阅读说明：本技术 有机物质的制造方法 (Method for producing organic substance ) 是由 清水谕 滨地心 夏山和都 佐藤周知 于 2019-03-22 设计创作，主要内容包括：本发明提供在通过微生物发酵由合成气体制造有机物质的方法中,高效地从通过微生物发酵得到的含有有机物质的液体中仅分离固体成分,能够使微生物等的含量降低的方法。在通过微生物发酵由包含一氧化碳的合成气体制造有机物质的方法中,具备将合成气体供给至微生物发酵槽并通过微生物发酵得到含有有机物质的液体的微生物发酵工序、将所述含有有机物质的液体分离为包含微生物的固体成分与包含有机物质的液体成分的固液分离工序、从所述液体成分提取有机物质的提取工序,并且在所述固液分离工序中,在将所述含有有机物质的液体加热至40℃以上后,实施离心分离操作。(The invention provides a method for efficiently separating only solid components from organic substance-containing liquid obtained by microbial fermentation, and reducing the content of microorganisms and the like in a method for producing organic substances from synthesis gas by microbial fermentation. A method for producing an organic substance from a synthesis gas containing carbon monoxide by microbial fermentation, comprising a microbial fermentation step of supplying the synthesis gas to a microbial fermentation tank and obtaining an organic substance-containing liquid by microbial fermentation, a solid-liquid separation step of separating the organic substance-containing liquid into a solid component containing microorganisms and a liquid component containing organic substances, and an extraction step of extracting the organic substances from the liquid component, wherein in the solid-liquid separation step, the organic substance-containing liquid is heated to 40 ℃ or higher and then subjected to a centrifugal separation operation.)

有机物质的制造方法

相关申请的相互参照

本申请主张基于2018年3月26日申请的日本专利申请2018-58455号和日本专利申请2018-58897号的优先权，它们全部的公开内容通过参照而作为本说明书的公开内容的一部分。

技术领域

本发明涉及有机物质的制造方法。特别是涉及使用发酵液的有机物质的制造方法，所述发酵液通过特定的合成气体的微生物转换而得到。

背景技术

近年，从对大量消费以石油为原料制造的油类、醇等导致的化石燃料资源枯竭的担忧、空气中的二氧化碳增加这样的全球环境问题的观点出发，用石油以外的原料制造各种有机物质的手法受到关注，例如通过糖发酵法从玉米等可食用原料制造生物乙醇的方法。然而，就这样的使用了可食用原料的糖发酵法而言，存在下述问题：将有限的农地面积用于食物以外的生产中，因此导致食物价格上涨。

为了解决这样的问题，对使用以往被废弃的非可食用原料来制造以往由石油制造的各种有机物质的方法进行了各种探讨。例如，Michael Koepke提出了，将包含二氧化碳、一氧化碳、氢的合成气体转换为乙酸和乙醇的微生物的种类和代谢系统(“Clostridiumljungdahlii represents a microbial production platform based on syngas”,ProcNatl Acad Sci USA,August 24,2010,vol.107,no.34,13087-13092)。此外，日本特开2015-53866号公报中公开了，通过微生物发酵由合成气体等制造乙醇的方法，所述合成气体通过钢铁废气、废弃物的气化而得到。

在通过微生物发酵由合成气体制造乙醇的方法中，由于微生物发酵槽中含有通过微生物发酵生成的乙醇，因此，需要从中提取乙醇。例如，国际公开2017-221987号公报公开了，将废弃物气化后，使用该气体通过微生物发酵制造含有有机物质的液体，接着，用蒸馏装置纯化含有有机物质的液体，从而得到高纯度的有机物质，特别是乙醇。

顺便提及，在利用微生物制造有机物质的方法中，作为分离并纯化期望的有机物质的手法，例如，日本特开2011-177159号公报中提出了，通过热变性使蛋白质凝聚并通过固液分离除去凝聚物，作为除去乳酸发酵液中残留的蛋白质的手法。

发明内容

发明所解决的技术问题

除了期望的有机物质之外，所述通过微生物发酵得到的含有有机物质的液体中还包含大量的微生物、其尸体。因此，当将含有有机物质的液体直接导入蒸馏装置等时，随着有机物质被馏出，微生物等的固体成分的浓度增加，其结果，蒸馏装置内的含有有机物质的液体的粘度上升，存在连续性的运转被妨碍的风险。因此，需要在蒸馏操作之前，将含有有机物质的液体分离为液体成分和固体成分，并除去微生物等的固体成分。作为这样的固液分离手段，目前已知有膜分离装置、离心分离装置，但是，在膜分离装置的情况下，由于过滤器发生堵塞，因此需要定期进行过滤器的清洗、更换，难以进行连续性的固液分离。此外，在离心分离装置的情况下，由于含有有机物质的液体中包含的微生物等的固体成分非常少，因此存在不能充分分离固体成分和液体成分的问题。

本发明人等为了解决所述问题，研究了在包含微生物等的含有有机物质的液体中进行固液分离的方法，结果发现，通过在加热含有有机物质的液体后进行离心分离，而能够高效地从含有有机物质的液体中分离微生物、其尸体等固体成分。因此，本发明的目的是，提供可在通过微生物发酵由合成气体制造有机物质的方法中，高效地从通过微生物发酵得到的含有有机物质的液体中仅分离包含微生物等的固体成分的方法。

解决问题的技术手段

鉴于所述问题，本发明人等进行了研究，结果发现，以特定温度加热通过微生物发酵得到的含有有机物质的液体后进行离心分离，从而高效地从含有有机物质的液体中仅分离微生物等的固体成分，能够使微生物等的含量降低。即，本发明的主旨如下。

[1]一种有机物质的制造方法，其是通过微生物发酵由包含一氧化碳的合成气体制造有机物质的方法，其中，

所述方法具备：

微生物发酵工序，其将合成气体供给至微生物发酵槽并通过微生物发酵得到含有有机物质的液体；

固液分离工序，其将所述含有有机物质的液体分离为包含微生物的固体成分与包含有机物质的液体成分；以及

提取工序，其从所述液体成分提取有机物质，

在所述固液分离工序中，在将所述含有有机物质的液体加热至40℃以上后，实施离心分离操作。

[2]根据[1]所述的方法，其中，

所述合成气体是使碳源气化而得到的气体。

[3]根据[1]或[2]所述的方法，其中，

所述碳源是废弃物。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的方法，其中，

所述有机物质包含碳原子数1～6的醇。

[5]根据[1]～[4]中任一项所述的方法，其中，

所述微生物为梭菌属。

[6]根据[1]～[5]中任一项所述的方法，其中，

以100～10000G的离心加速度实施所述离心分离操作。

[7]根据[1]～[6]中任一项所述的方法，其中，

在45℃以上且小于70℃的温度下加热所述含有有机物质的液体。

[8]根据[1]～[7]中任一项所述的方法，其中，

在所述提取工序中，通过纯化所述液体成分来提取有机物质。

[9]一种有机物质的制造方法，其在将一定量的包含10体积％以上一氧化碳的合成气体供给至微生物发酵槽，通过微生物使所述合成气体进行微生物发酵，从而制造有机物质的方法中，

在减少了向所述微生物发酵槽供给的合成气体的供给量或者暂时停止了合成气体的供给的情况下，将包含15体积％以上二氧化碳的延长寿命气体供给至所述微生物发酵槽。

发明效果

根据本发明，在通过离心分离操作将通过微生物发酵得到的含有有机物质的液体分离为包含微生物、其尸体等的固体成分与包含有机物质的液体成分时，通过以特定温度以上加热含有有机物质的液体，而能够高效地分离包含微生物等的固体成分。因此，能够在不中断提取工序的情况下连续地由液体成分制造有机物质。

附图说明

[图1]是表示本发明的有机物质的制造方法的一个实例的工艺流程图。

[图2]是表示本发明的有机物质的制造方法的另一个实例的工艺流程图。

[图3]是表示参考实施例1和2中的合成气体供给停止后的活性微生物数量随时间变化的图表。

具体实施方式

以下，对实施本发明的优选方式的一个实例进行说明。但是，下述实施方式是用于说明本发明的示例，本发明不限于下述实施方式。在本说明书中，除非特别说明，否则气体中的各成分的存在比例设为以体积为基准的比例而不是以重量为基准的比例。因此，除非特别说明，否则百分率％表示体积％，ppm表示体积ppm。

对于基于本发明的制造有机物质的方法，参照附图进行说明。图1和图2是表示有机物质的制造方法的工艺流程图，所述方法基于本发明的实施方式。基于本发明的一个实施方式的制造有机物质的方法包含下述工序：将包含一氧化碳的合成气体供给至微生物发酵槽并通过微生物发酵得到含有有机物质的液体的微生物发酵工序；将所述含有有机物质的液体分离为包含微生物的固体成分与包含有机物质的液体成分的固液分离工序；从所述液体成分提取有机物质的提取工序。

此外，在基于本发明的另一个实施方式的制造有机物质的方法中，如图2所示，在将所述合成气体供给至微生物发酵槽时，在减少了合成气体的供给量或者暂时停止了合成气体的供给的情况下，可以包含将延长寿命气体供给至微生物发酵槽的工序。

此外，在本发明的有机物质的制造方法中，根据需要可以包含原料气体生成工序、合成气体制备工序、水回收利用工序等。

以下，对各工序进行说明。

<原料气体生成工序>

原料气体生成工序是，通过在气化部中使碳源气化而生成原料气体的工序(参照图1)。在原料气体生成工序中，可以使用气化炉。气化炉是燃烧碳源(不完全燃烧)的炉，例如可举出：竖炉、窑炉、流化床炉、气化重整炉等。就气化炉而言，由于可通过使废弃物部分燃烧而实现较高的炉床负荷、优异的运转操作性，因此优选为流化床炉式。通过在低温(约450～600℃)并且低氧氛围的流化床炉中将废弃物气化，而分解为气体(一氧化碳、二氧化碳、氢、甲烷等)和包含大量碳的焦炭。此外，由于废弃物中包含的不燃物以卫生并且氧化度较低的状态从炉底分离，因此，可选择回收不燃物中的铁、铝等这样的有价值的物质。因此，这样的废弃物的气化中，可高效地进行资源回收利用。

原料气体生成工序中的所述气化的温度通常为100℃以上1500℃以下，优选为200℃以上1200℃以下。

原料气体生成工序中的气化的反应时间通常为2秒以上，优选为5秒以上。

<碳源>

原料气体生成工序中使用的碳源没有特别限定，例如可优选利用：炼钢厂的焦炭炉、高炉(高炉煤气)、转炉、燃煤电厂中使用的煤、通常被导入焚化炉(特别是气化炉)的废弃物和产业废弃物、由各种产业副产的二氧化碳等以回收利用为目的的各种含碳材料。

更具体而言，碳源包括：塑料废弃物、湿垃圾、都市废弃物(MSW)、废弃轮胎、生物质废弃物、被褥、纸等家庭垃圾、建筑部件等废弃物、煤、石油、源自石油的化合物、天然气、页岩气等，尤其是优选各种废弃物，从分类成本的观点出发，更优选未分类的都市废弃物。

<原料气体>

将碳源气化而得到的原料气体包含一氧化碳和氢作为必要成分，但是可以进一步包含二氧化碳、氧、氮。作为其它成分，原料气体可以进一步包含煤烟、焦油、氮化合物、硫化合物、磷类化合物、芳香族类化合物等成分。

就原料气体而言，可以通过在所述原料气体生成工序中，进行使碳源燃烧(不完全燃烧)的热处理(通称：气化)，即，通过使碳源部分氧化，而作为包含20体积％以上一氧化碳的气体生成。

<合成气体制备工序>

尽管可将所述原料气体直接作为合成气体供给至微生物发酵槽，但是可以适合于微生物发酵的方式进行合成气体的制备。在原料气体源自废弃物的情况下，通常，原料气体倾向于包含一氧化碳20体积％以上80体积％以下、二氧化碳10体积％以上40体积％以下、氢10体积％以上80体积％以下、进一步包含氮化合物1ppm以上、硫化合物1ppm以上、磷化合物0.1ppm以上和/或芳香族类化合物10ppm以上。此外，也存在包含其它环境污染物质、粉尘粒子、杂质等物质的情况。因此，当向微生物发酵槽供给合成气体时，优选从原料气体中降低或者除去不适于微生物的稳定培养的物质、不优选的量的化合物等，以使原料气体中包含的各成分的含量在适于微生物的稳定培养的范围。特别是，从许多芳香族类化合物具有细胞毒性的方面出发，优选从原料气体中降低和除去这些化合物。

即，合成气体制备工序是从原料气体中除去或者降低各种污染物质、粉尘粒子、杂质、不优选的量的化合物等特定的物质的工序(参照图1)。在预处理工序中可以由原料气体得到合成气体。预处理工序例如可使用以下分离装置等中的1种或2种以上进行处理：洗涤器(水溶性杂质分离装置)、气体冷却器(水分分离装置)、旋风分离器、袋滤器这样的微粒(煤烟)分离装置、脱硫装置(硫化物分离装置)、低温分离方式(深冷方式)的分离装置、膜分离方式的分离装置、变压吸附方式的分离装置(PSA)、变温吸附方式的分离装置(TSA)、变压和变温度吸附方式的分离装置(PTSA)、脱氧装置、使用了活性炭的分离装置、使用了脱氧催化剂、具体而言使用了铜催化剂或钯催化剂的分离装置等。

<合成气体>

本发明中使用的合成气体至少包含一氧化碳作为必要成分，可以进一步包含氢、二氧化碳、氮。

就本发明中使用的合成气体而言，可将通过下述工序得到的气体用作合成气体：使碳源气化而生成原料气体(原料气体生成工序)，接着，在从原料气体中对一氧化碳、二氧化碳、氢和氮的各成分浓度进行调整，同时降低或者除去上述物质、化合物。

就合成气体中的一氧化碳浓度而言，相对于合成气体中的一氧化碳、二氧化碳、氢和氮的总浓度，通常为10体积％以上80体积％以下，优选为20体积％以上50体积％以下，更优选为25体积％以上48体积％以下，特别优选为35体积％以上45体积％以下。

就合成气体中的氢浓度而言，相对于合成气体中的一氧化碳、二氧化碳、氢和氮的总浓度，通常为10体积％以上80体积％以下，优选为30体积％以上55体积％以下，更优选为40体积％以上50体积％以下。

就合成气体中的二氧化碳浓度而言，相对于合成气体中的一氧化碳、二氧化碳、氢和氮的总浓度，通常为0.1体积％以上40体积％以下，优选为0.3体积％以上30体积％以下，更优选为0.5体积％以上10体积％以下，特别优选为1体积％以上6体积％以下。

就合成气体中的氮浓度而言，相对于合成气体中的一氧化碳、二氧化碳、氢和氮的总浓度，通常为40体积％以下，优选为1体积％以上20体积％以下，更优选为5体积％以上15体积％以下。

就一氧化碳、二氧化碳、氢和氮的浓度而言，可通过变更原料气体生成工序中碳源的C-H-N元素组成、适宜变更燃烧温度、燃烧时供给气体的氧浓度等燃烧条件，而设定在给定的范围内。例如存在下述方法：在不变更一氧化碳、氢浓度的情况下，变更为废塑料等C-H比例较高的碳源；在不使氮浓度降低的情况下，在原料气体生成工序中供给氧浓度较高的气体。

除了所述成分之外，本发明中使用的合成气体还可以包含硫化合物、磷化合物、氮化合物等。这些化合物各自的含量优选为0.05ppm以上，更优选为0.1ppm以上，进一步优选为0.5ppm以上，并且优选为80ppm以下，更优选为60ppm以下，进一步优选为40ppm以下。通过将硫化合物、磷化合物、氮化合物等设定为下限值以上的含量，而具有能够适宜培养微生物的优点，并且，通过设定为上限值以下的含量，而具有培养基不被微生物未消耗的各种营养源所污染的优点。

作为硫化合物，通常可举出：二氧化硫、CS₂、COS、H₂S，其中，H₂S和二氧化硫易于作为微生物的营养源被消耗，故为优选的。因此，更优选合成气体中以所述范围包含H₂S和二氧化硫之和。

作为磷化合物，由于磷酸易于作为微生物的营养源被消耗，故为优选的。因此，更优选合成气体中以所述范围包含磷酸。

作为氮化合物，可举出：一氧化氮、二氧化氮、丙烯腈、乙腈、HCN等，由于HCN易于作为微生物的营养源被消耗，故为优选的。因此，更优选合成气体中以所述范围包含HCN。

此外，就合成气体而言，可以包含0.01ppm以上90ppm以下的芳香族化合物，优选为0.03ppm以上，更优选为0.05ppm以上，进一步优选为0.1ppm以上，并且，优选为70ppm以下，更优选为50ppm以下，进一步优选为30ppm以下。通过将含量设定在下限值以上，而具有能够适于培养微生物的倾向，并且，通过将含量设定在上限值以下，而具有培养基不易被微生物未消耗的各种营养源所污染的倾向。

<向微生物发酵槽供给合成气体的工序>

合成气体供给工序是将如上所述得到的合成气体供给至包含微生物培养液的微生物发酵槽内的工序(参照图2)。只要满足合成气体的成分条件，就可以将通过原料气体生成工序得到的气体直接用作合成气体，也可以在从原料气体中降低或者除去了杂质等而得到的气体中追加别的给定气体之后用作合成气体。作为别的给定气体，例如可以添加选自二氧化硫等硫化合物、磷化合物和氮化合物中的至少1种化合物作为合成气体。

就合成气体而言，通过以一定量供给至微生物发酵槽，而被用于微生物发酵。在本发明中，一定量并不意味着供给的合成气体的量为严格特定的量，而可以根据期望的有机物质的制造量、微生物发酵槽中的微生物培养液的浓度而适宜调整合成气体的供给量。即，在本发明中，“一定量”旨在排除减少了合成气体的供给量或者暂时停止了合成气体的供给的情况。此外，在本发明中，减少了合成气体的供给量的情况是指供给至微生物发酵槽的合成气体的平均供给量为60％以下的情况。

在本发明中，在减少或者暂时停止了以一定量供给的合成气体的情况下，将包含15体积％以上二氧化碳的延长寿命气体供给至所述微生物发酵槽。当减少或者暂时停止向微生物发酵槽供给合成气体时，微生物的养分源(一氧化碳等)的供给减少，在约数小时内微生物发酵槽中的近半数微生物会死亡。本发明人等发现，即使在减少或者停止了微生物的养分源(一氧化碳等)的供给的情况下，通过将包含一定浓度以上的二氧化碳的气体作为延长寿命气体供给至微生物发酵槽，而可使微生物的死亡得到抑制。该理由尚未明确，但是推测如下。即，具有COA代谢途径的微生物具有将二氧化碳转换为乙酸、目标有机物质的途径，通常，尽管以一氧化碳为原料(养分)的代谢系统由于效率良好而成为主要途径，但是在养分枯竭状态下，代替主要途径而以二氧化碳为原料(养分)的副途径起作用。因此认为，当降低或者暂时停止了包含10体积％以上一氧化碳的合成气体的供给时，通过将包含一定浓度的二氧化碳的气体供给至微生物发酵槽，而使COA途径变为副途径主体，细胞可延长寿命而不死亡。

除了二氧化碳之外，延长寿命气体还可以包含一氧化碳、氢和氮等，但是二氧化碳的浓度需要为15体积％以上。从延长微生物的寿命的观点出发，延长寿命气体中的二氧化碳浓度优选为25体积％以上60体积％以下，更优选为30体积％以上50体积％以下。

作为延长寿命气体，可以利用通过下述微生物发酵工序而产生的废气(参照图2)。例如，在使用包含10体积％以上的一氧化碳、小于15体积％的二氧化碳的合成气体进行微生物发酵的情况下，由于产生的废气的一氧化碳小于10体积％，二氧化碳为15体积％以上，因此，可适当地使用废气作为延长寿命气体。在利用废气作为延长寿命气体的情况下，延长寿命气体中的一氧化碳的浓度优选为小于12体积％，更优选为4体积％以上10体积％以下。

<微生物发酵工序>

微生物发酵工序是在微生物发酵槽中，使所述合成气体进行微生物发酵，制造有机物质的工序(参照图1)。微生物发酵槽优选为连续发酵装置。通常，微生物发酵槽可使用任意形状的，可举出：搅拌型、气升型(air lift type)、鼓泡型、环型、开放键型(open bondtype)、光生物型。

就供给至微生物发酵槽的合成气体而言，只要满足所述合成气体的成分条件，就可以将通过原料气体生成工序而得到的气体直接用作合成气体，也可以在从原料气体降低或者除去了杂质等的气体中追加别的给定气体之后用作合成气体。作为别的给定气体，例如可以添加选自二氧化硫等硫化合物、磷化合物和氮化合物中的至少1种的化合物作为合成气体。

可以将合成气体和微生物培养液连续地供给至微生物发酵槽，但是不需要同时供给合成气体和微生物培养液，可以在预先供给了微生物培养液的微生物发酵槽中供给合成气体。已知某种厌氧性微生物通过发酵作用而由合成气体等基质气体生成有机物质，所述有机物质为乙醇等有价值的物质，这种气体利用性微生物用液态的培养基进行培养。例如，供给并容纳液态的培养基和气体利用性细菌，并在该状态下搅拌液态的培养基，同时将合成气体供给至微生物发酵层内。由此，可在液态的培养基中培养气体利用性细菌，通过其发酵作用由合成气体生成有机物质。

<微生物>

就微生物培养液中包含的微生物(种)而言，如果是能够使以一氧化碳为主要原料的合成气体进行微生物发酵而制造期望的有机物质的微生物，则没有特别限定。例如，微生物(种)优选为通过气体利用性细菌的发酵作用而由合成气体生成有机物质的微生物，特别是具有乙酰COA的代谢途径的微生物。在气体利用性细菌中，更优选梭菌(Clostridium)属，特别优选为自产乙醇梭菌，但不限于此。以下，进一步给出更多示例。

气体利用性细菌包含真细菌和古细菌这两者。作为真细菌，例如可举出：梭菌(Clostridium)属细菌、穆尔氏菌(Moorella)属细菌、醋杆菌(Acetobacterium)属细菌、Carboxydocella属细菌、红假单胞菌(Rhodopseudomonas)属细菌、真杆菌(Eubacterium)属细菌、丁酸杆菌(Butyribacterium)属细菌、Oligotropha属细菌、慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)属细菌、作为需氧型氢氧化细菌的Ralsotonia属细菌等。

另一方面，作为古细菌，例如可举出：甲烷杆菌(Methanobacterium)属细菌、甲烷短杆菌(Methanobrevibacter)属细菌、甲烷砾菌属(Methanocalculus)属、甲烷球菌(Methanococcus)属细菌、甲烷八叠球菌(Methanosarcina)属细菌、甲烷球形菌(Methanosphaera)属细菌、甲烷热杆菌(Methanothermobacter)属细菌、甲烷发菌(Methanothrix)属细菌、甲烷囊菌(Methanoculleus)属细菌、甲烷泡菌(Methanofollis)属细菌、产甲烷菌(Methanogenium)属细菌、甲烧螺旋菌属(Methanospirillium)属细菌、甲烷鬃菌(Methanosaeta)属细菌、热球菌(Thermococcus)属细菌、热丝菌(Thermofilum)属细菌、Arcaheoglobus属细菌等。其中，作为古细菌，优选甲烷八叠球菌属细菌、甲烷球菌属细菌、甲烷热杆菌属细菌、甲烷发菌属细菌、热球菌属细菌、热丝菌属细菌、Archaeoglobus属细菌。

此外，从一氧化碳和二氧化碳的利用性优异的方面出发，作为古细菌，优选甲烷八叠球菌属细菌、甲烷热杆菌属细菌或甲烷球菌属细菌，特别优选甲烷八叠球菌属细菌或甲烷球菌属细菌。需要说明的是，作为甲烷八叠球菌属细菌的具体例，例如可举出：巴氏甲烷八叠球菌、马氏甲烷八叠球菌、醋酸甲烷八叠球菌等。

从如上所述气体利用性细菌中，选择并使用具有较高的目标有机物质生成能力的细菌。例如，作为乙醇生成能力较高的气体利用性细菌，可举出：自产乙醇梭菌(Clostridium autoethanogenum)、永达尔梭菌(Clostridium ljungdahlii)、醋酸梭菌(Clostridium aceticum)、Clostridium carboxidivorans、Moorella thermoacetica、Acetobacterium woodii等，其中，特别优选自产乙醇梭菌。

就在培养所述微生物(种)期间使用的培养基而言，如果是与细菌对应的适当的组成，则没有特别限定，但是为含有主要成分的水和溶解或分散于该水中的营养成分(例如，维生素、磷酸等)的液体。

<固液分离工序>

本发明中的固液分离工序是将所述微生物发酵工序中得到的含有有机物质的液体分离为以微生物为主要成分的固体成分与包含有机物质的液体成分的工序(参照图1)。即，由于除了期望的有机物质之外，微生物发酵工序中得到的含有有机物质的液体中还包含微生物发酵槽中包含的微生物、其尸体等，因此，为了除去微生物等的固体成分而实施固液分离工序。通常而言，作为进行固液分离的操作手段，已知膜分离手段、离心分离手段，在本发明中，通过离心分离手段来实施固液分离工序。

在本发明中，在通过离心分离手段将微生物发酵工序中得到的含有有机物质的液体分离为包含微生物、其尸体等的固体成分与包含有机物质的液体成分时，在将含有有机物质的液体加热至40℃以上后，实施离心分离操作。通过对加热至40℃以上的含有有机物质的液体进行离心分离操作，而能够高效地分离包含微生物等的固体成分。因此，能够抑制在从液体成分提取有机物质的工序中液体成分的起泡，能够在不中断提取工序的情况下连续地由液体成分制造有机物质。虽然该理由尚未明确，但是可如下推测。

已知通过离心分离操作进行的固液分离的性能会影响固体成分的重量。通过微生物发酵得到的含有有机物质的液体包含处于分散状态的微生物、其尸体。许多这些微生物等不具有可通过离心分离进行分离的程度的重量，即使在对含有有机物质的液体进行了离心分离操作的情况下，微生物、其尸体的一部分还是残留在离心分离后的液体成分中。因此，如果在从固液分离后的液体成分中提取期望的有机物质期间进行蒸馏操作，则伴随有机物质的馏出，液体成分中残留的固体成分的浓度增加，液体成分的粘度上升，妨碍连续性的蒸馏操作。在本发明中，通过在实施离心分离操作之前，将含有有机物质的液体加热至40℃以上，使含有有机物质的液体中包含的微生物等相互凝聚而形成凝聚体，从而使重量增加，可高效地分离固体成分，得到微生物等的残留量极少的液体成分。因此认为，当从液体成分中提取期望的有机物质时能够抑制液体成分的粘度上升，其结果可进行连续性的蒸馏操作，能够高效地提取期望的有机物质。认为这是因为，通过加热使附着于微生物等的细胞膜、细胞膜表面的蛋白质变性，这些微生物等相互凝聚而形成凝聚体。例如，在梭菌属的微生物中，附着于细胞膜的蛋白质在约40℃下发生变性，使相互接触的微生物开始凝聚。

从高效地分离固体成分(微生物等)和液体成分的观点出发，含有有机物质的液体的加热温度为40℃以上，优选为45℃以上，更优选为48℃以上，进一步优选为50℃以上，特别优选为55℃以上。加热温度的上限值根据含有有机物质的液体中包含的有机物质等而不同，但只要是有机物质不会变性或蒸发的温度即可，通常为120℃以下，优选为100℃以下，更优选为80℃以下，进一步优选为75℃以下，特别优选为小于70℃。在本发明中，发现当微生物发生凝聚时的温度大于70℃时，细胞膜受损，细胞质基质流出，同时，仅剩余的细胞膜进一步发生凝聚。并且发现，该细胞质基质即使通过固液分离操作也难以从液体成分中分离，而残留在液体成分中，其结果，即使通过固液分离除去微生物、其尸体，也存在提取有机物质期间的蒸馏塔中发生起泡，妨碍连续性的蒸馏操作的风险。从在进行高效的固液分离的同时抑制蒸馏塔中的起泡的观点出发，含有有机物质的液体的加热温度优选为45℃以上且小于70℃，更优选为50℃以上且小于60℃。

在加热时，可以搅拌含有有机物质的液体以促进微生物等的凝聚。此外，加热时间没有特别限定，但是从高效地使固体成分发生凝聚的观点出发，通常为约10秒～30分钟。

离心分离操作可使用公知的离心分离装置实施。在用离心分离装置处理了含有有机物质的液体后，进行一定时间的静置，从而能够分离为包含微生物、其尸体等的固体成分与包含有机物质的液体成分，仅提取作为上清液的液体成分。

从高效地分离固体成分的观点出发，离心分离时的离心加速度通常为100～10000G，优选为200～5000G，更优选为300～3000G，特别优选为500～2000G。

<提取工序>

接下来，从通过固液分离工序得到的包含有机物质的液体成分提取有机物质(参照图1)。可通过本工序得到期望的有机物质。就提取工序中使用的装置而言，例如可举出：蒸馏装置、包含渗透汽化膜的处理装置、包含沸石脱水膜的处理装置、除去沸点比有机物质低的低沸点物质的处理装置、除去沸点比有机物质高的高沸点物质的处理装置、包含离子交换膜的处理装置等。这些装置可以单独使用或组合使用2种以上。作为单元操作，可以适当使用加热蒸馏、膜分离。

在加热蒸馏的情况下，可使用蒸馏装置，以高纯度纯化期望的有机物质。有机物质(特别是乙醇)蒸馏期间的蒸馏器内的温度没有特别限定，但是优选为100℃以下，更优选为约70～95℃。可通过将蒸馏器内的温度设定在所述范围内，而更可靠地进行所需要的有机物质和其它成分的分离，即更可靠地进行有机物质的蒸馏(纯化)。

有机物质蒸馏期间的蒸馏装置内的压力可以为常压，但是优选小于大气压，更优选为约60～95kPa(表压)。可通过将蒸馏装置内的压力设定在所述范围内，而使有机物质的分离效率提高，进而使有机物质的收率提高。有机物质的收率(蒸馏后得到的有机物质的浓度)优选为90重量％以上，更优选为99重量％以上，特别优选为99.5重量％以上。

在膜分离的情况下，可适宜使用公知的分离膜，例如可适宜使用沸石膜。

<有机物质及其用途>

就通过本发明的制造方法而得到的有机物质而言，例如可举出：甲醇、乙醇、2,3-丁二醇、乙酸、乳酸、异戊二烯、丁二烯等，优选为碳原子数1～4的醇或二醇类，更优选包含乙醇。通过本发明的制造方法得到的有机物质的用途没有特别限定。就制造的有机物质而言，例如，可用作塑料、树脂等的原料，可用作各种溶剂、灭菌剂或燃料。高浓度的乙醇可用作与汽油等混合的燃料乙醇，并且，可用作例如化妆品、饮料、化学物质、燃料(喷射燃料)等的原材料、食品等的添加物，通用性极高。以下，对乙醇的具体用途进行说明，所述乙醇为通过本发明的制造方法得到的有机物质的一个实例。

<乙醇的用途>

本发明得到的乙醇可用作各种有机化合物的制造原料。例如，就本发明得到的乙醇而言，可用作制造丁二烯、乙烯、丙烯、异丁烯、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、(甲基)丙烯酸甲酯、乙基叔丁基醚乙二醇、酯组合物、聚酯、丙烯酸、氨基己酸、碳酸二乙酯、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚异丁烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙烯呋喃酸酯(PEF)、聚氨酯(PU)等的原料。以下，将以本发明的乙醇为原料合成丁二烯的方法以及制造聚乙烯和聚酯的方法作为一个实例进行说明，自然也可用于其他化学产品、聚合物原料。

<丁二烯的合成方法>

丁二烯为合成橡胶的原料，其主要通过纯化C4馏分来进行制造，所述C4馏分是由石油合成乙烯(即石脑油裂解)时产生的副产物。然而，近年来，迫切期望一种技术，其将不是源自化石燃料的乙醇(源自微生物发酵的乙醇)代替由石油得到的化学工业原料来转换为1,3-丁二烯。作为这样的以源自微生物发酵的乙醇为原料合成丁二烯的方法，已知有使用MgO作为催化剂的方法、使用Al₂O₃和ZnO的混合物的方法、具有硅酸镁结构的催化剂等。作为催化剂，除了上述的之外，使用钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、铌、银、铟、铈等。

可通过使本发明的乙醇与所述催化剂接触并进行加热来进行乙醇转化反应，并合成1,3-丁二烯。可通过以本发明的乙醇为原料合成丁二烯，来实现不依赖石油资源的终极资源循环社会。

作为用于使该转化反应进行的加热温度，例如为使反应体系内的温度为300～450℃的程度，优选使反应体系内的温度为350～400℃的程度。当反应体系内的温度低于所述范围时，存在不能充分得到催化剂活性、反应速度降低并且制造效率降低的倾向。另一方面，当反应体系内的温度大于所述范围时，存在催化剂容易劣化的风险。

反应可通过间歇式、半间歇式、连续式等惯用的方法进行。在采用了间歇式或半间歇式的情况下，可提高乙醇的转化率，但是，如果是本发明的乙醇，则即使采用连续式，也能够比以往更高效地转化乙醇。该理由尚不明确，但是可认为这是因为，在通过气相色谱-质谱法测定的气相色谱中，本发明这样的将包含一氧化碳和氢的气体作为基质并且源自循环型资源的乙醇存在特有的峰，该特有的峰在源自化石燃料的乙醇中未被发现。

作为使原料与所述催化剂接触的方法，例如可举出：悬浮床方式、流化床方式、固定床方式等。此外，可以是气相法、液相法中的任一种。从催化剂的回收、再生处理较为简便的方面出发，优选使用：将所述催化剂填充至反应管中并形成催化剂层，将原料作为气体进行流通并在气相中进行反应的固定床式气相连续流通反应装置。在气相中进行反应的情况下，可以将本发明的乙醇气化并在不进行稀释的情况下供给至反应器中，可以用氮、氦、氩、碳酸气体等不活泼气体进行适宜稀释并供给至反应器中。

乙醇的转化反应结束后，反应生成物(1,3-丁二烯)可通过分离手段进行分离纯化，所述分离手段例如可举出：过滤、浓缩、蒸馏、提取等分离手段、这些的组合。

<聚乙烯>

本发明得到的乙醇可适宜用作聚乙烯的原料，所述聚乙烯作为通用塑料用于各种方面。以往的聚乙烯通过由石油合成乙烯，将乙烯单体聚合来进行制造。可通过使用本发明的乙醇制造聚乙烯，而实现不依赖石油资源的终极资源循环社会。

首先，将本发明得到的乙醇作为原料，合成作为聚乙烯的原料的乙烯。乙烯的制造方法没有特别限定，可通过以往公知的方法得到，作为一个实例，可通过乙醇的脱水反应得到乙烯。当通过乙醇的脱水反应而得到乙烯时，通常使用催化剂，该催化剂没有特别限定，可使用以往公知的催化剂。易于分离催化剂与生成物的固定床流通反应在工艺上为有利的，例如优选为γ-氧化铝等。

由于脱水反应是吸热反应，因此，通常在加热条件下进行。如果以可用于商业的反应速度进行反应，则加热温度没有限定，但是优选为100℃以上，更优选为250℃以上，进一步优选为300℃以上的温度。上限也没有特别限定，但是从能量平衡和设备的观点出发，优选为500℃以下，更优选为400℃以下。

反应压力也没有特别限定，但是为了使后续的气液分离较为容易而优选为常压以上的压力。在工业上，优选易于分离催化剂的固定床流通反应，但是可以使用液相悬浮床、流化床等。

在乙醇的脱水反应中，反应的收率被作为原料而供给的乙醇中包含的水分量所影响。通常而言，在进行脱水反应的情况下，考虑到水的除去效率，优选没有水。然而，在使用了固体催化剂的乙醇的脱水反应的情况下，当不存在水时，存在其他烯烃的生成量增加的倾向，特别是丁烯。允许的水含量的下限为0.1质量％以上，优选为0.5质量％以上。上限没有特别限定，但是从物质平衡上和热平衡的观点出发，优选为50质量％以下，更优选为30质量％以下，进一步优选为20质量％以下。

如上所述，通过进行乙醇的脱水反应，而得到乙烯、水和少量的未反应乙醇的混合部，由于在常温中约5MPa以下的情况下，乙烯为气体，因此可通过气液分离从这些混合部除去水、乙醇而得到乙烯。该方法通过公知的方法进行即可。接着，将通过气液分离而得到的乙烯进一步蒸馏，此时的操作压力为常压以上，除此之外，蒸馏方法、操作温度和滞留时间等没有特别限制。

在通过气相色谱-质谱法测定得到的气相色谱中，本发明这样的将包含一氧化碳和氢的气体作为基质并且源自循环型资源的乙醇中存在特有的峰，该峰在源自化石燃料的乙醇中未被发现。因此，认为由乙醇得到的乙烯中包含极微量的杂质。根据乙烯的用途，存在这些极微量的杂质造成问题的风险，因此可以通过纯化将其除去。纯化方法没有特别限定，可通过以往公知的方法进行。作为适宜的纯化操作，例如可举出吸附纯化法。所使用的吸附剂没有特别限定，可使用以往公知的吸附剂。例如，作为乙烯中的杂质的纯化方法，可以一同使用苛性水处理。在进行苛性水处理的情况下，优选在吸附纯化前进行。在这种情况下，需要在苛性处理后且吸附纯化前实施除水处理。

包含乙烯的单体的聚合方法没有特别限定，可通过以往公知的方法进行。聚合温度、聚合压力可根据聚合方法、聚合装置进行适宜调节。对于聚合装置没有特别限定，可使用以往公知的装置。以下，对包含乙烯的单体的聚合方法的一个实例进行说明。

聚烯烃，特别是乙烯聚合物、乙烯与α-烯烃的共聚物的聚合方法，可根据目标聚乙烯的种类进行适宜选择，例如根据高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和直链状低密度聚乙烯(LLDPE)等的密度、支化的差异进行适宜选择。例如，作为聚合催化剂，优选使用齐格勒-纳塔催化剂等的多中心(multi-site)催化剂、茂金属类催化剂等的单中心(single-site)催化剂，通过气相聚合、淤浆聚合、溶液聚合和高压离子聚合中的任一种方法以1段或2段以上的多段进行聚合。

所述的单中心催化剂是可形成均匀的活性种的催化剂，通常通过使活化用助催化剂与茂金属类过渡金属化合物、非茂金属类过渡金属化合物接触来进行调整。由于与多中心催化剂相比，单中心催化剂的活性点结构是均匀的，因此能够聚合得到高分子量并且均匀度高的结构的聚合物，故为优选的。作为单中心催化剂，特别优选使用茂金属类催化剂。茂金属类催化剂是包含元素周期表第IV族的过渡金属化合物、助催化剂、根据需要而定的有机金属化合物、以及载体的各催化剂成分的催化剂，所述元素周期表第IV族的过渡金属化合物包含具有环戊二烯基骨架的配体。

在包含具有环戊二烯基骨架的配体的元素周期表第IV族的过渡金属化合物中，其环戊二烯基骨架是环戊二烯基、取代环戊二烯基等。作为取代环戊二烯基，可举出具有碳原子数1～30的烃基等取代基的环戊二烯基。作为过渡金属，可举出锆、钛、铪等，特别优选为锆、铪。就该过渡金属化合物而言，通常具有2个具有环戊二烯基骨架的配体，优选各具有环戊二烯基骨架的配体通过桥联基团彼此键合。所述过渡金属化合物可使用一种或二种以上的混合物作为催化剂成分。

作为助催化剂，可将所述过渡金属化合物有效设为聚合催化剂，或可使催化活化状态下的离子性电荷平衡。作为助催化剂，可举出：有机铝氧化合物的可溶于苯的铝氧烷、不溶于苯的有机铝氧化合物、离子交换性层状硅酸盐、硼化合物、包含非配位性阴离子与含有或不含有活性氢基的阳离子的离子性化合物、氧化镧等镧盐、氧化锡、含有氟基的苯氧基化合物等。

可以将所述过渡金属化合物担载于无机或有机化合物的载体来进行使用。作为该载体，优选无机或有机化合物的多孔质氧化物，具体而言，可举出：蒙脱石等离子交换性层状硅酸盐、SiO₂、Al₂O₃、MgO、ZrO₂、TiO₂、B₂O₃、CaO、ZnO、BaO、ThO₂等或这些的混合物。

此外，作为根据需要而使用的有机金属化合物，可举出：有机铝化合物、有机镁化合物、有机锌化合物等。其中优选使用有机铝。

此外，作为聚烯烃，可以单独使用乙烯的聚合物、乙烯与α-烯烃的共聚物，也可以混合使用二种以上。

<乙醛>

乙醛是作为工业用原料的重要的化学品。乙醛例如可用作乙酸、乙酸乙酯的原料。

乙醛可通过以往公知的方法将乙醇氧化来进行制造。例如，可通过氯将乙醇氧化来制造乙醛。就氯而言，通常在气体状态下与乙醇进行反应。氯可以约100％的浓度进行供给，也可以用不活泼气体(例如，氮、氦、氖、氩等)进行稀释并进行供给。考虑反应效率，该情况下稀释的程度可举出为50重量％以下，优选为25重量％以下。例如，相对于乙醇水溶液100g，优选使乙醇和氯以25～100sccm的供给量进行反应。

乙醇通过氯进行的氧化，优选使用氯气、氯化氢、五氯化磷、三氯化磷、三氯氧化磷、氯化亚砜、次氯酸化合物等含有氯的化合物进行。就该氧化而言，例如可通过光反应、热反应、催化剂反应等来实现。其中，优选乙醇通过基于氯气的光氯化、热氯化进行氧化，更优选通过基于氯气的光氯化进行氧化。作为光反应，可举出照射紫外线、可见光线等各种波长的光的方法，其中，优选由具有约300～500nm波长的光源照射光来进行反应。光源没有特别限定，可使用荧光灯、水银灯、卤素灯、氙灯、金属卤化物灯、准分子灯、LED灯等。反应温度宜为约0～80℃，优选为约0～50℃左右。反应时间宜为约1～5小时。

此外，作为其他实例，可使乙醇在气相中在氧分子和催化剂的存在下氧化来制造乙醛。作为这样的催化剂，例如可使用分散·固定有金微粒的贱金属氧化物。作为贱金属氧化物，可举出：La₂O₃、MoO₃、Bi₂O₃、SrO、Y₂O₃、MgO、BaO、WO₃、CuO和包含这些中的1种以上的复合氧化物。

就乙醇的氧化反应而言，通过使含有乙醇和氧分子的气体例如在100～280℃下与所述催化剂接触而进行反应。反应中使用的氧分子可以氧气的形式供给，也可以使用空气。此外，所述气体的原料气体中可以根据需要含有稀释气体(载体气体)。此时，反应中使用的装置只要是通常进行气相反应时使用的通用装置即可。例如，通过下述方式进行：将催化剂填充至反应管内并且将反应管加热至给定的温度的状态下，将含有乙醇和氧气或空气的气体输送至反应管，使这些原料气体与催化剂接触，回收反应气体。就反应压而言，只要在常压下进行即可，如果需要，可以加压约0.5～5Pa(气压)。作为稀释气体，例如可使用氮、氩、氦、二氧化碳等所谓的不活泼气体。就稀释气体的使用量而言，只要考虑原料气体的组成、流量、反应热等而适宜确定即可，但是，通常优选为乙醇体积的1～100倍。

供给至反应管的乙醇和氧分子(氧气)的比例没有特别限定，但是相对于乙醇，通常氧气或空气中的氧气为0.5～100体积％，优选为1～10体积％，更优选为2～5体积％。催化剂的使用量也没有特别限定，但是如果反应管的内径为6～10mm的条件下，通常而言为约0.1～1.0g即可。实际上，由于与气体流量的关系，优选使用使空间速度(SV)为约10000～40000hr^-1·ml·g_cat ^-1的范围内的量。

此外，乙醛还可通过使乙醇在催化剂的存在下脱氢化来进行制造。作为这样的催化剂，例如可使用含有活性种的铜的固体催化剂。作为活性种的铜，只要是具有将乙醇转换为乙醛的活性的形式即可，可以是金属铜(单质)、铜化合物(氧化物、氢氧化物、铜盐(硫酸铜、磷酸铜、硝酸铜、碳酸铜等无机酸盐；羧酸的铜盐等有机酸盐等)等)中的任一种形式。固体催化剂只要含有选自这样的铜单质和铜化合物中的至少一种即可。作为活性种的铜，优选为金属铜的形式。此外，铜可以金属铜或铜化合物的形式直接使用，也可以担载于载体上的形式使用。需要说明的是，作为活性种的铜，只要作为固体催化剂的主要催化剂而发挥作用即可，可以与助催化剂等组合使用。此外，固体催化剂可以是铜和助催化剂这两者担载于载体上的形式。

就所述脱氢反应而言，只要能够使乙醇与固体催化剂接触即可，可以为液相反应，但是，通常为使气体状的乙醇与固体催化剂在气相中接触的气相反应的情况较多。从乙醇与乙醛的平衡关系、催化剂寿命等的观点出发，可以为150～350℃，优选为170～300℃，更优选为约200～280℃。需要说明的是，由于反应温度越高，平衡越向乙醛侧移动，因此能够提高转化率。反应可以在加压下进行，但是从简便性的观点出发，可以在常压下进行。此外，从有利于乙醇转化率的方面出发，也可在减压下进行。

<乙酸>

乙酸是作为工业用原料的重要的化学品。乙酸例如可用作乙酸乙烯酯单体、乙酸酐、乙酸酯等的原料。

乙酸可用以往公知的方法通过乙醛的氧化来制造。例如，可以使乙醛在催化剂的存在下通过空气氧化来制造乙酸。作为催化剂，可举出乙酸锰、乙酸钴。

<乙基叔丁基醚>

乙基叔丁基醚(ETBE)是作为工业用原料的重要的化学品。ETBE例如可用作汽油的代替燃料，特别是高辛烷值燃料。

ETBE可通过以往公知的方法由乙醇和异丁烯合成。例如，可通过在反应催化剂的存在下使乙醇和异丁烯进行反应来制造。异丁烯与原料的乙醇的摩尔比优选为0.1～10摩尔，更优选为0.5～2摩尔。

作为反应催化剂，优选使用阳离子交换树脂，更优选使用强酸性阳离子交换树脂。作为这样的强酸性阳离子交换树脂，优选为导入了磺酸基(-SO₃H)等强酸基作为离子交换基的多孔质类型(MR形)的苯乙烯类树脂。强酸性阳离子交换树脂的粒径优选为0.5～1.0mm。相对于1摩尔的乙醇，反应催化剂的使用量优选为1～90g，更优选为1～90g，进一步优选为4～9g。

此外，反应催化剂的使用方法没有特别限定，可以在固定床、流化床、悬浮床的状态下用于反应。此外，使异丁烯和乙醇进行反应的形式没有特别限定，优选以乙醇可保持液相的加压气液混相反应方式来实施。在该情况下，得到的ETBE的收率进一步提高。

<酯>

可通过使乙醇与各种羧酸反应来合成多种多样的酯。例如，由乙醇和苯甲酸得到苯甲酸乙酯，此外，可由乙醇经由乙烯而得到作为聚酯的原料的二乙二醇等。可通过使用本发明的乙醇制造聚乙烯，而实现不依赖石油资源的终极资源循环社会。

聚酯包含二醇单元和二羧酸单元，其是将乙二醇用作二醇单元，将对苯二甲酸和间苯二甲酸等用作二羧酸单元，通过缩聚反应而得到的物质。乙二醇以本发明的乙醇为原料而得到，例如，可通过以往公知的方法由乙醇得到乙二醇，例如通过经由环氧乙烷而生成乙二醇的方法等。

作为二羧酸，可没有限制地使用芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸和它们的衍生物。作为芳香族二羧酸，可举出对苯二甲酸和间苯二甲酸等，作为芳香族二羧酸的衍生物，可举出芳香族二羧酸的低级烷基酯，具体而言，可举出：甲酯、乙酯、丙酯和丁酯等。其中，优选为对苯二甲酸，作为芳香族二羧酸的衍生物，优选为对苯二甲酸二甲酯。此外，作为脂肪族二羧酸，具体而言，可举出：草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸和环己烷二羧酸等的通常碳原子数为2以上40以下的链状或脂环式二羧酸。此外，作为脂肪族二羧酸的衍生物，可举出：所述脂肪族二羧酸的甲酯、乙酯、丙酯和丁酯等的低级烷基酯、例如琥珀酸酐等的所述脂肪族二羧酸的环状酸酐。其中，优选为己二酸、琥珀酸、二聚酸或这些的混合物，特别优选为以琥珀酸为主要成分的物质。作为脂肪族二羧酸的衍生物，更优选为己二酸和琥珀酸的甲酯或这些的混合物。

聚酯可通过使所述二醇单元与二羧酸单元进行缩聚的以往公知的方法而得到。具体而言，可通过通常的熔融聚合的方法、使用了有机溶剂的公知的溶液加热脱水缩合方法来进行制造，所述熔融聚合中在进行所述的二羧酸成分与二醇成分的酯化反应和/或酯交换反应后，在减压下进行缩聚反应。

缩聚反应优选在聚合催化剂的存在下进行，作为聚合催化剂，可举出：钛化合物、锆化合物和锗化合物等。

二羧酸成分与二醇成分的酯化反应和/或酯交换反应的反应温度通常在150～260℃的范围内，反应氛围通常在氮、氩等不活泼气体氛围下。

在缩聚反应工序中，可以在反应体系中添加链增长剂(偶联剂)。就链增长剂而言，在缩聚结束后，在均匀的熔融状态下，在无溶剂下添加至反应体系中，与通过缩聚而得到的聚酯进行反应。

就得到的聚酯而言，为了在固化后进一步提高聚合度，除去环状三聚体等低聚物，可根据需要进行固相聚合。

在聚酯的制造工序中，可以在不损害其特性的范围内添加各种添加剂，例如可添加：增塑剂、紫外线稳定剂、防着色剂、消光剂、除臭剂、阻燃剂、耐候剂、抗静电剂、减摩剂、脱模剂、抗氧化剂、离子交换剂、着色颜料等。

本发明得到的乙醇不限于所述聚合物，可用作其他各种聚合物的原料，由于得到的聚合物的成形品是碳中性材料，因此可实现不依赖石油资源的终极资源循环社会。

<包含乙醇的制品>

本发明得到的乙醇不仅可用作如上所述的聚合物原料，还可用于各种制品。作为制品，例如可举出：化妆品、香水、燃料、防冻液、灭菌剂、消毒剂、清洁剂、防霉剂、洗涤剂、洗发剂、肥皂、止汗剂、洗脸纸、溶剂、涂料、粘接剂、稀释剂、食品添加物等化学产品。可通过用于这些用途而发挥与用途对应的适当的效果。

<燃料>

本发明得到的乙醇还可用于燃料(例如，喷射燃料、灯油、轻油、汽油)等的原材料。由于乙醇具有较高的灭菌能力，因此这些还可作为灭菌剂发挥功能，所述灭菌剂用于防止细菌等在发动机、配管这样的燃料系统内繁殖。

在日本的汽车工业协会标准(2006)中，燃料乙醇中的乙醇的浓度被定为99.5体积％以上。即使在其他国家(例如，印度)，燃料乙醇中的乙醇的浓度也被规定为99.5体积％以上。因此，纯度99.5～99.9体积％的乙醇可优选用于乙醇专用车。此外，由于燃料乙醇还可用于乙醇专用车以外的用途，因此纯度99.5～99.9体积％的乙醇的通用性特别高。

此外，可将本发明得到的乙醇与汽油混合，用作乙醇混合汽油。可通过使用乙醇混合汽油来降低环境负荷。乙醇混合汽油中使用的乙醇的纯度为92.0体积％以上，优选为95.0体积％以上，进一步优选为99.5体积％以上。

乙醇混合汽油中的乙醇的含量优选为1体积％以上15体积％以下，更优选为2体积％以上12体积％以下，进一步优选为3体积％以上10体积％以下。如果乙醇的含量为1体积％以上时，得到乙醇混合带来的辛烷价提高的优点，通过设为15体积％以下，而不会因与其他汽油基材的共沸现象使蒸发特性显著变化，能够确保汽油车辆的适当运转性。

此外，乙醇混合汽油中的水分量优选为0.01质量％以上0.9质量％以下，更优选为0.01质量％以上0.7质量％以下。水分量的下限取决于汽油基材的饱和水分量、乙醇中的水分量，但是实际上为约0.01质量％。如果上限为0.9质量％以下，则能够防止相分离，即使在相分离的情况下，也可通过汽油层使汽油发动机适当运转。需要说明的是，水分量可通过JIS K 2275所述的“原油和石油制品-水分试验方法”进行测定，例如可使用卡尔·费休(Karl Fischer)库仑滴定法。

作为汽油基材，可任意使用通常使用的汽油基材，没有特别限定。作为汽油基材，例如可举出：将原油常压蒸馏而得到的轻质石脑油、优选将其脱硫而得到的脱硫轻质石脑油、将重质石脑油脱硫后进行催化重整而得到的催化重整汽油和将其进行脱苯处理而得到的脱苯催化重整汽油、脱苯轻质催化重整汽油、脱苯重质催化重整汽油和将这些混合而得到的物质、通过催化裂化、加氢裂化法等得到的裂化汽油、轻质裂化汽油、重质裂化汽油和这些混合而得到的物质、轻质石脑油异构化而得到的异构化汽油等。

此外，可将ETBE与汽油混合用作ETBE混合汽油，所述ETBE以本发明得到的乙醇为原料。可通过使用ETBE混合汽油而降低环境负荷。ETBE混合汽油的ETBE的含量优选为1体积％以上15体积％以下，更优选为2体积％以上12体积％以下，进一步优选为3体积％以上10％以下。如果ETBE的含量为1体积％以上，则得到ETBE混合带来的辛烷价提高的优点，通过设为15体积％以下，而不会因与其他汽油基材的共沸现象而使蒸发特性显著变化，能够确保汽油车辆的适当运转性。

实施例

以下，通过实施例进一步详细地对本发明进行说明，但是，只要不超出本发明的主旨，就不限于以下的实施例。

<分析方法>

在以下的实施例中，使用流式细胞仪(Flowcytometer)(CytoFLEX S，BeckmanCoulter公司制)对微生物发酵槽中的活性微生物数量进行分析。

[实施例1]

将自产乙醇梭菌(微生物)的种菌和用于培养细菌的液态培养基(包含适当量的磷化合物、氮化合物和各种矿物等)填充至连续发酵装置(发酵槽)内，所述连续发酵装置(发酵槽)具备主反应器、合成气体供给孔、培养基供给孔、排出孔。

接下来，准备包含一氧化碳30体积％、二氧化碳10体积％、氢35体积％和氮25体积％的合成气体，供给至连续发酵装置，在37℃下进行培养(微生物发酵)。

培养后，采集从微生物发酵槽排出的含有有机物质的液体。得到的含有有机物质的液体是包含乙醇、微生物和死微生物等的悬浮液。

将得到的含有有机物质的液体1加热至75℃后，供给至离心分离装置(三菱化工机株式会社制的桌上型离心分离机)，以1000G的离心加速度实施1分钟离心分离操作。然后，将离心分离后的溶液在室温下静置一晚，通过肉眼观察含有有机物质的液体。其结果，相分离为包含固体成分的沉淀物与透明的上清液(液体成分)。

从离心分离操作后的溶液中收集上清液，在常压沸腾条件(约100℃)下实施1小时蒸馏操作。其结果，可提取乙醇，但是进行了蒸馏操作的上清液中观察到少量的起泡。

[比较例1]

将含有有机物质的液体1加热至与微生物发酵槽的温度同样的37℃，除此之外，以与实施例1同样的方法进行离心分离，将离心分离后的溶液静置一晚，进行肉眼观察。其结果，没有发现相分离，整体仍然为悬浮液。将该悬浮液在常压沸腾条件(约100℃)下实施1小时蒸馏操作，但是由于悬浮液发生起泡并且气泡到达蒸馏塔的上端，因此中止蒸馏操作。

由以上的结果可知，即使将包含微生物的含有有机物质的液体直接用于离心分离装置，但微生物等的重量不足，不能从含有有机物质的液体分离固体成分，然而，以实施例1的方式将包含微生物的含有有机物质的液体进行加热处理后用于离心分离装置从而引起固体成分与液体成分的相分离，并且可以实现固液分离。此外，实施例1中蒸馏操作期间的上清液的起泡，可认为是因为当梭菌属的细菌在高温下进行加热时细胞内基质从细胞流出，固液分离得到的上清液中包含该细胞内基质。

[参考例1(实施例)]

将自产乙醇梭菌(微生物)的种菌和用于培养细菌的液态培养基(包含适当量的磷化合物、氮化合物和各种矿物等)填充至连续发酵装置(微生物发酵槽)内，所述连续发酵装置(微生物发酵槽)具备与实施例1同样的反应器、合成气体供给孔、培养基供给孔、排出孔。

接下来，将包含一氧化碳30体积％、二氧化碳10体积％、氢35体积％和氮25体积％的合成气体连续地供给至连续发酵装置，在所述连续发酵装置中进行微生物的培养，在乙醇生产量稳定的阶段，将供给至连续发酵装置的合成气体切换为包含二氧化碳100体积％的延长寿命气体，在切换气体后，立即通过流式细胞技术(flowcytometry)解析对于连续发酵装置中活性微生物数量进行测量。需要说明的是，将延长寿命气体的供给量设为合成气体供给量的1/10。由于在从切换气体开始经过了19小时的时间点，活性微生物数量变为刚停止供给气体后活性微生物数量的40％，因此中止测量。

[参考例2(实施例)]

以与参考例1同样的方式，进行微生物的培养。将培养期间从连续发酵装置排出的废气采集至储存罐中。在乙醇生产量稳定的阶段，检查采集至储存罐的废气的组成，其结果为一氧化碳6体积％、氢23体积％、二氧化碳34体积％和氮37体积％的比例。

接着，以与参考例1同样的方式，将供给至连续发酵装置的合成气体切换成收集于储存罐的废气，在切换气体后，立即通过流式细胞技术(flowcytometry)解析对于连续发酵装置中的活性微生物数量进行测量。需要说明的是，将废气(延长寿命气体)的供给量设为合成气体供给量的1/10。由于在从切换气体开始经过了25小时的时间点，活性微生物数量变为刚停止供给气体后活性微生物数量的40％，因此中止测量。

下述表1总结了，参考例1和2中由合成气体切换的延长寿命气体的组成、和气体切换后直至连续发酵装置中活性微生物的数量减少至40％为止所需的时间。此外，参考例1和2的活性微生物的数量随时间的变化如图3所示。需要说明的是，图3的图表的纵轴(微生物残存数)是，各时间下活性微生物的数量相对于停止合成气体的供给时活性微生物的数量以百分率表示的比。

[表1]