(57) 1. Многостадийный процесс превращения источника С1-углерода в конечный продукт, включающий
подачу газообразного С1-содержащего субстрата, по параллельной схеме, в первую биореакторную стадию и, по меньшей мере, вторую биореакторную стадию многостадийного процесса;
подачу по меньшей мере части жидкого продукта первой стадии, по последовательной схеме, из первой биореакторной стадии во вторую биореакторную стадию,
причем жидкий продукт первой стадии содержит С1-фиксирующий микроорганизм, используемый в первой биореакторной стадии для метаболизирования источника С1-углерода и получения конечного продукта,
причем С1-фиксирующий микроорганизм является организмом рода, выбранного из группы, состоящей из Moorella, Clostridia, Ruminococcus, Acetobacterium, Eubacterium, Butyribacterium, Oxobacter, Methanosarcina и Desulfotomaculum,
при этом конечный продукт выбран из группы, состоящей из этанола, ацетата, бутанола, бутирата, 2,3-бутандиола, лактата, бутена, бутадиена, метилэтилкетона (2-бутанона), этилена, ацетона, изопропанола, липидов, 3-гидроксипропионата (3-НР), изопрена, жирных кислот, 2-бутанола, 1,2-пропандиола и 1-пропанола.
2. Процесс по п.1, отличающийся тем, что жидкий продукт первой стадии подается во вторую биореакторную стадию без сепарации С1-фиксирующего микроорганизма и рециркуляции выделенного С1-фиксирующего микроорганизма в первую биореакторную стадию.
3. Процесс по п.1, включающий по меньшей мере четыре биореакторные стадии, в котором газообразный С1-содержащий субстрат подается параллельно на стадии и жидкие продукты, включая жидкий продукт первой стадии, подаются последовательно от первой биореакторной стадии до последней биореакторной стадии, затем отбирается из последней биореакторной стадии.
4. Процесс по п.3, отличающийся тем, что общая утилизация С1 по меньшей мере четырех биореакторных стадий составляет по меньшей мере 60%.
5. Процесс по п.3, отличающийся тем, что жидкий продукт заключительной стадии, после его отбора из последней биореакторной стадии, поступает в устройство регулирования уровня жидкости, которое управляет уровнями жидкости во всех биореакторных стадиях.
6. Процесс по п.3, отличающийся тем, что по меньшей мере четыре биореакторные стадии работают при давлении, менее чем на 200 кПа превышающем атмосферное давление.
7. Процесс по п.1, отличающийся тем, что конечный продукт представляет собой этанол и, помимо этанола, С1-фиксирующий микроорганизм генерирует уксусную кислоту в качестве метаболита.
8. Процесс по п.7, дополнительно включающий отбор жидкого продукта заключительной стадии из последней биореакторной стадии многостадийного процесса, отличающийся тем, что не содержащая биомассы жидкая фракция жидкого продукта заключительной стадии содержит по меньшей мере 50 г/л этанола.
9. Процесс по п.8, отличающийся тем, что не содержащая биомассы жидкая фракция жидкого продукта заключительной стадии имеет весовое отношение этанола к уксусной кислоте, равное по меньшей мере 50:1.
10. Процесс по п.1, отличающийся тем, что конечный продукт выбран из группы, состоящей из изопропанола, бутанола, ацетата, ацетона, 2-оксиизомасляной кислоты и изобутилена.
11. Процесс по п.10, дополнительно включающий отбор жидкого продукта заключительной стадии из последней биореакторной стадии многостадийного процесса, отличающийся тем, что не содержащая биомассы жидкая фракция жидкого продукта заключительной стадии содержит по меньшей мере 10 г/л изопропанола.
12. Процесс по п.1, отличающийся тем, что первая и вторая биореакторные стадии имеют по меньшей мере один независимо контролируемый рабочий параметр процесса, выбранный из группы, состоящей из скорости прибавления жидкой культуральной среды, скорости подачи газообразного С1-содержащего субстрата, температуры реактора, значения рН реактора и их комбинаций.
13. Процесс по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из первой и второй биореакторных стадий содержит биореактор, имеющий отношение длины к ширине менее 10:1.
14. Процесс по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из первой и второй биореакторных стадий содержит биореактор с петлей циркуляции.
15. Процесс по п.14, отличающийся тем, что биореактор с петлей циркуляции работает с внутренней циркуляцией жидкости в зоне непрерывной жидкой фазы.
16. Процесс по п.15, отличающийся тем, что в зоне непрерывной жидкой фазы жидкость течет вверх по внутреннему подъемному стояку и вниз по одной или нескольким внутренним сливным трубкам.
17. Процесс по п.15, отличающийся тем, что биореактор с петлей циркуляции работает с потоками газа и жидкости в противотоке в зоне непрерывной паровой фазы, над зоной непрерывной жидкой фазы.
18. Процесс по п.17, отличающийся тем, что зона непрерывной жидкой фазы размещена на участке нижних 75% длины биореактора с петлей циркуляции.
19. Процесс по п.17, отличающийся тем, что зона непрерывной жидкой фазы и зона непрерывной газовой фазы содержат устройства для осуществления контакта пар-жидкость, причем устройства зоны непрерывной жидкой фазы отличаются от устройств зоны непрерывной паровой фазы.
20. Процесс по п.17, отличающийся тем, что жидкий продукт, рециркулируемый через внешнюю петлю рециркуляции, находится в зоне непрерывной паровой фазы.
21. Процесс по п.20, отличающийся тем, что жидкий продукт, рециркулируемый через внешнюю петлю рециркуляции, пропускается через внешний теплообменник для контроля температуры биореактора с петлей циркуляции.
22. Процесс по п.20, отличающийся тем, что основный нейтрализующий агент прибавляют к жидкому продукту, рециркулируемому через внешнюю петлю рециркуляции, для контроля рН биореактора с петлей циркуляции.
23. Многостадийная система для осуществления способа по любому из пп.1-22, содержащая
множество биореакторов, имеющих впускной патрубок газа на первом конце и выпускной патрубок газа на втором конце напротив первого конца, причем впускные и выпускные патрубки газа обеспечивают возможность подачи газообразного С1-содержащего субстрата во множество биореакторов, по параллельной схеме,
причем биореакторы, но не первый биореактор или последний биореактор, имеют отдельные впускные и выпускные патрубки жидкости вблизи их соответствующих первых концов для подачи жидкого продукта предшествующей стадии, содержащего биомассу, из непосредственно предшествующего биореактора и перемещения жидкого продукта, содержащего биомассу, в непосредственно последующий биореактор, по последовательной схеме; и
выпускной патрубок жидкого продукта для подачи жидкого продукта заключительной стадии из последнего биореактора вблизи его первого конца,
причем жидкий продукт заключительной стадии выбран из группы, состоящей из этанола, ацетата, бутанола, бутирата, 2,3-бутандиола, лактата, бутена, бутадиена, метилэтилкетона (2-бутанона), этилена, ацетона, изопропанола, липидов, 3-гидроксипропионата (3-НР), изопрена, жирных кислот, 2-бутанола, 1,2-пропандиола и 1-пропанола.
24. Система по п.23, отличающаяся тем, что выпускное отверстие жидкого продукта сообщается по текучей среде с разрядным устройством сифона, который является регулируемым по высоте, по отношению к высоте биореакторов.
25. Система по п.23, отличающаяся тем, что впускные патрубки газа сообщаются по текучей среде с барботерами газа во множестве биореакторов вблизи их первых концов.
26. Многостадийный биологический процесс превращения CO в этанол, включающий
разделение газообразного CO-содержащего субстрата, по параллельной схеме, между множеством биореакторных стадий многостадийного процесса;
последовательную подачу жидких продуктов, содержащих карбоксидотрофный микроорганизм, по последовательной схеме, из первой биореакторной стадии в последующие биореакторные стадии;
отбор из последней биореакторной стадии жидкого продукта заключительной стадии с не-карбоксидотрофным микроорганизмом, содержащего жидкую фракцию, содержащую по меньшей мере 50 г/л этанола и имеющую весовое отношение этанола к уксусной кислоте, равное по меньшей мере 50:1.
27. Процесс по п.26, включающий по меньшей мере четыре биореакторные стадии.
28. Процесс по п.26, отличающийся тем, что две или больше из множества биореакторных стадий представляют собой отдельные секции в одной емкости.

---