СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФЕРМЕНТАЦИИ СИНТЕЗ-ГАЗА

1. Способ ферментации синтез-газа, включающий:
подачу синтез-газа в реакционный сосуд с ферментационной средой,
подачу в реакционный сосуд азота в количестве около 100 мг или более азота на грамм
синтезируемых клеток, и
ферментацию синтез-газа,
при этом способ обеспечивает среднюю проводимость около 16 мСм/м или менее и выход продукта за один проход в единицу (STY) 10 г этанола/(л·сутки) или более.
2. Способ по п. 1, в котором источником азота является группа, включающая безводный аммиак, водный аммиак, гидроокись аммония, ацетат аммония, органические или неорганические нитраты и нитрилы, амины, имины, амиды, аминокислоты, аминоспирты и их смеси.
3. Способ ферментации по п. 2, в котором источником азота является гидроокись аммония.
2
4. Способ ферментации по п. 1, в котором синтез-газ имеет соотношение СО/СО около 0,75 или более.
5. Способ ферментации по п. 1, в котором ферментация включает введение синтез-газа в контакт с ацетогенными бактериями одного или нескольких видов.
6. Способ ферментации по п. 5, в котором ацетогенные бактерии выбраны из группы, включающей Acetogenium kivui, Acetoanaerobium noterae, Acetobacterium woodii, Alkalibaculum bacchi СРП (ATCC BAA-1772), Blautia producta, Butyribacterium methylotrophicum, Caldanaerobacter subterraneous, Caldanaerobacter subterraneous pacificus, Carboxydothermus водородао/ormow, Clostridium aceticum, Clostridium acetobutylicum, Clostridium acetobutylicum P262 (DSM 19630, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 19630, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 10061, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 23693, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 24138, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium carboxidivorans P7 (ATCC PTA-7827), Clostridium coskatii (ATCC РТА-10522), Clostridium drakei, Clostridium ljungdahlii PETC (ATCC 49587), Clostridium ljungdahlii ERI2 (ATCC 55380), Clostridium ljungdahlii C-01 (ATCC 55988), Clostridium ljungdahlii 0-52 (ATCC 55889), Clostridium magnum, Clostridium pasteurianum (DSM 525, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium ragsdali P11 (ATCC BAA-622), Clostridium scatologenes, Clostridium thermoaceticum, Clostridium ultunense, Desulfotomaculum kuznetsovii, Eubacterium limosum, Geobacter cepareducens, Methanosarcina acetivorans, Methanosarcina barkeri, Morrella thermoacetica, Morrella thermoautotrophica, Oxobacter pfennigii, Peptostreptococcus productus, Ruminococcus productus, Thermoanaerobacter kivui и их смеси.
7. Способ ферментации по п. 1, обеспечивающий плотность клеток около 1,0 г/л или более.
8. Способ ферментации по п. 1, обеспечивающий конверсию от около 5 до около 99% СО.
9. Способ ферментации по п. 1, в котором ферментационная среда содержит около 0,01 г/л или менее дрожжевого экстракта.
10. Способ ферментации по п. 1, в котором ферментационная среда содержит около 0,01 г/л или менее углеводов.
11. Способ ферментации синтез-газа, включающий:
подачу синтез-газа в реакционный сосуд с ферментационной средой,
введение синтез-газа в контакт с ацетогенными бактериями, и
обеспечение подачи в реакционный сосуд азота в количестве около 100 мг или более азота на грамм синтезируемых клеток.
12. Способ по п. 11, в котором источником азота является группа, включающая безводный аммиак, водный аммиак, гидроокись аммония, ацетат аммония, органические или неорганические нитраты и нитрилы, амины, имины, амиды, аминокислоты, аминоспирты и их смеси.
13. Способ ферментации по п. 12, в котором источником азота является гидроокись аммония.
14. Способ по п. 11, обеспечивающий среднюю проводимость около 16 мСм/м или менее.
15. Способ по п. 11, обеспечивающий STY около 10 г этанола/(л-сутки) или более.
2
16. Способ ферментации по п. 11, в котором синтез-газ имеет соотношение СО/СО около 0,75 или более.
17. Способ ферментации по п. 11, в котором ацетогенные бактерии выбраны из группы, включающей Acetogenium kivui, Acetoanaerobium noterae, Acetobacterium woodii, Alkalibaculum bacchi CPU (ATCC BAA-1772), Blautia producta, Butyribacterium methylotrophicum, Caldanaerobacter subterraneous, Caldanaerobacter subterraneous pacificus, Carboxydothermus водородао/огтаю, Clostridium aceticum, Clostridium acetobutylicum, Clostridium acetobutylicum P262 (DSM 19630, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 19630, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 10061, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 23693, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 24138, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium carboxidivorans P7 (ATCC PTA-7827), Clostridium coskatii (ATCC PTA-10522), Clostridium drakei, Clostridium ljungdahlii PETC (ATCC 49587), Clostridium ljungdahlii ERI2 (ATCC 55380), Clostridium ljungdahlii C-01 (ATCC 55988), Clostridium ljungdahlii 0-52 (ATCC 55889), Clostridium magnum, Clostridium pasteurianum (DSM 525, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium ragsdali P11 (ATCC BAA-622), Clostridium scatologenes, Clostridium thermoaceticum, Clostridium ultunense, Desulfotomaculum kuznetsovii, Eubacterium limosum, Geobacter cepareducens, Methanosarcina acetivorans, Methanosarcina barkeri.Morrella thermoacetica, Morrella thermoautotrophica, Oxobacter pfennigii, Peptostreptococcus productus, Ruminococcus productus, Thermoanaerobacter kivui и их смеси.
18. Способ ферментации по п. 11, обеспечивающий плотность клеток около 1,0 г/л или более.
19. Способ ферментации по п. 11, обеспечивающий конверсию от около 5 до около 99% СО.
20. Способ ферментации по п. 11, в котором ферментационная среда содержит около 0,01 г/л или менее дрожжевого экстракта.
21. Способ ферментации по п. 11, в котором ферментационная среда содержит около 0,01 г/л или менее углеводов.
22. Способ снижения проводимости при ферментации, включающий:
подачу синтез-газа в реакционный сосуд с ферментационной средой, и
подачу в реакционный сосуд азота в количестве около 100 мг или более азота на грамм синтезируемых клеток, при этом хлорид аммония в подаваемом азоте замещен гидроокисью аммония,
подаваемый азот обеспечивает проводимость около 16 мСм/м или менее и pH от около 4,2 до около 4,8.
23. Способ по п. 22, обеспечивающий STY около 10 г этанола/(л-сутки) или более.
2
24. Способ ферментации по п. 22, в котором синтез-газ имеет соотношение СО/СО около 0,75 или более.
25. Способ ферментации по п. 22, в котором ферментация включает введение синтез-газа в контакт с ацетогенными бактериями одного или нескольких видов.
1
26. Способ ферментации по п. 25, в котором ацетогенные бактерии выбраны из группы, включающей Acetogenium kivui, Acetoanaerobium noterae, Acetobacterium woodii, Alkalibaculum bacchi CPU (ATCC BAA-1772), Blautia producta, Butyribacterium methylotrophicum, Caldanaerobacter subterraneous, Caldanaerobacter subterraneous pacificus, Carboxydothermus водородао/огташ, Clostridium aceticum, Clostridium acetobutylicum, Clostridium acetobutylicum P262 (DSM 19630, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 19630, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 10061, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 23693, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 24138, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium carboxidivorans P7 (ATCC PTA-7827), Clostridium coskatii (ATCC РТА-10522), Clostridium drakei, Clostridium ljungdahlii PETC (ATCC 49587), Clostridium ljungdahlii ERI2 (ATCC 55380), Clostridium ljungdahlii C-01 (ATCC 55988), Clostridium ljungdahlii 0-52 (ATCC 55889), Clostridium magnum, Clostridium pasteurianum (DSM 525, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium ragsdali PI I (ATCC BAA-622), Clostridium scatologenes, Clostridium thermoaceticum, Clostridium ultunense, Desulfotomaculum kuznetsovii, Eubacterium limosum, Geobacter cepareducens, Methanosarcina acetivorans, Methanosarcina barkeri, Morrella thermoacetica, Morrella thermoautotrophica, Oxobacter pfennigii, Peptostreptococcus productus, Ruminococcus productus, Thermoanaerobacter kivui и их смеси.
27. Способ ферментации по п. 22, обеспечивающий плотность клеток около 1,0 г/л или более.
28. Способ ферментации по п. 22, обеспечивающий конверсию по меньшей мере от около 5 до около 99% СО.
29. Способ ферментации по п. 22, в котором ферментационная среда содержит около 0,01 г/л или менее дрожжевого экстракта.
30. Способ ферментации по п. 22, в котором ферментационная среда содержит около 0,01 г/л или менее углеводов.
31. Способ снижения проводимости при ферментации, включающий:
подачу синтез-газа в реакционный сосуд с ферментационной средой, и
подачу в реакционный сосуд азота в количестве около 100 мг или более азота на грамм синтезируемых клеток, при этом хлорид аммония в подаваемом азоте замещен гидроокисью аммония,
обеспечивающий снижение проводимости по меньшей мере примерно на 20% по сравнению с ферментацией с использованием хлорида аммония в качестве подаваемого азота.
32. Способ по п. 31, обеспечивающий STY около 10 г этанола/(л-сутки) или более.
2
33. Способ ферментации по п. 31, в котором синтез-газ имеет соотношение СО/СО около 0,75 или более.
34. Способ ферментации по п. 31, в котором ферментация включает введение синтез-газа в контакт с ацетогенными бактериями одного или нескольких видов.
35. Способ ферментации по п. 34, в котором ацетогенные бактерии выбраны из группы, включающей Acetogenium kivui, Acetoanaerobium noterae, Acetobacterium woodii, Alkalibaculum bacchi CPU (ATCC BAA-1772), Blautia producta, Butyribacterium methylotrophicum, Caldanaerobacter subterraneous, Caldanaerobacter subterraneous paciflcus, Carboxydothermus водорода oformans, Clostridium aceticum, Clostridium acetobutylicum, Clostridium acetobutylicum P262 (DSM 19630, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 19630, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 10061, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 23693, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium autoethanogenum (DSM 24138, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium carboxidivorans P7 (ATCC PTA-7827), Clostridium coskatii (ATCC РТА-10522), Clostridium drakei, Clostridium ljungdahlii PETC (ATCC 49587), Clostridium ljungdahlii ERI2 (ATCC 55380), Clostridium ljungdahlii C-01 (ATCC 55988), Clostridium ljungdahlii 0-52 (ATCC 55889), Clostridium magnum, Clostridium pasteurianum (DSM 525, депонирована в DSMZ, Германия), Clostridium ragsdali P11 (ATCC BAA-622), Clostridium scatologenes, Clostridium thermoaceticum, Clostridium ultunense, Desulfotomaculum kuznetsovii, Eubacterium limosum, Geobacter cepareducens, Methanosarcina acetivorans, Methanosarcina barkeri, Morrella thermoacetica, Morrella thermoautotrophica, Oxobacter pfennigii, Peptostreptococcus productus, Ruminococcus productus, Thermoanaerobacter kivui и их смеси.
36. Способ ферментации по п. 31, обеспечивающий плотность клеток около 1,0 г/л или более.
37. Способ ферментации по п. 31, обеспечивающий конверсию по меньшей мере от около 5 до около 99% СО.
38. Способ ферментации по п. 31, в котором ферментационная среда содержит около 0,01 г/л или менее дрожжевого экстракта.
39. Способ ферментации по п. 31, в котором ферментационная среда содержит около 0,01 г/л или менее углеводов.
40. Ферментационная среда, содержащая:
от около 100 до около 340 мг азота на грамм синтезируемых клеток,
от около 10,5 до около 15 мг фосфора на грамм синтезируемых клеток и
от около 26 до около 36 мг калия на грамм синтезируемых клеток.
41. Ферментационная среда по п. 40, в которой источником азота является гидроокись аммония.
42. Ферментационная среда по п. 40, в которой используется фосфор из источника фосфора, выбранного из группы, включающей фосфорную кислоту, фосфат аммония, фосфат калия и их смеси, и используется калий из источника калия, выбранного из группы, включающей хлорид калия, фосфат калия, нитрат калия, сульфат калия и их смеси.
43. Ферментационная среда по п. 40, содержащая одно или несколько из следующего:
по меньшей мере около 2,7 мг железа на грамм синтезируемых клеток,
по меньшей мере около 10 мкг вольфрама на грамм синтезируемых клеток,
по меньшей мере около 34 мкг никеля на грамм синтезируемых клеток,
по меньшей мере около 9 мкг кобальта на грамм синтезируемых клеток,
по меньшей мере около 4,5 мг магния на грамм синтезируемых клеток,
по меньшей мере около 11 мг серы на грамм синтезируемых клеток и
по меньшей мере около 6,5 мкг тиамина на грамм синтезируемых клеток.
44. Ферментационная среда по п. 40, содержащая одно или несколько из следующего:
от около 2,7 до около 5 мг железа на грамм синтезируемых клеток,
от около 10 до около 30 мкг вольфрама на грамм синтезируемых клеток,
от около 34 до около 40 мкг никеля на грамм синтезируемых клеток,
от около 9 до около 30 мкг кобальта на грамм синтезируемых клеток,
от около 4,5 до около 10 мг магния на грамм синтезируемых клеток,
от около 11 до около 20 мг серы на грамм синтезируемых клеток и
от около 6,5 до около 20 мкг тиамина на грамм синтезируемых клеток.
45. Ферментационная среда по п. 44, в которой используется железо из источника железа, выбранного из группы, включающей хлорид железа, сульфат железа и их смеси, вольфрам из источника вольфрама, выбранного из группы, включающей вольфрамат натрия, вольфрамат кальция, вольфрамат калия и их смеси, никель из источника никеля, выбранного из группы, включающей хлорид никеля, сульфат никеля, нитрат никеля, кобальт из источника источника кобальта, выбранного из группы, включающей хлорид кобальта, фторид кобальта, бромид кобальта, йодид кобальта и их смеси, магний из источника магния, выбранного из группы, включающей хлорид магния, сульфат магния, фосфат магния, и сера из источника серы, выбранного из группы, включающей цистеин, сульфид натрия и их смеси.
46. Ферментационная среда по п. 40, имеющая pH от около 4,2 до около 4,8.