可再生组合物制造技术

本发明专利技术涉及源自生物质的发酵的可再生组合物以及制备这种组合物的整个方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可再生组合物相关申请的交叉参考本申请要求以下美国临时专利申请的优先权2007年12月3日提交的美国临时 专利申请60/991，978 ；2007年12月3日提交的美国临时专利申请60/991，990 ；2007年12 月7日提交的美国临时专利申请61/012，110 ；2008年3月10日提交的美国临时专利申请 61/035,076 ；2008年3月10日提交的美国临时专利申请61/035，790 ；2008年3月24日提交 的美国临时专利申请61/038，980 ；2008年3月25日提交的美国临时专利申请61/039，153 ； 2008年3月25日提交的美国临时专利申请61/039，329 ；2008年5月20日提交的美国临 时专利申请61/054，739;2008年5月20日提交的美国临时专利申请61/054，752 ;2008年 5月23日提交的美国临时专利申请61/055，600 ；2008年6月18日提交的美国临时专利申 请61/073，688;2008年7月23日提交的美国临时专利申请61/083，044 ;2008年7月23 日提交的美国临时专利申请61/083，048 ；和2008年8月26日提交的美国临时专利申请 61/091,858。将前述临时申请各自的全部内容通过参考并入本申请用于所有的目的。
技术介绍
常规的运输燃料(transportation fuels)和许多精细化学品(例如单体，聚合 物，增塑剂，粘合剂，增稠剂，芳族和脂肪族溶剂，等)通常源自不可再生的原始材料例如石 油。但是，越来越多地关注使用石油作为基础原料会促使环境恶化(例如，全球变暖，空气 和水污染，等)并且促进了对世界上政治不稳定地区的不可靠的石油供应的过渡依赖。例如，燃烧一加仑普通汽油产生超过19磅的二氧化碳。因为炼油厂在制造汽油时 不消耗二氧化碳，产生的净二氧化碳总是至少多达含在汽油中的碳的量。此外，当考虑到对 炼油厂以及将燃料运输至市场的运输工具供能时要求燃烧额外的化石燃料时，燃烧一加仑 基于石油的汽油产生的净二氧化碳可为甚至更高。与化石燃料相反，当将生物质(biomass) 转化成生物燃料时，会从环境中除去二氧化碳。与生物燃料的方法相反，可能并且很可能的 是燃烧1加仑的生物燃料产生的净二氧化碳小于对应于生物燃料中碳原子的二氧化碳。因 此，生物燃料和生物燃料共混物的限定特征(defining feature)是燃烧1加仑生物燃料或 者生物燃料共混物产生的净二氧化碳小于燃烧1加仑汽油产生的净二氧化碳。因此，生物 燃料和生物质-衍生的有机化学物质提供显著的环境益处。因此需要确定可用于例如运输 燃料的原始材料的新的可再生来源，并且作为原料用于化学工业，该来源是可规模化的并 且与常规来源相比在成本方面是有竞争力的。市场在20世纪七十年代由于阿拉伯石油禁运和伊朗革命而波动，伴随着美国石 油生产的降低导致原油价格上升，对可再生物质方面的兴趣复兴。而今，许多感兴趣的组织 (包括决策者，工业设计者，意识到的公民和金融界)都对用源自生物质的生物燃料代替或 者补充源自石油的燃料感兴趣。开发生物燃料的一种最主要的动机是经济方面的，即考虑 到原油的消耗速率可能迅速超过供给速率，由此导致燃料成本显著增加。生物燃料是可再生运输燃料，其具有长的历史，可回溯到20世纪初。早在1900年， Rudolf Diesel就示范了运行在花生油上的发动机。其后不久，Henry Ford就示范了运行在源自玉米的乙醇上的T模型。但是，在20世纪30年代和40年代源自石油的燃料代替了 生物燃料，由于低成本供给增加和效率增加。目前，生物燃料往往使用局部农业来源在许多相对小的设备中生产，并且被视作 提供稳定和安全的燃料供应，其不受与石油相关的地区问题影响。同时，生物燃料能够提高 国家经济的农业比重。此外，涉及到二氧化碳相关的环境变化的可能性的环境考虑是重要 的社会和伦理方面的驱动力，这种驱动力触发了新政府条例和政策对以下方面的规定从 汽车排放的二氧化碳，二氧化碳排放相关的征税和使用生物燃料的税收鼓励。生物燃料的可接受性主要取决于它们与源自石油的燃料相比的经济竞争力。只要 生物燃料比源自石油的燃料昂贵，生物燃料的使用就将会被限制于特殊的应用和狭缝市场 (niche markets) 0现在，主要的生物燃料是乙醇和生物柴油(biodiesel)。在美国乙醇通 常由玉米的发酵制成，在巴西由甘蔗的发酵制成。当原油分别保持在高于50美圆每桶和40 美圆每桶时，来自玉米或者甘蔗的乙醇与源自石油的汽油是有竞争力的(不包括津贴或者 税收优惠)。当原油的价格为60美圆每桶或更高时，生物柴油与基于石油的柴油相比是有 竞争力的。除了成本之外，生物燃料在以下方面的可接受性是可断定的它们的性能特性，它 们在许多类型的现存设备中的运行能力，以及它们满足严格的工业规格(上个世纪发展的 规格)的能力。在汽车市场，燃料乙醇仅取得了有限的市场份额，这在部分方面是由于它与 汽油相比低得多的能量含量以及阻碍采用它作为纯燃料的其它性质(例如吸水性)。到现 在为止，汽油中所用的乙醇的最大百分比是85% (E85等级)，并且这已经仅用于发动机重 新设计成适应E85燃料的少量较新的双燃料汽车。生物燃料在内燃机车工业和航空工业中的可接受性远远落后于汽车工业。源自种 子油(例如大豆，玉米，等)的甲基酯交换的脂肪酸与源自石油的柴油相比有几个具体的缺 点，尤其是事实上不能获得足够量的种子油。即使在最优的情形下，种子油也仅能够占整 个柴油需求的5%。此外，对于柴油机和航空发动机，来自种子油的长链脂肪酯的冷流动性 (cold flow properties)是足够差的，从而导致即使以低达5%的水平使用也有严重的操 作问题。在寒冷的条件下，脂肪族固体石蜡的析出和结晶会导致减弱流动性和滤清器阻塞 问题。对于航空发动机，种子油中的酯和烯烃键的高温不稳定性也是潜在的问题。为了使 用脂肪酸酯用于喷气发动机燃料，必需对该酯进行氢化处理，从而除去所有的氧和烯烃键。 此外，喷气发动机燃料必需含有芳族化合物，从而满足严格的能量密度和喷气涡轮发动机 的密封膨胀要求。因此，必需将包括来自种子油的氢化脂肪酸酯的合成喷气发动机燃料，或 者由焦炭生产的合成燃料，与源自石化燃料的芳族化合物共混，从而完全满足喷气发动机 燃料规格。芳族化合物通常由石油原料在炼油厂通过轻质烃(C1-C6)和石脑油的混合物在各 种催化剂上在高热和压力下反应而生产。炼油厂可获得的轻质烃的混合物是各种各样的， 并且提供一旦除去致癌的苯之后就适合用于燃料的芳族化合物的混合物。或者，可将烃原 料纯化成单一组分，从而生产更纯的芳族产物。例如，纯异辛烯在一些催化剂上的芳构化选 择性地形成对二甲苯。这些反应的副产物是非常轻质的部分，包括氢气，甲烷，乙烷和丙烷 气体，炼油厂会将这些副产物收集用于其它用途。也可使用各种基于氧化铝和二氧化硅的催化剂和反应器构型将低分子量的烷烃和烯烃转化成芳族化合物例如二甲苯。例如，UOP和BP开发的用于将液化的石油气转化成 芳族化合物的Cyclar方法使用镓掺杂的沸石(Appl. Catal. A，1992，89，p. 1-30)。专利文本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备可再生烃的方法，所述方法包括：（ａ）处理生物质从而形成原料；（ｂ）用一种或者多种微生物对所述原料进行发酵，由此形成一种或者多种Ｃ↓［２］－Ｃ↓［６］醇；（ｃ）使步骤（ｂ）中获得的一种或者多种Ｃ↓［２］－Ｃ↓［６］醇的至少一部分脱水，由此形成包括一种或者多种Ｃ↓［２］－Ｃ↓［６］烯烃的产物；（ｄ）分离所述一种或者多种Ｃ↓［２］－Ｃ↓［６］烯烃；（ｅ）使步骤（ｄ）中分离的一种或者多种Ｃ↓［２］－Ｃ↓［６］烯烃的至少一部分进行低聚反应，由此形成包括一种或者多种Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２４］不饱和低聚物的产物；和（ｆ）任选地，在氢气存在下使步骤（ｅ）的产物的至少一部分氢化，由此形成包括一种或者多种Ｃ↓［６］－Ｃ↓［２４］饱和烷烃的产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克格鲁伯，马修彼得斯，约瑟法格里菲思，亚辛阿尔奥拜迪，利奥曼泽，乔舒亚泰勒，戴维E亨顿，
申请(专利权)人：格沃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]