної дистиляції з фази розчинника із етапу в) оцтової кислоти окремо від фази розчинника при температурі, що не перевищує 160°С,

причому цей етап дистиляції здійснюють без значної деградації аміну в амід, що, таким чином, підвищує ефективність процесу одержання оцтової кислоти.

29. Спосіб згідно з п. 28, який далі містить рециклювання вищевказаного розчинника та вищевказаної водної фази, що містить вищевказані бактерії, до біореактора.

30. Спосіб згідно з п. 29, у якому вищевказаний етап дистиляції здійснюють в по суті безкисневому вакуумі.

31. Спосіб згідно з п. 28, у якому на етапі г) далі використовують вакуум при тиску від приблизно 0,5 до приблизно 10 фунтів на квадратний дюйм (3,45-69 кПа) абсолютного тиску.

32. Спосіб згідно з п. 28, у якому анаеробні бактерії вибирають з групи, що складається з Acetobacterium kivui, A woodii, Butyribacterium methylotrophicum, Clostridium aceticum, C. acetobutylicum, C. formicaceticum, С. kluyveri, С. thermoaceticum, С. thermocellum, С. thermosaccharolyticum, Eubacterium limosum, Peptostreptococcous productus та С. ljungdahlii та їхніх сумішей.

33. Спосіб згідно з п. 32, у якому бактерію С. ljungdahlii вибирають із штамів, які складаються з: РЕТС № АКТК 55383, O-52 № АКТК 55989, ERI2 № АКТК 55380, С-01 № АКТК 55988, та їхніх сумішей.

34. Спосіб анаеробного мікробного бродіння для одержання оцтової кислоти, який включає етапи:

а) бродіння принаймні одного газу, що вибирають з групи, яка складається з (1) чадного газу, (2) вуглекислого газу та водню, (3) чадного газу, вуглекислого газу та водню, (4) чадного газу та водню, в біореакторі, який містить водне живильне середовище з анаеробними ацетогенними бактеріями, з утворенням, таким чином, бродильного бульйону, який містить оцтову кислоту, воду та бактеріальні клітини;

б) введення до екстракційного пристрою, який містить або безперервну фазу розчинника або безперервну водну фазу та має входи та виходи для цих фаз, (І) вищевказаного бульйону без відокремлення клітин та (II) розчинника, який містить суміш незмішуваних з водою розчинника/співрозчинника, яка містить:

І) незмішуваний з водою розчинник, що містить більше 50 об'ємних відсотків суміші ізомерів сильнорозгалужених діалкіламінів та від приблизно 0,01 до 20 об'ємних відсотків моноалкіламінів, причому цей розчинник має коефіцієнт розподілу більше ніж 10;

II) принаймні 10 об'ємних відсотків неспиртового співрозчинника, який має точку кипіння нижчу, ніж вищевказаний розчинник (І),

причому фаза розчинника, що містить оцтову кислоту, розчинник та воду, виходить з вищевказаного пристрою окремо від водної фази, що містить вказані бактерії та живильне середовище;

в) рециклювання вищевказаної водної фази до біореактора та підведення фази розчинника до дистиляційної колони;

г) безперервної дистиляції з фази розчинника із етапу б) оцтової кислоти та води окремо від розчинника при температурі, що не перевищує 160°С, без значної деградації вищевказаного аміну в амід, що, таким чином, підвищує ефективність процесу одержання оцтової кислоти.

35. Спосіб згідно з п. 34, у якому етап б) включає введення вищевказаного розчинника до екстракційного пристрою у потоці за течією або проти течії відносно потоку бульйону.

36. Спосіб згідно з п. 34, який далі містить рециклювання вищевказаного розчинника та вищевказаної водної фази, що містить бактерії, до біореактора.

37. Спосіб згідно з п. 34, у якому вищевказаний етап дистиляції здійснюють в по суті безкисневому вакуумі.

38. Спосіб згідно з п. 34, у якому на етапі г) далі використовують вакуум при тиску від приблизно 0,5 до приблизно 10 фунтів на квадратний дюйм (3,45-69 кПа) абсолютного тиску.

39. Спосіб згідно з п. 34, у якому анаеробні бактерії вибирають з групи, що складається з Acetobacterium kivui, A woodii, Butyribacterium methylotrophicum, Clostridium aceticum, C. acetobutylicum, C. formicaceticum, C. kluyveri, C. thermoaceticum, C. thermocellum, C. thermosaccharolyticum, Eubacterium limosum, Peptostreptococcous productus та С. ljungdahlii та їхніх сумішей.

40. Спосіб згідно з п. 39, у якому бактерію C. ljungdahlii вибирають із штамів, які складаються з: РЕТС № АКТК 55383, О-52 № АКТК 55989, ERI2 № АКТК 55380 С-01 № АКТК 55988, та їхніх сумішей.

41. Спосіб анаеробного мікробного бродіння для одержання оцтової кислоти, який включає етапи:

а) бродіння принаймні одного газу, що вибирають з групи, яка складається з (1) чадного газу, (2) вуглекислого газу та водню, (3) чадного газу, вуглекислого газу та водню, (4) чадного газу та водню, в біореакторі, який містить водну живильну суміш та анаеробні ацетогенні бактерії, з утворенням таким чином бродильного бульйону, який містить оцтову кислоту та розчинений вуглекислий газ;

б) видалення вуглекислого газу з бродильного бульйону перед екстракцією;

в) контактування вищевказаного бульйону з етапу б) з розчинником, який містить амін, та утворення фази розчинника, що містить оцтову кислоту та водну фазу, яка містить вищевказане живильне середовище;

г) безперервної дистиляції оцтової кислоти з вищевказаної фази розчинника;

д) повернення вищевказаної водної фази до біореактора.

42. Спосіб згідно з п. 41, у якому бродильний бульйон містить розчинений сірководень, і який далі містить етап видалення цього сірководню з бродильного бульйону перед екстракцією.

43. Спосіб згідно з п. 41 або 42, у якому етап видалення включає контактування вищевказаного бродильного бульйону з газом, який не містить вуглекислого газу, кисню або сірководню.

44. Спосіб згідно з п. 43, у якому вищевказаний газ включає газ, що вибирають з групи, яка складається з азоту, метану, гелію, аргону, хімічно інертного газу або їхньої суміші.

45. Спосіб згідно з п. 43, у якому вищевказаний етап видалення здійснюють у протитечійній відпарювальній колоні.

46. Спосіб згідно з п. 41 або 42, у якому вищевказаний етап видалення включає зниження тиску на вищевказаний бродильний бульйон в контейнері окремо від вищевказаного біореактора.

47. Спосіб згідно з п. 41 або 42, який далі містить етап відокремлення бактерій від інших компонентів у вищевказаному бульйоні для одержання по суті безклітинного потоку перед етапом видалення.

48. Спосіб згідно з п. 47, у якому етап видалення включає нагрівання вищевказаного безклітинного потоку до температури приблизно 80°С у контейнері окремо від біореактора.

49. Спосіб згідно з п. 41, у якому розчинник є сумішшю незмішуваних з водою розчинника/співрозчинника, яка містить:

І) незмішуваний з водою розчинник, що містить більше 50 об'ємних відсотків суміші ізомерів сильнорозгалужених діалкіламінів та від приблизно 0,01 до 20 об'ємних відсотків моноалкіламінів, причому цей розчинник має коефіцієнт розподілу більше ніж 10;

II) принаймні 10 об'ємних відсотків неспиртового співрозчинника, який має точку кипіння нижчу, ніж вищевказаний розчинник (І).

50. Спосіб згідно з п. 49, у якому етап дистиляції здійснюють при температурі, що не перевищує 160°С, без значної деградації вищевказаного аміну в амід, що, таким чином, підвищує ефективність процесу одержання оцтової кислоти.

51. Спосіб згідно з п. 49, у якому вищевказаний етап дистиляції здійснюють в по суті безкисневому вакуумі.

52. Спосіб згідно з п. 50, у якому на етапі дистиляції далі використовують вакуум при тиску від приблизно 0,5 до приблизно 10 фунтів на квадратний дюйм (3,45-6,9 кПа) абсолютного тиску.

53. Спосіб згідно з п. 41, у якому вищевказані анаеробні бактерії вибирають з групи, що складається з Acetobacterium kivui, A. woodii, Butyribacterium methylotrophicum, Clostridium aceticum, C. acetobutylicum, C. formicaceticum, C. kluyveri, C. thermoaceticum, C. thermocellum, C. thermosaccharolyticum, Eubacterium limosum, Peptostreptococcous productus та С. ljungdahlii та їхніх сумішей.

54. Спосіб згідно з п. 53, у якому вищевказану бактерію C. ljungdahlii вибирають із штамів, які складаються з: РЕТС № АКТК 55383, O-52 № АКТК 55989, ERI2 № АКТК 55380 та С-01 № АКТК 55988, та їхніх сумішей.

55. Спосіб згідно з п. 41, у якому контакт з розчинником здійснюють у протитечійній колоні.

56. Модифікований незмішуваний з водою розчинник, для використання при екстракції оцтової кислоти з водних потоків, який складається з більше ніж 50 об'ємних відсотків суміші ізомерів сильнорозгалужених діалкіламінів та від приблизно 0,01 до 20 об'ємних відсотків моноалкіламінів, причому цей розчинник має коефіцієнт розподілу більше ніж 10.

57. Модифікований незмішуваний з водою розчинник згідно з п. 56, який містить від приблизно 85 до приблизно 91 об'ємних відсотків суміші ізомерів сильнорозгалужених діалкіламінів та від приблизно 0,01 до 6 об'ємних відсотків моноалкіламінів, у якому ці моно- та діалкіламіни мають від 12 до 14 атомів вуглецю, причому цей розчинник має коефіцієнт розподілу від приблизно 10 до приблизно 20.

58. Спосіб приготування модифікованого розчинника, який містить такі етапи:

а) дистиляцію з немодифікованого розчинника, що містить низькокиплячі речовини, моноалкіламіни, сильнорозгалужені діалкіламіни та триалкіламіни, від приблизно 75 до приблизно 100% вищевказаних низькокиплячих речовин та від приблизно 80 до приблизно 100% вищевказаних моноалкіламінів, що поліпшує здатність вищевказаного дистильованого розчинника до екстракції оцтової кислоти, причому вищевказану дистиляцію вищевказаних низькокиплячих речовин здійснюють при температурі від приблизно 100 до приблизно 160°С при тиску приблизно 70 Торр (приблизно 9,333 кПа); та

б) очищення вищевказаного дистильованого розчинника за допомогою органічної кислоти при відношенні кислоти до розчинника від приблизно 1:1 до приблизно 5:1.

59. Спосіб згідно з п. 58, у якому дистильований розчинник далі піддають другій дистиляції для суттєвого зниження вмісту всіх триалкіламінів.