[发明专利]烃的生产

说明书

发明背景

行星地球正受到两大对其及其居住者有着严重影响的问题的困扰，即：

过度的二氧化碳产生导致的全球变暖；和

过高的原油价格及由此引发的高的汽油和柴油价格。

本发明的一个目的是减轻这些问题并因此改善世界的未来。

利用化石燃料的发动机的生产增多已导致对原油的过度需求，继而导致过高的价格。这些燃料的消耗增加了所产生的二氧化碳的量，所述量的增加已导致全球变暖。树吸收二氧化碳并由此释放氧已因广大森林的消失而衰弱。这种失衡已经并且继续累积地使世界生态失去均衡。

由于呈几何级数增长的人口及其需求，故改进发动机效率和减少化石燃料产品损耗的努力改善形势的机会不大。

解决上述问题的途径包括：

减少大气中的二氧化碳；

减少“碳足迹”(碳产品的使用)；和

减少对原油和其他化石燃料的需求(通过寻找替代品使得其价格降低)。

本发明的一个目的是提供一种有助于上述减少的工艺和设备并还提供一种用于生产烃(包括燃料)的化学原料。

发明内容

由二氧化碳和水生产烃的方法包括步骤：

(a)提供含正电极和液体电解介质的第一反应容器(14)，所述液体电解介质包含水和电离材料；

(b)提供含负电极和液体电解介质的第二反应容器(12)，所述液体电解介质包含水和二氧化碳的混合物；

(c)用允许电子和/或离子在所述第一和第二反应容器的电解介质之间通行的连接措施(means，例如装置)连接所述第一和第二反应容器；

(d)向所述正电极和负电极施加直流电流，以：

●使电子通过反应容器(12)和(14)中的电解介质从阴极流向阳极(或从原子向邻近的原子传送电荷从而使其相继地电离和消电离)；

●实现第二反应容器中氢、碳的电离并产生带正电荷的氢和碳离子，这些离子结合形成烃(通常是甲烷)和可能地形成碳、氢和一氧化碳；

●实现第一反应容器中氧的电离，这些电离的氧结合形成氧。

从第二反应容器(12)回收烃(通常是甲烷)。

从第一反应容器(14)回收氧。

反应容器(12)和(14)在相同的内部压力下运行，并可以在不同的温度下运行。

所述连接措施可以是液体电解介质，在这种情况下，可以提供允许电子和可能的一些离子通过但不允许原子通过的膜。

所述连接措施可由一个或更多个管如毛细管限定。

优选地，所述连接措施提供有塞措施如一个或更多个阀。

所述/每个管的内径与长度比率可以为0.00001∶1到0.1∶1，优选0.00001∶1到0.001∶1。

第一反应容器(14)中的正电极可呈中空微孔圆筒的形式，所述圆筒在一端处封闭并由Pt制成。

第二反应容器(12)中的负电极可呈中空微孔圆筒的形式，所述圆筒在一端处封闭并由CuPt汞齐或Pt制成。

第一和第二反应容器(14)和(12)中电解介质的液态可通过使所述容器在合适的高压和合适的温度下运行获得。

例如，第一和第二反应容器(14)和(12)应在高于5.1大气压、5.1-1000大气压、通常10-400大气压、优选10-200大气压的压力下运行。

反应容器(12)和(14)可在不同的温度下运行，例如，第一反应容器(14)可在20℃到200℃、通常20℃到30℃的温度下运行，第二反应容器(12)可在-50℃到200℃、通常-10℃到70℃的温度下运行。

通常，第一反应容器(14)在环境温度(20℃到30℃)下运行，第二反应容器的温度被控制在所需的温度，例如可以将其冷却至-50℃到10℃或者可以将其加热至50℃到200℃。

在正电极和负电极间施加的电压可以为-0.5v到-20v、-0.5v到-10v、-0.5v到-6v或-0.5v到-3v。

在正电极和负电极间施加的直流电流可以为50-500mA，通常为100-200mA。

如果多个电极的网并联地布接，则在正电极和负电极间施加的直流电流可以为0.1-10安培或更高。

第二反应容器中的二氧化碳和水可以1∶1到1∶2的体积比或按下式以化学计量(或更高)比例混合：

CO₂+2H₂O→CH₄+2O₂

自第二反应容器的电解介质分离的二氧化碳、水和一氧化碳可再循环到第二反应容器。