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由氧化烴合成液體燃料和化學品的制作方法

文檔序號:5105797閱讀:449來源:國知局

專利名稱::由氧化烴合成液體燃料和化學品的制作方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2007年11月5日提交的美國臨時申請第60/985,475號、于2007年11月5日提交的美國臨時申請第60/985,500號和于2007年3月8日提交的美國臨時申請第60/905,703號的權(quán)益。于2007年5月7日提交的共同擁有的美國非臨時申請第11/800,671號公開了相關(guān)的主題內(nèi)容。均于2007年12月20日提交的共同擁有的美國非臨時申請第11/961,280號以及PCT/US07/88417公開了相關(guān)的主題內(nèi)容。背景開發(fā)從不同于化石燃料的資源提供能量的新技術(shù)已得到大量的關(guān)注。生物質(zhì)是顯示出作為化石燃料代用品的希望的資源。與化石燃料相反,生物質(zhì)還是可再生的。一種生物質(zhì)是植物生物質(zhì)。由于在高等植物中構(gòu)成細胞壁的木質(zhì)纖維素材料,植物生物質(zhì)是世界上最豐富的碳水化合物源。植物細胞壁分為兩部分,初生細胞壁和次生細胞壁。初生細胞壁提供用于擴展細胞的結(jié)構(gòu)并且主要由三種主要的多糖(纖維素、果膠和半纖維素)和一組糖蛋白組成。在細胞完成生長以后產(chǎn)生的次生胞壁也包含多糖并且通過與半纖維素共價交聯(lián)的聚合的木質(zhì)素而被加強。半纖維素和果膠通常是豐富的,但纖維素是主要的多糖和最豐富的碳水化合物源。大部分運輸工具,不管是船、列車、飛機和汽車,需要由內(nèi)燃機和/或推進發(fā)動機提供的高功率密度。這些發(fā)動機需要完全燃燒燃料,所述完全燃燒燃料通常是液體形式,或者到更小范圍,是壓縮氣體。液體燃料由21于它們的高能量密度及它們被泵送的能力而更便攜,所述被泵送的能力使操作更簡單。這就是為什么大部分燃料是液體的原因。目前,生物質(zhì)提供用于液體運輸燃料的唯一的可再生的代用品。不同于核應(yīng)用和風應(yīng)用,并對于大部分太陽能資源,生物質(zhì)能夠被轉(zhuǎn)化為液體形式。不幸的是,在開發(fā)用于產(chǎn)生液體生物燃料的新技術(shù)中的M是緩慢的,對于適合目前的基礎(chǔ)設(shè)施的液體燃料產(chǎn)品來說尤其如此。雖然能夠從諸如乙醇、曱醇、生物柴油、F-T柴油(Fischer-Tropschdiesd)和諸如氫氣和曱烷的氣體燃料的生物質(zhì)資源來生產(chǎn)多種燃料,但是這些燃料需要適于它們的特點的新的分布4支術(shù)(distributiontechnology)和/或燃燒4支術(shù)。saving)的問題。例如,乙醇是通過將來自生物質(zhì)的碳水化合物轉(zhuǎn)化為糖、然后所述糖在與釀造啤酒類似的發(fā)酵工藝中被轉(zhuǎn)化為乙醇而制成。乙醇是現(xiàn)今最廣泛使用的生物燃料,基于諸如谷物的淀粉作物,目前的產(chǎn)量為每年43億加侖。然而,相對于生產(chǎn)它所需的能量的量,乙醇在其作為燃料的能量值方面具有實質(zhì)的缺陷。通過發(fā)酵生產(chǎn)的乙醇含有大量水,在水/醇發(fā)酵產(chǎn)物中通常僅包含約5%體積比的乙醇。這種水的去除是高耗能的,并且經(jīng)常需要使用天然氣作為熱源。乙醇還具有比汽油少的能含量,這意味著行進相同的距離需要更多的燃料。乙醇對燃料系統(tǒng)是非常有腐蝕性的并且不能在石油管路中運輸。因此,乙醇在液體罐車中沿公路運輸,這增加其總成本和能量消耗。當考慮由農(nóng)用設(shè)備、耕作、種植、肥料、殺蟲劑、除草劑、基于石油的殺菌劑、灌溉系統(tǒng)、收割、運輸至加工廠、發(fā)酵、蒸餾、干燥、運輸至燃一牛終端(fiielterminal)和零售泵(retailpump)消^^的總能量以及較低的乙醇燃料能含量時,附加和傳遞到消費者的凈能含量值很小。生物柴油是另一種潛在能源。生物柴油可由植物油、動物脂肪、廢植4勿'油、《斂藻〉'由(microalgaeoil)或回4欠;^7K油(recycledrestaurantgrease)制成,并且通過以下的工藝生產(chǎn)其中有才幾物書亍生的油(organicallyderivedoil)與醇(乙醇或曱醇)在催化劑存在下化合以形成乙酯或曱酯。然后,該生物質(zhì)衍生的乙酯或曱酯可與常規(guī)的柴油機燃料混合或用作純?nèi)剂?neatfliel)(100%生物柴油)。制造生物柴油也是昂貴的,并且在其使用和燃燒中也造成多種問題。例如,生物柴油不適合在較低溫度使用并且在低溫下需要特別的處理以避免凝膠化。生物柴油還傾向于提供較高的氧化氮排放,并且不能在石油管路中運輸。生物質(zhì)還能被氣化以制備主要由氫氣和一氧化碳組成的合成氣體(synthesisgas),也稱為合成氣(syngas)或生物合成氣(biosyngas)。現(xiàn)今制備的合成氣直接用于產(chǎn)生熱和功率,但幾種類型的生物燃料可衍生自合成氣。氫氣可以從合成氣重新獲得,或者可以被可催化地轉(zhuǎn)化為曱醇。氣體還可以穿過生物反應(yīng)器以制備乙醇或使用費-托合成催化劑轉(zhuǎn)化為具有與柴油機燃料類似的性質(zhì)的液流,被稱為F-T柴油。這些工藝是昂貴的并且產(chǎn)生不易于在目前的運輸技術(shù)中吸收的燃料。由于其在目前的燃料工業(yè)中的熟識,能夠使用催化劑技術(shù)轉(zhuǎn)化生物質(zhì)的工藝將是特別有利的。發(fā)明概述本發(fā)明的一方面是制備C4+化合物的方法,所述方法包括以下步驟或過程在含水液相和/或汽相中提供水和含有(31+01+烴的水溶性的氧化烴(oxygenatedhydrocarbon),提供H2,在液相和/或汽相中使氧化烴與H2在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備在反應(yīng)流中含有CHOw烴的含氧物(oxygenate),和,在液相和/或汽相中使含氧物在縮合催化劑存在下、于縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備C4+化合物,其中C4+化合物包括CV醇、C"酮、C(+烷、C4+烯、Cs+環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基或其混合物。在制備CV化合物的方法的一個示例性實施方案中,H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2或其組合。在制備CV化合物的方法的另一個示例性實施方案中,H2包括原位產(chǎn)生的H2,該原位產(chǎn)生的H2通過以下過程產(chǎn)生在液相和/或汽相中使水和氧化烴的一部分在水相重整催化劑存在下、于重整溫度和重整壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備原位產(chǎn)生的H2。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氧化烴包括多糖、二糖、單糖、纖維素衍生物、木質(zhì)素衍生物、半纖維素、糖、糖醇或其混合物。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氧化烴包括在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氧化烴包括CwOw烴。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,Cw20w,烴包括糖醇、醛醇、纖維素衍生物、木質(zhì)纖維素衍生物、葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、甘露糖、木糖、阿糖醇、赤蘚醇、甘油、異麥芽糖(isomalt)、乳糖醇、馬里醇、甘露糖醇、山梨醇、木糖醇或其混合物。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氧化烴還包括循環(huán)的c,+o,+烴。在制備C"化合物的方法的另一個示例性實施方案中,含氧物包括醇、酮、醛、呋喃、二醇、三醇、羥基羧酸、羧酸或其混合物。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,含氧物包括曱醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、環(huán)戊醇、環(huán)己醇、2-曱基環(huán)戊醇、羥基酮、環(huán)酮、丙酮(acetone)、丙酮(propanone)、丁酮、戊酮、己酮、2-曱基-環(huán)戊酮、1,2-亞乙基二醇、1,3-丙二醇、丙二醇(propyleneglycol)、丁二醇、戊二醇、己二醇、曱基乙二醛、丁二酮、戊二酮、己二酮(diketohexane)、羥基醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、曱酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、乳酸、甘油、呋喃、四氫呋喃、二氫呋喃、2-呋喃甲醇、2-曱基-四氫呋喃、2,5-二曱基-四氫呋喃、2-乙基-四氬呋喃、2-曱基呋喃、2,5-二甲基呋喃、2-乙基呋喃、羥基曱基糠醛、3-羥基四氫呋喃、四氫-3-呋喃醇(tetrahydro-3-fbranol)、5-羥甲基-2(5H)-呋喃酮、二氫-5-(羥曱基)-2(3H)-呋喃酮、四氫-2-糠酸、二氫-5-(羥曱基)-2(3H)-呋喃酮、四氫糠醇、l-(2-呋喃基)乙醇、和羥曱基四氫糠醛、其異構(gòu)體或其混合物。24在制備C"化合物的方法的另一個示例性實施方案中,含氧物進一步包括循環(huán)的d+0,—3經(jīng)。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,Q+烷包括支鏈或直鏈<:4.3。烷。在制備C"化合物的方法的另一個示例性實施方案中,Q+烷包括支鏈或直鏈烷,例如Cu9、Cw4、C,2-24及其混合物。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,C"烯包括支鏈或直鏈Ct-3o烯。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,C4+烯包括支鏈或直鏈烯,例如C4-9、C7-14、d2.24及其混合物。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,C5+環(huán)烷包括單取代的或多取代的Cs+環(huán)烷,并且,至少一個取代基包括支鏈的C3+烷基、直鏈的d+烷基、支鏈的Q+亞烷基、直鏈的d+亞烷基、苯基、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,單取代的或多取代的Cs+環(huán)烷是用支鏈的Cw2烷基、直鏈的d.,2烷基、支鏈的Cw2亞烷基、直鏈的Cw2亞烷基、苯基、或其組合取代的。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,取代基是支鏈的C3-4烷基、直鏈的C,-4烷基、支鏈的Cw亞烷基、直鏈的CM亞烷基、苯基、或其組合。在制備Ct+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,Cs+環(huán)烯包括單取代的或多取代的Cs+環(huán)烯,并且,至少一個取代基是支鏈的Q+烷基、直鏈的d+烷基、支鏈的C3+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、苯基、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,單取代的或多取代的CV環(huán)烯是用支鏈的Cw2烷基、直鏈的d.,2烷基、支鏈的Cm亞烷基、直鏈的Cw2亞烷基、苯基、或其組合取代的。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,取代基是C3_4烷基、直鏈的CM烷基、支鏈的03.4亞烷基、直鏈的C24亞烷基、苯基、25或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,芳基包括未取代的芳基。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,芳基包括單取代的或多取代的芳基,并且至少一個取代基是支鏈的C3+烷基、直鏈的C^烷基、支鏈的C3+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、苯基、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,取代基是支鏈的Cw2烷基、直鏈的Cw2烷基、支鏈的Cm亞烷基、直鏈的C^2亞烷基、苯基、或其組合。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,取代基是支鏈的C^烷基、直鏈的C,-4烷基、支鏈的Cvt亞烷基、直鏈的C2,4亞烷基、苯基、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,稠合芳基包括未取代的稠合芳基。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,稠合芳基包括單取代的或多取代的稠合芳基,并且至少一個取代基是支鏈的C3+烷基、直鏈的C,+烷基、支鏈的Cy亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、苯基、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,取代基是支鏈的C3-4烷基、直鏈的d-4烷基、支鏈的C34亞烷基、直鏈的Cw亞烷基、苯基、或其組合。在制備Ct+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,CV醇包括與式R1-OH相應(yīng)的化合物,其中R'是支鏈的C4+烷基、直鏈的C"烷基、支鏈的C"亞烷基、直鏈的C4+亞烷基、取代的Cs+環(huán)烷、未取代的Cs+環(huán)烷、取代的Cs+環(huán)烯、未取代的C5+環(huán)烯、芳基、苯基、或其組合。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,Q+酮包括與式R4相應(yīng)的化合物,其中113和^14獨立地是支鏈的Q+烷基、直鏈的C,+烷基、支鏈的Q+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、取代的Cs+環(huán)烷、未取代的Cw環(huán)烷、取代的Cs+環(huán)烯、未取代的Q+環(huán)烯、芳基、苯基、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合催化劑包括酸催化劑、堿催化劑或酸堿催化劑。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合催化劑包括碳化物、氮化物、氧化鋯、氧化鋁、二氧化硅、硅鋁酸鹽、磷酸鹽、沸石、氧化鈦、氧化鋅、氧化釩、二氧化鈰、氧化鑭、氧化釔、氧化鈧、氧化鎂、氧化鋇、氧化4丐、氫氧化物、雜多酸、無機酸、酸改性樹脂、堿改性樹脂、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合催化劑進一步包括酸催化劑、堿催化劑和g臾堿催化劑。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合催化劑進一步包括改性劑,例如Ce、La、Y、Sc、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、P、B、Bi、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合催化劑進一步包括金屬,例如Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、或其組合。在制備Ct+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸催化劑包括酸性氧化鋁、磷酸鋁、磷酸硅鋁(silica-aluminaphosphate)、無定形硅鋁、硅鋁酸鹽、氧化鋯、硫酸化氧化鋯、鴒酸化氧化鋯(tungstatedzirconia)、碳化鶴、碳化鉬、二氧化鈥、硫酸化碳(sulfatedcarbon)、磷酸化碳(phosphatedcarbon)、磷酸化二氧化硅、磷酸化氧化鋁、酸性樹脂、雜多酸、無^L酸、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸催化劑進一步包括改性劑,例如Ce、Y、Sc、La、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、P、B、Bi、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸催化劑進一步包括以下中的任一個的氧化物Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Ir、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸催化劑進一步包括金屬,例如Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸催化劑包括硅酸鋁沸石。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸催化劑進一步包括改性劑,例如Ga、In、Zn、Fe、Mo、Ag、Au、Ni、P、Sc、Y、Ta、鑭系元素、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸催化劑進一步包括金屬,例如Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、或其纟且合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸催化劑包括雙官能五硅環(huán)沸石含環(huán)的珪酸鋁沸石(bifunctionalpentasilring-containingaluminosilicatezeolite)。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸催化劑進一步包括改性劑,例如Ga、In、Zn、Fe、Mo、Ag、Au、Ni、P、Sc、Y、Ta、鑭系元素、及其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸催化劑進一步包括金屬,例如Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、或其組合。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,堿催化劑包括水滑石、鋁酸鋅、磷酸鹽、Li、Na、K、Cs、B、Rb、Mg、Ca、Sr、Si、Ba、Al、Ce、La、Sc、Y、Zr、Ti、Zn、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,堿催化劑進一步包括以下中的任一個的氧化物Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Mg、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,堿催化劑進一步包括金屬,例如Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,堿催化劑包括以下金屬的金屬氧化物Cu、Ni、Zn、V、Zr、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,堿催化劑包括鋁酸鋅和諸如Pd、Pt、Ni、Cu或其組合的金屬。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸堿催化劑包括水滑石、鋁酸鋅、磷酸鹽、Li、Na、K、Cs、B、Rb、Mg、Ca、Sr、Si、Ba、Al、Ce、La、Sc、Y、Zr、Ti、Zn、Cr、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸堿催化劑進一步包括以下中的任一個的氧化物Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Ir、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、或其組合。在制備Ct+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸堿催化劑進一步包括金屬,例如Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、或其纟且合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸堿催化劑包括二元氧化物,例如MgO與A1203的組合、MgO與Zr02的組合、或ZnO與A1203的組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,酸堿催化劑進一步包括金屬,例如Cu、Pt、Pd、Ni、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧催化劑包括載體和Re、Cu、Fe、Ru、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、W、Os、Mo、Ag、Au、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧催化劑進一步包括Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,栽體包括氮化物、碳、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化釩、鈰土、氮化硼、雜多酸、硅藻土、羥基磷灰石、氧化鋅、氧化鉻、或其混合物。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,載體包括過氧化氫處理的碳。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,載體通過用諸如硅烷、堿性化合物、堿土化合物和/或鑭系元素的改性劑處理該載體而改性。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,載體包括碳納米管、碳富勒烯和/或沸石。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧催化劑和縮合催化劑在原子上是相同的(atomicallyidentical)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水相重整催化劑包括載體和Fe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、其合金、或其組合。在制備Gt+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水相重整催化劑進一步包括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、其合金、或其組合。在制備Ct+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,載體包括以上載體中的任一種。在制備CV化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水相重整催化劑、脫氧催化劑和縮合催化劑中的一種或多種在原子上是相同的。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水相重整催化劑和脫氧催化劑包括與以下成合金或混合的Pt:Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、30Re、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水相重整催化劑和脫氧催化劑包括與以下成合金或混合的Ru:Ge、Bi、B、Ni、Sn、Cu、Fe、Rh、Pt、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水相重整催化劑包括與以下成合金或混合的Ni:Sn、Ge、Bi、B、Cu、Re、Ru、Fe、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整溫度在約IO(TC至約450。C的范圍內(nèi),并且,重整壓力是其中水和氧化烴為氣態(tài)的壓力。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整溫度在約10(TC至約30(TC的范圍內(nèi),并且,重整壓力是其中水和氧化烴為氣態(tài)的壓力。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整溫度在約8(TC至400。C的范圍內(nèi),并且,重整壓力是其中水和氧化烴為液態(tài)的壓力。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧溫度在約100。C至60(TC的范圍內(nèi),并且,脫氧壓力為至少0.1大氣壓。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧溫度在約8(TC至約30(TC的范圍內(nèi),并且,脫氧壓力是其中水和氧化烴為液態(tài)的壓力。在制備CV化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧溫度在約200。C至約280。C的范圍內(nèi),并且,脫氧壓力是其中水和氧化烴為液態(tài)的壓力。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧溫度在約100°C至600°C的范圍內(nèi),并且,脫氧壓力是其中水和氧化烴為氣態(tài)的壓力。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧溫度在約200。C至280°C的范圍內(nèi),并且,脫氧壓力是其中水和氧化烴為氣態(tài)的壓力。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整溫度和脫氧溫度在約100。C至450。C的范圍內(nèi),并且,重整壓力和脫氧壓力在約72psig至1300psig的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整溫度和脫氧溫度在約120。C至300。C的范圍內(nèi),并且,重整壓力和脫氧壓力在約72psig至1200psig的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整溫度和脫氧溫度在約200。C至280。C的范圍內(nèi),并且,重整壓力和脫氧壓力在約200psig至725psig的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合溫度在約8(TC至500。C的范圍內(nèi),并且,縮合壓力在約Opsig至1200psig的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合溫度在約125。C至45(TC的范圍內(nèi),并且,縮合壓力為至少0.1大氣壓。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合溫度在約125。C至250。C的范圍內(nèi),并且,縮合壓力在約0psig至700psig的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合溫度在約25(TC至425。C的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,反應(yīng)流進一步包括水,并且,所述方法進一步包括以下的步驟或過程在縮合催化劑存在下^f吏含氧物反應(yīng)前,^f吏反應(yīng)流脫水。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,使氧化烴與H2在脫氧催化劑存在下發(fā)生催化反應(yīng)的所述步驟是在不顯著有效量的外部H2存在下進行的。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,在氧化烴中的全部氧原子與在外部H2中的全部氫原子的摩爾比小于1:1。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,所述方法進一步包括以下的步驟或過程在液相和/或汽相中使糖、糖醇或多元醇與H232在氫解催化劑存在下、于氫解溫度和氬解壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備氧化烴。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫解溫度為至少110。C,并且,氫解壓力在約10psig至2400psig的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫解溫度在約110。C至30(TC的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氬解催化劑包4舌磷酸鹽、Cr、Mo、W、Re、Mn、Cu、Cd、Fe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫解催化劑進一步包括Au、Ag、Zn、Sn、Bi、B、Cr、Mn、O、其合金、及其組合。在制備Ct+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫解催化劑進一步包括堿土金屬氧化物。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫解催化劑進一步包括以上載體中的任一種。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,所述方法進一步包括以下的步驟或過程在液相和/或汽相中使糖、糠醛、羧酸、酮或呔喃與H2在氫化催化劑存在下、于氫化溫度和氫化壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備氧化烴。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫化溫度在約80。C至250。C的范圍內(nèi),并且,氫化壓力在約100psig至2000psig的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫化催化劑包括載體和Fe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、Re、Cu、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫化催化劑進一步包括Ag、Au、Cr、Zn、Mn、Sn、Bi、Mo、W、B、P、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫化催化劑進一步包括以上載體中的任一種。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,所述方法進一步包括,在液相和/或汽相中使C4+化合物在整理催化劑(finishingcatalyst)存在下、于整理溫度(finishingtemperature)和整理壓力(finishingpressure)下發(fā)生催化反應(yīng),其中整理催化劑包括載體和Cu、Ni、Fe、Co、Ru、Pd、Rh、Pt、Ir、Os、其合金、或其組合。在制備Ct+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,整理催化劑進一步包括改性劑,例如Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、Cu、Cr、Bi、其合金、及其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,載體是以上載體中的任一種。本發(fā)明的另一方面是制備C"化合物的方法,所述方法包括以下步驟或過程在含水液相和/或汽相中提供水和含有Q+0,+烴的水溶性的氧化烴,在液相和/或汽相中使水與氧化烴的一部分在水相重整催化劑存在下、于重整溫度和重整壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備原位產(chǎn)生的H2,在液相和/或汽相中使氧化烴與原位產(chǎn)生的H2在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備在反應(yīng)流中含有d+Ow經(jīng)的含氧物,和,在液相和/或汽相中使含氧物在縮合催化劑存在下、于縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備C4+化合物,其中C"化合物包括C"醇、Ct+酮、C4+烷、Ct+烯、Cs+環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基或其混合物。在制備C4+化合物的方法的一個示例性實施方案中,所述方法進一步包括以下步驟或過程提供補充的H2,和,在脫氧催化劑存在下使氧化烴的一部分與補充的H2發(fā)生催化反應(yīng)以制備含氧物。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,所述方法進一步包括以下步驟或過程在液相和/或汽相中使糖、糠醛、羧酸、酮或呋喃與H2在氫化催化劑存在下、于氫化溫度和氫化壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備氧化烴。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,所述方法進一步包括以下步驟或過程在液相和/或汽相中使糖、糖醇或多元醇與&在氫解催化劑存在下、于氫解溫度和氫解壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備氧化烴。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水溶性的氧化烴包括以上氧化烴中的任一種。在制備Ct+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,含氧物包括以上含氧物中的任一種。在制備C"化合物的方法的另一個示例性實施方案中,C"化合物包括以上Q+化合物中的任一種。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合催化劑包括以上縮合催化劑中的任一種。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧催化劑包括以上脫氧催化劑中的任一種。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水相重整催化劑包括以上水相重整催化劑中的任一種。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧催化劑、水相重整催化劑和縮合催化劑中的一種或多種在原子上是相同的。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水相重整催化劑和脫氧催化劑包括與以下成合金或混合的Pt:Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水相重整催化劑和脫氧催化劑包括與以下成合金或混合的Ru:Ni、Sn、Cu、Fe、Rh、Pt、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,水相重整催化劑包括與以下成合金或混合的Ni:Cu、Re、Ru、Fe、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫化催化劑包括以上氫化催化劑中的任一種。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫解催化劑包括以上氫解催化劑中的任一種。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整溫度在約100。C至約45(TC的范圍內(nèi),并且,重整壓力是其中水和氧化烴為氣態(tài)的壓力。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整溫度在約8(TC至400。C的范圍內(nèi),并且,重整壓力是其中水和氧化烴為液態(tài)的壓力。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧溫度在約100。C至60(TC的范圍內(nèi),并且,脫氧壓力為至少0.1大氣壓。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整溫度和脫氧溫度在約100。C至450。C的范圍內(nèi),并且,重整壓力和脫氧壓力在約72psig至1300psig的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合溫度在約8(TC至50(TC的范圍內(nèi),并且,縮合壓力為至少0.1大氣壓。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,反應(yīng)流進一步包括水,并且,所述方法進一步包括以下步驟或過程在縮合催化劑存在下{吏含氧物反應(yīng)前,使反應(yīng)流脫水。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,使氧化烴與原位產(chǎn)生的H2在脫氧催化劑存在下發(fā)生催化反應(yīng)的所述步驟是在不顯著有效量的外部H2存在下進行的。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,在氧化烴中的36全部氧原子與在外部H2中的全部氫原子的摩爾比小于1:1。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,所述方法進一步包括在液相和/或汽相中使Cn化合物在整理催化劑存在下、于整理溫度和整理壓力下發(fā)生催化反應(yīng),其中整理催化劑包括載體和Cu、M、Fe、Co、Ru、Pd、Rh、Pt、Ir、Os、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,整理催化劑進一步包括改性劑,例如Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、Cu、Cr、Bi、其合金、或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,載體包括以上載體中的任一種。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,所述方法在包括一個或多個反應(yīng)容器(reactorvessel)的反應(yīng)器系統(tǒng)中進行,其中使所述反應(yīng)器系統(tǒng)適于配置為連續(xù)流、間歇式、半間歇式、多系統(tǒng)或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,反應(yīng)器系統(tǒng)進一步包括流化催化床、搖床、固定床、移動床或其組合中的一種或多種,其中使每種床適于被封裝在反應(yīng)容器中。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,所述方法是在連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)中于穩(wěn)態(tài)平衡(steady-stateequilibrium)下進行的。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,反應(yīng)器系統(tǒng)進一步包括適于容納水相重整催化劑的重整床(reformingbed)、適于容納脫氧催化劑的脫氧床(deoxygenationbed)、和適于容納縮合催化劑的縮合床(condensationbed)。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整床和脫氧床以疊置的、并排的或平行的配置被定向,并且,重整床和脫氧床被封裝在單個反應(yīng)容器中。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整床被封裝在重整反應(yīng)容器中,并且,脫氧床被封裝在脫氧反應(yīng)容器中。在制備Ct+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,縮合床被封裝在縮合反應(yīng)容器中。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,使單個反應(yīng)容器進一步適于封裝縮合床。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,重整床、脫氧床和縮合床以疊置的、并排的或平行的配置被定向于單個反應(yīng)容器中。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,定向連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)以提供平流、直流或斜流。在制備Cn化合物的方法的另一個示例性實施方案中,脫氧床被封裝在提供上流的脫氧反應(yīng)容器中,并且,縮合床被封裝在提供下流的縮合反應(yīng)器中。在制備Q+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,每個催化反應(yīng)均在穩(wěn)態(tài)平衡下發(fā)生。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫解溫度在約11(TC至300。C的范圍內(nèi)。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2或循環(huán)H2。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫化溫度在約80。C至250。C的范圍內(nèi),并且,氫化壓力在約100psig至2000psig的范圍內(nèi)。本發(fā)明的另一方面是制備Ct+化合物的方法,所述方法包括以下過程或步驟提供含有水和糖、糠醛、羧酸、S同、呋喃、或其組合的水溶液;在液相和/或汽相中使所述糖、糠醛、羧酸、酮、吹喃、或組合與H2在氫化催化劑存在下、于氫化溫度和氫化壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備含有C,+Oi+烴的氧化烴,在液相和/或汽相中使水與氧化烴的一部分在水相重整催化劑存在下、于重整溫度和重整壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備原位產(chǎn)生的H2,在液相和/或汽相中使氧化烴與原位產(chǎn)生的H2在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備含有d+Ow烴的含氧物,和,在液相和/或汽相中使含氧物在縮合催化劑存在下、于縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備Q+化合物,其中Q+化合物包括C4+醇、Cn酮、Q+烷、CV烯、Cs+環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基或其混合物。在制備C4+化合物的方法的一個示例性實施方案中,H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2或其組合。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氧化烴包括以上氧化烴中的任一種,含氧物包括以上含氧物中的任一種,C"化合物包括以上Ct+化合物中的任一種,氫化催化劑包括以上氫化催化劑中的任一種,水相重整催化劑包括以上7jC相重整催化劑中的任一種,縮合催化劑包括以上縮合催化劑中的任一種,并且,脫氧催化劑包括以上脫氧催化劑中的任一種。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫化催化劑、水相重整催化劑、脫氧催化劑和縮合催化劑中的一種或多種在原子上是相同的。本發(fā)明的另一方面是制備c"化合物的方法,所述方法包括以下過程或步驟提供含有水和多糖、二糖、單糖、多元醇、糖、糖醇、或其組合的水溶液;在液相和/或汽相中使糖、糖醇、多糖、二糖、單糖、多元醇、或組合與Hb在氫解催化劑存在下、于氫解溫度和氫解壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備含有<:1+01+烴的氧化烴,在液相和/或汽相中使水與氧化烴的一部分在水相重整催化劑存在下、于重整溫度和重整壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備原位產(chǎn)生的H2,在液相和/或汽相中使氧化烴與原位產(chǎn)生的H2在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備含有d+Ow烴的含氧物,和,在液相和/或汽相中使含氧物在縮合催化劑存在下、于縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備C4+化合物,其中(34+化合物包括(:4+醇、C"酮、C"烷、Q+烯、Q+環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基或其混合物。在制備C4+化合物的方法的一個示例性實施方案中,H2包括原位產(chǎn)生的Hz、外部H2、循環(huán)H2或其組合。在制備C"化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氧化烴包括以上氧化烴中的任一種,含氧物包括以上含氧物中的任一種,C"化合物包括以上Q+化合物中的任一種,氬解催化劑包括以上氬解催化劑中的任一種,水相重整催化劑包括以上水相重整催化劑中的任一種,縮合催化劑包括以上縮合催化劑中的任一種,并且,脫氧催化劑包括以上脫氧催化劑中的任一種。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,氫解催化劑、水相重整催化劑、脫氧催化劑和縮合催化劑中的一種或多種在原子上是相同的。本發(fā)明的另一方面是制備C"化合物的方法,所述方法包括以下過程或步驟在含水液相和/或汽相中提供含有d+Ow烴的含氧物,和,在液相和/或汽相中使含氧物在縮合催化劑存在下、于縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備C"化合物,其中CV化合物包括Ch醇、Ct+酮、cv烷、Ct+烯、Cs+環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基及其混合物。在制備C4+化合物的方法的另一個示例性實施方案中,含氧物包括以上含氧物中的任一種,C4+化合物包括以上Q+化合物中的任一種,縮合催化劑包括以上縮合催化劑中的任一種,并且,脫氧催化劑包括以上脫氧催化劑中的任一種。本發(fā)明的另一方面是包括通過以上方法中的任一種制備的一種或多種C"化合物的組合物。在組合物的一個示例性實施方案中,組合物包括苯、曱苯、二甲苯、乙基苯、對二曱苯、間二曱苯、鄰二甲苯、Q芳族化合物、其異構(gòu)體、或其混合物。示例性實施方案的附圖簡述圖1是說明與本發(fā)明相關(guān)的多種制備途徑的流程圖。圖2說明允許諸如糖的碳水化合物被轉(zhuǎn)化為非氧化烴的可能的化學路徑。圖3是對涉及山梨醇脫氧為含氧物和APR氫的多種反應(yīng)途徑的說明。圖4是對沿用于在IO(TC和400。C下將丙酮轉(zhuǎn)化為2-曱基戊烷的反應(yīng)途徑的熱力學平衡的說明。圖5是說明與中間反應(yīng)產(chǎn)物和2摩爾丙酮與3摩爾氫氣形成1摩爾2-曱基戊烷和2摩爾水的反應(yīng)的總轉(zhuǎn)化率相關(guān)的平衡常數(shù)的圖。圖6是說明被配置為允許氬氣、含氧物和氧化烴循環(huán)的反應(yīng)器系統(tǒng)的流程圖。圖7是說明被配置為允許使用空氣或油作為溫度控制元件的反應(yīng)器系統(tǒng)的流程圖。圖8是說明用于本發(fā)明的反應(yīng)器系統(tǒng)的流程圖。圖9是說明使用兩個反應(yīng)器的反應(yīng)器系統(tǒng)的流程圖。圖IO是說明使用兩個原料管線(feedstockline)的反應(yīng)器系統(tǒng)的流程圖。圖11是可用于實施本發(fā)明的反應(yīng)器的說明。圖12是說明由甘油制備的單含氧物的碳分布的圖。圖13是說明反應(yīng)器在用于從氧化烴的原料制備化合物時的軸向溫度曲線的圖。圖14是說明作為來自含氧物原料流到CV化合物的轉(zhuǎn)化的含氧物而離開的進料碳(feedcarbon)的百分比隨時間的函數(shù)的圖。圖15是說明作為來自含氧物原料流的轉(zhuǎn)化的Cs+烴而離開的進料碳的百分比隨時間的函數(shù)的圖。圖16是說明作為來自含氧物原料流的轉(zhuǎn)化的C5+芳烴而離開的進料碳的百分比隨時間的函數(shù)的圖。圖17是顯示鏈烷烴和芳香化合物的總重量百分比的圖,所述鏈烷烴和芳香化合物得自蔗糖和木糖的原料流的轉(zhuǎn)化。圖18是說明得自從山梨醇生產(chǎn)汽油的Q+烴的熱值作為進料的熱值的百分比的圖。圖19是說明作為來自從山梨醇生產(chǎn)汽油的芳烴而重新利用的碳的百分比的圖,以存在于進料中的碳的百分比顯示。示例性實施方案的詳細描述存在對新的生物燃料并且尤其是能夠用于目前的基礎(chǔ)設(shè)施而無需特別的改變的生物燃料的需求,所述目前的基礎(chǔ)設(shè)施即相同的分配系統(tǒng)和相同的發(fā)動機。還存在對不依賴于微生物、酶或其他昂貴的和敏感的制造過程的新生物燃料的需求。還存在對將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為具有比乙醇更大量的能含量的烴燃料且作為制造過程的一部分具有較低的能量損耗的工藝的需求。能夠使用催化技術(shù)轉(zhuǎn)化生物質(zhì)的工藝將是特別有利的,這是由于在目前的燃料工業(yè)中它的熟悉性。本發(fā)明涉及用于從諸如糖、糖醇、纖維素制品、木質(zhì)纖維素、半纖維素、糖類及類似物的生物質(zhì)衍生的氧化烴制備烴、酮和醇的方法、反應(yīng)器系統(tǒng)和催化劑。制備的烴和單氧化烴可用于諸如合成汽油、柴油機燃料和/或噴氣式發(fā)動機燃料的燃料產(chǎn)品并且可用作化工原料。本發(fā)明涉及用于從氧化烴制備C4+烷、C"烯、Cs+環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基、Q+醇、(34+酮、及其混合物(本文統(tǒng)稱為"Q+化合物")的方法、反應(yīng)器系統(tǒng)和催化劑。C4+烴具有4至30個碳原子并且可以是支鏈的或直鏈的烷或烯、或未取代的、單取代的或多取代的芳族化合物(芳基)或環(huán)烷。C4+醇和C4+酮可以是環(huán)狀的、支鏈的或直鏈的,并且具有4至30個碳原子??煞蛛x較輕的餾分(主要是C4-C9)用于汽油的用途??煞蛛x中等的餾分例如C7-C14用于噴氣式發(fā)動機燃料,而較重的餾分即C12-C24可被分離用于柴油機的用途。最重的餾分可用作潤滑劑或被裂化以制備另外的汽油和/或柴油機餾分。C"化合物還可發(fā)現(xiàn)作為諸如二曱苯的化工原料的用途,不管是作為中間體或最終產(chǎn)品。一般工藝在圖1中說明。含有具有一個或多個碳原子的水溶性的氧化烴的原料溶液與氫氣經(jīng)脫氧催化劑發(fā)生反應(yīng)以制備含氧物,且然后所述含42氧物在有效《I起制備C4+化合物的縮合反應(yīng)的溫度和壓力條件下經(jīng)縮合催化劑發(fā)生反應(yīng)。氫氣可源自任何源,但優(yōu)選地使用水相重整原位得自或并行得自生物質(zhì)。氫氣和氧化烴還可以用得自所述工藝的循環(huán)的氫氣和氧化烴補充。氧化烴可以是單糖、二糖、多糖、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、糖、糖醇或其他多元醇,或可以得自糖、糠醛、羧酸、酮、或呋喃的氫化,或糖、糖醇、多糖、單糖、二糖或多元醇的氫解。關(guān)于本發(fā)明的一個獨特的方面在于,Ch化合物是使用催化工藝代替微生物、酶、高溫氣化或酯交換方法而得自生物質(zhì)。本發(fā)明還能夠原位產(chǎn)生氫氣而避免了依賴外部氬氣源,所述外部氫氣源例如由天然氣的蒸汽重整或水的電解或熱分解產(chǎn)生的氬氣。本發(fā)明還產(chǎn)生水,所述水可被循環(huán)并用于上游過程或返回至環(huán)境。本發(fā)明還能夠產(chǎn)生不可凝的燃料氣體,目的是在反應(yīng)器系統(tǒng)中提供熱源或為外部過程提供熱源。碳水化合物是地球上最廣泛分布的、天然存在的有機化合物。碳水化合物是在光合作用期間產(chǎn)生的,所述光合作用是其中通過將二氧化碳與水結(jié)合以形成碳水化合物和氧氣而將來自太陽的能量轉(zhuǎn)化為化學能的過程。太陽光6C02+6H20-C6H1206+602來自太陽光的能量通過該過程被儲存為在植物中的碳水化合物的形式的化學能。碳水化合物,尤其是以糖的形式時,是容易被活性物質(zhì)(livingmaterial)氧化而產(chǎn)生能量、二氧化碳和水的高度反應(yīng)性的化合物。植物物質(zhì)將這些碳水化合物儲存為糖、淀粉、高分子纖維素、和/或半纖維素。在碳水化合物的分子結(jié)構(gòu)中氧的存在促進生物系統(tǒng)中糖的反應(yīng)性。乙醇發(fā)酵工藝通過在環(huán)境溫度下形成乙醇而利用了該高度反應(yīng)性的特性。發(fā)酵工藝基本上使高度反應(yīng)性的糖去官能化(de-fimctionalize)而產(chǎn)生部分氧化的烴、乙醇。然而,乙醇在其能量ii方面具有4艮多的缺陷,如以上強調(diào)的。圖2顯示允許諸如糖的碳水化合物被轉(zhuǎn)化為非氧化烴的可能的化學路徑。已知水溶性的碳水化合物通過氫化或氫解與氫氣在催化劑下反應(yīng)而生成多元醇。在歷史上,氫氣是外部地產(chǎn)生,即,從天然氣或通過其他工藝產(chǎn)生,但現(xiàn)在可以按照本發(fā)明通過多元醇的水相重整而原位產(chǎn)生或并行產(chǎn)生。多元醇的水相重整(APR)通過醛的形成(在圖2中顯示)而進行,其中醛與水在催化劑下反應(yīng)形成氫氣、二氧化碳、和較少的多元醇。該多元醇可進一步通過一系列的脫氧反應(yīng)與氫氣在催化劑下反應(yīng)形成醇、酮、或醛物種(species),所述物種能夠經(jīng)歷縮合反應(yīng)形成4交大碳數(shù)的直鏈化合物、支鏈化合物、或環(huán)狀化合物??s合反應(yīng)可以是酸催化的、石威催化的、或酸與堿兩者催化的。所得化合物可以是烴或含有氧的烴,所述烴中的氧可通過與氫氣在催化劑下的反應(yīng)而除去。所得的縮合產(chǎn)物包括C4+醇、C4+酮、C"烷、C4+烯、Cs+環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基、及其混合物。該混合物可被分餾和混合以制備合適的分子的混合物,所述混合物通常用于汽油、噴氣式發(fā)動機燃料、或柴油機液體燃料,或用于工業(yè)過程。去官能化開始于使葡萄糖與氫氣以氫化反應(yīng)或氫解反應(yīng)而發(fā)生反應(yīng),以將環(huán)狀的糖分子轉(zhuǎn)化為其相應(yīng)的直鏈的醇、山梨醇、或低級多元醇,例如甘油、丙二醇、1,2-亞乙基二醇、木糖醇以及其他的醇。如上所示,氫氣可來自任何源,但氫氣優(yōu)選地是通過水相重整原位產(chǎn)生的氫氣或從反應(yīng)器系統(tǒng)循環(huán)的過量氫氣。在水相重整工藝期間,碳水化合物在C-C鍵或C-0鍵斷裂前首先經(jīng)歷脫氫而提供吸附的中間體。C-C鍵隨后的斷裂導致形成CO和H2,且CO然后通過水煤氣變換反應(yīng)與水反應(yīng)形成C02和H2。多種APR方法和4支術(shù)在以下中描述美國專利第6,699,457號;第6,964,757號和6,964,758號;和美國專利申請第11,234,727號(全部是Cortright等人的,并且標題為"Low-TemperatureHydrogenProductionfromOxygenatedHydrocarbons(從氧化烴低溫制備氫氣),,);和美國專利第6,953,873號(Cortright等人的,并且標題為"LowTemperatureHydrocarbonProductionfromOxygenatedHydrocarbons(從氧化烴低溫制備烴)");以及共同擁有的在審的國際專利申請第PCT/US2006/048030號(Cortright等人的,并且標題為"CatalystandMethodsforReformingOxygenatedCompounds(用于重整含氧4匕合物的4崔化劑和方法)"),上述全部在此通過引用并入。術(shù)語"水相重整"和"APR"一般表示生成氫氣和二氧化碳的氧化烴與水的重整,不管該反應(yīng)在氣相中還是在凝聚液相中發(fā)生。"APRH2"—般指通過APR工藝產(chǎn)生的氫氣。所得氧化烴,即山梨醇或甘油、丙二醇、1,2-亞乙基二醇、木糖醇等,通過脫氧反應(yīng)纟皮進一步去官能化而形成含氧物,例如醇、酮、醛、呋喃、二醇、三醇、羥基羧酸和羧酸,以用于后面的縮合反應(yīng)。圖3說明涉及山梨醇脫氧為含氧物和APR氬氣的多種反應(yīng)途徑。通常,不被任何特定的理論所限制,認為脫氧反應(yīng)涉及多種不同反應(yīng)途徑的組合,導致氧從氧化烴中除去而得到具有通式為d+0^的烴分子,反應(yīng)途徑包括但不限于加氫脫氧、順序的脫水-氫化、氫解、氫化和脫水反應(yīng)。然后,通過縮合將制備的含氧物轉(zhuǎn)化為C"化合物。不被任何特定的理論所限制,認為酸性縮合反應(yīng)通常由一系列步驟組成,包括(a)含氧物脫水為烯烴;(b)烯烴的低聚反應(yīng);(c)裂化反應(yīng);(d)較高級烯烴(largerolefin)的環(huán)化形成芳族化合物;(e)鏈烷烴異構(gòu)化;和(f)氪轉(zhuǎn)移反應(yīng)形成鏈烷烴。認為堿性縮合反應(yīng)通常由一系列步驟組成,包括(1)羥醛縮合以形成卩-羥基酮或p-羥基醛;(2)卩-羥基酮或p-羥基醛脫水形成共軛烯酮(conjugatedenone);(3)共輒烯酮氫化形成酮或醛,所述酮或醛可以參與進一步的縮合反應(yīng)或轉(zhuǎn)化形成醇或烴;和(4)羰基氫化為醇,或反之亦然。認為酸堿縮合反應(yīng)通常包括前述酸性和/或堿性反應(yīng)步驟中的任一種。在某些實施方案中,縮合反應(yīng)在典型的縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生。然而,在多個實施方案中,在相較于典型的縮合工藝升高的溫度和/或壓力條件下進行縮合反應(yīng)也可能是更有利的。通常,在升高的條件下進行縮合反應(yīng)導致了限制向縮合產(chǎn)物轉(zhuǎn)化的程度的不利的熱力學。本發(fā)明揭示,采用縮合催化劑并在下述溫度和壓力下進行該反應(yīng)克服了這些限制并且出乎意料地促進了縮合產(chǎn)物向烴、酮和醇的立即轉(zhuǎn)化。依次地,該轉(zhuǎn)化從反應(yīng)中除去縮合產(chǎn)物,從而克服了系統(tǒng)的熱力學限制以允許另外的縮合反應(yīng)發(fā)生。升高的溫度和/或壓力條件還避免了含氧物直接向它們相應(yīng)的烴的過度轉(zhuǎn)化。該工藝還具有額外的益處,允許在單反應(yīng)器中并且在穩(wěn)態(tài)平衡下發(fā)生縮合反應(yīng)、脫氧反應(yīng)和APR反應(yīng)。20對于任何給定的反應(yīng),自由能變化表示正向反應(yīng)的有利性(favorability)。自由能變得越負,越有利于反應(yīng)。因此,與自由能高度率的可能。相反地,與自由能正的變化相關(guān)聯(lián)的反應(yīng)不是有利的并且固有地在反應(yīng)物被轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的程度上受限制。作為例證,圖4顯示與沿用于在IO(TC和40(TC下將丙酮和氫氣轉(zhuǎn)化為Q烴(2-甲基戊烷)和水的反應(yīng)途徑的步驟相關(guān)聯(lián)的自由能變化。用實線顯示得自該途徑中的穩(wěn)定中間體的已知自由能水平。該反應(yīng)途徑中的第一步是兩分子的丙酮形成一分子的雙丙酮醇的羥醛縮合。在低溫(IOO"C)下的反應(yīng)具有-53KJ/摩爾的自由能變化并且是熱力學上有利的,然而在較高溫度(400。C)下的反應(yīng)由于-10KJ/摩爾的自由能變化而是較少有利的。這表示對于該步驟,純的丙酮至雙丙酮醇的最大轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而降低(在100。C于大氣壓下大于99%理論最大轉(zhuǎn)化率,至在400。C于大氣壓下僅15%)。因此,熱力學平衡極限對可以在給定條件下和不存在其他反應(yīng)下產(chǎn)生的雙丙酮醇的量強加了絕對的限制。這在圖5中進一步說明,圖5提供與中間反應(yīng)產(chǎn)物和2摩爾丙酮與3摩爾氫氣形成1摩爾2-甲基戊烷和2摩爾水的反應(yīng)的總轉(zhuǎn)化率相關(guān)的平衡常數(shù)??煽闯?,丙酮向雙丙酮醇的轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)隨著溫度升高而降低。本發(fā)明通過將縮合產(chǎn)物立即轉(zhuǎn)化為提供更有利反應(yīng)環(huán)境的化合物而排除了這個問題。在以上的情況中,通過經(jīng)形成異亞丙基丙酮的脫水反應(yīng)從反應(yīng)混合物中除去雙丙酮醇,可以形成另外的雙丙酮醇。具體地,由丙酮提供異亞丙基丙酮和水的縮合與脫水步驟的組合提供了稍微更有利的反應(yīng)環(huán)境。如圖5中所說明,丙酮向異亞丙基丙酮和水的轉(zhuǎn)化在較高溫度下稍微更有利??偡磻?yīng)系統(tǒng)壓力對反應(yīng)物可形成產(chǎn)物的最大理論程度也具有有益的作用??紤]以上縮合反應(yīng)實例,用純的丙酮進料、在大氣壓下、400。C時丙酮至雙丙酮醇的轉(zhuǎn)化率被限制在15°/。。通過將系統(tǒng)壓力增加至600psi表壓,平衡轉(zhuǎn)化移動,以便在相同溫度下可獲得高達76。/。的轉(zhuǎn)化率。對于相較于反應(yīng)物的摩爾在產(chǎn)物的摩爾數(shù)中顯示凈增加的反應(yīng),系統(tǒng)壓力的增加(所有其他條件保持恒定)將對增加平衡產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率起作用。對于酮至烴的總轉(zhuǎn)化,相較于反應(yīng)物的摩爾,產(chǎn)物的摩爾通常存在凈增加,因此較高的反應(yīng)壓力將導致較高可能性的平衡轉(zhuǎn)化率。關(guān)于以上的熱力學限制,本發(fā)明通過用縮合催化劑和在用向其他下游產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率的增加來抵消縮合產(chǎn)物產(chǎn)量的任何降低的溫度和壓力條件下操作而取得平衡。整個系統(tǒng)的動力學也是更有利的,以便可以連續(xù)地并且以更理想的速率制備產(chǎn)物。對于放大生產(chǎn),在起動后,反應(yīng)器系統(tǒng)可以被過程控制,并且反應(yīng)能夠在穩(wěn)態(tài)平衡下進行。含氧物C4+化合物得自含氧物。如本文使用,"含氧物"一般是指具有1個或多個碳原子和1個與3個之間的氧原子的烴化合物(本文稱為C,+0,.3烴),例如醇、S同、醛、吹喃、羥基羧酸、羧酸、二醇和三醇。優(yōu)選地,含氧物具有1至6個碳原子、或2至6個碳原子、或3至6個碳原子。醇可包括但不限于,伯Ch醇、仲Ci+醇、直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的C,+醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇(butylalcohol)、異丁醇、丁醇(butanol)、戊醇、環(huán)戊醇、己醇、環(huán)己醇、2-曱基環(huán)戊醇(2-methyl-cyclopentanono1)、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、及其異構(gòu)體。酮可包括但不限于,羥基酮、環(huán)酮、二酮、丙酮(acetone)、丙酮(propanone)、2-氧代丙醛、丁酮、丁烷-2,3-二酮、3-羥基丁-2-酮、戊酮、環(huán)戊酮、戊烷-2,3-二酮、戊烷-2,4-二酮、己酮、環(huán)己酮、2-曱基-環(huán)戊酮、庚酮、辛酮、壬酮、癸酮、十一酮、十二酮、曱基乙二醛、丁二酮、戊二酮、己二酮、及其異構(gòu)體。醛可包括但不限于,羥基醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛、十一醛、十二醛、及其異構(gòu)體。羧酸可包括但不限于,曱酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、其異構(gòu)體和衍生物,包括羥基化的衍生物,例如2-羥基丁酸和乳酸。二醇可包括但不限于,1,2-亞乙基二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、十二烷二醇、及其異構(gòu)體。三醇可包括但不限于,甘油、1,1,1三(羥曱基)-乙烷(l,l,ltris(hydroxymethyl)-ethane)(三羥曱基乙烷)、三羥曱基丙烷、己三醇、47及其異構(gòu)體。呋喃和糠醛包括但不限于,呋喃、四氫呋喃、二氫呋喃、2-呋喃曱醇、2-曱基-四氫呋喃、2,5-二曱基-四氫呋喃、2-曱基-呋喃、2-乙基-四氫呋喃、2-乙基呋喃、羥基曱基糠醛、3-羥基四氫呋喃、四氫-3-呋喃醇、2,5-二曱基呋喃、5-羥甲基-2(5H)-呋喃酮、二氫-5-(羥曱基)-2(3H)-呋喃酮、四氫-2-糠酸、二氫-5-(羥曱基)-2(3H)-呋喃酮、四氫糠醇、1-(2=呋喃基)乙醇、羥曱基四氫糠醛、及其異構(gòu)體。含氧物可源自任何源,但優(yōu)選源自生物質(zhì)。如本文使用,術(shù)語"生物質(zhì)"是指但不限于,由植物(例如葉、根、種子和莖)產(chǎn)生的有機材料、和微生物與動物的代謝廢物。生物質(zhì)常見的源包括(l)農(nóng)業(yè)廢物,例如玉米桿、麥稈、種子殼、甘蔗殘余物、甘蔗渣、堅果殼、和來自家畜、家禽和豬的糞便;(2)木材,例如木或樹皮、鋸屑、木材枝椏(timberslash)、和工廠廢料(millscrap);(3)城市廢物,例如廢紙和院子剪才艮(yardclipping);以及(4)能源4乍物,侈'H口白楊、湘卩才對、杉卩牙支草(switchgrass)、苜蓿、prairiebluestream、玉米、大豆、及類似物。該術(shù)i吾還指以上的基本結(jié)構(gòu)單元,即,糖類、木質(zhì)素、纖維素、半纖維素和淀粉、及其他。來自生物質(zhì)的含氧物可通過任何已知的方法制備。這樣的方法包括使用酶或微生物的發(fā)酵工藝、制備Cw。a醇的費-托反應(yīng)、和從油制備醇的熱解技術(shù),及其他。在一個實施方案中,使用催化重整技術(shù)制備含氧物,例^口由VirentEnergySystems,Inc.(Madison,Wisconsin)開發(fā)的BioFormingTM技術(shù)。氧化烴在一個實施方案中,含氧物得自氧化烴的催化重整。氧化烴可以是具有一個或多個碳原子和至少一個氧原子的任何水溶性的氧化烴(本文稱為C,+0,+烴)。優(yōu)選地,氧化烴具有2至12個碳原子(Cw20,-u烴),并且更優(yōu)選2至6個碳原子(C^O,-6烴)。氧化烴還可以具有從0.5:1至1.5:1的范圍的氧與碳的比例,包括0.75:1.0、1.0:1.0、1.25:1.0、1.5:1.0的比例、以及之間的其他比例。在一個實例中,氧化烴具有1:1的氧與碳的比例。優(yōu)選的水溶性的氧化烴的非限制性的實例包括單糖、二糖、多糖、糖、糖醇、醛醇、乙二醇、乙二酮、乙酸、丙醇、丙二醇、丙酸、甘油、甘油醛、二羥基丙g同、乳酸、丙酮酸、丙二酸、丁二醇、丁酸、丁醛糖、酒石酸(tautaricadd)、戊醛糖、己醛糖、丁酮糖、戊酮糖、己酮糖、糖醇、半纖維素、纖維素衍生物、木質(zhì)纖維素衍生物、淀粉、多元醇及類似物。優(yōu)選地,氧化烴包括糖、糖醇、糖類和其他多元醇。更優(yōu)選地,氧化烴是糖,例如葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、甘露糖或木糖;或是糖醇,例如阿糖醇、赤蘚醇、甘油、異麥芽糖、乳糖醇、馬里醇、甘露糖醇、山梨醇、木糖醇、核糖醇或甘醇。氧化烴還指并且包括得自前述中的任一種的氫化或氫解的醇。在某些實施方案中,將起始的氧化烴轉(zhuǎn)化為能夠更容易地被轉(zhuǎn)化為所需含氧物(例如,伯醇、仲醇、叔醇或多元醇)的另一種氧化烴的形式,可能是優(yōu)選的。例如,某些糖可能不如它們相應(yīng)的糖醇衍生物那樣有效地轉(zhuǎn)化為含氧物。因此,將諸如糖、糠醛、羧酸、酮或呋喃的起始物料例如通過氫化轉(zhuǎn)化為其相應(yīng)的醇衍生物、或例如通過氫解轉(zhuǎn)化為較小的醇分子,可能是所期望的。已知多種工藝用于將糖、糠醛、羧酸、酮和呋喃氫化為其相應(yīng)的醇形式,包括由以下公開的工藝B.S.Kwak等人(WO2006/093364A1和WO2005/021475Al),涉及通過氫化在釕催化劑下由單糖制備糖醇(sugaralditol);和Elliot等人(美國專利第6,253,797號和第6,570,043號),公開了使用超過75%金紅石型二氧化鈦載體上的不含鎳和錸的釕催化劑將糖轉(zhuǎn)化為糖醇,全部在此通過引用引入。以下文獻描述了其他合適的釕催化劑Arndt等人,出版的美國專利申請第2006/0009661號(2003年12月3日提交);和Arena,美國專利第4,380,679號(1982年4月12日提交)、第4,380,680號(1982年5月21日提交)、第4,503,274號(1983年8月8日提交)、第4,382,150號(1982年1月19日提交)、和第4,487,980號(1983年4月29日提交),全部在此通過引用并入。氫化催化劑通常包括單獨的或連同諸如W、Mo、Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、B、P、Bi、及其合金或組合的助催化劑一起的Cu、Re、Ni、Fe、Co、Ru、Pd、Rh、Pt、Os、Ir、及其合金或組合。氬化催化劑還可包括以下進一步描述的載體中的任一種,并且取決于催化劑的所需官能度。其他有效的氫催化劑物質(zhì)包括載體上的鎳或用錸改性的釕。通常,氬化反應(yīng)在約80。C至250。C之間的氫化溫度和約100psig至2000psig的范圍內(nèi)的氬化壓力下進行。用于該反應(yīng)的氫氣可包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2或其組合。氫化催化劑還可包括載體上的VIII族金屬催化劑和諸如海綿鎳催化劑的金屬海綿材料?;罨暮>d鎳催化劑(例如,阮內(nèi)鎳)是對多種氫化反應(yīng)有效的眾所周知的材料種類。一種海綿鎳催化劑是從ActivatedMetalsandChemicals,Inc.,Sevierville,Term可得的A7063型催化劑。A7063型催化劑是鉬促進的催化劑,通常含有約1.5%的鉬和85%的鎳。使用海綿鎳催化劑與含有木糖和右旋糖的原料由M.L.Cunningham等人在1999年9月9日提交的、在此通過引用并入的U.S.6,498,248中描述。使用阮內(nèi)鎳催化劑與水解的玉米淀粉還在1986年6月4日提交的并在此通過引用并入的U.S.4,694,113中描述。制備合適的阮內(nèi)鎳氫化催化劑由A.Yoshino等人在2003年11月7曰提交的、在此通過引用并入的出版的美國專利申請第2004/0143024中描述??梢酝ㄟ^用例如含有約25wt.。/。氬氧化鈉的堿性水溶液來處理約為相等重量份的鎳和鋁的合金而制備阮內(nèi)鎳催化劑。鋁被堿性水溶液選擇性地溶解,留下具有海綿構(gòu)造并且主要由鎳組成、含有少量鋁的顆粒。諸如鉬或鉻的助催化劑金屬也可以以使得約1wt.%-2wt.Q/。保留在海綿鎳催化劑中的量被包含在最初的合金中。在另一個實施方案中,通過用亞硝酰硝酸釕(III)、亞硝酰硝酸釕(III)、或氯化釕(III)的水溶液浸漬合適的載體材料以形成固體,然后使該固體在旋轉(zhuǎn)球爐(rotaryballoven)中于120°C下干燥13小時(殘余水含量按重量計少于1%)來制備氫化催化劑。然后使該固體在旋轉(zhuǎn)球爐中于300°C(未煅燒的)或400°C(煅燒的)下在氫氣流中在大氣壓下還原4小時。在冷卻和用氮氣使其成惰性后,催化劑可接著通過經(jīng)過氮氣中5%體積的氧氣120分鐘的時間而被鈍化。在又一個實施方案中,使用含有鎳-錸催化劑或鴒改性的鎳催化劑的催化劑進行氫化反應(yīng)。合適的氫化催化劑的一個實例是碳載鎳-錸催化劑組合物,其由Werpy等人在2003年9月30日提交的并在此通過引用并入的U.S.7,038,094中公開。在其他實施方案中,將諸如糖、糖醇或其他多元醇的起始氧化烴轉(zhuǎn)化為能夠例如通過氫解更容易地被轉(zhuǎn)化為所期望的含氧物的較小的分子,也可能是所期望的。這樣的較小的分子可包括具有比起始的(originating)氧化烴更少的碳原子的伯醇、仲醇、叔醇或多元醇。用于這樣的氫解反應(yīng)的多種工藝是已知的,包括由以下公開的工藝Werpy等人,美國專利第6,479,713號(2001年10月23日提交)、第6,677,385號(2002年8月6日提交)、第6,6841,085號(2001年10月23日提交)和第7,083,094號(2003年9月30日提交),全部在此通過引用并入并且描述了使用含有錸的多金屬催化劑將5個和6個碳的糖和糖醇氫解為丙二醇、1,2-亞乙基二醇和甘油。其他系統(tǒng)包括由Arena在美國專利第4,401,823號(1981年5月18提交)中和美國專利第4,496,780號(1983年6月22日提交)中描述的系統(tǒng),每個在此通過引用并入,美國專利第4,401,823號涉及使用含有過渡金屬(例如鉻、鉬、鴒、錸、錳、銅、隔)或VIII族金屬(例如鐵、鈷、鎳、鉑、4巴、銠、釕、銥和鋨)的碳質(zhì)焦化聚合物催化劑以從諸如糖和糖醇的多羥基化合物制備醇、酸、酮和酯,美國專利第4,496,780號涉及使用具有在固體載體上的VIII族貴金屬與堿土金屬氧化物的催化劑系統(tǒng)從碳水化合物制備甘油、1,2-亞乙基二醇和1,2-丙二醇。另一個系統(tǒng)包括由Dubeck等人在美國專利第4,476,331號(1983年9月6日提交)中描述的系統(tǒng),其涉及使用硫化物改性的釕催化劑從諸如山梨醇的較高級的多元醇制備1,2-亞乙基二醇和丙二醇,該專利也通過引用并入。其他系統(tǒng)包括由Saxena等人描述的系統(tǒng),"EffectofCatalystConstituentson(Ni,MoandCu)/Kieselguhr-CatalyzedSucroseHydrogenolysisCf崔4匕劑成分只十(Ni、Mo和Cu)/硅藻土催化的蔗糖氫解的作用)",Ind.Eng.Chem.Res.44,1466-1473(2005),所述系統(tǒng)描述了使用在硅藻土載體上的Ni、W和Cu,在此通過引用并入。在一個實施方案中,氳解催化劑包括單獨的或連同諸如Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、Bi、B、O及其合金或組合的助催化劑一起的Cr、Mo、W、Re、Mn、Cu、Cd、Fe、Co、Ni、Pt、Pd、Rh、Ru、Ir、或Os、及其合金或組合。其他有效的氫解催化劑材料可包括與堿土金屬氧化物結(jié)合的上述金屬,或附著于諸如硅藻土的催化活性的載體或以下進一步描述的載體中的任一種的上述金屬。常,氫解反應(yīng)在至少110°C,或在ll(TC與300。C之間,或在H0。C與240°C之間的溫度下進行。該反應(yīng)還應(yīng)當在堿性條件下,優(yōu)選地在pH為約8至約13,或在pH為約IO至約12下進行。該反應(yīng)還應(yīng)當在約10psig和2400psig之間,或在約250psig和2000psig之間,或在約700psig和1600psig之間的壓力下進行。在反應(yīng)中使用的氫氣可包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2或其組合。含氧物的制備通過使含有水和水溶性氧化烴的原料水溶液與氫氣在催化材料下反應(yīng)以制備所需含氧物來制備含氧物。優(yōu)選地,氫氣是使用水相重整原位產(chǎn)生的(原位產(chǎn)生的H2或APRH2),或是APRHs、外部112或循環(huán)112的組合,或僅僅為外部H2或循環(huán)H2。術(shù)語"外部H2,,是指并非源自原料溶液而是從外部來源被添加到反應(yīng)器系統(tǒng)中的氬氣。術(shù)語"循環(huán)H2"是指源自原料溶液且被收集并然后被循環(huán)回到反應(yīng)器系統(tǒng)中以進一步使用的未耗盡的氫氣。外部H2和循環(huán)H2還可以共同地或單獨地被稱為"補充的H2,,。通常,添加補充的H2可以是為了補充APR氫氣的目的,或者替代APR氫氣制備步驟的夾雜物,或者增加系統(tǒng)中的反應(yīng)壓力,或者增加氫氣與碳和/或氧氣的摩爾比以便提高諸如酮和醇的某些反應(yīng)產(chǎn)物種類的生產(chǎn)收率。在利用APRH2的工藝中,含氧物通過以下過程制備使含有水和水溶性氧化烴的原料水溶液的一部分在APR催化劑存在下、于重整溫度和重整壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備APRH2,和使APRH2(和循環(huán)H2和/或外部H2)與原料溶液的一部分在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備所需含氧物。在利用循環(huán)H2或外部H2作為氬源的系統(tǒng)中,含氧物僅通過使循環(huán)H2和/或外部H2與原料溶液在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生催化反應(yīng)而制備。在以上的每一個中,含氧物還可包括循環(huán)的含氧物(循環(huán)的d+Ow烴)。除非另外說明,對APR催化劑和脫氧催化劑的任何討論均為合適的催化材料的非限制性的實例。優(yōu)選地,脫氧催化劑是具有能夠催化氫氣與氧化烴之間的反應(yīng)以從氧化烴中除去氧原子中的一個或多個以制備醇、S同、醛、呋喃、羧酸、羥基羧酸、二醇和三醇的一種或多種材料的多相催化劑。通常,所述材料將附著于載體并且可包括但不限于,Cu、Re、Fe、Ru、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、W、Os、Mo、Ag、Au、其合金及組合。脫氧催化劑可包括單獨的這些元素或與以下組合的這些元素一種或多種Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl及其組合。在一個實施方案中,脫氧催化劑包括Pt、Ru、Cu、Re、Co、Fe、Ni、W或Mo。在又一個實施方案中,脫氧催化劑包括Fe或Re以及選自Ir、Ni、Pd、P、Rh和Ru的至少一種過渡金屬。在另一個實施方案中,所述催化劑包括Fe、Re和至少Cu或一種VIIIB族過渡金屬。所述載體可以是以下進一步描述的載體中的任一種,包括氮化物、碳、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化釩、鈰土、氧化鋅、氧化鉻、氮化硼、雜多酸、硅藻土、羥基磷灰石、及其混合物。脫氧催化劑還可以與APR催化劑或縮合催化劑在原子上是相同的。脫氧催化劑還可以是雙官能催化劑。例如,酸性載體(例如,具有低等電點的載體)能夠催化含氧化合物的脫水反應(yīng),然后是在H2存在下、在金屬催化劑部位上的氫化反應(yīng),再次導致不與氧原子鍵合的碳原子。雙官能脫水/氫化途徑消耗H2并導致隨后形成多種多元醇、二醇、酮、醛、醇和環(huán)醚,諸如呋喃和吡喃。催化劑實例包括鴒酸化氧化鋯、二氧化鈦氧化鋯、硫酸化氧化鋯、酸性氧化鋁、二氧化硅-氧化鋁、沸石和雜多酸載體。雜多酸是一種固相酸,由如下的物種來示例H3+xPMo12.xVxO40、H4SiW1204。、H3PW^O40和H6P2W18062。雜多酸是具有良好界定的局部結(jié)構(gòu)的固相酸,最常見的局部結(jié)構(gòu)是基于鴒的Keggin結(jié)構(gòu)。第一元素(即,Cu、Re、Fe、Ru、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、W、Os、Mo、Ag、Au、其合金及組合)在碳上的負載在0.25wt。/。至25wt。/o的范圍內(nèi),且其之間以0.10%和0.05°/。的重量百分比增力口,例如1.00%、1.10%、531.15%、2.00%、2.50%、5.00%、10.00%、12.50%、15.00%與20.00%。第二元素(即,Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl、及其組合)的優(yōu)選的原子比在0.25比1至10比1的范圍內(nèi),包括之間的任何比例,例如0.50比1、1.00比l、2.50比l、5.00比1和7.50比1。如果催化劑附著于載體,那么催化劑與載體的組合為主要成分(primaryelement)的0.25wt。/。至10wt%。為了制備含氧物,氧化烴與水結(jié)合以提供具有有效致使所需反應(yīng)產(chǎn)物形成的濃度的原料水溶液。以摩爾計水與碳的比例優(yōu)選為約0.5:1至約100:1,包括諸如l:l、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、15:1、25:1、50:1、75:1、100:1的比例以及其間的任何比例。原料溶液還可被表征為具有全部溶液的至少l.O重量百分比(wt%)的氧化烴的溶液。例如,該溶液可包含一種或多種氧化烴,且氧化烴在溶液中的總濃度為按重量計至少約1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或更高,包括之間的任何百分比,并且取決于所使用的氧化烴。在一個實施方案中,原料溶液包括、按重量計至少約10%、20%、30%、40%、50%或60%的諸如葡萄糖、果糖、蔗糖或木糖的糖或諸如山梨醇、甘露醇、甘油或木糖醇的糖醇。還包括在上述范圍以外的水與碳的比例和百分比。優(yōu)選地,原料溶液的剩余物(balance)是水。在某些實施方案中,原料溶液主要由水、一種或多種氧化烴和可選擇地本文所述的一種或多種原料改性劑組成,原料改性劑例如》成或石咸的氬氧化物或;威土鹽或酸。原料溶液還可包括從反應(yīng)器系統(tǒng)中循環(huán)的循環(huán)的氧化烴。原料溶液還可包括可忽略量的氫氣,優(yōu)選地小于每摩爾原料約1.5摩爾的氫氣。在優(yōu)選的實施方案中,沒有將氫氣加入到原料溶液中。使原料溶液與氫氣在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力條件下以及有效制備所需含氧物的重時空速下發(fā)生反應(yīng)。所制備的特定含氧物將依賴于多種因素,包括原料溶液、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、水濃度、氫氣濃度、催化劑的反應(yīng)性、以及原料溶液的流速(因為原料溶液的流速影響空速(每單位催化劑每單位時間的反應(yīng)物的質(zhì)量/體積))、氣時空速(GHSV)和重時空速(WHSV)。例如,流速的增加和由此原料暴露于催化劑的時間的減少將限制可能出現(xiàn)的反應(yīng)的程度,因此造成較高水平的二醇和三醇的收率增加,而酮和醇的收率降低。脫氧溫度和脫氧壓力優(yōu)選地被選擇以使原料的至少一部分在反應(yīng)器入口處保持在液相中。然而,公認溫度和壓力條件還可以被選擇以更有利地在汽相中制備所需產(chǎn)物。通常,反應(yīng)應(yīng)該在所提出的反應(yīng)的熱力學是有利的工藝條件下進行。例如,使原料的一部分保持在液相中所需的最小壓力可能將隨著反應(yīng)溫度而變化。溫度升高時,如果需要的話,通常將需要較高的壓力來使原料保持在液相中。使原料保持在液相(即,汽相)中所需的以上的壓力也是合適的操作條件。在凝聚相液態(tài)反應(yīng)中,反應(yīng)器中的壓力必須足以使反應(yīng)物在反應(yīng)器入口處保持在凝聚液相中。對于液相反應(yīng),反應(yīng)溫度可以是從約8(TC至300°C,并且反應(yīng)壓力為從約72psig至1300psig。在一個實施方案中,反應(yīng)溫度在約120。C和300。C之間,或在約200。C和280。C之間,或在約220°C和260。C之間,并且反應(yīng)壓力優(yōu)選地在約72psig和1200psig之間,或在約145psig和1200psig之間,或在約200psig和725psig之間,或在約365psig和700psig之間,或在約600psig和650psig之間。對于汽相反應(yīng),反應(yīng)應(yīng)當在氧化烴的蒸汽壓為至少約0.1大氣壓(并且優(yōu)選高許多)且該反應(yīng)的熱力學是有利的溫度下進行。這個溫度將依賴于所使用的特定的氧化烴化合物而變化,但對于汽相反應(yīng),通常在從約IO(TC至600。C的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,反應(yīng)溫度在約12(TC和約30(TC之間,或在約20(TC和約280。C之間,或在約220。C和約260。C之間。在另一個實施方案中,脫氧溫度在約IO(TC和40(TC之間,或在約120°C和300。C之間,或在約200。C和280。C之間,并且反應(yīng)壓力優(yōu)選地在約72psig和1300psig之間,或在約72psig和1200psig之間,或在約200psig和725psig之間,或在約365psig禾口700psig之間。凝聚液相方法還可以使用增加催化劑系統(tǒng)的活性和/或穩(wěn)定性的改性劑來進行。優(yōu)選地,水和氧化烴在從約1.0至約10.0的合適的pH(包括在其間以0.1和0.05增加的pH值),并且更優(yōu)選地在從約4.0至約10.0的pH下反應(yīng)。通常,以相對于所使用的催化劑系統(tǒng)的總重量的按重量計從約0.1%至約10%變化的量將改性劑添加到原料溶液中,但在此范圍外的量被包括在本發(fā)明內(nèi)。通常,反應(yīng)應(yīng)當在原料溶液經(jīng)過催化劑的停留時間適于產(chǎn)生所需的產(chǎn)物的條件下進行。例如,反應(yīng)的WHSV可為至少約0.1克氧化烴每克催化劑每小時,并且更優(yōu)選地,WHSV為約0.1g/gh至40g/gh,包括約0.25、0.5、0.75、1.0、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40g/gh的WHSV。用于脫氧反應(yīng)的氫氣優(yōu)選原位產(chǎn)生的H2,但還可以是外部或循環(huán)H2。當存在時,外部H2的量優(yōu)選地少量提供。最優(yōu)選地,外部H2的量以提供低于1個氫原子每個氧原子的量而提供,所述氧原子是在接觸脫氧催化劑前,在原料流中的全部氧化烴中的氧原子。例如,外部H2與原料溶液中的全部水溶性的氧化烴之間的摩爾比優(yōu)選地被選擇為提供不大于1個氫原子每氧化烴中的氧原子。原料中的氧化烴與引入原料中的外部H2的摩爾比還優(yōu)選不大于l:l,或更優(yōu)選地最多2:1、3:1、5:1、10:1、20:1或更多(包括4:1、6:1、7:1、8:1、9:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1和19:1)。引入原料中的外部H2的量(摩爾)為在原^h中的氧化烴的總摩爾凄t的0-100%、0-95%、0-90%、0-85%、0-80%、0-75%、0-70%、0-65%、0-60%、0陽55%、0-50%、0隱45%、0-40%、0-35%、0畫30%、0-25%、0-20%、0-15%、0-10%、0-5%、0-2%、或0-1%之間,包括之間的全部區(qū)間。當原料溶液或其任一部分與APR氫氣和外部H2反應(yīng)時,APR氫氣與外部H2的摩爾比為至少1:20、1:15、1:10、1:5、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、5:1、10:1、15:1、20:1及之間的比例(包括4:1、6:1、7:1、8:1、9:1、11:1、12:1、13:1、14:1、15:1、16:1、17:1、18:1和19:1,并且反之亦然)。優(yōu)選地,氧化烴在不顯著有效量的外部H2存在下與H2發(fā)生反應(yīng)。所添加的外部H2(或補充的H2)的量可通過考慮原料溶液中的氧化烴的濃度來計算。優(yōu)選地,所添加的外部H2的量應(yīng)提供小于或等于l.O的在氧化烴中的氧原子與氯原子的摩爾的摩爾比(即,2個氧原子每H2氣體分子)。例如,當原料是由甘油(3個氧原子)組成的水溶液時,添加到原料中的補充的H2的量優(yōu)選不大于約1.5摩爾H2每摩爾甘油(C3H803),并且優(yōu)選不大于約1.25、1.0、0.75、0.50或0.25。通常,所添加的補充的H2的量小于0.75倍,并且更優(yōu)選不大于0.67、0.50、0.33、0.30、0.25、0.20、0.15、0.10、0.05、0,01倍將提供氧原子與氫原子1:1的原子比的全部H2的量(APRH2和外部H2)。在反應(yīng)器中的APRH2的量可通過任何合適的方法來確定或檢測。APRH2可基于作為原料流的組成、催化劑組成和反應(yīng)條件的函數(shù)的產(chǎn)物流的組成來檢測,和原料流中出現(xiàn)的實際反應(yīng)機理無關(guān)。APRH2的量可基于催化劑、反應(yīng)條件(例如,流速、溫度、壓力等)和原料與反應(yīng)產(chǎn)物的含量來計算。例如,原料可在不存在脫氧催化劑下與APR催化劑(例如,柏)接觸而原位產(chǎn)生APRH2和第一反應(yīng)產(chǎn)物流。原料還可以與APR催化劑和脫氧催化劑接觸而產(chǎn)生第二反應(yīng)產(chǎn)物流。通過在可比較的反應(yīng)條件下比較第一反應(yīng)產(chǎn)物流與第二反應(yīng)產(chǎn)物流的組成,可以鑒別APRH2的存在和計算所產(chǎn)生的APRH2的量。例如,相比于原料組分,在反應(yīng)產(chǎn)物中具有較大程度的氫化的含氧化合物的量的增加可以顯示APRH2的存在。原位氫氣的制備本發(fā)明的一個優(yōu)勢在于它允許制備和使用原位產(chǎn)生的H2。APRH2是在水相重整條件下使用水相重整催化劑(APR催化劑)從原料制備的。優(yōu)選地,APR催化劑是能夠在下述條件下催化水與氧化烴形成H2的反應(yīng)的多相催化劑。在一個實施方案中,APR催化劑包括載體和至少一種VIIIB族的金屬,F(xiàn)e、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、其合金及組合。APR催化劑還可包括來自VIIIB族、VIIB族、VIB族、VB族、IVB族、IIB族、IB族、IVA族或VA族金屬的至少一種另外的材料,例如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、其合金及組合。優(yōu)選的VIIB族金屬包括Re、Mn或其組合。優(yōu)選的VIB族金屬包括Cr、Mo、W或其組合。優(yōu)選的VIIIB族金屬包括Pt、Rh、Ru、Pd、Ni或其組合。載體可包括下述催化劑載體中的任一種,取決于催化劑系統(tǒng)所需的活性。APR催化劑還可與脫氧催化劑或縮合催化劑在原子上是相同的。例如,APR催化劑和脫氧催化劑可包括與Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、其合金及組合成合金或混合的Pt。APR催化劑和脫氧催化劑還可以包括與Ge、Bi、B、Ni、Sn、Cu、Fe、Rh、Pt、其合金及組合成合金或混4、的Ru。APR催化劑還可以包括與Sn、Ge、Bi、B、Cu、Re、Ru、Fe、其合金及組合成合金或混合的Ni。優(yōu)選的主要的VIIIB族金屬在碳上的負載是在0.25wt。/。至25wt。/。的范圍內(nèi),且之間以0.10%和0.05%的重量百分比增加,例如1.00%、1.10%、1.15%、2.00%、2.50%、5.00%、10.00%、12.50%、15.00%和20.000/0。第二材料的優(yōu)選的原子比在0.25比1至10比1的范圍內(nèi),包括之間的比例,例如0.50比1、1.00比1、2.50比1、5.00比1和7.50比1。優(yōu)選的催化劑組合物進一步通過添加IIIB族的氧化物和有關(guān)的稀土金屬氧化物而獲得。在這種情況下,優(yōu)選的組分是鑭或鈰的氧化物。IIIB族化合物與主要的VIIIB族金屬的優(yōu)選的原子比在0.25比1至10比1的范圍內(nèi),包括之間的比例,例如0.50比1、1.00比1、2.50比1、5.00比1和7.50比1。另一種優(yōu)選的催化劑組合物是含有鉑和錸的組合物。Pt與Re的優(yōu)選的原子比在0.25比1至10比1的范圍內(nèi),包括其間的比例,例如0.50比1、1.00比1、2.50比1、5.00比1和7.00比1。優(yōu)選的Pt的負載在0.25wt%至5.0wto/o的范圍內(nèi),且之間以0.10%和0.05%重量百分比增加,例如0.35%、0.45%、0.75%、1.10%、1.15%、2.00%、2.50%、3.0%和4.0%。優(yōu)選地,APR催化劑與脫氧催化劑具有相同的原子組成(atomicformulation)。催化劑還可以是不同的組成。在這樣的情況下,APR催化劑與脫氧催化劑的優(yōu)選的原子比在5:1至1:5的范圍內(nèi),例如但不限于,4.5:1、4.0:1、3.5:1、3.0:1、2.5:1、2.0:1、1.5:1、1:1、1:1.5、1:2.0、1:2.5、1:3.0、1:3.5、1:4.0、1:4.5、及之間的任意量。與脫氧反應(yīng)類似,溫度和壓力條件優(yōu)選地被選擇以使原料的至少一部分在反應(yīng)器入口處保持在液相中。還可以選擇重整溫度和壓力條件以更有利地在汽相中制備所需產(chǎn)物。通常,APR反應(yīng)應(yīng)當在熱力學是有利的溫度下進行。例如,使原料的一部分保持在液相中所需的最小壓力將隨著反應(yīng)溫度而變化。當溫度增加時,通常將需要較高的壓力來使原料保持在液相中。使原料保持在液相(即,汽相)中所需的任何以上的壓力也是合適的操作壓力。對于汽相反應(yīng),反應(yīng)應(yīng)當在氧化烴化合物的蒸汽壓為至少約0.1大氣壓(并且優(yōu)選高許多)且反應(yīng)的熱力學是有利的重整溫度下進行。溫度將依賴于所使用的特定的氧化烴化合物而變化,但對于在汽相中發(fā)生的反應(yīng),通常在從約100。C至450。C的范圍內(nèi),或從約100。C至300。C的范圍內(nèi)。對于液相反應(yīng),反應(yīng)溫度可以/人約80°C至400°C,并且反應(yīng)壓力從約72psig至1300psig。在一個實施方案中,反應(yīng)溫度在約100。C和40(TC之間,或在約120°C和300。C之間,或在約200。C和280。C之間,或在約150。C和270。C之間。反應(yīng)壓力優(yōu)選地在約72psig和1300psig之間,或在約72psig和1200psig之間,或在約145psig和1200psig之間,或在約200psig和725psig之間,或在約365psig和700psig之間,或在約600psig和650psig之間。凝聚液相方法還可以使用增加APR催化劑系統(tǒng)的活性和/或穩(wěn)定性的改性劑來進行。優(yōu)選地,水和氧化烴在從約1.0至10.0的合適的pH下,或在從約4.0至10.0的pH下反應(yīng),包括之間以0.1和0.05增加的pH值。通常,以相對于所使用的催化劑系統(tǒng)的總重量的按重量計從約0.1%至約10%變化的量將改性劑添加到原料溶液中,但在此范圍外的量被包括在本發(fā)明內(nèi)。還可以將堿鹽或石咸土鹽添加到原料溶液中,以使反應(yīng)產(chǎn)物中的氫氣的比例最優(yōu)化。合適的水溶性的鹽的實例包括選自由堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽或氯化物鹽組成的組的一種或多種。例如,添加堿(堿式)鹽以提供約pH4.0至約pH10.0的pH能夠改善重整反應(yīng)的氫氣選擇性。在下述氬化反應(yīng)中,添加酸性化合物也可以提供增加的至所需反應(yīng)產(chǎn)物的選擇性。優(yōu)選地,水溶性的酸選自由硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物鹽及其混合物組成的組。如果使用酸性改性劑,優(yōu)選地,它應(yīng)當以足以將含水原料流的pH降低至約pH1.0和約pH4.0之間的值的量存在。以這種方式降低原料流的pH可以增加含氧物在最終反應(yīng)產(chǎn)物中的比例。通常,反應(yīng)應(yīng)當在原料溶液經(jīng)過APR催化劑的停留時間適于產(chǎn)生足以與原料溶液的第二部分在脫氧催化劑下發(fā)生反應(yīng)而提供所需含氧物的量的APR氫氣的條件下進行。例如,反應(yīng)的WHSV可以是至少約0.1克氧化烴每克APR催化劑,并且優(yōu)選地在約1.0至40.0克氧化烴每克APR催化劑之間,并且更優(yōu)選地在約0.5至8.0克氧化烴每克APR催化劑之間。對于放大生產(chǎn),在起動后,APR反應(yīng)器系統(tǒng)應(yīng)當被過程控制以便反應(yīng)在穩(wěn)態(tài)平衡下進行??s合步驟然后通過縮合將制備的含氧物轉(zhuǎn)化為C4+化合物。不被任何特定的理論所限制,認為酸性縮合反應(yīng)通常由一系列步驟組成,包括(a)含氧物脫水為烯烴;(b)烯烴的低聚反應(yīng);(c)裂化反應(yīng);(d)較高級烯烴環(huán)化形成芳族化合物;(e)鏈烷烴異構(gòu)化;和(f)氬轉(zhuǎn)移反應(yīng)形成鏈烷烴。認為堿性縮合反應(yīng)通常由一系列步驟組成,包括(l)羥醛縮合以形成卩-羥基酮或p-羥基醛;(2)p-羥基酮或p-羥基醛脫水形成共軛烯酮;(3)共軛烯酮氫化形成酮或醛,所述酮或醛可以參與進一步的縮合反應(yīng)或轉(zhuǎn)化形成醇或烴;和(4)羰基氫化為醇,或反之亦然。認為酸堿縮合反應(yīng)通常包括前述酸性和/或堿性反應(yīng)步驟中的任一種。通過在縮合催化劑存在下的含氧物的縮合發(fā)生Q+化合物的制備??s合催化劑將通常是能夠通過新的碳-碳鍵連接兩種含氧的物種來形成較長鏈的化合物并將所得化合物轉(zhuǎn)化為烴、醇或酮的催化劑,例如酸催化劑、堿催化劑或具有酸官能度和堿官能度兩者的多官能催化劑??s合催化劑可包括但不限于,碳化物、氮化物、氧化鋯、氧化鋁、二氧化硅、硅鋁酸鹽、磷酸鹽、沸石、氧化鈦、氧化鋅、氧化釩、氧化鑭、氧化釔、氧化鈧、氧化鎂、二氧化鈰、氧化鋇、氧化鉤、氫氧化物、雜多酸、無機酸、酸改性樹脂、堿改性樹脂、及其組合??s合催化劑可包括單獨的或與改性劑結(jié)合的以上的催化劑,所述改性劑例如Ce、La、Y、Sc、P、B、Bi、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、及其組合??s合催化劑還可包括諸如以下的金屬以提供金屬官能度Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金及組合??s合催化劑還可以與APR催化劑和/或脫氧催化劑在原子上是相同的??s合催化劑可以是自承的(即,催化劑不需要另一種材料來作為載體),或可以需要適于將催化劑懸浮于反應(yīng)物流中的單獨的載體。一種特別有益的載體是二氧化硅,特別是通過溶膠凝膠合成、沉淀或發(fā)煙(filming)獲得的具有高表面積(大于100平方米每克)的二氧化硅。在另一個實施方案中,特別是當縮合催化劑是粉末時,催化劑系統(tǒng)可包括粘合劑以幫助使催化劑形成所需催化劑形狀??蓱?yīng)用的形成工藝包括擠出、制粒、滴油(oildropping)或其他已知的工藝。還可以將氧化鋅、氧化鋁和膠溶劑混合在一起并擠出以制備成型材料(formedmaterial)。干燥后,將該材料在適于形成催化活性的相的溫度下煅燒,這通常需要超過45(TC的溫度。其他催化劑載體可包括以下進一步詳述的那些。酸催化劑使用酸性催化劑(acidiccatalyst)進行酸性縮合反應(yīng)。酸催化劑可包括但不限于,硅鋁酸鹽(沸石)、磷酸硅鋁(SAPO)、磷酸鋁(ALPO)、無定形硅鋁、氧化鋯、硫酸化氧化鋯、鴒酸化氧化鋯、碳化鴒、碳化鉬、二氧化鈦、酸性氧化鋁、磷酸化氧化鋁、磷酸化二氧化硅、硫酸化碳、磷酸化碳、酸性樹脂、雜多酸、無機酸及其組合。在一個實施方案中,所述寸崔化劑還可包括「文性劑,例如Ce、Y、Sc、La、P、B、Bi、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba及其組合。所述催化劑還可通過添加i者如Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金及組合的金屬以提供金屬官能度和/或添加Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Ir、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P及其組合的硫化物和氧化物來改性。還發(fā)現(xiàn)鎵作為本工藝的助催化劑是特別有益的。酸催化劑可以是均一的、自承的或附著于以下進一步描述的載體中的任一種,包括含有碳、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化釩、鈰土、氮化物、氮化硼、雜多酸、其合金及混合物的載體。Ga、In、Zn、Fe、Mo、Ag、Au、Ni、P、Sc、Y、Ta和鑭系元素也可以交換到沸石上以提供具有活性的沸石催化劑。本文使用的術(shù)語"沸石"不僅指微孔性的晶體硅鋁酸鹽,而且指微孔性的晶體含金屬的硅鋁酸鹽結(jié)構(gòu),例^口石圭鋁ir臾鎵(galloaluminosilicate)和石圭臥臾《家(gallosilicate)??赏ㄟ^諸如Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金及組合的金屬提供金屬官能度。合適的沸石催化劑的實例包括ZSM-5、ZSM-ll、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35和ZSM-48。沸石ZSM-5及其常規(guī)制備描述于美國專利第3,702,886號;Re.29,948(高度硅質(zhì)的ZSM隱5);第4,100,262號和第4,139,600號,全部在此通過引用并入。沸石ZSM-ll及其常規(guī)制備描述于美國專利第3,709,979號中,該專利也在此通過引用并入。沸石ZSM-12及其常規(guī)制備描述于美國專利第3,832,449號中,該專利在此通過引用并入。沸石ZSM-23及其常規(guī)制備描述于美國專利第4,076,842號中,該專利在此通過引用并入。沸石ZSM-35及其常規(guī)制備描述于美國專利第4,016,245號中,該專利在此通過引用并入。ZSM-35的另一種制備描述于美國專利第4,107,195號中,該專利的公開內(nèi)容在此通過引用并入。ZSM-48及其常規(guī)制備由美國專利第4,375,573號教導,該專利在此通過引用并入。沸石催化劑的其他實例描述于美國專利第5,019,663號和美國專利第7,022,888號中,所述專利也在此通過引用并入。如美國專利第7,022,888號中所述,酸催化劑可以是雙官能五硅環(huán)沸石的沸石催化劑,其包括來自Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金及纟且合的組的至少一種金屬元素或來自Ga、In、Zn、Fe、Mo、Au、Ag、Y、Sc、Ni、P、Ta、鑭系元素及其組合的組的改性劑。優(yōu)選地,沸石具有強酸性部位和脫氫部位,并且可以在低于500。C的溫度下與含有氧化烴的反應(yīng)物流一起^f吏用。雙官能五>5圭環(huán)沸石的沸石可具有由大量5元氧環(huán)(即,五硅環(huán)沸石的環(huán))組成的ZSM-5、ZSM-8或ZSM-ll型晶體結(jié)構(gòu)。具有ZSM-5型結(jié)構(gòu)的沸石是特別優(yōu)選的催化劑。優(yōu)選地,雙官能五硅環(huán)沸石的沸石催化劑是Ga和/或In改性的ZSM-5型沸石,例如Ga和/或In浸漬的H-ZSM-5、Ga和/或In交換的H-ZSM-5、ZSM-5型結(jié)構(gòu)的H-硅酸鎵和ZSM-5型結(jié)構(gòu)的H-硅鋁酸鎵。雙官能ZSM-5型五硅環(huán)沸石的沸石可包含存在于沸石骨架或晶格中的四面體的鋁和/或鎵以及八面體的鎵或銦。優(yōu)選地,八面體的部位不存在于沸石骨架中但存在于與沐石質(zhì)子酸部位緊密相鄰的沸石通道(zeolitechannel)中,所述質(zhì)子酸部位有助于在沸石中存在四面體的鋁和鎵。認為四面體的或骨架Al和/或鎵是沸石的酸官能的原因,并且認為八面體的或非骨架的Ga和/或In是淬石的脫氫官能的原因。在一個實施方案中,縮合催化劑可以是ZSM-5型雙官能五硅環(huán)沸石的沸石H-硅鋁酸鎵,其具有分別為約10-100和15-150的骨架(四面體)Si/Al和Si/Ga的摩爾比,以及約0.5wt.%-5.0wt。/。的非骨架(八面體)Ga。當這些五硅環(huán)沸石的H-硅鋁酸鎵沸石用作縮合催化劑時,強酸部位的密度可通過骨架Al/Si摩爾比來控制Al/Si的比例越高,強酸部位的密度越高。高度分散的非骨架氧化鎵物種可通過用H2和蒸汽預(yù)處理的沸石的去鎵(degalliation)來獲得。優(yōu)選含有高密度的強酸部位且還在非常接近沸石酸部位處具有高度分散的非骨架氧化鎵物種的沸石。催化劑可以可選擇地包含諸如氧化鋁、二氧化硅或粘土材料的任何粘合劑。催化劑可以不同形狀和尺寸的小球、擠出物和顆粒的形式使用。酸性催化劑可包括一種或多種沸石結(jié)構(gòu),沸石結(jié)構(gòu)包括二氧化硅-氧化鋁的籠狀結(jié)構(gòu)。沸石是具有清晰的孔結(jié)構(gòu)的晶體微孔性材料。沸石包含活性部位,通常為酸性部位,它們可在沸石骨架中產(chǎn)生。能夠修整活性部位的強度和濃度,用于特定的應(yīng)用。用于縮合仲醇與烷的合適的沸石的實例可包括可選擇地用諸如Ga、In、Zn、Mo的陽離子以及這樣的陽離子的混合物改性的硅鋁酸鹽,如例如在美國專利第3,702,886號中所述,該專利在此通過引用并入。如本領(lǐng)域中所公知,特定的一種或多種沸石的結(jié)構(gòu)可被改變以在產(chǎn)物混合物中提供不同量的多種烴物種。取決于沸石催化劑的結(jié)構(gòu),產(chǎn)物混合物可包含多種量的芳烴和環(huán)烴??蛇x擇地,諸如用磷酸鹽、氯化物、二氧化硅及其他酸性氧化物改性63的氧化鋁的固體酸催化劑能夠用于實施本發(fā)明。此外,石危酸化氧化鋯或鴒酸化氧化鋯可提供必要的S臾度。Re和Pt/Re催化劑也可用于促進含氧物縮合為Cs+烴和/或Cs+單含氧物。Re具有足夠的酸性以促進酸催化的縮合。酸度還可以通過添加硫酸鹽或磷酸鹽而被加入到活性碳中。堿催化劑使用堿催化劑進行堿縮合反應(yīng)。堿催化劑至少包括Li、Na、K、Cs、B、Rb、Mg、Ca、Sr、Si、Ba、Al、Zn、Ce、La、Y、Sc、Y、Zr、Ti、水滑石、鋁酸鋅、磷酸鹽、堿處理的硅酸鋁沸石、堿性樹脂(basicresin)、堿性氮化物、其合金或組合。堿催化劑還可包括Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Co、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、Mg、P、Fe及其組合的氧化物。在一個實施方案中,縮合催化劑進一步包括金屬,侈寸^口Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金及組合。優(yōu)選的IA族材料包括Li、Na、K、Cs和Rb。優(yōu)選的IIA族材料包括Mg、Ca、Sr和Ba。優(yōu)選的IIB族材料包括Zn和Cd。優(yōu)選的IIIB族材料包括Y和La。堿性樹脂包括顯示堿性官能度的樹脂,例如Amberlyst。堿催化劑可以是自承的或附著于以下進一步描述的載體中的任一種,所述載體包括含有石灰、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化釩、鈰土、氮化物、氮化硼、雜多酸、其合金及混合物的載體。堿催化劑還可包括沸石和包含諸如Li、Na、K、Cs和Rb的IA族化合物的其他微孔性載體。優(yōu)選地,IA族材料以大于中和載體的酸性特性(acidicnature)所需的量的量存在。這些材料可以-f壬何組合^f吏用,并且還可以與氧化鋁或二氧化硅組合使用。還可以通過添加VIIIB族金屬或Cu、Ga、In、Zn或Sn而提供金屬官能。在一個實施方案中,縮合催化劑得自形成水滑石材料的MgO與A1203的組合。另一種優(yōu)選的材料包含鋁酸鋅尖晶石形式的ZnO和A1203。又一種優(yōu)選的材料是ZnO、Al203和CuO的組合。這些材料中的每一種還可包含由諸如Pd或Pt的VIIIB族金屬提供的另外的金屬官能。在一個實施方案中,堿催化劑是含有Cu、Ni、Zn、V、Zr或其混合物的金屬氧化物。在另一個實施方案中,堿催化劑是含有Pt、Pd、Cu、Ni或其混合物的鋁酸鋅金屬。優(yōu)選的主要的金屬的負載在0.10wt。/。至25wt。/。的范圍內(nèi),且之間以0.10%和0.05%的重量百分比增加,例如1.00%、1.10%、1.15%、2.00%、2.50%、5.00%、10.00%、12.50%、15.00%和20.00%。第二金屬的優(yōu)選的原子比,如果存在的話,在0.25比1至10比1的范圍內(nèi),包括其間的比例,例如0.50比1、1.00比l、2.50比l、5.00比l和7.50比l。酸堿催化劑使用具有酸官能度和堿官能度的多官能催化劑進行酸堿縮合反應(yīng)。酸堿催化劑可包括水滑石、鋁酸鋅、磷酸鹽、Li、Na、K、Cs、B、Rb、Mg、Si、Ca、Sr、Ba、Al、Ce、La、Sc、Y、Zr、Ti、Zn、Cr及其組合。在進一步的實施方案中,酸石威催化劑還可包括來自Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Ir、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P及其組合的組的一種或多種氧化物。酸堿催化劑還可包括由Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金或組合提供的金屬官能度。在一個實施方案中,所述催化劑進一步包括Zn、Cd或磷酸鹽。在一個實施方案中,縮合催化劑是含有Pd、Pt、Cu或Ni的金屬氧化物,并且還更優(yōu)選是含有Mg和Cu、Pt、Pd或Ni的鋁酸鹽或鋯金屬氧化物。酸堿催化劑還可包括與以上金屬中的任一種或多種結(jié)合的羥基磷灰石(HAP)。酸堿催化劑可以是自承的或附著于以下進一步描述的載體中的任一種,所述載體包括含有碳、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈥、氧化釩、鈰土、氮化物、氮化硼、雜多酸、其合金及混合物的載體??s合催化劑還可包括沸石和包含諸如Li、NA、K、Cs和Rb的IA族化合物的其他微孔性載體。優(yōu)選地,IA族材料以小于中和載體的酸性特性所需的量的量存在。還可以通過添加VIIIB族金屬或Cu、Ga、In、Zn或Sn而提供金屬官能。在一個實施方案中,縮合催化劑得自形成水滑石材料的MgO與A1203的組合。另一種優(yōu)選的材料包含MgO和Zr02的組合,或ZnO與A1203的65組合。這些材料中的每一種還可包含由銅或諸如Ni、Pd、Pt、或前述的組合的vniB族金屬提供的另外的金屬官能。如果包含IIB族、VIB族、VIIB族、VIIIB族、IIA族或IVA族金屬,則金屬的負載在0.10wt。/o至10wt。/o的范圍內(nèi),且之間以0.10%和0.05%的重量百分比增加,例如1.00%、1.10%、1.15%、2.00%、2.50%、5.00%和7.50%等。如果包含第二金屬,則該第二金屬的優(yōu)選的原子比在0.25比1至5比1的范圍內(nèi),包括其間的比例,例如0.50比1、1.00比1、2.50比1禾口5.00比1??s合反應(yīng)所制備的特定的C4+化合物將依賴于多種因素,包括但不限于,在反應(yīng)物流中的含氧物的種類、縮合溫度、縮合壓力、催化劑的反應(yīng)性、和反應(yīng)物流的流速(因為反應(yīng)物流的流速影響空速)、GHSV和WHSV。優(yōu)選地,反應(yīng)物流以適于制備所需烴產(chǎn)物的WHSV與縮合催化劑接觸。優(yōu)選地,WHSV為至少約0.1克反應(yīng)物流中的含氧物每小時,更優(yōu)選地,WHSV在約0.1g/gh至40.0g/gh之間,包才舌約l、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35g/gh的WHSV及其之間增加的WHSV。對于凝聚相液態(tài)反應(yīng),反應(yīng)器中的壓力必須足以使反應(yīng)物的至少一部分在反應(yīng)器入口處保持在凝聚液相中。對于汽相反應(yīng),反應(yīng)應(yīng)當在含氧物的蒸汽壓為至少約0.1大氣壓(并且優(yōu)選高許多)且反應(yīng)的熱力學是有利的溫度下進行。縮合溫度將依賴于所使用的特定的含氧物而變化,但對于在汽相中發(fā)生的反應(yīng),通常在從約80。C至500。C的范圍內(nèi),并且更優(yōu)選從約125。C至45(TC的范圍內(nèi)。對于液相反應(yīng),縮合溫度可以從約80。C至500°C,并且縮合壓力從約0psig至1200psig。優(yōu)選地,縮合溫度在約125。C和300。C之間,或在約125。C與250。C之間,或在約250。C和425。C之間。優(yōu)選地,反應(yīng)壓力為至少約0.1大氣壓,或在約0psig和1200psig之間,或在約0psig和1000psig之間,或在約0psig和700psig之間。改變以上的因素以及其他的因素通常將導致C4+化合物的特定組成和收率的改變。例如,改變反應(yīng)系統(tǒng)的溫度和/或壓力、或特定催化劑組成可導致C4+醇和/或C4+酮的形成,而不是Ct+烴的形成。C"烴產(chǎn)物還可包含多種烯烴以及多種大小的烷(通常為支鏈的烷)。取決于所使用的縮合催化劑,烴產(chǎn)物還可以包括芳族化合物和環(huán)烴化合物。C4+烴產(chǎn)物還可包含不希望有的高水平的烯烴,所述烯烴可導致內(nèi)燃機中的結(jié)焦或沉積、或其他不希望有的烴產(chǎn)物。在這樣的情況下,所產(chǎn)生的烴分子可以可選4奪地;故氫化以將酮還原為醇或烴,而醇和不飽和烴可被還原為烷,從而形成具有低水平烯烴、芳族化合物或醇的更期望的烴產(chǎn)物。整理步驟通常為除去剩余的羰基或羥基的氫化反應(yīng)。在這樣的情況下,可使用上述氫化催化劑中的任一種。這樣的催化劑可包括單獨的或與諸如Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、Cu、Bi及其合金的助催化劑一起的以下金屬中的任一種或多種Cu、Ni、Fe、Co、Ru、Pd、Rh、Pt、Ir、Os、其合金或組合,可以在如上所述的載體上從約0.01wt。/。至約20wt。/o的范圍的多種負載而使用。通常,整理步驟在約80。C至250。C之間的整理溫度和在約100psig至2000psig范圍內(nèi)的整理壓力下進行。整理步驟可以在汽相或液相中進行,并且如果必要,可以使用原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2或其組合。諸如水或不期望有的含氧物的濃度的其他因素也可以影響C"化合物的組成和收率,以及縮合催化劑的活性和穩(wěn)定性。在這樣的情況下,該工藝可包括在縮合前除去水的一部分的脫水步驟、或用于除去不期望有的含氧物的分離單元。例如,可以在縮合步驟前安裝諸如分相器、提取器、提純器或蒸餾塔的分離器單元(separatorunit),以便從含有含氧物的反應(yīng)物流中除去水的一部分。還可以安裝分離單元來除去特定含氧物以允許制備含有特定碳范圍內(nèi)的烴的所期望的產(chǎn)物流,或允許用作最終產(chǎn)品或用于其他系統(tǒng)或工藝。C"化合物本發(fā)明的實施導致產(chǎn)生C"烷、Q+烯、Cs+環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基、C"醇、C4+酮及其混合物。C4+烷和C4+烯具有4個至30個碳原子(C4—3。烷和Cu3。烯)并且可以是支鏈或直鏈的烷或烯。C"烷和C"烯還可67以分別包括C4-9、C7_14、C仏24的烷和烯的餾分,且C4-9的餾分涉及汽油,C7—14的餾分涉及噴氣式發(fā)動機燃料,并且C,2.24鎦分涉及柴油機燃料及其他工業(yè)應(yīng)用。多種C4+烷和C4+烯的實例包括但不限于,丁烷、丁烷、戊烷、戊烯、2-曱基丁烷、己烷、己烷、2-曱基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二曱基丁烷、2,3-二曱基丁烷、庚烷、庚烯、辛烷、辛烯、2,2,4-三曱基戊烷、2,3-二曱基己烷、2,3,4-三甲基戊烷,2,3-二曱基戊烷、壬烷、壬烯、癸烷、癸烯、十一烷、十一烯、十二烷、十二烯、十三烷、十三烯、十四烷、十四烯、十五烷、十五烯、十六烷、十六烷、十七烷(heptyldecane)、十七烯(heptyldecene)、十八烷(octyldecane)、十八歸(octyldecene)、十九》克(nonyldecane)、十九烯(nonyldecene)、二十》克、二十烯、二十一;t克(uneicosane)、二十一歸(uneicosene)、二十二烷(doeicosane)、二十二烯(doeicosene)、二十三烷(trieicosane)、二十三烯(trieicosene)、二十四》克(tetraeicosane)、二十四烯(tetraeicosene)及其異構(gòu)體。Cs+環(huán)烷和Q+環(huán)烯具有5個至30個碳原子并且可以是未取代的、單取代的或多取代的。在單取代的和多取代的化合物的情況下,取代基可包括支鏈的Q+烷基、直鏈的C,+烷基、支鏈的C3+亞烷基、直鏈的d+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、苯基或其組合。在一個實施方案中,取代基中的至少一個包括支鏈的Cw2烷基、直鏈的Cw烷基、支鏈的(:3.12亞烷基、直鏈的Cw2亞烷基、直鏈的(:2_12亞烷基、苯基或其組合。在又一個實施方案中,取代基中的至少一個包括支鏈的C^烷基、直鏈的CM烷基、支鏈的Cw亞烷基、直鏈的d-4亞烷基、直鏈的C:4亞烷基、苯基或其組合。所期望的Cs+環(huán)烷和C5+環(huán)烯的實例包括但不限于,環(huán)戊烷、環(huán)戊烯、環(huán)己烷、環(huán)己烯、甲基-環(huán)戊烷、曱基-環(huán)戊烯、乙基-環(huán)戊烷、乙基-環(huán)戊烯、乙基-環(huán)己烷、乙基-環(huán)己烯及其異構(gòu)體。芳基通常由未取代的(苯基)、單取代的或多取代的形式的芳烴組成。在單取代的和多取代的化合物的情況下,取代基可包括支鏈的Q+烷基、直鏈的d+烷基、支鏈的Q+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、苯基或其組合。在一個實施方案中,取代基中的至少一個包括支鏈的Cw2烷基、直鏈的Cw2烷基、支鏈的Cw2亞烷基、直鏈的C2.。亞烷基、苯基或其組合。在又一個實施方案中,取代基中的至少一個包括支鏈的Cw烷基、直鏈的CM烷基、支鏈的C3—4亞烷基、直鏈的C^亞烷基、苯基或其組合。多種芳基的實例包括但不限于,苯、曱苯、二曱苯(二曱基苯)、乙基苯、對二曱苯、間二曱苯、鄰二曱苯、C9芳族化合物。稠合芳基通常由未取代的、單取代的或多取代的形式的雙環(huán)的和多環(huán)的芳烴組成。在單取代的和多取代的化合物的情況下,取代基可包括支鏈的C3+烷基、直鏈的C,+烷基、支鏈的C3+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、苯基或其組合。在另一個實施方案中,取代基中的至少一個包括支鏈的Cw烷基、直鏈的d-4烷基、支鏈的Q—4亞烷基、直鏈的C2-4亞烷基、苯基或其組合。多種稠合芳基的實例包括但不限于,萘、蒽、四氫化萘和十氫化萘、1,2-二氫化茚、茚及其異構(gòu)體。Q+醇還可以是環(huán)狀的、支鏈的或直鏈的,并且具有4個至30個碳原子。通常,C4+醇可以是與式R"-OH相應(yīng)的化合物,其中R'是選自由支鏈的C"烷基、直鏈的C"烷基、支鏈的C"亞烷基、直鏈的C軒亞烷基、取代的Cs+環(huán)烷、未取代的Cs+環(huán)烷、取代的C5+環(huán)烯、未取代的Cs+環(huán)烯、芳基、苯基及其組合組成的組的成員。所期望的C4+醇的實例包括但不限于,丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十六醇、十七醇、十八醇、十九醇、二十醇、二十一醇(uneicosanol)、二十二醇(doeicosanol)、二十三醇(trieicosanol)、二十四醇(tetraeicosanol)及其異構(gòu)體。C4+酮還可以是環(huán)狀的、支鏈的或直鏈的,并且具有4個至30個碳原子。通常,C4+酮可以是與下式相應(yīng)的化合物OR4其中113和114獨立地是選自由支鏈的Cy烷基、直鏈的C,+烷基、支鏈的C3+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、取代的Cs+環(huán)烷、未取代的Cs+環(huán)烷、取代的Q+環(huán)烯、未取代的Cs+環(huán)烯、芳基、苯基及其組合組成的組的成員。所期69望的Q+酮的實例包括但不限于,丁酮、戊酮、己酮、庚酮、辛酮、壬酮、癸酮、十一酮、十二酮、十三酮、十四酮、十五酮、十六酮、十七酮、十八酮、十九酮、二十酮、二十一酮、二十二酮、二十三酮、二十四酮及其異構(gòu)體??煞蛛x以上的較輕的餾分(主要是c4-c9),用于汽油的用途??煞蛛x中等的餾分例如C7-C14,用于噴氣式發(fā)動機燃料,而較重的餾分即C12-C24,可被分離用于柴油的用途。最重的餾分可用作潤滑劑或被裂化以制備另外的汽油和/或柴油餾分。C4+化合物還可發(fā)現(xiàn)作為化工原料的用途,不管是作為中間體還是作為最終產(chǎn)品。例如,芳基曱苯、二曱苯、乙基苯、對二甲苯、間二曱苯、鄰二曱苯可發(fā)現(xiàn)作為用于塑料產(chǎn)品和其他產(chǎn)品的化學中間體的用途。同時,C9芳族化合物和稠合芳基例如萘、蒽、四氫化萘、和十氫化萘,可發(fā)現(xiàn)作為工業(yè)工程中的溶劑的用途。催化劑載體在以上的多個實施方案中,催化劑系統(tǒng)包括適于將催化劑懸浮于原料溶液中的載體。載體應(yīng)當是為選定的催化劑和反應(yīng)條件提供穩(wěn)定的平臺的載體。載體可采取在選定反應(yīng)條件下是穩(wěn)定的并且特別是在含水的原料溶液中是穩(wěn)定的以在所期望的水平起作用的任何形式。這樣的載體包括但不限于,碳、二氧化硅、二氧化硅-氧化鋁、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、鈰土、氧化釩、氮化物、氮化硼、雜多酸、羥基磷灰石、氧化鋅、氧化鉻及其混合物。還可使用納米多孔的(nanoporous)載體,例如沸石、碳納米管或碳富勒烯。一種特別優(yōu)選的催化劑載體是碳,特別是具有相對高的表面積(大于100平方米每克)的碳載體。這樣的碳包括活性炭(粒狀的、粉末狀的或制成丸狀的)、活性炭布、活性炭氈、或活性炭纖維、碳納米管或碳納米角(carbonnanohorn)、碳富勒烯、高表面積碳蜂窩(carbonhoneycomb)、碳泡沫(網(wǎng)狀的碳泡沫)和碳精塊。碳可以通過泥煤、木材、褐煤、煤、椰子殼、橄欖核(olivepit)和油基碳的化學活化或蒸汽活化來制備。另一種優(yōu)選的載體是由椰子制備的粒狀的活性炭。在一個實施方案中,APR催化劑系統(tǒng)和脫氧催化劑系統(tǒng)由碳載Pt組成,且Pt與Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、其合金及組合進一步成合金或混合。另一種優(yōu)選的催化劑載體是氧化鋯。氧化鋯可通過溶膠凝膠工藝或任何其他方法經(jīng)氫氧化鋯從鋯鹽中的沉淀而制備。優(yōu)選地,氧化鋯以結(jié)晶形狀存在并且可包括四方晶相或單斜晶相,所述結(jié)晶形狀是通過在超過400°C的溫度下煅燒母體材料獲得的??杉尤敫男詣┮愿纳蒲趸喌慕Y(jié)構(gòu)性能或催化性能。這樣的改性劑包括但不限于,硫酸鹽、鎢酸鹽(tungstenate)、磷酸鹽、二氧化鈦、二氧化硅、和IIIB族金屬(特別是Ce、La或Y)的氧化物。在一個實施方案中,APR催化劑和脫氧催化劑由主要是四方晶相的二氧化硅改性的氧化鋯負載的Pt組成,且Pt與Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、其合金及組合進一步成合金或混合。又一種優(yōu)選的催化劑載體是二氧化鈦。二氧化鈦可通過溶膠凝膠工藝或任何其他方法經(jīng)從鈦鹽中沉淀而制備。優(yōu)選地,二氧化鈦以結(jié)晶形狀存在并且可包括銳鈦礦晶相和金紅石晶相兩者??杉尤敫男詣┮愿纳贫趸伒慕Y(jié)構(gòu)性能或催化性能。這樣的改性劑包括但不限于,硫酸鹽、二氧化珪和IIIB族金屬(特別是Ce、La或Y)的氧化物。在一個實施方案中,APR催化劑系統(tǒng)和形成含氧物的催化劑系統(tǒng)由主要是金紅石晶相的二氧化鈥負載的Ru組成,且Ru與Ge、Bi、B、Ni、Sn、Cu、Fe、Re、Rh、Pt、其合金及組合進一步成合金或混合。另一種優(yōu)選的催化劑載體是二氧化硅。二氧化硅可以可選4奪地與氧化鋁結(jié)合以形成二氧化硅-氧化鋁材料。在一個實施方案中,APR催化劑系統(tǒng)是二氧化硅-氧化鋁或二氧化硅負載的Pt,且Pt與Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、其合金及組合進一步成合金或混合。在另一個實施方案中,APR催化劑系統(tǒng)是二氧化硅-氧化鋁或二氧化硅負載的Ni,且Ni與Sn、Ge、Bi、Bu、Cu、Re、Ru、Fe、其合金及組合進一步成合金或混合。載體還可以一皮處理或改性以改善其性能。例如,載體可以通過例如表面改性來處理以對諸如氬和羥基的表面部分改性。表面的氫和鞋基能夠引起影響催化效率的局部pH變化。還可以例如通過用硫酸鹽、磷酸鹽、鎢酸鹽、硅烷、鑭系元素、堿性化合物或堿土化合物來處理載體而使載體改性。對于碳載體,可以用蒸汽、氧氣(來自空氣)、無機酸或過氧化氫預(yù)處理石灰以提供更多的表面氧部位(surfaceoxygensite)。優(yōu)選的預(yù)處理是使用氧氣或過氧化氫。預(yù)處理過的碳還可以通過添加IVB族和VB族的氧化物而改性。優(yōu)選使用Ti、V、Zr的氧化物及其混合物。不管是單獨的還是混合在一起的催化劑系統(tǒng)可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常規(guī)方法來制備。這樣的方法包括初濕(incipientwetting)、蒸發(fā)浸漬(evaporativeimpregnation)、化學氣相沉積、洗涂法(wash-coating)、磁控濺射技術(shù)及類似方法。被選擇來制作催化劑的方法對本發(fā)明的功能不是特別關(guān)鍵的,條件是不同的催化劑將產(chǎn)生不同的結(jié)果,取決于諸如總表面積、孔隙率等考慮因素。補充的材料在工藝的多個階段可將補充的材料和組合物("補充物,,)添加到原料溶液中,以便增強反應(yīng)或驅(qū)動反應(yīng)以制備所需反應(yīng)產(chǎn)物。補充物可包括但不限于,酸、鹽和另外的氪氣或原料。這樣的補充物可在接觸相應(yīng)的催化劑之前或接近接觸相應(yīng)的催化劑時被直接添加至原料流中,或者直接添加至用于合適的反應(yīng)的反應(yīng)床。在一個實施方案中,補充物可包括另外的原料溶液,該另外的原料溶液用于提供用于形成含氧物的另外的氧化烴。原料可包括以上列出的任一種或多種氧化烴,包括任一種或多種糖醇、葡萄糖、多元醇、甘油或糖類。例如,補充的材料可包括甘油。在該實施方案中,粗甘油用于起動反應(yīng)和用于產(chǎn)生氫氣,以便避免被來自粗甘油的污染物污染脫氧催化劑。然后,在將原始的原料溶液放置為與脫氧催化劑接觸之前或同時,將純化的甘油加入原料溶液中以增加可用于加工的氧化烴。預(yù)期取決于APR催化劑和脫氧催化劑的特性,可以與用作補充物的粗甘油一起使用相反物(opposite)。在另一個實施方案中,補充物可包括用于縮合反應(yīng)的另外的含氧物。含氧物可包括以上列出的任一種或多種含氧物。例如,補充的材料可包括丙醇。在該實施方案中,可以從甘油原料在并聯(lián)系統(tǒng)中制備丙醇,且然后該丙醇與通過加工山梨醇原料制備的含氧物混合,以便提供最有效地制備含有Cw2烴的組合的產(chǎn)物的反應(yīng)物流。在又一個實施方案中,補充的材料可包括循環(huán)的含氧物和/或在制備工藝期間未完全反應(yīng)的氧化烴。含氧物和氧化烴可包括以上列出的含氧物和氧化烴中的任一種或多種。還在又一個實施方案中,補充的材料可包括^皮加入工藝中的酸和鹽。添加酸性化合物可提供增加的對所需含氧物以及最終C"化合物的選擇性。水溶性的酸可包括但不限于,硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物鹽及其混合物。如果使用可選擇的酸性改性劑,那么優(yōu)選地,酸性改性劑以足以將含水進料流的pH降低至約pH1.0和約pH4.0之間的值的量存在。以這種方式在含氧物形成期間降低進料流的pH可增加用于進一步縮合的二醇、多元醇、酮或醇的比例。反應(yīng)器系統(tǒng)流反應(yīng)器、間歇式反應(yīng)器、半間歇式反應(yīng)器或多系統(tǒng)反應(yīng)器,對于設(shè)計、尺寸、幾何形狀、流速等不進行限制。反應(yīng)器系統(tǒng)還可使用流化催化床系統(tǒng)、搖床系統(tǒng)、固定床系統(tǒng)、移動床系統(tǒng)或以上的組合。優(yōu)選地,本發(fā)明使用連續(xù)流系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)平衡下實施。在連續(xù)流系統(tǒng)中,反應(yīng)器系統(tǒng)至少包括重整床、脫氧床和縮合床,所述重整床適于接收含水的原料溶液以制備氫氣,所述脫氧床適于從氫氣和原料溶液的一部分制備含氧物,所述縮合床從含氧物制備C"化合物。重整床被配置為使汽相或液相中的含水原料溶液與APR催化劑接觸以在反應(yīng)物流中提供氫氣。脫氧床被配置為接收反應(yīng)物流,用于與脫氧催化劑接觸并制備所需含氧物??s合床被配置為接收反應(yīng)物流,用于與縮合催化劑接觸并制備所需C4+化合物。對于不涉及APR氫氣制備步驟的系統(tǒng),可以移除重整床。對于不涉及氫氣或含氧物制備步驟的系統(tǒng),可以移除重整床和脫氧床。因為APR催化劑、脫氧催化劑和縮合催化劑還可以在原子上是相同的,因此催化劑可以作為相同的床存在。對于具有氫化或氫解步驟的系統(tǒng),可以在脫氧床和/或重整床之前放入另外的反應(yīng)床。對于具有整理步驟的系統(tǒng),可以在縮合床之后放入用于進行整理工藝的另外的反應(yīng)床。在制備氫氣和含氧物兩者的系統(tǒng)中,縮合床可以與重整床一起被安置73在相同的反應(yīng)容器中,或者被安置在與具有重整床的第一反應(yīng)容器相通的第二反應(yīng)容器中??s合床可以與重整床或脫氧床一起在相同的反應(yīng)容器中,或者在與具有脫氧床的反應(yīng)容器相通的單獨的反應(yīng)容器中。優(yōu)選地,每個反應(yīng)容器包括適于從反應(yīng)容器中除去產(chǎn)物流的出口。在包括氫化步驟或氬解步驟的系統(tǒng)中,氫化反應(yīng)床或氫解反應(yīng)床可以與重整床或脫氧床一起在相同的反應(yīng)容器中,或者在與具有重整床和/或脫氧床的反應(yīng)容器相通的單獨的反應(yīng)容器中。對于具有整理步驟的系統(tǒng),整理反應(yīng)床可以與縮合床一起在相同的反應(yīng)容器中,或者在與具有縮合床的反應(yīng)容器相通的單獨的反應(yīng)容器中。反應(yīng)器系統(tǒng)還可以包括另外的出口以允許除去反應(yīng)物流的各部分,以使反應(yīng)進一步進行至或?qū)⒎磻?yīng)指引至所期望的反應(yīng)產(chǎn)物,并且允許反應(yīng)副產(chǎn)物的收集和循環(huán)以用于系統(tǒng)的其他部分。反應(yīng)器系統(tǒng)還可包括另外的入口以允許引入補充的材料,以使反應(yīng)進一步進行至或?qū)⒎磻?yīng)指引至所期望的反應(yīng)產(chǎn)物,并且允許反應(yīng)副產(chǎn)物的循環(huán)以用于重整工藝。例如,系統(tǒng)可被設(shè)計成使得經(jīng)過APR催化劑產(chǎn)生了過量的氬氣,且過量的氫氣的一部分被移除并被再引入到工藝中的下游以補充含氧物在縮合催化劑下的反應(yīng)或補充縮合產(chǎn)物的整理而到達所期望的Ct+化合物??蛇x擇地,系統(tǒng)可被設(shè)計成使得經(jīng)過APR催化劑產(chǎn)生了過量的氫氣,且過量的氫氣的一部分被移除并被用于其他上游過程,所述上游過程例如原料預(yù)處理過程和氫化反應(yīng)或氫解反應(yīng)。反應(yīng)器系統(tǒng)還可以包括允許將反應(yīng)物流分離為不同的組分的元件,所述不同的組分可在不同的反應(yīng)方案中發(fā)現(xiàn)用途或發(fā)現(xiàn)僅促進所期望的反應(yīng)的用途。例如,可以在縮合步驟前安裝諸如分相器、提取器、提純器或蒸餾塔的分離器單元以從反應(yīng)物流中除去水,目的是使縮合反應(yīng)進行而有利于制備烴。還可以安裝分離單元來除去特定含氧物以允許制備含有特定碳范圍內(nèi)的烴的所期望的產(chǎn)物流,或允許用作最終產(chǎn)品或用于其他系統(tǒng)或工藝。在一個實施方案中,反應(yīng)系統(tǒng)被配置成使得含水的原料溶液的流向被確定以保證與原位產(chǎn)生的H2的最大相互作用。反應(yīng)器可被設(shè)計成使得反應(yīng)74物流相對于引力平面(gravitationalplane)平流、直流或斜流以侵—使系統(tǒng)的效率最大化。在反應(yīng)物流相對于引力平面直流或斜流的系統(tǒng)中,所述流可以逆重力流動(上流系統(tǒng))、順重力流動(下流系統(tǒng))、或兩者結(jié)合。在一個優(yōu)選的實施方案中,APR反應(yīng)容器和/或脫氧反應(yīng)容器被設(shè)計為上流系統(tǒng),而縮合反應(yīng)容器被設(shè)計為下流系統(tǒng)。在該實施方案中,原料溶液首先與含有APR催化劑的重整床接觸以制備原位產(chǎn)生的H2。由于反應(yīng)器的構(gòu)型,APRH2能夠接著在某些條件下以大于或等于原料溶液的速率滲透過含有脫氧催化劑的第二反應(yīng)床,以使原料溶液與H2和脫氧催化劑的相互作用最大化。然后使所得反應(yīng)物流流入用于加工的下流構(gòu)型的縮合反應(yīng)器中。如果APR催化劑和脫氧催化劑在單個室中,那么APR催化劑和脫氧催化劑可被放置為堆疊構(gòu)型,以允許原料溶液首先與APR催化劑接觸,并然后與脫氧催化劑接觸,或者與一系列脫氧催化劑接觸,這取決于所期望的反應(yīng)產(chǎn)物。取決于所使用的特定的流動機理,一種或多種APR催化劑和脫氧催化劑的反應(yīng)床還可以被并排放置。在任一種情況下,原料溶液可經(jīng)一個或多個入口被引入反應(yīng)容器中,且然后被指引經(jīng)過用于加工的催化劑。在另一個實施方案中,原料溶液被指引經(jīng)過APR催化劑以制備APRH2,且然后APRH2和剩余的原料溶液兩者被指引經(jīng)過一種或多種脫氧催化劑以制備所期望的含氧物。在平行構(gòu)型中,原料溶液可被分離,以將原料溶液的第一部分指引至制備APRH2的重整床,并將第二部分指引至使用原位產(chǎn)生的APRH2制備所期望的含氧物的脫氧床??蛇x擇地,反應(yīng)器可被配置為提供兩種單獨的原料溶液的使用,且第一原料溶液被指引至APR反應(yīng)容器,并且第二原料溶液被指引至脫氧反應(yīng)容器。在連續(xù)構(gòu)型(sequentialconfiguration)中,反應(yīng)器可被設(shè)計成使得原料溶液流經(jīng)APR反應(yīng)容器并流入脫氧反應(yīng)容器。在使用組合的APR/脫氧催化劑的實施方案中,APRH2和含氧物的產(chǎn)生同時出現(xiàn)。在這些系統(tǒng)中的任一種中,因為APRH2是原位制備的,所以壓力是通過泵送機理提供的,所述泵送機理還驅(qū)動原剩-;容液經(jīng)過反應(yīng)器室(reactorchamber)。圖6是說明用于實施本發(fā)明的一種潛在的反應(yīng)器系統(tǒng)的工藝圖。氧化烴1(有或沒有水)的進料流與循環(huán)水和循環(huán)的含氧物的流在2混合,以提供含水的原料溶液3。然后原料溶液3在預(yù)處理步驟4被氫化以提供更易于轉(zhuǎn)化為所期望的含氧物的原料溶液5。用于氫化步驟的H2可得自外部源22或如以下步驟13-21中所說明的自系統(tǒng)中循環(huán)的氫氣。原料溶液5在包含APR催化劑和脫氧催化劑的反應(yīng)容器8中發(fā)生反應(yīng)以制備含有水、H2、二氧化碳、烴和含氧物的產(chǎn)物流7。然后,在8除去產(chǎn)物流7中的水以提供含有含氧物、氬氣、二氧化碳和烴的產(chǎn)物流10。然后來自脫水步驟8的水在9和15被循環(huán)以在2與氧化烴流混合。然后產(chǎn)物流10通過包含縮合催化劑的反應(yīng)容器11以制備含有C"化合物、水、H2和二氧化碳的產(chǎn)物流12。然后產(chǎn)物流12通過三相分離器13,以將不可凝的氣體16(即,氬氣、二氧化碳、甲烷、乙烷和丙烷)與含有CV化合物和水15的烴產(chǎn)物流14分離開。來自分離器的水15可以被循環(huán)或者從系統(tǒng)中排出。不可凝的氣體流16可以通過分離單元17以提供純化的H2流19和含有二氧化石友、甲烷、乙烷、丙烷和一些氬氣的殘液流18。然后可以使純化的Hzl9在20從系統(tǒng)中排出或通過循環(huán)壓縮機21以提供循環(huán)的氬氣流23。在圖7中說明的另一個優(yōu)選的反應(yīng)器系統(tǒng)中,提供用于將所期望的原料溶液轉(zhuǎn)化為Cn化合物的第一反應(yīng)器系統(tǒng)。將原料溶液儲存在罐1中并然后通過進料管線2進入進料泵(chargepump)3。進料泵3將原料溶液的壓力增加至所期望的反應(yīng)壓力,例如600psi,并且然后通過管線4將溶液排放至電預(yù)熱器5中,電預(yù)熱器5將進料加熱至所期望的入口溫度。然后加熱的溶液6進入基本上具有管中管構(gòu)型(tube-within-tubeconfiguration)(管7在管8中)的反應(yīng)器的處理端(processside)。取決于反應(yīng)器的壓力和若干階段操作的溫度,流經(jīng)反應(yīng)管7的反應(yīng)物流將通?;旧鲜冀K保持在液相中,但可以由于遠側(cè)部分7b的縮合的熱量而蒸發(fā),使得經(jīng)管線15離開反應(yīng)器的出口端的大部分產(chǎn)物是以蒸汽形式。反應(yīng)管7的階段和階段區(qū)包括APR/脫氧催化劑(結(jié)合的)和縮合催化劑,每一種均裝填在連續(xù)的催化床中(即,一種在另一種的頂部)。在該實例中,反應(yīng)管7在反應(yīng)管7的近側(cè)部分7a中包含APR/脫氧催化劑并在遠側(cè)部分7b包含縮合催化劑。催化劑系統(tǒng)用設(shè)置在不銹鋼裂縫上的小篩目(smallmesh)不銹鋼球支撐在底部。不銹鋼球還設(shè)置在催化劑床的頂部。為了便于分離廢催化劑以循環(huán)或再生,通過多孔材料例如玻璃棉分隔催化劑床。反應(yīng)器還可以在單獨的管中被物理隔開,且導管連接所述管以允許連續(xù)流動。這樣的排列可允許更好的熱量管理,允許按照在若干反應(yīng)器階段中反應(yīng)的需要的溫度最優(yōu)化。APR反應(yīng)通常是吸熱的,而縮合反應(yīng)通常是高度放熱的。優(yōu)選地,反應(yīng)器系統(tǒng)允許在縮合反應(yīng)中產(chǎn)生的熱用于加熱APR反應(yīng)和脫氧反應(yīng)。一起進行這兩種反應(yīng)的優(yōu)勢在于熱量被立即從放熱的縮合反應(yīng)轉(zhuǎn)移至吸熱的重整/脫氧反應(yīng)。優(yōu)選地,工藝管(processtube)7是由導熱材料形成的,所述導熱材料凈皮配置為將熱量乂人遠側(cè)部分7b轉(zhuǎn)移至近側(cè)部分7a。此外,工藝管可以用流過工藝管7和外部管8之間的環(huán)形空間的熱油或熱空氣加熱。熱空氣可通過用電熱器12加熱來自鼓風機10的周圍空氣而產(chǎn)生并且經(jīng)管線13被送至反應(yīng)器。熱油也可被使用并通過加熱器和泵(未顯示)產(chǎn)生并且也經(jīng)管線13被送至反應(yīng)器。該系統(tǒng)的流動構(gòu)型應(yīng)使得管8中的熱空氣(或油)逆流至管7中的工藝流體(processfluid)中。因此,優(yōu)選地,反應(yīng)管7在底部比在頂部更暖??蛇x擇地,工藝管7可被分隔為兩個單獨的管或區(qū),以便于獨立地對APR反應(yīng)與脫氧反應(yīng)的反應(yīng)條件和對縮合反應(yīng)的反應(yīng)條件最優(yōu)化。例如,用于再生的廢催化劑的分離可用這種方式來簡化。在垂直反應(yīng)器(verticalreactor)中的雙區(qū)的第二階段中,由下部區(qū)的縮合產(chǎn)生的熱可^皮允許通過對流移動至上部區(qū)以用于重整反應(yīng)。第二區(qū)還可被配置為提供連續(xù)的或階式梯度的混合的重整催化劑和縮合催化劑,且在上端具有更多重整催化劑并且在下端具有更多的縮合催化劑。來自反應(yīng)管7的流出物15包含氣體產(chǎn)物(例如氫氣、CO和C02)以及含水的液體產(chǎn)物和有機液體產(chǎn)物。使用在管式冷凝器16中的水冷管將流出物冷卻至環(huán)境溫度。然后來自冷凝器16的流出物17被指引至三相分離器以分離產(chǎn)物相不可凝的氣體18(上相)、較低密度的有機液相19(中間相)和較高密度的含水液相20(下相)。系統(tǒng)壓力通過控制不可凝的氣體經(jīng)管線21的流動來保持。液體水平通過控制水相組分經(jīng)管線23的流動來保持。然后將有4幾液相從水相頂部經(jīng)管線22^t去。水相20經(jīng)管線23被取出。如果水相20含有顯著水平的殘余的含氧物(即,不完全重整的產(chǎn)物),則可將水相20經(jīng)管線23引導回進料源(feedsource)6,在進料源,水相20用作被指引回到反應(yīng)器的原料。以這種方A'士lVnAAZ法厶備^rr6!^備/古;d舌4lf4llIBz、?I'JHV<^口王,|「玉UEL'l/入玉Jj/,jo中間相19包含Cs+化合物。通常,該相包含主要從C4至C30的范圍的烴和單含氧物??煞蛛x較輕的餾分(主要是C4-C9),用于汽油的用途??煞蛛x中等的餾分即d2-C24,用于噴氣式發(fā)動機燃料??煞蛛x較重的餾分即C,2-C24,用于柴油的用途。最重的餾分可用作潤滑劑或被裂化以制備另外的汽油和/或柴油餾分。以上中的每一種還可用于化工原料的應(yīng)用。汽相18包含氬氣和其他APR反應(yīng)產(chǎn)物,例如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和/或己烷氣體。經(jīng)管線22將這種氣體的一部分從系統(tǒng)中清除以防止輕質(zhì)烴與C02在系統(tǒng)中形成。該氣體還可用作用于將熱量提供至反應(yīng)器系統(tǒng)的燃料源。對于放大生產(chǎn),在起動后,反應(yīng)器系統(tǒng)可以被過程控制,并且反應(yīng)在穩(wěn)態(tài)平衡下進行。此,以下實施例用來說明本發(fā)明的特性,但不以任何方式限制本文公開的和要求權(quán)利的本發(fā)明的范圍。實施例示例性反應(yīng)器系統(tǒng)實施例1圖8顯示說明用于實施本發(fā)明的一種反應(yīng)器系統(tǒng)的工藝圖。原料罐(feedstocktank)1作為用于保存原料溶液的貯存器。從原料罐1將原料溶液通過進料管線2遞送至進料泵3,然后在進料泵3中,原料溶液通過排出管線4至預(yù)熱器5。預(yù)熱器5可以是通過電阻式加熱器加熱的熱交換器或本領(lǐng)域公知的任何其他熱交換器。然后,預(yù)熱的進料通過管線6,并且在某些情況下,在經(jīng)管線8進入反應(yīng)器9之前與氫氣7結(jié)合??赡艿姆?8應(yīng)器9的一個例子在圖11中陳述并且在以下的實施例4中更完全地描述。反應(yīng)器9的壁的溫度通過模塊加熱器(blockheater)10a、10b、10c、和10d來保持,在這種情況下為電阻式加熱器。在離開反應(yīng)器9時,反應(yīng)產(chǎn)物進入反應(yīng)器出口管線(outletline)11并在反應(yīng)器產(chǎn)物冷卻器(reactor『"nJ,,^f八aa1a"、in;人J:n-43:fT悟、、曰存^L2^"^r々^AA-;^/U7、、六zJtpiuuu"/i厶—,T/人',7沖J^:5CJ^U〃l、^0/肌/又,可-入—jfJ。"V^--卞7〃iu。"、反應(yīng)器產(chǎn)物冷卻器12,反應(yīng)產(chǎn)物繼續(xù)通過管線13進入壓力調(diào)節(jié)閥14,如果需要的話,該閥用來控制反應(yīng)器出口的壓力。在閥14之后,產(chǎn)物經(jīng)管線15進入分相器16,在其中,產(chǎn)物分隔為三個分離的相(l)主要含有氫氣、二氧化碳、曱烷、乙烷和丙烷的不可凝的氣體組分17;(2)含有烴和C3.3。醇、酮與羧酸的有機液體餾分18;以及(3)主要含有水和諸如乙醇、異丙醇、丙酮、丙醇和乙酸的水溶性含氧化合物的含水層19。不可凝的氣體餾分17可以通過氣體產(chǎn)物管線20被發(fā)送至減壓閥21。通過減壓閥21保持分離器16的壓力。在替代的操作方式中,通過打開或切斷閥14,分離器16可保持在與反應(yīng)器出口幾乎相同的壓力。在替代的操作方式中,反應(yīng)器出口壓力由此通過減壓閥21的作用而被控制。氣體流速和組成在經(jīng)管線22離開系統(tǒng)時測量。有機液體餾分18在進入有機排水閥(organicdraw-offvalve)24之前經(jīng)管線23離開。通過調(diào)節(jié)閥24控制分離器中的有機相的水平。有機餾分的流速和組成在有機餾分經(jīng)管線25離開系統(tǒng)后被測定。含水的液體餾分19在進入分離器底部的排水閥27之前經(jīng)管線26離開分離器。通過調(diào)節(jié)閥27控制分離器中的水相的水平。含水的餾分的流速和組成可在含水的餾分經(jīng)管線28離開系統(tǒng)之后測定。在替代的操作方式中,有機液體餾分18和含水的液體餾分19在用于測量各個相的組成和流速的傾析器中被分離之前經(jīng)分離器底部的排水閥27和管線28離開系統(tǒng)。在所有情況下,替代的操作方式不影響所研究的催化工藝。在被視為謹慎時,替代的操作方式可被用來獲得最佳的過程控制,這取決于氣相17、有機液相18和水相19的相對流速。79在啟動進入反應(yīng)器的進料流之前,除非另外說明,在流動的氫氣流中、4ocrc下還原催化劑,而不管在將催化劑裝入反應(yīng)器之前還原是否完成。實施例2圖9顯示說明用于實施本發(fā)明的另一個反應(yīng)器系統(tǒng)的工藝圖。該反應(yīng)器的配置包括兩個分離的反應(yīng)器,具有連續(xù)操作兩個反應(yīng)器或者僅操作第一反應(yīng)器的能力。此外,該配置允許在第二反應(yīng)器中的催化劑4皮脫機取走并原位再生。再生后,第二反應(yīng)器可恢復服務(wù)而不影響第一反應(yīng)器的操作。來自反應(yīng)器產(chǎn)物冷卻器12的反應(yīng)產(chǎn)物能夠經(jīng)管線14被發(fā)送至第二反應(yīng)器或者通過進入管線44被發(fā)送以繞過第二反應(yīng)器,除此之外,反應(yīng)器與實施例1中的反應(yīng)器類似。當使用第二反應(yīng)器時,流將從管線14進入壓力調(diào)節(jié)閥15。壓力調(diào)節(jié)閥15可用于控制第一反應(yīng)器的出口處的壓力。所述流從壓力調(diào)節(jié)閥15進入第二反應(yīng)器入口隔離閥17并進入管線18。所述流從管線18繼續(xù)進入管線19并進入第二反應(yīng)器預(yù)熱器20。在所說明的實施方案中,預(yù)熱器20是由電阻式加熱器加熱的熱交換器。然后,被預(yù)熱的進料通過管線19進入第二反應(yīng)器22,第二反應(yīng)器22在實施例4中更全面地描述。反應(yīng)器22的壁的溫度通過模塊加熱器23a、23b、23c和23d來保持,在這種情況下為電阻式加熱器。在離開反應(yīng)器時,反應(yīng)產(chǎn)物進入第二反應(yīng)器出口管線24并且然后在第二反應(yīng)器產(chǎn)物冷卻器25中4皮冷卻。從第二反應(yīng)器產(chǎn)物冷卻器26,工藝流(processflow)可經(jīng)管線26和管線27被發(fā)送至第二反應(yīng)器出口隔離閥28、進入管線29隨后進入管線30并且然后進入產(chǎn)物分離器31。當期望操作第二反應(yīng)器時,閥17和閥28打開而第二反應(yīng)器的旁路閥45關(guān)閉以防止所述流繞過第二反應(yīng)器。當期望僅僅操作第一反應(yīng)器時,或者當?shù)诙磻?yīng)器再生時,閥17和閥28關(guān)閉而閥45打開。當?shù)诙磻?yīng)器被繞過時,第一反應(yīng)器產(chǎn)物直接從管線13流入管線44、流過旁路閥45、流入管線46并流入管線30。在任一種情況下,不管第二反應(yīng)器在運轉(zhuǎn)或是被繞過,所述流都將從管線30進入產(chǎn)物分離器。在分相器31中,反應(yīng)產(chǎn)物被分離為氣體餾分32、有機餾分33和含水的餾分34,如以上實施例1中所述。氣體餾分32通過氣體產(chǎn)物管線35被發(fā)送至減壓閥36。通過減壓閥36保持分離器31的壓力。當?shù)诙磻?yīng)器22在使用時,通過減壓閥36的作用控制第二反應(yīng)器22出口處的壓力。當?shù)诙磻?yīng)器被繞過時,通過減壓閥36的作用控制第一反應(yīng)器9的出口處的壓力。氣體的流速和組成在經(jīng)管線37離開系統(tǒng)時測量。有機液體餾分33在進入有機排水閥39之前經(jīng)管線38離開分離器。通過調(diào)節(jié)閥39控制分離器中的有機相的水平。有機餾分的流速和組成在有機餾分經(jīng)管線40離開系統(tǒng)之后測定。含水的液體餾分34在進入分離器底部的排水閥42之前經(jīng)管線41離開分離器。通過調(diào)節(jié)閥42控制分離器中水相的水平。含水的餾分的流速和組成在含水的餾分經(jīng)管線43離開系統(tǒng)之后測定。在替代的操作方式中,有機液體鎦分33和含水的液體鎦分34在用于測量各個相的組成和流速的傾析器中被分離之前經(jīng)分離器底部的排水閥42和管線43離開系統(tǒng)。在所有情況下,替代的才喿作方式不影響所研究的催化工藝。在被^L為謹慎時,替代的操作方式可被用來獲得最佳的過程控制,這取決于氣相35、有才幾液相33和水相34的相對流速。實施例3圖10顯示說明用于實施本發(fā)明的雙進料泵的反應(yīng)器系統(tǒng)的工藝圖。當所期望的進料組分的混合不在單一的液相中存在時,使用雙進料泵系統(tǒng)。例如,當50%重量比的2-戊醇和50%重量比的水的混合是所期望的進料時,使用兩個進料泵,一個遞送2-戊醇且另一個遞送水。類似的系統(tǒng)還可以被用來混合得自兩種分離的源的原料,例如原始的原料和得自反應(yīng)器系統(tǒng)自身的流出物流的氧化烴原料。第一原料罐1用作第一原料溶液的貯存器,而第二原料罐40用作第二原料溶液的貯存器。從第一原料罐1將第一進料經(jīng)第一進料管線2遞送至第一進料泵3。然后,第一進料通過第一進料泵排出管線4,到達總進料管線44。從第二原料罐40將第二進料經(jīng)第二進料管線41遞送至第二進料泵42。然后,第二進料通過第二進料泵排出管線43,到達總進料管線44。總進料從總進料管線44進入預(yù)熱器5。所有其他的元件與實施例l提出的相同,除了水相19可被回收至原料罐40以便在其他工藝中進一步處理或使用之外。實施例4圖ll顯示可用于如實施例1、2和3中所述的反應(yīng)器系統(tǒng)的一種類型的反應(yīng)器的示意圖。反應(yīng)管1主要由316不銹鋼組成,取決于試驗,其內(nèi)徑為8.5mm或內(nèi)徑為21.2mm。提供入口管線(inletline)2以允許原料或諸如含氧物的中間產(chǎn)物進入反應(yīng)器。提供出口管線3以從反應(yīng)器中除去產(chǎn)物。主要由不銹鋼組成的入口裂縫(inletfrit)4起到將預(yù)熱介質(zhì)床和催化劑床固定在適當?shù)奈恢玫淖饔?。由不銹鋼珠組成的預(yù)熱介質(zhì)5用作允許熱從反應(yīng)器壁傳遞的區(qū)域,以使得進料在進入催化劑7時是在所期望的溫度??蓪⒉讳P鋼篩(stainlesssteelscreen)置于預(yù)熱介質(zhì)5和催化劑7之間以防止材料混合。催化劑7可通過第二不銹鋼裂縫8被支撐在適當?shù)奈恢蒙稀T谀承┣闆r下可安裝溫度計套管9以允許測量催化劑7和預(yù)熱區(qū)域5中的溫度。反應(yīng)器入口處的溫度控制是通過在進料經(jīng)管線2進入反應(yīng)器之前使用外部預(yù)熱器而實現(xiàn)的,并且可以通過控制發(fā)生在預(yù)熱介質(zhì)中的熱傳遞來進一步調(diào)節(jié)。在某些情況下,預(yù)熱介質(zhì)無需獲得所期望的溫度曲線。通過使用與反應(yīng)器的外壁接觸的外部加熱器而獲得對反應(yīng)器壁溫度的控制。如果需要,獨立控制的加熱區(qū)域可用于控制反應(yīng)器壁的溫度。實施例5-分析,忮術(shù)來自下述實施例的產(chǎn)物流如下分析。收集有機液相并使用氣相色譜與質(zhì)譜檢測或火焰電離檢測進行分析。使用具有結(jié)合的100%聚二曱基硅氧烷固定相的柱獲得組分分離。通過峰值積分并用整個色譜圖的峰面積總和去除來估計各個組分的相對濃度。通過對照標準保留時間和/或?qū)φ諈R編的質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫的質(zhì)譜來鑒定化合物。對于其他氣相組分,通過氣相色諳法與熱導檢測器以及火焰電離或質(zhì)鐠檢測器測定氣相組成。使用火焰電離檢測器在有和沒有餾分的有機組分的衍生的情況下通過氣相色譜法分析含水的餾分。產(chǎn)物收率通過存在于每種產(chǎn)物餾分中的進料碳來表示。重時空速(WHSV)定義為每重量催化劑每小時引入系統(tǒng)的進料的重量,并且僅基于氧化烴進料的重量,排除存在于進料中的水。含氧物的制備實施例6-氫化催化劑通過將溶解的亞硝酰硝酸釕的水溶液加入碳催化劑載體(UU碳,Calgon,粒度限制為在通過60目篩后保持在120目篩上的粒度)、達到2.5%釕的目標負載而制備氬化催化劑。加入超過孔體積的水并在真空下蒸發(fā)直至催化劑自由流動。然后,催化劑在真空爐中在100。C下干燥過夜。實施例7-APR/脫氧催化劑組合的APR催化劑與脫氧催化劑是通過以下方法制備的將六氯合鉑酸(hexachloroplatinicacid)與高錸酸溶于水,并且然后使用初濕技術(shù)將該混合物添加到單斜的氧化鋯催化劑載體(NorProSaint-Gobain,產(chǎn)品代碼SZ31164,粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度),目標為在隨后金屬母體分解之后在催化劑上1.8%的鉑負載和6.3%的錸負載。所述制劑在真空爐中干燥過夜并隨后在40(TC下、流動的空氣流中煅燒。實施例8-蔗糖至含氧物的轉(zhuǎn)化就蔗糖向含有含氧物的中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化,使用實施例1中描述的反應(yīng)器系統(tǒng)研究實施例6和實施例7中提及的催化劑系統(tǒng)。使用實施例4中所示的21.2mm內(nèi)徑的不銹鋼管反應(yīng)器實施研究,并按照實施例5中所述完成分析。將來自實施例6的31克氫化催化劑和來自實施例7的76克APR催化劑裝入反應(yīng)器中,氬化催化劑在APR催化劑的上部,用不銹鋼篩分隔。在進料進入反應(yīng)器之前將外部氬氣與進料合并。在圖8中顯示為10a、10b、10c、10d的在反應(yīng)器外部的加熱器保持在以下反應(yīng)器壁溫度;10a-125°C、10b-200°C、10c-265°C、10d-265°C,這使得反應(yīng)床的溫度對于氫化催化劑為約11(TC-15(TC,對于APR/脫氧催化劑為150°C-265°C。該范圍分別表示在每個催化劑床的入口和出口處的大致反應(yīng)器壁溫度。來自經(jīng)過39小時運轉(zhuǎn)的試驗的結(jié)果在表l中顯示。WHSV基于APR/脫氧催化劑的重量。全部單含氧物包括醇、酮、四氫呋喃類和環(huán)狀單含氧物。環(huán)狀單含氧物包83括其中環(huán)不包含氧的化合物,例如環(huán)戊酮和環(huán)己酮。包含在水相中的未知組分中的進料碳餾分通過由已知的、測量的組分而計算的碳和全部有機碳的差來測定。表1.通過氫化催化劑和APR催化劑的蔗糖至含氧物的轉(zhuǎn)化在流中的小時數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage84</column></row><table>實施例9-APR/脫氧催化劑按照實施例7所述制備催化劑,除了催化劑載體是四方晶系氧化鋯(NorProSaint-Gobain,產(chǎn)品代碼SZ61152)、粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度之外。實施例10-APR/脫氧催化劑使用初濕技術(shù)將溶于水的六氯合鉑酸與高錸酸添加到單斜的氧化鋯催化劑載體(NorProSaint-Gobain,產(chǎn)品代碼SZ61164,粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度),目標為在隨后金屬母體分解之后在催化劑上1.9%的鉑負載和1.8%的錸負載。所述制劑在真空爐中干燥過夜并隨后在400°C的流動的空氣流中錄殳燒。實施例11-APR/脫氧催化劑按照實施例7所述制備催化劑,除了載體是過氧化氫官能化活性炭之外。首先通過將活性炭(CalgonUU60x120目的碳)緩慢添加至30%過氧化氫溶液中而制備載體,然后將該混合物靜置過夜。傾析水相并用去離子水將該碳洗滌三次,然后在100。C下、在真空下干燥。然后,使用初濕技術(shù)將六氯合鉑酸與高錸酸的水溶液加入所述載體,目標為在隨后金屬母體分解之后1.8%的鉑負載和6.3%的錸負載。所述制劑在IO(TC下在真空爐中干燥過夜。實施例12-山梨醇和甘油的轉(zhuǎn)化就山梨醇或甘油向含有含氧物的中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化,使用實施例1中描述的反應(yīng)器配置研究實施例9、實施例IO和實施例11中提及的催化劑系統(tǒng),并按照實施例5中所述完成分析。使用實施例4中顯示的8.5mm內(nèi)徑不銹鋼管反應(yīng)器實施研究。在所有情況下,反應(yīng)器壓力保持在625psig。使用如圖8中顯示為10a、10b、10c、10d的反應(yīng)器外部的加熱器控制反應(yīng)器入口和出口的溫度,如表2所示。這些試驗的結(jié)果在表2中顯示。表2顯示催化劑組成、原料組成和操作條件對轉(zhuǎn)化性能的影響。圖12顯示在試驗D和試驗E中產(chǎn)生的單含氧物的碳數(shù)分布。這兩個試驗之間主要的區(qū)別是反應(yīng)溫度。對于試驗D,含有3個或更少碳原子的單含氧物占絕大多數(shù),而對于試驗E,單含氧物的顯著的餾分包含4個或更多碳原子,表明縮合反應(yīng)發(fā)生在與氫氣產(chǎn)生和脫氧反應(yīng)相同的反應(yīng)區(qū)域中。WHSV基于APR/脫氧催化劑的重量。產(chǎn)生的凈氬是在反應(yīng)器出口以H2存在的氫,它不包括原位產(chǎn)生的和原位消耗的氬。全部的單含氧物包括醇、S同、四氫呋喃類和環(huán)狀單含氧物。環(huán)狀單含氧物包括其中環(huán)不包含氧的化合物,例如環(huán)戊酮和環(huán)己酮。包含在水相中的未知組分中的進料碳餾分通過由已知的、測量的組分而計算的碳和全部有機碳的差來測定。85表2.通過APR/脫氧催化劑的多元醇至含氧物的轉(zhuǎn)化<table>tableseeoriginaldocumentpage86</column></row><table>使用堿性催化劑的含氧物的縮合實施例13通過將氧化鋅粉末與氧化鋁粉末(Dispal18N4-80,SasolNorthAmerica:Houston,Texas)混合達到1.0摩爾ZnO比1摩爾A1203的目標比例而制備鋁酸鋅催化劑載體。然后以1wt%HN03比氧化鋁的水平加入稀硝酸。該混合物的膏團稠度用添加水來調(diào)節(jié)以形成可操作的膏團,然后使用實驗室規(guī)模的擠壓機擠壓該可操作的膏團。擠出物在真空下、IO(TC下干燥過夜,然后在200。C的流動空氣下進一步干燥1小時,并且然后隨后在75(TC的流動空氣下煅燒4小時。然后將所得材料磨碎和篩分。在通過18目篩后保持在60目篩上的材料被回收。實施例14使用初濕浸漬技術(shù)將六氯合鉑酸加入實施例13的煅燒過的材料中以得到1.0wt。/。的目標鉑負載。該催化劑在真空下、100。C下干燥過夜并在流動的空氣下、40(TC下煅燒。實施例15使用初濕浸漬技術(shù)將硝酸把加入實施例13的煅燒過的材料中以得到0.5wt。/o的目標4巴負載。該催化劑在真空下、100。C下干燥過夜并在流動的空氣下、40(TC下煅燒。實施例16通過以0.11摩爾CuO和0.9摩爾ZnO比1摩爾A1203的目標比例將氧化鋅、氧化銅(I)和氧化鋁粉末(Dispal18N4-80)混合而制備鋁酸銅鋅(copperzincaluminate)催化劑。然后以1wt%HN03比氧化鋁的水平加入稀硝酸。該混合物的膏團稠度用添加水來調(diào)節(jié)以形成可才喿作的膏團,然后使用實驗室規(guī)模的擠壓機擠壓該可操作的膏團。擠出物在真空下、IO(TC下干燥過夜,然后在流動的空氣下、200。C下進一步干燥1小時,并隨后在流動的空氣下、750。C下煅燒4小時。然后將所得材料磨碎和篩分。在通過18目篩后保持在60目篩上的材料被回收。實施例17通過將溶解于水中的碳酸銫加入Siralox硅鋁催化劑載體(SasolNorthAmerica,Houston,Texas)而制備銫改性的硅鋁催化劑。銫的目標負載是基于最終催化劑重量的25wt%。該材料在真空下、100。C下干燥24小時并在流動的空氣下、500。C下煅燒6小時。煅燒后,使用初濕浸漬技術(shù)添加鉑以得到lwt。/。的最終鉑負載。浸漬后,干燥催化劑并然后在流動的空氣下、50(TC下煅燒6小時。實施例1887通過將硝酸銫溶液力口入硅膠(Davisil級別636,WRGraceCompany)至25wt%Ce02的最終負載而制備銫改性的二氧化硅。然后所得材料在120。C下干燥6小時并在流動的空氣下、550。C下進一步煅燒6小時。使用初濕浸漬技術(shù)將硝酸鈀添加至所述煅燒過的材料以得到0.5wt。/。的目標4巴負載。然后該材料在120。C下干燥6小時并在流動的空氣下、550。C下進一步煅燒6小時。實施例19就各種含氧物的汽相縮合,研究在實施例14-18中提及的催化劑系統(tǒng)。使用如實施例4中所述的8.5mm和21.2mm內(nèi)徑尺寸的不銹鋼管反應(yīng)器且在由圖8和圖10說明的反應(yīng)器系統(tǒng)中實施所述研究。將15毫升和18毫升之間的催化劑裝入較小反應(yīng)器中,將50毫升和70毫升之間的催化劑裝入較大反應(yīng)器中。在所有情況下,催化劑在使用前均在流動的氫氣下、40(TC下被還原。收集有機液相并如實施例5所述進行分析。表3顯示有機產(chǎn)物的收率和組成,其作為操作條件、原料組成和添加的用于以上實施例14-18中所述的催化劑的金屬組分的函數(shù)。所報告的有機相收率大于100%源于在工藝物流(processstream)流速或組成的測量中的試驗不確定性。非縮合的組分是無需形成新的碳-碳鍵以從給定的進料產(chǎn)生的那些組分。為了簡便起見,含有5個或更少碳原子的所有化合物均被視為非縮合的組分。全部縮合產(chǎn)物是含有6個或更多碳原子的那些化合物,它們需要形成新的碳-碳鍵以從給定的原料形成。試驗F和試驗G說明產(chǎn)物選擇性能夠受到例如Pt或Pd的氫化官能(hydrogenationfunction)的選擇性的影響。與含有0.5°/。的鈀的催化劑相比較,在含有1%的鉑的催化劑上在更大程度上產(chǎn)生鏈烷烴。含有0.5%的鈀的催化劑有利于制備單含氧物,主要是酮。試驗H和試驗I進一步加強了這個原理。試驗H顯示,用異丙醇作為進料,能以高收率獲得縮合的單含氧物組分,在反應(yīng)器出口處占>97%的有機產(chǎn)物并含有>90%的總碳。通過增加反應(yīng)溫度和使用銅驅(qū)動氫化反應(yīng),能夠改變選擇性以獲得顯著收率的烯烴(試驗I)。試驗J、試驗K和試驗L顯示可使用許多其他的非均相催化劑可以用來促進含氧物的縮合然后促進最初的縮合產(chǎn)物的氫化。試驗K和試驗L顯示,隨著溫度從300。C降低至250°C,縮合速率下降,從而在所得有^4目中的縮合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化從81wt。/。下降至18wt%。<table>tableseeoriginaldocumentpage90</column></row><table>使用S臾堿催化劑的含氧物的縮合實施例20從商業(yè)可得的水滑石載體(ESM-350,ASMCatalysts,BatonRouge,LA)通過以下方法制備水滑石催化劑將該材料研磨并通過漸進的篩以得到大于60目而小于18目的粒度。然后該材料在流動的氮氣下、在石英管反應(yīng)器中、450。C下煅燒6小時。實施例21使用初濕浸漬技術(shù)將鉑添加至實施例20的水滑石催化劑以得到1wt%的最終目標鉑負載。含有鉑的母體是六氯合柏酸,H2PtCl6。浸漬過的材料在真空下、IO(TC下干燥過夜并隨后在流動的空氣下、40(TC下煅燒2小時。實施例22使用初濕浸漬技術(shù)將鉑和錫添加至實施例20的水滑石催化劑以得到1wt%Pt和0.2wt%Sn的最終目標負載。含有鉑的母體是六氯合鉑酸,H2PtCl6,而錫來自氯化錫,SnCl2*2H20。浸漬過的材料在真空下、100°C下干燥過夜并隨后在流動的氮氣下、450。C下煅燒8小時。實施例23使用初濕浸漬技術(shù)制備粒狀的氧化鋯上支撐的5%氧化鎂催化劑以得到5wt。/。Mg的最終目標負載。以硝酸鎂添加鎂并且在真空下、IO(TC下干燥過夜并隨后在流動的空氣下、450。C下煅燒8小時。使用初濕浸漬技術(shù)將硝酸鈀水溶液添加至煅燒過的材料以得到0.5wt。/。的目標把負載。將該催化劑第二次干燥并在流動的空氣下、400。C下煅燒6小時。實施例24通過將氧化4辛4分末和氧化鋁4分末(Dispal18N4-80,SasolNorthAmerica,Houston,Texas)混合為0.85摩爾ZnO與比1摩爾A1203的目標比例而制備鋁酸鋅催化劑載體。然后以1wt。/oHN03比全部固體的水平加入稀硝酸。用添加水來調(diào)節(jié)膏團稠度以形成適于擠壓的可操作的膏團,并將該混合物使用實驗室規(guī)模的擠壓機擠壓。擠出物在真空下、100。C下干燥過夜,并91隨后在流動的空氣下、750。C下煅燒8小時。然后將材料篩分為18目至60目(18by60mesh)。使用初濕浸漬技術(shù)將硝酸鈀水溶液添加至煅燒過的材料以得到0.5wt。/。的目標鈀負載。然后將該催化劑第二次干燥并在流動的空氣下、40(TC下煅燒6小時。實施例25使用在實施例21-24中提及的催化劑系統(tǒng)實施與各種含氧物的汽相縮合反應(yīng)。使用如實施例4中所述的8.5mm和21.2mm內(nèi)徑尺寸的不銹鋼管反應(yīng)器并且使用如實施例1與實施例3中說明的反應(yīng)器系統(tǒng)實施研究。將15毫升和18毫升之間的催化劑裝入較小反應(yīng)器中,將50毫升和70毫升之間的催化劑裝入較大反應(yīng)器中。在所有情況下,催化劑在使用前均在流動的氫氣下、40(TC下被還原。收集有機液相并如實施例5所述進行分析。表4顯示有機產(chǎn)物的收率和組成,其作為操:作條件、原料組成和添加的用于以上實施例21和22中所述的水滑石催化劑的金屬組分的函數(shù)。來自試驗的數(shù)據(jù)顯示,主要的烴產(chǎn)物可在不存在所添加的金屬氬化組分的情況下由丙酮和異丙醇形成。在試驗M中,有機相產(chǎn)物主要包含9個碳的曱基取代的環(huán)己烯,在表4中被分類為其他Cs+經(jīng)。向該催化劑中添加鉑(試驗N)有利于形成縮合的單含氧物產(chǎn)物,主要是酮和醇,并且有利于形成作為酮和醇脫氧的結(jié)果的某些鏈烷烴。通過用錫來減少鉑并且在較高壓力下操作,選擇性進一步改變?yōu)橛欣诳s合的單含氧物(試驗O)。試驗P、試驗Q、試驗R和試驗S說明反應(yīng)溫度對含有戊醇和戊酮的混合進料的縮合的影響。隨著反應(yīng)溫度從300。C升高至375°C,產(chǎn)物組成的逐漸變化變得明顯,隨著溫度升高,縮合的單含氧物的選擇性降低而縮合的鏈烷烴的選4奪性增高。表5顯示,對于實施例23和24的催化劑,原料組分和反應(yīng)溫度對有機產(chǎn)物的收率和組成的影響。試驗T和試驗U比較了2-戊酮和2-曱基四氫呋喃的縮合??傮w上,2-戊酮的縮合比2-曱基四氬呋喃的縮合快。但是,在這些條件下,約30%的四氬呋喃被轉(zhuǎn)化為縮合產(chǎn)物。試驗10和試驗11顯示當試驗純的異丙醇進料時反應(yīng)溫度的影響。在300°C(試驗V),單含氧的縮合產(chǎn)物占絕大多數(shù),而在400。C(試驗W),產(chǎn)物的顯著部分是由烴組成。與表4和表5中列出的其他試驗相比較,試驗W在有機產(chǎn)物包含較高水平的烯烴方面是值得注意的。將戊酸添加至進料(試驗X)抑制總的縮合速率,并且使選擇性從鏈烷烴向主要是取代的芳基化合物的其他烴改變。報告的有機相收率大于100%源于在工藝流流速或組成的測量中的試驗不確定性。非縮合的組分是無需形成新的碳-碳鍵以從給定的進料產(chǎn)生的那些組分。為了簡便起見,含有5個或更少碳原子的所有化合物均被視為非縮合的組分。全部縮合產(chǎn)物是含有6個或更多碳原子的化合物,它們需要形成新的碳-碳鍵以從給定的原料形成。表4.含氧物在水滑石催化劑下的汽相縮合<table>tableseeoriginaldocumentpage94</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage95</column></row><table>含氧物的堿性縮合繼之以脫氧實施例26與實施例13中的方法類似地制備鋁酸鋅催化劑載體,除了氧化鋅的量被減少至0.85摩爾ZnO比1摩爾A1203的目標比例之外。實施例27使用初濕浸漬技術(shù)將六氯合鉑酸添加至實施例26的煅燒過的材料以得到1.0wt。/。的目標負載。將該催化劑在真空下、100。C下干燥過夜并在流動的空氣下、40(TC下煅燒。實施例28就多種含氧物的汽相縮合以及隨后轉(zhuǎn)化為烴,對在實施例27和15中提及的催化劑系統(tǒng)進行研究。使用如實施例4中所述的21.2mm內(nèi)徑尺寸的不4秀鋼管反應(yīng)器和由實施例2和3說明的反應(yīng)器系統(tǒng)實施所述研究。將每種催化劑約100毫升裝入兩個分離的反應(yīng)器。兩個反應(yīng)器被布置為使得第一反應(yīng)器的流出物流入第二反應(yīng)器。第一反應(yīng)器包含實施例15的催化劑并且第二反應(yīng)器包含實施例27的催化劑。催化劑在使用前在流動的氫氣下、40(TC下被還原。在所有情況下,氬氣在進入反應(yīng)器之前與進料合并。將產(chǎn)物按照實施例5所述分離和分析。表6顯示有機產(chǎn)物的收率和組成,其作為操作條件和由連續(xù)反應(yīng)的得到的原料組成的函數(shù)。非縮合的組分是無需形成新的碳-碳鍵以從給定的進料產(chǎn)生的那些組分。為了簡便起見,含有5個或更少碳原子的所有化合物均被視為非縮合的組分。全部縮合產(chǎn)物是含有6個或更多碳原子的那些化合物,它們需要形成新的碳-碳鍵來從給定的原料形成。試驗AA、試驗BB、試驗CC和試驗DD說明,各種含氧物可用于連續(xù)的縮合與脫氧反應(yīng)以得到主要含有Cs+烷的產(chǎn)物。與表3中所示的結(jié)果相比較,該產(chǎn)物含有較大的烷餾分和低水平的含氧化合物。這表明,對于從含氧化合物制備烴,使用具有不同官能性的催化劑(即在第一反應(yīng)器中的堿性+氫化催化劑繼之以在第二反應(yīng)器中的酸性+堿性+氫化催化劑)比使用僅包含堿性加氫化官能性的催化劑更為有效。在試驗EE中,在試驗試驗AA至試驗DD中產(chǎn)生的有機產(chǎn)物通過反應(yīng)系統(tǒng)被回收。在該處理之后,最終產(chǎn)物主要包含只具有痕量的含氧組分的烷。這樣產(chǎn)生的烴對用作諸如汽油、柴油和噴氣式發(fā)動機燃料的液體燃料是有價值的。表6.含氧物的汽相縮合和脫氧<table>tableseeoriginaldocumentpage97</column></row><table>收集實施例28中的試驗EE的材料并使其經(jīng)受蒸餾步驟。使用簡單的單級實驗室間歇蒸餾裝置(laboratorybatchdistillationapparatus)在大氣壓下進行蒸餾。將2.950升液體產(chǎn)物添加至加熱的圓底燒瓶中,該圓底燒瓶在試驗開始時在再沸器中起作用。根據(jù)與沸騰的液體相平衡的汽相的溫度,將餾出物冷凝并隔離成單獨的樣品,且按照實施例5中所述完成餾分的分析。產(chǎn)物餾分的碳數(shù)分布在表7中顯示。全部餾分主要包含烷。沸點低于15(TC的、回收的餾分包含主要在0:5-1()范圍的烷并且將適合作為汽油調(diào)合組分。較高沸點范圍的材料能夠潛在地用于并入餾出物燃料、煤油和柴油中。實施例30按照ASTM試驗法D1655通過商業(yè)測試服務(wù)(IntertekTestingServices,Illinois)分析在150°C至250°C范圍內(nèi)沸騰的餾出產(chǎn)物作為噴氣式發(fā)動機燃料的適用性。除了閃點和密度規(guī)格(specification)之外,樣品通過了所有必需的規(guī)格??赡苣軌蛲ㄟ^采用改善的產(chǎn)物蒸餾來滿足閃點規(guī)格,而低密度可歸因于樣品中高水平的烷。表7.來自實施例30的產(chǎn)物的蒸餾的結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage98</column></row><table>使用單催化劑系統(tǒng)從甘油制備Q+化合物實施例31使用初濕技術(shù)制備在活性炭(CalgonUU60x120目的碳)上負載的、含有鉑和錸的雙金屬催化劑系統(tǒng)(5wt。/。鉑,Pt:Re的摩爾比為1:2.5)。將活性炭緩慢添加至30%過氧化氫溶液中。完成碳的添加后,使該混合物靜置過夜。傾析水相并用去離子水將該碳洗滌三次,然后將碳在IO(TC下在真空下干燥。具有與用于待浸漬的石炭的初濕體積(incipientwetnessvolume)相等的體積(10.4mL)并且含有氯鉑酸六水合物(dihydrogenhexachloroplatinate(IV)hexahydrate)(AlfaAesar,39.85%Pt)和高錸酸溶液(AlfaAesar,76.41%HRe04)的水溶液在攪拌下一皮逐滴應(yīng)用于過氧化氫官能化的碳。濕的碳在真空下于IO(TC下干燥。實施例32按照實施例4和實施例1所述,將104.4克1:2.5Pt/Re催化劑裝入63.5cm長的反應(yīng)管中,除了溫度曲線是通過熱空氣流的熱交換來控制之外,所述熱空氣流是由如圖7中說明的鼓風機和加熱器而提供。在液體進料被引入催化劑床之前,催化劑用流動的氬氣在350。C下還原2小時。在被預(yù)熱至182。C之后,含有約20ppm石充酸鹽的50wt。/。甘油(ColgatePalmoliveUSP級)水溶液以0.97克甘油每克催化劑每小時的重時空速向下流過反應(yīng)器。熱空氣在409。C向上流過環(huán)形空間。如實施例4所示,催化劑床中心內(nèi)的軸向溫度曲線使用滑動熱電偶(slidingthermocouple)來測量,并且在圖13中說明。使分離器壓力保持在600psig。來自反應(yīng)器的流出物用水冷冷凝器冷卻并在三相分離器中分離。氣相產(chǎn)物用允許分析氫氣、二氧化碳、曱烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和己烷的氣相色譜儀分析。將有機相收集、稱重并送至SouthwestResearchInstitute(SanAntonio,Texas),用于汽油分析。將水相收集并稱重,并然后使用GCMS以及GC-FID兩者進行分析。在該系統(tǒng)中,存在甘油的完全轉(zhuǎn)化。下表8顯示氫氣的收率以及含碳的產(chǎn)物化合物的收率。表8.來自實施例32的甘油的轉(zhuǎn)化的收率<table>tableseeoriginaldocumentpage99</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage100</column></row><table>用被引入實施例1的反應(yīng)器系統(tǒng)中的氧化烴的水溶液(例如,50wt%甘油/水混合物或50wt。/。山梨醇/水混合物)進行試驗。通過添加多種濃度(1ppm、20ppm或50ppm)的K2S04來使原料進一步改性。實施例34將總共10.61克1:2.5Pt/Re催化劑裝入實施例4所述的8.5mm不銹鋼反應(yīng)管中。在液體進料被引入催化劑床之前,催化劑用流動的氫氣在350°C下還原2小時。含有約1ppm石克酸鹽的50wtQ/。甘油溶液的水溶液以1.24克甘油每克催化劑每小時的WHSV向下流過反應(yīng)器。用以K2S04添加的20ppm和50ppm的硫酸鹽進行隨后的試驗。將模塊加熱器控制在260°C,并且使分離器壓力保持在600psig。將分離出的有機相收集、稱重,并如實施例5所述用GC-MS分析。下表9顯示在添加至系統(tǒng)的不同量的硫酸鹽的情況下氬氣的收率以及含碳的產(chǎn)物化合物的收率。在該系統(tǒng)中,存在甘油的完全轉(zhuǎn)化。該表顯示,添力口大于20ppm的硫酸鹽時產(chǎn)生液體有機相。表9.來自實施例34的氬氣與含碳產(chǎn)物的收率<table>tableseeoriginaldocumentpage101</column></row><table>實施例35將總共10.61克1:2.5Pt/Re催化劑裝入實施例4所述的8.5mm不銹鋼反應(yīng)管和實施例1中說明的反應(yīng)器系統(tǒng)中。在液體進料被引入催化劑床之前,催化劑用流動的氫氣在350。C下還原2小時。含有1ppm或20ppm硫酸鹽的50wt。/。甘油水溶液以1.24克甘油每克催化劑每小時的WHSV向下流過反應(yīng)器。模塊加熱器被控制成使得反應(yīng)器的第一個10.1cm保持在260°C、反應(yīng)器的第二個10.1cm在約306。C、反應(yīng)器的下一個10.1cm在約355。C、且反應(yīng)器的最后的10.1cm在400。C。使分離器壓力保持在600psig。來自反應(yīng)器的流出物用水冷冷凝器冷卻、在三相分離器中分離,并然后按照實施例5中所述進行分析。在該系統(tǒng)中,存在甘油的完全轉(zhuǎn)化。下表10顯示氫氣的收率以及含碳的產(chǎn)物化合物的收率。表IO.來自實施例35的氬氣與含碳產(chǎn)物的收率1(^04負栽的硫酸鹽i20模塊l溫度(c)260260模塊2溫度(t:)307305模塊3溫度('C)354356模塊4溫度('C)400400產(chǎn)生的H2/甘油進料的摩爾1,010.83%碳/進料中的碳co242.8%41.7%CH415.7%16.1%C2H615.8%11.9%C3H819.9%18.2%C4H101.8%3.0%C5H122.3%3.4%C6H141.0%1.7%有機相中的c/烴0.0%1.1%有機相中的<:2-(:6含氧物0.0%0.7%水相中的q-<:6含氣物0.2%0.1%實施例36使用初濕技術(shù)制備在活性炭(CalgonUU60x120目的碳)上負載的、含有鉑和錸的雙金屬催化劑系統(tǒng)(5wt。/o柏,Pt:Re的摩爾比為1:5)。將活性炭緩慢添加至30%過氧化氫溶液中。完成碳的添加后,使該混合物靜置過夜。傾析水相并用去離子水將該碳洗滌三次,然后將碳在IO(TC下在真空下干燥。具有與用于待浸漬的碳的初濕體積相等的體積并且含有氯鉑102酸六水合物(AlfaAesar,39.85%Pt)和高錸酸溶液(AlfaAesar,76.41%HRe04)的水溶液在攪拌下被逐滴應(yīng)用于過氧化氫官能化的碳。然后濕的碳在真空下于IO(TC下干燥。實施例37將實施例36中描述的11.97克1:5Pt/Re催化劑裝入如實施例4中所述的8.5mm直徑的不銹鋼管和實施例1中說明的反應(yīng)器系統(tǒng)中。在液體進料被引入催化劑床之前,將催化劑用流動的氫氣在350。C下還原2小時。含有0ppm硫酸鹽的57.2wt%山梨醇溶液的水溶液以1.20克山梨醇每克催化劑每小時的WHSV向下流過反應(yīng)器。模塊加熱器被控制成使得反應(yīng)器的第一個10.1cm保持在260。C、反應(yīng)器的第二個10.1cm在260。C、反應(yīng)器的下一個10.1cm在360。C、且反應(yīng)器的最后的10.1cm在410。C。使分離器壓力保持在600psig。來自反應(yīng)器的流出物用水冷冷凝器冷卻并在三相分離器中分離。產(chǎn)物餾分按照實施例5中所述進行分析。此外,將有沖幾相收集、分離、并稱重,將樣品送至SouthwestResearchInstitute(SanAntonia,Texas),用于汽油分析。在該系統(tǒng)中,存在甘油的完全轉(zhuǎn)化。下表ll顯示氫氣的收率以及含碳的產(chǎn)物化合物的收率。表11.來自實施例37的氬氣和含碳產(chǎn)物的收率<table>tableseeoriginaldocumentpage103</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage104</column></row><table>使用酸性催化劑的含氧物至Cs+化合物的轉(zhuǎn)化實施例38制備l.O摩爾的硝酸鑭水溶液并將其添加至H-絲光沸石凈齊出物(BASF712A-5-2641-1)中,目標為在隨后金屬母體分解之后在催化劑上3重量%La。所述La溶液與催化劑簡單地混合并然后在80。C下浸泡6小時。然后除去過量的液體并用去離子水漂洗催化劑。然后將催化劑在真空爐中干燥并在55(TC的空氣中煅燒。這之后,研磨催化劑并篩分以將顆粒粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度。實施例39將去離子水添加至H-絲光沸石擠出物(BASF712A-5-2641-1,粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度)中,直至額外的水覆蓋載體。然后將0.36摩爾硝酸鎳水溶液添加至濕的載體,目標為在金屬母體分解后1重量%Ni。將催化劑簡單地混合并使其浸泡48小時。然后將催化劑在真空爐中干燥并在400°C下的空氣中煅燒。實施例40制備1.0摩爾的氯化銪水溶液并將其添加至H-絲光沸石(BASF712A-5-2641-l,粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度),目標為在隨后金屬母體分解之后在催化劑上3重量%Eu。所述Eu溶液與催化劑簡單地混合并然后在8(TC下浸泡6小時。然后除去過量的液體并用104去離子水漂洗催化劑。然后將催化劑在真空爐中干燥并在55(TC的空氣中煅燒。這之后,研磨催化劑并篩分以將粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度。實施例41將H-卩沸石擠出物(1.6mm直徑的擠出物)研磨并篩分以將粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度。通過初濕添加硝酸鎵水溶液,目標為在金屬母體分解之后在催化劑上1.2重量%Ga。然后將催化劑在真空爐中干燥并在400°C的空氣中煅燒。實施例42磷酸用去離子水稀釋并通過初濕添加至DavicatSi02/Al203載體(Grace-Davis,粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度),目標為在催化劑上5重量%磷。然后將催化劑在真空爐中干燥過夜,并隨后在50(TC的流動的空氣流中煅燒。實施例43使用初濕技術(shù)將硝酸鎳水溶液添加至結(jié)合氧化鋁的ZSM-5沸石制劑(SiO2:Al2O330:l,粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度),目標為1.0重量%的4臬負載。將該制劑在真空爐中干燥過夜,并隨后在400°C的流動的空氣流中煅燒。實施例44使用初濕技術(shù)將硝酸^^家水溶液添加至結(jié)合氧化鋁的ZSM-5沸石制劑(Si02:Al20380:1,粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度),目標為1.2重量%的鎵負載。將該制劑在真空爐中干燥過夜,并隨后在400°C的流動的空氣流中煅燒。實施例45就在從325。C至375。C的溫度和200psig和625psig之間的總壓力以及從1.9至42.8范圍內(nèi)的WHSV下的多種含氧物的汽相縮合,研究使用實施例38至實施例44的方法制備的催化劑系統(tǒng)。在這些研究中,使用兩種不同尺寸的反應(yīng)器;將15毫升和18毫升的催化劑裝入8.5mm內(nèi)徑的不銹鋼管反應(yīng)器中,或者將在50毫升和70毫升之間的催化劑裝入21.2mm不銹鋼管反應(yīng)器(實施例4)中。取決于原料,反應(yīng)工藝流如實施例1或?qū)嵤├?所述,同時如實施例5所述完成分析。操作條件和來自這些試驗的結(jié)果在表12中顯示。當進料組成總計小于100%時,剩余物是水。如這些結(jié)果顯示,多種含氧物(包括醇和酮,3個碳和5個碳)是可經(jīng)寬范圍的條件轉(zhuǎn)化為Cs+烴的基質(zhì)。沸石在這些轉(zhuǎn)化中是特別有用的,如試驗FF、GG、HH、II、JJ、LL和MM所示。試驗FF、GG、HH、II和JJ顯示,經(jīng)絲光沸石和p沸石的醇轉(zhuǎn)化的主要產(chǎn)物是烯烴的縮合產(chǎn)物。磷浸漬的硅鋁催化劑(試驗KK)顯示出類似的產(chǎn)物選擇性分布(productselectivityprofile)。與此對比,基于ZSM-5的催化劑(試驗LL和MM)制備出顯著餾分的芳族組分和鏈烷烴組分。表12.含氧物在酸催化劑下的汽相縮合<table>tableseeoriginaldocumentpage107</column></row><table>從氧化烴制備Cs+化合物實施例46按照與實施例44相同的催化劑制備工藝,除了結(jié)合氧化鋁的ZSM-5材料具有30:1的Si02:Al203比例之外。實施例47就在375。C和200psig下的含氧物的混合物的汽相縮合,研究使用實施例46的方法制備的催化劑。在這一研究中,將11.3克催化劑裝入如實施例4所述的8.5mm內(nèi)徑的不銹鋼管反應(yīng)器中。反應(yīng)工藝流如實施例3所述。含氧物混合包含(重量比)25%2-戊酮、20%3-戊酮、20%2-戊醇、10%異丙醇、10%戊酸、5%2-曱基四氫呋喃。使用實施例3的反應(yīng)器系統(tǒng)中的一個泵添加該混合物,而第二泵添加水,以使得全部的總進料包含60重量%水和40重量%混合含氧物。監(jiān)測工藝128小時的時間段,從系統(tǒng)中周期性地除去樣品以催化分析工藝性能。按照實施例5所述完成每次分析。圖15將以Cs+化合物離開反應(yīng)器系統(tǒng)的進料碳的餾分顯示為時間的函數(shù)。圖16將以芳烴離開反應(yīng)器系統(tǒng)的進料碳的餾分顯示為時間的函數(shù)。圖14將以含氧物離開反應(yīng)器系統(tǒng)的進料碳的餾分顯示為時間的函數(shù)。如圖14、15和16所示,催化劑系統(tǒng)能夠?qū)跷锘旌衔镞\行一段延長的時間,所述含氧物混合物包含包括醇、酮、酸和四氯呋喃在內(nèi)的含氧物的混合物。Cs+化合物的制備隨時間保持相對穩(wěn)定,而存在于產(chǎn)物中的芳烴的量下降并且含氧化合物的臨界點(breakthrough)增加(圖14)。認為催化劑的鈍化主要是由于含碳沉積物的積聚限制了反應(yīng)物向活性部位的可達性。實施例48使用初濕技術(shù)將六氯合柏酸與高錸酸的水溶液添加至碳催化劑載體(OLC-AW,Calgon,粒度限制為在通過120目篩后保持在50目篩上的粒度),目標為在隨后金屬母體分解后在催化劑上1.8%的鉑負載和6.3%的錸負栽。該制劑在真空爐中干燥過夜并隨后在40(TC下、流動的氫氣流中還原。還原后,催化劑貯存在氮氣氛中直至準備使用。實施例49按照與實施例44相同的催化劑制備工藝,除了結(jié)合氧化鋁的ZSM-5材料具有150:1的Si02:Al203比例之外。實施例50使用初濕技術(shù)將溶解在水中的六氯合鉑酸與高錸酸添加至單斜的氧化鋯催化劑載體(NorProSaintGobain,產(chǎn)品代碼SZ31164,粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度),目標為在隨后金屬母體分解后在催化劑上達到1.8%的鉑負載和6.3%的錸負載。該制劑在真空爐中干燥并過夜,并隨后在400。C的流動的空氣流中煅燒。實施例51按照與用于制備實施例50的催化劑相同的方法,除了目標錸負載為1.8%之外。實施例52將80:1Si02:Al203比例的ZSM-5沸石(ZeolystInternational,CBV8014)與1:1摩爾比的ZnO和A1203粉末相混合以便合并的ZnO和A1203(Dispal18N4-80,SasolNorthAmerica,Houston,Texas)占全部固體的30重量%。將稀硝酸以2重量%的HN03的水平添加至合并的ZnO和A1203。膏團稠度用添加水來調(diào)節(jié)以形成適于擠壓的可操作的膏團,并且使用實驗室規(guī)模的擠壓機擠壓該混合物。擠出物在真空下、100。C下千燥過夜,并隨后在流動的空氣下、600。C下煅燒。實施例53使用初濕技術(shù)將硝酸鎵的水溶液添加至實施例52的材料(粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度),目標為1.2重量%的鎵負載。該制劑在真空爐中干燥過夜,并隨后在40(TC的流動的氫氣流中煅燒。實施例54使用初濕技術(shù)將硝酸鎳的水溶液添加至實施例52的材料(粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度),目標為1.0重量%的鎳負載。該制劑在真空爐中干燥過夜,并隨后在400。C的流動的氫氣流中煅燒。實施例55就甘油、山梨醇、蔗糖、和木糖向烴的轉(zhuǎn)化,使用實施例2中描述的反應(yīng)器配置研究實施例6、實施例46、實施例48、實施例49、實施例51、實施例52和實施例54中提及的催化劑系統(tǒng)。使用實施例4中所示的兩個21.2mm內(nèi)徑的不4秀鋼管反應(yīng)器實施所述研究,并按照實施例5中所述完成分析。將鶴酸化氧化鋯(NorPro-SaintGobain,產(chǎn)品代碼SZ61143,粒度限制為在通過18目篩后保持在60目篩上的粒度)置于設(shè)置在第二反應(yīng)器中的縮合催化劑的頂部,以提供在進入縮合催化劑之前用于蒸發(fā)第一反應(yīng)器流出物的區(qū)域。表13顯示這些研究的結(jié)果。對于試驗NN(38%蔗糖+7%木糖),具有等于蔗糖摩爾數(shù)的3倍加木糖摩爾數(shù)的1.5倍的目標流速的氫氣流與進料在進入反應(yīng)器之前合并。其他試驗在沒有外部提供的氫氣的情況下進行。在圖9中顯示為10a、10b、10c、10d、23a、23b、23c和23d的反應(yīng)器外部的加熱器用于保持反應(yīng)器壁溫度,如表13所示。這些研究的烴產(chǎn)物(在表13中揭示)被分為Q.餾分和Q+餾分,所述Cu餾分在環(huán)境溫度和壓力下主要存在于氣相中,所述Cs+餾分通常適于并入液體燃料。結(jié)果顯示,多種糖和多元醇可通過這里描述的工藝而容易地轉(zhuǎn)化為Cs+烴。產(chǎn)物主要包含鏈烷烴和芳族成分。在該樣品中的鏈烷烴和芳族化合物的分解在圖17中顯示。表13.糖和多元醇至C5+烴的轉(zhuǎn)化<table>tableseeoriginaldocumentpage111</column></row><table>實施例56在實施例55中描述并由表13中的試驗QQ例示的工藝運行超過400小時的時間段。在運行一段初始時間之后,向芳香組分的轉(zhuǎn)化和烴的收率下降,在圖18和圖19中以周期1顯示。在圖18中,存在于第二反應(yīng)器出口處的Cs+烴的熱值顯示為進料的熱值的百分比。在圖19中,以芳烴存在于第二反應(yīng)器的出口處的碳顯示為存在于進料中的碳的百分比。在約UO運行小時后,第二反應(yīng)器被繞過而第一反應(yīng)器繼續(xù)運行。然后在第二反應(yīng)器中進行催化劑的氧化再生。在再生期間,啟動氮氣和空氣流以便在第二反應(yīng)器入口處的目標氧濃度為1mol%。然后將第二反應(yīng)器的模塊溫度升高至500。C并且繼續(xù)氮氣和氧氣流直至在第二反應(yīng)器的出口處不再檢測到二氧化碳。然后氧濃度升高至5moP/。的目標水平。繼續(xù)該流直至在第二反應(yīng)器的出口處不再檢測到二氧化碳。此時,停止氧氣流而繼續(xù)氮氣流。然后第二反應(yīng)器模塊溫度降低至400。C而流經(jīng)催化劑床的氣體的組成改為氫氣。然后將第二反應(yīng)器的模塊溫度調(diào)整為表13中試驗QQ所示的溫度。然后第二反應(yīng)器被放回聯(lián)機狀態(tài),目標是表13中試驗QQ所示的條件。然后第二反應(yīng)器經(jīng)過多個運行和再生周期,對于運行期間的結(jié)果在圖18和19中顯示。如這些結(jié)果顯示,縮合催化劑的再生使得活性恢復,與以下理論相一致含碳材料的沉積是催化劑性能隨時間下降的主要原因。此外,結(jié)果顯示,縮合催化劑可多次再生而沒有顯著的性能損失。權(quán)利要求1.一種制備C4+化合物的方法,其包括在含水液相和/或汽相中提供水和含有C1+O1+烴的水溶性的氧化烴,提供H2,在所述液相和/或汽相中使所述氧化烴與所述H2在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備在反應(yīng)流中含有C1+O1-3烴的含氧物,和,在所述液相和/或汽相中使所述含氧物在縮合催化劑存在下、于縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備所述C4+化合物,其中所述C4+化合物包括選自由以下組成的組的成員C4+醇、C4+酮、C4+烷、C4+烯、C5+環(huán)烷、C5+環(huán)烯、芳基、稠合芳基及其混合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2、或其組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述H2包括原位產(chǎn)生的H2,所述原位產(chǎn)生的H2是通過在液相和/或汽相中使水和所述氧化烴的一部分在水相重整催化劑存在下、于重整溫度和重整壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備原位產(chǎn)生的H2而產(chǎn)生的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述氧化烴包括選自由多糖、二糖、單糖、纖維素衍生物、木質(zhì)素衍生物、半纖維素、糖、糖醇及其混合物組成的組的成員。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其中所述氧化烴包括Cw20^烴。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中所述氧化烴包括CL60w烴。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中所述Cw20,.n烴包括選自由以下組成的組的成員糖醇、醛醇、纖維素衍生物、木質(zhì)纖維素衍生物、葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、甘露糖、木糖、阿糖醇、赤蘚醇、甘油、異麥芽糖、乳糖醇、馬里醇、甘露糖醇、山梨醇、木糖醇、及其混合物。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述氧化經(jīng)進一步包括循環(huán)的c,+o,+烴。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述含氧物包括選自由以下組成的組的成員醇、酮、醛、咬喃、二醇、三醇、羥基羧酸、羧酸、及其混合物。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述含氧物包括選自由以下組成的組的成員曱醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、環(huán)戊醇、環(huán)己醇、2-曱基環(huán)戊醇、羥基酮、環(huán)酮、丙酮、丙酮、丁酮、戊酮、己酮、2-曱基-環(huán)戊酮、1,2-亞乙基二醇、1,3-丙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、曱基乙二醛、丁二酮、戊二酮、己二酮、鞋基醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、曱酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、乳酸、甘油、呋喃、四氫呋喃、二氫呋喃、2-呋喃曱醇、2-曱基-四氫呋喃、2,5-二曱基-四氬呋喃、2-乙基-四氫呋喃、2-曱基呋喃、2,5-二曱基呋喃、2-乙基呋喃、羥基曱基糠醛、3-羥基四氫呋喃、四氫-3-呋喃醇、5-羥曱基-2(5H)-呋喃酮、二氫-5-(羥曱基)-2(3H)-呋喃酮、四氫-2-糠酸、二氫-5-(羥曱基)-2(3H)-呋喃酮、四氫糠醇、l-(2-呋喃基)乙醇、和羥曱基四氫糠醛、其異構(gòu)體、及其混合物。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述含氧物進一步包括循環(huán)的C,+0卜3烴。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述Q+烷包括支鏈或直鏈C4-30坑。13.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法,其中所述C4+烷包括選自由C4—9、Cw4、C12-24、及其混合物組成的組的支鏈或直鏈烷。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述C4+烯包括支鏈或直鏈C4.30烯。15.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法,其中所述C4+烯包括選自由C4-9、Cw4、C12.24、及其混合物組成的組的支鏈或直鏈烯。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述Cs+環(huán)烷包括單取代的或多取代的Cs+環(huán)烷,并且,其中至少一個取代基是選自由以下組成的組的成員支鏈的CV烷基、直鏈的d+烷基、支鏈的C3+亞烷基、直鏈的C,+亞烷基、苯基、及其組合。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中所述單取代的或多取代的C5+環(huán)烷用選自由以下組成的組的成員取代支鏈的0:3.12烷基、直鏈的烷基、支鏈的C^2亞烷基、直鏈的Cw2亞烷基、苯基、及其組合。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其中所述取代基是選自由以下組成的組的成員支鏈的(33.4烷基、直鏈的CM烷基、支鏈的Cw亞烷基、直鏈的C"4亞烷基、苯基、及其組合。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述Cs+環(huán)烯包括單取代的或多取代的C5+環(huán)烯,并且,其中至少一個取代基是選自由以下組成的組的成員支鏈的Cg+烷基、直鏈的d+烷基、支鏈的Q+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、苯基、及其組合。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中所述單取代的或多取代的C5+環(huán)烯用選自由以下組成的組的成員取代支鏈的Cw2烷基、直鏈的烷基、支鏈的Cw2亞烷基、直鏈的(32.|2亞烷基、苯基、及其組合。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中所述單取代基是選自由以下組成的組的成員支鏈的C^烷基、直鏈的d,4烷基、支鏈的Cw亞烷基、直鏈的C2-4亞烷基、苯基、及其組合。22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述芳基包括未取代的芳基。23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述芳基包括單取代的或多取代的芳基,并且,其中至少一個取代基是選自由以下組成的組的成員支鏈的C3+烷基、直鏈的Q+烷基、支鏈的C3+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、苯基、及其組合。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中所述取代基是選自由以下組成的組的成員支鏈的(:3.12烷基、直鏈的d.u烷基、支鏈的(:3.12亞烷基、直鏈的Cw2亞烷基、苯基、及其組合。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中所述取代基是選自由以下組成的組的成員支鏈的Cw烷基、直鏈的CM烷基、支鏈的Cw亞烷基、直鏈的C2-4亞烷基、苯基、及其組合。26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述稠合芳基包括未取代的稠合芳基。27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述稠合芳基包括單取代的或多取代的稠合芳基,并且,其中至少一個取代基是選自由以下組成的組的成員支鏈的C3+烷基、直鏈的C,+烷基、支鏈的Cg+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、苯基、及其組合。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法,其中所述取代基是選自由以下組成的組的成員支鏈的Cw烷基、直鏈的C,,4烷基、支鏈的Cw亞烷基、直鏈的(:2-4亞烷基、苯基、及其組合。29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述C4+醇包括與式R'-OH相應(yīng)的化合物,并且,其中R'是選自由以下組成的組的成員支鏈的C"烷基、直鏈的CV烷基、支鏈的CV亞烷基、直鏈的C"亞烷基、取代的C5+環(huán)烷、未取代的Cs+環(huán)烷、取代的Cs+環(huán)烯、未取代的Cs+環(huán)烯、芳基、苯基、及其組合。30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述C4+酮包括與式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>相應(yīng)的化合物,其中113和114獨立地是選自由以下組成的組的成員支鏈的Q+烷基、直鏈的d+烷基、支鏈的Q+亞烷基、直鏈的C2+亞烷基、取代的Cs+環(huán)烷、未取代的Cs+環(huán)烷、取代的C5+環(huán)烯、未取代的Cs+環(huán)烯、芳基、苯基、及其組合。31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述縮合催化劑包括選自由以下組成的組的成員酸催化劑、堿催化劑和酸堿催化劑。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,其中所述縮合催化劑包括選自由以下組成的組的成員碳化物、氮化物、氧化鋯、氧化鋁、二氧化硅、硅鋁酸鹽、磷酸鹽、沸石、氧化鈦、氧化鋅、氧化釩、二氧化鈰、氧化鑭、氧化釔、氧化鈧、氧化鎂、氧化鋇、氧化4丐、氳氧化物、雜多酸、無機酸、酸改性樹脂、堿改性樹脂、及其組合。33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法,其中所述縮合催化劑進一步包括選自由以下組成的組的改性劑Ce、La、Y、Sc、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、P、B、Bi、及其組合。34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法,其中所述縮合催化劑進一步包括選自由以下組成的組的金屬Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、及其組合。35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,其中所述酸催化劑包括選自由以下組成的組的成員酸性氧化鋁、磷酸鋁、磷酸硅鋁、無定形硅鋁、硅鋁酸鹽、氧化鋯、硫酸化氧化鋯、鴒酸化氧化鋯、碳化鴒、碳化鉬、二氧化鈦、硫酸化碳、磷酸化碳、磷酸化二氧化硅、磷酸化氧化鋁、酸性樹脂、雜多酸、無機酸、及其組合。36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法,其中所述酸催化劑進一步包括選自由以下組成的組的改性劑Ce、Y、Sc、La、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、P、B、Bi、及其組合。37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法,其中所述酸催化劑進一步包括選自由以下組成的組的氧化物Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Ir、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、及其組合。38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法,其中所述酸催化劑進一步包括選自由以下組成的組的金屬Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、及其組合。39.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,其中所述酸催化劑包括硅酸鋁沸石。40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法,其中所述酸催化劑進一步包括選自由以下組成的組的改性劑Ga、In、Zn、Fe、Mo、Ag、Au、Ni、P、Sc、Y、Ta、鑭系元素、及其組合。41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法,其中所述酸催化劑進一步包括選自由以下組成的組的金屬Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、及其組合。42.根據(jù)權(quán)利要求31或39所述的方法,其中所述酸催化劑包括雙官能五硅環(huán)沸石含環(huán)的硅酸鋁沸石。43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法,其中所述酸催化劑進一步包括選自由以下組成的組的改性劑Ga、In、Zn、Fe、Mo、Ag、Au、Ni、P、Sc、Y、Ta、鑭系元素、及其組合。44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法,其中所述酸催化劑進一步包括選自由以下組成的組的金屬Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、及其組合。45.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,其中所述堿催化劑包括選自由以下組成的組的成員水滑石、鋁酸鋅、磷酸鹽、Li、Na、K、Cs、B、Rb、Mg、Ca、Sr、Si、Ba、Al、Ce、La、Sc、Y、Zr、Ti、Zn、其合金、及其組合。46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法,其中所述堿催化劑進一步包括選自由以下組成的組的氧化物Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Mg、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、及其組合。47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法,其中所述堿催化劑進一步包括選自由以下組成的組的金屬Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、及其組合。48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法,其中所述堿催化劑包括選自由以下組成的組的成員的金屬氧化物Cu、Ni、Zn、V、Zr、及其組合。49.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,其中所述堿催化劑包括鋁酸鋅和選自由以下組成的組的金屬Pd、Pt、Ni、Cu、及其組合。50.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,其中所述酸堿催化劑包括選自由以下組成的組的成員水滑石、鋁酸鋅、磷酸鹽、Li、Na、K、Cs、B、Rb、Mg、Ca、Sr、Si、Ba、Al、Ce、La、Sc、Y、Zr、Ti、Zn、Cr、其合金、及其組合。51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法,其中所述酸堿催化劑進一步包括選自由以下組成的組的氧化物Ti、Zr、V、Nb、Ta、Mo、Cr、W、Mn、Re、Al、Ga、In、Fe、Co、Ir、Ni、Si、Cu、Zn、Sn、Cd、P、及其組合。52.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法,其中所述酸堿催化劑進一步包括選自由以下組成的組的金屬Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金、及其組合。53.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法,其中所述酸堿催化劑包括選自由以下組成的組的二元氧化物MgO與八1203的組合、MgO與Zr02的組合、和ZnO與A1203的組合。54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法,其中所述酸堿催化劑進一步包括選自由以下組成的組的金屬Cu、Pt、Pd、Ni、及其組合。55.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述脫氧催化劑包括載體和選自由以下組成的組的成員Re、Cu、Fe、Ru、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、W、Os、Mo、Ag、Au、其合金、及其組合。56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法,其中所述脫氧催化劑進一步包括選自由以下組成的組的成員Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl、及其組合。57.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法,其中所述載體包括選自由以下組成的組的成員氮化物、碳、二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、氧化釩、鈰土、氮化硼、雜多酸、硅藻土、羥基磷灰石、氧化鋅、氧化鉻、其混合物及其組合。58.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法,其中所述載體包括過氧化氫處理的碳。59.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法,其中所述載體通過用選自由以下組成的組的改性劑處理所述載體而改性硅烷、堿性化合物、堿土化合物和鑭系元素。60.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法,其中所述載體選自由以下組成的組碳納米管、碳富勒烯、沸石及其組合。61.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述脫氧催化劑和所述縮合催化劑在原子上是相同的。62.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述水相重整催化劑包括載體和選自由以下組成的組的成員Fe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、其合金、及其組合。63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法,其中所述水相重整催化劑進一步包括選自由以下組成的組的成員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、其合金、及其組合。64.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法,其中所述載體包括權(quán)利要求57-60所述的載體中的任一種。65.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述水相重整催化劑、所述脫氧催化劑和所述縮合催化劑中的一種或多種在原子上是相同的。66.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述水相重整催化劑和所述脫氧催化劑包括與選自由以下組成的組的成員成合金或混合的Pt:Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、其合金、及其組合。67.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述水相重整催化劑和所述脫B、Ni、Sn、Cu、Fe、Rh、Pt、其合金、及其組合。68.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述水相重整催化劑包括與選自由以下組成的組的成員成合金或混合的Ni:Sn、Ge、Bi、B、Cu、Re、Ru、Fe、其合金、及其組合。69.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述重整溫度在約IO(TC至約45(TC的范圍內(nèi),并且,其中所述重整壓力是其中水和所述氧化烴為氣態(tài)的壓力。70.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述重整溫度在約IOO"C至約300。C的范圍內(nèi),并且,其中所述重整壓力是其中水和所述氧化烴為氣態(tài)的壓力。71.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述重整溫度在約80°C至400°C的范圍內(nèi),并且,其中所述重整壓力是其中水和所述氧化烴為液態(tài)的壓力。72.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述脫氧溫度在約IO(TC至600。C的范圍內(nèi),并且,其中所述脫氧壓力為至少0.1大氣壓。73.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述脫氧溫度在約8(TC至約30(TC的范圍內(nèi),并且,其中所述脫氧壓力是其中水和所述氧化烴為液態(tài)的壓力。74.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述脫氧溫度在約200。C至約280。C的范圍內(nèi),并且,其中所述脫氧壓力是其中水和所述氧化烴為液態(tài)的壓力。75.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述脫氧溫度在約IO(TC至60(TC的范圍內(nèi),并且,其中所述脫氧壓力是其中水和所述氧化烴為氣態(tài)的壓力。76.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述脫氧溫度在約20(TC至28(TC的范圍內(nèi),并且,其中所述脫氧壓力是其中水和所述氧化烴為氣態(tài)的壓力。77.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述重整溫度和所述脫氧溫度在約100。C至450。C的范圍內(nèi),并且,其中所述重整壓力和所述脫氧壓力在約72psig至1300psig的范圍內(nèi)。78.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述重整溫度和所述脫氧溫度在約120。C至300。C的范圍內(nèi),并且,其中所述重整壓力和所述脫氧壓力在約72psig至1200psig的范圍內(nèi)。79.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中所述重整溫度和所述脫氧溫度在約20(TC至280。C的范圍內(nèi),并且,其中所述重整壓力和所述脫氧壓力在約200psig至725psig的范圍內(nèi)。80.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述縮合溫度在約80。C至500°C的范圍內(nèi),并且,其中所述縮合壓力在約Opsig至1200psig的范圍內(nèi)。81.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述縮合溫度在約125。C至450。C的范圍內(nèi),并且,其中所述縮合壓力為至少0.1大氣壓。82.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述縮合溫度在約125。C至250°C的范圍內(nèi),并且,其中所述縮合壓力在約0psig至700psig的范圍內(nèi)。83.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述縮合溫度在約250。C至425'C的范圍內(nèi)。84.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述反應(yīng)流進一步包括水,并且,其中所述方法進一步包括在所述縮合催化劑存在下^f吏所述含氧物反應(yīng)前,使所述反應(yīng)流脫水。85.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中使所述氧化烴與所述H2在所述脫氧催化劑存在下發(fā)生催化反應(yīng)的所述步驟是在不顯著有效量的外部H2存在下進行的。86.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中在所述氧化烴中的全部氧原子與在所述外部H2中的全部氫原子的摩爾比小于1:1。87.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其進一步包括在所述液相和/或汽相中使糖、糖醇或多元醇與H2在氫解催化劑存在下、于氫解溫度和氫解壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備所述氧化烴。88.根據(jù)權(quán)利要求87所述的方法,其中所述氯解溫度為至少ll(TC,并且所述氫解壓力在約10psig至2400psig的范圍內(nèi)。89.根據(jù)權(quán)利要求88所述的方法,其中所述氬解溫度在約U0。C至30(TC的范圍內(nèi)。90.根據(jù)權(quán)利要求87所述的方法,其中所述氬解催化劑包括選自由以下組成的組的成員磷酸鹽、Cr、Mo、W、Re、Mn、Cu、Cd、Fe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、其合金、及其組合。91.根據(jù)權(quán)利要求90所述的方法,其中所述氬解催化劑進一步包括選自由以下組成的組的成員Au、Ag、Zn、Sn、Bi、B、Cr、Mn、O、其合金、及其組合。92.根據(jù)權(quán)利要求90所述的方法,其中所述氬解催化劑進一步包括堿土金屬氧化物。93.根據(jù)權(quán)利要求90所述的方法,其中所述氫解催化劑進一步包括載體,并且,其中所述載體包括權(quán)利要求57-60所述的載體中的任一種。94.根據(jù)權(quán)利要求87所述的方法,其中所述H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2、或其組合。95.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其進一步包括在所述液相和/或汽相中使糖、糠醛、羧酸、酮、或呋喃與H2在氫化催化劑存在下、于氫化溫度和氫化壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備所述氧化烴。96.根據(jù)權(quán)利要求95所述的方法,其中所述氫化溫度在約80"C至250°C的范圍內(nèi),并且,其中所述氫化壓力在約100psig至2000psig的范圍內(nèi)。97.根據(jù)權(quán)利要求95所述的方法,其中所述氬化催化劑包括載體和選自由以下組成的纟且的成員Fe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、Re、Cu、其合金、及其組合。98.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法,其中所述氬化催化劑進一步包括選自由以下組成的組的成員Ag、Au、Cr、Zn、Mn、Sn、Bi、Mo、W、B、P、其合金、及其組合。99.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法,其中所述載體包括權(quán)利要求57-60所述的載體中的任一種。100.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法,其中所述H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2、或其組合。101.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其進一步包括在所述液相和/或汽相中使所述C"化合物在整理催化劑存在下、于整理溫度和整理壓力下發(fā)生催化反應(yīng),其中所述整理催化劑包括載體和選自由以下組成的組的成員Cu、Ni、Fe、Co、Ru、Pd、Rh、Pt、Ir、Os、其合金、及其組合。102.根據(jù)權(quán)利要求101所述的方法,其中所述整理催化劑進一步包括選自由以下組成的組的改性劑Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、Cu、Cr、Bi、其合金、及其組合。103.根據(jù)權(quán)利要求101所述的方法,其中所述載體包括權(quán)利要求57-60所述的載體中的任一種。104.—種制備C4+化合物的方法,其包括在含水液相和/或汽相中提供水和含有d+0,+烴的水溶性的氧化烴,在所述液相和/或汽相中使水與所述氧化烴的一部分在水相重整催化劑存在下、于重整溫度和重整壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備原位產(chǎn)生的H2,在所述液相和/或汽相中使所述氧化烴與所述原位產(chǎn)生的H2在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備在反應(yīng)流中的含有d+0,.3烴的含氧物,和在所迷液相和/或汽相中使所述含氧物在縮合催化劑存在下、于縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備所述Q+化合物,其中所述CH化合物包括選自由以下組成的組的成員C"醇、C"酮、C軒烷、C"烯、Q+環(huán)烷、Q+環(huán)烯、芳基、稠合芳基及其混合物。105.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其進一步包括提供補充的H2,和在所述脫氧催化劑存在下使所述氧化烴的一部分與所述補充的H2發(fā)生催化反應(yīng)以制備所述含氧物。106.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其進一步包括在所述液相和/或汽相中使選自由以下組成的組的成員與H2在氫化催化劑存在下、于氫化溫度和氫化壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備所述氧化烴糖、糠醛、羧酸、酮、呋喃及其混合物。107.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其進一步包括在所述液相和/或汽相中使選自由以下組成的組的成員與H2在氫解催化劑存在下、于氫解溫度和氫解壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備所述氧化烴糖、糖醇、多元醇及其混合物。108.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述水溶性的氧化烴包括權(quán)利要求4-8所述的氧化烴中的任一種。109.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述含氧物包括權(quán)利要求9-11所述的含氧物中的任一種。110.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述C4+化合物包括權(quán)利要求12-30所述的CV化合物中的任一種。111.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述縮合催化劑包括權(quán)利要求31-54所迷的縮合催化劑中的任一種。112.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述脫氧催化劑包括權(quán)利要求55-60所述的脫氧催化劑中的任一種。113.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述水相重整催化劑包括權(quán)利要求62-64所述的水相重整催化劑中的任一種。114.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述脫氧催化劑、所述水相重整催化劑和所述縮合催化劑中的一種或多種在原子上是相同的。115.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述水相重整催化劑和所述Cu、Fe、Rh、Re、其合金、及其組合。116.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述水相重整催化劑和所述脫氧催化劑包括與選自由以下組成的組的成員成合金或混合的Ru:Ni、Sn、Cu、Fe、Rh、Pt、其合金、及其組合。117.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述水相重整催化劑包括與選自由以下組成的組的成員成合金或混合的Ni:Cu、Re、Ru、Fe、其合金、及其組合。118.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述氫化催化劑包括權(quán)利要求97-99所述的氬化催化劑中的任一種。119.根據(jù)權(quán)利要求107所述的方法,其中所述氫解催化劑包括權(quán)利要求90-93所述的氬解催化劑中的任一種。120.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述重整溫度在約IO(TC至約45(TC的范圍內(nèi),并且,其中所述重整壓力是其中水和所述氧化烴為氣態(tài)的壓力。121.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述重整溫度在約80。C至400。C的范圍內(nèi),并且,其中所述重整壓力是其中水和所述氧化烴為液態(tài)的壓力。122.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述脫氧溫度在約IO(TC至60(TC的范圍內(nèi),并且,其中所述脫氧壓力為至少0.1大氣壓。123.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述重整溫度和所述脫氧溫度在約IOO"C至45(TC的范圍內(nèi),并且,其中所述重整壓力和所述脫氧壓力在約72psig至1300psig的范圍內(nèi)。124.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述縮合溫度在約80。C至50(TC的范圍內(nèi),并且,其中所述縮合壓力為至少0.1大氣壓。125.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中所述反應(yīng)流進一步包括水,并且,其中所述方法進一步包括在所述縮合催化劑存在下使所述含氧物反應(yīng)前,使所述反應(yīng)流脫水。126.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其中使所述氧化烴與所述原位產(chǎn)生的H2在所述脫氧催化劑存在下發(fā)生催化反應(yīng)的所述步驟是在不顯著有效量的外部H2存在下進行的。127.根據(jù)權(quán)利要求105所述的方法,其中在所述氧化烴中的全部氧原子與在所述外部H2中的全部氬原子的摩爾比小于1:1。128.根據(jù)權(quán)利要求104所述的方法,其進一步包括在所述液相和/或汽相中使所述Q+化合物在整理催化劑存在下、于整理溫度和整理壓力下發(fā)生催化反應(yīng),其中所述整理催化劑包括載體和選自由以下組成的組的成員Cu、Ni、Fe、Co、Ru、Pd、Rh、Pt、Ir、Os、其合金、及其組合。129.根據(jù)權(quán)利要求128所述的方法,其中所述整理催化劑進一步包括選自由以下組成的組的改性劑Au、Ag、Cr、Zn、Mn、Sn、Cu、Cr、Bi、其合金、及其組合。130.根據(jù)權(quán)利要求128所述的方法,其中所述載體包括權(quán)利要求57-60所述的載體中的任一種。131.根據(jù)權(quán)利要求1或104所述的方法,其在包括一個或多個反應(yīng)容器的反應(yīng)器系統(tǒng)中進行,其中使所述反應(yīng)器系統(tǒng)適于配置為連續(xù)流、間歇式、半間歇式、多系統(tǒng)或其組合。132.根據(jù)權(quán)利要求131所述的方法,其中所述反應(yīng)器系統(tǒng)進一步包括流化催化床、搖床、固定床、移動床或其組合中的一種或多種,其中使每種床適于被封裝在反應(yīng)容器中。133.根據(jù)權(quán)利要求131所述的方法,其在連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)中于穩(wěn)態(tài)平衡下進行。134.根據(jù)權(quán)利要求131-133中任一項所述的方法,其進一步包括適于容納所述水相重整催化劑的重整床、適于容納所述脫氧催化劑的脫氧床、和適于容納所述縮合催化劑的縮合床。135.根據(jù)權(quán)利要求134所述的方法,其中所述重整床和所述脫氧床以疊置的、并排的或平行的配置#:定向,并且,其中所述重整床和所述脫氧床被封裝在單個反應(yīng)容器中。136.根據(jù)權(quán)利要求134或135所述的方法,其中所述重整床被封裝在重整反應(yīng)容器中,并且,其中所述脫氧床被封裝在脫氧反應(yīng)容器中。137.根據(jù)權(quán)利要求136所述的方法,其中所述縮合床被封裝在縮合反應(yīng)容器中。138.根據(jù)權(quán)利要求135所述的方法,其中所述單個反應(yīng)容器進一步適于封裝所述縮合床。139.根據(jù)權(quán)利要求135所述的方法,其中所述重整床、所述脫氧床和所述縮合床以疊置的、并排的或平行的配置被定向于所述單個反應(yīng)容器中。140.根據(jù)權(quán)利要求133所述的方法,其中所述連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)被定向以提供平流、直流或斜流。141.根據(jù)權(quán)利要求134所述的方法,其中所述脫氧床被封裝在提供上流的脫氧反應(yīng)容器中,并且,其中所述縮合床被封裝在提供下流的縮合反應(yīng)容器中。142.根據(jù)權(quán)利要求1或104所述的方法,其中每個催化反應(yīng)均在穩(wěn)態(tài)平衡下發(fā)生。143.根據(jù)權(quán)利要求107所述的方法,其中所述氫解溫度在約HO。C至30(TC的范圍內(nèi)。144.根據(jù)權(quán)利要求107所述的方法,其中所述H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2或其組合。145.根據(jù)權(quán)利要求106所述的方法,其中所述氫化溫度在約8(TC至25(TC的范圍內(nèi),并且,其中所述氫化壓力在約100psig至2000psig的范圍內(nèi)。146.根據(jù)權(quán)利要求106所述的方法,其中所述H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部Hz、循環(huán)H2或其組合。147.—種制備C4+化合物的方法,其包括提供含有水和選自由以下組成的組的成員的水溶液糖、糠醛、羧酸、酮、呋喃、及其組合;在液相和/或汽相中使所述糖、糠醛、羧酸、酮、呋喃、或其混合物與H2在氫化催化劑存在下、于氫化溫度和氫化壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備含有<:1+01+烴的氧化烴,在所述液相和/或汽相中使水與所述氧化烴的一部分在水相重整催化劑存在下、于重整溫度和重整壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備原位產(chǎn)生的H2,在所述液相和/或汽相中使所述氧化烴與所述原位產(chǎn)生的H2在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備含有Ch0,.3烴的含氧物,和,在所述液相和/或汽相中使所述含氧物在縮合催化劑存在下、于縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備所述Q+化合物,其中所述C4+化合物包括選自由以下組成的組的成員C4+醇、Ch酉同、C4+烷、C"烯、Cs+環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基、及其混合物。148.根據(jù)權(quán)利要求147所述的方法,其中所述H2包括原位產(chǎn)生的H2、外部H2、循環(huán)H2、或其組合。149.根據(jù)權(quán)利要求147所述的方法,其中所述氧化烴包括權(quán)利要求4-8所述的氧化烴中的任一種,所述含氧物包括權(quán)利要求9-11所述的含氧物中的任一種,所述C"化合物包括權(quán)利要求12-30所述的C"化合物中的任一種,所述氫化催化劑包括權(quán)利要求97-99所述的氬化催化劑中的任一種,所述水相重整催化劑包括權(quán)利要求62-64所述的水相重整催化劑中的任一種,所述縮合催化劑包括權(quán)利要求31-54所述的縮合催化劑中的任一種;并且,所述脫氧催化劑包括權(quán)利要求55-60所述的脫氧催化劑中的任一種。150.根據(jù)權(quán)利要求147所述的方法,其中所述氫化催化劑、所述水相重整催化劑、所述脫氧催化劑和所述縮合催化劑中的一種或多種在原子上是相同的。151.—種制備Q+化合物的方法,其包括提供含有水和選自由以下組成的組的成員的水溶液多糖、二糖、單糖、多元醇、糖、糖醇、及其組合;在液相和/或汽相中4吏所述糖、糖醇、多糖、二糖、單糖、多元醇、或其混合物與H2在氫解催化劑存在下、于氫解溫度和氫解壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備含有d+0!+烴的氧化烴,在所述液相和/或汽相中使水與所述氧化烴的一部分在水相重整催化劑存在下、于重整溫度和重整壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備原位產(chǎn)生的H2,在所述液相和/或汽相中使所述氧化烴與所述原位產(chǎn)生的H2在脫氧催化劑存在下、于脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備含有C,+Ow烴的含氧物,和,在所述液相和/或汽相中使所述含氧物在縮合催化劑存在下、于縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備所述c"化合物,其中所述Q+化合物包括選自由以下組成的組的成員d+醇、C4+酮、Ct+烷、C"烯、CV環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基及其混合物。152.根據(jù)權(quán)利要求151所述的方法,其中所述H2選自由以下組成的組原位產(chǎn)生的H"外部H2、循環(huán)H2及其組合。153.根據(jù)權(quán)利要求151所述的方法,其中所述氧化烴包括權(quán)利要求4-8所述的氧化烴中的任一種,所述含氧物包括權(quán)利要求9-11所述的含氧物中的任一種,所述(V化合物包括權(quán)利要求12-30所述的CV化合物中的任一種,所述氫解催化劑包括權(quán)利要求90-93所述的氫解催化劑中的任一種,所述水相重整催化劑包括權(quán)利要求62-64所述的水相重整催化劑中的任一種,所述縮合催化劑包括權(quán)利要求31-54所述的縮合催化劑中的任一種;并且,所述脫氧催化劑包括權(quán)利要求55-60所述的脫氧催化劑中的任一種。154.根據(jù)權(quán)利要求151所述的方法,其中所述氫解催化劑、所述水相重整催化劑、所述脫氧催化劑和所述縮合催化劑中的一種或多種在原子上是相同的。155.—種制備C"化合物的方法,其包括在含水液相和/或汽相中提供含有C,+Oi.3烴的含氧物,和,在所述液相和/或汽相中使所述含氧物在縮合催化劑存在下、于縮合溫度和縮合壓力下發(fā)生催化反應(yīng)以制備所述C4+化合物,其中所述Q+化合物包括選自由以下組成的組的成員C"醇、C軒酮、C"烷、C"烯、Cs+環(huán)烷、Cs+環(huán)烯、芳基、稠合芳基及其混合物。156.根據(jù)權(quán)利要求155所述的方法,其中所述含氧物包括權(quán)利要求9-11所述的含氧物中的任一種,所述C4+化合物包括權(quán)利要求12-30所述的C4+化合物中的任一種,所述縮合催化劑包括權(quán)利要求31-54所述的縮合催化劑中的任一種;并且,所述脫氧催化劑包括權(quán)利要求55-60所述的脫氧催化劑中的任一種。157.—種組合物,其包括通過權(quán)利要求1-156所述的方法中的任一種制備的一種或多種C斜化合物。158.根據(jù)權(quán)利要求157所述的組合物,其中所述組合物包括選自以下的組的成員苯、曱苯、二曱苯、乙基苯、對二曱苯、間二曱苯、鄰二曱苯、C9芳族化合物、其異構(gòu)體及其混合物。全文摘要提供了用于將氧化烴轉(zhuǎn)化為烴、酮和醇的工藝和反應(yīng)器系統(tǒng),所述烴、酮和醇可用作諸如汽油、噴氣式發(fā)動機燃料或柴油機燃料的液體燃料以及化工原料。所述工藝涉及使單氧化烴通過縮合轉(zhuǎn)化為C<sub>4+</sub>的烴、醇和/或酮,所述單氧化烴例如醇、酮、醛、呋喃、羧酸、二醇、三醇和/或其他多元醇。氧化烴可源自任何源,但優(yōu)選地源自生物質(zhì)。文檔編號C10G3/00GK101679874SQ200880007553公開日2010年3月24日申請日期2008年3月7日優(yōu)先權(quán)日2007年3月8日發(fā)明者保羅·G·布魯麥,蘭迪·D·寇特萊特申請人:維仁特能源系統(tǒng)公司
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