專利名稱：：由生物質(zhì)生產(chǎn)的燃料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種由生物質(zhì)生產(chǎn)含有至少一種烴的燃料的方法。
背景技術(shù)：
：世界范圍內(nèi)對生物燃料的關(guān)注日益增加。這當(dāng)然是因為環(huán)境因素以及伴隨高度依賴來自原油的燃料所產(chǎn)生的其它問題，例如經(jīng)濟因素，例如原油世界范圍的現(xiàn)貨價格不停變動并且隨著時間逐漸增加。生物燃料是由活的有機體(生物質(zhì))生產(chǎn)的燃料。相反，化石燃料已經(jīng)在世界上運轉(zhuǎn)的自然循環(huán)之外幾百萬年，其產(chǎn)生了已知的問題。相對于礦物燃料的燃燒，化石燃料基本上在大氣中不促成二氧化碳的凈累積。燃燒時形成的二氧化碳的量與植物生長過程中吸收的量相同。生物燃料的一個定義是在其制造之前具有衍生自十年之內(nèi)捕獲的活的有機體的材料的80%最小體積含量的任何燃料。精制的生物燃料的不同類型是例如生物氣和生物柴油，但其它實例是(生物)乙醇和(生物)甲醇。生物柴油通常指的是柴油等價物，衍生自生物來源，例如植物油的加工過的燃料，其可用在未改裝的柴油發(fā)動機車輛中。因此它與用作一些改裝柴油車輛中的燃料的直接燃燒植物油(straightvegetableoil，SV0)或廢植物油(WV0)不同。根據(jù)一個方面，術(shù)語生物柴油指的是由植物油或動物脂肪的酯交換制備的烷基酯。生物柴油可生物降解且無毒，并且通常產(chǎn)生比基于石油(礦物油)的柴油相比少約60%的二氧化碳凈排放。生物氣同通常指的是由有機物的厭氧消化或發(fā)酵生產(chǎn)的(生物燃料)氣體。生物氣主要包含甲烷和二氧化碳。作為用于車輛的燃料，生物氣與汽油和柴油相比、甚至與E85(85重量％乙醇/15重量％汽油)和天然氣相比在環(huán)境上是有利的。乙醇燃料是汽油的替代物。其可以與汽油以任何濃度混合直至純的乙醇(E100)。乙醇可以通過糖的發(fā)酵或者通過來自石油和其它來源的乙烯的水化生產(chǎn)。目前，感興趣的是來自作物的乙醇生產(chǎn)，即所謂生物乙醇。它易于由多種作物中的淀粉或糖獲得。對于所有的生物燃料而言共同的是它們由生物質(zhì)生產(chǎn)，在生物質(zhì)中淀粉和纖維素是兩種最重要的組分。淀粉是在水中可溶的復(fù)雜碳水化合物并且它通過物種植物(speciesplant)作為存儲過量的葡萄糖的重要方式進行應(yīng)用。淀粉包括可以是直鏈(直鏈淀粉)或支化(支鏈淀粉)的葡萄糖的分子鏈。換而言之，淀粉是a-葡萄糖的多糖。另一方面，纖維素是P-葡萄糖的長鏈多糖。如何將生物質(zhì)通過熱解(pyrolysis)轉(zhuǎn)化為生物燃料是已知的，所述熱解為有機材料在不存在氧氣或任何其它試劑，除了可能的蒸汽的情況下通過加熱的化學(xué)降解。熱解為熱分解(thermolysis)的特定情況。生物質(zhì)進料需要快速熱解以獲得高產(chǎn)率的液體。其特征在于生物質(zhì)粒子的快速加熱和產(chǎn)物水蒸氣短的停留時間(0.5-2s)。快速加熱意味著生物質(zhì)必須研磨成細小的粒子并且必須連續(xù)除去在反應(yīng)的粒子表面形成的隔絕炭層。在低溫?zé)峤庀拢瑢⒉牧霞訜嶂翜囟鹊陀?0(TC。因此高溫?zé)峤庠诟哂?0(TC下進行。通過生物質(zhì)的熱解可獲得不同的可能產(chǎn)物。在纖維素的熱解下，形成一種氣態(tài)、一種液態(tài)和一種固態(tài)餾分。氣態(tài)餾分包括可燃氣體，例如氫氣和甲烷。熱解油與例如包含甲醇和乙酸的水餾分是液態(tài)餾分的可能組分。固態(tài)餾分看似木炭(charcoal)，但人們應(yīng)該理解原料的無機材料的較大部分包含在該餾分中。熱解下的產(chǎn)率取決于許多不同的因素，例如原料的組成、溫度和壓力。生物質(zhì)至燃料的其它已知的轉(zhuǎn)化類型是，例如催化還原，其中將有機材料與一氧化碳在約300atm的壓力和350-400°C的溫度下混合。與熱解相比，上述方法的一個優(yōu)點在于或多或少僅形成一種產(chǎn)物。另一方面，該方法通常比熱解昂貴。另一種反應(yīng)類型是甲烷發(fā)酵，其為可用在不含有大量木質(zhì)素的生物質(zhì)材料上的生物化學(xué)方法。適當(dāng)?shù)脑鲜抢甾r(nóng)業(yè)廢棄物或從人得到的廢棄物。甲烷發(fā)酵在厭氧條件下在細菌的影響下進行。不同的生物燃料類型存在不同的問題。一個問題是例如一些生物燃料的低內(nèi)能密度。乙醇是所述生物燃料的一個實例，其原因在于它含有高水平的氧而不僅僅是碳和氫原子。許多生物燃料的另一個問題是與所生產(chǎn)的生物燃料相比原料的低能量產(chǎn)率。例如，所得到的生物氣僅具有約60%的進入固態(tài)生物質(zhì)中的碳的轉(zhuǎn)化效率。此外，生產(chǎn)過程中的高物質(zhì)損失也是普遍問題，其當(dāng)然不利地影響生產(chǎn)節(jié)約。一些其它生物燃料本身由于相比之下昂貴的原料、昂貴的工藝設(shè)備而昂貴到無法生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是提供一種解決了上述問題的生產(chǎn)生物燃料的方法，即該方法具有與產(chǎn)率和工藝成本有關(guān)的經(jīng)濟利益并且同時生產(chǎn)了具有高內(nèi)能水平，即僅具有高氫碳含量和不含氧。此外，特別地，與通過生產(chǎn)生物燃料的已知方法生產(chǎn)的生物燃料相比，對于根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的生物燃料而言，估計的轉(zhuǎn)化效率的數(shù)值、最終生物燃料中的能量值和與場地面積有關(guān)的所產(chǎn)生的燃料能量保持較高(參見結(jié)論表1)。發(fā)明概述上述目的通過根據(jù)本發(fā)明的由生物質(zhì)生產(chǎn)含有至少一種烴的燃料的方法得以解決。該方法包括如下步驟-A)生物質(zhì)在溶劑中化學(xué)分解為選自己糖、戊糖和木質(zhì)素衍生物、或其組合的至少一種化學(xué)中間體化合物，任選與至少一種其它目標(biāo)化學(xué)品一起生產(chǎn)，以形成第一溶液；-B)采用還原劑將第一溶液完全還原為至少一種烴以形成燃料；其中步驟A)和B)在低于300C下進行?；瘜W(xué)分解意思是較長的氫碳鏈斷裂為上述特定的化學(xué)品。所述分解還可定義為溶解與單體化。當(dāng)然，可能來自還原的產(chǎn)物包括不同的烴組分和另外可能的其它產(chǎn)物組分，其中一些優(yōu)選從燃料中除去。在這種情況下還原意思是從第一溶液中除去氧。完全還原意思是基本上不存在鍵接到來自步驟A)的第一溶液中的目標(biāo)產(chǎn)物中的氧的還原。由上可知，根據(jù)本發(fā)明的方法不包括熱解步驟。事實上，令人驚奇的是可以僅利用化學(xué)分解和完全還原兩個步驟就能由生物質(zhì)生產(chǎn)燃料(生物燃料)。發(fā)明詳述下面，參考一些具體的實施方案更為詳細地描述本發(fā)明。提供解釋加強對這些具體實施方案的理解，并且這些實施方案及其解釋不應(yīng)該理解為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求界。在步驟A)中形成不同的可能的主要中間體化合物，當(dāng)然其取決于生物質(zhì)的來源以及化學(xué)分解的其它條件。如上所述，可能的化學(xué)中間體化合物為己糖、戊糖和木質(zhì)素衍生物、或其組合，任選與其它化學(xué)品和產(chǎn)物組分一起。己糖是化學(xué)式C6H1206的具有6個碳原子的單糖。己糖通過官能團分類，其中己醛糖在位置1上具有醛基，并且己酮糖在位置2上具有酮基。對于總共16個可能的己醛糖立體異構(gòu)體而言，己醛糖具有4個手性中心。己醛糖的D-或L-構(gòu)型基于位置5上羥基的取向。8個D-己醛糖是D-阿洛糖、D-阿卓糖、D-葡萄糖、D-甘露糖、D-古洛糖、D-艾杜糖、D-半乳糖和D-塔洛糖。其中據(jù)說所有的D異構(gòu)體，除了阿卓糖均天然存在。但是大自然中未發(fā)現(xiàn)L-異構(gòu)體。根據(jù)本發(fā)明，所有上述的異構(gòu)體均是來自步驟A)的可能中間體產(chǎn)物組分，但是葡萄糖是最可能的。己酮糖具有3個手性中心并且因此具有8個可能立體異構(gòu)體。其中，已知僅4個D-異構(gòu)體天然存在，其為D-阿洛酮糖、D-果糖、D-山梨糖和D-塔格糖。根據(jù)本發(fā)明，己酮糖也是來自步驟A)的可能的中間體產(chǎn)物組分，當(dāng)然取決于所用生物質(zhì)的來源。另一方面，戊糖是5個碳原子的單糖。它們或在位置1上具有醛基作為官能團(戊醛糖)、或在位置2上具有酮基(戊酮糖)。戊醛糖具有3個手性中心并因此具有8個不同的立體異構(gòu)體。四個D-戊醛糖是D-核糖、D-阿拉伯醣、D-木糖和D-來蘇糖。另一方面，戊酮糖具有2個手性中心并因此具有4個可能的立體異構(gòu)體，其為核酮糖(L-和D-構(gòu)型)和木酮糖(L-和D-構(gòu)型)。戊糖也是來自步驟A)的可能的中間體產(chǎn)物組分。木質(zhì)素(lignin，有時稱作"lignen")，是最通常衍生自木材的化合物并且是植物細胞壁的必要部分。木質(zhì)素是衍生自酚酸，例如阿魏酸、苯甲酸、香豆酸和肉桂酸的縮合產(chǎn)物和3-D聚合物。碳重量比碳水化合物高最高50%。木質(zhì)素為纖維素和甲殼素之后世界上最多的有機化合物。木質(zhì)素構(gòu)成木材干重的約四分之一至三分之一。作為生物聚合物，木質(zhì)素具有許多獨特的性能，例如具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并且缺少明確的一級結(jié)構(gòu)。如上所述，根據(jù)本發(fā)明來自步驟A)的可能中間體產(chǎn)物為木質(zhì)素衍生物，在該情況下其應(yīng)該理解為構(gòu)成整個木質(zhì)素分子的構(gòu)成部分，即木質(zhì)素分解衍生物。下面，列出了一小部分木質(zhì)素聚合物結(jié)構(gòu)6<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>根據(jù)本發(fā)明來自步驟A)的可能中間體分解產(chǎn)物組分通常為來自木質(zhì)素分子分裂的醇衍生物。下面，提供了三個普遍存在的單木質(zhì)醇(monolognol)的結(jié)構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>對香豆醇松柏醇芥子醇換而言之，存在三個主要類型的單木質(zhì)醇，即對香豆醇(paracoumarylalcohol)、松柏醇(coniferylalcohol)和芥子醇(sin即ylalcohol)。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，步驟A)的至少一個化學(xué)中間體化合物為對香豆醇、松柏醇、芥子醇、或其組合的至少一種。但是，許多其它的單木質(zhì)醇存在于特定的植物中或者以低濃度存在于普通植物中。不同的植物利用不同的單木質(zhì)醇。這些也是根據(jù)本發(fā)明來自步驟A)的可能中間體分解產(chǎn)物組分。如上所述，葡萄糖是淀粉的重要組分。麥芽糖是由兩單元的葡萄糖形成的二糖。加入另一個葡萄糖單元產(chǎn)生了麥芽三糖，并且具有四個葡萄糖的鏈為麥芽四糖等等。進一步添加將產(chǎn)生糊精，也稱作麥芽糊精，并且最終得到淀粉。另一方面，纖維二糖是由以13(1—4)鍵鍵接的兩個葡萄糖分子構(gòu)成的纖維素的二糖子單元。纖維二糖的是，例如織物，特別是棉花、黃麻和其它纖維素類材料必不可少的部分。纖維二糖也是植物結(jié)構(gòu)的必要部分。其強-OH鍵與鄰近纖維二糖分子的相互作用大大有利于植物的結(jié)構(gòu)彈性。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，步驟A)的至少一種化學(xué)中間體組分是葡萄糖、麥芽糖、纖維二糖、或其組合的至少一種。這些可能作為根據(jù)本發(fā)明的步驟A)的中間體分解產(chǎn)物。如上所述，不同類型的生物質(zhì)具有不同組成并且可能含有不同組分。但是，也存在一些重要的通常存在的生物質(zhì)，例如纖維素和/或淀粉。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，在生產(chǎn)燃料的方法中利用的生物質(zhì)包括淀粉、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、木質(zhì)纖維素或其組合。上面已經(jīng)討論了纖維素和淀粉，下面將描述生物質(zhì)的一些其它重要可能組分。半纖維素含有許多不同的糖單體。相反，纖維素僅含有無水葡萄糖。例如，除了葡萄糖之外，半纖維素中的糖單體可以例如包含木糖、甘露糖、半乳糖、鼠李糖和阿拉伯糖。半纖維素含有大量D-戊糖糖類且偶爾含有少量L-糖類。木糖總是以最大量存在于糖單體中，但是也易于存在甘露糖醛酸和半乳糖醛酸。這些也是來自步驟A)的可能中間體分解產(chǎn)物。此外，木質(zhì)纖維素生物質(zhì)是主要由纖維素和木質(zhì)素構(gòu)成的生物質(zhì)。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的實例是所有的樹、草和農(nóng)業(yè)殘余物。關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法的步驟A)的原料的一個令人感興趣的方面是，即使主要的原料為生物質(zhì)，也可以另外利用一些其它殘余物，例如塑料材料。只要殘余物是含有烴的材料，它們就可以轉(zhuǎn)化為具有令人感興趣的燃料性能的烴化學(xué)品。在例如農(nóng)民在例如塑料容器或塑料袋中存儲或保存生物質(zhì)材料的情況下，由于這些可與其生物質(zhì)內(nèi)容物一起用作根據(jù)本發(fā)明的方法的化學(xué)分解步驟A)的原料，因而是令人感興趣的。采用根據(jù)本發(fā)明的工藝或方法當(dāng)然可以獲得不同的產(chǎn)物。在此意義上，生物質(zhì)的組成以及使用的條件是重要的。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，步驟B)中生產(chǎn)的至少一種烴是烷烴、烯烴、或其組合的至少一種。需要考慮的一個重要參數(shù)是根據(jù)本發(fā)明的方法中使用的生物質(zhì)的干物質(zhì)含量水平。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，生物質(zhì)具有的干物質(zhì)含量水平為至少85重量％，優(yōu)選至少95重量％。關(guān)于該方面，不同類型生物質(zhì)彼此相比較當(dāng)然存在不同水平的天然干物質(zhì)含量水平。作為實例，典型的樹皮碎片具有的干物質(zhì)含量低至例如45重量％。應(yīng)該理解，如果必要，在化學(xué)分解步驟之前當(dāng)然可以將一些具有較低水平干物質(zhì)含量的一些類型的生物質(zhì)干燥。但是，也存在不使用預(yù)干燥步驟也適合的生物質(zhì)類型。例如，大麻是能量密集的作物，在通過收獲等待策略(harvestwaitingstrategy)生長整一年之后，即不經(jīng)過工業(yè)干燥，其具有的現(xiàn)場干物質(zhì)含量水平為約90重量％，并且有時甚至高于95重量％。這意味著大麻是呈干燥形式收獲的作物并且是高產(chǎn)率作物。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，生物質(zhì)是大麻(或工業(yè)大麻)或包含大麻的生物質(zhì)混合物。關(guān)于不同生物質(zhì)的干燥水平的另一個重要水平是干物質(zhì)含量水平為至少87%，因為已知在該下限處真菌不能生長或者"侵襲"木材或生物質(zhì)材料。這對于生物質(zhì)的存儲是有意義的。令人感興趣的另一個因素是不同類型植物的生長。例如，通常在一年內(nèi)發(fā)芽、開花和死亡的植物經(jīng)常稱作一年生植物。真正的一年生植物如果不能結(jié)子(settingseed)的話才會存活比一年更長。一些無籽植物即使它們不開花也可認為是一年生植物。對于一年生植物而言，一個種子_種子生命周期在一些物種中可短至一個月，雖然大多數(shù)持續(xù)多個月。例如，油菜在學(xué)校教室的一排熒光燈下可在約5個周內(nèi)經(jīng)歷種子_種子周期。許多沙漠一年生植物稱作短生植物(印hemeral)，因為它們的種子-種子生命周期僅為幾周。它們用一年的大多數(shù)時間作為種子在干燥的條件下存活。真正的一年生植物的實例包括玉米、萵苣、豌豆、菜花和豆。由于它們被認為是"自干燥"植物，一年生植物當(dāng)然是令人感興趣的。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，生物質(zhì)包括至少一種類型的一年生植物。如上所述，大麻是可以根據(jù)本發(fā)明使用的一年生植物?？梢允褂玫牧硪粋€實例是谷草。步驟A)的化學(xué)分解可以采用不同方式并且在不同化學(xué)品的參與下進行。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，步驟A)在選自超臨界水(SCW)、超酸、聯(lián)氨、氨和胺、或其組合的溶劑中通過生物質(zhì)的化學(xué)分解進行。胺可以具有通常的鏈或者可以是環(huán)狀。環(huán)狀胺的一個實例是苯胺。超酸是酸度高于100%硫酸的酸。超臨界流體是在溫度和壓力高于其熱力學(xué)臨界點的任何物質(zhì)。它具有像氣體一樣擴散通過固體和像液體一樣溶解材料的特有能力。另外，它易于根據(jù)溫度或壓力的微小變化改變密度。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，步驟A)在選自干燥且加壓的氨、超臨界氨、干燥且加壓的胺和干燥且加壓的聯(lián)氨的溶劑中通過生物質(zhì)的化學(xué)分解進行。就像高干物質(zhì)含量的生物質(zhì)一樣，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案重要的可以是使用干燥且加壓的含有氮氣的溶劑。在此意義上，重要的是理解不僅超臨界水是令人感興趣的，而且使用例如超臨界氨也是令人感興趣的。本發(fā)明的還原步驟b)可以通過利用不同的化學(xué)品，在所述情況下為還原劑，通常是強的還原劑進行。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，還原步驟B)通過使第一溶液與選自硫化氫、白磷、聯(lián)氨和含有氫化物的硅烷即至少一個H—基團(氫化物離子)鍵接到其上的硅烷的還原劑反應(yīng)來進行。氫化物離子是帶負電荷的氫離子，即在其電子殼層內(nèi)具有兩個電子的離子。根據(jù)本發(fā)明的含有氫化物的硅烷化合物具有如下通式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中RrR4的至少一個是H—基團。通常RrR4的至少兩個是H—基團。根據(jù)本發(fā)明的硅烷的實例是二乙基硅烷<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>或正丁基硅烷HH-Si-C4H9H但當(dāng)然也可以是其它硅烷。在此意義上，由于硅烷并非選擇性還原劑并且通常與所有可用的游離的和鍵接的氧反應(yīng)這一事實，高的干物質(zhì)含量水平也是令人感興趣的。因此，當(dāng)使用硅烷作為還原劑時，通常保持水含量和由此水分子中的可用氧含量盡可能低通常是有意義的。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方案，步驟A)在干燥且加壓的氨或超臨界氨中通過生物質(zhì)的化學(xué)分解進行并且步驟B)通過使第一溶液與還原劑反應(yīng)進行，所述還原劑為呈溶解和/或熔融形式的Na、K、Ca或者NaH、KH和CaH2，即相應(yīng)的金屬氫化物。在所述情況下堿金屬電子溶解在例如氨中。盡管葡萄糖是根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟A)中生產(chǎn)的重要的主要目標(biāo)化學(xué)品，也可以生產(chǎn)其它目標(biāo)化學(xué)品。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，在步驟A)中生產(chǎn)具有6-20個碳原子的至少一種酚或其它醇作為任選的目標(biāo)化學(xué)品。工藝參數(shù)例如壓力和溫度根據(jù)步驟A)和B)中的不同化學(xué)品變化和優(yōu)化。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，進行步驟A)和B)的平均溫度低于22(TC，優(yōu)選低于19(TC。重要化學(xué)品例如溶劑、還原劑和/或能量載體的再生以及不需要的副產(chǎn)物的除去在根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法中也是重要的。再生可以根據(jù)本領(lǐng)域的情況根據(jù)已知且標(biāo)準的技術(shù)進行。此外，根據(jù)一個具體實施方案，不需要的物質(zhì)在步驟A)和/或B)之前或期間除去。根據(jù)另一個具體實施方案，在步驟A)之前或期間除去的不需要的物質(zhì)包括含有N和/或S的分子。含有N和S的物質(zhì)是不需要的副產(chǎn)物，因為它們?nèi)紵龝r分別產(chǎn)生硝酸和硫酸。也可能產(chǎn)生一些量的S0X和N0X氣體。其它除去的可能的化學(xué)品為例如蛋白質(zhì)和金屬。來自還原步驟B)的產(chǎn)物，即可能的蒸餾(步驟C)之前的粗燃料可能含有不同的化學(xué)品，例如具有不同鏈長的不同烷烴。但是，根據(jù)一個具體實施方案，步驟B)中生產(chǎn)的至少一種烴為至少一種具有8個碳原子的烷烴或烯烴。由于具有8個碳原子的烴鏈例如辛烷通常是燃料工業(yè)中最令人感興趣的，此處也是重要的。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施方案，步驟B)中生產(chǎn)的燃料包括至少90重量％，優(yōu)選至少95重量％的至少一種具有8個碳原子的烷烴。如上所暗示，在根據(jù)本發(fā)明的方法中還可能存在由蒸餾組成的可能步驟C)。因此，根據(jù)一個具體實施方案，根據(jù)本發(fā)明的方法另外包括另一個步驟，其為-C)分餾步驟B)中生產(chǎn)的燃料。蒸餾步驟C)可以是通常用于蒸餾的類型。確切的說，怎樣進行蒸餾、因此所用的設(shè)備和具體條件例如溫度和壓力取決于許多因素，例如所需要的最終產(chǎn)物及其規(guī)格，當(dāng)然還有送去蒸餾的粗生物燃料混合物。根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的燃料或生物燃料可以是不同類型，并且根據(jù)一個具體實施方案，從步驟C)分餾出來的燃料選自柴油、Otto燃料和噴氣燃料、或其組合的生物等價物，其從燃燒的角度考慮為等價物。此處從燃燒的角度考慮均為等價物意思是根據(jù)本發(fā)明分餾的生物燃料就有關(guān)燃燒效果、熱值或能量值、燃燒產(chǎn)物的組成等而言與相應(yīng)的非生物燃料以相同方式工作。當(dāng)討論標(biāo)準燃料時，一個重要的因素是辛烷值和辛烷數(shù)。根據(jù)本發(fā)明10的一個具體實施方案，從步驟C)分餾的燃料包含至少95重量％的2，2，4_三甲基戊烷(辛烷值為至少95)。如上所暗示，2，2，4-三甲基戊烷的分子具有的辛烷值為100。獵在下面表1中，根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的生物燃料與其它生物燃料，即生物氣、乙醇和油菜籽甲酯進行比較。從表l中可以看出，當(dāng)比較從現(xiàn)場轉(zhuǎn)移的能量百分率、估計的轉(zhuǎn)化效率、最終燃料中的能量值、生產(chǎn)的燃料能量、百分含量能量產(chǎn)率和該百分含量所需要的場地面積的重要參數(shù)時，顯然根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的生物燃料比上述其它生物替代物具有更好的值。表l.根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的生物燃料與其它生物燃料的比較<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>1.土地上總的生物質(zhì)從場地轉(zhuǎn)移的能量百分含量，M是假設(shè)所有的作物產(chǎn)生12噸再計算成葡萄糖等價物的千物質(zhì)。2.與使用根據(jù)本發(fā)明的生物燃料及其物^f目比所需要的額外場地面積以滿足瑞典運輸部門的需要的量，相對根據(jù)本發(fā)明的燃料及其物流來表示。指數(shù)1相當(dāng)于瑞典總數(shù)45Mha的約2Mha。權(quán)利要求一種由生物質(zhì)生產(chǎn)含有至少一種烴的燃料的方法，該方法包括如下步驟-A)生物質(zhì)在溶劑中化學(xué)分解為選自己糖、戊糖和木質(zhì)素衍生物、或其組合組成的組的至少一種化學(xué)中間體化合物，任選與至少一種其它目標(biāo)化學(xué)品一起生產(chǎn)，以形成第一溶液；-B)采用還原劑將第一溶液完全還原為至少一種烴以形成燃料；其中步驟A)和B)在低于300℃下進行。2.根據(jù)權(quán)利要求1的生產(chǎn)燃料的方法，其中步驟A)的至少一種化學(xué)中間體化合物為己糖、戊糖和纖維素、或其組合的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的生產(chǎn)燃料的方法，其中步驟A)的至少一種化學(xué)中間體化合物為對香豆醇、松柏醇、芥子醇、或其組合的至少一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中生物質(zhì)包括淀粉、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、木質(zhì)纖維素或其組合。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中步驟B)中生產(chǎn)的至少一種烴是烷烴、烯烴、或其組合的至少一種。6.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中生物質(zhì)具有的干物質(zhì)含量為至少85重量％。7.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中生物質(zhì)具有的干物質(zhì)含量為至少95重量％。8.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中生物質(zhì)包括至少一種類型的一年生植物。9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中生物質(zhì)是大麻或包含大麻的生物質(zhì)混合物。10.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中步驟A)通過生物質(zhì)在選自超臨界水(SCW)、超酸、聯(lián)氨、氨和胺、或其組合組成的組的溶劑中的化學(xué)分解進行。11.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中步驟A)通過生物質(zhì)在選自干燥且加壓的氨、超臨界氨、干燥且加壓的胺和干燥且加壓的聯(lián)氨組成的組的溶劑中的化學(xué)分解進行。12.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中步驟B)通過使第一溶液與選自硫化氫、白磷、聯(lián)氨和含有氫化物的硅烷組成的組的還原劑反應(yīng)進行。13.根據(jù)權(quán)利要求12的生產(chǎn)燃料的方法，其中含有氫化物的硅烷是二乙基硅烷或正丁14.根據(jù)權(quán)利要求1-10的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中步驟A)通過生物質(zhì)在干燥且加壓的氨或超臨界氨中的化學(xué)分解進行，并且步驟B)通過使第一溶液與還原劑反應(yīng)進行，所述還原劑為呈溶解和/或熔融形式的Na、K、Ca或者NaH、KH和CaH2。15.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中在步驟A)中生產(chǎn)具有6-20個碳原子的至少一種酚或其它醇作為任選的目標(biāo)化學(xué)品。16.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中進行步驟A)和B)的平均溫度低于220°C。17.根據(jù)權(quán)利要求16的生產(chǎn)燃料的方法，其中進行步驟A)和B)的平均溫度低于190°C。18.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中不需要的物質(zhì)在步驟A)和/或B)之前或期間除去。19.根據(jù)權(quán)利要求18的生產(chǎn)燃料的方法，其中在步驟A)之前或期間除去的不需要的物質(zhì)包括含有N和/或S的分子。20.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中步驟B)中生產(chǎn)的至少一種烴為至少一種具有8個碳原子的烷烴或烯烴。21.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中步驟B)中生產(chǎn)的燃料包括至少90重量％的至少一種具有8個碳原子的烷烴。22.根據(jù)權(quán)利要求21的生產(chǎn)燃料的方法，其中步驟B)中生產(chǎn)的燃料包括至少95重量％的至少一種具有8個碳原子的烷烴。23.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項的生產(chǎn)燃料的方法，其中該方法另外包括另一個步驟，其為-C)分餾步驟B)中生產(chǎn)的燃料。24.根據(jù)權(quán)利要求23的生產(chǎn)燃料的方法，其中從步驟C)分餾出來的燃料選自柴油、0tto燃料和噴氣燃料、或其組合組成的組的生物等價物，其從燃燒的角度考慮為等價物。25.根據(jù)權(quán)利要求24的生產(chǎn)燃料的方法，其中從步驟C)分餾的燃料包含至少95重量％的2，2，4-三甲基戊烷。26.可通過根據(jù)權(quán)利要求1-25的任一項的方法獲得的含有烴的燃料。全文摘要本發(fā)明涉及一種由生物質(zhì)生產(chǎn)含有至少一種烴的燃料的方法，該方法包括如下步驟A)生物質(zhì)在溶劑中化學(xué)分解為選自己糖、戊糖和木質(zhì)素衍生物、或其組合的至少一種化學(xué)中間體化合物，任選與至少一種其它目標(biāo)化學(xué)品一起生產(chǎn)，以形成第一溶液；B)采用還原劑將第一溶液完全還原為至少一種烴以形成燃料；其中步驟A)和B)在低于300℃下進行。文檔編號C10G1/00GK101720348SQ200880017823公開日2010年6月2日申請日期2008年3月25日優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日發(fā)明者R·?？寺暾埲?雷克燃料公司