從可再生資源製備直鏈二元羧酸的方法

2023-05-30 10:14:21

專利名稱：從可再生資源製備直鏈二元羧酸的方法
技術領域：
本發明涉及生產直鏈二元羧酸的方法。
背景技術：
羧酸尤其是長鏈二元羧酸是在聚合物、粘合劑、香料和抗生素的生產中使用的商業上重要的產品。HO(O)C(CH2)mC(O)OH(其中m = 7至16)形式的脂族二元羧酸被用作聚合物中間體，例如作為尼龍或聚酯產品中的共聚單體。儘管存在從石油化學原料合成長鏈直鏈二元羧酸的化學途徑，但這樣的合成是複雜的，並且得到的混合物包含鏈長較短的二元羧酸。因此，要獲得用於聚合物所需的純度的二元羧酸，大量的純化步驟是必需的。二元羧酸的生產還可以通過用烷烴或脂肪酸作為碳源，用多種微生物，例如酵母發酵來進行。烷烴或脂肪酸可從石油原料獲得。高成本並且環境影響面積增大的世界化石燃料和有限石油儲備已使得對可再生燃料源的關注增加。可再生資源包括用於汽車的源自玉米和糖的乙醇，以及用作柴油燃料的植物油。對柴油燃料領域的研究包括兩個主要方面生物柴油和綠色柴油。對具有與石化基聚合物相似的或更好的性能特徵的可再生的生物基聚合物的需求，加上化石原料越來越高的價格，使用於從可再生的原料生產直鏈長鏈二元羧酸的方法的開發成為高度合乎期望的。不僅如此，期望一種經濟的、基於生物的生產直鏈長鏈二元羧酸的方法，所述方法使廢棄物最小化並最大化可再生原料的生產用途。發明概述本發明涉及用於從可再生資源生產直鏈二元羧酸的方法。通過脂肪酸或脂肪酸酯的加氫處理獲得的ci(l、C12, C14, C16或C18鏈長的直鏈烴，被發酵為與所述烴具有相同碳鏈長度的直鏈二元羧酸。剩餘的烴可被用作柴油燃料或被用於生產柴油燃料。本文在一個或多個具體實施方案的上下文中描述了本發明的某些方法的特徵，所述實施方案結合了各種此類特徵。然而本發明的範圍不限於任何具體實施方案中的僅某些特徵的描述，並且本發明還包括(1)少於任何所述實施方案的所有特徵的子組合，所述子組合的特徵可在於不存在形成子組合所省略的特徵；( 每一個特徵獨立地被包括在任何所述實施方案的組合中；和C3)通過僅將兩個或更多個所述實施方案中選定的特徵進行分組，任選地與本文別處所公開的其他特徵一起所形成的其他的特徵組合。本文方法中的一些具體實施方案如下本文的一個可供選擇的實施方案涉及從可再生資源生產C1(1、C12、C14、C16或C18鏈長的直鏈二元羧酸。在加氫處理反應條件下，給料(所述給料為可再生資源)與催化劑接觸， 以生產具有至少為5 1的偶數碳烴與奇數碳烴的比率並且包含C1(I、C12、C14、C16或C18鏈長的直鏈烴的烴產物。然後，具有所期望的二酸產物的碳鏈長度的直鏈烴被發酵為相應碳鏈
4長度的直鏈二元羧酸。殘餘的烴產物可被用作柴油燃料或用作添加劑與石油柴油混合。適當的給料的實例包括但不限於脂肪酸、來源於甘油三酯的脂肪酸的酯、植物油、以及動物油。催化劑包含氧化物、鉬和一種或多種選自鎳、鈷、以及它們的混合物的活潑金屬。在本發明的一個可供選擇的實施方案中，所提供的方法包括(a)提供給料，所述給料為可再生資源；(b)使所述給料在氫氣的存在下與催化劑接觸，以生產具有至少為5 1的偶數碳烷烴與奇數碳烷烴的比率並且包含Cn鏈長的直鏈烷烴的烴產物；和(c)使所述Cn鏈長的直鏈烷烴發酵為Cn鏈長的直鏈二元羧酸；其中η = 10、12、14、16或18 ；並且所述催化劑包含氧化物、鉬和一種或多種選自鎳、鈷、以及它們的混合物的活潑金屬；並且所述催化劑為硫化形式。在本發明所提供的方法的另一個可供選擇的實施方案中，所述給料可在氫氣的存在下在約250°C至約425 °C的溫度和約500psig至約2500psig(約3450kPa至約 17, 250kPa))的壓力下與催化劑接觸。在本發明所提供的方法的另一個可供選擇的實施方案中，所述給料為(a)來源於植物和/或動物並且包含一種或多種游離脂肪酸和/或一種或多種甘油三酯的油，所述油包含至少約5摩爾％的Cn鏈長的直鏈脂肪酸，和/或至少約5摩爾％ 的來源於Cn鏈長的直鏈脂肪酸的甘油三酯；(b)來源於甘油三酯的脂肪酸的烷基酯，所述酯包含至少約5摩爾％的Cn鏈長的直鏈脂肪酸的酯；或者(c)它們的混合物。在本發明所提供的方法的另一個可供選擇的實施方案中，所述給料為包含至少約 5摩爾％的Cn鏈長的直鏈脂肪酸的油。在一個實施方案中，所述脂肪酸選自月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、或它們的組合。在另一個實施方案中，所述給料為選自椰子油、棕櫚仁油、棕櫚油、油菜籽油、卡諾拉(canola)油、大豆油、棉籽油、或它們的組合的植物油。在另一個實施方案中，所述給料包含家禽脂肪、黃油脂(yellow grease)、牛油、或它們的組合。在另一個實施方案中，所述給料為來源於甘油三酯的脂肪酸的酯，所述酯包含至少約5摩爾％的Cn 鏈長的直鏈脂肪酸的酯；在另一個實施方案中，所述酯為甲酯。在本方法的另一個實施方案中，所述給料為從生物柴油或綠色柴油加工獲得的可再生資源。在本發明所提供的方法的另一個可供選擇的實施方案中，所述烴產物具有至少為 10 1的偶數碳烷烴與奇數碳烷烴的比率。在另一個實施方案中，η =12、14或16。在另一個實施方案中，所述溫度為約275°C至約400°C。在另一個實施方案中，所述溫度為約300°C 至約375°C。在另一個實施方案中，所述壓力為約IOOOpsig至約2000psig(約7000kPa至約13，900kPa)。在另一個實施方案中，所述催化劑中金屬的濃度為按所述催化劑的總重量計0. 1至90重量百分比。在另一個實施方案中，所述催化劑中金屬的濃度為0. 5至60重量百分比。在另一個可供選擇的實施方案中，本文所提供的方法還包括從所述烴產物中分離 Cn鏈長的直鏈烷烴的至少一部分和將殘餘的烴產物的至少一部分用作燃料。在另一個實施方案中，η = 10。在另一個實施方案中，η = 12。在另一個實施方案中，η = 14。在另一個實施方案中，η = 16。在另一個實施方案中，η = 18。在本文所提供的方法的另一個可供選擇的實施方案中，標識為ATCC 74431的轉化的麥芽糖假絲酵母(Candida maltosa)菌株 SW81/82被用於發酵中。在另一個實施方案中，標識為ATCC 74430的轉化的麥芽糖假絲酵母菌株SW84/87.2被用於發酵中。在另一個實施方案中，標識為ATCC 74409的轉化的巴斯德畢赤酵母(Pichia pastoris)菌株SW64/65被用於發酵中。在本方法的另一個實施方案中，η = 12,14 或 16。本文所公開的本發明包括製備二元羧酸的方法、二元羧酸可轉化成的產物的製備方法、此類方法的使用、以及通過此類方法獲得的和可獲得的產物。因此，在另一個可供選擇的實施方案中，本文所提供的方法還包括聚合步驟以從如本文所提供的二元羧酸製備聚合物，例如尼龍或聚酯。本文已發現，為了使直鏈長鏈烷烴向二元羧酸的有利的發酵成為可能，製備高純度的直鏈烷烴而不依賴於用以除去支鏈烷烴異構體的萃取分離方法是合乎期望的。序列描述下列序列符合37C. F. R. 1. 821-1. 825( 「對含有核酸序列和/或胺基酸序列公開的專利申請的要求一序列規則」)並且符合世界智慧財產權組織(WIPO)標準ST. 25(1998)和 EPO和PCT的序列表要求(規則5. 2和49. 5 (a-bis)，以及行政性指示的208節和附錄C)。 用於核苷酸和胺基酸序列數據的符號和格式遵循在37C. F. R. § 1. 822中所列出的規定。
:1表示麥芽糖假絲酵母細胞色素P450單氧酶Alkl-A基因的核苷酸序2表示麥芽糖假絲酵母細胞色素P450單氧酶Alk2-A基因的核苷酸序3表示麥芽糖假絲酵母細胞色素P450單氧酶Alk3-A基因的核苷酸序4表示麥芽糖假絲酵母細胞色素P450單氧酶Alk4-A基因的核苷酸序5表示麥芽糖假絲酵母細胞色素P450單氧酶Alk5-A基因的核苷酸序6表示麥芽糖假絲酵母細胞色素P450單氧酶AlM-A基因的核苷酸序7表示麥芽糖假絲酵母細胞色素P450單氧酶Alk7基因的核苷酸序列。 :8表示麥芽糖假絲酵母細胞色素P450單氧酶AlkS基因的核苷酸序列。 9表示麥芽糖假絲酵母細胞色素P450還原酶基因的核苷酸序列。發明詳述在本專利申請的主題描述中，對於多次用於說明書中某些術語提供了下列定義結構如本文所用，術語「烴」是指僅由碳和氫原子組成的化合物。如本文所用，術語「烷烴」是指飽和的烴一僅由碳和氫原子組成並且僅包含單鍵的化合物。如本文所用，術語「石蠟」是指直鏈(普通)烷烴。如本文所用，術語「烴產物」是指通過在氫氣的存在下在下文所討論的反應條件下SEQIDNO列。
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6使給料與催化劑接觸而獲得的產物。所述烴產物具有至少為51的偶數碳烷烴與奇數碳烷烴的比率並且包含Cn鏈長的直鏈烷烴，其中η = 10、12、14、16或18。如本文所用，術語「殘餘的烴產物」是指以對於向相同Cn鏈長的直鏈二元羧酸的發酵足夠的純度分離Cn烷烴之後，所剩餘的烴產物的總的部分。例如，當通過蒸餾將所期望的Cn烷烴從烴產物分離後，餾出液餾分和蒸餾殘餘物被稱為殘餘的烴產物，所述餾出液餾分和蒸餾殘餘物不包含純度足以向相同Cn鏈長的直鏈二元羧酸發酵的期望Cn烷烴。如本文所用，術語「直鏈二元羧酸」是指HO (0) C (CH2)mC (0) OH形式的無支鏈的二元羧酸，其中m表示亞甲基單元的數量。此類化合物也被稱為二元羧酸。術語「(；鏈長的直鏈二元羧酸」是指具有的包括末端羧基的碳原子在內的總碳原子數量為η的無支鏈的二元羧酸，其中 η = 10、12、14、16 或 18。η的值(η = 10、12、14、16或18)表示其所指的化學品(例如脂肪酸、烷烴、或二
元羧酸)的碳鏈長度。本文所公開的製備Cn鏈長的直鏈二元羧酸的方法提供了高純度的、 基本上不含具有其他鏈長的二元羧酸的二元羧酸。預期從其中製備所述二元羧酸的給料和烴產物可包含一種以上的Cn鏈長的脂肪酸或烷烴，並且預期所公開的方法能夠分別地提供一種以上的Cn鏈長的二元羧酸。例如，給料可包含C12和C14脂肪酸並可被加氫處理為包含 C12和C14烷烴的烴產物，所述C12和C14烷烴可被分離並各自被發酵為C12和C14 二元羧酸。如本文所用，術語「Cn鏈長的直鏈二元羧酸，其中η = 10」，也被稱為Cltl 二元羧酸， 是指皮脂酸，其也被稱為癸二酸或1，8-辛二甲酸。如本文所用，術語「Cn鏈長的直鏈二元羧酸，其中η = 12」，也被稱為C12 二元羧酸， 是指1，12-十二烷二酸，其也被稱為1，10-癸二羧酸。如本文所用，術語「Cn鏈長的直鏈二元羧酸，其中η = 14」，也被稱為Cw 二元羧酸， 是指十四烷二酸，其也被稱為1，12-十二烷二羧酸。如本文所用，術語「Cn鏈長的直鏈二元羧酸，其中η = 16」，也被稱為C16 二元羧酸， 是指十六烷-1，16- 二酸，其也被稱為1，14-十四烷二羧酸或十六碳二酸。如本文所用，術語「Cn鏈長的直鏈二元羧酸，其中η = 18」，也被稱為C18 二元羧酸， 是指十八烷-1，18- 二酸，其也被稱為1，16-十六烷二羧酸。如本文所用，術語「脂肪酸」是指具有無支鏈的脂族尾巴或鏈的一元羧酸。術語「Cn 鏈長的直鏈羧酸」是指具有的總的碳原子(包括末端羧基的碳原子)數量為η的無支鏈的羧酸。脂肪酸在動物或植物的脂肪、油或蠟中來源於或包含於酯化的形式。天然脂肪酸通常具有4至觀個碳原子的鏈長。脂肪酸能夠與其他分子結合，例如在甘油三酯中。如本文所用，「游離脂肪酸」是指未與其他分子結合的脂肪酸。例如，當甘油三酯分解為其組分(脂肪酸和甘油)時，即獲得游離脂肪酸。如本文所用，術語「Cn鏈長的直鏈脂肪酸，其中η = 10」，也被稱為Cltl脂肪酸，是指癸酸，也被稱為羊蠟酸。如本文所用，術語「Cn鏈長的直鏈脂肪酸，其中η = 12」，也被稱為C12脂肪酸，是指十二烷酸，也被稱為月桂酸。如本文所用，術語「Cn鏈長的直鏈脂肪酸，其中η = 14」，也被稱為C14脂肪酸，是指十四烷酸，也被稱為肉豆蔻酸。如本文所用，術語「Cn鏈長的直鏈脂肪酸，其中η = 16」，也被稱為C16脂肪酸，是指十六烷酸，也被稱為棕櫚酸。如本文所用，術語「Cn鏈長的直鏈脂肪酸，其中η = 18」，也被稱為C18脂肪酸，是指十八烷酸，也被稱為硬脂酸。如本文所用，術語「甘油三酯」是指通過甘油分子與三個脂肪酸的酯化作用形成的甘油酯。上述三個脂肪酸可以是全部不同的、全部相同的、或僅兩個是相同的。甘油三酯是植物油和動物脂的主要組分。如本文所用，術語「牛油」是指動物脂並且包括羊脂肪、牛脂肪、和豬脂肪(豬油)。
如本文所用，術語「家禽脂肪」是指從家禽獲得的動物脂。如本文所用，術語「黃油脂」是指廢棄植物油，其能夠從例如馬鈴薯加工廠、零食工廠、和快餐店的油炸器獲得。如本文所用，術語「綠色柴油」是指來自可再生資源的柴油。綠色柴油的獲得涉及通過加氫脫氧作用(HDO)，將甘油三酯中的脂肪酸轉化成直鏈烷烴。甘油三酯主鏈被轉化成丙烷並且分離出來。綠色柴油自身可用作燃料，或用作與得自石油給料(石油柴油)的柴油的混合物，而幾乎不需要或完全不需要改造發動機並且可在目前提煉原油的精煉廠中進行加工。目前的方法涉及多個步驟，包括加氫脫氧作用、加氫異構化、和/或加氫裂化，以獲得具有與石油柴油的特性相當的特性的綠色柴油燃料。如本文所用，「ATCC」是指位於 10801 University Boulevard, Manassas, VA 20110-2209 U. S. Α.的國際保藏機構美國典型培養物保藏中心(American Type Culture Collection)。「ATCC號」是指保藏於ATCC的培養物的登錄號。巴斯德畢赤酵母SW64/65，標識為ATCC號74409，被表徵為當被甲醇的存在誘導時，具有產生活性的烷烴細胞色素P450s的能力的巴斯德畢赤酵母菌株，其中所述烷烴細胞色素P450s將使C6至C22烷烴轉化為相應的一元酸和二酸。麥芽糖假絲酵母SW81/82，標識為ATCC號74431，被表徵為不在C6至C22烷烴或一元脂肪酸上生長，但具有在適當的碳源和能源如甘油的存在下從C6至C22 —元酸或烷烴生產二酸的能力的麥芽糖假絲酵母。該菌株包含被破壞的P0X4基因，並且其他的營養缺陷型標記被移除。該菌株是β-氧化阻斷的。麥芽糖假絲酵母SW 84/87. 2，標識為ATCC號74430，被表徵為不在C6至C22烷烴或一元脂肪酸上生長，但具有在適當的碳源和能源如甘油的存在下從C6至C22 —元酸或烷烴生產二酸的能力的麥芽糖假絲酵母。此外，SW84/87. 2在大於5g/L的濃度葡萄糖的存在下不具有將C6至C22烷烴或一元酸氧化為二酸的能力。該菌株表達增強的烷烴羥化活性， 並且包含被破壞的P0X4基因。如本文所用，「還原型煙醯胺-腺嘌呤二核苷酸」被縮寫為NADH。如本文所用，「還原型煙醯胺-腺嘌呤二核苷酸磷酸」被縮寫為NADPH。如本文所用，「麥芽糖假絲酵母IAM12247細胞色素P450Alkl-A基因」被縮寫為 Alkl-A。如本文所用，「麥芽糖假絲酵母IAM12247細胞色素P450Alk3-A基因」被縮寫為 Alk3-A。如本文所用，「麥芽糖假絲酵母細胞色素P450-NADPH還原酶基因」被縮寫為P450 還原酶或CPR。6/29 頁如本文所用，「麥芽糖假絲酵母醯基CoA基因」被縮寫為P0X4。如本文所用，「編碼乳清苷-5'-單磷酸脫羧酶的麥芽糖假絲酵母IAM12M7URA3 基因」被縮寫為URA3。如本文所用，「磷酸甘油激酶」被縮寫為PGK。如本文所用，「醇氧化酶I，，被縮寫為AOXl。如本文所用，「氣相色譜分析」被縮寫為GC。如本文所用，「聚合酶鏈反應」被縮寫為PCR。如本文所用，「自主複製序列」被縮寫為ARS。術語「遺傳工程的」是指遺傳物質的新的組合通過以任何方式在細胞外產生或來源於胞外的核酸分子向任何病毒、細菌質粒或其他的載體體系的插入而形成，從而允許上述遺傳物質的新的組合向宿主生物內的整合，在宿主生物內，上述遺傳物質的新的組合得到增殖和表達以改變所述宿主生物的表型。術語「轉化」指在其中核酸片段被轉移至宿主生物的基因組內導致基因穩定遺傳的基因工程。包含被轉移的核酸片段的宿主生物被稱為「轉基因」或「轉化的」生物體或者轉化體。術語「核酸」是指存在於活細胞內的高分子量的複雜化合物，其基本單位是通過磷酸橋連接在一起的核苷酸。核酸被分為兩種類型核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。「分離的核酸片段」是RNA或DNA的聚合物，它是單鏈或雙鏈的，任選地包含合成的、非天然的或改變的核苷酸鹼基。DNA聚合物形式的分離的核酸片段可由cDNA、基因組 DNA或合成DNA的一個或多個片段構成。術語「細胞色素P450」是指在多種不同的生物的羥化反應中有活性並且是細胞色素P450羥化體系的組分的廣泛分布的單氧酶。術語「細胞色素P450還原酶」是指在多種不同的生物的羥化反應中有活性並且是細胞色素P450羥化體系的組分的廣泛分布的還原酶。術語「阻斷的β-氧化途徑」和「β阻斷」是指有效地滅活醯基-CoA氧化酶(野生型β-氧化途徑的第一個酶)的基因破壞。「改變的水平」是指以量或比率計，生物中基因產物的生產不同於正常的、野生型的、或非轉化的生物的生產。生產可被更具體地描述為相對於正常的、野生型的、非轉化的生物的對應生產是「提高的」或「降低的」。術語「提高的」是指在初始的觀測或功能之上的改進或提高。提高的烷烴羥化活性與編碼細胞色素Ρ450單氧酶和/或細胞色素P450-NADPH還原酶的基因的至少一個附加的拷貝(相對於野生型)相關聯。術語「盒」和「基因盒」是指被在體外有意地連接或結合為獨特構造的多種核苷酸序列。「表達盒」具體而言包括啟動子片段、針對選定的基因產物的DNA序列和轉錄終止子。術語「質粒」和「克隆載體」是指通常攜帶有不屬於細胞中心代謝的部分的基因的染色體外元件，並且常常是環狀雙鏈DNA分子的形式。此類元件可以是自主複製序列、基因組整合序列、噬菌體序列、線性的或環狀的、單鏈或雙鏈的DNA或RNA，來源於任何來源。術語「自主複製序列」是指具有允許質粒在酵母中自主複製的能力的染色體序列。術語「表達」指源於本發明核酸片段的有義RNA(mRNA)或反義RNA的轉錄和穩定
9積聚。表達還可指mRNA向多肽的翻譯。「超表達」是指基因產物在轉基因生物體內超過了在正常的或非轉化的生物體內的生產水平的生產。「共抑制」是指有義RNA轉錄物的生產能夠抑制相同的或基本上相似的外源或內源基因的表達(U. S. 5，231，020)。術語「突變」是指導致該生物體的遺傳特徵發生改變的生物體DNA的化學變化。表現出這樣的改變的特徵的菌株被稱為「突變體」。術語「寡核苷酸引物」是指與單鏈的模板寡核苷酸的區域鹼基配對的短的寡核苷酸。引物對於DNA聚合酶用以通過單鏈DNA進行互補鏈合成的起始點的形成是必需的。術語「限制性酶」和「限制性內切酶」是指催化雙鏈DNA中的特異性核苷酸序列內的水解裂解的酶。術語「直鏈烴」是指在碳主鏈中包含0、1或2個雙鍵的、C6至C22碳原子數的脂族烴、脂肪酸、和脂肪酸的酯。此外，該術語包括末端碳原子之一已被苯基基團取代的任何上述直鏈化合物。具體的優選的烴是壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、 十六烷、十七烷、十八烷或任何相應的一元羧酸。優選的是C12-C14烷烴。十二烷是尤其優選的。術語「烷烴羥化活性」是指生物體如酵母利用細胞色素P450羥化體系對直鏈烴的末端甲基進行酶式羥化的能力。術語「細胞色素P450羥化體系」是指至少由下列三種生物學組分組成的羥化體系1)細胞色素P450單氧酶，2)細胞色素P450-NADPH還原酶和3)還原型煙醯胺-腺嘌呤二核苷酸(NADH)或還原型煙醯胺-腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)。「基因」是指編碼特定蛋白質的核酸片段，包括在編碼序列之前(5'非編碼序列) 和之後(3'非編碼序列)的調控序列。「天然基因」是指與其自身調控序列一起天然存在的基因。「嵌合基因」是指天然基因之外的任何基因，其包含並非天然地一起存在的調控序列和編碼序列。因此，嵌合基因可包含源自不同來源的調控序列和編碼序列，或者源自相同來源、但是排列方式與天然存在的排列方式不同的調控序列和編碼序列。「內源基因」是指在生物基因組中的天然位置的天然基因。「外來基因」是指正常情況下不存在於宿主生物中的基因，它通過基因轉移導入宿主生物內。外來基因可以包含插入到非天然生物體內的天然基因，或嵌合基因。「轉基因」是已通過轉化方法導入基因組內的基因。「編碼序列，，指編碼特定胺基酸序列的DNA序列。「合適的調控序列，，指位於編碼序列上遊(5'非編碼序列)、中間、或下遊(3'非編碼序列)並影響相關聯的編碼序列的轉錄、RNA加工或穩定性、或翻譯的核苷酸序列。調控序列可包括啟動子、翻譯前導序列、內含子和多腺苷酸化識別序列。「啟動子」指能夠控制編碼序列或功能性RNA表達的DNA序列。一般來講，編碼序列位於啟動子序列的3'端。啟動子序列由近側和較遠端上遊元件組成，後者經常指增強子。「增強子」是能促進啟動子活性的DNA序列，它可以是啟動子的天然元件，或被插入以增強啟動子水平或組織特異性的異源元件。啟動子可整體源於天然基因，或者由源於天然存在的不同啟動子的不同元件構成，或者甚至可包含合成的DNA片段。不同的啟動子可以在不同的組織或細胞類型中，或者在不同的發育階段，或者響應不同的環境條件而引導基因的表達。多數情況下能引起基因在大多數生長條件下表達的啟動子通常被稱為「組成型啟動子」。在植物細胞中不斷在發現可用的不同類型的新啟動子；在Okamuro和Goldberg的彙編(Biochemistry of Plants 15:1-82(1989))中可找到大量實例。但是，因為在大多數情況下還不能完全確定調控序列的確切範圍，不同長度的DNA片段可能具有相同的啟動子活性。術語「可操作地連接」指單個核酸片段上的核酸序列的關聯，使得其中一個核酸序列的功能受到另一個核酸序列的影響。例如，當啟動子影響編碼序列的表達(即，該編碼序列受到該啟動子的轉錄控制)時，則該啟動子與該編碼序列可操作地連接。編碼序列可以按有義或反義的取向可操作地連接至調控序列。「成熟」蛋白質指經翻譯後加工的多肽；即已經去除了存在於初級翻譯產物中的任何前肽的多肽；「前體」蛋白質是指mRNA翻譯的初級產物；即具有仍然存在的前肽。前肽可以是但不限於細胞內定位信號。
所述給料是可再生資源，並且可以是任何植物或動物來源的油、脂肪、游離脂肪酸、烷基酯、或它們的組合。所述可再生資源可以是來源於植物和/或動物的油並且包含一種或多種游離脂肪酸，所述油包含至少約5摩爾％，例如至少約10摩爾％，或者至少約15摩爾％，或者至少約20摩爾%，或者至少約25摩爾%，或者至少約30摩爾%，或者至少約35摩爾0Z0，或者至少約40摩爾％的Cn鏈長的直鏈脂肪酸，其中η = 10、12、14、16、或18。所述給料可包含游離脂肪酸的混合物。例如，所述給料可包含月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、或它們的組合。所述可再生資源可以是來源於植物和/或動物的油並且包含一種或多種甘油三酯，其中所述油包含至少約5摩爾％，例如至少約10摩爾％，或者至少約15摩爾％，或者至少約20摩爾%，或者至少約25摩爾%，或者至少約30摩爾%，或者至少約35摩爾0Z0，或者至少約40摩爾％的來源於(；鏈長的直鏈脂肪酸的甘油三酯，其中η = 10、12、14、16、或18。 所述給料可包含甘油三酯的混合物。這些甘油三酯可源自植物，所述植物選自松樹、油菜籽、卡諾拉、向日葵、麻瘋樹(jathropa)、海濱錦葵，以及它們中的兩種或更多種的組合。也可使用來自經基因修飾的植物品種的油，例如經基因修飾的高硬脂酸或高月桂酸的卡諾拉品種。給料可以是植物油，所述植物油選自椰子油、棕櫚仁油、棕櫚油、大豆油、棉籽油、 以及它們中的兩種或更多種的組合。所述給料可包含家禽脂肪、黃油脂、牛油、或它們的組合。所述給料也可包含使用過的植物油或來自生物質的熱解的油。所述給料還可以包含源自海洋生物例如藻類的油。所述可再生資源還可以是來源於甘油三酯的脂肪酸的烷基酯，所述酯包含至少約 5摩爾％，例如至少約10摩爾％，或者至少約15摩爾％，或者至少約20摩爾％，或者至少約 25摩爾％，或者至少約30摩爾％，或者至少約35摩爾％，或者至少約40摩爾％的Cn鏈長的直鏈脂肪酸的酯，其中η = 10、12、14、16、或18。所述烷基可以是C1-Cltl的烷基，例如甲基。所述給料可包含酯的混合物。使用甲醇和催化劑例如甲醇鈉來使甘油三酯中的脂肪酸酯交換成甲酯，獲得通常稱為生物柴油的FAME (脂肪酸甲酯)。這些甲酯，主要為直鏈C14至C22羧酸，可被用作燃料或可被混入到由原油源提煉出的柴油中。所述給料還可以是從生物柴油或綠色柴油加工獲得的可再生資源，例如包含(；鏈長的直鏈烷烴的產品或工業生產液流，其中所述烷烴的鏈長對應於所期望的直鏈二元羧酸的鏈長。得自可再生資源的通常稱為綠色柴油的柴油涉及經由加氫脫氧作用(HDO)，將甘油三酯中的脂肪酸轉化成直鏈烷烴。甘油三酯主鏈被轉化成丙烷並且分離出來。給料通過其被轉化為烴產物的加氫處理方法是有靈活性的，並且給料的選擇可基於其Cn脂肪酸的含量，其中所述脂肪酸的鏈長，以及其可用性和成本，對應於所期望的直鏈二元羧酸的鏈長。給料的選擇還可基於從所述加氫脫氧作用過程獲得的其他烴的價值和有用性，所述其他烴即不被發酵為所期望的直鏈二元羧酸並被總稱為「殘餘的烴產物」的烷烴。所述殘餘的烴產物可被用作例如綠色柴油，或被用作用以生產綠色柴油的方法的給料。所述殘餘的烴產物還可被用作(石油)柴油的調和料。因此，給料的選擇也可基於所期望的直鏈二元羧酸的生產與所述殘餘的烴產物的能量值相結合的總體經濟性。因此， 在一些情況下，包含低於約5摩爾％的所期望的直鏈脂肪酸或低於約5摩爾％的來源於直鏈脂肪酸的甘油三酯的油可以被用作給料。同樣地，在一些情況下，包含高於約40摩爾％ 的所述直鏈脂肪酸或高於約40摩爾％的來源於直鏈脂肪酸的甘油三酯的油可以被用作給料。依賴於給料，在所述加氫處理過程中獲得的烴產物可包含其他鏈長的直鏈烷烴，例如C8 或C2tl烷烴。給料可作為液體給料被使用，以便於處理。催化劑Delmon, B.在由 Trimm, D. L. > Akashah, S. 、Absi-Halabi，M.禾口 Bishara，Α.編輯的"Studies in Surface Science and Catalysis，，(Elsevier,Amsterdam, 1990)第 1 至第 38頁的「Catalysts in Petroleum Refining 1989」中公開了絕大部分原油向可用產品的轉化，所述轉化取決於裂解和加氫處理工藝。在最近幾十年中，加氫處理工藝已變得更加複雜和多樣化並且包括下列工藝，例如加氫精制(例如移除硫、氮、氧、金屬等)、加氫轉化(例如製得噴氣燃料或潤滑劑)以及氫化裂解(輕度或深度氫化裂解)。具體地講，移除硫、氮、 氧和金屬被分別稱為加氫脫硫、加氫脫氮、加氫脫氧和加氫脫金屬。用於石油給料的某些加氫處理催化劑通常包括一種或多種負載到單一金屬或混合金屬氧化物例如氧化鋁、二氧化矽或矽鋁土上的非貴金屬例如鎳、鈷、鉬和鎢。第I族金屬(例如鋰、鈉和鉀)和/或氟、硼以及磷可使催化劑更活潑。通過在使催化劑經歷加氫處理反應之前實施同時還原和硫化，可將所述催化劑活化。由α-氧化鋁載鉬與促進劑例如鈷(Co-Mo/A1203)或鎳(Ni-MoAl2O3)組成的催化劑被廣泛用於石油餾分和渣油的加氫處理中。最常用於由可再生資源獲得柴油的催化劑包括貴金屬，例如鉬和/或鈀。Murzin 等人在 hdustrial Engineering Chemical Research 第 45 卷 Q006)第 5708-5715 頁中公開了多種用於此類催化的金屬。鉬和鈀提供給出最佳的所需產物轉化率。由於給料物質大規模裂解而致的部分重組，因此鎳催化劑可製得無用的較大分子量產物例如二聚體。在本文的方法中，催化劑包含活潑金屬和氧化物。所述活潑金屬可以是一種或多種非貴金屬。所述氧化劑包含單一的或混合的金屬氧化物並被用作載體。所述活潑金屬可以是鎳(Ni)、鈷(Co)、鉬(Mo)、鎢(W)，或它們的混合物，例如鎳-鉬(NiMo)、鈷-鉬(CoMo)。 所述活潑金屬優選為Ni。所述金屬可為還原或硫化(例如Ni9S8、Co9S8、MoS2)形式。當所述活潑金屬為鎳時，在氧化鋁作為載體的存在下，還原可能需要更高的量，例如至少40重量％。
在還原步驟中，優選在高溫例如100°C至400°C下用氫氣處理所述催化劑。在氫氣流動期間，通常升高所述催化劑溫度，例如溫度起始於約130°C，並且溫度升至250°C或 350°C。此類方法是本領域技術人員已知的。下文實施例中提供了還原催化劑的具體方法。通過在高溫下使製得的催化劑接觸含硫化合物例如硫醇、硫化物、二硫化物、H2S 或它們的組合，可將所述催化劑硫化。通過在催化劑使用之前或加氫處理期間將少量含硫化合物例如硫醇、硫化物、二硫化物、&S、家禽脂肪或它們中的兩種或更多種的組合摻入到給料中，可將所述催化劑硫化。根據反應條件和給料組成，硫化可有助於催化劑的長期活性。詳細的硫化方法描述於下文實施例中。任選地，在本發明提供的方法中，金屬促進劑可與活潑金屬結合使用。適合的金屬促進劑包括1)來自元素周期表的1和2族的元素；2)錫、銅、金、銀、以及它們的組合；和 3)較少量的元素周期表第8族金屬組合。根據所需的產物來選擇活潑金屬，包括還原或硫
化金屬。所述氧化物可包括用作所述活潑金屬的載體的單一的或混合的金屬氧化物。很多情況下用作氧化物的材料是總表面積(外表面積和內表面積)高的多孔固體，所述固體可提供高濃度活性位點每單位重量催化劑。所述氧化物具有增強所述活潑金屬的功能的能力；並且一般優選負載型催化劑，因為這可使金屬被更有效地使用。所述氧化物可包括總表面積(外表面積和內表面積)高的多孔固體氧化物，所述固體氧化物可提供高濃度活性位點每單位重量催化劑。優選地，所述氧化物具有較小直徑的孔，所述直徑優選為50nm或更小。優選的氧化物具有大於20m2/g的表面積，更優選地，所述氧化物具有大於75m2/g的表面積，更加優選地，所述氧化物具有至少100m2/g的表面積。 表面積一般小於300m2/g。所述氧化物可以是具有高表面積的多孔固體氧化物，其包括但不限於例如二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦、二氧化鈦-氧化鋁、二氧化鈦-二氧化矽、氧化鈣、氧化鋇、氧化鋯、氧化鑭、氧化鎂、硅藻土、矽鋁土、氧化鋅、以及它們的組合的氧化物。所述氧化物優選選自氧化鋁、二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋯、硅藻土、矽鋁土、以及它們的組合。所述氧化物更優選為氧化鋁、二氧化矽、硅藻土、或它們的組合。所述催化劑還可包含其它材料，包括碳例如活性炭、石墨和纖絲納米碳管、以及碳酸鈣、矽酸鈣和硫酸鋇。可使用本領域已知方法中的任何一種來製備所述催化劑。優選使用預成形(例如已經過鍛燒)的金屬氧化物。例如，優選在使用活潑金屬之前將所述金屬氧化物煅燒。將活潑金屬放置到所述金屬氧化物上的方法不是關鍵性的。本領域已知有若干種方法。許多適宜的催化劑是商業可得的。活潑金屬與氧化物的相對比率雖然不關鍵但卻是重要的，因為如果存在過少的活潑金屬，則初始活性將低於所需活性並且可能需要長時間活化以使催化劑達到最大活性。 應當理解，活潑金屬重量百分比越高，反應越快。活潑金屬在所述催化劑中的優選含量範圍按所述負載型催化劑總重量計為約0. 1重量％至約90重量％。更優選的活潑金屬含量範圍為約0. 2重量％至約75重量％。更優選的活潑金屬含量範圍為約0. 5重量％至約60重量％。在本發明的方法的加氫處理過程中，生產了具有較高的偶數碳烴與奇數碳烴比率的烴。在該方法中，活潑金屬優選包括鎳、鈷和鉬。對於本方法，催化劑中的鎳含量一般介於0. 2重量％和20重量％之間，更優選介於0. 5重量％和15重量％之間。加氫處理方法所述加氫處理方法可包括但不限於三種主要反應加氫脫氧(HDO)、加氫異構化 (HI)和/或氫化裂解(HC)。在這些步驟期間能夠發生次要反應而不會顯著改變所需的產物。HDO方法是從甘油三酯脂肪酸中以及其它游離脂肪酸中移除氧以獲得石蠟(烴) 產物。HDO可以脫羰作用、脫羧作用或加氫脫氧作用或它們組合的形式發生。脫羧作用是指以二氧化碳形式移除氧，製得石蠟烴的方法。脫羰作用是指以一氧化碳和水的形式移除氧， 直接生成不飽和烴，或通過加氫間接製得飽和烴的方法。加氫脫氧是指通過加氫以水的形式移除氧的方法。在脫羧作用和脫羰作用中，所得石蠟烴比相應羧酸短一個碳單位。在加氫脫氧中，所得烴具有與相應羧酸相同數目的碳。有利的是，所述加氫處理過程可被調整以控制除氧途徑。對於使氫氣的使用最小化的過程，可採用脫羧和直接脫羰途徑。對於使一氧化碳和二氧化碳的釋放最小化的過程， 間接脫羰或加氫脫氧是優選的途徑。當期望避免碳-碳鍵斷裂和在所述烷烴(和最終的二元羧酸)的直鏈主鏈中維持與給料中包含的脂肪酸相同數量的碳原子時，加氫脫氧也是優選的途徑。鏈長在確定所採用的具體脫氧方法中起到了重要的作用。例如，製備C11烴時，將氧主要以CO和/或(X)2的形式從脂肪酸中移除(減少氫氣消耗)，而製備C12烴時，將氧主要以H2O的形式移除(減少溫室氣體排放)。依賴於特定的應用，可優選C11或C12直鏈烴。 可通過改變如本文所述的催化劑類型和/或組成來選擇性地控制這些途徑。當期望較低的偶數碳與奇數碳直鏈烴比率時，可使用還原的負載型金屬氧化物催化劑；而當期望較高的偶數碳與奇數碳直鏈烴比率時，可使用硫化的負載型混合金屬氧化物催化劑。如本文的方法中所述的加氫處理包括在所公開的催化劑組合物的存在下，在高溫和高壓下使進料接觸氫氣，以將進料加氫脫氧、加氫異構化和/或氫化裂解成所期望的燃料。溫度在250°C至425°C，優選275°C至400°C，最優選300°C至375°C的範圍內。壓力在 500 至 2500psig(3, 450 至 17，250kPa)，優選 1000 至 2000psig(6, 900 至 13，900kPa)的範圍內。在所述加氫處理方法的另一個實施方案中，提供了用於可再生資源的加氫脫氧的方法，所述方法包括(a)提供給料，所述給料為可再生資源；(b)使所述給料在氫氣的存在下在250至425°C的溫度和500至2500psig(3，450至17，250kPa)的壓力下與催化劑接觸， 其中所述催化劑包含鉬和一種或多種選自鎳、鈷、或它們的混合物的活潑金屬並且所述催化劑在使用前被硫化，以生產具有至少1 1，優選至少3 1，更優選至少5 1並且最優選至少10 1的偶數碳烴與奇數碳烴的比率的烴產物。優選地，所述催化劑包含鎳、鈷和鉬。令人吃驚的是，在本方法的加氫處理過程中使用非貴金屬例如鎳、鈷、鉬、或它們的組合，製得的加氫處理產物收率等於或高於使用更昂貴的貴金屬催化劑(例如美國專利公布2006/0207166中所公開的那些)所獲得的收率。本文的方法可以在任何適當類型的反應器中進行，所述反應器包括固定床反應器
14和漿料反應器。固定床反應器具有易於使反應物和產物與催化劑分離的優點。固定床反應器包括活塞流反應器和滴流床反應器。固定床反應器可以是絕熱多管連續循環填料床反應器類型。漿料反應器包括間歇反應器、連續攪拌槽反應器和氣泡塔式反應器。在漿料反應器中，通過過濾或離心作用將催化劑從反應混合物中移除。優選地，本發明的方法為連續方法，並且所述反應器為固定床反應器或連續攪拌槽反應器。更優選地，所述方法為連續方法，並且所述反應器為固定床反應器。優選地，所述方法為固定床反應器或漿料反應器中的連續方法，並且所述催化劑為顆粒形式，優選成型顆粒形式。所謂「成型顆粒」是指所述催化劑為擠出物形式。擠出物包括圓柱體物、粒料或球體物。圓柱形可具有中空內部空間，其具有一個或多個加固肋。可使用三葉、四葉式立體交叉的矩形和三角形管狀、十字形和「C」形催化劑。當使用填料床反應器時，所述成型催化劑顆粒直徑優選為約約0. 01至約0. 5英寸 (0. 25至約13mm)。更優選地，所述催化劑顆粒直徑為約1/32至約1/4英寸(約0. 79至約 6. 4mm)。可使用多種適宜的催化劑濃度。每個反應器內的催化劑量一般取決於反應器類型。就固定床反應器而言，每個反應器內的催化劑體積較高，而在漿料反應器中所述體積較低。在漿料反應器中，所述催化劑通常佔所述反應器內容物的0. 1重量％至約30重量％。 所述催化劑優選佔所述反應器內容物的1重量％至15重量％。就固定床反應器而言，重時空速通常位於0.05至lOOhr—1，優選0. 1至lOhr—1，更優選1.0至5. Ohr—1範圍內。在本文方法的加氫處理過程的一個實施方案中，所述給料與氫氣接觸形成液體給料/氫氣混合物，之後使所述液體給料/氫氣混合物與催化劑接觸。任選將溶劑或稀釋劑加入到給料和氫氣中，之後與催化劑接觸形成液體給料/溶劑或液體給料/稀釋劑混合物， 所述溶劑或稀釋劑對氫氣具有較高的溶解度，使得基本上所有氫氣均溶於溶液中。然後使液體給料/溶劑或液體給料/稀釋劑混合物接觸氫氣以形成液體給料/溶劑/氫氣或液體給料/稀釋劑/氫氣混合物。然後使包含氫氣的所述混合物接觸催化劑。在優選的方法中，在填料床反應器例如活塞流反應器、管式反應器或其它供給料和氫氣反應的填料床反應器中，使液體給料/溶劑/氫氣或液體給料/稀釋劑/氫氣混合物與催化劑接觸。如上文所述，填充床反應器可以是單個填充床或串聯或並行的多個填充床或它們的組合。所述液體給料/溶劑/氫氣或液體給料/稀釋劑/氫氣混合物可為基本上不含氫氣的液體給料流。通過使液體給料與氫氣以及溶劑或稀釋劑接觸製得被氫氣飽和的液體給料來製得所述給料流。作為另外一種選擇或除此之外，在使液體給料接觸氫氣以及溶劑或稀釋劑後，通過例如分離步驟中已知的氣/液分離方法，可從給料流中除去氫氣。製得不含氫氣體的液體進料流的方法是已知的，例如美國專利6，123，835,6, 428，686,6, 881，326和 7，291，257中所公開的那些。溶於溶劑/稀釋劑中的氫氣百分比大於溶於液體給料反應物中的氫氣百分比。在此實施方案中，優選反應所需的所有氫氣可得自固定床反應器溶液上遊，從而消除了使氫氣在反應器內循環的要求。液體給料/溶劑/氫氣或液體給料/稀釋劑/氫氣混合物與催化劑的反應是高度
1放熱的，因此在反應器內產生大量的熱。可通過使用再循環液流來控制反應器溫度。使一部分石蠟(烴)產物(反應器流出物)作為再循環液流再循環回至反應器前部，並且與新加的給料和氫氣共混，用作溶劑或稀釋劑。所述方法可以是使用一系列串聯的兩個或更多個反應器的多級方法，並且在每個反應器進口處加入新鮮的氫氣。再循環液流吸收一部分熱並且減緩反應器內溫度的升高。 通過控制新鮮進料溫度和再循環量可控制反應器溫度。此外，由於再循環液流包含經過反應的組分，因此所述再循環液流還可用作惰性稀釋劑。可設置所加稀釋劑的類型和量以及反應器條件，使得加氫處理反應所需的基本上所有氫氣均可得自溶液。所述溶劑或稀釋劑優選為一部分用作再循環液流的反應器流出物，但是作為另外一種選擇可選自輕質烴、輕質餾出液、石腦油、柴油等等。實例包括丙烷、 丁烷和/或戊烷。氫氣在溶劑或稀釋劑中的百分比大於氫氣在給料中的百分比，因此在此實施方案中，反應所需的所有氫氣均得自反應器溶液上遊，並且消除了將與流出物或產物流共流出的再循環氫氣的需要。烷烴的分離通過使給料在氫氣的存在下在適當的反應條件下與催化劑接觸獲得的烴產物包含Cn鏈長的直鏈烷烴，其中η = 10、12、14、16或18。依賴於所述給料，所述烴產物可包含其他碳鏈長度的直鏈烷烴，例如C8或C2tl烷烴。C9-C17範圍的正鏈烷烴通常通過窄餾分蒸餾，然後用分子篩選擇性吸附以與支鏈烴和芳族化合物分離而被分離。這些分子篩為具有通過孔互相連通的一系列中心腔的合成的沸石。所述孔具有大至僅允許直徑較小的無支鏈的烷烴通過的均勻的直徑。更大的組分例如異鏈烷烴、環烷烴、和芳族化合物被排除在外並且不被所述分子篩吸附在內部。正鏈烷烴稍後被解除吸附以製備97-99%含量的正鏈產物。使用分子篩的商品化分離方法包括IsoSiv (Dow Chemical Company)、Mo lex (UOP LLC)和Ensorb (Exxon Mobil Corporation)。正鏈烷烴萃取單元的給料通常通過常規技術被脫硫，以包括所期望輸出的範圍的正鏈烷烴(碳原子數)。萃取在液相(Molex )或蒸汽相(Ensorb ，IsoSiv )中完成。正鏈烷烴的解除吸附可通過用更低分子量的正鏈烷烴例如庚烷、辛烷或異辛烷(Molex )或用極性解吸附劑例如氨(Ensorb 、IsoSiv ) 置換來實現。各種萃取方法在它們對給料雜質化合物和硫的敏感度方面或在分子篩上結焦速率方面可能不同，但據信能夠產生類似的產物。包含98%正鏈烷烴的產物可從以體積計包含大範圍(15-25%)的C9-C17E鏈烷烴的煤油/柴油部分製得。收率相當於給料中的正鏈烷烴大約98%的回收。分離的正鏈烷烴通常被精餾，以生產特定的最終用途和消費者規格所要求的正鏈烷烴特定混合物的窄餾分。但是，上述商品化方法要求大量昂貴的純化和分離步驟、大量的分子篩或其他分離介質，並且對於包含的直鏈烷烴對支鏈烷烴比率高的產物效果是非常不佳的。令人吃驚的是，與使用昂貴的選擇性吸附技術的現有的商品化方法相反，在本文的方法中，所期望的Cn鏈長的直鏈烷烴能夠通過一次或多次蒸餾，作為一種或多種餾出液餾分被有效地從直鏈和支鏈烷烴異構體的混合物中分離。任選地，可進行進一步的蒸餾以獲得所期望的純度的所期望的直鏈烷烴。
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蒸餾可以使用一個或多個蒸餾塔以連續方式進行，或者使用單個蒸餾塔以成批方式進行。儘管有多種連續蒸餾方案可使用，一個合乎期望的方案是在第一蒸餾塔中的塔頂移除低沸雜質並從再沸器收集產物和高沸物。然後可以在第二蒸餾塔中的塔頂收集產物餾分並從再沸器清除高沸雜質。對於上述分離而言，可以使用例如採用無規填料、結構化填料、或者蒸餾塔板的蒸餾塔。就連續蒸餾而言，要使產物收率最大化又不導致過高的塔高，包含1至100個平衡級、 或者例如5至50個平衡級、或者例如20至30個平衡級的塔是合乎期望的。連續蒸餾塔可以在沿塔長的任何位置進料，但在每一塔的中央附近進料是優選的。進料至塔內的蒸汽或液體和作為餾出物或殘餘物從塔內移除的蒸汽或液體可以是有用的。就連續蒸餾而言，要使純度和容量最大化並使蒸餾塔直徑最小化，所期望的回流比率為1-50、或者例如5-30、 或者例如10-20範圍內。蒸餾可以在加壓、大氣壓、或減壓下進行。為了罐溫過高，10-250mm Hg(絕對)的工作壓力是優選的，20-100_ Hg(絕對)是最優選的。再沸器可以用蒸汽、電力、或其他適當的熱傳遞介質加熱。冷凝器可以用水、空氣、或適當的熱傳遞介質冷卻。對於通過收集塔頂初餾物以除去低沸雜質，然後通過收集罐液作為產物的產物純化而言，也可使用成批蒸餾。任選地，可於塔頂獲得產物餾分從而將產物與高沸雜質分離。 就成批蒸餾而言，包含1-50個平衡級、或者例如5-30個平衡級、或者例如10-25個平衡級的塔是合乎期望的。為了以最小的設備尺寸和批循環時間最大化純度並使收率損失最小化，0. 2至50、例如2至30、或者例如10至25的回流比率是合乎期望的。在主要產物餾出過程中，可使用較低的回流比率以使循環時間最小化，然後在接近所述產物餾出的終點提高回流比率以分離高沸雜質。用於成批蒸餾的工作壓力與用於連續蒸餾的是相同的。不包含足夠用於向相同Cn鏈長的直鏈二元羧酸的發酵的濃度的所期望的烷烴的餾出液餾分和蒸餾殘留物，在本文中被稱為「殘餘的烴產物」。由於其能值，所述殘餘的烴產物的至少一部分可被用作燃料，例如在生產綠色柴油的加工中或者作為綠色柴油。使用殘餘的烴產物的方式使得可再生資源的浪費最小化，並且提高了本方法生產直鏈二元羧酸的經濟性。所述殘餘的烴產物還可與石油基柴油混合。能夠從所述殘餘的烴產物產生的綠色柴油具有用作柴油或與石油柴油混合所需的特性。綠色柴油可單獨被用作燃料，或者混合進下遊的十六烷產品，例如輕循環油、油砂或煤油。(未使用十六烷增強添加劑時，輕循環油不能被用作柴油燃料。)殘餘的烴產物的加氫異構化(HI)和氫化裂解(HC)能夠改善加氫處理的產物的低溫性能。在加氫異構化中， 直鏈烴被轉化成支鏈烴。優選控制異構化作用，使得支鏈烴或直鏈烴和支鏈烴混合物在石油柴油範圍內沸騰。氫化裂解降低鏈長。較短的烴提供綠色柴油中的較低熔點組分，或作為石油柴油的添加劑。通過降低濁點和傾點，HI和HC均顯著改善了綠色柴油的低溫性能。可從殘餘的烴產物產生的綠色柴油提高了十六烷值而不會對密度有負面影響。基本上為直鏈的產物具有高十六烷值，這是柴油機保持動力以有效運轉所必需的。通過選擇具體的加氫處理催化劑和工藝條件可控制十六烷值。期望十六烷值在50至100、更優選70 至100範圍內。一些鏈的支化和裂解為更小的鏈降低了濁點溫度，當混入寒冷氣候石油柴油時，這將允許其在低至_40°C的寒冷氣候應用中的使用。支化的程度依賴於所述應用的溫度，並且可通過加氫處理催化劑的選擇來控制。由本發明方法製得的綠色柴油還表現出適用於當前柴油機的所需潤滑性GOO至650微米)、粘度(40°C下3至5cSt)和密度(25°C下750 至 800kg/m3)。「生物質經濟」的一個範例是成功的新型生物精煉的創立，其利用了化學中間體或構件的生產，並且平衡了高價值/低體積的產物與高體積/低價值的燃料。生物精煉不會淘汰對石油化工產品的需求，但它們將在使21世紀成為日益可持續的、本土的、和對環境負責任的生物質經濟的一個世紀中起到關鍵作用。所期望鏈長的Cn(其中η = 10、12、14、 16或18)直鏈烷烴能夠在綠色柴油工廠中被共同生產。通過適當地選擇用於給料的可再生資源，其能夠有利地在周期性模式中有意地被生產。所期望的烷烴能夠與通過加氫處理過程獲得的烴產物分離，而殘餘的烴產物能夠被混合回綠色柴油或石油柴油中。如果需要相對較小體積的直鏈烷烴，所期望的直鏈烷烴也可以有利地通過分餾或通過成批蒸餾直接與綠色柴油分離。鐘Cn鏈長的直鏈烷烴可被分別地發酵為所期望的Cn鏈長的直鏈二元羧酸，其中 η = 10、12、14、16或18。用於將直鏈烷烴發酵為直鏈二元羧酸的方法和微生物是已知的，例如描述於如美國專利5，254，466 ；5, 620, 878 ；5, 648, 247中和公布的專利申請US 2005/0181491和US2004/0146999 (上述每一文獻全文以引用方式併入作為本文的一部分以用於各種目的)中；和描述於EP 1 273 663中的那些。用於從發酵液中回收直鏈二元羧酸的方法也是已知的，如在上文引用的參考文獻的至少一些中，以及在例如公布的專利申 it WO 2000/20620和美國專利6，288，275中所公開的。公布的美國專利申請2004/0146999公開了用於C6至C22 —元和二元羧酸的生物生產的方法，所述方法通過在有氧條件下使以經過基因工程增強的烷烴羥化活性為特徵的轉化的巴斯德畢赤酵母或以經過基因工程增強的烷烴羥化活性為特徵的轉化的麥芽糖假絲酵母與至少一種CH3 (CH2)xCH3 (其中χ = 4至20)形式的C6至Q2直鏈烴接觸。該參考文獻還公開了包含至少一種編碼細胞色素P450單氧酶的外源基因和至少一種編碼細胞色素 P450還原酶的外源基因的轉化的巴斯德畢赤酵母，每一基因可操作地連接至適當的調控元件，使得烷烴羥化活性被增強。編碼細胞色素P450的基因選自P450 Alkl-A (D12475 (SEQ ID NO :1))、Alk2-A(X55881 (SEQ ID NO :2))、Alk3_A(X55881 (SEQ ID NO :3))、 Alk4-A(D12716(SEQ ID NO :4))、Alk5_A (D12717 (SEQ ID NO :5))、Alk6_A (D12718 (SEQ ID NO :6))、Alk7(D12719(SEQ ID NO :7))和 Alk8 (D12719 (SEQ ID NO :8))或基本上與之類似的基因。還公開了包含編碼細胞色素P450單氧酶的基因的至少一個附加的拷貝和/或編碼細胞色素P450還原酶的基因的至少一個附加的拷貝的轉化的麥芽糖假絲酵母，其中所述基因可操作地連接至適當的調控元件。此外，該參考文獻描述了目的在於通過與麥芽糖假絲酵母磷酸甘油激酶(PGK)啟動子和終止子精確融合使主要的烷烴單氧酶 (P450Alkl-A)、脂肪酸單氧酶(P450Alk3-A)和細胞色素P450-NADPH還原酶的表達解除控制的表達盒的構建。US 04/146，999還公開了用於C6至Q2 —元和二元末端羧化物的生物生產的方法， 所述方法通過在有氧條件下使以經過基因工程的阻斷的β-氧化途徑為特徵的轉化的麥芽糖假絲酵母與至少一種CH3(CH2)nCH3(其中χ = 4至20)形式的C6至C22直鏈烴接觸，以及用於C6至C22 —元和二元末端羧化物的生物生產的方法，所述方法通過在有氧條件下使以經過基因工程的阻斷的β-氧化途徑和增強的烷烴羥化活性為特徵的轉化的麥芽糖假絲酵母與至少一種CH3(CH2)nCH3(其中χ = 4至20)形式的C6至Q2直鏈烴接觸。還公開了具有增強的細胞色素Ρ450活性和/或在β -氧化途徑中具有基因破壞的基因工程改造的麥芽糖假絲酵母菌株。US 04/146, 999還公開了新的DNA片段。這些片段包含(a)可操作地連接至編碼至少一種來自麥芽糖假絲酵母的多肽的DNA的第一麥芽糖假絲酵母啟動子，和(b)可操作地連接至編碼至少一種來自麥芽糖假絲酵母的多肽的DNA的第二麥芽糖假絲酵母啟動子。 與所述第一麥芽糖假絲酵母啟動子連接的基因編碼細胞色素P450單氧酶，而與所述第二麥芽糖假絲酵母啟動子連接的基因編碼細胞色素P450還原酶。更優選地，所述第一麥芽糖假絲酵母啟動子為PGK，編碼細胞色素P450單氧酶的基因是Alkl-A(D12475(SEQ ID NO: l))、Alk2-A(X55881(SEQ ID NO :2))、Alk3_A(X55881(SEQ ID NO :3))、Alk4_A(D12716(SEQ ID NO :4))、Alk5-A(D12717(SEQ ID NO :5))、Alk6_A(D12718(SEQ ID NO :6))、 Alk7 (D12719(SEQ ID NO :7))、和 Alk8 (D12719 (SEQ ID NO :8))。具有增強的細胞色素P450活性(包括烷烴P450單氧酶、脂肪酸單氧酶和細胞色素P450-NADPH還原酶表達的合併的、同時表達)和/或在β -氧化途徑中具有基因破壞的轉化的麥芽糖假絲酵母菌株描述於US04/146，999中。基於野生型菌株的生長和烷烴利用速率，Ρ450增強的或阻斷的菌株在容積生產率(g產物/L/hr)方面的進一步改進對於經濟的生物工藝將是必需的。因此，對於從脂肪族底物生產一元和二元末端羧化物而言，這兩種概念的結合提供了優異的生物催化劑，並且以足以在商業上可行的量和轉化效率產生了所期望的羧化物。一種重組生物體表達增強的烷烴羥化活性。烷烴羥化活性負責末端甲基的羥化。 增強的羥化活性可能是由於烷烴單氧酶、脂肪酸單氧酶或細胞色素P450還原酶分別的增強或者以各種組合的增強。對於其向羧化物形式的進一步氧化，附加的酶步驟是必需的。由醇氧化酶[Kemp 等人，Appl. Microbiol, and Biotechnol. ,28 :370(1988)]和醇脫氫酶催化的兩個進一步的氧化步驟，導致了相應的羧化物的生成。在麥芽糖假絲酵母中，在功能性β -氧化途徑的存在下，細胞色素Ρ450單氧酶和 /或細胞色素Ρ450還原酶的至少一個附加的拷貝的擴增預期將不會導致增強的二元羧酸生物生產，因為所得到的脂肪酸和/或二元羧酸將作為用於生長和生物質形成的碳源被降解。另一種重組生物體在β -氧化途徑中具有基因破壞。二倍體酵母麥芽糖假絲酵母通過從β-氧化途徑獲得其碳和能量，以烷烴作為唯一碳源生長。這一途徑是如此地有效率，以至於野生型菌株在烷烴上生長時通常不通過ω-氧化生產二元羧酸。β-氧化途徑被阻斷，以提高流向ω-氧化途徑的代謝流，並從而提高用於烷烴向一元和二元末端羧化物的生物過程的收率和選擇性。第三種重組生物體既具有增強的烷烴羥化活性，又在氧化途徑中具有基因破壞。增強的羥化活性可能是由於烷烴單氧酶、脂肪酸單氧酶或細胞色素Ρ450還原酶分別的增強或者以各種組合的增強。重組巴斯德畢赤酵母的構建US 04/146，999涉及巴斯德畢赤酵母為了實現來自異源的活性Ρ450體系的表達的基因工程。表達盒被構建為包括啟動子，例如但不限於醇氧化酶(AOXl)的甲醇誘導型強啟動子，與所述啟動子融合的Alkl-A基因(或者作為另外的選擇，Alk3-A或P450還原酶基因)，然後是轉錄終止子(例如來自A0X1)。所述表達盒被亞克隆至包含適當的轉化標記的載體，所述標記包括但不限於HIS4、ARG4、SUC2或編碼博來黴素抗性的sh ble基因 (Invitrogen, San Diego, CA, USA)。通過已建立的方法(U. S. 4，855，231)對適當的巴斯德畢赤酵母菌株的依次轉化，導致了基因的表達盒向巴斯德畢赤酵母基因組中的整合。攜帶所述表達盒的多重拷貝的轉化體能夠通過多種方法被鑑定，所述方法例如但不限於PCR和 Southern印跡分析。還公開了通過將多種表達盒亞克隆至一種或兩種質粒，用於來自異源的活性P450 體系的表達的巴斯德畢赤酵母的基因工程。例如，針對Alkl-A和Alk3_A基因的表達盒可被亞克隆至一種質粒上，而針對P450還原酶基因的表達盒可被亞克隆至第二種質粒上；或者針對Alkl-A和P450還原酶基因的表達盒可被亞克隆至一種質粒上，而針對Alk3-A基因的表達盒可被亞克隆至第二種質粒上；或者針對Alk3-A和P450還原酶基因的表達盒可被亞克隆至一種質粒上，而針對Alkl-A基因的表達盒可被亞克隆至第二種質粒上；或者針對 Alkl-A和Alk3-A以及P450還原酶的表達盒可被亞克隆至一種質粒上。上述質粒然後被用於依次地或同時地轉化適當的巴斯德畢赤酵母宿主。攜帶所述表達盒的多重拷貝的轉化體能夠通過多種方法被鑑定，所述方法例如但不限於PCR和Southern印跡分析。還公開了需要通過將針對Alkl-A、Alk3_A和P450還原酶基因的表達盒亞克隆至複製中的質粒上，用於來自異源的活性P450體系的表達的巴斯德畢赤酵母的基因工程，對於所述整合質粒，其基因工程為單獨地或以多重拷貝進行，如上文所述。上述複製中的質粒然後被用於依次地或同時地轉化適當的巴斯德畢赤酵母宿主。攜帶所述表達盒的多重拷貝的轉化體能夠通過多種方法被鑑定，所述方法例如但不限於PCR和Southern印跡分析。包含針對Alkl-A、Alk3-A和P450還原酶基因的表達盒的多重拷貝的基因工程改造的巴斯德畢赤酵母細胞，在包含甘油(或葡萄糖)作為碳源的基本培養基上生長至飽和， 然後通過甲醇誘導AOXl啟動子。這導致P450體系組分的高水平的生產和高的羥化活性。 脂族底物可以在誘導之前、誘導開始時、或者在誘導期間的任何時間被加入，並且在適當的時間之後，如上文所述就羧化物對培養基進行分析。來自麥芽糖假絲酵母的基因組DNA的PCR擴增基於得自GenBank(美國國家生物技術信息中心，Bethesda, MD, USA)的關於麥芽糖假絲酵母IAM12247細胞色素P450 Alkl-A和Alk3_A以及細胞色素P450還原酶基因，登錄號分別為 D12475(SEQ ID NO :1)、X55881 (SEQ ID NO :3)、和 D25327 (SEQ ID N0: 9)的序列，製備了寡核苷酸引物。在引物中設計了適當的、獨特的限制性位點，以允許與克隆載體方便的連接以及基因表達盒的構建[參見Sambrook等人，Molecular CloninR A Laboratory Manual, Μ—Cold Spring Harbor Laboratory Press, (1989)]。以相似的方式，設計了針對麥芽糖假絲酵母IAM12M7 URA3基因的寡核苷酸引物。利用如美國專利4，683，202和/或美國專利4，683，195中所述的聚合酶鏈反應(PCR)，從來自對應於 ATCC 90677的麥芽糖假絲酵母IAM12247獲得的基因組DNA擴增了適當的DNA序列。類似的操作規程和適當的引物還可允許其他可從GenBank獲得的麥芽糖假絲酵母IAM12247 序列的PCR擴增，所述序列包括但不限於細胞色素P450 Alk2-A(X55881(SEQ ID NO :2))、
20Alk4-A(D12716(SEQ ID NO :4))、Alk5_A (D12717 (SEQ ID NO :5))、Alk6_A (D12718 (SEQ ID NO :6))、Alk7(D12719(SEQ ID NO :7))和 Alk8(D12719(SEQ ID NO :8))。耗蘭-酬本■☆翻本白_聿關於在轉化的宿主中使用所關注的基因的整合轉移的說明。通過PCR合成的DNA片段被依次插入方便的克隆載體如pUC18或 λ Zap(Invitrogen, San Diego, CA, USA)，得到包括 Alkl-A/Alk3_A/P450 還原酶/URA3/ Alkl-A形式的基因盒的載體。在大腸桿菌(E. coli)中克隆包含所述基因盒的載體之後，通過用適當的限制性酶進行切割使所述盒片段線性化。利用本領域已知的技術(Sambrook等人，參見上文)轉化了麥芽糖假絲酵母IAM12M7(對應於ATCC 28140)，並且通過在補充了組氨酸和硫酸腺嘌呤的基本培養基上生長，選擇獲得了 URA3基因的功能性拷貝的轉化體。 利用本領域已知的技術，從轉化的菌株分離基因組DNA。利用適當的限制性酶來切割基因組 DNA，然後使用Southern雜交方法進行探針檢測。以這種方式，確定了具有最大數量的插入至染色體的基因拷貝的克隆。較高的基因拷貝數通常導致較高水平的酶活性。還描述了 P450體系基因向麥芽糖假絲酵母染色體的依次加入。通過按照用於產生就染色體中的每一原始拷貝而言包含基因X的至少一個附加的拷貝的克隆的PCR擴增、 克隆、線性化、轉化、基本培養基選擇、和Southern印跡篩選的類似的操作規程，實現了 X/ URA3/X形式的任何盒向宿主基因組中的插入，其中X = Alkl-A、Alk3-A、P450還原酶基因或上文所述的其他P450體系基因。由於不同的細胞色素P450酶可具有不同的底物特異性， Alkl-A、Alk3-A和P450還原酶基因以任何組合的插入，或者一種或多種基因的供選擇的替代性插入，導致對從具有9至18的碳原子數的任何適當的底物生產一元或二元末端羧化物有用的一組生物催化劑。在依次的整合轉化過程中，通過在每次轉化中將可恢復的標記基因與所關注的基因一起插入，多重基因的拷貝數被提高。URA3基因可被反覆使用。通過在每次轉化之後在 5-氟乳清酸上的選擇性生長，ura3-基因型被再生，從而允許相同的標記基因被用於下一次轉化。就每次附加的轉化而言，這一過程被重複。作為另外一種選擇，his5 (GenBank登錄號X17310)或adel (GenBank登錄號D00855)標記基因被用作標記基因。由於麥芽糖假絲酵母菌株ATCC 90677對於三種不同的標記基因(URA3、HIS5和ADE1)為營養缺陷型，在有必要使營養缺陷型突變再生之前至多能夠插入三種所關注的基因。 ^mifmmm自t g泡1 組體的構津自主複製序列(ARQ可被加入至包含具有編碼細胞色素P450體系的基因的盒的載體。用該構建體轉化了宿主麥芽糖假絲酵母。由於ARS和在缺乏尿嘧啶的培養基上的選擇壓力，所述載體在該宿主中被穩定維持。由於所述載體攜帶的所關注的基因的額外拷貝， 活性P450體系的表達被提高，導致更高的羧化物生產。該技術不應被認為限於在本實例中基因Alkl-A、Alk3-A、P450還原酶和URA3的使用。在該麥芽糖假絲酵母菌株中鑑定的任何 P450體系基因能夠單獨地或以組合形式被包括在複製型質粒構建體中，並被轉入麥芽糖假絲酵母以產生有用的生物催化劑。在本發明中有特殊用途的是Alkl-A、Alk3-A和P450還原酶基因。由於適當的P450體系基因提高的表達水平，生產了更高水平的羧化物。用於壽芽糖假絲酵母的反應條件包含最高水平的細胞色素P450羥化活性的克隆在合適的培養基上生長2-3天，所述培養基任選地包含有效量的脂族底物。在這一時期的結束時，加入附加的底物，並將細胞再孵育1-2天。移除細胞並使上清液酸化，得到一元末端和二元末端羧化物的沉澱。將上述沉澱以及任何溶解的羧化物從上清液萃取至甲基叔丁基醚(MTBE)，並在將MTBE溶劑蒸發之後以充分純的形式回收。用於反應的底物適用於羧化物生產的底物包括C6至C22碳原子數、單一的或組合形式的直鏈烴。對於二元末端羧化物的生產，具有C6至C22碳原子數的脂肪酸也被作為底物。此外，就產物中存在一或二個附加的末端羰基的羧化物的生產而言，在碳主鏈中包含1或2個雙鍵的脂族烴或脂肪酸能夠作為底物。任何上述的直鏈化合物，其中末端碳原子之一已被苯基基團取代，對於羧化物的生產也是有用的。細胞株和牛長條件麥芽糖假絲酵母ATCC 90625和ATCC 90677 (參見ATCC酵母目錄)被用於轉化和表達烷烴羥化活性。巴斯德畢赤酵母菌株GTSl 15得自hvitr0gen(San Diego, CA, USA)。 這些菌株常規生長在YEPD培養基中(酵母提取物，10g/L ；蛋白腖，20g/L ；葡萄糖，20g/L)， 於30°C以250rpm搖動。通過在補充了組氨酸和硫酸腺嘌呤的基本培養基上生長，對帶有 URA3基因的附加的功能性拷貝的麥芽糖假絲酵母ATCC90677的轉化體進行了選擇。所述基本培養基為YNB(DIFC0 Laboratories, Detroit MI，USA)，含有胺基酸+50mg/L組氨酸和 20mg/L硫酸腺苷+10g/L葡萄糖。US 04/146，999的實施例1-11和與它們相關的一般方法(段落
、
、 W151]、
、和W153])全文以引用方式併入作為本文的一部分以用於各種目的。
實施例由如下所述的一系列實施例，可更全面地理解本發明某些實施方案的操作和效果。這些實施例所基於的實施方案僅僅是代表性的，並且選擇那些實施方案來示例本發明， 不表示未描述在這些實施例中的材料、反應物、條件、操作工況和/或技術不適用於實施本發明，或不表示未在這些實施例中描述的主題不包括在所附權利要求及其等同物的範疇之內。實施例1-11顯示了對不同給料的加氫處理，以生產包含Cn鏈長的直鏈烷烴的烴產物。實施例9-11包括用以獲得至少一種純化的Cn鏈長的直鏈烷烴餾分的對烴產物的蒸餾。在實施例12中，實施例9獲得的純化的十二烷被標識為ATCC 74431的轉化的麥芽糖假絲酵母菌株SW81/82發酵為十二烷二酸。實施例13顯示了獲得的商品化十二烷和來自實施例9或10的十二烷的發酵。所使用的材料的獲得如實施例中所顯示的。所有商購試劑均按原樣使用。使用了下列縮寫「C」為攝氏溫度或攝氏度；「％」為百分比；「w/w」為重量對重量；「mL」為毫升； 「h」為小時；「rpm」為轉數每分鐘；ItOH」為乙醇；「mg/g」為毫克每克；「g/100mL」為克每 100毫升；「g」為克；「NaOH」為氫氧化鈉；「w/v」為重量每體積；「ν/ν」為體積對體積；「w/V』 為重量對重量；「mm」為毫米；「mL/min」為毫升每分鐘；「min」為分鐘；「mM」為毫摩爾每升， 「N」為正常；「 μ L」為微升；「cc」為立方釐米；「seem」為標準立方釐米每分鐘；並且「0D」為外直徑。
實施例中的給料和產物的組成使用配備有火焰離子化檢測器(FID)和DB-I柱 (30mX0. 320mm 內徑 X0. 25um 膜厚度，並且由 J&WScientific，Agilent Technologies Company, Santa Clara CA 生產)的 Agilent7890 型氣相色譜儀(Agilent Technologies, Santa Clara CA)測量。氦載氣(超高純度 99. 99%，得自 GTS Inc.，Morrisville PA)流量被恆定保持在lOmL/min。在該方法中，採用了 75°C的初始爐溫和以7. 5°C /min升至300°C 的溫度斜率。溫度在300°C被保持了附加的5分鐘時間(總運行時間為35min)。以100 1 的體積比在二氯甲烷(試劑級99. 9%，由Merck KGaA, Darmstadt, Germany的子公司EMD Chemicals Inc.，生產)中稀釋製備了注射的樣品。注射體積為1 μ L。利用純的Cltl至C18 直鏈烷烴製備了若干種標準品。已經確定，重量百分比能夠以GC區域百分比(區域％)表示，誤差為士5%。因此，從使用這裡所述的方法的GC獲得的GC區域％在所有的實施例中被報告為wt %。通過以簡化符號表示烷烴給出了 GC結果。例如，"C12」是指包含12個碳原子的直鏈烷烴。"C12異構體」是指包含12個碳原子的支鏈烷烴。C18+是指包含大於18個碳的烷烴的總數。C8_是指包含3至7個碳的烷烴的總數。催化劑硫化方法當加氫處理催化劑有必要再生時，可使用下列的催化劑硫化程序，例如在給料中不存在硫化合物的操作之後。利用這一程序，未硫化的加氫處理催化劑也可被硫化。使用由長14" (36cm)的3/4" (19mm)OD 316L不鏽鋼管材構成的反應器來硫化催化劑。除了中間以外，在兩端以Imm玻璃珠和PYREX玻璃棉交替層填充所述反應器，中間填充催化劑(10至30g)。所述反應器具有3個熱電偶，測量氣體入口、氣體出口和催化劑床的溫度。將反應器放置於立式管爐中，並且建立氣體入口和氣體出口連接。在130°C下，用 200sccm的氮氣流使催化劑乾燥過夜。乾燥催化劑後，以0. 5至1. 0°C /min的速率提升爐溫，並且將20SCCm硫化氫(5%的氫氣混合物)加入到200SCCm N2流中。在溫度達到190°C 後，將氮氣流量降至lOOsccm，並且將硫化氫流量增至30SCCm。將溫度保持在240°C。2小時後，溫度緩慢降低。當溫度低於125°C時，停止硫化氫氣流，但是將氮氣流保持在lOOsccm， 直至反應器達到室溫(約25°C )。將反應器從爐中移除，並且在氮氣吹掃的箱中卸料。催化劑還原方法使用與催化劑硫化相類似的設備和設置來還原催化劑。在130°C下，在200sCCm的氮氣流下使催化劑乾燥過夜。所述反應器具有3個熱電偶，測量氣體入口、氣體出口和催化劑床的溫度。將反應器放置於立式管爐中，並且建立氣體入口和氣體出口連接。在130°C 下，用200sCCm的氮氣流使催化劑乾燥過夜。乾燥催化劑後，以0. 5至1. O0C /min的速率提升爐溫，並且將20SCCm氫氣(純度99. 0% )加入到200SCCm N2流中。在溫度達到190°C 後，將氮氣流量降至lOOsccm，並且將氫氣流量增至30sCCm。除非另外指明，將溫度保持在 240°C。2小時後，溫度緩慢降低。當溫度低於125°C時，停止氫氣流，但是將氮氣流保持在 lOOsccm，直至反應器達到室溫(約25°C)。將反應器從爐中移除，並且在氮氣吹掃的箱中卸料。表1顯示了對於大多數實施例中使用的給料，甘油三酯和脂肪酸源的脂肪酸鏈長 (按重量百分比)。大豆油和雞脂肪的50/50混合物是通過將這兩種組分以相同的重量混合製備的。表1中的脂肪酸鏈長是採用C:D形式的脂質命名法給出的，其中C為脂肪酸中的碳原子數量，D為該脂肪酸中的雙鍵數量。例如，C18:l是指具有1個不飽和鍵的18碳鏈，C18:2是指具有2個不飽和鍵的18碳鏈，而C18:3是指具有3個不飽和鍵的18碳鏈。 在表1中，C18+是指包含多於18個碳的脂肪酸。表1中的值代表所表示的油類的甘油三酯含量，其在樣品與樣品之間可不同。實施例11中使用的月桂酸(十二烷酸)包含約98. 9 重量百分比的C12烷烴和約1. 1重量百分比的C14烷烴。^ 1.肖龍胃··駐礙口■方_原__車權利要求
1.製備Cn鏈長的直鏈二元羧酸的方法，所述方法包括(a)提供給料，所述給料為可再生資源；(b)使所述給料在氫氣的存在下與催化劑接觸，以生產具有至少為5 1的偶數碳烷烴與奇數碳烷烴的比率並且包含Cn鏈長的直鏈烷烴的烴產物；和(c)使所述Cn鏈長的直鏈烷烴的至少一部分發酵為Cn鏈長的直鏈二元羧酸；其中 η = 10、12、14、16 或 18 ；並且其中所述催化劑包含氧化物、鉬、和一種或多種選自鎳、鈷、以及它們的混合物的活潑金屬；並且所述催化劑為硫化形式。
2.權利要求1的方法，其中所述給料在氫氣的存在下在約250°C至約425°C的溫度和約 500psig至約2500psig(約;3450kPa至約17，250kPa)的壓力下與催化劑接觸。
3.權利要求1的方法，其中所述給料包括(a)來源於植物和/或動物並且包含一種或多種游離脂肪酸和/或一種或多種甘油三酯的油，所述油包含至少約5摩爾％的Cn鏈長的直鏈脂肪酸，和/或至少約5摩爾％的來源於Cn鏈長的直鏈脂肪酸的甘油三酯；(b)來源於甘油三酯的脂肪酸的烷基酯，所述酯包含至少約5摩爾％的Cn鏈長的直鏈脂肪酸的酯；或者(c)它們的混合物。
4.權利要求3的方法，其中所述給料包括油，所述油包含至少約5摩爾％的Cn鏈長的直鏈脂肪酸。
5.權利要求3的方法，其中所述脂肪酸選自月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、或它們的組合。
6.權利要求3的方法，其中所述給料包括選自椰子油、棕櫚仁油、棕櫚油、油菜籽油、卡諾拉油、大豆油、棉籽油、或它們的組合的植物油。
7.權利要求3的方法，其中所述給料包括家禽脂肪、黃油脂、牛油、或它們的組合。
8.權利要求3的方法，其中所述給料包括來源於甘油三酯的脂肪酸的酯，所述酯包含至少約5摩爾％的Cn鏈長的直鏈脂肪酸的酯。
9.權利要求1的方法，其中η= 12、14或16。
10.權利要求3的方法，其中η= 12、14或16。
11.權利要求1的方法，其中所述催化劑中的金屬的濃度按所述催化劑的總重量計為約0.1至約90重量百分比。
12.權利要求1的方法，所述方法進一步包括從所述烴產物中分離Cn鏈長的直鏈烷烴的至少一部分和將殘餘的烴產物的至少一部分用作燃料。
13.權利要求1的方法，其中所述給料為從生物柴油或綠色柴油加工獲得的可再生資源。
14.權利要求1的方法，其中使用標識為ATCC74431的轉化的麥芽糖假絲酵母菌株 SW81/82使所述Cn鏈長的直鏈烷烴或其部分發酵。
15.權利要求1的方法，其中使用標識為ATCC74430的轉化的麥芽糖假絲酵母菌株 SW84/87. 2使所述Cn鏈長的直鏈烷烴或其部分發酵。
16.權利要求1的方法，其中使用標識為ATCC74409的轉化的巴斯德畢赤酵母菌株 SW64/65使所述Cn鏈長的直鏈烷烴或其部分發酵。
17.權利要求1的方法，所述方法進一步包括使Cn鏈長的直鏈二元羧酸聚合的步驟。
全文摘要
本發明提供了製備C10、C12、C14、C16或C18鏈長的直鏈二元羧酸的方法，該方法包括提供為可再生資源的給料，使所述給料在氫氣的存在下在約250℃至約425℃的溫度和約500psig至約2500psig(約3450kPa至約17,250kPa)的壓力下與催化劑接觸，以生產具有至少為5∶1的偶數碳烷烴與奇數碳烷烴的比率並且包含Cn鏈長的直鏈烷烴的烴產物；以及將上述Cn鏈長的直鏈烷烴的至少一部分發酵為Cn鏈長的直鏈二元羧酸，其中n＝10、12、14、16或18。所述催化劑包含氧化物、鉬、和一種或多種選自鎳、鈷、以及它們的混合物的活潑金屬並且所述催化劑為硫化形式。
文檔編號C10G3/00GK102439118SQ200980156701
公開日2012年5月2日 申請日期2009年12月11日 優先權日2008年12月12日
發明者A·C·埃利奧特, E·科羅維西, H·丁迪, J·C·裡特, J·J·黑奇多恩, R·D·法倫, S·K·森古普塔 申請人:納幕爾杜邦公司