專利名稱：囤積甲醇和/或二甲醚用于燃料和能量儲備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過儲存甲醇和/或二甲醚來囤積替代燃料源、從而提供替代燃料源 的方法，其中所述儲存甲醇和/或二甲醚可通過化學(xué)循環(huán)利用天然存在的、容易獲得的化 合物例如二氧化碳和甲烷來產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
烴在現(xiàn)代生活中是必需的。烴在多種領(lǐng)域中用作燃料和原料，包括化學(xué)、石油化 工、塑料和橡膠工業(yè)。礦物燃料，例如煤、石油和天然氣，由具有不同比例的碳和氫的烴構(gòu) 成，并且當(dāng)燃燒時是不可循環(huán)使用的，形成二氧化碳和水。盡管它們具有廣泛的應(yīng)用和較高 的需求，但是礦物燃料存在一些缺點，包括儲量有限、不可逆的燃燒以及造成空氣污染和全 球變暖?？紤]到這些缺點和對于能量的日益需求，需要替代能量源。甲醇(CH3OH)是最簡單的液體的氧化烴，其和甲烷(CH4)的區(qū)別在于另外一個氧原 子。甲醇(也稱為甲基醇或木醇)是無色、水溶性液體，其具有溫和的酒精氣味，并且易于 儲存和運輸。其在-97. 6°C凝固，在64. 6°C沸騰，并且在20°C的密度為0. 791。甲醇不僅是便捷和安全的儲存能量的方式，而且還是優(yōu)異的燃料。甲醇可和汽油 或柴油混合，并且在(例如)內(nèi)燃機(jī)或發(fā)電機(jī)中用作燃料。甲醇的一種最有效的應(yīng)用在燃 料電池中，特別是在直接甲醇燃料電池(DMFC)中，其中甲醇直接被空氣氧化為二氧化碳和 水，同時產(chǎn)生電。和是多種不同烴和添加劑的復(fù)合混合物的汽油相反，甲醇是單一化學(xué)化合物。其 具有汽油的約二分之一的能量密度，這意味著兩升甲醇提供和一升汽油相同的能量。即使 甲醇的能量含量較低，其具有較高的辛烷值100(平均研究法辛烷值(RON)為107，馬達(dá)法辛 烷值(MON)為92)，這意味著燃料/空氣混合物可在點燃之前被壓縮至較小的體積。這允許 引擎以更高的壓縮比來運行(10-11至1，而汽油引擎的壓縮比為8-9至1)，比汽油-動力 引擎更高效。效率還通過甲醇的較高“火焰速度”來增強(qiáng)，這能夠在引擎中更快、更完全地 燃燒燃料。這些因素解釋了甲醇的高效，盡管其比汽油的能量密度低。另外，為了即使在最 嚴(yán)寒的條件下也賦予甲醇更多可點燃性，甲醇可以和汽油、揮發(fā)性化合物(例如，二甲醚)、 其它組件或裝置混合以揮發(fā)或霧化甲醇。例如，機(jī)車燃料可通過下列方式制備將甲醇加入 燃料的最低汽油含量為至少15體積％ (M85燃料)的汽油中，使得其即使在低溫環(huán)境中也 可以容易地啟動。當(dāng)然，汽油在這樣燃料中的任何替代將保存石油資源，并且待加入的甲醇 的量可取決于特定引擎設(shè)計而決定。甲醇的蒸發(fā)潛熱是汽油的約3. 7倍高，并且當(dāng)從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)時可以吸收明顯 大量的熱。這有助于從引擎中除去熱，并且能夠使用氣冷散熱器而不是重水冷卻系統(tǒng)。因 此，和汽油-動力汽車相比，甲醇-動力引擎提供更小更輕的引擎組、降低的冷卻要求、和更 好的加速與里程能力。甲醇也比汽油更加環(huán)境友好，并且產(chǎn)生總排放較低的空氣污染物，例 如烴、NOx、SA和顆粒。甲醇也是一種可獲得的最安全的燃料。和汽油相比，甲醇的物理和化學(xué)性能明顯降低了著火的風(fēng)險。甲醇具有更低的揮發(fā)性，并且為了產(chǎn)生點燃，甲醇蒸汽必須濃縮至汽油 的4倍。甚至在點燃時，甲醇焚燒是汽油的約4倍慢，僅以汽油著火速度的八分之一來釋放 熱，并且較不可能傳播至周圍的可點燃的材料，因為其輸出低的輻射熱。EPA評價從汽油變 換至甲醇將使燃料相關(guān)著火的發(fā)生率減少90%。甲醇焚燒具有無色的火焰，但是添加劑可 以解決該問題。甲醇還提供柴油的吸引人的和更加環(huán)境友好的替代方案。相比較于柴油(其通常 在燃燒過程中產(chǎn)生污染粒子)，甲醇在燃燒時不產(chǎn)生煙霧、煙灰或顆粒。甲醇還產(chǎn)生非常低 的NOx的排放，因為其在比柴油更低的溫度下焚燒。此外，甲醇比柴油具有明顯更高的蒸汽 壓，并且較高的揮發(fā)性允許甚至在較冷的氣候下也容易啟動，而不會產(chǎn)生使用常規(guī)柴油引 擎冷啟動時產(chǎn)生的典型的白色煙霧。如果需要，可以加入添加劑或點燃改進(jìn)劑(例如硝酸 辛酯、硝酸四氫糠酯、過氧化物或高級烷基醚)以使甲醇的十六烷值到達(dá)接近柴油的水平。 甲醇還可以通過酯化脂肪酸來用在生物柴油燃料的制備中。緊密相關(guān)并且從甲醇中衍生、并且也是期望的替代燃料是二甲醚。二甲醚容易通 過脫水從甲醇獲得。二甲醚或CH3OCH3是所有醚中最簡單的醚，其是無色、無毒、無腐蝕性、 無致癌性和環(huán)境友好的化學(xué)品，并且目前主要用作噴霧罐中的氣溶膠噴射劑來代替禁止的 CFC氣體。二甲醚的沸點為_25°C，并且在環(huán)境條件下是氣體。然而，二甲醚作為液體容易 處理，并且儲存在加壓罐中，如同液化石油氣(LPG)那樣。二甲醚作為替代燃料的興趣在于 其55至60的高十六烷值，這遠(yuǎn)高于甲醇，并且也高于常規(guī)柴油燃料40至55的十六烷值。 十六烷值指示二甲醚可有效地用在柴油引擎中。有利地，二甲醚如同甲醇那樣清潔地焚燒， 并且不產(chǎn)生煙灰顆粒、黑煙或SO2、和只有非常少量的NOx、與其它排放物，甚至無需后處理 其廢氣。另一甲醇衍生物是碳酸二甲酯，其可通過使用光氣轉(zhuǎn)化甲醇或通過甲醇的氧化羰 基化來獲得。碳酸二甲酯具有高的十六烷值，并且可以至多10%的濃度混合到柴油中，從而 降低燃料粘度和改善排放。甲醇及其衍生物(例如二甲醚、碳酸二甲酯和生物柴油)具有許多現(xiàn)存和潛在的 應(yīng)用。它們可用作(例如)ICE-動力汽車中的汽油和柴油的替代品，而僅對現(xiàn)有引擎和燃 料系統(tǒng)進(jìn)行微小改進(jìn)。甲醇還可以用在燃料電池中，用于燃料電池車輛(FCV)，其被認(rèn)為是 運輸領(lǐng)域中ICE的最佳替代品。二甲醚還是用于家庭加熱和工業(yè)應(yīng)用中的LNG和LPG的潛 在替代品。甲醇還是用于靜電應(yīng)用的燃料的吸引人的源。例如，甲醇可直接在燃?xì)鉁u輪機(jī)中 用作燃料以產(chǎn)生電力。燃?xì)鉁u輪機(jī)通常使用天然氣或輕質(zhì)石油餾分作為燃料。和這種燃料 相比，甲醇可以實現(xiàn)更高的功率輸出和更低的NOx排放，因為其火焰溫度較低。由于甲醇不 合硫，因此還消除了 SA的排放。甲醇的操作提供與天然氣和餾出的燃料的操作一樣的靈 活性，并且可使用現(xiàn)有渦輪機(jī)(初始設(shè)計用于天然氣或其它礦物燃料)、在相對簡單地改進(jìn) 之后進(jìn)行。甲醇也是吸引人的燃料，因為燃料級別甲醇(比高純度的化學(xué)純級別甲醇的生 產(chǎn)成本更低)可在渦輪機(jī)中使用。本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用二氧化碳的氫化化學(xué)循環(huán)來制備甲醇和/或二甲醚的改 進(jìn)和新穎的方法。這些方法在下列文獻(xiàn)中公開公開的美國專利申請No. 2006/0235088、 2006/0235091 和 2007/0254969、以及頒發(fā)的美國專利 No. 5，928，806 和 7，378，561，這些文獻(xiàn)的全部內(nèi)容通過引用的方式明確地并入本文中。這些方法能夠使用甲醇和二甲醚作為可 再生能量源，為這些高效燃料和它們衍生的合成烴產(chǎn)物的應(yīng)用提供環(huán)境中性的二氧化碳平 衡，同時減輕二氧化碳作為溫室氣體對于我們地球氣候的影響?，F(xiàn)在，世界正面臨由于天然資源的快速消耗和我們的需要燃料的技術(shù)的日益使用 所引起的石油危機(jī)。國家石油儲備目前提供用于主要石油或天然氣緊急狀況的緩沖，并且 有助于避免由自然因素、以及這些源的地理政治或經(jīng)濟(jì)中斷所引起的災(zāi)難性破壞。美國政府已經(jīng)認(rèn)識到這種危機(jī)，戰(zhàn)略石油儲備(SPR)在二十世紀(jì)七十年代建立以 維持緊急石油供應(yīng)，并且2005年的能源政策法指導(dǎo)能源部長滿足SPR 10億桶的容量。不 幸的是，滿足該指令存在一些挑戰(zhàn)，包括緊急情況(像卡特里娜颶風(fēng))、中東地區(qū)的持續(xù)動 蕩和石油總量的短缺。此外，理所當(dāng)然，石油的儲存具有一些安全問題，例如，其特別易燃。人們對于獨立于進(jìn)口源表達(dá)了大量的關(guān)注，并且持續(xù)努力以找到國內(nèi)能量和燃料 源的替代源。除了關(guān)注于能量源，還存在涉及儲存和運輸?shù)钠渌P(guān)注。不管產(chǎn)生多少能量， 其儲存和運輸是困難的、技術(shù)上復(fù)雜的和昂貴的問題，對于這些問題仍未有容易適用的、安 全的和經(jīng)濟(jì)的方案。美國政府已經(jīng)認(rèn)識到所有這些挑戰(zhàn)，這如2005年的美國能源政策法的 369(h)章所證明，其產(chǎn)生了關(guān)于戰(zhàn)略非常規(guī)燃料的任務(wù)小組以“加速開發(fā)非常規(guī)燃料”。目前考慮的一種方式是以氫氣的形式儲存能量。然而，氫氣是高揮發(fā)性和爆炸性 氣體，其不以其游離形式存在于地球上，因為其和氧氣(我們大氣的必要的主要組分)具有 高反應(yīng)性。因此，必需從其化合物(例如水(通過電解或熱高能轉(zhuǎn)化))產(chǎn)生或從烴制備。 任何顯著量的氫氣的儲存都需要昂貴的冰點降低和高壓條件來使其液化。其特別高的性質(zhì) 和高的揮發(fā)性還引起容易通過大部分材料擴(kuò)散和增加爆炸危險。因此，氫氣不適于建立大 規(guī)?？尚械膽?zhàn)略儲存設(shè)備或不適于容易運輸和商業(yè)應(yīng)用。本發(fā)明提供滿足建立燃料儲備的需要的方式，特別是通過提供非常規(guī)燃料的儲 備，所述非常規(guī)燃料安全地儲存和運輸，而無需經(jīng)歷獲得和儲存石油或其它現(xiàn)有替代燃料 源而提出的問題。發(fā)明概述本發(fā)明的一個實施方案涉及通過在合適的儲存設(shè)備中儲存甲醇或二甲醚來囤積 燃料源的方法，其量足以提供能夠用于避免由于石油的無法獲得、限制獲得或成本過高而 引起的短缺的替代燃料源。儲存設(shè)備可以是提供所述甲醇或二甲醚的安全、經(jīng)濟(jì)和便捷儲 存的天然或人造儲存設(shè)備，例如地下儲罐、地上儲罐或鹽丘。囤積可以以有助于實現(xiàn)開發(fā)如 2005年的美國能源政策法的369(h)章中闡述的非常規(guī)燃料的目標(biāo)的方式來進(jìn)行。儲存甲醇可以通過還原轉(zhuǎn)化二氧化碳來制備，所述二氧化碳得自下列各項中的一 項或多項(a)來自礦物燃料焚燒做功(burning power)或工業(yè)工廠的廢氣流；(b)伴隨天 然氣的源；或(c)具有二氧化碳的大氣，所述二氧化碳通過使大氣二氧化碳吸附到適合的 吸附劑、接著處理所述吸附劑以從其上釋放所吸附的二氧化碳來獲得。所獲得的二氧化碳 可以在足以制備含有甲酸和甲醛、甲醇和甲烷的反應(yīng)混合物的條件下還原，接著無需分離 所述反應(yīng)混合物，在足以使所述甲醛轉(zhuǎn)化為甲酸和甲醇的條件下進(jìn)行處理步驟。所得二氧化碳可以被還原以形成一氧化碳，然后所述一氧化碳在足以獲得甲酸甲 酯的條件下與甲醇反應(yīng)，以及所述甲酸甲酯在足以制備甲醇的條件下催化氫化。用于氫化 甲酸甲酯所需要的氫氣可以通過下列方式獲得使至少一些來自所述反應(yīng)混合物的甲酸分解；使二氧化碳和甲烷、天然氣或二氧化碳反應(yīng)；或者電解或者催化或熱裂解水。備選地，甲醇可以被儲存，并且所述甲醇通過下列方式來制備在足以制備一氧化 碳和氫氣的混合物的反應(yīng)條件下聯(lián)合濕式重整和干式重整足夠量的甲烷、二氧化碳和水； 以及在足以形成甲醇的條件下轉(zhuǎn)化混合物中的一氧化碳和氫氣。所述聯(lián)合濕式重整和干式 重整可以在存在金屬或金屬氧化物催化劑、約800至1100°C的溫度下、單步或多步進(jìn)行。在 本發(fā)明的另一實施方案中，儲存二甲醚可以通過在足以制備用于儲存的二甲醚的條件下脫 水甲醇來制備。另外的實施方案涉及預(yù)防由于石油的不可獲得或成本過高而導(dǎo)致的燃料短缺的 方法，該方法包括如本文中所公開的，在合適的儲存設(shè)備中囤積甲醇或二甲醚；從所述儲 存設(shè)備收回所述甲醇或二甲醚；以及從所述甲醇或二甲醚制備替代燃料，所述替代燃料的 量足以至少部分抵消所述燃料短缺。儲存和收回的二甲醚可以用作天然氣或LPG的替代品；與常規(guī)柴油混合以形成 改進(jìn)的柴油；或被轉(zhuǎn)化為用作燃料、燃料補(bǔ)充劑或燃料添加劑的乙烯、丙烯、高級烯烴、合成 烴或芳香族化合物。儲存、收回的二甲醚可以被轉(zhuǎn)化為乙烯或丙烯，所述乙烯或丙烯繼而被 水合以形成用作燃料、燃料補(bǔ)充劑或燃料添加劑的乙醇或丙醇。在另外的實施方案中，儲 存、收回的甲醇可以加入到汽油中以形成最低汽油含量為至少15體積％的替代燃料。本發(fā)明的另外實施方案涉及降低美國對于外國石油的依賴性的方法，該方法包 括如本文中所公開的，在合適的儲存設(shè)備中囤積甲醇或二甲醚；從所述儲存設(shè)備中收回 所述甲醇或二甲醚；以及從所述甲醇或二甲醚制備替代燃料，所述替代燃料的量足以降低 對于外國石油的依賴性。儲存和收回的二甲醚可以用作天然氣或LPG的替代品；可以與常 規(guī)柴油混合以形成改進(jìn)的柴油；或可以被轉(zhuǎn)化為用作燃料、燃料補(bǔ)充劑或燃料添加劑的乙 烯、丙烯、高級烯烴、合成烴或芳香族化合物。備選地，儲存和收回的二甲醚可以被轉(zhuǎn)化為乙 烯或丙烯，所述乙烯或丙烯繼而被水合以形成用作燃料、燃料補(bǔ)充劑或燃料添加劑的乙醇 或丙醇。儲存和收回的甲醇可以加入到汽油中以形成最低汽油含量為至少15體積％的替 代燃料。優(yōu)選實施方案詳述本發(fā)明提供便捷地儲存甲醇和/或二甲醚作為戰(zhàn)略儲備燃料，所述戰(zhàn)略儲備燃料 可以容易和有效地儲存在天然或人造儲存設(shè)備中，它們可從其中容易地提取而使用。由于 甲醇和二甲醚可以主要從來自任何源(包括空氣)的循環(huán)CO2和由水提供的氫氣來制備， 并且使用任何能量源，因此本發(fā)明的囤積甲醇和/或二甲醚形式的燃料和能量儲備的方法 提供便捷新穎的方式來防止能量和燃料的緊急情況與短缺。囤積甲醇相對于囤積石油提供了多種優(yōu)點。首先，甲醇比石油和其它烴更不易燃， 其在大氣壓力下的沸點為64. 6°C (54° F)。相反，汽油在低于凝固的溫度下點燃。此外，甲 醇是自然存在的，并且發(fā)現(xiàn)在植物和動物研究中是基本上無毒的。對于人類，甲醇在低濃度 下是安全的。作為甲醇的易得性和相對安全性的結(jié)果，其儲存比石油和其它燃料遠(yuǎn)更為便 宜。由于其物理性能，甲醇也容易運輸。二甲醚還可以與液化石油氣相同的方式便捷地儲存和處理。二甲醚在室溫下是氣 體，因而其被加壓為液體以有利于處理。其通常應(yīng)該儲存在加壓罐或類似的容器中。甲醇和二甲醚可便捷地儲存以在只需要有限改變(如果有改變的情況下)現(xiàn)有石油或天然氣儲存設(shè)備的條件下囤積儲備在自然地層或人造設(shè)備中。例如，甲醇和二甲醚可 以儲存在地上或地下儲罐中，類似于用于汽油或乙醇儲存的那些儲罐。因此，之前建造用于 儲存更常規(guī)燃料(例如石油)目的的現(xiàn)有設(shè)備可以容易地適于儲存甲醇和二甲醚，而無需 產(chǎn)生明顯的額外成本。另外，甲醇和二甲醚可儲存在天然設(shè)備中，例如天然地洞、鹽丘、耗盡 的礦井，和油田。為了以液體形式儲存，二甲醚需要被加壓，而甲醇不需要被加壓，因為其在 室溫下已經(jīng)是液體。甲醇是可以容易和高效地從天然氣或煤炭制備，或者通過下列文獻(xiàn)中闡述的 方法來制備的適當(dāng)?shù)囊后w燃料公開的美國專利申請No. 2008/0039538,2007/0254969, 2006/0235091 和 2007/0254969、以及頒布的美國專利 No. 5，928，806 和 7，378，561，這些文 獻(xiàn)全部都通過弓I用的方式并入本文中。例如，甲醇可以通過其和甲烷的雙-重整轉(zhuǎn)化二氧 化碳來制備，或其與水的還原催化氫化或電化學(xué)還原。本發(fā)明人的BIREF0RMING 法包括在 濕式(蒸汽)和干式(CO2)重整的特定聯(lián)合的條件下使甲烷和特定摩爾比的反應(yīng)物反應(yīng)， 所述反應(yīng)物足以制備約1 2比率的一氧化碳和氫氣(C0/H2)的合成氣體混合物，進(jìn)一步 反應(yīng)以將CO和H2轉(zhuǎn)化為甲醇，如下列反應(yīng)所示3CnH(2n+2) + (3n-l) H2(HO)2 — (3n+l) CO+ (6n+2) H2(η =1表示甲烷本身)甲醇還可以通過生物學(xué)方式來制備，例如各種生物材料的酶轉(zhuǎn)化，所述生物材料 例如為在大部分哺乳動物和其它生物體(例如白蟻和細(xì)菌)的消化道中產(chǎn)生的生物氣。二 甲醚是甲醇的衍生物，其通過甲醇脫水而制備，或通過本文中提及的BIREF0RMING 法來制備。另外，甲醇和二甲醚可以通過還原二氧化碳來制備，所述二氧化碳得自通過各種 源生產(chǎn)的廢氣(包括來自燃料焚燒源(例如，工業(yè)工廠)的廢氣)，或大氣，如公開的美國專 利申請No. 2008/0039538和2007/0254969、與美國專利No. 7，378，561中所闡述。這還可 以包括用于二氧化碳的BIREF0RMING 法或在水中的其還原催化氫化或電化學(xué)還原。在本 發(fā)明的又一實施方案中，二氧化碳的還原發(fā)生在導(dǎo)致產(chǎn)生甲酸和甲醛、甲醇以及甲烷的混 合物的條件下，接著轉(zhuǎn)化甲醛為甲酸和甲醇，如公開的美國專利申請No. 2008/0039538和 2007/0254969 中所闡述。如公開的美國專利申請No. 2008/0039538中所闡述，可以從甲醇和二甲醚制得化 學(xué)原料，例如乙烯和丙烯、高級烯烴、合成烴或芳香族化合物。乙烯和丙烯可以然后被水合 以形成乙醇或丙醇。甲醇可以加入到汽油中以用作稱為M85的替代燃料，并且二甲醚也可 以用作天然氣或液化石油氣(LPG)的替代品。存在一些甲醇和二甲醚作為燃料的應(yīng)用，這 些僅僅是一些例子。如本文中所示出的，甲醇和二甲醚是通用、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境友好和容易得到的燃料源。 它們不僅提供提供期望的方式來補(bǔ)充減少的燃料儲備，而且它們還為以各種方式產(chǎn)生的能 量提供便捷的儲存。便捷地以甲醇和/或二甲醚燃料的形式儲存和囤積能量的能力是基本 上明顯的，因為其包括使用可再生、環(huán)境碳中性燃料。用于它們制備所需要的能量可來自任 何能量源，包括非高峰礦物燃料焚燒廠、原子能廠或任何基于太陽能、水、風(fēng)或波的可替換 能量源。隨著時間的消逝，預(yù)計礦物燃料的可得性將持續(xù)降低，而它們的需求和成本將只有上升。對于替代燃料源的需要從未如此明顯，全世界的政府采取步驟來鑒定和利益這種 燃料。本發(fā)明通過下列方式滿足了這種需要提供安全、經(jīng)濟(jì)可行和環(huán)境友好的方式來囤積 替代燃料，潛在地消除了由突變事件、人類使用或單純害怕短缺而引起的危機(jī)情況。
權(quán)利要求
1.一種囤積燃料源的方法，所述方法包括在合適的儲存設(shè)備中儲存甲醇或二甲醚，其 量足以提供能夠用于避免由于石油的無法獲得、限制獲得或成本過高而引起的短缺的替代 燃料源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述儲存設(shè)備是提供所述甲醇或二甲醚的安全、 經(jīng)濟(jì)和便捷儲存的天然或人造儲存設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述儲存設(shè)備是地下儲罐、地上儲罐或鹽丘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述囤積以有助于實現(xiàn)開發(fā)如2005年的美國能源 政策法的369(h)章中闡述的非常規(guī)燃料的目標(biāo)的方式來進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中甲醇被儲存，并且所述甲醇通過還原轉(zhuǎn)化得自下 列各項中的一項或多項的二氧化碳來制備(a)來自礦物燃料焚燒做功或工業(yè)工廠的廢氣 流；(b)伴隨天然氣的源；或(c)具有二氧化碳的大氣，所述二氧化碳通過使大氣二氧化碳 吸附到適合的吸附劑、接著處理所述吸附劑以從其上釋放所吸附的二氧化碳來獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所獲得的二氧化碳在足以制備含有甲酸和甲醛、 甲醇和甲烷的反應(yīng)混合物的條件下還原，接著無需分離所述反應(yīng)混合物，在足以使所述甲 醛轉(zhuǎn)化為甲酸和甲醇的條件下進(jìn)行處理步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所獲得的二氧化碳被還原以形成一氧化碳，所述 一氧化碳在足以獲得甲酸甲酯的條件下與甲醇反應(yīng)，并且所述甲酸甲酯在足以制備甲醇的 條件下催化氫化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中用于氫化甲酸甲酯所需要的氫氣通過下列方式獲 得使至少一些來自所述反應(yīng)混合物的甲酸分解；使二氧化碳與甲烷、天然氣或二氧化碳 反應(yīng)；或者電解或者催化或熱裂解水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中甲醇被儲存，并且所述甲醇通過下列方式來制備 在足以制備一氧化碳和氫氣的混合物的反應(yīng)條件下，對足夠量的甲烷、二氧化碳和水進(jìn)行 聯(lián)合濕式重整和干式重整；以及在足以形成甲醇的條件下轉(zhuǎn)化所述混合物中的一氧化碳和 氫氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述聯(lián)合濕式重整和干式重整在存在金屬或金 屬氧化物催化劑、約800至1100°C的溫度下，以單步或多步進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中二甲醚被儲存，并且所述二甲醚通過在足以制備 用于儲存的二甲醚的條件下還原甲醇來制備。
12.一種預(yù)防由于石油的不可獲得或成本過高而導(dǎo)致燃料短缺的方法，該方法包括 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法在合適的儲存設(shè)備中囤積所述甲醇或二甲醚；從所述儲存設(shè)備 收回所述甲醇或二甲醚；以及從所述甲醇或二甲醚制備替代燃料，所述替代燃料的量足以 至少部分抵消所述燃料短缺。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中二甲醚被儲存和收回，然后用作天然氣或LPG 的替代品；與常規(guī)柴油混合以形成改進(jìn)的柴油；或被轉(zhuǎn)化為用作燃料、燃料補(bǔ)充劑或燃料 添加劑的乙烯、丙烯、高級烯烴、合成烴或芳香族化合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中二甲醚被儲存和收回，然后被轉(zhuǎn)化為乙烯或丙 烯，所述乙烯或丙烯繼而被水合以形成用作燃料、燃料補(bǔ)充劑或燃料添加劑的乙醇或丙醇。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中甲醇被儲存和收回，然后被加入到汽油中以形成最低汽油含量為至少15體積％的替代燃料。
16.一種降低美國對于外國石油的依賴性的方法，該方法包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的 方法在合適的儲存設(shè)備中囤積所述甲醇或二甲醚；從所述儲存設(shè)備中收回所述甲醇或二甲 醚；以及從所述甲醇或二甲醚制備替代燃料，所述替代燃料的量足以降低對于外國石油的 依賴性。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中二甲醚被儲存和收回，然后被用作天然氣或 LPG的替代品；與常規(guī)柴油混合以形成改進(jìn)的柴油；或被轉(zhuǎn)化為用作燃料、燃料補(bǔ)充劑或燃 料添加劑的乙烯、丙烯、高級烯烴、合成烴或芳香族化合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中二甲醚被儲存和收回，然后被轉(zhuǎn)化為乙烯或丙 烯，所述乙烯或丙烯繼而被水合以形成用作燃料、燃料補(bǔ)充劑或燃料添加劑的乙醇或丙醇。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中甲醇被儲存和收回，然后被加入到汽油中以形 成最低汽油含量為至少15體積％的替代燃料。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過在合適的儲存設(shè)備中儲存甲醇或二甲醚來囤積燃料源、從而提供替代燃料源的方法，所述替代燃料源可用于避免由于石油的無法獲得、限制獲得或成本過高而引起的短缺。
文檔編號C10L1/185GK102083949SQ200980124665
公開日2011年6月1日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者G·K·蘇里亞·普拉卡什, 喬治·A·歐拉 申請人:南加州大學(xué)