[发明专利]碳氢化合物的制备方法

说明书

本发明的目的是提供一种生产碳氢化合物的方法，其特征在于包括至少以下步骤：‑a)对可发酵的原料进行厌氧发酵，以获得挥发性脂肪酸，‑b)通过用至少一种巨球型菌属细菌发酵延长步骤a)中获得的挥发性脂肪酸，并且提取发酵汁中获得的脂肪酸，‑c)使在步骤b)中获得的所述脂肪酸经过Kolbe电解，获得碳氢化合物。

技术领域

本发明涉及一种从各种生物质制备碳氢化合物的方法。获得的碳氢化合物尤其旨在用作绿色燃料或生物燃料。

背景技术

多年以来，许多国家寻求各种方法以代替石油，其趋于变得稀有，并且从经济和生态的角度而言，具有许多缺点。

作为第一步，已经提出了所谓的第一代绿色燃料，但是由于其与食物生产直接竞争，并且由于间接地与改变用于继续供给全球人口的土地相关而释放CO2，其抗温室效应的性能已经遭受质疑。

同样，已经开发了对厌氧发酵产生的生物甲烷的利用，但是其需要建立非常昂贵的分配系统以及专用装置以使用天然气工作的车辆。

其他生物燃料来自于糖或者脂肪材料，通过去除氧气的氢化作用获得碳氢化合物，这是昂贵的，因为其需要大量的氢。

本发明的目的是提供一种克服这些缺点的方法，其通过可用于所有现有的发动机而实现，并且属于第二代和第三代生物燃料的产品。

为此，本发明提供了一种方法，通过厌氧发酵从不同的生物质生产挥发性脂肪酸，并且通过电解作用将这些挥发性脂肪酸转化成碳氢化合物。

三十多年前，通过电解挥发性脂肪酸来生产碳氢化合物就已知了。为此，可以例如引用法国专利FR2303854和美国专利US3992268。但是，直至今日，该方法也尚未在工业上实施，因为其仅当为比例提高(90％的等级)、具有至少5至6个碳原子的酸(戊酸和己酸)以及比例提高的(大于50％)具有大于6个碳原子的酸时，才具有较好的单位产量和能量，而厌氧发酵产生了更短的挥发性脂肪酸(己酸通常只有百分之几，并且在通过LEVY获得的工程结果，根据Dynatech在1980年从生物质制备的液体燃料，即使在增加醋酸酯之后，该比例也不超过12％)。

更近的是，已经公开了通过特殊细菌克氏梭状芽胞杆菌(Clostridium kluyveri)发酵而延长挥发性脂肪酸的可能性(Matthew T.Agler等，chain élongation withreactor microbiomes：upgrading dilute éthanol to medium chain carboxylates，Energy and Environmental sciences，2012)。然而，该方法需要使用大量的乙醇或氢，因此这从经济上并不可行，获得的产品过于昂贵。

此外，已知可以从常用的食用糖(葡萄糖、蔗糖)获得己酸，但是考虑到含糖植物的糖的实际成本(每吨1000美元的等级)以及反应的最终单位产量(约4吨糖获得一吨碳氢化合物)，完全不可能从糖中经济地生产碳氢化合物。

发明内容

为了克服这些缺点，本发明提供了一种方法，包括如下步骤：

-a)对可发酵原料进行厌氧发酵，以获得挥发性脂肪酸，

-b)通过用至少一种巨球型菌属(Megasphaera)的细菌、优选埃氏巨球型菌(Megasphaera elsdenii)发酵来延长步骤a)中获得的挥发性脂肪酸，并且从发酵的植物汁中提取这些酸，

-c)通过将在步骤b)中获得的这些脂肪酸经过Kolbe电解获得碳氢化合物。

有利的是，通过巨球型菌属的细菌、优选埃氏巨球型菌发酵糖和挥发性脂肪酸，能够大量获得具有至少五个碳原子的链式脂肪酸，而无需必须具有乙醇或氢。

该方法完全可用于工业生产，并且还经济，因为其易于实施。