從可再生資源中純化異戊二烯的製作方法

2023-10-10 12:55:59 2

專利名稱：從可再生資源中純化異戊二烯的製作方法
技術領域：
本公開涉及異戊二烯的製備。
背景技術：
異戊二烯(2-甲基-1，3-丁二烯)是有廣泛應用的重要有機化合物。例如，異戊二烯在許多化學組合物和聚合物的合成中用作中間體或原料。異戊二烯還是一種由多種植物和動物(包括人類)天然合成的重要生物材料。當二十世紀六十年代早期異戊二烯的立構規整聚合在商業上變得可行時，異戊二烯便成為順式-1，4-聚異戊二烯合成中使用的重要單體。通過此類立構規整聚合製備的順式-1，4-聚異戊二烯在結構和特性方面與天然橡膠類似。儘管它不完全等同於天然橡膠，但它在多種應用中可以用作天然橡膠的替代品。例如，合成順式-1，4-聚異戊二烯橡膠廣 泛用於製造汽車輪胎和其他橡膠產品。對合成順式-1，4-聚異戊二烯橡膠的這種需求消耗了在全球市場中可得的大部分異戊二烯。其餘的異戊二烯則用於製備其他合成橡膠、嵌段共聚物和其他化學產品。例如，用異戊二烯製備丁二烯-異戊二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯共聚物橡膠、苯乙烯-異戊二烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物。多年來，已經研究了多種用於製備異戊二烯的合成路線。例如，通過將異丁烯與甲醛在催化劑的存在下反應而進行的異戊二烯合成描述於美國專利3，146，278、美國專利3，437，711、美國專利3，621，072、美國專利3，662，016、美國專利3，972，955、美國專利4，000，209、美國專利4，014，952、美國專利4，067，923和美國專利4，511，751。美國專利3，574，780公開了另一種製備異戊二烯的方法，該方法通過使甲基叔丁基醚與空氣的混合物流過混合氧化物催化劑而製備異戊二烯。甲基叔丁基醚在該催化劑作用下裂解為異丁烯和甲醇。所生成的甲醇接著被氧化成甲醛，然後甲醛與異丁烯在同一催化劑作用下反應生成異戊二烯。美國專利5，177，290公開了製備包括異戊二烯在內的二烯的方法，其包括在一定反應條件下將叔烷基醚和氧氣源的反應混合物在兩種功能不同的催化劑作用下反應，所述反應條件保證足以生成高收率的二烯並且使得叔烷基醚和叔烷基醚分解產物的再循環量最少。工業應用中使用的異戊二烯通常作為石油或石腦油的熱裂解副產物製備而得，或以其他方式從石化生產過程中提取。這是較為昂貴的能源密集型方法。由於全球對石化產品的需求不斷增長，預期異戊二烯的成本會在長期內升至更高的水平並且它的可得性在任何情況下都會受到限制。令人擔憂的是，未來從基於石化來源提供的異戊二烯將不足以滿足預計的需求，並且其價格將會升至前所未有的水平。因此，需要從環保的低成本可再生資源獲得異戊二烯源。最近用可再生資源進行異戊二烯的製備已取得了若干進展(請參見，例如，國際專利申請公布NO.W02009/076676)用這些製備技術生產的異戊二烯組合物通常包含數量不等的作為發酵流程一部分的雜質。例如，發酵可以生成揮發性成分，如來自發酵培養基的水蒸氣、作為呼吸產物的二氧化碳和有氧代謝中的殘餘氧氣，以及其他有機生物副產物。氧氣可能會引發不需要的異戊二烯化學反應，從而降低收率並生成不期望的反應產物。二氧化碳是異戊二烯轉化和應用的後續催化反應的已知抑制劑，例如抑制異戊二烯轉化為聚合物-如二聚物、三聚物，直至如同合成橡膠之類的很長鏈的聚合物。水蒸氣和其他殘餘生物副產物對於使用異戊二烯的許多應用而言也是不期望的。因此，期望獲得用可再生資源製備的異戊二烯組合物的純化技術和方法。本文提及的所有出版物、專利、專利申請和公布的專利申請的公開內容全文以引用方式併入本文中。

發明內容
本發明專門地提供了純化可再生資源或類似物中的異戊二烯的方法和設備以及所得的純化異戊二烯組合物。 在一個方面，提供了純化發酵罐廢氣中的異戊二烯的方法，其中廢氣包含異戊二烯、揮發性雜質和生物副產物雜質，該方法包括將發酵罐廢氣與包括第一(吸收-汽提-蒸餾)塔柱的設備中的溶劑接觸，從而形成富含異戊二烯的溶液，該溶液包含溶劑、大部分異戊二烯和大部分生物副產物雜質；和包含大部分揮發性雜質的蒸汽；將富含異戊二烯的溶液從第一塔柱轉移至第二塔柱；並且從第二塔柱中的富含異戊二烯的溶液中蒸出異戊二烯，從而形成貧含異戊二烯的溶液，該溶液包含大部分生物副產物雜質；及純化了的的異戊二烯組合物。在一些實施例中，廢氣為生物異戊二烯組合物。在這些實施例的任一個中，揮發性雜質包含選自H20、C02、N2、H2、⑶和O2的化合物。在一些實施例中，揮發性雜質包含H2OXO2和N2。在一些實施例中，揮發性雜質包含約25至約80摩爾％的0)2、約45至約99摩爾％的N2,並任選地包含小於約50摩爾％的02。在一些實施例中，揮發性雜質包含約40至約60摩爾％的CO2、約65至約99摩爾％的N2,並任選地包含小於約25摩爾％的02。在這些實施例的任一個中，生物副產物雜質包含極性雜質、非極性雜質或半極性雜質。在一些實施例中，生物副產物雜質包含選自以下的一種、兩種、三種或更多種化合物乙醇、丙酮、甲醇、乙醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、3-甲基呋喃、2-甲基-2-乙烯基環氧乙烷、順式-和反式-3-甲基-1，3-戊二烯、C5異戊烯醇(如3-甲基-3- 丁烯-I-醇或3-甲基-2-丁烯-I-醇)、2_庚酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2，4，5_三甲基吡啶、2，3，5_三甲基吡嗪、香茅醛、甲硫醇、乙酸甲酯、I-丙醇、雙乙醯、2-丁酮、2-甲基-3-丁烯-2-醇、乙酸乙酯、
2-甲基-I-丙醇、3-甲基-I-正丁醛、3-甲基-2-丁酮、I-丁醇、2-戊酮、3-甲基_1_丁醇、異丁酸乙酯、3-甲基-2- 丁烯醛、乙酸丁酯、3-甲基乙酸丁酯、3-甲基-3- 丁烯-I-基乙酸酷、3_甲基_2_ 丁烯-I-基乙酸酷、(E) -3, 7_ 二甲基-I, 3，6_羊二烯、(Z) -3, 7- 二甲基-1，3，6-辛三烯、(E，E)-3，7，11-三甲基-1，3，6，10-十二烷四烯和(E)-7，11-二甲基-3-亞甲基-1,6,10-十二燒二烯、3-己烯-I-醇、3-己烯-I-基乙酸酯、朽1樣烯、香葉醇(反式-3,7- 二甲基-2，6-辛二烯-I-醇)、香茅醇(3，7- 二甲基-6-辛烯-I-醇)、(E) -3-甲基-1，
3-戊二烯、(Z)-3-甲基-1，3-戊二烯。在一些實施例中，在發酵的廢氣中，生物副產物的量相對於異戍二烯的量的比率大於約O. 01% (w/w)、或大於約O. 05% (w/w) ο在這些實施例的任一個中，溶劑為非極性高沸點溶劑。在一些實施例中，溶劑具有大於約177°C (350° F)或大於約191°C (375° F)的沸點。在一些實施例中，溶劑在540C (130° F)下具有小於約I. 25或小於約I. I的CO2Ostwald係數。在一些實施例中，溶劑具有小於約50、或約20至約30、或約23至約27的考立丁醇值。一些實施例中，溶劑具有大於約66°C (150° F)、或約79°C (175° F)至約93°C (200° F)的苯胺點。在一些實施例中，溶劑在40°C下具有小於約2. 5釐沲(cSt)或小於約I. 75釐沲(cSt)的運動粘度。在一些實施例中，溶劑在25°C下具有約20至30達因/釐米、或約23至27達因/釐米的表面張力。在一些實施例中，溶劑具有約125至約225、或約140至約200的平均分子量。在一些實施例中，溶劑選自萜烯、石蠟、單環芳烴、多環芳烴或它們的混合物。在一些實施例中，溶劑為石蠟(如C10-C20石蠟，如C12-C14石蠟)。在一些實施例中，溶劑為異鏈烷烴，如C12-C14異鏈烷烴。在一些實施例中，溶劑選自基本上類似於Isopar L、Isopar H和Isopar M的溶劑。在一些實施例中，溶劑選自Isopar L、Isopar H和Isopar Μ。在一些實施例中，溶劑基本上類似於Isopar L。在一些實施例中，溶劑為Isopar L。在一些實施例中，溶劑還包含聚合抑制劑。在一些實施例中，聚合抑制劑選自2，2，6，6_四甲基哌啶I-氧基(TEMPO) ；4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶I-氧基(TEMPOL);雙(I-氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯(橋聯的TEMPO);和叔丁基兒茶酚。在一些實施例中， 相對於異戊二烯的濃度，聚合抑制劑的濃度為約0. 001%至約0. 1% (w/w)。在這些實施例的任一個中，在接觸第一塔柱中的溶劑之前降低發酵罐廢氣的溫度。在這些實施例的任一個中，在發酵罐廢氣與第一塔柱中的溶劑接觸之前將發酵罐廢氣轉移至能夠穩定廢氣壓力的分離裝置。在這些實施例的任一個中，使發酵罐廢氣在接觸第一塔柱中的溶劑之前至少部分地冷凝。在這些實施例的任一個中，使發酵罐廢氣與第一塔柱中的溶劑接觸的步驟包括冷卻送入的溶劑。在將貧溶劑流送入第一塔柱之前將其冷卻，如冷卻至4°C (40° F)。在一些實施例中，使第一(或第二)塔柱的底部流出的料流再沸騰至大於約66°C (150° F)，或大於約91 °C (200° F)。在一些實施例中，底部料流從約93°C (200° F)再沸騰至約135°C (275° F)，或從約110°C (230° F)再沸騰至約121°C (250° F)。再沸騰步驟將從富含異戊二烯的溶劑中汽提揮發性雜質C02。在這些實施例的任一個中，使發酵罐廢氣與第一塔柱中的溶劑接觸的步驟還包括作為一種替代形式將蒸汽加入第一塔柱中，以使底部料流再沸騰，這在某些操作條件下是必需的。在這些實施例的任一個中，從第二塔柱中的富含異戊二烯的溶液中蒸出異戊二烯的步驟包括作為一種替代形式將蒸汽添加至第二塔柱中，以便進行再沸騰。在這些實施例的任一個中，該方法還包括將純化了的貧含異戊二烯的溶液轉移到第一塔柱以重新使用。在一些實施例中，該方法還包括純化貧含異戊二烯的溶液，以除去大部分生物副產物雜質；以及將純化的貧含異戊二烯的溶液轉移到第一塔柱以重新使用。在一些實施例中，純化貧含異戊二烯的溶液包括用吸附系統處理貧含異戊二烯的溶液。在一些實施例中，吸附系統包含活性炭、氧化鋁、二氧化矽或Selexsorb:>)(得自BASF)。在一些實施例中，吸附系統包含二氧化矽。在一些實施例中，純化貧含異戊二烯的溶液的手段包括蒸餾。在一些實施例中，純化貧含異戊二烯的溶液的手段包括液-液萃取。在這些實施例的任一個中，在除去大部分生物副產物雜質之前降低貧含異戊二烯的溶液的溫度。在一些實施例中，將貧含異戊二烯的溶液的溫度降至小於約66V (150° F)、或降至小於約38°C (100° F)、或降至小於約24°C (75° F)。在這些實施例的任一個中，該方法包括對純化了的的異戊二烯組合物進行進一步純化。在一些實施例中，純化異戊二烯的手段包括蒸餾(如在將純化的異戊二烯組合物從第二塔柱轉移至回流冷凝器之後)。在一些實施例中，對純化了的的異戊二烯組合物進行進一步純化包括用吸附系統處理純化了的的異戊二烯組合物。在一些實施例中，吸附系統包含活性炭、氧化鋁、二氧化矽或Sdex sorb00。在一些實施例中，吸附系統包含二氧化矽。在這些實施例的任一個中，該方法還包括從蒸汽中除去小部分的異戊二烯(如果存在)。在一些實施例中，除去小部分的異戊二烯(如果存在)包括用吸附系統處理蒸汽。在一些實施例中，吸附系統包含活性炭、氧化鋁、二氧化矽或Selexsorb 。在一些實施例中，吸附系統包含活性炭。 在這些實施例的任一個中，在大於大氣壓的壓力下向第一塔柱提供發酵罐廢氣。在這些實施例的任一個中，純化的異戊二烯組合物具有大於約90%、或大於約95%、或大於約99%的純度。在這些實施例的任一個中，相對於發酵罐廢氣的生物副產物雜質，純化的異戊二烯組合物包含小於約25%、或小於約10%、或小於約5%的生物副產物雜質。在這些實施例的任一個中，相對於發酵罐廢氣的揮發性雜質，純化的異戊二烯組合物包含小於約2. 5%的水以及小於O. 25%、或小於約O. 10%、或小於約O. 05%的C02、O2
和N2雜質。在另一方面，提供了可用本文所述方法的任一種製備的純化異戊二烯組合物。在一些實施例中，提供了用本文所述方法的任一種製備的純化異戊二烯組合物。在另一方面，提供了異戊二烯組合物。在一些實施例中，該組合物包含異戊二烯和生物副產物雜質，其中生物副產物雜質包含C5烴，並且相對於C5烴的重量具有大於約99. 94%的異戊二烯(w/w)，相對於異戊二烯的重量具有小於約O. 05%的生物副產物(w/w)。在一些實施例中，生物副產物包含一種或多種上文所列的化合物，所述化合物包括選自以下的那些2-庚酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2，4，5-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡嗪、香茅醛、乙醛、甲硫醇、乙酸甲酯、I-丙醇、雙乙醯、2-丁酮、2-甲基-3-丁烯-2-醇、乙酸乙酯、
2-甲基-I-丙醇、3-甲基-I-正丁醛、3-甲基-2- 丁酮、I- 丁醇、2-戊酮、3-甲基-I- 丁醇、異丁酸乙酯、3-甲基-2-丁烯醛、乙酸丁酯、3-甲基乙酸丁酯、3-甲基-3-丁-I-烯乙酸酷、3_ 甲基 _2_ 丁 -I-稀乙酸酷、(E) -3, 7_ 二甲基-I, 3，6_ 羊二烯、(Z) -3, 7- 二甲基-I, 3,
6-辛三烯和2，3-環庚烯醇吡啶。在一些實施例中，相對於組合物的重量，組合物包含小於約5%的揮發性雜質。在一些實施例中，相對於組合物的重量，組合物包含大於約95%的異戊二烯。


圖I為如本文所述純化異戊二烯的方法和相關設備的示意圖。圖2為異戊二烯吸收效率的曲線圖。
圖3為異戊二烯/溶劑組合物的分析。圖4示出了圖3的細節。圖5為從溶液中回收的異戊二烯的曲線圖。圖6為進一步純化異戊二烯的方法和相關設備的示意圖。圖7為異戊二烯中的雜質的曲線圖。圖8為二甲基二硫醚雜質的濃度隨時間變化的曲線圖。圖9為二甲基二硫醚濃度隨時間變化的另一個曲線圖。
具體實施方式

本公開專門地提供了用於從可再生資源中純化異戊二烯的方法和設備。這些方法可以使用一個或多個蒸餾塔柱除去由於發酵而產生的揮發性和/或生物副產物雜質。我們已確定了使用溶劑(如非極性溶劑)並採用可提供具有顯著提高的純度的異戊二烯的吸收和汽提方法純化由可再生資源生成的發酵罐廢氣中的異戊二烯的方法。本文所述的純化異戊二烯組合物尤其適用於傳統上使用石油基異戊二烯的應用，如聚合，並用作多種所需化學組合物的合成原料。因此，在一個方面，提供了從發酵罐廢氣中純化異戊二烯的方法，該方法包括使發酵罐廢氣與吸收塔柱中的溶劑接觸，從而形成富含異戊二烯的溶液，該溶液包含溶劑和大部分異戊二烯；和包含大部分揮發性雜質的蒸汽。在一些實施例中，該方法還包括從第二塔柱中的富含異戊二烯的溶液蒸出異戊二烯，從而形成貧含異戊二烯的溶液，該溶液包含大部分生物副產物雜質；和純化了的的異戊二烯組合物。另外還提供了純化的異戊二烯組合物。除非本文另外指明，否則本文所用的所有技術和科學術語都具有與本發明所涉及領域中的普通技術人員通常所理解的相同的含義。如本文所用，除非上下文明確指明，否則單數術語「一」、「一個」、「所述」包括複數含義。本說明書中給出的每個上限值旨在包括所有較它為低的限值，一如此類限值被明確寫出一樣。本說明書中給出的每個下限值將包括所有較它為高的限值，一如此類限值被明確寫出一樣。本說明書中給出的每個數值範圍將包括屬於此類較寬數值範圍的每個較窄數值範圍，一同此類較窄數值範圍全部明確寫出於本文一樣。術語「異戊二烯」是指2-甲基-1，3- 丁二烯(CAS#78-79_5)。異戊二烯可以作為通過從3，3_ 二甲基烯丙基焦磷酸酯(DMAPP)中除去焦磷酸酯而獲得的直接和最終揮發性C5烴產物來製備，並且不涉及一個或多個IPP分子與一個或多個DMAPP分子的連接或聚合。除非本文另外指明，否則術語「異戊二烯」 一般並不旨在限於它的製備方法。如本文所用，「生物製備的異戊二烯」或「生物異戊二烯」是指用任何生物方法製備的異戊二烯，如用遺傳工程細胞培養物、天然微生物、植物或動物製備。與由石化來源製備的異戊二烯相比，生物異戊二烯組合物通常包含更少的烴雜質，並且通常只需要很少的處理就可以具有聚合等級的性質。生物異戊二烯組合物還具有與石化製備的異戊二烯組合物不同的雜質分布。儘管可以通過分餾石油獲得異戊二烯，但該材料的純化昂貴而且耗時。C5烴流的石油裂解僅生成約15%的異戊二烯。也可以用多種微生物、植物和動物物種自然生成異戊二烯。具體地講，已經發現了兩種進行異戊二烯生物合成的途徑甲羥戊酸(MVA)途徑和非甲羥戊酸(DXP)途徑。生物反應器中的遺傳工程細胞培養物已能夠以更高效率、更大數量、更高純度和/或專一的雜質分布來製備異戊二烯，如國際專利申請公布No. W02009/076676 ;美國專利申請 No. 12/496，573、12/560，390、12/560，317、12/560，370、12/560，305 和 12/560，366 ;以及美國臨時專利申請 No. 61/187，930,61/187, 934 和61/187，959 中所述。粗製生物異戊二烯組合物與衍生自石油的異戊二烯(在本文中稱為「石油異戊二烯」)組合物不同，生物異戊二烯組合物基本上不含通常存在於石油異戊二烯組合物中的任何造成汙染的不飽和C5烴，例如但不限於1，3_環戊二烯、反式-1，3-戊二烯、順式_1，3-戍二烯、1,4-戍二烯、I-戍炔、2-戍炔、3-甲基-I- 丁炔、戍-4-烯-I-炔、反式-戊-3-烯-I-炔和順式-戊-3-烯-I-炔。如果本文所述的生物異戊二烯原料組合物中存在任何造成汙染的不飽和C5烴，那麼它們的含量也要比在石油異戊二烯組合物中的含量低。但與高度純化的石油異戊二烯相比，粗製生物異戊二烯也可能具有更高含量的某·些C5烴。考慮到它們與異戊二烯具有結構相似性並且可以充當聚合反應催化劑的毒物，這些雜質中的若干問題尤為突出。如下文所述，生物製備的異戊二烯組合物不必進行昂貴的純化就可以基本上不含任何造成汙染的不飽和C5烴。此外，用碳指紋技術可以區別生物異戊二烯與石油異戊二烯。在一個方面，生物異戊二烯具有比石油異戊二烯更高的放射性碳-H(14C)含量或更高的14C/12C比率。生物異戊二烯由可再生的碳源製備而成，因此生物異戊二烯中的14C含量或14C/12C比率與當前大氣環境中相同。另一方面，石油異戊二烯衍生自幾千至幾百萬年前沉積的化石燃料，因此由於放射性衰變，14C含量或14c/12c比率有所降低。如本文所詳述，與衍生自石油異戊二烯的燃料產物相比，衍生自生物異戊二烯的燃料產物具有更高的14C含量或14c/12c比率。在一個實施例中，本文所述的衍生自生物異戊二烯的燃料產物具有與大氣環境中類似的14C含量或14c/12c比率。在另一方面，可以用穩定碳同位素比率(13c/12c)分析性地區分生物異戊二烯與石油異戊二烯，該比率可以報告為用符號S13C表示的「Λ值」。例如，對於通過從石油精煉廠萃取蒸餾C5料流而獲得的異戊二烯而言，S13C為約-22%。至約-24%。。此範圍通常適用於衍生自石油的輕質不飽和烴，衍生自石油基異戊二烯的產物通常包含具有相同S 13C的異戊二烯單元。通過對具有極少量其他含碳營養素(如酵母提取物)的玉米衍生葡萄糖(δ 13C-IO. 73%。)進行發酵而製備的生物異戊二烯可生成能聚合為具有-14. 66%。至-14. 85%。的S13C的聚異戊二烯的異戊二烯。由此類生物異戊二烯製備的產物預期具有比衍生自石油基異戊二烯較高的S 13C值。另外，生物異戊二烯組合物與石油異戊二烯組合物的不同之處還在於生物異戊二烯組合物包含在石油異戊二烯組合物中不存在或含量低得多的其他生物副產物，例如包含極性雜質，如醇、醛、酮等。生物副產物可以包括但不限於乙醇、丙酮、甲醇、乙醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、3-甲基呋喃、2-甲基-2-乙烯基環氧乙烷、順式-和反式-3-甲基-1，3-戊二烯、C5異戊烯醇(如3-甲基-3- 丁烯-I-醇或3-甲基-2- 丁烯-I-醇)、2_庚酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2，4，5-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡嗪、香茅醛、甲硫醇、乙酸甲酯、I-丙醇、雙乙醯、2-丁酮、2-甲基-3-丁烯-2-醇、乙酸乙酯、2-甲基-I-丙醇、3-甲基-I-正丁醛、3-甲基-2-丁酮、I-丁醇、2-戊酮、3-甲基-I-丁醇、異丁酸乙酯、3-甲基-2- 丁烯醛、乙酸丁酯、3-甲基乙酸丁酯、3-甲基-3- 丁烯-I-基乙酸酯、3-甲基-2-丁稀 _1_ 基乙酸酷、(E)-3, 7_ 二甲基-I, 3,6_ 羊二稀、(Z)-3, 7_ 二甲基-I, 3,6_ 羊二稀、2,3-環庚烯醇吡啶、3-己烯-I-醇、3-己烯-I-基乙酸酯、檸檬烯、香葉醇(反式_3，7- 二甲基-2，6-辛二烯-I-醇)、香茅醇(3，7-二甲基-6-辛烯-I-醇)或線性異戊二烯聚合物(如衍生自多個異戊二烯單元聚合反應的線性異戊二烯二聚體或線性異戊二烯三聚體)。如本文所述，生物異戊二烯組合物可以另外包含發酵期間獲得的相當量的一種或多種揮發性雜質(如02、N2、H20、C02)。可取的是如本文的方法中所述從生物異戊二烯中除去這些化合物中的一種或多種(如極性化合物和/或揮發性雜質)。除非根據上下文另有定義，否則「大部分」意指大於50% (按重量計)的含量。例如，大部分異戊二烯是指大於50 %的所提及的異戊二烯。在一些實施例中，大部分是按重量計大於 60%,70%,75%,80%,90%,95%^； 99%。如本文所用，「純化的異戊二烯組合物」是指與發酵罐廢氣中存在的一種或多種組分的至少一部分(如，揮發性雜質和/或生物副產物雜質的一部分)分離了的的異戊二烯 組合物。純化的異戊二烯組合物可以任何相或相的混合物形式存在，例如完全氣相(如，具有一種或多種其他組分的異戊二烯氣體)、完全液相(如，具有0、1、2或更多種組分的含異戊二烯的溶液)、固相或它們的混合物。在一些實施例中，純化的異戊二烯組合物為至少約20重量％，不含除異戊二烯之外的組分。在多個實施例中，純化的異戊二烯組合物的純度按重量計為至少或約 25%、30%、40%、50%、60%、70%、75%、80%、90%、95%、98%或99%。可以用任何合適的方法分析純度，如，柱層析、HPLC分析或GC-MS分析。如本文所用，「生物副產物」或「生物副產物雜質」是指除異戊二烯和甲烷之外、與生物發酵流程相關並在提及的發酵罐廢氣中與異戊二烯一起獲得的一種或多種有機化合物。如本文所用，「揮發性雜質」是指在提及的發酵罐廢氣中發現的、在標準大氣條件下為氣態的甲烷和/或一種或多種無機化合物。除非另有定義，否則本文所用的所有技術和科學術語都是本發明所屬領域的技術人員通常所理解的意思。Singleton, et al. ,Dictionary of Microbiology and MolecularBiology, 2nd ed. , John Wiley and Sons, New York (1994) (Singleton 等人，微生物學和分子生物學詞典，第二版，John Wiley and Sons出版社,紐約(1994年))JPHale & Marham,The Harper Collins Dictionary of Biology, Harper Perennial, N. Y. (1991) (HaleMarham,生物學辭典，Harper Perennial出版社,紐約(1991年))為技術人員提供了本文所用許多術語的通用詞典。應當理解，本發明並不限於所述的具體方法、規程和試劑，它們可以有所不同。本領域的技術人員還將了解，也可以用類似於或等同於本文所述方法和材料的任何方法和材料實施或測試本發明。本文提供的標題並不排除本發明的其它各個方面或實施例，這些方面或實施例都可以藉對說明書做整體參考而獲致。如本文所用，除非另外明確指明，否則術語「一」、「一個」等是指一個或多個。對本文中的「約」值或參數的參考包括(並描述)涉及該值或參數自身的實施例。例如，涉及「約X」的描述包括「X」的描述。數值範圍包括限定該範圍的端值在內。
應當理解，本文所述的本發明的方面和實施例還包括「包含」、「由其組成」和「基本上由其組成」的各個方面和實施例。
_0] 異戊二烯純化本文提供了富集和/或純化異戊二烯的方法。在一些實施例中，異戊二烯來自發酵罐廢氣。在一個方面，提供了從發酵罐廢氣中純化異戊二烯的方法，其中廢氣包含異戊二烯和揮發性雜質。在一個實施例中，提供了從發酵罐廢氣中純化異戊二烯的方法，其中廢氣包含異戊二烯和揮發性雜質，該方法包括使發酵罐廢氣與吸收塔柱中的溶劑接觸，從而形成富含異戊二烯的溶液，該溶液包含溶劑和大部分異戊二烯；和包含大部分揮發性雜質的蒸汽。在一個方面，提供了從包含異戊二烯和生物副產物雜質的溶液中純化異戊二烯的方法。在一個實施例中，提供了從包含異戊二烯和生物副產物雜質的溶液中純化異戊二烯的方法，該方法包括從塔柱中的溶液蒸出異戊二烯，從而形成貧含異戊二烯的溶液，該 溶液包含大部分生物副產物雜質；及純化了的的異戊二烯組合物。 在一個方面，提供了從發酵罐廢氣中純化異戊二烯的方法，其中廢氣包含異戊二烯、揮發性雜質和生物副產物雜質，該方法包括(a)使發酵罐廢氣與第一塔柱中的溶液接觸，從而形成富含異戊二烯的溶液，該溶液包含溶劑、大部分異戊二烯和大部分生物副產物雜質；和包含大部分揮發性雜質的蒸汽；(b)使富含異戊二烯的溶液從第一塔柱轉移至第二塔柱；以及(C)從第二塔柱中的富含異戊二烯的溶液蒸出異戊二烯，從而形成貧含異戊二烯的溶液，該溶液包含大部分生物副產物雜質；及純化了的的異戊二烯組合物。圖I示出了純化異戊二烯的示例性方法和示例性設備。可用本領域的任何方法從可再生資源(如碳源)生成包含異戊二烯的發酵罐廢氣，例如美國臨時專利申請No. 61/187，944中所述，該專利申請的內容以引用方式併入本文中，尤其是與生成包含異戊二烯的發酵罐廢氣的方法相關的內容。一個或多個單獨的發酵罐12(如，1、2、3、4、5、6、7、8或更多個串聯和/或並聯的發酵罐)中生成的發酵罐廢氣可引導至第一塔柱14。如下文所述，發酵罐廢氣可以被引導通過分離裝置16和/或由壓縮裝置壓縮，如壓縮系統18。另夕卜，發酵罐廢氣的溫度可以任選地在任何時間降低，例如，以便在與溶劑(有助於溶解一種或多種廢氣組分，如異戊二烯)接觸之前形成冷凝物或部分冷凝物。發酵罐廢氣可以在塔柱14處與溶劑(如，本文所述的任何溶劑，例如非極性高沸點溶劑)接觸(如，被吸收)。將溶劑(尤其是非極性高沸點溶劑)中更不容易吸收的揮發性雜質與剩餘的溶劑/發酵罐廢氣混合物分離，得到包含大部分揮發性雜質的蒸汽(如，從埠 20處離開)，以及具有大部分異戊二烯和大部分生物副產物雜質的富含異戊二烯的溶液(如，在埠 22處)。氣提蒸汽流可以由有助於將揮發性雜質與剩餘溶液分離的任何合適裝置(如，第一塔柱中發酵罐廢氣進料點下方的蒸汽噴射或重沸器裝置23)提供。蒸汽可以被引導通過塔柱(在任何合適的位置處，如圖I所示)，以提供有助於去除揮發性雜質的吹掃蒸汽相。具有大部分異戊二烯和大部分生物副產物雜質的富含異戊二烯的溶液(如，埠22處)可以引導至第二塔柱24。第二塔柱可以是與第一塔柱14(如圖I所示)分離的，也可以是包括第一和第二塔柱的統一塔柱的一部分(如，串聯塔柱，其中溶劑從一端處或附近進入第一塔柱，並從相對端處或附近離開第二塔柱)。異戊二烯可以從第二塔柱的富含異戊二烯的溶液中氣提，得到純化的異戊二烯組合物(如，埠 26處)和包含大部分生物副產物雜質的貧含異戊二烯的溶液(如，埠 28處)。可以向第二塔柱中添加蒸汽，有助於從剩餘的溶液中氣提異戊二烯。蒸汽可以被引導通過塔柱(在任何合適的位置處，如富含異戊二烯的溶液的進入點的相對端和/或貧含異戊二烯的溶液的離開端附近，如圖I所示)。如本文所述，塔柱可以是常規塔柱並且可以具有任何合適的尺寸。示例性塔柱類型可從包括Koch Modular Process Systems公司(新澤西州帕拉默斯)(Koch Modular Process Systems (Paramus, NJ))、福陸公司(德克薩斯州歐文)(FluorCorporation (Irving, TX))、美國庫尼公司(北卡羅來納州芒特霍利)(Kuhni USA (MountHolly, NC))在內的製造商處商購獲得。通常，將塔柱設計為可使蒸汽/液體接觸最大化，以實現所需的效率。通過在塔柱中填充填料或沿著塔柱以規則間距隔開的塔板可實現這一點。合適的填料包括基於金屬、玻璃、聚合物和陶瓷材料的無規和結構化填料類型。示例性的無規填料類型包括拉西環、鮑爾環、A-PAK環、鞍形環、Pro-Pak, Heli-Pak、陶瓷鞍和FLEXIRINGS: 。結構化填料包括絲網和穿孔金屬板型材料。專業生產塔柱填料的製造商包括 ACS Separations & Mass-Transfer Products (德克薩斯州休斯敦(Houston,TX)) > Johnson Bros. Metal Forming Co.(伊利諾州伯克利(Berkeley, IL))和 KochGlitsch, Inc. Knight Div.(俄亥俄州東坎頓(East Canton, OH))。汽提柱的效率以理論 塔板高度和柱中塔板的總數表示。通常，理論塔板越多，柱的效率越高。實驗室用柱可購自Ace Glass (新澤西州瓦恩蘭(Vineland，NJ))、西格瑪奧德裡奇公司(密蘇裡州聖路易斯)(Sigma-Aldrich(St. Louis,MO))和 Chemglass (新澤西州瓦恩蘭(Vineland,NJ))。合適的玻璃柱類型包括Vigreux、Snyder、Hemple和穿孔板型柱。塔柱可以包括填料或包含設計用於最大化蒸汽/液體接觸的特徵。實驗室用滌氣器(部件號CG-1830-10)得自Chemglass，它由填充的玻璃柱、溶劑貯存器和溶劑再循環泵組成。來自第二塔柱24的純化異戊二烯組合物(如，在埠 26處離開)可以用任何合適的裝置(如，使用回流冷凝器34和/或吸附系統36，如二氧化矽吸附系統)進一步純化。回流可以減少異戊二烯產物中的溶劑組份。貧含異戊二烯的溶液可以循環返回至第一塔柱以重新使用(如，如圖I所示，在埠 30處)。貧含異戊二烯的溶液在循環至第一塔柱14之前可以用任何合適的裝置(如，液-液萃取和/或吸附系統32，如二氧化矽吸附系統)進行純化，以減少生物副產物的量。另外，在循環至第一塔柱14之前(S卩，任選地純化異戊二烯溶液之前、同時和/或之後)可以用任何合適的裝置降低貧含異戊二烯的溶液的溫度。圖I示出了在純化貧含異戊二烯的溶液(在這種情況下，使用冷卻劑降溫)之前在埠 40處降低貧含異戊二烯的溶液的溫度的實例。在一個實施例中，冷卻裝置直接連接到系統32的下遊，以提供額外的冷卻。另外，在溶液冷卻並返回第一塔柱14頂部之前，可以對來自第二塔柱24的貧含異戊二烯的溶劑進行相分離，以除去水；該相分離裝置可以直接連接在埠 40下面。另外，來自冷凝器34的冷凝水和異戊二烯可以用直接連接到冷凝器34下遊的類似相分離裝置進行類似的相分離，以除去水。因此，只有異戊二烯相返回第二塔柱。在每種情況下，來自相分離裝置的水為廢液流。包含大部分揮發性雜質的蒸汽(如，在圖I中的埠 20處離開的蒸汽)可以包含小部分異戊二烯(即，未保留在富含異戊二烯的溶液中的殘餘異戊二烯)。殘餘的異戊二烯可以用任何合適的裝置(如，吸附系統38，如活性炭吸附系統)從包含大部分揮發性雜質的蒸汽中收集，並且在一些情況下，如圖I所示，殘餘的異戊二烯可以與純化的異戊二烯組合物混合(如，在額外的純化之前、期間或之後，如類似於系統36的吸附系統)。圖I還示出了可選的捕集裝置42 (如，熱氧化劑和/或CO2捕集系統)，它能夠減少從蒸汽釋放到大氣中的不可取的組分(如，CO2)的量。發酵罐廢氣本文方法可用的製備包含異戊二烯的發酵罐廢氣的技術描述於，例如，國際專利申請公布 No. W02009/076676 ;美國專利申請 No. 12/496，573、12/560，390、12/560，317、12/560，370、12/560，305 和 12/560，366 ;以及美國臨時專利申請 No. 61/187，930、61/187，934和61/187，959中所述。具體地講，這些組合物和方法提高了異戊二烯的生產速率並增加製備的異戊二烯的量。如下文所詳述，可以用培養物中的細胞製備發酵罐廢氣。在一些實施例中，培養物中的細胞能夠生成每小時每克細胞溼重大於約400納摩爾的異戍二烯(nmol/gwcm/hr)。在一些實施例中，細胞具有(i)編碼異戊二烯合成酶多肽並(ii)可操作地連接至啟動子的異 源核酸。在一些實施例中，細胞在培養基中培養，培養基包含碳源，例如但不限於碳水化合物、甘油、二羥基丙酮、一碳源、油、動物脂、動物油、脂肪酸、脂質、磷脂、甘油脂、單甘油酯、甘油二酯、甘油三酯、可再生的碳源、多肽(如，微生物或植物蛋白質或肽)、酵母提取物、來自酵母提取物的組分，或上述兩種或更多種的任何組合。在一些實施例中，細胞在限制的葡萄糖條件下進行培養。適於細菌培養物的維持和生長的材料和方法是本領域所熟知的。示例性的技術可以參見Manual of Methods for General Bacteriology Gerhardt et al. , eds) ,AmericanSociety for Microbiology, Washington, D. C. (1994)(普通細菌學方法手冊，Gerhardt等人編，美國微生物學會，華盛頓，1994年)或Brock in Biotechnology A Textbookof Industrial Microbiology, Second Edition(1989)Sinauer Associates, Inc.,Sunderland, MA(生物技術工業微生物學教材，第二版(1989年)，Sinauer Associates,Inc.出版社，麻薩諸塞州桑德蘭)，其全文各自以引用方式併入本文中，尤其是與細胞培養技術相關的內容。可採用標準細胞培養條件培養細胞(請參見，例如，國際專利公布WO2004/033646和其中引用的參考文獻，其全文各自以引用方式併入，尤其是與細胞培養和發酵條件相關的內容)。細胞在合適的溫度、氣體混合物和PH條件下生長和維持(如約20至約37°C，約6%至約84%的CO2和介於約5至約9之間的pH)。在一些實施例中，細胞在35°C下在合適的細胞培養基中生長。在一些實施例中，如，在大約28°C下、在震蕩培養或發酵罐的合適培養基中培養培養物，直到獲得所需的異戊二烯生產量。在一些實施例中，用於發酵的pH範圍介於約pH 5. O至約pH 9. O之間(如約pH 6. O至約pH 8. O、或約6. 5至約7.0)。反應可以根據宿主細胞的要求在有氧、缺氧或無氧條件下進行。給定絲狀真菌的示例性培養條件是本領域已知的，並且可參見科學文獻和/或得自真菌來源，如美國典型培養物保藏中心和真菌遺傳學資源中心。在多個實施例中，用任何已知的發酵模式培養細胞，如分批、分批補料或連續工藝。在一些實施例中，使用分批發酵法。傳統的分批發酵在封閉系統中進行，其中培養基組合物在發酵開始時設定，並且在發酵過程中不進行人為改變。因此，在發酵開始時，為細胞培養基接種所需的宿主細胞，並在不向系統添加任何物質的情況下令其進行發酵。然而，通常「分批」發酵是針對添加碳源而言的分批，常在控制因素如PH和氧氣濃度下進行嘗試。在分批系統中，系統的代謝物和生物質組成不斷改變，直到發酵停止時。在分批培養中，細胞逐漸通過靜態遲滯期進入高速對數生長期，並最終到達生長速率降低或停止的穩定期。在一些實施例中，對數期中的細胞負責大部分異戊二烯生產。在一些實施例中，穩定期中的細胞生產異戊二烯。在一些實施例中，培養物中的細胞能夠將細胞培養基中超過約O. 002%的碳轉化成異戊二烯。在一些實施例中，細胞具有(i)編碼異戊二烯合成酶多肽並(ii)可操作地連接至啟動子的異源核酸。在一些實施例中，細胞在培養基中培養，培養基包含碳源，例如但不限於碳水化合物、甘油、二羥基丙酮、一碳源、油、動物脂、動物油、脂肪酸、脂質、磷脂、甘油脂、單甘油酯、甘油二酯、甘油三酯、可再生的碳源、多肽(如，微生物或植物蛋白質或肽)、酵母提取物、來自酵母提取物的組分，或上述兩種或更多種的任何組合。在一些實施例中，細胞在限制的葡萄糖條件下進行培養。在一些實施例中，培養物中的細胞包含編碼異戊二烯合成酶多肽的異源核酸。在 一些實施例中，細胞具有(i)編碼異戊二烯合成酶多肽並(ii)可操作地連接至啟動子的異源核酸。在一些實施例中，細胞在培養基中培養，培養基包含碳源，例如但不限於碳水化合物、甘油、二羥基丙酮、一碳源、油、動物脂、動物油、脂肪酸、脂質、磷脂、甘油脂、單甘油酯、甘油二酯、甘油三酯、可再生的碳源、多肽(如，微生物或植物蛋白質或肽)、酵母提取物、來自酵母提取物的組分，或上述兩種或更多種的任何組合。在一些實施例中，細胞在限制的葡萄糖條件下進行培養。在一些實施例中，培養物中的細胞在穩定期內產生的異戊二烯的量(例如產生的異戊二烯的總量或每升肉湯每小時每0D_產生的異戊二烯的量)大於或為生長期相同時間內產生的異戊二烯的量的約2或更多倍。在一些實施例中，培養物中的細胞只能在穩定期產生異戊二烯。在一些實施例中，培養物中的細胞在生長期和穩定期均能產生異戊二烯。在多個實施例中，培養物中的細胞在穩定期產生的異戊二烯的量大於或為生長期相同時間內產生的異戊二烯的量的約2、3、4、5、10、20、30、40、50或更多倍。在一些實施例中，培養物中的細胞來自包括反應器室的系統，其中細胞能夠產生大於約 400、500、600、700、800、900、1，000、1，250、1，500、1，750、2，000、2，500、3，000、4，000,5, 000或更多nmol/gWM/hr的異戊二烯。在一些實施例中，系統不是封閉系統。在一些實施例中，從系統中移除異戊二烯的至少一部分。在一些實施例中，系統包括包含異戊二烯的氣相。在多個實施例中，氣相包含本文所述組合物中的任一種。在一些實施例中，培養物中的細胞產生大於或為約400、500、600、700、800、900、I, 000、1，250、1，500、1，750,2, 000,2, 500,3, 000,4, 000,5, 000 或更多 nmol/gwcm/hr 的異戊二烯。在一些實施例中，培養物中的細胞將細胞培養基中大於或約O. 002,0. 005,0. 01、
0.02、0· 05、0· 1、0· 12、0· 14、0· 16、0· 2、0· 3、0· 4、0· 5、0· 6、0· 7、0· 8、0· 9、1· 0、1· 2、1· 4、
1.6%或更多的碳轉化為異戊二烯。在一些實施例中，培養物中的細胞產生每小時每克細胞溼重大於或約 1、10、25、50、100、150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1，000、
I,250,1, 500,1, 750,2, 000,2, 500,3, 000,4, 000,5, 000,10, 000,100, 000 或更多納克的異戊二烯(ng/gw /h)。在一些實施例中，培養物中的細胞產生的異戊二烯的累計滴度(總量)大於或為約 1、10、25、50、100、150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1，000,1, 250、
I,500,1, 750,2, 000,2, 500,3, 000,4, 000,5, 000,10, 000,50, 000,100, 000 或更多毫克異戊 二烯/升肉湯(mg/Lss，其中肉湯的體積包括細胞和細胞培養基的體積)。其他示例性的異戊二烯生產速率和異戊二烯生產總量在本文中公開。在任一方面的一些實施例中，培養物中的細胞還包含編碼IDI多肽的異源核酸。在一些實施例中，細胞還包含編碼IDI多肽的內源核酸的拷貝插入。在一些實施例中，細胞還包含編碼DXS多肽的異源核酸。在一些實施例中，細胞還包含編碼DXS多肽的異源核酸的拷貝插入。在一些實施例中，細胞還包含編碼IDI多肽和DXS多肽的一種或多種核酸。在一些實施例中，一種核酸編碼異戊二烯合成酶多肽、IDI多肽和DXS多肽。在一些實施例中，一種載體編碼異戊二烯合成酶多肽、IDI多肽和DXS多肽。在一些實施例中，載體包含選擇性標記物，如抗生素抗性核酸。在一些實施例中，異源異戊二烯合成酶核酸可操作地連接至T7啟動子，如培養基或高拷貝質粒中包含的T7啟動子。在一些實施例中，異源異戊二烯合成酶核酸可操作地連接至Trc啟動子，如培養基或高拷貝質粒中包含的Trc啟動子。在一些實施例中，異源異戊二烯合成酶核酸可操作地連接至Lac啟動子，如低拷貝質粒中包含的Lac啟動子。在一些實施例中，異源異戊二烯合成酶核酸可操作地連接至內源啟動子，如內源鹼性絲氨酸蛋白酶啟動子。在一些實施例中，異源異戊二烯合成酶核酸整合到沒有選擇標記的細胞的染色體中。在一些實施例中，在穩定期比生長期更活躍的啟動子或因子的控制下設置一個或多個MVA途徑、IDI, DXP或異戊二烯合成酶核酸。例如，可以在穩定期sigma因子，如RpoS的控制下設置一個或多個MVA途徑、IDI、DXP或異戊二烯合成酶核酸。在一些實施例中，在可於穩定期中誘導的啟動子的控制下設置一個或多個MVA途徑、IDI、DXP或異戊二烯合成酶核酸，如可由在穩定期具有活性的響應調節子誘導的啟動子。在一些實施例中，培養物中的細胞的至少一部分保持異源異戊二烯合成酶核酸在連續培養(如未經稀釋的連續培養)中進行至少或約5、10、20、40、50、60、65或更多次細胞分裂。在一些實施例中，包含異戊二烯合成酶、IDI或DXS核酸的核酸還包含選擇性標記物，如抗生素抗性核酸。在一些實施例中，培養物中的細胞還包含編碼MVA途徑多肽(例如來自釀酒酵母(Saccharomyces cerevisia)或幾腸球菌(Enterococcus faecalis)的 MVA 途徑多妝)的異源核酸。在一些實施例中，細胞還包含編碼MVA途徑多肽(如來自釀酒酵母或糞腸球菌的MVA途徑多肽)的內源核酸的拷貝插入。在一些實施例中，細胞包含異戊二烯合成酶、DXS和MVA途徑核酸。在一些實施例中，細胞包含異戊二烯合成酶核酸、DXS核酸、IDI核酸和MVA途徑核酸(除IDI核酸之外)。在一些實施例中，異戊二烯合成酶多肽為來自植物，如葛屬(Pueraria)(如，山葛(Pueraria montana)或野葛(Pueraria Iobata))的天然多妝。在一些實施例中，培養物中的細胞為細菌細胞，如革蘭氏陽性菌細胞(如，芽孢桿菌屬(Bacillus)細胞，例如枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)細胞，或鏈黴菌屬(Streptomyces)細胞，例如變鉛青鏈黴菌(Streptomyces Iividans)、天藍色鏈黴菌(Streptomyces coelicolor)或灰色鏈黴菌(Streptomyces griseus)細胞)。在一些實施例中，培養物中的細胞為革蘭氏陰性菌細胞(如，埃希氏菌屬(Escherichia)細胞，例如大腸桿菌(Escherichia coli)細胞，或泛菌屬(Pantoea)細胞,例如朽1檬泛菌(Pantoea citrea)細胞)。在一些實施例中，培養物中的細胞為真菌細胞，如絲狀真菌細胞(如,木黴屬(Trichoderma)細胞,例如裡氏木黴(Trichoderma reesei)細胞,或麴黴屬(Aspergillus)細胞，例如米麴黴(Aspergillus oryzae)和黑麴黴(Aspergillus niger))或酵母細胞(如，耶氏酵母屬(Yarrowia)細胞,例如解脂耶氏酵母(Yarrowia Iipolytica)細胞)。在一些實施例中，微生物多肽碳源包括來自酵母或細菌的一種或多種多肽。在一些實施例中，植物多肽碳源包括來自大豆、玉米、低芥酸菜籽、麻風樹、棕櫚樹、花生、向日葵、椰子、芥菜、油菜籽、棉籽、棕櫚仁、橄欖、紅花、芝麻或亞麻籽的一種或多種多肽。如前文所述，本文所述的發酵罐廢氣可以來源於可再生資源(如碳源、生物和/或植物)。示例性可再生資源描述於，例如，美國臨時專利申請No. 61/187，944(其內容以引用方式併入本文)中，並包括乾酪乳清滲透液、玉米浸出液、糖用甜菜糖蜜、大麥麥芽及上述各物的任何組分。示例性可再生碳源也包括存在於生物質諸如玉米、柳枝稷、甘蔗、發酵·流程的細胞廢物以及研磨大豆、玉米或小麥產生的蛋白質副產物之中的乙酸酯、葡萄糖、己糖、戊糖和木糖。在一些實施例中，生物質碳源為木質纖維素、半纖維素或纖維素材料，例如但不限於草、小麥、小麥秸杆、蔗渣、軟木漿、玉米、玉米芯或殼、玉米籽粒、玉米籽粒纖維、玉米秸杆、軟枝草、稻殼產物或溼磨或幹磨穀物(如，玉米、高粱、裸麥、黑小麥、大麥、小麥和/或酒糟)的副產物。示例性纖維質材料包括木材、紙材和紙漿廢物、草本植物和果肉。在一些實施例中，碳源包括任何植物部分，例如莖、穀粒、根或塊莖。在一些實施例中，以下任一植物的全部或部分用作碳源玉米、小麥、裸麥、高粱、黑小麥、大米、小米、大麥、木薯、豆類(例如黃豆和豌豆)、馬鈴薯、紅薯、香蕉、甘蔗和/或木薯。在一些實施例中，碳源為生物質水解產物，例如包括木糖和葡萄糖或包括蔗糖和葡萄糖的生物質水解產物。在本文所述方法的一些實施例中，發酵罐廢氣來源於可再生資源。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含生物異戊二烯。在一些實施例中，與發酵罐廢氣中的所有C5烴的重量相比，發酵罐廢氣包含按重量計大於或約98. 0,98. 5,99. 0,99. 5或100%的異戊二烯。在一些實施例中，與發酵罐廢氣中的所有C5烴的重量相比，發酵罐廢氣包含按重量計大於或約99. 90,99. 92,99. 94,99. 96,99. 98或100%的異戊二烯。在一些實施例中，用氣相色譜法和火焰離子化檢測器(GC/FID)分析時，與發酵罐廢氣中的所有C5烴的檢測器響應相比，發酵罐廢氣中的異戊二烯產生大於或約98. 0,98. 5,99. 0,99. 5或100%的相對檢測器響應。在一些實施例中，用類似方法分析時，與發酵罐廢氣中的所有C5烴的檢測器響應相比，發酵罐廢氣中的異戊二烯產生大於或約99. 90,99. 91,99. 92,99. 93,99. 94,99. 95,99. 96、99. 97,99. 98,99. 99或100%的相對檢測器響應。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含按重量計介於約98. O至約98. 5之間、約98. 5至約99. O之間、約99. 0%的C5烴。在一些實施例中，與發酵罐廢氣中的所有C5烴的重量相比，發酵罐廢氣包含按重量計介於約99. 90至約99. 92、約 99. 92 至約 99. 94、約 99. 94 至約 99. 96、約 99. 96 至約 99. 98、約 99. 98 至 100%之間的異戊二烯。在本文所述方法的一些實施例中，與發酵罐廢氣中的所有C5烴的重量相比，發酵罐廢氣包含按重量計小於或約 2. 0,1. 5,1. 0,0. 5,0. 2,0. 12,0. 10,0. 08,0. 06,0. 04,0. 02、O. ΟΚΟ. 005,0. 001,0. 0005,0. 0001,0. 00005 或 O. OOOOl % 的非異戊二烯的 C5 烴(如 1，
3-環戊二烯、順式-1，3-戊二烯、反式-1，3-戊二烯、1，4-戊二烯、I-戊炔、2-戊炔、I-戊烯、
2-甲基-I-丁烯、2-甲基-2-丁烯、3-甲基-I-丁炔、戊-4-烯-I-炔、反式-戊-3-烯-I-炔或順式-戊-3-烯-I-炔)。在一些實施例中，與發酵罐廢氣中的所有C5烴的檢測器響應相t匕，發酵罐廢氣中的非異戊二烯的C5烴具有小於或約2. 0,1. 5,1. 0,0. 5,0. 2,0. 12,0. 10、O. 08,0. 06,0. 04,0. 02,0. 01,0. 005,0. 001,0. 0005,0. 0001,0. 00005 或 O. 00001 % 的相對檢測器響應。在一些實施例中，與發酵罐廢氣中的所有C5烴的檢測器響應相比，發酵罐廢氣中的1，3-環戊二烯、順式-1，3-戊二烯、反式-1，3-戊二烯、1，4-戊二烯、I-戊炔、2-戊炔、I-戊烯、2-甲基-I- 丁烯、3-甲基-I- 丁炔、戊-4-烯-I-炔、反式-戊-3-烯-I-炔或順式-戊-3-烯-I-炔具有小於或約 2. 0,1. 5,1. 0,0. 5,0. 2,0. 12,0. 10,0. 08,0. 06,0. 04、O. 02,0. 01,0. 005,0. 001,0. 0005,0. 0001,0. 00005 或 O. 00001 % 的相對檢測器響應。在一些實施例中，與發酵罐廢氣中的所有C5烴類的總重量相比，高純度異戊二烯的起始組合物包含按重量計介於約O. 02至約O. 04%、約O. 04至約O. 06 %、約O. 06至O. 08 %、約O. 08至O. 10%或約O. 10至約O. 12%之間的非異戊二烯的C5烴(例如1，3_環戊二烯、順式-1，
3-戍二烯、反式-I，3-戍二烯、1,4-戍二烯、I-戍炔、2-戍炔、I-戍烯、2-甲基-I-丁烯、3-甲基-I- 丁炔、戊-4-烯-I-炔、反式-戊-3-烯-I-炔或順式-戊-3-烯-I-炔)。在本發明所述方法的一些實施例中，就發酵罐廢氣中抑制異戊二烯聚合的任何化合物而言，發酵罐廢氣包含小於或約50、40、30、20、10、5、1、0· 5,0. 1,0. 05,0. 01或O. 005μ g/L的該種抑制異戊二烯聚合的化合物。在一些實施例中，就發酵罐廢氣中抑制異戊二烯聚合的任何化合物而言，發酵罐廢氣包含介於約O. 005至約50之間、例如約O. 01至約10、約O. 01至約5、約O. 01至約I、約O. 01至約O. 5或約O. 01至約O. 005 μ g/L的該種抑制異戊二烯聚合的化合物。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含小於或約50、40、30、20、10、5、1、0· 5,0. 1,0. 05,0. 01或O. 005 μ g/L的非異戊二烯的烴(例如1，3-環戊二烯、順式-1，3-戍二烯、反式-1，3_戍二烯、1,4-戍二烯、I-戍炔、2-戍炔、I-戍烯、2-甲基-I- 丁烯、3-甲基-I- 丁炔、戊-4-烯-I-炔、反式-戊-3-烯-I-炔或順式-戊-3-烯-I-炔)。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含介於約O. 005至約50之間，例如約O. 01至約10、約O. 01至約5、約O. 01至約I、約O. 01至約O. 5或約O. 01至約O. 005 μ g/L的非異戊二烯的烴。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含小於或約50、40、30、20、10、5、1、0. 5,0. 1,0. 05,0. 01或O. 005 μ g/L的蛋白質或脂肪酸(例如與天然橡膠天然相關的蛋白質或脂肪酸)。在本發明所述方法的一些實施例中，發酵罐廢氣包含小於或約10、5、1、0.8、0.5、O. 1、0. 05、0. 01或O. 005ppm的α -炔烴、戊間二烯、乙腈或1，3-環戊二烯。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含小於或約5、1、0. 5,0. 1,0. 05,0. 01或O. 005ppm的硫或丙二烯。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含小於或約30、20、15、10、5、1、0. 5,0. 1,0. 05,0. 01或O. 005ppm的所有炔烴(如I-戊炔、2-戊炔、3-甲基-I- 丁炔、戊-4-烯-I-炔、反式-戊-3-烯-I-炔和順式-戊-3-烯-I-炔)。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含小於或約2000、1000、500、200、100、50、40、30、20、10、5、1、0· 5,0. 1,0. 05,0. 01 或 O. 005ppm 的異戊二烯二聚物，例如環狀異戊二烯二聚物(如，來源於兩個異戊二烯單元的二聚化反應的環狀ClO化合物)。廢氣生物副產物雜質發酵罐廢氣的生物副產物可以包含本文所述化合物中的任一種或任何組合。在一些實施例中，發酵罐廢氣的生物副產物包含一種或多種極性化合物。可通過本領域已知的方法確定極性，例如，通過測量對水的溶解度、氫鍵電位、介電常數和/或油/水分配係數。在一些實施例中，生物副產物的一種或多種化合物具有大於異戊二烯極性的總極性，如其在25°C (77° F)下具有大於2. I的介電常數的測量結果所示。在一些實施例中，大於約20%、30%、50%、60%、70%、80%、90%或95% (w/w)中任一個值的生物副產物包含總極性大於異戊二烯極性的一種或多種化合物。在一些實施例中，生物副產物中的一種或多種化合物在20°C下具有大於約2、或大於約3、或大於約5、或大於約7. 5、或大於約10的介電常數。在一些實施例中，大於約20%、30%、50%、60%、70%、80%、90%或95% (w/w)中任一個值的生物副產物包含在20°C下介電常數大於約2、或大於約3、或大於約5、或大於約7. 5、或大於約10的一種或多種化合物。在一些實施例中，發酵罐廢氣的生物副產物包含以下化合物的一種或多種醇、醛或酮(例如本文所述的醇、醛或酮中的任一種)。在一些實施例中，發酵罐廢氣包括Q)醇和醛，(ii)醇和酮，(iii)醛和酮，(iv)醇、醛和酮或(V)酯。
發酵罐廢氣的生物副產物可以包含以下化合物中的任一種或者一種或多種的任何組合乙醇、丙酮、甲醇、乙醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、2-甲基-2-乙烯基環氧乙烷、3-甲基呋喃、順式-和反式-3-甲基-1，3-戊二烯、C5異戊烯醇(如3-甲基-3-丁烯-I-醇或3-甲基-2- 丁烯-I-醇)、2_庚酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2，4，5-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡嗪、香茅醛、甲硫醇、乙酸甲酯、I-丙醇、雙乙醯、2-丁酮、2-甲基-3-丁烯-2-醇、乙酸乙酯、2-甲基-I-丙醇、3-甲基-I-正丁醛、3-甲基-2-丁酮、I-丁醇、2-戊酮、3-甲基-I-丁醇、異丁酸乙酯、3-甲基-2-丁烯醛、乙酸丁酯、3-甲基乙酸丁酯、3-甲基-3-丁烯-I-基乙酸酯、3-甲基-2-丁烯-I-基乙酸酯、(E) -3, 7-二甲基-I, 3,6-羊二烯、(Z) -3, 7_ 二甲基-I, 3,6_羊二稀、2, 3-環庚稀醇卩比唳、3_己烯-I-醇、3-己烯-I-基乙酸酯、檸檬烯、香葉醇(反式-3，7-二甲基-2，6-辛二烯-I-醇)、香茅醇(3，7_ 二甲基-6-辛烯-I-醇)。在一些實施例中，發酵罐廢氣的生物副產物包含以下化合物中的任一種或者一種或多種的任何組合2-庚酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2，4，5-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡嗪、香茅醛、乙醛、甲硫醇、乙酸甲酯、I-丙醇、雙乙醯、2- 丁酮、2-甲基-3- 丁烯-2-醇、乙酸乙酯、2-甲基-I-丙醇、3-甲基-I-正丁醛、3-甲基-2-丁酮、I-丁醇、2-戊酮、3-甲基-I- 丁醇、異丁酸乙酯、3-甲基-2- 丁烯醛、乙酸丁酯、3-甲基乙酸丁酯、3-甲基-3- 丁烯-I-基乙酸酯、3-甲基-2- 丁烯-I-基乙酸酯、(E) -3, 7- 二甲基-I, 3,6-羊二烯、(Z) -3，
7-二甲基-I，3，6-辛三烯、2，3-環庚烯醇吡啶或線性異戊二烯聚合物(例如來源於多個異戊二烯單元的聚合的線性異戊二烯二聚體或線性異戊二烯三聚體)。在一些實施例中，發酵罐廢氣的生物副產物包含以下化合物中的一種或多種乙醇、丙酮、甲醇、乙醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、3-甲基呋喃、2-甲基-2-乙烯基環氧乙烷、順式-和反式-3-甲基-1，
3-戊二烯、C5異戊烯醇(如3-甲基-3- 丁烯-I-醇或3-甲基-2- 丁烯-I-醇)。在本發明所述方法的一些實施例中，發酵罐廢氣包含大於或約O. 005,0. 01,0. 05、O. 1,0. 5、1、5、10、20、30、40、60、80、100或120 μ g/L的生物副產物(如，包含選自乙醇、丙酮、甲醇、乙醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、3-甲基呋喃、2-甲基-2-乙烯基環氧乙烷、順式-和反式-3-甲基-1，3-戊二烯和C5異戊烯醇(如3-甲基-3-丁烯-I-醇或3-甲基-2-丁烯-I-醇)的一種或多種化合物的生物副產物)。在一些實施例中，發酵罐廢氣的生物副產物包含大於或約 O. 005,0. 01,0. 05,0. 1,0. 5、1、5、10、20、30、40、60、80、100 或120 μ g/L的一種或多種化合物(如，選自乙醇、丙酮、甲醇、乙醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、3-甲基呋喃、2-甲基-2-乙烯基環氧乙烷、順式-和反式-3-甲基-I，3-戊二烯以及C5異戊烯醇(如3-甲基-3- 丁烯-I-醇或3-甲基-2- 丁烯-I-醇)的一種或多種化合物)。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含介於約O. 005至約120之間，例如約O. 01至約80、約O. 01至約60、約O. 01至約40、約O. 01至約30、約O. 01至約20、約O. 01至約10、約O. I至約80、約O. I至約60、約O. I至約40、約5至約80、約5至約60或約5至約40 μ g/L的生物副產物(如，包含選自乙醇、丙酮、甲醇、乙醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、3-甲基呋喃、2-甲基_2_乙烯基環氧乙燒、順式-和反式-3-甲基-I, 3-戍二烯以及C5異戍烯醇(如3-甲基-3- 丁烯-I-醇或3-甲基-2- 丁烯-I-醇)的一種或多種化合物的生物副產物)。在一些實施例中，發酵罐廢氣的生物副產物包含介於約O. 005至約120之間，例如約O. 01至約80、約O. 01至約60、約O. 01至約40、約O. 01至約30、約O. 01至約20、約O. 01至約10、約O. I至約80、約O. I至約60、約O. I至約40、約5至約80、約5至約60或約5至約40 μ g/L的一種或多種化合物(如，選自乙醇、丙酮、甲醇、乙醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、3-甲基呋喃、2-甲基-2-乙烯基環氧乙燒、順式-和反式-3-甲基-I, 3-戍二烯以及C5異戍烯醇 (如3-甲基-3- 丁烯-I-醇或3-甲基-2- 丁烯-I-醇)的一種或多種化合物)。在本文所述方法的多個實施例中，相對於異戊二烯的量，生物副產物的量和/或生物副產物中一種或多種化合物的量以重量百分比為單位(即，生物副產物的重量除以異戊二烯的重量乘以 100)大於或為約 O. 01,0. 02,0. 05,0. 1,0. 5、1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100或110% (w/w) 0在一些實施例中，與異戊二烯的檢測器響應相比，生物副產物和/或生物副產物中一種或多種化合物的相對檢測器響應大於或為約O. 01,0. 02,0. 05、O. 1,0. 5、1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100)或 110%。在多個實施例中，相對於異戊二烯的量，生物副產物的量和/或生物副產物中一種或多種化合物的量以重量百分比為單位(即，生物副產物的重量或一種或多種化合物的重量除以異戊二烯的重量乘以100)介於約O. 01至約105% (w/w)之間，例如約O. 01至約90、約O. 01至約80、約O. 01至約50、約
O.01至約20、約O. 01至約10、約O. 02至約50、約O. 05至約50、約O. I至約50或O. I至約20% (w/w)。在一些實施例中，發酵罐廢氣的生物副產物包含以下化合物中的一種或多種甲醇、乙醇、甲硫醇、I- 丁醇、3-甲基-I-丙醇、丙酮、乙酸、2- 丁酮、2-甲基-I- 丁醇或吲哚。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含Ippm或更多的以下化合物中的一種或多種甲醇、乙醛、乙醇、甲硫醇、I-丁醇、3-甲基-I-丙醇、丙酮、乙酸、2-丁酮、2-甲基-I-丁醇或吲哚。在一些實施例中，發酵罐廢氣的生物副產物和/或生物副產物中的一種或多種化合物(如，以下化合物中的一種或多種甲醇、乙醛、乙醇、甲硫醇、I-丁醇、3-甲基-I-丙醇、丙酮、乙酸、
2-丁酮、2-甲基-I- 丁醇或吲哚)的濃度介於約I至約10，OOOppm之間。在一些實施例中，發酵罐廢氣包含以下化合物中的一種或多種甲醇、乙醛、乙醇、甲硫醇、I- 丁醇、3-甲基-I-丙醇、丙酮、乙酸、2- 丁酮、2-甲基-I- 丁醇或吲哚，其濃度介於約I至約IOOppm之間，例如約I至約lOppm、約10至約20ppm、約20至約30ppm、約30至約40ppm、約40至約50ppm、約50至約60ppm、約60至約70ppm、約70至約80ppm、約80至約90ppm或約90至約lOOppm。在一些實施例中，發酵罐廢氣中的生物副產物的濃度介於約I至約IOOppm之間，例如約I至約lOppm、約10至約20ppm、約20至約30ppm、約30至約40ppm、約40至約50ppm、約50至約60ppm、約60至約70ppm、約70至約80ppm、約80至約90ppm或約90至約IOOppm0細胞培養物中的生物副產物(例如細胞培養物頂空中的揮發性有機化合物)可以使用標準方法進行分析，如本文所述的那些標準方法或其他標準方法，如質子轉移反應質譜法(請參見，例如，Bunge et al. , Applied and Environmental Microbiology, 74 (7)2179-2186, 2008 (Bunge等人，應用與環境微生物學，第74卷第7期第2179-2186頁，2008年)，其全文以引用方式併入本文，尤其是與揮發性有機化合物的分析相關的內容)。廢氣中的揮發性雜質在異戊二烯發酵過程中可實現合適生產規模和安全操作(如，根據其易燃性特性)的多種組分的最佳範圍描述於，例如，美國臨時專利申請No. 61/187，944中，其內容據此以引用方式併入本文。因此,發酵廢氣可以包含揮發性雜質(如,包含水蒸氣、0)2、隊和O2的揮發性雜質)。在用於商業用途之前需要從異戊二烯中除去該揮發性雜質。因此，在 一個方面，通過本文所述的方法減少或除去異戊二烯發酵罐廢氣中的揮發性雜質。在一些實施例中，發酵罐廢氣中的揮發性雜質包括選自以下化合物的一種、兩種或更多種H20、CO2, CO、N2, CH4, H2和02。在一些實施例中，揮發性雜質包含H20、CO2和N2。在一些實施例中，揮發性雜質包含H20、C02、N2和02。在一些實施例中，揮發性雜質包含在標準溫度和壓力下的無機氣體。在一些實施例中，發酵罐廢氣含有含量比異戊二烯的量小至少約2、5、10、50、75或100倍的揮發性雜質(如，其中揮發性雜質包含化合物，例如H20、CO2, CO、N2, CH4, H2和/或O2)。在一些實施例中，發酵罐廢氣的揮發性雜質包含含量比異戊二烯的量小至少約2、5、10、50、75或100倍的一種或多種化合物(如，H20、CO2, CO、N2、CH4、H2和/或O2)。在一些實施例中，非異戊二烯的廢氣部分包含介於約0%至約100% (體積)之間的氧氣，例如介於約0%至約10%、約10%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約60%、約60%至約70%、約70%至約80%、約80%至約90%或約90%至約100% (體積)之間的氧氣。在一些實施例中，非異戊二烯的廢氣部分包含介於約0%至約99 % (體積)的氮氣，例如介於約O %至約10 %、約10 %至約20 %、約20 %至約30 %、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約60%、約60%至約70%、約70%至約80%、約80%至約90%或約90%至約99% (體積)之間的氮氣。在一些實施例中，非異戊二烯的廢氣部分包含介於約0%至約99% (體積)之間的H2O,例如介於約0%至約10%、約10%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%、約40%至約50%、約50%至約60%、約60%至約70%、約70%至約80%、約80%至約90%或約90%至約99% (體積)之間的H20。在一些實施例中，非異戊二烯的廢氣部分包含介於約1%至約50% (體積)之間的CO2，例如介於約I %至約10%、約10%至約20%、約20%至約30%、約30%至約40%或約40%至約50% (體積)之間的CO2。在一些實施例中，發酵罐廢氣的揮發性雜質包含約10至約90、或約20至約80、或約40至約60、或約10至約20、或約20至約30、或約30至約40、或約40至約50、或約50至約60、或約60至約70、或約70至約80、或約80至90、或約90至約99摩爾％的N2。在一些實施例中，揮發性雜質包含約10至約90、或約20至約80、或約40至約60、或約10至約20、或約20至約30、或約30至約40、或約40至約50、或約50至約60、或約60至約70、或約70至約80或約90、或約90至約99摩爾％的二氧化碳。在一些實施例中，揮發性雜質包含約10至約90、或約20至約80、或約40至約60、或約10至約20、或約20至約30、或約30至約40、或約40至約50、或約50至約60、或約60至約70、或約70至約80或約90、或約90至約99摩爾％的一氧化碳。在一些實施例中，揮發性雜質包含約10至約90、或約20至約80、或約40至約60、或約10至約20、或約20至約30、或約30至約40、或約40至約50、或約50至約60、或約60至約70、或約70至約80或約90、或約90至約99、或小於50、或小於40、或小於30、或小於20、或小於10、或小於5、或O、或大於80、或大於90、或大於95摩爾％的O2。在一些實施例中，揮發性雜質包含約10至約90、或約20至約80、或約40至約60、或約10至約20、或約20至約30、或約30至約40、或約40至約50、或約50至約60、或約60至約70、或約70至約80或約90、或約90至約99摩爾％的氫。在一些實施例中，揮發性雜質包含小於約50、或小於約40、或小於約30、或小於約20、或小於約10、或小於約5、或小於約3mol%的甲烷。在一些實施例中，發酵罐廢氣的揮發性雜質包含約25至約80摩爾％的CO2、約45至約99摩爾％的N2,並任選地包含小於約50摩爾％的02。在一些實施例中，揮發性雜質包 含約40至約60摩爾％的0)2、約65至約99摩爾％的N2,並任選地包含小於約25摩爾％的O2。儘管來源於可再生資源的發酵罐廢氣通過發酵以氣相形式存在，但如本文所述，廢氣可以任何相或相的混合物的形式存在，例如完全氣相、部分氣相和部分液相(如冷凝物)或完全液相。在一些實施例中，來源於可再生資源的發酵罐廢氣的至少一部分為氣相。在一些實施例中，來源於可再生資源的發酵罐廢氣的至少一部分為液相(如冷凝物)。在一些實施例中，來源於可再生資源的發酵罐廢氣的至少一部分為固相。在一些實施例中，發酵罐廢氣在用於本文所述方法之前經歷一個或多個純化步驟。在一些實施例中，發酵罐廢氣在用於本文所述方法之前未經歷純化。在一些實施例中，來源於可再生資源的發酵罐廢氣的至少一部分在用於本文所述方法之前被吸附到固體載體上，例如包括二氧化矽和/或活性炭的載體。在一些實施例中，發酵罐廢氣在用於本文所述方法之前與一種或多種溶劑混合。在一些實施例中，發酵罐廢氣在用於本文所述方法之前與一種或多種氣體混合。在本文所述方法的一些實施例中，在接觸第一塔柱中的溶劑之前，降低發酵罐廢氣的溫度。降低發酵罐廢氣的溫度可以有助於一種或多種廢氣組分(如異戊二烯)溶解於溶劑(如，高沸點疏水性溶劑)中。可通過任何合適的方法(如，使用冷卻劑)降低溫度。在一些實施例中，降低發酵罐廢氣的溫度會導致發酵罐廢氣部分或完全冷凝。在一些實施例中，將發酵罐廢氣的溫度降至小於發酵罐中廢氣溫度(°C)的約95%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%或10%中的任一個。在一些實施例中，將發酵罐廢氣的溫度降至低於約 150oC>125oC>100oC>90oC>80oC>70oC>60oC>50oC>45oC>40oC>35oC>30oC>25°C>20°C、15 °C、10°C、5 °C或(TC中的任一個。在一些實施例中，將發酵罐廢氣的溫度降至約O V至約150°C、約(TC至約125°C、約(TC至約100°C、約(TC至約75°C、約(TC至約30°C、約(TC至約20°C、約(TC至約10°C、約(TC至約7. 5°C、或約5°C中的任一個。在本文所述方法的一些實施例中，在接觸第一塔柱中的溶劑之前，增大發酵罐廢氣的壓力。可通過任何合適的裝置(如本領域已知的壓縮系統)增大壓力。增大的壓力可以有助於一種或多種廢氣組分(如異戊二烯)溶解於溶劑(如，高沸點疏水性溶劑)中。在一些實施例中，發酵罐廢氣的壓力增至超過發酵罐中廢氣壓力的約10 %、20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %、90 %或95 %中的任一個(單位為PSIA-磅/平方英寸，絕對壓力)。在一些實施例中，發酵罐廢氣的壓力增至超過約10PSIA、20PSIA、30PSIA、40PSIA、50PSIA、60PSIA、70PSIA、80PSIA、90PSIA、100PSIA、110PSIA、120PSIA、130PSIA、140PSIA 或 150PSIA中的任一個。在一些實施例中，發酵罐廢氣的壓力增至約5PSIA至約150PSIA、約10PSIA至約 100PSIA、約 15PSIA 至約 75PSIA、約 20PSIA 至約 65PSIA、約 25PSIA 至約 60PSIA、約30PSIA至約50PSIA或約35PSIA至約45PSIA中的任一個。分離裝置發酵罐廢氣在到達塔柱之前可以通過一隔離裝置。該隔離裝置可用於防止下遊純化流程影響發酵流程。另外，隔離裝置還可用於為塔柱提供穩定的中間壓力(如，用補充的循環氣體流、新鮮空氣和/或其他添加的氣體，如氮氣)。還可以用隔離裝置收集起泡和夾帶的液體(如培養基)，防止其到達塔柱。在本文所述任一方法的一些實施例中，在發酵罐廢氣與第一塔柱中的溶劑接觸之前，將發酵罐廢氣轉移至隔離裝置(相同或不同的隔離裝·置)。在這些實施例中的某一些中，隔離裝置能夠穩定廢氣壓力。本文所述的方法可以使用任何合適的溶劑。溶劑可以是純溶劑或者兩種或更多種溶劑的混合物。在某些情況下，溶劑能夠吸收發酵罐廢氣中的大部分異戊二烯(或大部分異戊二烯和大部分生物副產物)，並且在相同的條件下不能吸收發酵罐廢氣的大部分揮發性雜質。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑能夠吸收比相同條件下吸收的揮發性雜質多大於約2、5、10、20、50、100、200或500倍的異戊二烯(w/w)。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑只有較低的CO2吸收性(即，如其奧斯特瓦爾德係數所示)。因此，在一些實施例中，溶劑為低二氧化碳吸收性溶劑。如本文所用，除非另外指明，否則「低二氧化碳吸收性溶齊U」意指在130° F和標準壓力下奧斯特瓦爾德係數小於2的溶劑。在一些實施例中，溶劑為在54°C (130° F)和標準壓力下CO2奧斯特瓦爾德係數小於約I. 75、約I. 5、約I. 25、約
I.I或約I. O中的任一個的低二氧化碳吸收性溶劑。溶劑可具有較高的沸點。如本文所用，除非另外指明，否則「高沸點溶劑」意指在Iatm下沸點高於121°C (250° F)的溶劑。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑為在 Iatm 下沸點高於約 121°C (250° F)、高於約 135°C (275° F)、高於約 149°C (300° F)、高於約 163 °C (325 ° F)、高於約 121 °C (350 ° F)、高於約 191 °C (375 ° F)、或高於約204°C(400° F)、或高於約177 °C (420° F)、或高於約232 °C (450 ° F)、或高於約2460C (475° F)的高沸點溶劑。在一些實施例中，溶劑在Iatm下具有約121 °C (250° F)至約 149°C (300° F)、或 135°C (275° F)至約 163°C (325° F)、或約 149°C (300° F)至約 177°C (350° F)、或約 163°C (325° F)至約 149°C (375° F)、或約 135°C (350° F)至約 204°C (400。F)、或約 191°C (375。F)至約 218°C (425。F)、或約 204°C (400。F)至約 232°C (450。F)、或約 218°C (425。F)至約 246°C (475。F)的沸點。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑是相對非極性的。溶劑的極性可以用本領域已知的任何方法測定(如，水溶性、氫鍵電位、介電常數和/或油/水分配係數)。在一些實施例中，溶劑為非極性溶劑。如本文所用，除非另外指明，否則「非極性溶劑」意指在20°C下介電常數小於15的溶劑。在一些實施例中，溶劑為在20°C下介電常數小於約12、或小於約10、或小於約7. 5、或小於約5、或小於約3、或小於約2、或小於約I的非極性溶劑。在一些實施例中，溶劑在標準條件下具有小於約5%、或小於約3%、或小於約2%、或小於約1%、或小於約O. 5 %、或小於約O. 25 %、或小於約O. I %、或小於約O. 05 %、或小於約O. 025%的水中溶解度。本文所述方法中所用的溶劑可以用本領域測得的考立丁醇值(「Kb值」)來表徵。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑具有小於75、或小於50、或小於40、或小於30、或小於20、或小於10的Kb值。在一些實施例中，溶劑具有約10至約40、或約15至約35、或約20至約30、或約23至約27、或約25的Kb值。本文所述方法中所用的溶劑可以用本領域測量的苯胺點來表徵。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑具有高於約52°C (125° F)、或高於約66°C (150° F)、或高於約79°C (175° F)、或高於約91°C (200° F)的苯胺點。在一些實施例中，溶劑具有約 66°C (150。F)至約 121°C (250。F)、或約 79°C (175。F)至約 93°C (200。F)、或約 820C (180。F)至約 91°C (195。F)的苯胺點。本文所述方法中所用的溶劑可以用本領域中測量的運動粘度來表徵。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑在40°C下具有小於約3、或小於約2. 75、或小於約2. 25、或小於約2. O、或小於約I. 75、或小於約I. 5、或小於約I. 25釐沲(cSt)的運動粘度。本文所述方法中所用的溶劑可以用本領域中測量的表面張力來表徵。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑在25°C下具有約15至約35達因/釐米、或約17至約32達因/釐米、或約20至約30達因/釐米、或約23至約27達因/釐米、或約25達因/釐米的表面張力。本文所述方法中所用的溶劑可以用其分子量(或在混合溶劑體系的情況下使用重均分子量)來表徵。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑具有約100至約250、或約125至約225、或約140至約200、或約150至約175的平均分子量。本文所述方法中所用的溶劑可以具有本文所述特性中的任一種或者兩種或更多種的組合。例如，在一些實施例中，本文所述方法中所用的溶劑可以是非極性、高沸點溶劑(即，同時是高沸點溶劑的非極性溶劑)。在一些實施例中，本文所述方法中所用的溶劑可以是非極性、低二氧化碳吸收性溶劑；或低二氧化碳吸收性、高沸點溶劑；或非極性、低二氧化碳吸收性、高沸點溶劑。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑的特徵在於具有高於約1770C (350° F)的沸點、小於約3%的水中溶解度和在54°C (130° F)下小於約I. 25的CO2奧斯特瓦爾德係數。在這些實施例的某一些中，溶劑具有約125至約225的平均分子量。在本文所述方法的其他實施例中，溶劑的特徵在於具有高於約191°C (375° F)的沸點、小於約I %的水中溶解度和在54°C (130° F)下小於約I. I的CO2奧斯特瓦爾德係數。在這些實施例的某一些中，溶劑具有約140至約200的平均分子量。在本文所述方法的一些實施例中，溶劑選自萜烯、石蠟、單環芳烴、多環芳烴或它們的混合物。在一些實施例中，溶劑為石蠟(如，C10-C20石蠟，例如C12-C14蠟)或異鏈烷烴，如上所述。在一些實施例中，溶劑為萜烯。在一些實施例中，溶劑為單環芳烴。在一些實施例中，溶劑為多環芳烴。在一些實施例中，溶劑為Isopar 溶劑(可從埃克森公司(Exxon)商購獲得)或它的等同物，例如基本上類似於表I中所述任何溶劑的溶劑(如溶劑1、2、3、4、5、6、7和/或8)。在一些實施例中，溶劑具有基本上類似於表I中所述任何溶劑的任一種或多種特性(如，溶劑1、2、3、4、5、6、7和/或8)。在一些實施例中，溶劑選自Isopar L (表 I ;溶劑 6)、Isopar H (表 I ;溶劑 4)和 Isopar M(表 I ;溶劑 7)。在一些實施例中，溶劑為Isopar L (表I ;溶劑6)。在一些實施例中，溶劑為IsoparTMH (表I ;溶劑4)。在一些實施例中，溶劑為Isopar M (表I ;溶劑7)。表I
權利要求
1.一種從發酵罐廢氣中純化異戊二烯的方法，包括 將包含異戊二烯、揮發性雜質和生物副產物雜質的發酵罐廢氣與第一塔柱中的溶劑接觸，從而形成 富含異戊二烯的溶液，所述溶液包含所述溶劑、所述廢氣 中存在的大部分所述異戊二烯和大部分所述生物副產物雜質；和 蒸汽，所述蒸汽包含所述廢氣中存在的所述揮發性雜質的一部分； 將富含異戊二烯的溶液從第一塔柱轉移至第二塔柱；和 從所述第二塔柱中的所述富含異戊二烯的溶液汽提異戊二烯，從而形成 貧含異戊二烯的溶液，所述溶液包含所述廢氣中存在的所述生物副產物雜質的一部分；和 純化的異戊二烯組合物。
2.根據權利要求I所述的方法，其中所述廢氣為生物異戊二烯組合物。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其中所述揮發性雜質包含選自H20、CO2,N2, H2、CO和O2的一種化合物。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述揮發性雜質包含H20、CO2和N2。
5.根據權利要求3所述的方法，其中所述揮發性雜質包含約25至約80摩爾％的C02、約45至約99摩爾％的N2,並任選地包含小於約50摩爾％的02。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述揮發性雜質包含約40至約60摩爾％的C02、約65至約99摩爾％的N2和小於約25摩爾％的02。
7.根據權利要求I所述的方法,其中所述生物副產物雜質包含極性雜質。
8.根據權利要求I所述的方法，其中所述生物副產物雜質包含選自下列的化合物乙醇、丙酮、甲醇、乙醛、甲基丙烯醛、甲基乙烯基酮、3-甲基呋喃、2-甲基-2-乙烯基環氧乙烷、順式-和反式-3-甲基-1，3-戊二烯、C5異戊烯醇(如3-甲基-3- 丁烯-I-醇或3-甲基-2-丁烯-I-醇)、2_庚酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2，4，5-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡嗪、香茅醛、甲硫醇、乙酸甲酯、I-丙醇、雙乙醯、2-丁酮、2-甲基-3-丁烯-2-醇、乙酸乙酯、2-甲基-I-丙醇、3-甲基-I-正丁醛、3-甲基-2-丁酮、I-丁醇、2-戊酮、3-甲基_1_ 丁醇、異丁酸乙酯、3-甲基-2- 丁烯醛、乙酸丁酯、3-甲基乙酸丁酯、3-甲基-3- 丁烯-I-基乙酸酷、3_甲基_2_ 丁烯-I-基乙酸酷、(E) -3, 7_ 二甲基-I, 3，6_羊二烯、(Z) -3, 7- 二甲基-1，3，6_ 辛三烯、(E，E)-3，7，ll-三甲基-1，3，6，10-十二烷四烯、(E)-7，11-二甲基-3-亞甲基-1,6,10-十二燒二烯、3-己烯-I-醇、3-己烯-I-基乙酸酯、朽1樣烯、香葉醇(反式-3,7-二甲基-2，6-辛二烯-I-醇)和香茅醇(3，7-二甲基-6-辛烯-I-醇)。
9.根據權利要求I所述的方法，其中在所述廢氣中，相對於所述異戊二烯的量，所述生物副產物雜質的量大於約O. 01% (w/w) O
10.根據權利要求9所述的方法，其中在所述廢氣中，相對於所述異戊二烯的量，所述生物副產物雜質的量大於約O. 05% (w/w) O
11.根據權利要求I所述的方法，其中所述溶劑為非極性高沸點溶劑。
12.根據權利要求I所述的方法，其中所述溶劑具有大於約177°C的沸點。
13.根據權利要求12所述的方法，其中所述溶劑具有大於約191°C的沸點。
14.根據權利要求I所述的方法，其中所述溶劑在54°C下具有小於約I.25的CO2奧斯特瓦爾德係數。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述溶劑在54°C下具有小於約I.I的CO2奧斯特瓦爾德係數。
16.根據權利要求I所述的方法，其中所述溶劑具有小於約50的考立丁醇值。
17.根據權利要求16所述的方法，其中所述溶劑具有約20至約30的考立丁醇值。
18.根據權利要求17所述的方法，其中所述溶劑具有約23至約27的考立丁醇值。
19.根據權利要求I所述的方法，其中所述溶劑具有大於約66°C的苯胺點。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述溶劑具有約79°C至約93°C的苯胺點。
21.根據權利要求I所述的方法，其中所述溶劑在40°C下具有小於約2.5釐沲(cSt)的運動粘度。
22.根據權利要求21所述的方法，其中所述溶劑在40°C下具有小於約I.75釐沲(cSt)的運動粘度。
23.根據權利要求I所述的方法，其中所述溶劑在25°C下具有約20至30達因/釐米的表面張力。
24.根據權利要求23所述的方法，其中所述溶劑在25°C下具有約23至27達因/釐米的表面張力。
25.根據權利要求I所述的方法，其中所述溶劑具有約125至約225的平均分子量。
26.根據權利要求25所述的方法，其中所述溶劑具有約140至約200的平均分子量。
27.根據權利要求I所述的方法，其中所述溶劑選自萜烯、石蠟、單環芳烴、多環芳烴以及它們的混合物。
28.根據權利要求27所述的方法，其中所述溶劑為石蠟。
29.根據權利要求28所述的方法，其中所述溶劑為C10-C20蠟。
30.根據權利要求29所述的方法，其中所述溶劑為C12-C14蠟或異鏈烷烴。
31.根據權利要求29所述的方法,其中所述溶劑選自Isopar L、Isopar H和Isopar Μ。
32.根據權利要求31所述的方法，其中所述溶劑為Isopar L。
33.根據權利要求I所述的方法，其中所述溶劑還包含聚合抑制劑。
34.根據權利要求33所述的方法，其中所述聚合抑制劑選自2，2，6，6_四甲基哌啶I-氧基(TEMPO) ;4-羥基-2，2，6，6-四甲基哌啶I-氧基(TEMPOL);雙(I-氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯(橋聯的TEMPO);和叔丁基兒茶酚。
35.根據權利要求33所述的方法，其中相對於所述異戊二烯的濃度，所述聚合抑制劑的濃度為約0. 001%至約0. 1% (w/w)。
36.根據權利要求I所述的方法，還包括在接觸所述第一塔柱中的所述溶劑之前降低所述發酵罐廢氣的溫度。
37.根據權利要求I所述的方法，還包括在所述發酵罐廢氣與所述第一塔柱中的所述溶劑接觸之前，將所述發酵罐廢氣轉移到一個隔離裝置中，從而穩定所述廢氣的壓力。
38.根據權利要求I所述的方法，還包括在接觸所述第一塔柱中的所述溶劑之前至少部分地冷凝所述發酵罐廢氣。
39.根據權利要求I所述的方法，其中將所述發酵罐廢氣與第一塔柱中的溶劑接觸包括從所述第一塔柱的底部提供汽提蒸汽。
40.根據權利要求39所述的方法，其中將來自所述第一塔柱的料流加熱至大於約66°C的溫度。
41.根據權利要求40所述的方法，其中將來自所述第一塔柱的料流加熱至大於約93°C的溫度。
42.根據權利要求41所述的方法，其中將來自所述第一塔柱的料流加熱至約93°C至約135°C範圍內的溫度。
43.根據權利要求42所述的方法，其中將來自所述第一塔柱的料流加熱至約110°C至約121°C範圍內的溫度。
44.根據權利要求I所述的方法，其中所述發酵罐廢氣與第一塔柱中溶劑的所述接觸還包括向所述第一塔柱添加水蒸汽。
45.根據權利要求I所述的方法，其中從所述第二塔柱的所述富含異戊二烯的溶液中進行的所述異戊二烯汽提包括向所述第二塔柱添加水蒸汽。
46.根據權利要求I所述的方法，還包括 純化貧含異戊二烯的溶液，以除去大部分生物副產物雜質；和 將所述貧含異戊二烯的溶液轉移到所述第一塔柱再使用。
47.根據權利要求46所述的方法，其中純化所述貧含異戊二烯的溶液包括用吸附系統處理所述貧含異戊二烯的溶液。
48.根據權利要求47所述的方法，其中所述吸附系統包含活性炭、氧化鋁、二氧化矽、Selexsorb 或分子篩。
49.根據權利要求46所述的方法，其中所述吸附系統包含二氧化矽。
50.根據權利要求46所述的方法，其中純化所述貧含異戊二烯的溶液包括蒸餾。
51.根據權利要求46所述的方法，其中純化所述貧含異戊二烯的溶液包括液-液萃取。
52.根據權利要求I所述的方法，還包括在除去大部分所述生物副產物雜質之前降低所述貧含異戊二烯的溶液的溫度。
53.根據權利要求52所述的方法，其中將所述貧含異戊二烯的溶液的溫度降至低於約66 °C的溫度。
54.根據權利要求53所述的方法，其中將所述貧含異戊二烯的溶液的溫度降至低於約38 °C的溫度。
55.根據權利要求54所述的方法，其中將所述貧含異戊二烯的溶液的溫度降至低於約24 °C的溫度。
56.根據權利要求I所述的方法，還包括進一步純化所述純化的異戊二烯組合物。
57.根據權利要求56所述的方法，其中進一步純化所述純化的異戊二烯組合物包括蒸懼。
58.根據權利要求57所述的方法，其中在將所述純化的異戊二烯組合物從所述第二塔柱轉移到回流冷凝器之後進行所述蒸餾。
59.根據權利要求56所述的方法，其中進一步純化所述純化的異戊二烯組合物包括用吸附系統處理所述純化的異戊二烯組合物。
60.根據權利要求59所述的方法，其中所述吸附系統包含活性炭、氧化鋁、二氧化矽或Selexsorl)ti;。
61.根據權利要求60所述的方法，其中所述吸附系統包含二氧化矽。
62.根據權利要求I所述的方法，還包括從所述蒸汽中除去所述異戊二烯的一部分。
63.根據權利要求62所述的方法，其中除去所述異戊二烯的一部分包括用吸附系統處理所述蒸汽。
64.根據權利要求63所述的方法，其中所述吸附系統包含活性炭、氧化鋁、二氧化矽或Selexsorh0i ο
65.根據權利要求64所述的方法，其中所述吸附系統包含活性炭。
66.根據權利要求I所述的方法，其中在大於大氣壓的壓力下向所述第一塔柱提供所述發酵罐廢氣。
67.根據權利要求I所述的方法，其中所述純化的異戊二烯組合物具有大於約90%的純度。
68.根據權利要求67所述的方法，其中所述純化的異戊二烯組合物具有大於約95%的純度。
69.根據權利要求68所述的方法，其中所述純化的異戊二烯組合物具有大於約99%的純度。
70.根據權利要求I所述的方法，其中相對於所述發酵罐廢氣的生物副產物雜質的量，所述純化的異戊二烯組合物包含小於約25%的生物副產物雜質。
71.根據權利要求70所述的方法，其中相對於所述發酵罐廢氣的生物副產物雜質的量，所述純化的異戊二烯組合物包含小於約10%的生物副產物雜質。
72.根據權利要求71所述的方法，其中相對於所述發酵罐廢氣的生物副產物雜質的量，所述純化的異戊二烯組合物包含小於約5%的生物副產物雜質。
73.根據權利要求I所述的方法，其中相對於所述發酵罐廢氣的揮發性雜質的量，所述純化的異戊二烯組合物包含小於約25%的揮發性雜質。
74.根據權利要求73所述的方法，其中相對於所述發酵罐廢氣的揮發性雜質的量，所述純化的異戊二烯組合物包含小於約10%的揮發性雜質。
75.根據權利要求74所述的方法，其中相對於所述發酵罐廢氣的揮發性雜質的量，所述純化的異戊二烯組合物包含小於約5%的揮發性雜質。
76.一種由根據權利要求I所述的方法製備的純化的異戊二烯組合物。
77.根據權利要求59所述的方法，其中所述吸附系統包含活性炭、氧化鋁、二氧化矽、Seexsorb_ 或分子篩，並適於吸附二甲基二硫醚。
78.根據權利要求56所述的方法，其中所述進一步純化包括將所述純化的異戊二烯組合物與水或鹼和水接觸。
79.根據權利要求78所述的方法，其中所述鹼和水中的所述鹼的濃度為約10重量％。
80.根據權利要求I所述的方法，還包括從所述貧含異戊二烯的溶液中萃取甲醇、丙酮或乙酸甲酯中的至少一種。
81.一種包含異戊二烯和生物副產物雜質的組合物，其中所述生物副產物雜質包含C5烴，並且其中相對於C5烴的重量，具有大於約99. 94%的異戊二烯(w/w)，以及相對於所述異戊二烯的重量，具有小於約O. 05%的生物副產物(w/w)。
82.根據權利要求81所述的組合物，其中所述生物副產物雜質包含選自下列的一種或多種化合物2_庚酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2，4，5-三甲基吡啶、2，3，5-三甲基吡嗪、香茅醛、乙醛、甲硫醇、乙酸甲酯、I-丙醇、雙乙醯、2-丁酮、2-甲基-3-丁烯-2-醇、乙酸乙酯、2-甲基-I-丙醇、3-甲基-I-正丁醛、3-甲基-2- 丁酮、I- 丁醇、2-戊酮、3-甲基-I- 丁醇、異丁酸乙酯、3-甲基-2-丁烯醛、乙酸丁酯、3-甲基乙酸丁酯、3-甲基-3-丁-I-烯乙酸酷、3_ 甲基 _2_ 丁 -I-稀乙酸酷、(E) -3, 7_ 二甲基-I, 3，6_ 羊二烯、(Z) -3, 7- 二甲基-I, 3,6-辛三烯、(E，E)-3，7，ll-三甲基-1，3，6，10-十二烷四烯和(E)-7，11-二甲基-3-亞甲基-1，6，10-十二烷三烯。
83.根據權利要求81所述的組合物，相對於所述組合物的重量，還包含小於約5%的揮發性雜質。
84.根據權利要求81所述的組合物，其中相對於所述組合物的重量，所述組合物包含大於約95%的異戊二烯。
全文摘要
本發明涉及用於純化異戊二烯，例如從發酵罐廢氣中純化生物異戊二烯組合物的方法和設備。所述設備包括處理所述發酵罐廢氣的兩個塔柱，其中所述發酵罐廢氣包含異戊二烯和多種雜質。在所述第一塔柱中，將溶劑加入所述廢氣中，並從所述第二塔柱中的所述溶劑汽提所述異戊二烯。還提供了下遊的進一步純化流程。還提供了所得的純化的異戊二烯組合物。
文檔編號B01D11/00GK102884028SQ201080064167
公開日2013年1月16日 申請日期2010年12月15日 優先權日2009年12月18日
發明者F·J·費赫爾, J·K·坎, J·C·麥考利夫, T·F·麥卡爾, S·羅德瓦爾德, T·A·薩博, T·H·翁, C·D·普勒茨, L·J·皮克特 申請人:丹尼斯科美國公司, 固特異輪胎和橡膠公司