[发明专利]二氧化碳向燃料和化学品的转化

权利要求书

1.一种用于制备燃料和化学品的方法，所述方法包括下列步骤：

形成一定量的甲酸；和

将所述量的甲酸非生物转化为包括有机中间体的产物，其中所述量中少于10％的甲酸被氢化为甲醇或与氨反应以形成甲酰胺，

其中经由其中将甲醛转化为甲醛聚糖型糖的甲醛聚糖步骤，将所述量的甲酸转化为包括下列各项中的至少一种的产物：丙烯酸、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、丁烯和包含至少五个碳原子的碳水化合物。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括首先转化从天然来源或从人造化学来源得到的一定量的二氧化碳以制备所述量的甲酸，从而降低天然存在的所述量的二氧化碳或者避免所述量的二氧化碳通过所述人造化学来源排出至环境中。

3.根据权利要求2所述的方法，其中将所述量的甲酸氢化以形成包括甲醛的产物，所述方法还包括使所述量的甲酸与氢在包含氧和下列各项中的至少一种的催化剂的存在下反应：Mg、Ca、Sr、Ba、Ti、Y、Lu、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Sb、Bi、Se、Te、Pb、La、Ce、Pr、Th、Nd、Pm、U、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm和Yb。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述催化剂是包括氧化铈(IV)和氧化碲(IV)中的至少一种的金属氧化物。

5.根据权利要求4所述的方法，其中反应温度在选自如下各项范围的范围内：8℃至300℃之间、8℃至350℃之间、40℃至200℃之间、和60℃至100℃之间。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述甲醛聚糖步骤包括使所述甲醛在Ca(OH)₂的存在下反应以制备C5至C6糖。

7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括烃步骤，其中将所述甲醛聚糖转化为包括链烷烃和烯烃中的至少一种的产物。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述烃步骤将所述甲醛聚糖转化为包括下列各项中的至少一种的产物：乙烷、丙烷、乙烯、丙烯和丁烯。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述烃步骤采用包括沸石的催化剂。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述烃步骤催化剂包括硅-铝-磷酸盐沸石。

11.根据权利要求8所述的方法，其中将所述甲醛聚糖转化为包括丙烯的产物。

12.根据权利要求11所述的方法，其中通过包括铝硅酸盐沸石的催化剂转化所述甲醛聚糖。

13.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括酸转化步骤，其中将所述量的甲酸转化为包含至少3个碳原子的有机酸。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述有机酸是丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种。

15.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括将所述量的甲酸转化为包括一氧化碳和氢中的至少一种的产物。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述产物同时包括通过下列方式产生的一氧化碳和氢：使所述量的甲酸在至少两个具有独立可控的温度的平行反应器中反应，所述反应器中的一个容纳有能够产生氢的金属催化剂并且所述反应器中的另一个容纳有包括产生一氧化碳的氧化物、酸和碱中的至少一种的催化剂，以及将所述氢和所述一氧化碳混合以得到合成气。

17.根据权利要求1所述的方法，其中使所述量的甲酸与一定量的不饱和烃反应，由此产生具有至少三个碳原子的有机酸。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述不饱和烃是乙炔和甲基乙炔之一，并且此外其中，所述有机酸是丙烯酸和甲基丙烯酸之一。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述反应步骤在包含下列各项的混合物的存在下进行：膦配体；强酸；以及包括钯盐、铜盐和镍盐中的至少一种的催化剂。

20.根据权利要求19所述的方法，其中反应温度在50℃至350℃之间。

21.根据权利要求19所述的方法，其中所述甲酸在被引入至容纳有所述混合物的容器中之前接触酸催化剂。