酸素化炭化水素からの液体燃料および化学物質の合成
酸素化炭化水素(oxygenated hydrocarbons)を炭化水素、ガソリン、ジェット燃料、又はディーゼル燃料等の液体燃料として有用であるケトン及びアルコール、並びに工業化学物質へ転化するためのプロセス及び反応器系を提供する。このプロセスは、縮合により、アルコール、ケトン、アルデヒド、フラン、カルボン酸、ジオール、トリオール、及び/又はその他のポリオール等のモノ酸素化炭化水素(mono‐oxygenated hydrocarbons)をC4+炭化水素、アルコール、及び/又はケトンへ転化することを含む。酸素化炭化水素は、いずれの供給源を起源とするものであってもよいが、バイオマス由来のものが好ましい。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
C4+化合物を作製する方法であって:
水及びC1+O1+炭化水素を含む水溶性酸素化炭化水素を、水性液相及び/又は気相中に提供すること、
H2を提供すること、
脱酸素化触媒の存在下、脱酸素化温度及び脱酸素化圧力にて、該酸素化炭化水素を液相及び/又は気相中で該H2と触媒反応させることで反応流中にC1+O1‐3炭化水素を含む酸素化物を生成させること、並びに、
縮合触媒の存在下、縮合温度及び縮合圧力にて、該酸素化物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることで前記C4+化合物を生成させること、
を含み、
ここで、前記C4+化合物は、C4+アルコール、C4+ケトン、C4+アルカン、C4+アルケン、C5+シクロアルカン、C5+シクロアルケン、アリール、縮合アリール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、方法。
【請求項2】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記H2が、インサイチュー発生H2を生成させるために、水相改質触媒の存在下、改質温度及び改質圧力にて前記水と酸素化炭化水素との一部を液相及び/又は気相中で触媒反応させることよって発生したインサイチュー発生H2を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記酸素化炭化水素が、多糖、二糖、単糖、セルロース誘導体、リグニン誘導体、ヘミセルロース、糖、糖アルコール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記酸素化炭化水素が、C1‐12O1‐11炭化水素を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記酸素化炭化水素が、C1‐6O1‐6炭化水素を含む、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記C1‐12O1‐11炭化水素が、糖アルコール、アルジトール、セルロース系誘導体、リグノセルロース系誘導体、グルコース、フルクトース、スクロース、マルトース、ラクトース、マンノース、キシロース、アラビトール、エリスリトール、グリセロール、イソマルト(isomalt)、ラクチトール、マリトール(malitol)、マンニトール、ソルビトール、キシリトール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項8】
前記酸素化炭化水素が、リサイクルC1+O1+炭化水素をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記酸素化物が、アルコール、ケトン、アルデヒド、フラン、ジオール、トリオール、ヒドロキシカルボン酸、カルボン酸、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記酸素化物が、メタノール、エタノール、n‐プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、2‐メチルシクロペンタノール、ヒドロキシケトン、環状ケトン、アセトン、プロパノン、ブタノン、ペンタノン、ヘキサノン、2‐メチル‐シクロペンタノン、エチレングリコール、1,3‐プロパンジオール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、メチルグリオキサール、ブタンジオン、ペンタンジオン、ジケトヘキサン、ヒドロキシアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ペンタナール、ヘキサナール、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、乳酸、グリセロール、フラン、テトラヒドロフラン、ジヒドロフラン、2‐フランメタノール、2‐メチル‐テトラヒドロフラン、2,5‐ジメチル‐テトラヒドロフラン、2‐エチル‐テトラヒドロフラン、2‐メチルフラン、2,5‐ジメチルフラン、2‐エチルフラン、ヒドロキシメチルフルフラール、3‐ヒドロキシテトラヒドロフラン、テトラヒドロ‐3‐フラノール、5‐ヒドロキシメチル‐2(5H)‐フラノン、ジヒドロ‐5‐(ヒドロキシメチル)‐2(3H)‐フラノン、テトラヒドロ‐2‐フロン酸、ジヒドロ‐5‐(ヒドロキシメチル)‐2(3H)‐フラノン、テトラヒドロフルフリルアルコール、1‐(2‐フリル)エタノール、及びヒドロキシメチルテトラヒドロフルフラール、これらの異性体、並びにこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記酸素化物が、リサイクルC1+O1‐3炭化水素をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記C4+アルカンが、分岐鎖又は直鎖C4‐30アルカンを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記C4+アルカンが、C4‐9、C7‐14、C12‐24、及びこれらの混合物から成る群より選択される分岐鎖又は直鎖アルカンを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
前記C4+アルケンが、分岐鎖又は直鎖C4‐30アルケンを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項15】
前記C4+アルケンが、C4‐9、C7‐14、C12‐24、及びこれらの混合物から成る群より選択される分岐鎖又は直鎖アルケンを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項16】
前記C5+シクロアルカンが、一置換又は多置換C5+シクロアルカンを含み、並びに、少なくとも1つの置換された基が、分岐鎖C3+アルキル、直鎖C1+アルキル、分岐鎖C3+アルキレン、直鎖C1+アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項17】
前記一置換又は多置換C5+シクロアルカンが、分岐鎖C3‐12アルキル、直鎖C1‐12アルキル、分岐鎖C3‐12アルキレン、直鎖C1‐12アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーで置換されている、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記置換された基が、分岐鎖C3‐4アルキル、直鎖C1‐4アルキル、分岐鎖C3‐4アルキレン、直鎖C1‐4アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
前記C5+シクロアルケンが、一置換又は多置換C5+シクロアルケンを含み、並びに、少なくとも1つの置換された基が、分岐鎖C3+アルキル、直鎖C1+アルキル、分岐鎖C3+アルキレン、直鎖C2+アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項20】
前記一置換又は多置換C5+シクロアルケンが、分岐鎖C3‐12アルキル、直鎖C1‐12アルキル、分岐鎖C3‐12アルキレン、直鎖C2‐12アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーで置換されている、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記置換された基が、分岐鎖C3‐4アルキル、直鎖C1‐4アルキル、分岐鎖C3‐4アルキレン、直鎖C2‐4アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項19に記載の方法。
【請求項22】
前記アリールが、無置換アリールを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項23】
前記アリールが、一置換又は多置換アリールを含み、並びに、少なくとも1つの置換された基が、分岐鎖C3+アルキル、直鎖C1+アルキル、分岐鎖C3+アルキレン、直鎖C2+アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項24】
前記置換された基が、分岐鎖C3‐12アルキル、直鎖C1‐12アルキル、分岐鎖C3‐12アルキレン、直鎖C2‐12アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記置換された基が、分岐鎖C3‐4アルキル、直鎖C1‐4アルキル、分岐鎖C3‐4アルキレン、直鎖C2‐4アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項23に記載の方法。
【請求項26】
前記縮合アリールが、無置換縮合アリールを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項27】
前記縮合アリールが、一置換又は多置換縮合アリールを含み、並びに、少なくとも1つの置換された基が、分岐鎖C3+アルキル、直鎖C1+アルキル、分岐鎖C3+アルキレン、直鎖C2+アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項28】
前記置換された基が、分岐鎖C3‐4アルキル、直鎖C1‐4アルキル、分岐鎖C3‐4アルキレン、直鎖C2‐4アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項27に記載の方法。
【請求項29】
前記C4+アルコールが、式R1‐OHに従う化合物を含み、並びに、ここで、R1は、分岐鎖C4+アルキル、直鎖C4+アルキル、分岐鎖C4+アルキレン、直鎖C4+アルキレン、置換C5+シクロアルカン、無置換C5+シクロアルカン、置換C5+シクロアルケン、無置換C5+シクロアルケン、アリール、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項30】
前記C4+ケトンが、式、
に従う化合物を含み、ここで、R3及びR4は、独立して、分岐鎖C3+アルキル、直鎖C1+アルキル、分岐鎖C3+アルキレン、直鎖C2+アルキレン、置換C5+シクロアルカン、無置換C5+シクロアルカン、置換C5+シクロアルケン、無置換C5+シクロアルケン、アリール、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項31】
前記縮合触媒が、酸触媒、塩基触媒、及び酸‐塩基触媒から成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項32】
前記縮合触媒が、炭化物、窒化物、ジルコニア、アルミナ、シリカ、アルミノシリケート、ホスフェート、ゼオライト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化バナジウム、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化スカンジウム、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、水酸化物、ヘテロポリ酸、無機酸、酸修飾樹脂、塩基修飾樹脂、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項33】
前記縮合触媒が、Ce、La、Y、Sc、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、P、B、Bi、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤(modifier)をさらに含む、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記縮合触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項32に記載の方法。
【請求項35】
前記酸触媒が、酸性アルミナ、リン酸アルミニウム、シリカ‐アルミナリン酸、アモルファスシリカ‐アルミナ、アルミノシリケート、ジルコニア、硫酸化ジルコニア、タングステン酸ジルコニア(tungstated zirconia)、炭化タングステン、炭化モリブデン、チタニア、硫酸化カーボン(sulfated carbon)、リン酸化カーボン(phosphated carbon)、リン酸化シリカ(phosphated silica)、リン酸化アルミナ(phosphated alumina)、酸性樹脂、ヘテロポリ酸、無機酸、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項36】
前記酸触媒が、Ce、Y、Sc、La、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、P、B、Bi、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤をさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
前記酸触媒が、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Ir、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される酸化物をさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項38】
前記酸触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項39】
前記酸触媒が、アルミノシリケートゼオライトを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項40】
前記酸触媒が、Ga、In、Zn、Fe、Mo、Ag、Au、Ni、P、Sc、Y、Ta、ランタニド、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤をさらに含む、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
前記酸触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項39に記載の方法。
【請求項42】
前記酸触媒が、二官能ペンタシル環含有(pentasil ring‐containing)アルミノシリケートゼオライトを含む、請求項31又は39に記載の方法。
【請求項43】
前記酸触媒が、Ga、In、Zn、Fe、Mo、Ag、Au、Ni、P、Sc、Y、Ta、ランタニド、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤をさらに含む、請求項42に記載の方法。
【請求項44】
前記酸触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項42に記載の方法。
【請求項45】
前記塩基触媒が、ヒドロタルサイト、アルミン酸亜鉛、ホスフェート、Li、Na、K、Cs、B、Rb、Mg、Ca、Sr、Si、Ba、Al、Ce、La、Sc、Y、Zr、Ti、Zn、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項46】
前記塩基触媒が、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Mg、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される酸化物をさらに含む、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記塩基触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項45に記載の方法。
【請求項48】
前記塩基触媒が、Cu、Ni、Zn、V、Zr、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーの金属酸化物を含む、請求項45に記載の方法。
【請求項49】
前記塩基触媒が、アルミン酸亜鉛、並びにPd、Pt、Ni、Cu、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属を含む、請求項31に記載の方法。
【請求項50】
前記酸‐塩基触媒が、ヒドロタルサイト、アルミン酸亜鉛、ホスフェート、Li、Na、K、Cs、B、Rb、Mg、Ca、Sr、Si、Ba、Al、Ce、La、Sc、Y、Zr、Ti、Zn、Cr、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項51】
前記酸‐塩基触媒が、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Ir、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される酸化物をさらに含む、請求項50に記載の方法。
【請求項52】
前記酸‐塩基触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項50に記載の方法。
【請求項53】
前記酸‐塩基触媒が、MgOとAl2O3との組み合わせ、MgOとZrO2との組み合わせ、及びZnOとAl2O3との組み合わせから成る群より選択される二元酸化物(binary oxide)を含む、請求項31に記載の方法。
【請求項54】
前記酸‐塩基触媒が、Cu、Pt、Pd、Ni、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記脱酸素化触媒が、担体、並びにRe、Cu、Fe、Ru、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、W、Os、Mo、Ag、Au、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項56】
前記脱酸素化触媒が、Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーをさらに含む、請求項55に記載の方法。
【請求項57】
前記担体が、窒化物、カーボン、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、バナジア、セリア、窒化ホウ素、ヘテロポリ酸、珪藻土、ヒドロキシアパタイト、酸化亜鉛、クロミア、これらの混合物、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項55に記載の方法。
【請求項58】
前記担体が、過酸化水素処理カーボンを含む、請求項55に記載の方法。
【請求項59】
前記担体が、シラン、アルカリ化合物、アルカリ土類化合物、及びランタニドから成る群より選択される修飾剤で該担体を処理することによって修飾される、請求項57に記載の方法。
【請求項60】
前記担体が、カーボンナノチューブ、カーボンフラーレン、ゼオライト、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項55に記載の方法。
【請求項61】
前記脱酸素化触媒及び縮合触媒が、原子的に同一である、請求項1に記載の方法。
【請求項62】
前記水相改質触媒が、担体、並びにFe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項63】
前記水相改質触媒が、Cu、B、Mn、Re、Cr、Mo、Bi、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーをさらに含む、請求項62に記載の方法。
【請求項64】
前記担体が、請求項57乃至60に記載の担体のいずれか1つを含む、請求項62に記載の方法。
【請求項65】
前記水相改質触媒、前記脱酸素化触媒、及び前記縮合触媒の1若しくは2つ以上が原子的に同一である、請求項3に記載の方法。
【請求項66】
前記水相改質触媒及び脱酸素化触媒が、Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたPtを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項67】
前記水相改質触媒及び脱酸素化触媒が、Ge、Bi、B、Ni、Sn、Cu、Fe、Rh、Pt、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたRuを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項68】
前記水相改質触媒が、Sn、Ge、Bi、B、Cu、Re、Ru、Fe、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたNiを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項69】
前記改質温度が、約100℃乃至約450℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が気体である圧力である、請求項3に記載の方法。
【請求項70】
前記改質温度が、約100℃乃至約300℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が気体である圧力である、請求項3に記載の方法。
【請求項71】
前記改質温度が、約80℃乃至400℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が液体である圧力である、請求項3に記載の方法。
【請求項72】
前記脱酸素化温度が、約100℃乃至600℃の範囲であり、並びに、前記脱酸素化圧力が、少なくとも0.1気圧である、請求項1に記載の方法。
【請求項73】
前記脱酸素化温度が、約80℃乃至約300℃の範囲であり、並びに、前記脱酸素化圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が液体である圧力である、請求項1に記載の方法。
【請求項74】
前記脱酸素化温度が、約200℃乃至約280℃の範囲であり、並びに、前記脱酸素化圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が液体である圧力である、請求項1に記載の方法。
【請求項75】
前記脱酸素化温度が、約100℃乃至600℃の範囲であり、並びに、前記脱酸素化圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が気体である圧力である、請求項1に記載の方法。
【請求項76】
前記脱酸素化温度が、約200℃乃至280℃の範囲であり、並びに、前記脱酸素化圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が気体である圧力である、請求項1に記載の方法。
【請求項77】
前記改質温度及び脱酸素化温度が、約100℃乃至450℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力及び脱酸素化圧力が、約72psig乃至1300psigの範囲である、請求項3に記載の方法。
【請求項78】
前記改質温度及び脱酸素化温度が、約120℃乃至300℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力及び脱酸素化圧力が、約72psig乃至1200psigの範囲である、請求項3に記載の方法。
【請求項79】
前記改質温度及び脱酸素化温度が、約200℃乃至280℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力及び脱酸素化圧力が、約200psig乃至725psigの範囲である、請求項3に記載の方法。
【請求項80】
前記縮合温度が、約80℃乃至500℃の範囲であり、及び、前記縮合圧力が、約0psig乃至1200psigの範囲である、請求項1に記載の方法。
【請求項81】
前記縮合温度が、約125℃乃至450℃の範囲であり、及び、前記縮合圧力が、少なくとも0.1気圧である、請求項1に記載の方法。
【請求項82】
前記縮合温度が、約125℃乃至250℃の範囲であり、及び、前記縮合圧力が、約0psig乃至700psigの範囲である、請求項1に記載の方法。
【請求項83】
前記縮合温度が約250℃乃至425℃の範囲である、請求項1に記載の方法。
【請求項84】
前記反応流が水をさらに含み、及び、前記方法が、前記酸素化物を前記縮合触媒の存在下にて反応させる前に、該反応流を脱水することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項85】
前記脱酸素化触媒の存在下にて前記酸素化炭化水素をH2と触媒反応させる工程が、僅かに効果的である量の外部H2の存在下で実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項86】
前記酸素化炭化水素内の全酸素原子の、前記外部H2内の全水素原子に対するモル比が1:1未満である、請求項2に記載の方法。
【請求項87】
水素化分解触媒の存在下、水素化分解温度及び水素化分解圧力にて、糖、糖アルコール、又は多価アルコールを液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることで前記酸素化炭化水素を生成させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項88】
前記水素化分解温度が、少なくとも110℃であり、前記水素化分解圧力が、約10psig乃至2400psigの範囲である、請求項87に記載の方法。
【請求項89】
前記水素化分解温度が、約110℃乃至300℃の範囲である、請求項88に記載の方法。
【請求項90】
前記水素化分解触媒が、ホスフェート、Cr、Mo、W、Re、Mn、Cu、Cd、Fe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項87に記載の方法。
【請求項91】
前記水素化分解触媒が、Au、Ag、Zn、Sn、Bi、B、Cr、Mn、O、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーをさらに含む、請求項90に記載の方法。
【請求項92】
前記水素化分解触媒が、アルカリ土類金属酸化物をさらに含む、請求項90に記載の方法。
【請求項93】
前記水素化分解触媒が担体をさらに含み、及び、該担体は、請求項57乃至60に記載の担体のいずれか1つを含む、請求項90に記載の方法。
【請求項94】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項87に記載の方法。
【請求項95】
水素化触媒の存在下、水素化温度及び水素化圧力にて、糖、フルフラール、カルボン酸、ケトン、又はフランを液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることで前記酸素化炭化水素を生成させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項96】
前記水素化温度が、約80℃乃至250℃の範囲であり、及び、前記水素化圧力が、約100psig乃至2000psigの範囲である、請求項95に記載の方法。
【請求項97】
前記水素化触媒が、担体、並びにFe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、Re、Cu、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項95に記載の方法。
【請求項98】
前記水素化触媒が、Ag、Au、Cr、Zn、Mn、Sn、Bi、Mo、W、B、P、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーをさらに含む、請求項97に記載の方法。
【請求項99】
前記担体が、請求項57乃至60に記載の担体のいずれか1つを含む、請求項97に記載の方法。
【請求項100】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項97に記載の方法。
【請求項101】
仕上げ(finishing)触媒の存在下、仕上げ温度及び仕上げ圧力にて、前記C4+化合物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることをさらに含み、ここで、該仕上げ触媒は、担体、並びにCu、Ni、Fe、Co、Ru、Pd、Rh、Pt、Ir、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項102】
前記仕上げ触媒が、Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、Cu、Cr、Bi、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤をさらに含む、請求項101に記載の方法。
【請求項103】
前記担体が、請求項57乃至60に記載の担体のいずれか1つを含む、請求項101に記載の方法。
【請求項104】
C4+化合物を作製する方法であって:
水及びC1+O1+炭化水素を含む水溶性酸素化炭化水素を水性液相及び/又は気相中に提供すること、
水相改質触媒の存在下、改質温度及び改質圧力にて、該水と酸素化炭化水素との一部を液相及び/又は気相中で触媒反応させることでインサイチュー発生H2を生成させること、
脱酸素化触媒の存在下、脱酸素化温度及び脱酸素化圧力にて、該酸素化炭化水素を液相及び/又は気相中で該インサイチュー発生H2と触媒反応させることで反応流中にC1+O1‐3炭化水素を含む酸素化物を生成させること、並びに、
縮合触媒の存在下、縮合温度及び縮合圧力にて、該酸素化物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることで前記C4+化合物を生成させること、
を含み、
ここで、前記C4+化合物は、C4+アルコール、C4+ケトン、C4+アルカン、C4+アルケン、C5+シクロアルカン、C5+シクロアルケン、アリール、縮合アリール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、方法。
【請求項105】
補充H2を提供すること、及び前記脱酸素化触媒の存在下にて前記酸素化炭化水素の一部を補充H2と触媒反応させることで前記酸素化物を生成させることをさらに含む、請求項104に記載の方法。
【請求項106】
水素化触媒の存在下、水素化温度及び水素化圧力にて、糖、フルフラール、カルボン酸、ケトン、フラン、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることで前記酸素化炭化水素を生成させることをさらに含む、請求項104に記載の方法。
【請求項107】
水素化分解触媒の存在下、水素化分解温度及び水素化分解圧力にて、糖、糖アルコール、多価アルコール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることで前記酸素化炭化水素を生成させることをさらに含む、請求項104に記載の方法。
【請求項108】
前記水溶性酸素化炭化水素が、請求項4乃至8に記載の酸素化炭化水素のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項109】
前記酸素化物が、請求項9乃至11に記載の酸素化物のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項110】
前記C4+化合物が、請求項12乃至30に記載のC4+化合物のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項111】
前記縮合触媒が、請求項31乃至54に記載の縮合触媒のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項112】
前記脱酸素化触媒が、請求項55乃至60に記載の脱酸素化触媒のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項113】
前記水相改質触媒が、請求項62乃至64に記載の水相改質触媒のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項114】
前記脱酸素化触媒、水相改質触媒、及び縮合触媒の1若しくは2つ以上が原子的に同一である、請求項104に記載の方法。
【請求項115】
前記水相改質触媒及び脱酸素化触媒が、Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたPtを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項116】
前記水相改質触媒及び脱酸素化触媒が、Ni、Sn、Cu、Fe、Rh、Pt、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたRuを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項117】
前記水相改質触媒が、Cu、Re、Ru、Fe、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたNiを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項118】
前記水素化触媒が、請求項97乃至99に記載の水素化触媒のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項119】
前記水素化分解触媒が、請求項90乃至93に記載の水素化分解触媒のいずれかを含む、請求項107に記載の方法。
【請求項120】
前記改質温度が、約100℃乃至約450℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が気体である圧力である、請求項104に記載の方法。
【請求項121】
前記改質温度が、約80℃乃至400℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が液体である圧力である、請求項104に記載の方法。
【請求項122】
前記脱酸素化温度が、約100℃乃至600℃の範囲であり、及び、前記脱酸素化圧力が、少なくとも0.1気圧である、請求項104に記載の方法。
【請求項123】
前記改質温度及び脱酸素化温度が、約100℃乃至450℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力及び脱酸素化圧力が、約72psig乃至1300psigの範囲である、請求項104に記載の方法。
【請求項124】
前記縮合温度が、約80℃乃至500℃の範囲であり、及び、前記縮合圧力が、少なくとも0.1気圧である、請求項104に記載の方法。
【請求項125】
前記反応流が水をさらに含み、及び、前記方法が、前記酸素化物を前記縮合触媒の存在下にて反応させる前に、前記反応流を脱水することをさらに含む、請求項104に記載の方法。
【請求項126】
前記脱酸素化触媒の存在下にて前記酸素化炭化水素をインサイチュー発生H2と触媒反応させる工程が、僅かに効果的である量の外部H2の存在下で実施される、請求項104に記載の方法。
【請求項127】
前記酸素化炭化水素内の全酸素原子の、前記外部H2内の全水素原子に対するモル比が1:1未満である、請求項105に記載の方法。
【請求項128】
仕上げ触媒の存在下、仕上げ温度及び仕上げ圧力にて、前記C4+化合物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることをさらに含み、ここで、該仕上げ触媒が、担体、並びにCu、Ni、Fe、Co、Ru、Pd、Rh、Pt、Ir、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項129】
前記仕上げ触媒が、Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、Cu、Cr、Bi、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤をさらに含む、請求項128に記載の方法。
【請求項130】
前記担体が、請求項57乃至60に記載の担体のいずれか1つを含む、請求項128に記載の方法。
【請求項131】
1若しくは2個以上の反応容器を含む反応器系内で実施され、ここで、該反応器系は、連続流、バッチ、セミバッチ、マルチシステム、又はこれらの組み合わせとして構成されるように適合される、請求項1又は104に記載の方法。
【請求項132】
前記反応器系が、1若しくは2個以上の流動触媒床、揺動床(swing bed)、固定床、移動床、又はこれらの組み合わせをさらに含み、ここで、各床は、反応容器内に収容されるように適合される、請求項131に記載の方法。
【請求項133】
前記連続流反応器系中にて定常平衡状態で実施される、請求項131に記載の方法。
【請求項134】
前記水相改質触媒を含有するように適合された改質床、前記脱酸素化触媒を含有するように適合された脱酸素化床、及び前記縮合触媒を含有するように適合された縮合床をさらに含む、請求項131乃至133のいずれか1項に記載の方法。
【請求項135】
前記改質床及び脱酸素化床が、重ね合わせ(stacked)、並列(side‐by‐side)、又は平行(parallel)の構成に配向され、並びに、該改質床及び脱酸素化床が、単一の反応容器内に収容される、請求項134に記載の方法。
【請求項136】
前記改質床が、改質反応容器内に収容され、及び、前記脱酸素化床が、脱酸素化反応容器内に収容される、請求項134又は135に記載の方法。
【請求項137】
前記縮合床が、縮合反応容器内に収容される、請求項136に記載の方法。
【請求項138】
前記単一の反応容器が、前記縮合床を収容するようにさらに適合される、請求項135に記載の方法。
【請求項139】
前記改質床、脱酸素化床、及び縮合床が、単一の反応容器内にて、重ね合わせ、並列、又は平行の構成に配向される、請求項135に記載の方法。
【請求項140】
前記連続流反応器系が、水平流、垂直流、又は斜流を提供するように配向される、請求項133に記載の方法。
【請求項141】
前記脱酸素化床が、上昇流を提供する脱酸素化反応容器内に収容され、及び、前記縮合床が、下降流を提供する縮合反応容器内に収容される、請求項134に記載の方法。
【請求項142】
各触媒反応が定常平衡状態で発生する、請求項1又は104に記載の方法。
【請求項143】
前記水素化分解温度が、約110℃乃至300℃の範囲である、請求項107に記載の方法。
【請求項144】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項107に記載の方法。
【請求項145】
前記水素化温度が、約80℃乃至250℃の範囲であり、及び、前記水素化圧力が、約100psig乃至2000psigの範囲である、請求項106に記載の方法。
【請求項146】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項106に記載の方法。
【請求項147】
C4+化合物を作製する方法であって:
水、並びに糖、フルフラール、カルボン酸、ケトン、フラン、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む水溶液を提供すること;
水素化触媒の存在下、水素化温度及び水素化圧力にて、該糖、フルフラール、カルボン酸、ケトン、フラン、又はこれらの混合物を液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることでC1+O1+炭化水素を含む酸素化炭化水素を生成させること、
水相改質触媒の存在下、改質温度及び改質圧力にて、該水と酸素化炭化水素との一部を液相及び/又は気相中で触媒反応させることでインサイチュー発生H2を生成させること、
脱酸素化触媒の存在下、脱酸素化温度及び脱酸素化圧力にて、該酸素化炭化水素を液相及び/又は気相中で該インサイチュー発生H2と触媒反応させることでC1+O1‐3炭化水素を含む酸素化物を生成させること、並びに、
縮合触媒の存在下、縮合温度及び縮合圧力にて、該酸素化物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることで前記C4+化合物を生成させること、
を含み、
ここで、前記C4+化合物は、C4+アルコール、C4+ケトン、C4+アルカン、C4+アルケン、C5+シクロアルカン、C5+シクロアルケン、アリール、縮合アリール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、方法。
【請求項148】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項147に記載の方法。
【請求項149】
前記酸素化炭化水素が、請求項4乃至8に記載の酸素化炭化水素のいずれかを含み、前記酸素化物が、請求項9乃至11に記載の酸素化物のいずれかを含み、前記C4+化合物が、請求項12乃至30に記載のC4+化合物のいずれかを含み、前記水素化触媒が、請求項97乃至99に記載の水素化触媒のいずれかを含み、前記水相改質触媒が、請求項62乃至64に記載の水相改質触媒のいずれかを含み、前記縮合触媒が、請求項31乃至54に記載の縮合触媒のいずれかを含み;及び、前記脱酸素化触媒が、請求項55乃至60に記載の脱酸素化触媒のいずれかを含む、請求項147に記載の方法。
【請求項150】
前記水素化触媒、水相改質触媒、脱酸素化触媒、及び縮合触媒の1若しくは2つ以上が原子的に同一である、請求項147に記載の方法。
【請求項151】
C4+化合物を作製する方法であって:
水、並びに多糖、二糖、単糖、多価アルコール、糖、糖アルコール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む水溶液を提供すること;
水素化分解触媒の存在下、水素化分解温度及び水素化分解圧力にて、該糖、糖アルコール、多糖、二糖、単糖、多価アルコール、若しくはこれらの混合物を液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることでC1+O1+炭化水素を含む酸素化炭化水素を生成させること、
水相改質触媒の存在下、改質温度及び改質圧力にて、該水と酸素化炭化水素との一部を液相及び/又は気相中で触媒反応させることでインサイチュー発生H2を生成させること、
脱酸素化触媒の存在下、脱酸素化温度及び脱酸素化圧力にて、該酸素化炭化水素を液相及び/又は気相中で該インサイチュー発生H2と触媒反応させることでC1+O1‐3炭化水素を含む酸素化物を生成させること、並びに、
縮合触媒の存在下、縮合温度及び縮合圧力にて、該酸素化物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることで前記C4+化合物を生成させること、
を含み、
ここで、前記C4+化合物は、C4+アルコール、C4+ケトン、C4+アルカン、C4+アルケン、C5+シクロアルカン、C5+シクロアルケン、アリール、縮合アリール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、方法。
【請求項152】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項151に記載の方法。
【請求項153】
前記酸素化炭化水素が、請求項4乃至8に記載の酸素化炭化水素のいずれかを含み、前記酸素化物が、請求項9乃至11に記載の酸素化物のいずれかを含み、前記C4+化合物が、請求項12乃至30に記載のC4+化合物のいずれかを含み、前記水素化分解触媒が、請求項90乃至93に記載の水素化分解触媒のいずれかを含み、前記水相改質触媒が、請求項62乃至64に記載の水相改質触媒のいずれかを含み、前記縮合触媒が、請求項31乃至54に記載の縮合触媒のいずれかを含み;及び、前記脱酸素化触媒が、請求項55乃至60に記載の脱酸素化触媒のいずれかを含む、請求項151に記載の方法。
【請求項154】
前記水素化分解触媒、水相改質触媒、脱酸素化触媒、及び縮合触媒の1若しくは2つ以上が原子的に同一である、請求項151に記載の方法。
【請求項155】
C4+化合物を作製する方法であって:
C1+O1‐3炭化水素を含む酸素化物を水性液相及び/又は気相中に提供すること、並びに、
縮合触媒の存在下、縮合温度及び縮合圧力にて、該酸素化物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることで前記C4+化合物を生成させること、
を含み、
ここで、前記C4+化合物は、C4+アルコール、C4+ケトン、C4+アルカン、C4+アルケン、C5+シクロアルカン、C5+シクロアルケン、アリール、縮合アリール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバー含む、方法。
【請求項156】
前記酸素化物が、請求項9乃至11に記載の酸素化物のいずれかを含み、前記C4+化合物が、請求項12乃至30に記載のC4+化合物のいずれかを含み、前記縮合触媒が、請求項31乃至54に記載の縮合触媒のいずれかを含み;及び、前記脱酸素化触媒が、請求項55乃至60に記載の脱酸素化触媒のいずれかを含む、請求項155に記載の方法。
【請求項157】
請求項1乃至156の方法のいずれか1つによって作製された1若しくは2種類以上のC4+化合物を含む組成物。
【請求項158】
前記組成物が、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、パラキシレン、メタキシレン、オルトキシレン、C9芳香族、これらの異性体、及びこれらの混合物の群より選択されるメンバーを含む、請求項157に記載の組成物。
【請求項1】
C4+化合物を作製する方法であって:
水及びC1+O1+炭化水素を含む水溶性酸素化炭化水素を、水性液相及び/又は気相中に提供すること、
H2を提供すること、
脱酸素化触媒の存在下、脱酸素化温度及び脱酸素化圧力にて、該酸素化炭化水素を液相及び/又は気相中で該H2と触媒反応させることで反応流中にC1+O1‐3炭化水素を含む酸素化物を生成させること、並びに、
縮合触媒の存在下、縮合温度及び縮合圧力にて、該酸素化物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることで前記C4+化合物を生成させること、
を含み、
ここで、前記C4+化合物は、C4+アルコール、C4+ケトン、C4+アルカン、C4+アルケン、C5+シクロアルカン、C5+シクロアルケン、アリール、縮合アリール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、方法。
【請求項2】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記H2が、インサイチュー発生H2を生成させるために、水相改質触媒の存在下、改質温度及び改質圧力にて前記水と酸素化炭化水素との一部を液相及び/又は気相中で触媒反応させることよって発生したインサイチュー発生H2を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記酸素化炭化水素が、多糖、二糖、単糖、セルロース誘導体、リグニン誘導体、ヘミセルロース、糖、糖アルコール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記酸素化炭化水素が、C1‐12O1‐11炭化水素を含む、請求項4に記載の方法。
【請求項6】
前記酸素化炭化水素が、C1‐6O1‐6炭化水素を含む、請求項5に記載の方法。
【請求項7】
前記C1‐12O1‐11炭化水素が、糖アルコール、アルジトール、セルロース系誘導体、リグノセルロース系誘導体、グルコース、フルクトース、スクロース、マルトース、ラクトース、マンノース、キシロース、アラビトール、エリスリトール、グリセロール、イソマルト(isomalt)、ラクチトール、マリトール(malitol)、マンニトール、ソルビトール、キシリトール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、請求項5に記載の方法。
【請求項8】
前記酸素化炭化水素が、リサイクルC1+O1+炭化水素をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記酸素化物が、アルコール、ケトン、アルデヒド、フラン、ジオール、トリオール、ヒドロキシカルボン酸、カルボン酸、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記酸素化物が、メタノール、エタノール、n‐プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンタノール、ヘキサノール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、2‐メチルシクロペンタノール、ヒドロキシケトン、環状ケトン、アセトン、プロパノン、ブタノン、ペンタノン、ヘキサノン、2‐メチル‐シクロペンタノン、エチレングリコール、1,3‐プロパンジオール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、メチルグリオキサール、ブタンジオン、ペンタンジオン、ジケトヘキサン、ヒドロキシアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ペンタナール、ヘキサナール、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、乳酸、グリセロール、フラン、テトラヒドロフラン、ジヒドロフラン、2‐フランメタノール、2‐メチル‐テトラヒドロフラン、2,5‐ジメチル‐テトラヒドロフラン、2‐エチル‐テトラヒドロフラン、2‐メチルフラン、2,5‐ジメチルフラン、2‐エチルフラン、ヒドロキシメチルフルフラール、3‐ヒドロキシテトラヒドロフラン、テトラヒドロ‐3‐フラノール、5‐ヒドロキシメチル‐2(5H)‐フラノン、ジヒドロ‐5‐(ヒドロキシメチル)‐2(3H)‐フラノン、テトラヒドロ‐2‐フロン酸、ジヒドロ‐5‐(ヒドロキシメチル)‐2(3H)‐フラノン、テトラヒドロフルフリルアルコール、1‐(2‐フリル)エタノール、及びヒドロキシメチルテトラヒドロフルフラール、これらの異性体、並びにこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記酸素化物が、リサイクルC1+O1‐3炭化水素をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記C4+アルカンが、分岐鎖又は直鎖C4‐30アルカンを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記C4+アルカンが、C4‐9、C7‐14、C12‐24、及びこれらの混合物から成る群より選択される分岐鎖又は直鎖アルカンを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
前記C4+アルケンが、分岐鎖又は直鎖C4‐30アルケンを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項15】
前記C4+アルケンが、C4‐9、C7‐14、C12‐24、及びこれらの混合物から成る群より選択される分岐鎖又は直鎖アルケンを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項16】
前記C5+シクロアルカンが、一置換又は多置換C5+シクロアルカンを含み、並びに、少なくとも1つの置換された基が、分岐鎖C3+アルキル、直鎖C1+アルキル、分岐鎖C3+アルキレン、直鎖C1+アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項17】
前記一置換又は多置換C5+シクロアルカンが、分岐鎖C3‐12アルキル、直鎖C1‐12アルキル、分岐鎖C3‐12アルキレン、直鎖C1‐12アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーで置換されている、請求項16に記載の方法。
【請求項18】
前記置換された基が、分岐鎖C3‐4アルキル、直鎖C1‐4アルキル、分岐鎖C3‐4アルキレン、直鎖C1‐4アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項16に記載の方法。
【請求項19】
前記C5+シクロアルケンが、一置換又は多置換C5+シクロアルケンを含み、並びに、少なくとも1つの置換された基が、分岐鎖C3+アルキル、直鎖C1+アルキル、分岐鎖C3+アルキレン、直鎖C2+アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項20】
前記一置換又は多置換C5+シクロアルケンが、分岐鎖C3‐12アルキル、直鎖C1‐12アルキル、分岐鎖C3‐12アルキレン、直鎖C2‐12アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーで置換されている、請求項19に記載の方法。
【請求項21】
前記置換された基が、分岐鎖C3‐4アルキル、直鎖C1‐4アルキル、分岐鎖C3‐4アルキレン、直鎖C2‐4アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項19に記載の方法。
【請求項22】
前記アリールが、無置換アリールを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項23】
前記アリールが、一置換又は多置換アリールを含み、並びに、少なくとも1つの置換された基が、分岐鎖C3+アルキル、直鎖C1+アルキル、分岐鎖C3+アルキレン、直鎖C2+アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項24】
前記置換された基が、分岐鎖C3‐12アルキル、直鎖C1‐12アルキル、分岐鎖C3‐12アルキレン、直鎖C2‐12アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
前記置換された基が、分岐鎖C3‐4アルキル、直鎖C1‐4アルキル、分岐鎖C3‐4アルキレン、直鎖C2‐4アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項23に記載の方法。
【請求項26】
前記縮合アリールが、無置換縮合アリールを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項27】
前記縮合アリールが、一置換又は多置換縮合アリールを含み、並びに、少なくとも1つの置換された基が、分岐鎖C3+アルキル、直鎖C1+アルキル、分岐鎖C3+アルキレン、直鎖C2+アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項28】
前記置換された基が、分岐鎖C3‐4アルキル、直鎖C1‐4アルキル、分岐鎖C3‐4アルキレン、直鎖C2‐4アルキレン、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項27に記載の方法。
【請求項29】
前記C4+アルコールが、式R1‐OHに従う化合物を含み、並びに、ここで、R1は、分岐鎖C4+アルキル、直鎖C4+アルキル、分岐鎖C4+アルキレン、直鎖C4+アルキレン、置換C5+シクロアルカン、無置換C5+シクロアルカン、置換C5+シクロアルケン、無置換C5+シクロアルケン、アリール、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項30】
前記C4+ケトンが、式、
に従う化合物を含み、ここで、R3及びR4は、独立して、分岐鎖C3+アルキル、直鎖C1+アルキル、分岐鎖C3+アルキレン、直鎖C2+アルキレン、置換C5+シクロアルカン、無置換C5+シクロアルカン、置換C5+シクロアルケン、無置換C5+シクロアルケン、アリール、フェニル、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーである、請求項1に記載の方法。
【請求項31】
前記縮合触媒が、酸触媒、塩基触媒、及び酸‐塩基触媒から成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項32】
前記縮合触媒が、炭化物、窒化物、ジルコニア、アルミナ、シリカ、アルミノシリケート、ホスフェート、ゼオライト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化バナジウム、酸化セリウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化スカンジウム、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、水酸化物、ヘテロポリ酸、無機酸、酸修飾樹脂、塩基修飾樹脂、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項33】
前記縮合触媒が、Ce、La、Y、Sc、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、P、B、Bi、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤(modifier)をさらに含む、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記縮合触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項32に記載の方法。
【請求項35】
前記酸触媒が、酸性アルミナ、リン酸アルミニウム、シリカ‐アルミナリン酸、アモルファスシリカ‐アルミナ、アルミノシリケート、ジルコニア、硫酸化ジルコニア、タングステン酸ジルコニア(tungstated zirconia)、炭化タングステン、炭化モリブデン、チタニア、硫酸化カーボン(sulfated carbon)、リン酸化カーボン(phosphated carbon)、リン酸化シリカ(phosphated silica)、リン酸化アルミナ(phosphated alumina)、酸性樹脂、ヘテロポリ酸、無機酸、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項36】
前記酸触媒が、Ce、Y、Sc、La、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、P、B、Bi、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤をさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
前記酸触媒が、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Ir、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される酸化物をさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項38】
前記酸触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項39】
前記酸触媒が、アルミノシリケートゼオライトを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項40】
前記酸触媒が、Ga、In、Zn、Fe、Mo、Ag、Au、Ni、P、Sc、Y、Ta、ランタニド、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤をさらに含む、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
前記酸触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項39に記載の方法。
【請求項42】
前記酸触媒が、二官能ペンタシル環含有(pentasil ring‐containing)アルミノシリケートゼオライトを含む、請求項31又は39に記載の方法。
【請求項43】
前記酸触媒が、Ga、In、Zn、Fe、Mo、Ag、Au、Ni、P、Sc、Y、Ta、ランタニド、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤をさらに含む、請求項42に記載の方法。
【請求項44】
前記酸触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項42に記載の方法。
【請求項45】
前記塩基触媒が、ヒドロタルサイト、アルミン酸亜鉛、ホスフェート、Li、Na、K、Cs、B、Rb、Mg、Ca、Sr、Si、Ba、Al、Ce、La、Sc、Y、Zr、Ti、Zn、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項46】
前記塩基触媒が、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Mg、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される酸化物をさらに含む、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記塩基触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項45に記載の方法。
【請求項48】
前記塩基触媒が、Cu、Ni、Zn、V、Zr、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーの金属酸化物を含む、請求項45に記載の方法。
【請求項49】
前記塩基触媒が、アルミン酸亜鉛、並びにPd、Pt、Ni、Cu、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属を含む、請求項31に記載の方法。
【請求項50】
前記酸‐塩基触媒が、ヒドロタルサイト、アルミン酸亜鉛、ホスフェート、Li、Na、K、Cs、B、Rb、Mg、Ca、Sr、Si、Ba、Al、Ce、La、Sc、Y、Zr、Ti、Zn、Cr、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項31に記載の方法。
【請求項51】
前記酸‐塩基触媒が、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Ir、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される酸化物をさらに含む、請求項50に記載の方法。
【請求項52】
前記酸‐塩基触媒が、Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項50に記載の方法。
【請求項53】
前記酸‐塩基触媒が、MgOとAl2O3との組み合わせ、MgOとZrO2との組み合わせ、及びZnOとAl2O3との組み合わせから成る群より選択される二元酸化物(binary oxide)を含む、請求項31に記載の方法。
【請求項54】
前記酸‐塩基触媒が、Cu、Pt、Pd、Ni、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される金属をさらに含む、請求項53に記載の方法。
【請求項55】
前記脱酸素化触媒が、担体、並びにRe、Cu、Fe、Ru、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、W、Os、Mo、Ag、Au、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項56】
前記脱酸素化触媒が、Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーをさらに含む、請求項55に記載の方法。
【請求項57】
前記担体が、窒化物、カーボン、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、バナジア、セリア、窒化ホウ素、ヘテロポリ酸、珪藻土、ヒドロキシアパタイト、酸化亜鉛、クロミア、これらの混合物、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項55に記載の方法。
【請求項58】
前記担体が、過酸化水素処理カーボンを含む、請求項55に記載の方法。
【請求項59】
前記担体が、シラン、アルカリ化合物、アルカリ土類化合物、及びランタニドから成る群より選択される修飾剤で該担体を処理することによって修飾される、請求項57に記載の方法。
【請求項60】
前記担体が、カーボンナノチューブ、カーボンフラーレン、ゼオライト、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項55に記載の方法。
【請求項61】
前記脱酸素化触媒及び縮合触媒が、原子的に同一である、請求項1に記載の方法。
【請求項62】
前記水相改質触媒が、担体、並びにFe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項63】
前記水相改質触媒が、Cu、B、Mn、Re、Cr、Mo、Bi、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーをさらに含む、請求項62に記載の方法。
【請求項64】
前記担体が、請求項57乃至60に記載の担体のいずれか1つを含む、請求項62に記載の方法。
【請求項65】
前記水相改質触媒、前記脱酸素化触媒、及び前記縮合触媒の1若しくは2つ以上が原子的に同一である、請求項3に記載の方法。
【請求項66】
前記水相改質触媒及び脱酸素化触媒が、Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたPtを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項67】
前記水相改質触媒及び脱酸素化触媒が、Ge、Bi、B、Ni、Sn、Cu、Fe、Rh、Pt、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたRuを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項68】
前記水相改質触媒が、Sn、Ge、Bi、B、Cu、Re、Ru、Fe、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたNiを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項69】
前記改質温度が、約100℃乃至約450℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が気体である圧力である、請求項3に記載の方法。
【請求項70】
前記改質温度が、約100℃乃至約300℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が気体である圧力である、請求項3に記載の方法。
【請求項71】
前記改質温度が、約80℃乃至400℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が液体である圧力である、請求項3に記載の方法。
【請求項72】
前記脱酸素化温度が、約100℃乃至600℃の範囲であり、並びに、前記脱酸素化圧力が、少なくとも0.1気圧である、請求項1に記載の方法。
【請求項73】
前記脱酸素化温度が、約80℃乃至約300℃の範囲であり、並びに、前記脱酸素化圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が液体である圧力である、請求項1に記載の方法。
【請求項74】
前記脱酸素化温度が、約200℃乃至約280℃の範囲であり、並びに、前記脱酸素化圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が液体である圧力である、請求項1に記載の方法。
【請求項75】
前記脱酸素化温度が、約100℃乃至600℃の範囲であり、並びに、前記脱酸素化圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が気体である圧力である、請求項1に記載の方法。
【請求項76】
前記脱酸素化温度が、約200℃乃至280℃の範囲であり、並びに、前記脱酸素化圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が気体である圧力である、請求項1に記載の方法。
【請求項77】
前記改質温度及び脱酸素化温度が、約100℃乃至450℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力及び脱酸素化圧力が、約72psig乃至1300psigの範囲である、請求項3に記載の方法。
【請求項78】
前記改質温度及び脱酸素化温度が、約120℃乃至300℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力及び脱酸素化圧力が、約72psig乃至1200psigの範囲である、請求項3に記載の方法。
【請求項79】
前記改質温度及び脱酸素化温度が、約200℃乃至280℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力及び脱酸素化圧力が、約200psig乃至725psigの範囲である、請求項3に記載の方法。
【請求項80】
前記縮合温度が、約80℃乃至500℃の範囲であり、及び、前記縮合圧力が、約0psig乃至1200psigの範囲である、請求項1に記載の方法。
【請求項81】
前記縮合温度が、約125℃乃至450℃の範囲であり、及び、前記縮合圧力が、少なくとも0.1気圧である、請求項1に記載の方法。
【請求項82】
前記縮合温度が、約125℃乃至250℃の範囲であり、及び、前記縮合圧力が、約0psig乃至700psigの範囲である、請求項1に記載の方法。
【請求項83】
前記縮合温度が約250℃乃至425℃の範囲である、請求項1に記載の方法。
【請求項84】
前記反応流が水をさらに含み、及び、前記方法が、前記酸素化物を前記縮合触媒の存在下にて反応させる前に、該反応流を脱水することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項85】
前記脱酸素化触媒の存在下にて前記酸素化炭化水素をH2と触媒反応させる工程が、僅かに効果的である量の外部H2の存在下で実施される、請求項1に記載の方法。
【請求項86】
前記酸素化炭化水素内の全酸素原子の、前記外部H2内の全水素原子に対するモル比が1:1未満である、請求項2に記載の方法。
【請求項87】
水素化分解触媒の存在下、水素化分解温度及び水素化分解圧力にて、糖、糖アルコール、又は多価アルコールを液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることで前記酸素化炭化水素を生成させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項88】
前記水素化分解温度が、少なくとも110℃であり、前記水素化分解圧力が、約10psig乃至2400psigの範囲である、請求項87に記載の方法。
【請求項89】
前記水素化分解温度が、約110℃乃至300℃の範囲である、請求項88に記載の方法。
【請求項90】
前記水素化分解触媒が、ホスフェート、Cr、Mo、W、Re、Mn、Cu、Cd、Fe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項87に記載の方法。
【請求項91】
前記水素化分解触媒が、Au、Ag、Zn、Sn、Bi、B、Cr、Mn、O、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーをさらに含む、請求項90に記載の方法。
【請求項92】
前記水素化分解触媒が、アルカリ土類金属酸化物をさらに含む、請求項90に記載の方法。
【請求項93】
前記水素化分解触媒が担体をさらに含み、及び、該担体は、請求項57乃至60に記載の担体のいずれか1つを含む、請求項90に記載の方法。
【請求項94】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項87に記載の方法。
【請求項95】
水素化触媒の存在下、水素化温度及び水素化圧力にて、糖、フルフラール、カルボン酸、ケトン、又はフランを液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることで前記酸素化炭化水素を生成させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項96】
前記水素化温度が、約80℃乃至250℃の範囲であり、及び、前記水素化圧力が、約100psig乃至2000psigの範囲である、請求項95に記載の方法。
【請求項97】
前記水素化触媒が、担体、並びにFe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、Re、Cu、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項95に記載の方法。
【請求項98】
前記水素化触媒が、Ag、Au、Cr、Zn、Mn、Sn、Bi、Mo、W、B、P、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーをさらに含む、請求項97に記載の方法。
【請求項99】
前記担体が、請求項57乃至60に記載の担体のいずれか1つを含む、請求項97に記載の方法。
【請求項100】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項97に記載の方法。
【請求項101】
仕上げ(finishing)触媒の存在下、仕上げ温度及び仕上げ圧力にて、前記C4+化合物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることをさらに含み、ここで、該仕上げ触媒は、担体、並びにCu、Ni、Fe、Co、Ru、Pd、Rh、Pt、Ir、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項102】
前記仕上げ触媒が、Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、Cu、Cr、Bi、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤をさらに含む、請求項101に記載の方法。
【請求項103】
前記担体が、請求項57乃至60に記載の担体のいずれか1つを含む、請求項101に記載の方法。
【請求項104】
C4+化合物を作製する方法であって:
水及びC1+O1+炭化水素を含む水溶性酸素化炭化水素を水性液相及び/又は気相中に提供すること、
水相改質触媒の存在下、改質温度及び改質圧力にて、該水と酸素化炭化水素との一部を液相及び/又は気相中で触媒反応させることでインサイチュー発生H2を生成させること、
脱酸素化触媒の存在下、脱酸素化温度及び脱酸素化圧力にて、該酸素化炭化水素を液相及び/又は気相中で該インサイチュー発生H2と触媒反応させることで反応流中にC1+O1‐3炭化水素を含む酸素化物を生成させること、並びに、
縮合触媒の存在下、縮合温度及び縮合圧力にて、該酸素化物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることで前記C4+化合物を生成させること、
を含み、
ここで、前記C4+化合物は、C4+アルコール、C4+ケトン、C4+アルカン、C4+アルケン、C5+シクロアルカン、C5+シクロアルケン、アリール、縮合アリール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、方法。
【請求項105】
補充H2を提供すること、及び前記脱酸素化触媒の存在下にて前記酸素化炭化水素の一部を補充H2と触媒反応させることで前記酸素化物を生成させることをさらに含む、請求項104に記載の方法。
【請求項106】
水素化触媒の存在下、水素化温度及び水素化圧力にて、糖、フルフラール、カルボン酸、ケトン、フラン、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることで前記酸素化炭化水素を生成させることをさらに含む、請求項104に記載の方法。
【請求項107】
水素化分解触媒の存在下、水素化分解温度及び水素化分解圧力にて、糖、糖アルコール、多価アルコール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることで前記酸素化炭化水素を生成させることをさらに含む、請求項104に記載の方法。
【請求項108】
前記水溶性酸素化炭化水素が、請求項4乃至8に記載の酸素化炭化水素のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項109】
前記酸素化物が、請求項9乃至11に記載の酸素化物のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項110】
前記C4+化合物が、請求項12乃至30に記載のC4+化合物のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項111】
前記縮合触媒が、請求項31乃至54に記載の縮合触媒のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項112】
前記脱酸素化触媒が、請求項55乃至60に記載の脱酸素化触媒のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項113】
前記水相改質触媒が、請求項62乃至64に記載の水相改質触媒のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項114】
前記脱酸素化触媒、水相改質触媒、及び縮合触媒の1若しくは2つ以上が原子的に同一である、請求項104に記載の方法。
【請求項115】
前記水相改質触媒及び脱酸素化触媒が、Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたPtを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項116】
前記水相改質触媒及び脱酸素化触媒が、Ni、Sn、Cu、Fe、Rh、Pt、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたRuを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項117】
前記水相改質触媒が、Cu、Re、Ru、Fe、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーと合金化又は添加混合されたNiを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項118】
前記水素化触媒が、請求項97乃至99に記載の水素化触媒のいずれかを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項119】
前記水素化分解触媒が、請求項90乃至93に記載の水素化分解触媒のいずれかを含む、請求項107に記載の方法。
【請求項120】
前記改質温度が、約100℃乃至約450℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が気体である圧力である、請求項104に記載の方法。
【請求項121】
前記改質温度が、約80℃乃至400℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力が、前記水及び酸素化炭化水素が液体である圧力である、請求項104に記載の方法。
【請求項122】
前記脱酸素化温度が、約100℃乃至600℃の範囲であり、及び、前記脱酸素化圧力が、少なくとも0.1気圧である、請求項104に記載の方法。
【請求項123】
前記改質温度及び脱酸素化温度が、約100℃乃至450℃の範囲であり、並びに、前記改質圧力及び脱酸素化圧力が、約72psig乃至1300psigの範囲である、請求項104に記載の方法。
【請求項124】
前記縮合温度が、約80℃乃至500℃の範囲であり、及び、前記縮合圧力が、少なくとも0.1気圧である、請求項104に記載の方法。
【請求項125】
前記反応流が水をさらに含み、及び、前記方法が、前記酸素化物を前記縮合触媒の存在下にて反応させる前に、前記反応流を脱水することをさらに含む、請求項104に記載の方法。
【請求項126】
前記脱酸素化触媒の存在下にて前記酸素化炭化水素をインサイチュー発生H2と触媒反応させる工程が、僅かに効果的である量の外部H2の存在下で実施される、請求項104に記載の方法。
【請求項127】
前記酸素化炭化水素内の全酸素原子の、前記外部H2内の全水素原子に対するモル比が1:1未満である、請求項105に記載の方法。
【請求項128】
仕上げ触媒の存在下、仕上げ温度及び仕上げ圧力にて、前記C4+化合物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることをさらに含み、ここで、該仕上げ触媒が、担体、並びにCu、Ni、Fe、Co、Ru、Pd、Rh、Pt、Ir、Os、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択されるメンバーを含む、請求項104に記載の方法。
【請求項129】
前記仕上げ触媒が、Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、Cu、Cr、Bi、これらの合金、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される修飾剤をさらに含む、請求項128に記載の方法。
【請求項130】
前記担体が、請求項57乃至60に記載の担体のいずれか1つを含む、請求項128に記載の方法。
【請求項131】
1若しくは2個以上の反応容器を含む反応器系内で実施され、ここで、該反応器系は、連続流、バッチ、セミバッチ、マルチシステム、又はこれらの組み合わせとして構成されるように適合される、請求項1又は104に記載の方法。
【請求項132】
前記反応器系が、1若しくは2個以上の流動触媒床、揺動床(swing bed)、固定床、移動床、又はこれらの組み合わせをさらに含み、ここで、各床は、反応容器内に収容されるように適合される、請求項131に記載の方法。
【請求項133】
前記連続流反応器系中にて定常平衡状態で実施される、請求項131に記載の方法。
【請求項134】
前記水相改質触媒を含有するように適合された改質床、前記脱酸素化触媒を含有するように適合された脱酸素化床、及び前記縮合触媒を含有するように適合された縮合床をさらに含む、請求項131乃至133のいずれか1項に記載の方法。
【請求項135】
前記改質床及び脱酸素化床が、重ね合わせ(stacked)、並列(side‐by‐side)、又は平行(parallel)の構成に配向され、並びに、該改質床及び脱酸素化床が、単一の反応容器内に収容される、請求項134に記載の方法。
【請求項136】
前記改質床が、改質反応容器内に収容され、及び、前記脱酸素化床が、脱酸素化反応容器内に収容される、請求項134又は135に記載の方法。
【請求項137】
前記縮合床が、縮合反応容器内に収容される、請求項136に記載の方法。
【請求項138】
前記単一の反応容器が、前記縮合床を収容するようにさらに適合される、請求項135に記載の方法。
【請求項139】
前記改質床、脱酸素化床、及び縮合床が、単一の反応容器内にて、重ね合わせ、並列、又は平行の構成に配向される、請求項135に記載の方法。
【請求項140】
前記連続流反応器系が、水平流、垂直流、又は斜流を提供するように配向される、請求項133に記載の方法。
【請求項141】
前記脱酸素化床が、上昇流を提供する脱酸素化反応容器内に収容され、及び、前記縮合床が、下降流を提供する縮合反応容器内に収容される、請求項134に記載の方法。
【請求項142】
各触媒反応が定常平衡状態で発生する、請求項1又は104に記載の方法。
【請求項143】
前記水素化分解温度が、約110℃乃至300℃の範囲である、請求項107に記載の方法。
【請求項144】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項107に記載の方法。
【請求項145】
前記水素化温度が、約80℃乃至250℃の範囲であり、及び、前記水素化圧力が、約100psig乃至2000psigの範囲である、請求項106に記載の方法。
【請求項146】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項106に記載の方法。
【請求項147】
C4+化合物を作製する方法であって:
水、並びに糖、フルフラール、カルボン酸、ケトン、フラン、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む水溶液を提供すること;
水素化触媒の存在下、水素化温度及び水素化圧力にて、該糖、フルフラール、カルボン酸、ケトン、フラン、又はこれらの混合物を液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることでC1+O1+炭化水素を含む酸素化炭化水素を生成させること、
水相改質触媒の存在下、改質温度及び改質圧力にて、該水と酸素化炭化水素との一部を液相及び/又は気相中で触媒反応させることでインサイチュー発生H2を生成させること、
脱酸素化触媒の存在下、脱酸素化温度及び脱酸素化圧力にて、該酸素化炭化水素を液相及び/又は気相中で該インサイチュー発生H2と触媒反応させることでC1+O1‐3炭化水素を含む酸素化物を生成させること、並びに、
縮合触媒の存在下、縮合温度及び縮合圧力にて、該酸素化物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることで前記C4+化合物を生成させること、
を含み、
ここで、前記C4+化合物は、C4+アルコール、C4+ケトン、C4+アルカン、C4+アルケン、C5+シクロアルカン、C5+シクロアルケン、アリール、縮合アリール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、方法。
【請求項148】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、又はこれらの組み合わせを含む、請求項147に記載の方法。
【請求項149】
前記酸素化炭化水素が、請求項4乃至8に記載の酸素化炭化水素のいずれかを含み、前記酸素化物が、請求項9乃至11に記載の酸素化物のいずれかを含み、前記C4+化合物が、請求項12乃至30に記載のC4+化合物のいずれかを含み、前記水素化触媒が、請求項97乃至99に記載の水素化触媒のいずれかを含み、前記水相改質触媒が、請求項62乃至64に記載の水相改質触媒のいずれかを含み、前記縮合触媒が、請求項31乃至54に記載の縮合触媒のいずれかを含み;及び、前記脱酸素化触媒が、請求項55乃至60に記載の脱酸素化触媒のいずれかを含む、請求項147に記載の方法。
【請求項150】
前記水素化触媒、水相改質触媒、脱酸素化触媒、及び縮合触媒の1若しくは2つ以上が原子的に同一である、請求項147に記載の方法。
【請求項151】
C4+化合物を作製する方法であって:
水、並びに多糖、二糖、単糖、多価アルコール、糖、糖アルコール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む水溶液を提供すること;
水素化分解触媒の存在下、水素化分解温度及び水素化分解圧力にて、該糖、糖アルコール、多糖、二糖、単糖、多価アルコール、若しくはこれらの混合物を液相及び/又は気相中でH2と触媒反応させることでC1+O1+炭化水素を含む酸素化炭化水素を生成させること、
水相改質触媒の存在下、改質温度及び改質圧力にて、該水と酸素化炭化水素との一部を液相及び/又は気相中で触媒反応させることでインサイチュー発生H2を生成させること、
脱酸素化触媒の存在下、脱酸素化温度及び脱酸素化圧力にて、該酸素化炭化水素を液相及び/又は気相中で該インサイチュー発生H2と触媒反応させることでC1+O1‐3炭化水素を含む酸素化物を生成させること、並びに、
縮合触媒の存在下、縮合温度及び縮合圧力にて、該酸素化物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることで前記C4+化合物を生成させること、
を含み、
ここで、前記C4+化合物は、C4+アルコール、C4+ケトン、C4+アルカン、C4+アルケン、C5+シクロアルカン、C5+シクロアルケン、アリール、縮合アリール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバーを含む、方法。
【請求項152】
前記H2が、インサイチュー発生H2、外部H2、リサイクルH2、及びこれらの組み合わせから成る群より選択される、請求項151に記載の方法。
【請求項153】
前記酸素化炭化水素が、請求項4乃至8に記載の酸素化炭化水素のいずれかを含み、前記酸素化物が、請求項9乃至11に記載の酸素化物のいずれかを含み、前記C4+化合物が、請求項12乃至30に記載のC4+化合物のいずれかを含み、前記水素化分解触媒が、請求項90乃至93に記載の水素化分解触媒のいずれかを含み、前記水相改質触媒が、請求項62乃至64に記載の水相改質触媒のいずれかを含み、前記縮合触媒が、請求項31乃至54に記載の縮合触媒のいずれかを含み;及び、前記脱酸素化触媒が、請求項55乃至60に記載の脱酸素化触媒のいずれかを含む、請求項151に記載の方法。
【請求項154】
前記水素化分解触媒、水相改質触媒、脱酸素化触媒、及び縮合触媒の1若しくは2つ以上が原子的に同一である、請求項151に記載の方法。
【請求項155】
C4+化合物を作製する方法であって:
C1+O1‐3炭化水素を含む酸素化物を水性液相及び/又は気相中に提供すること、並びに、
縮合触媒の存在下、縮合温度及び縮合圧力にて、該酸素化物を液相及び/又は気相中で触媒反応させることで前記C4+化合物を生成させること、
を含み、
ここで、前記C4+化合物は、C4+アルコール、C4+ケトン、C4+アルカン、C4+アルケン、C5+シクロアルカン、C5+シクロアルケン、アリール、縮合アリール、及びこれらの混合物から成る群より選択されるメンバー含む、方法。
【請求項156】
前記酸素化物が、請求項9乃至11に記載の酸素化物のいずれかを含み、前記C4+化合物が、請求項12乃至30に記載のC4+化合物のいずれかを含み、前記縮合触媒が、請求項31乃至54に記載の縮合触媒のいずれかを含み;及び、前記脱酸素化触媒が、請求項55乃至60に記載の脱酸素化触媒のいずれかを含む、請求項155に記載の方法。
【請求項157】
請求項1乃至156の方法のいずれか1つによって作製された1若しくは2種類以上のC4+化合物を含む組成物。
【請求項158】
前記組成物が、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、パラキシレン、メタキシレン、オルトキシレン、C9芳香族、これらの異性体、及びこれらの混合物の群より選択されるメンバーを含む、請求項157に記載の組成物。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【公表番号】特表2010−535703(P2010−535703A)
【公表日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−552922(P2009−552922)
【出願日】平成20年3月7日(2008.3.7)
【国際出願番号】PCT/US2008/056330
【国際公開番号】WO2008/109877
【国際公開日】平成20年9月12日(2008.9.12)
【出願人】(508180518)ヴァイレント エナジー システムズ インク. (5)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年3月7日(2008.3.7)
【国際出願番号】PCT/US2008/056330
【国際公開番号】WO2008/109877
【国際公開日】平成20年9月12日(2008.9.12)
【出願人】(508180518)ヴァイレント エナジー システムズ インク. (5)
【Fターム(参考)】
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