CN102076831A - 包含紫穗槐烷或其立体异构体的燃料组合物及其制备和使用方法 - Google Patents

包含紫穗槐烷或其立体异构体的燃料组合物及其制备和使用方法 Download PDF

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Abstract

除了其它的之外，本发明提供喷气燃料组合物及其制备和使用方法。在一些实施方案中，所述燃料组合物包含至少一种可至少部分地由微生物容易和有效地生成的燃料组分。在某些实施方案中，本发明提供的燃料组合物包含高浓度的至少一种生物工程燃料组分。在进一步的实施方案中，本发明提供的燃料组合物包含紫穗槐烷。

Description

包含紫穗槐烷或其立体异构体的燃料组合物及其制备和使用方法
在先相关申请
本申请要求2008年5月2日提交的共同待决的系列号为No.60/050,171的美国临时专利申请的优先权，将其全部内容作为参考引入本发明。
发明领域
除了其它的之外，本发明提供喷气燃料组合物及其制备和使用方法。在一些实施方案中，所述燃料组合物包含至少一种可至少部分地由微生物容易和有效地生成的燃料组分。在某些实施方案中，本发明提供的燃料组合物包含高浓度的至少一种生物工程燃料组分。在进一步的实施方案中，本发明提供的燃料组合物包含紫穗槐烷。
发明背景
生物燃料通常指来自于生物质(即，最近存活的有机体或其代谢副产物，比如动物的粪肥)的燃料。生物燃料是理想的，因为其不同于其它天然资源比如石油、煤炭和核燃料，它是一种可再生能源。然而，适于用作喷气燃料的生物燃料尚待开发。因此，存在对用于喷气发动机的生物燃料的需要。本发明提供了这样的生物燃料。
发明简述
除了其它的之外，本发明提供燃料组合物，其包含至少一种可至少部分地由微生物容易和有效地生成的燃料组分。在某些实施方案中，所述燃料组合物包含紫穗槐烷(amorphane)，本发明还提供所述燃料组合物的制备和使用方法。在进一步的实施方案中，所述紫穗槐烷是由微生物产生的。
一方面，本发明提供包含混合物或从混合物中可获得的燃料组合物，所述混合物包含：
(a)具有式(I)的紫穗槐烷：
或其立体异构体；和
(b)燃料，其中所述紫穗槐烷的量为至少约2％体积，其中所述燃料为石油基燃料或Fischer-Tropsch燃料，所述燃料的量为至少约5％体积，这两个量均是基于所述燃料组合物的总体积。
在某些实施方案中，所述燃料包括或者为Fischer-Tropsch燃料。在其它的实施方案中，所述燃料包括或者为石油基燃料。在进一步的实施方案中，所述燃料为Fischer-Tropsch燃料、石油基燃料或其组合。
在另一方面，本发明提供包含混合物或从混合物中可获得的燃料组合物，所述混合物包含：
(a)具有式(I)的紫穗槐烷：
Figure BPA00001281015900022
或其立体异构体；
(b)石油基燃料；和
(c)燃料添加剂。
在某些实施方案中，本发明公开的燃料添加剂为至少一种选自下述的添加剂：氧化剂、抗氧化剂、热稳定改进剂、稳定剂、低温流动性改进剂、助燃剂、消泡剂、消光雾添加剂、腐蚀抑制剂、润滑性能改进剂、防冰剂、喷射器清洁添加剂、防烟剂、减阻添加剂、金属减活剂、分散剂、去污剂、去乳化剂、染料、标记物、防静电剂、杀虫剂及其组合。
在某些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中紫穗槐烷的含量为约2％体积至约45％体积，所述石油基燃料的含量为至少约45％体积，这两个量都是基于所述燃料组合物的总体积。
在一些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷的含量为至少约5％体积、至少约10％体积、至少约15％体积、或至少约20％体积，都是基于所述燃料组合物的总体积计。
在某些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的石油基燃料为汽油、煤油、喷气燃料、柴油或其组合。在其它实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的石油基燃料为Jet A、Jet A-1、Jet B或其组合。在进一步的实施方案中，本发明公开的燃料组合物符合针对Jet A、Jet A-1或Jet B的ASTM D 1655规范。
在一些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷为：
Figure BPA00001281015900031
或其组合。
在某些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷为：
Figure BPA00001281015900041
或其组合。
在另一方面，本发明提供制备燃料组合物的方法，其包括：
(a)将紫穗槐二烯与氢在催化剂的存在下相接触，以形成具有式(I)的紫穗槐烷：
Figure BPA00001281015900042
或其立体异构体；和
(b)将所述紫稳槐烷与石油基燃料相混合以制备燃料组合物；其中所述紫穗槐烷的含量为至少约5％体积，所述石油基燃料的含量为至少约50％体积，这两个量都是基于所述燃料组合物的总体积。
另一方面，本发明提供由单糖制备燃料组合物的方法，其包括：
(a)在适于制备紫穗槐二烯的条件下，将能够制备紫穗槐二烯的细胞与单糖相接触；
(b)将紫穗槐二烯转化成紫穗槐烷；和
(c)将所述紫穗槐烷与石油基燃料相混合，以制备燃料组合物。
在某些实施方案中，在催化剂的存在下，用氢将所述紫穗槐二烯转化成紫穗槐烷。在其它的实施方案，用于本发明所公开的方法的催化剂包括或者为Pd/C。在进一步的实施方案中，本发明包括通过本发明公开的方法所获得的燃料组合物。
在一些实施方案中，本发明公开的单糖包括或者为葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、核糖或其组合。
本发明还提供交通工具，包括内燃机、与该内燃机连接的燃料箱和在所述燃料箱中的本发明公开的燃料组合物。在其它的实施方案，本发明公开的内燃机为喷气发动机。
本发明还提供向发动机提供动力的方法，其包括在发动机中燃烧本发明公开的燃料组合物的步骤。在一些实施方案中，本发明公开的发动机为喷气发动机。
附图说明
图1描绘以℃计来自ASTM D86蒸馏试验的Jet A燃料和实施例2-4的蒸馏曲线。
图2描绘以0F计来自ASTM D86蒸馏试验的Jet A燃料和实施例2-4的蒸馏曲线。
定义
由ASTM国际公布的ASTM D 1655规范针对Jet A、Jet A-1和Jet B设定了一些最低验收要求。将ASTM D 1655规范作为参考引入本发明。
“紫穗槐烷”指具有式(I)的化合物：
Figure BPA00001281015900051
或其立体异构体；所述紫穗槐烷的立体异构体的一些非限制性实例包括式(II)-(VII)：
及其立体异构体。在一些实施方案中，式(I)或其立体异构体包括紫穗槐烷(即式II)、muurolane(即式III)、杜松烷(即式IV)、bulgarane(即式V)及其立体异构体。
“生物工程化合物”指由宿主细胞(包括任何古细菌、细菌或真核细胞或微生物)生成的化合物。
“生物燃料”指来自于生物质(即，最近存活的有机体或其代谢副产物，比如牛的粪肥)的任何燃料。不同于其它天然来源比如石油、煤炭和核燃料，它是一种可再生能源。
“密度”指在特定温度下单位体积的质量的量度。测定燃料密度的常规可接受的方法是ASTM标准D 4052，将其作为参考引入本发明。
“含硫试验”是对石油基燃料(比如喷气燃料和煤油)中硫醇的检测。该试验还可提供该燃料中可能存在的硫化氢和元素硫的信息。测定燃料凝固点的常规可接受的方法是ASTM标准D 4952，将其作为参考引入本发明。
“闪点”指在应用火源时使得可燃液体上的蒸汽在空气中点燃的最低温度。通常每种可燃液体具有蒸气压，该蒸气压是该液体的温度的函数。随着温度上升，该液体的蒸气压也上升。随着蒸气压上升，空气中蒸发的液体的浓度也上升。在闪点温度下，正好有足够量的液体被蒸发，将该液体上方的蒸气-空气空间带到可燃性下限之上。例如，汽油的闪点为约-43℃，这也是为什么汽油是高度可燃的。出于安全的理由，期望用于喷气发动机的燃料具有更高的闪点。测定燃料闪点的常规可接受的方法是ASTM标准D 56、ASTM标准D 93、ASTM标准D 3828-98，将其都作为参考引入本发明。
“凝固点”指已被预先冷却至蜡状晶形的燃料，在进行加温时最后的蜡状晶体熔解时的温度。测定燃料凝固点的常规可接受的方法是ASTM标准D2386，将其作为参考引入本发明。
“燃料”指一种或多种烃、一种或多种醇、一种或多种脂肪酸酯或其混合物。优选地，使用液体烃。燃料可用于向内燃机提供动力，比如往复发动机(例如，汽油发动机和柴油发动机)、Wankel发动机、喷气发动机、某些火箭发动机、导弹发动机和燃气涡轮发动机。在一些实施方案中，燃料通常包含烃类，比如烷烃、环烷烃和芳香烃的混合物。在其它实施方案中，燃料包括紫穗槐烷。
“燃料添加剂”指添加到燃料中以改变该燃料的性质(例如，提高发动机性能、燃料处理、燃料稳定性、或污染控制)的化学组分。添加剂的类型包括，但不限于：抗氧化剂、热稳定改进剂、十六烷值改进剂、稳定剂、低温流动性改进剂、助燃剂、消泡剂、消光雾添加剂、腐蚀抑制剂、润滑性能改进剂、防冰剂、喷射器清洁添加剂、防烟剂、减阻添加剂、金属减活剂、分散剂、去污剂、去乳化剂、染料、标记物、防静电剂、杀虫剂及其组合。术语“常规添加剂”指本领域熟练技术人员已知的燃料添加剂，比如上述添加剂，但不包括紫穗槐烷。
“燃料组分”指用于配制燃料组合物的任何化合物或化合物的混合物。存在“主要燃料组分”和“次要燃料组分”。主要的燃料组分在燃料组合物中的存在量为至少50％的体积；而次要燃料组分在燃料组合物中的存在量小于50％。燃料添加剂为次要燃料组分。紫穗槐烷可以是主要组分或次要组分，或与其它燃料组分形成混合物。
“燃料组合物”指包含至少两种燃料组分的燃料。
“喷气燃料”指适用于喷气发动机的燃料。
“煤油”指石油(也称为“原油”)在大气压下、通常在约150℃至约275℃之间的特定蒸馏组分。原油主要由石蜡族、环烷和芳香族烃组成。
“导弹燃料”指适用于导弹发动机的燃料。
“石油基的燃料”包括石油的蒸镏组分的燃料。
“烟点”指燃料或燃料组合物被加热直至其分解冒烟的点。测定燃料烟点的常规可接受的方法是ASTM标准D 1322，将其作为参考引入本发明。
“粘度”指燃料或燃料组合物在剪切应力下抵抗变形的量度。测定燃料粘度的常规可接受的方法是ASTM标准D 445，将其作为参考引入本发明。
分子的“立体异构体”指具有与同一分子的另一个立体异构体相同的分子式和键合原子顺序(组成)的分子的同分异构形式，但是立体异构体在其原子的空间三维定向方面不同。在一些实施方案中，本发明公开的立体异构体包括单个对映异构体、单个非对映异构体、对映异构体对、非对映异构体的混合物或对映异构体和非对映异构体的混合物。对映体对指通过反射操作彼此相关的两个对映异构体，即它们为彼此的镜像。非对映异构体指通过反射操作无关的立体异构体，即它们不是彼此镜像的。
“基本纯的”化合物指基本不含一种或多种其它化合物的组合物，即，基于该组合物的总体积，该组合物包含大于80％体积、大于90％体积、大于95％体积、大于96％体积、大于97％体积、大于98％体积、大于99％体积、大于99.5％体积、大于99.6％体积、大于99.7％体积、大于99.8％体积、或大于99.9％体积的该化合物；或包含小于20％体积、小于10％体积、小于5％体积、小于3％体积、小于1％体积、小于0.5％体积、小于0.1％体积、或小于0.01％体积的一种或多种其它化合物。
“基本不含”一种化合物的组合物指基于该组合物的总体积，该组合物包含小于20％体积、小于10％体积、小于5％体积、小于4％体积、小于3％体积、小于2％体积、小于1％体积、小于0.5％体积、小于0.1％体积或小于0.01％体积的该化合物。
“立体异构纯”的化合物指包含化合物的一种立体异构体，并且基本不含该化合物的其它立体异构体的组合物。例如，具有一个手性中心的化合物的立体异构纯的组合物将基本不含该化合物的相对的对映体。具有两个手性中心的化合物的立体异构纯组合物将基本不含该化合物的其它非对映异构体。典型的立体异构纯化合物包含大于约80％重量的该化合物的一种立体异构体，和少于约20％重量的该化合物其它立体异构体，更优选大于约90％重量的该化合物的一种立体异构体和少于约10％重量的该化合物其它立体异构体，更优选大于约95％重量的该化合物的一种立体异构体和少于约5％重量的该化合物其它立体异构体，最优选大于约97％重量的该化合物的一种立体异构体和少于约3％重量的该化合物其它立体异构体。
“对映体纯”的化合物指具有一个手性中心的化合物的立体异构纯组合物。
“外消旋的”或”外消旋体”指相对于该分子中所有的手性中心，约50％的一种对映异构体和约50％的相应对映异构体。本发明包含了本发明的化合物的所有对映体纯、对映体富集、非对映体纯、非对映体富集和外消旋的混合物。
除了上述定义外，本发明描述的一些化合物具有可以Z或E异构体存在的一个或多个双键。在一些实施方案中，本发明描述的化合物作为基本不含其它异构体的单独异构体存在，或者可选择地，作为各种异构体的混合物(例如，立体异构体的外消旋混合物)存在。
在下文描述中，本发明公开的所有数值均为近似值，不论其是否与“大约”或“约”等词连用。它们可具有1％、2％、5％或有时为10-20％的变化。当公开的数值范围具有下限RL和上限RU时，则该范围内的任何数值均被特别公开了。特别地，在该范围内特别公开了如下数值：R＝RL+k*(RU-RL)，其中k为1％至100％范围内具有1％增量的变量，即，k为1％，2％，3％，4％，5％，5％，...，50％，51％，52％，...，95％，96％，97％，98％，99或100％。此外，还特别公开了上文所述的由两个R数字限定的任何数值范围。
本发明实施方案的说明
一方面，本发明提供包含混合物或从混合物中可获得的燃料组合物，所述混合物包含：
(a)具有式(I)的紫穗槐烷：
Figure BPA00001281015900101
或其立体异构体；和(b)燃料，其中所述紫穗槐烷的量为至少约2％体积，其中所述燃料为石油基燃料或Fischer-Tropsch燃料，所述燃料的量为至少约5％体积，这两个量均是基于所述燃料组合物的总体积。
在某些实施方案中，所述紫穗槐烷的含量为基于燃料组合物的总重量或总体积计约2％至约95％、约2％至约90％、约2％至约80％、约2％至约70％、约2％至约50％或约2％至约45％重量或体积。在其它的实施方案中，所述紫穗槐烷的含量为基于燃料组合物的总重量或总体积计至少约3％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％重量或体积。在某些实施方案中，所述量为基于燃料组合物的总重量计的％重量。在其它的实施方案中，所述量为基于燃料组合物的总体积计的％体积。
在其它的实施方案中，所述紫穗槐烷的存在量为基于燃料组合物的总重量或总体积计至多约5％、至多约10％、至多约15％、至多约20％、至多约25％、至多约30％、至多约35％、至多约40％、至多约45％、至多约50％、至多约60％、至多约70％、至多约80％或至多约90％。在进一步的实施方案中，所述紫穗槐烷以基于燃料组合物的总重量或总体积计约2％至约99％、约2.5％至约95％、约5％至约90％、约7.5％至约85％、约10％至约80％、约15％至约80％、约20％至约75％或约25％至约75％的量存在。
在一些实施方案中，所述紫穗槐烷以基于燃料组合物的总重量或总体积计约2％至约45％的量存在。在进一步的实施方案中，所述紫穗槐烷以基于燃料组合物的总重量或总体积计约5％或至少约5％的量存在。在更进一步的实施方案中，所述紫稳槐烷以基于燃料组合物的总重量或总体积计约10％或至少约10％的量存在。在更进一步的实施方案中，所述紫穗槐烷以基于燃料组合物的总重量或总体积计约15％或至少约15％的量存在。在更进一步的实施方案中，所述紫穗槐烷以基于燃料组合物的总重量或总体积计约20％或至少约20％的量存在。
在某些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷为或者包含：
Figure BPA00001281015900121
其立体异构体或其组合。
在一些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷为或者包含：
Figure BPA00001281015900122
或其立体异构体。
式(II)的立体异构体的一些非限制性实例包括：
Figure BPA00001281015900123
在一些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷为或者包含：
Figure BPA00001281015900131
或其立体异构体。
式(III)的立体异构体的一些非限制性实例包括：
Figure BPA00001281015900132
在一些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷为或者包含：
Figure BPA00001281015900133
或其立体异构体。
式(IV)的立体异构体的一些非限制性实例包括：
Figure BPA00001281015900141
在一些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷为或者包含：
Figure BPA00001281015900142
或其立体异构体。
式(V)的立体异构体的一些非限制性实例包括：
Figure BPA00001281015900143
在一些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷为或者包含：
Figure BPA00001281015900144
或其立体异构体。
在其它的实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷为或者包含：
Figure BPA00001281015900151
或其立体异构体。
在进一步的实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的紫穗槐烷为或者包含混合物，其包含：
Figure BPA00001281015900152
或其立体异构体；和
Figure BPA00001281015900153
或其立体异构体。
在一些实施方案中，所述紫穗槐烷来源于紫穗槐二烯。在某些实施方案中，所述紫穗槐二烯为由宿主细胞将碳源转化成紫穗槐二烯来制备。
在其它的实施方案中，所述碳源为糖，比如单糖(单糖)、二糖或其一种或多种的组合。在某些实施方案中，所述单糖为能够支持本发明提供的一种或多种细胞生长的单糖。所述单糖是本领域技术人员已知的任何单糖。一些合适的单糖的非限制性实例包括：葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、核糖及其组合。合适的二糖的一些非限制性实例包括：蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、纤维二糖及其组合。
在其它的实施方案中，所述碳源为多糖。合适的多糖的一些非限制性实例包括淀粉、糖原、纤维素、壳多糖及其组合。
在仍然其它的实施方案中，所述碳源为非发酵性的碳源。合适的非发酵性的碳源的一些非限制性实例包括乙酸酯和甘油。
在某些实施方案中，所述燃料为石油基燃料。在其它的实施方案中，所述燃料Fischer-Tropsch燃料。在某些实施方案中，在本发明公开的燃料组合物中的石油基燃料或Fischer-Tropsch燃料的含量可以为基于燃料组合物总量的约5％至约90％、约5％至约85％、约5％至约80％、约5％至约70％、约5％至约60％或约5％至约50％。在某些实施方案中，所述石油基燃料或Fischer-Tropsch燃料的含量为基于燃料组合物的总量计小于约95％、小于约90％、小于约85％、小于约75％、小于约70％、小于约65％、小于约60％、小于约55％、小于约50％、小于约45％、小于约40％、小于约35％、小于约30％、小于约25％、小于约20％、小于约15％、小于约10％。在其它的实施方案中，所述石油基燃料或Fischer-Tropsch燃料为基于燃料组合物的总重量计至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％。在某些实施方案中，所述量为基于燃料组合物总重量计的％重量。在其它的实施方案中，所述量为基于燃料组合物的总体积计的％体积。
所述Fischer-Tropsch燃料或其组分可以通过Fischer-Tropsch方法制备。所述Fischer-Tropsch方法使用Fischer-Tropsch催化剂由含氢气体和一氧化碳制备Fischer-Tropsch燃料或其组分以形成烃。为了适于作为Fischer-Tropsch燃料或其组分，这些烃可能需要进一步处理。例如，Fischer-Tropsch燃料或其组分可以使用本领域普通技术人员已知的方法进行脱蜡、加氢异构化和/或加氢裂化。
在一些实施方案中，所述石油基燃料为煤油。常规煤油通常为具有沸点约285°F至约610°F(即约140℃至约320℃)的烃的混合物。
在其它的实施方案中，所述石油基燃料为喷气燃料。本领域技术人员已知的任何喷气燃料均可用于本发明。美国检测与材料学会(“ASTM”)和英国国防部(“MOD”)已经率先制定并维持了针对民用航空涡轮燃料或喷气燃料的规范。由这两个组织颁布的相应规范非常相似，但不完全一致。许多其它国家也颁布了它们自己的针对喷气燃料的国家规范，其与ASTM或MOD规范非常接近或完全一致。ASTM D 1655是针对航空涡轮燃料的标准规范，并包括针对于Jet A、Jet A-1以及Jet B燃料的规范。国防部标准91-91是针对Jet A-1的MOD规范。
Jet A-1是最常用的喷气燃料，并按照国际标准化的一套标准来制备。仅在美国，还采用了称为Jet A的一种Jet A-1类型。在民航中常用的另一种喷气燃料被称为Jet B。Jet B是石油脑-煤油(naptha-kerosene)领域的一种点火器燃油，因其改善的寒冷天气性能而被使用。在ASTM D 1655规范中针对JetA、Jet A-1以及Jet B进行了规定。
此外，全世界的军队以不同的JP数字对喷气燃料进行了分类。其中的一些分类几乎与其民用对应分类一致，仅在少量添加剂的量上有所区别。例如，Jet A-1与JP-8类似，而Jet B与JP-4类似。
任选地，本发明公开的燃料组合物可以包含一种或多种芳香族化合物。在某些实施方案中，所述燃料组合物中的芳香族化合物的总量为基于燃料组合物总重量或总体积计约1％至约50％重量或体积。在其它的实施方案中，所述燃料组合物中的芳香族化合物的总量为基于燃料组合物总重量或总体积计约15％至约35％重量或体积。在进一步的实施方案中，所述燃料组合物中的芳香族化合物的总量为基于燃料组合物总重量或总体积计约15％至约25％重量或体积。在其它的实施方案中，所述燃料组合物中的芳香族化合物的总量为基于燃料组合物总重量或总体积计约5％至约10％重量或体积。在更进一步的实施方案中，所述燃料组合物中的芳香族化合物的总量为基于燃料组合物总重量或总体积计少于25％重量或体积。
任选地，本发明公开的燃料组合物可以进一步包含本领域普通技术人员已知的燃料添加剂。在某些实施方案中，所述燃料添加剂为基于燃料组合物总重量或总体积计约0.1％至约50％重量或体积。所述燃料添加剂可以为本领域那些技术人员已知的任何燃料添加剂。在进一步的实施方案中，所述燃料添加剂选自：氧化剂、抗氧化剂、热稳定改进剂、稳定剂、低温流动性改进剂、助燃剂、消泡剂、消光雾添加剂、腐蚀抑制剂、润滑性能改进剂、防冰剂、喷射器清洁添加剂、防烟剂、减阻添加剂、金属减活剂、分散剂、去污剂、去乳化剂、染料、标记物、防静电剂、杀虫剂及其组合。
本发明公开的燃料组合物中燃料添加剂的含量为基于燃料组合物总量计约0.1％至少于约50％、约0.2％至约40％、约0.3％至约30％、约0.4％至约20％、约0.5％至约15％或约0.5％至约10％。在某些实施方案中，所述燃料添加剂的含量为基于燃料组合物的总量计小于约50％，小于约45％、小于约40％、小于约35％、小于约30％、小于约25％、小于约20％、小于约15％、小于约10％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％、小于约1％或小于约0.5％。在某些实施方案中，所述量为基于燃料组合物的总重量计的％重量。在其它的实施方案中，所述量为基于燃料组合物的总体积计的％体积。
如下更详细地描述燃料添加剂的示范性实例。一个实例是润滑性能改进剂。在特定的添加剂中，燃料中的润滑性能改进剂的浓度落入约1ppm至约50000ppm、优选约10ppm至约20000ppm、更优选约25ppm至约10000ppm的范围内。润滑性能改进剂的某些非限制性实例包括脂肪酸酯。
稳定剂提高该燃料组合物的贮存稳定性。稳定剂的某些非限制性实例包括叔烷基伯胺。稳定剂在所述燃料组合物中以基于所述燃料组合物总重量计约0.001％重量至约2％重量的浓度存在，在一实施方案中为约0.01％重量至约1％重量。
助燃剂可提高该燃料组合物的质量燃烧速率。助燃剂的某些非限制性实例包括：二茂铁(dicyclopentadienyl iron)、铁基助燃剂(例如，TURBOTECTTM ER-18，购自Turbotect(USA)Inc.，Tomball，Texas)、钡基助燃剂、铈基助燃剂、以及铁和镁基助燃剂(例如，TURBOTECTTM 703，购自Turbotect(USA)Inc.，Tomball，Texas)。助燃剂在所述燃料组合物中可以燃料组合物总重量计约0.001％重量至约1％重量的浓度存在，在一实施方案中为约0.01％重量至约1％重量。
抗氧化剂防止由于燃料在贮存中氧化引起的燃料系统组分的胶质沉淀物的形成和/或抑制在本发明中可使用的特定燃料组合物中的过氧化物化合物的形成。抗氧化剂在所述燃料组合物中可以基于燃料组合物总重量计约0.001％重量至约5％重量的浓度存在，同时在一实施方案中，其为约0.01％重量至约1％重量。
防静电剂减少燃料通过高流动速率燃料转运系统时产生的静电的影响。防静电剂在所述燃料组合物中可以基于燃料组合物总重量计约0.001％重量至约5％重量的浓度存在，在一实施方案中为约0.01％重量至约1％重量。
腐蚀抑制剂防止燃料处理系统(比如管道和燃料储罐)中的铁类金属被腐蚀。在需要附加润滑性的环境下，可使用能同时提高该组合物的润滑性能的腐蚀抑制剂。腐蚀抑制剂在所述燃料组合物中可以燃料组合物总重量的约0.001％至约5％重量的浓度存在，在一实施方案中为约0.01％重量至约1％重量。
燃料系统防冰剂(也称为抗冰添加剂)可降低由于高海拔下冷却从喷气燃料中沉降的水的凝固点，并防止能限制燃料向发动机流动的冰晶的形成。某些燃料系统防冰剂还可用作杀虫剂。燃料系统防冰剂在所述燃料组合物中可以燃料组合物总重量的约0.001％重量至约5％重量的浓度存在，在一实施方案中为约0.01％重量至约1％重量。
杀虫剂用于抵御燃料组合物中的微生物生长。杀虫剂在所述燃料组合物中可以燃料组合物总重量的约0.001％重量至约5％重量的浓度存在，在一实施方案中为约0.01％重量至约1％重量。
金属减活剂抑制一些金属(特别是铜)对燃料氧化的催化作用。金属减活剂在所述燃料组合物中可以燃料组合物总重量的约0.001％重量至约5％重量的浓度存在，在一实施方案中为约0.01％重量至约1％重量。
热稳定性改进剂用于抑制航空燃料系统的高温区域的沉积物形成。热稳定性改进剂在所述燃料组合物中可以燃料组合物总重量的约0.001％重量至约5％重量的浓度存在，在一实施方案中为约0.01％重量至约1％重量。
在某些实施方案中，所述燃料组合物具有的闪点大于约32℃、大于约33℃、大于约34℃、大于约35℃、大于约36℃、大于约37℃、大于约38℃、大于约39℃、大于约40℃、大于约41℃、大于约42℃、大于约43℃或大于约44℃。在其它的实施方案中，所述燃料组合物具有的闪点大于38℃。在某些实施方案中，本发明公开的燃料组合物的闪点是根据ASTM标准D 56测定的。在其它的实施方案中，本发明公开的燃料组合物的闪点是根据ASTM标准D 93测定的。在进一步的实施方案中，本发明公开的燃料组合物的闪点是根据ASTM标准D 3828-98测定的。在更进一步的实施方案中，本发明公开的燃料组合物的闪点是根据本领域熟练技术人员已知的用于测定燃料闪点的任何常规方法来测定。
在某些实施方案中，所述燃料组合物在15℃下具有的密度为约750kg/m3至约850kg/m3、约750kg/m3至约845kg/m3、约750kg/m3至约840kg/m3、约760kg/m3至约845kg/m3、约770kg/m3至约850kg/m3、约770kg/m3至约845kg/m3、约775kg/m3至约850kg/m3、或约775kg/m3至约845kg/m3。在其它的实施方案中，所述燃料组合物在15℃下具有的密度为约780kg/m3至约845kg/m3。在其它的实施方案中，所述燃料组合物在15℃下具有的密度为约775kg/m3至约840kg/m3。在仍然其它的实施方案中，所述燃料组合物在15℃下具有的密度为约750kg/m3至约805kg/m3。在某些实施方案中，本发明公开的燃料组合物的密度是根据ASTM标准D 4052测定的。在进一步的实施方案中，本发明公开的燃料组合物的密度是根据本领域熟练技术人员已知的用于测定燃料密度的任何常规方法来测定的。
在某些实施方案中，所述燃料组合物具有的冰点为低于-30℃、低于-40℃、低于-50℃、低于-60℃、低于-70℃或低于-80℃。在其它的实施方案中，所述燃料组合物具有的冰点为约-80℃至约-30℃、约-75℃至约-35℃、约-70℃至约-40℃或约-65℃至约-45℃。在某些实施方案中，本发明公开的燃料组合物的凝固点是根据ASTM标准D 2386测定的。在进一步的实施方案中，本发明公开的燃料组合物的凝固点是根据本领域熟练技术人员已知的用于测定燃料凝固点的任何常规方法来测定的。
在某些实施方案中，所述燃料组合物在15℃下具有约750kg/m3至约850kg/m3的密度，以及等于或大于38℃的闪点。在某些实施方案中，所述燃料组合物具有在15℃下约750kg/m3至约850kg/m3的密度，等于或大于38℃的闪点和低于-40℃的凝固点。在某些实施方案中，所述燃料组合物具有在15℃下约750kg/m3至约840kg/m3的密度，等于或大于38℃的闪点和低于-40℃的凝固点。
在某些实施方案中，所述燃料组合物具有约140℃至约170℃的初沸点。在其它的实施方案中，所述燃料组合物具有约180℃至约300℃的终沸点。在仍然其它的实施方案中，所述燃料组合物具有约140℃至约170℃的初沸点和约180℃至约300℃的终沸点。在某些实施方案中，所述燃料组合物符合ASTM D 86的蒸馏规范。
在一些实施方案中，所述燃料组合物具有等于或大于245℃的喷气燃料热氧化测试(JFTOT)温度。在其它的实施方案中，所述燃料组合物具有等于或大于250℃、等于或大于255℃、等于或大于260℃、或等于或大于265℃的JFTOT温度。
在某些实施方案中，所述燃料组合物在-20℃下具有小于6mm2/秒、小于7mm2/秒、小于8mm2/秒、小于9mm2/秒或小于10mm2/秒的粘度。在一些实施方案中，本发明公开的燃料组合物的粘度是根据ASTM标准D 445来测定的。
在一些实施方案中，所述燃料组合物符合针对Jet A-1的ASTM D 1655规范。在其它的实施方案中，所述燃料组合物符合针对Jet A的ASTM D1655规范。在仍然其它的实施方案中，所述燃料组合物符合针对Jet B的ASTM D 1655规范。
另一方面，本发明提供了燃料组合物，其包含：
(a)基于燃料组合物的总体积计至少约5％体积的量的紫穗槐烷；和
(b)基于燃料组合物的总体积计至少45％体积的量的石油基燃料。
在其它的实施方案中，所述紫穗槐烷以基于燃料组合物的总体积计约5％和约45％体积的量存在。在仍然其它的实施方案中，所述紫穗槐烷以基于燃料组合物的总体积计约5％和约40％体积的量存在。在仍然其它的实施方案中，所述紫穗槐烷以基于燃料组合物的总体积计约5％和约35％体积的量存在。
在一些其它的实施方案中，所述燃料组合物在15℃下具有750kg/m3至840kg/m3的密度，以及等于或大于38℃的闪点；和低于-40℃的冰点。在仍然其它的实施方案中，所述石油基燃料为Jet A，所述燃料组合物符合针对Jet A的ASTM D 1655规范。在仍然其它的实施方案中，所述石油基燃料为Jet A-1，所述燃料组合物符合针对Jet A-1的ASTM D 1655规范。在仍然其它的实施方案中，所述石油基燃料为Jet B，所述燃料组合物符合针对Jet B的ASTM D 1655规范。
另一方面，提供包括含有本发明公开的燃料组合物的燃料箱的燃料系统。可选地，该燃料系统可以进一步包括具有再循环发动机冷却液的发动机冷却系统，连接该燃料箱和内燃机的燃料管和/或设置在燃料管上的燃料过滤器。内燃机的一些非限制性实例包括：往复发动机(例如，汽油发动机和柴油发动机)、Wankel发动机、喷气发动机、一些火箭发动机和燃气涡轮发动机。
在某些实施方案中，所述燃料箱与所述冷却系统设置在一起，从而允许在所述再循环发动机冷却液和该燃料箱中的燃料组合物间进行热传递。在其它的实施方案中，所述燃料系统进一步包括含有用于喷气发动机的第二燃料的第二燃料箱和连接该第二燃料箱和该发动机的第二燃料管。任选地，第一和第二燃料管可装有电磁操作阀，该阀可彼此独立地或同步地开启或关闭。在其它的实施方案中，该第二燃料为Jet A。
另一方面，提供发动机装置，其包括内燃机、含有本发明公开的燃料组合物的燃料箱、连接该燃料箱和内燃机的燃料管。任选地，所述发动机装置可以进一步包括燃料过滤器和/或含有再循环发动机冷却液的发动机冷却系统。在某些实施方案中，所述内燃机为柴油发动机。在其它的实施方案中，所述内燃机为喷气发动机。
当使用本发明公开的燃料组合物时，在其注入发动机前除去源自燃料组合物的颗粒物质是理想的。因此，期望在本发明公开的燃料系统中选用合适的燃料过滤器。在内燃机中使用的燃料中的水，即使数量极少，也可对发动机引起极大的危害。因此，期望在在燃料组合物注入发动机前除去其中的任意水分。在某些实施方案中，可通过采用涡轮式离心机的燃料过滤器去除水和颗粒物质，其中水和颗粒物质从该燃料组合物分离的程度使得过滤后的燃料组合物可以注入该发动机而不带来损伤该发动机的危险。也可采用其它类型的燃料过滤器来去除水和/或颗粒物质。
另一方面，提供包括内燃机、含有本发明公开的燃料组合物的燃料箱、连接该燃料箱和内燃机的燃料管的交通工具。任选地，所述交通工具可以进一步包括燃料过滤器和/或含有再循环发动机冷却液的发动机冷却系统。交通工具的一些非限制性范例包括汽车、摩托车、火车、轮船和航空器。
制备燃料组合物的方法
另一方面，本发明提供制备燃料组合物的方法，其包括步骤：
(a)将紫穗槐二烯与氢在催化剂的存在下相接触，形成紫穗槐烷：和
(b)混合所述紫穗槐烷与燃料组分，以制备燃料组合物。
一实施方案中，所述紫穗槐二烯具有结构
Figure BPA00001281015900251
或其立体异构体。
在另一实施方案中，所述紫穗槐二烯具有下述结构：
Figure BPA00001281015900252
或其立体异构体。
另一实施方案中，所述紫穗槐二烯具有下述结构之一：
Figure BPA00001281015900253
及其立体异构体。
另一方面，本发明提供由单糖制备燃料组合物的方法，其包括步骤：
(a)在适于制备紫穗槐二烯的条件下，将能够制备紫穗槐二烯的细胞与单糖相接触；
(b)将紫穗槐二烯转化成紫穗槐烷；和
(c)混合所述紫穗槐烷与燃料组分，以制备所述燃料组合物。
一些实施方案中，通过在催化剂的存在下将紫穗槐二烯与氢相接触，从而将紫穗槐二烯转化成紫穗槐烷。
另一方面，提供用于生产本发明的燃料、生物工程燃料组分或生物工程燃料添加剂的装置。一些实施方案中，所述装置能够以生物方法制备紫穗槐二烯。在一些实施方案中，所述装置进一步能够从紫穗槐二烯制备燃料添加剂或燃料组分。
所述装置可以包括用于使用微生物制备紫穗槐二烯的任何结构。一些实施方案中，所述生物装置包含一种或多种本发明公开的细胞。一些实施方案中，所述生物装置包含细胞培养物，该细胞培养物至少包含基于细胞培养物总重量计至少约1％重量、至少约5％重量、至少约10％重量、至少约20％重量或至少约30％重量的量的紫穗槐二烯。在进一步的实施方案中，所述生物装置包括含有一种或多种本发明描述的细胞的发酵罐。
本发明可以使用能够提供细胞或微生物能够生长或繁殖的稳定和最佳环境的任何发酵罐。一些实施方案中，所述发酵罐包含含有一种或多种本发明公开的细胞的培养物。在其它的实施方案中，所述发酵罐包含能够以生物方式制备法呢基焦磷酸(FPP)的细胞培养物。某些实施方案中，所述发酵罐包含细胞培养物，该细胞培养物至少包含基于细胞培养物总重量计至少约1％重量、至少约5％重量、至少约10％重量、至少约20％重量或至少约30％重量的量的紫穗槐二烯。
所述装置可以进一步包括能够由紫穗槐二烯制备燃料组分或燃料添加剂的任何结构。该结构可以包含用于氢化紫穗槐二烯的氢化器。在本领域熟练技术人员已知的条件下可将C＝C双键还原为C-C单键的任何氢化器均可用于本发明。所述氢化器可以包含本发明公开的氢化催化剂。一些实施方案中，所述结构进一步包括混合器、容器和在该容器中的来自氢化步骤的氢化产物和常规燃料添加剂的混合物。
所述单糖可以为本领域技术人员已知的任何单糖。合适的单糖的一些非限制性实例包括：葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、核糖及其组合。合适的二糖的一些非限制性实例包括：蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、纤维二糖及其组合。某些实施方案中，所述生物工程燃料组分可以从多糖中获得。合适的多糖的一些非限制性实例包括：淀粉、糖原、纤维素、壳多糖及其组合。
适用于制备生物工程四甲基环己烷的单糖、二糖和多糖可以从多种农作物或来源中找到。合适的农作物或来源的一些非限制性实例包括：甘蔗、甘蔗渣、芒、甜菜、蜀黍、高粱、柳枝稷、大麦、麻、洋麻、马铃薯、甘薯、木薯、向日葵、水果、糖浆、乳清或脱脂牛奶、玉米、秸秆、谷物、小麦、木材、纸、稻草、棉花、多种纤维类废物和其他生物质。某些实施方案中，所述合适的农作物或来源包括甘蔗、甜菜和玉米。
制备紫穗槐二烯的方法
本发明的化合物可以使用本领域技术人员已知的任何方法制备，所述方法包括生物方法，完全化学合成方法(不使用生物衍生的物质)，以及同时使用生物和化学方法的混合方法。在某些实施方案中，紫穗槐二烯通过由宿主细胞将单糖转化为期望的产物来制备。
当紫穗槐二烯是生物学制备的时，其可以从青蒿(Artemisa annua)(其也称为Sweet Wormwood、Sweet Annie、Sweet Safewort或Annual Wormwood)中分离。可选地，经修饰用于制备紫穗槐二烯的宿主细胞也可以使用。美国专利号7,172,886和7,192,751以及PCT公布WO 2007/140339和WO2007/139924已经描述了使用经修饰的宿主细胞制备紫穗槐二烯的方法。
化学转化
某些实施方案中，本发明提供的燃料组合物中的紫穗槐烷是通过氢化紫穗槐二烯来制备的。
某些实施方案中，在催化剂比如Pd、Pd/C、Pt、PtO2、Ru(PPh3)2Cl2、拉尼镍及其组合的存在下，紫穗槐二烯与氢反应进行氢化。可选地，可将C＝C键还原成C-C键的任何还原剂均可以使用。这样的还原剂的一示例性实例为在催化剂比如5-乙基-3-光黄素高氯酸酯高氯酸盐的存在下，在含氧大气下的肼反应。用肼的还原反应公开在Imada等人，J.Am.Chem.Soc，127，14544-14545(2005)中，将其作为参考引入本发明。
用于紫穗槐二烯的氢化反应的催化剂可以进行反应的任何量存在。Y一些实施方案中，所述氢化催化剂的含量为每升反应物约1g至约100g、每升反应物约2g至约75g、每升反应物约3g至约50g、每升反应物约4g至约40g、每升反应物约5g至约25g或每升反应物约5g至约10g。
一些实施方案中，所述催化剂为Pd催化剂。在其它的实施方案中，所述催化剂为5％的Pd/C。在仍然其它的实施方案中，所述催化剂为10％的Pd/C。在这些实施方案的一些中，催化剂负载量为每升反应物约1g至约10g。在其它的实施方案中，催化剂负载量为每升反应物约5g至约5g。
一些实施方案中，所述氢化反应在室温下进行。然而，因为氢化反应发热，反应混合物的温度可随着反应进行而升高。所述反应温度可以为约10℃至约75℃、约15℃至约60℃、约20℃至约50℃、或约20℃至约40℃，包括端值。
氢化反应中氢的压力可以是使所述反应进行的任意压力。一些实施方案中，所述氢的压力为约10psi至约1000psi、约50psi至约800psi、约400psi至约600psi、或约450psi至约550psi。在其它的实施方案中，氢的压力为小于100psi。
商业方法
本发明的一方面涉及商业方法，其包括：(a)通过进行糖与重组宿主细胞的发酵反应获得包含来源于紫穗槐二烯的紫穗槐烷的生物燃料，其中所述重组宿主细胞生成紫穗槐二烯；和(b)营销和/或销售所述生物燃料。
在其它的实施方案中，本发明提供向燃料的经销商、承办商和/或使用者经销或分销本发明公开的生物燃料的方法，该方法包括对本发明公开的生物燃料进行广告和/或许诺销售。进一步的实施方案中，本发明公开的生物燃料相对于天然燃料或相对应的含乙醇生物燃料同类产品具有改善的物理或市场特性。
某些实施方案中，本发明提供与已成立的石油油料精炼商合伙或合作或许可其将本发明公开的生物燃料混合进入石油基燃料的方法，所述石油基燃料比如汽油、喷气燃料、煤油、柴油燃料或其组合。在另一实施方案中，本发明提供与已成立的石油油料精炼商合伙或合作或许可其加工(例如氢化、加氢裂化、裂化、进一步纯化)本发明公开的生物燃料，从而使其以赋予所述生物燃料有益的性质的方式发生修饰的方法。所述已成立的石油油料精炼商可以使用本发明公开的生物燃料作为原料用于进一步的化学修饰，该最终产品可以用作燃料或燃料组合物的混合组分。
进一步的实施方案中，本发明提供与从可再生来源(例如，玉米、甘蔗、甘蔗渣或木质纤维材料)获得糖的生产商合伙或合作或许可其利用该种可再生糖来源生产本发明公开的生物燃料的方法。一些实施方案中，糖的传统来源谷物和甘蔗，可以使用。在其它的实施方案中，可将廉价的木质纤维材料(农业废物、玉米秸秆或生物质农作物比如柳枝草和蒲苇)作为糖的来源。根据本发明的方法，可将来自于这种廉价来源的糖进行投料，以生产本发明公开的生物燃料。
某些实施方案中，本发明提供与从可再生来源(例如，玉米、甘蔗、甘蔗渣或木质纤维材料)生产糖和/或使用该来自可再生来源的糖的化工生产商合伙或合作或许可其利用该种来自可再生来源的糖生产本发明公开的生物燃料的方法。
实施例
下述实施例意味着仅仅用于示例性目的，而不以任何方式限制本发明的范围。
除非另有说明，本发明的实施可采用在本领域技术范围内的生物合成工业等的常规技术。对于本发明未充分描述的这种技术，人们可以在科技文献中找到有关于此的充分参考。
在如下实施例中，努力确保所使用的数字(例如，数量、温度等)的精确性，但应当容许变化和偏差，且当本发明存在报道数值的书写错误时，所述领域的普通技术人员应能根据本发明其余的公开推导出正确的量。除非另外指出，温度以摄氏度来报道，压力等于或接近海平面的大气压。除非另外指出，所有的试剂都是商业可获得的。下述实施例意味着仅仅用于阐述的目的，而不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
使用在馏分收集器上具有四个烧瓶的短径真空蒸馏装置来蒸馏紫穗槐二烯(180mL)。将紫穗槐二烯置于具有磁性搅拌棒的500mL圆底烧瓶中，抽空至1.2mmHg，并加热到103℃。第一馏分包含在83℃蒸馏出的两滴。第二馏分包含在86℃蒸馏出的约145mL。第三馏分需要将罐加热至118℃，并且在90℃蒸馏出约5mL。停止加热，将几滴收集成第四馏分，同时冷却。通过GC/MS对四种无色馏分和底部物质(粘性，黄色)的分析显示出所有的馏分和底部物质都包含紫穗槐二烯，第一馏分是纯物质(purist)。
实施例2
将约150mL蒸馏的紫穗槐二烯分成约50mL的三批，用于在75mL容器中氢化。向每个容器中加入50mL紫穗槐二烯、磁性搅拌棒和100mg的Pd/C(Alfa Aesar)。以300rpm搅拌反应器，并排空10分钟。接着，对于剩余的反应，将搅拌慢慢地增加到1200rpm。然后，向反应器中加入200psig的氢，并开始加热到100℃，保持过夜。
第二个早晨通过GC/MS对三个反应的分析显示没有起始原料和具有分子离子208的几个峰，也指示～8％的具有分子离子206的峰，表明不完全转化。在如上所述相同的过程(除了温度升高到125℃之外)之后重新开始反应。在第二个早晨通过GC/MS对反应器的分析仍然显示不完全转化，尽管具有分子离子206的峰减少到～4％。为了增加反应速率，向每个反应器中再加入100mg的5％Pd/C，如上所述重新开始反应，同时加热至125℃。第二个早晨通过GC/MS对反应器的分析显示出显著量的具有分子离子206的峰，和具有分子离子208的分离的峰，表明不完全转化。然后，混合三个反应，并过滤穿过小的硅胶和玻璃料的填料。收集总共126.9g(约150mL)的实施例2，无色液体。
实施例3
通过混合20％体积的实施例2与80％体积的Jet A燃料获得实施例3。所述Jet A燃料是从位于Hayward，California的Hayward Executive Airport机场(Chevron)获得的。
实施例4
通过混合50％体积的实施例2与50％体积的Jet A燃料获得实施例4。所述Jet A燃料是从位于Hayward，California的Hayward Executive Airport机场(Chevron)获得的。
实施例5
根据ASTM D 1655规范测试实施例2。将这些试验的结果显示在下表1中。
表1
Figure BPA00001281015900321
Figure BPA00001281015900331
Figure BPA00001281015900341
实施例6
图1和2为来自分别以℃和°F计的ASTM D86测定结果的Jet A燃料和实施例2-4的蒸馏分布图。
虽然本发明已根据有限数目的实施方案进行了描述，但是一个实施方案的具体特征不应当归于本发明的其它实施方案。没有一个单独的实施方案代表所主张的主题的所有方面。一些实施方案中，所述组合物或方法可包括多种本发明未提及的化合物或步骤。在其它的实施方案中，所述组合物或方法不包括，或基本不包括，本发明未列举的任何化合物或步骤。存在对本发明所述的实施方案的变化和修饰。应当注意，本发明公开的喷气燃料组合物的应用不限于喷气发动机；它们可用于需要喷气燃料的任何装置。尽管对于大多数喷气燃料存在规范，并非所有本发明公开的所有喷气燃料组合物都需要满足这些规范的所有要求。应当注意，本发明公开的制备和使用所述喷气燃料的方法涉及多个步骤。这些步骤可以任何顺序实施。可省略或合并一个或多个步骤，但仍然实现基本相同的结果。所附加的权利要求书意在覆盖所有落入本发明范围内的这样的变化和修饰。
将本说明书中提及的所有出版物和专利申请都作为参考引入本发明，其引用程度如同将各个出版物或专利申请特别地或单独地指出引入作为参考一样。虽然为了清楚地理解的目的，通过图示和实施例较详细地描述了前述发明，但对本领域普通技术人员显而易见的是，根据本发明的教导，在不背离附加权利要求的主旨或范围下可以进行某些改变和修饰。

Claims (25)

1.包含混合物或从混合物中可获得的燃料组合物，所述混合物包含：
(a)具有式(I)的紫穗槐烷：
Figure FPA00001281015800011
或其立体异构体；和
(b)燃料，
其中所述紫穗槐烷的含量为至少约2％体积，其中所述燃料为石油基燃料或Fischer-Tropsch燃料，所述燃料的含量为至少约5％体积，这两个量都是基于所述燃料组合物的总体积。
2.权利要求1的燃料组合物，其中所述燃料为Fischer-Tropsch燃料。
3.权利要求1的燃料组合物，其中所述燃料为石油基燃料。
4.包含混合物或从混合物中可获得的燃料组合物，所述混合物包含：
(a)具有式(I)的紫穗槐烷：
或其立体异构体；
(b)石油基燃料；和
(c)燃料添加剂。
5.权利要求4的燃料组合物，其中所述燃料添加剂为至少一种选自下述的添加剂：氧化剂、抗氧化剂、热稳定改进剂、稳定剂、低温流动性改进剂、助燃剂、消泡剂、消光雾添加剂、腐蚀抑制剂、润滑性能改进剂、防冰剂、喷射器清洁添加剂、防烟剂、减阻添加剂、金属减活剂、分散剂、去污剂、去乳化剂、染料、标记物、防静电剂、杀虫剂及其组合。
6.权利要求4的燃料组合物，其中所述紫穗槐烷的含量为约2％体积至约45％体积，所述石油基燃料的含量为至少约45％体积，这两个量都是基于所述燃料组合物的总体积。
7.权利要求3-6中任一项的燃料组合物，其中所述石油基燃料为汽油、煤油、喷气燃料或柴油。
8.权利要求3-6中任一项的燃料组合物，其中所述石油基燃料为Jet A、Jet A-1或Jet B。
9.权利要求8的燃料组合物，其中所述燃料组合物符合针对Jet A、JetA-1或Jet B的ASTM D 1655规范。
10.权利要求1-9中任一项的燃料组合物，其中所述紫穗槐烷的含量为基于所述燃料组合物总体积的至少约5％体积。
11.权利要求1-9中任一项的燃料组合物，其中所述紫穗槐烷的含量为基于所述燃料组合物总体积的至少约10％体积。
12.权利要求1-9中任一项的燃料组合物，其中所述紫穗槐烷的含量为基于所述燃料组合物总体积的至少约15％体积。
13.权利要求1-9中任一项的燃料组合物，其中所述紫穗槐烷的含量为基于所述燃料组合物总体积的至少约20％体积。
14.权利要求1-13中任一项的燃料组合物，其中所述紫穗槐烷为
Figure FPA00001281015800031
或其组合。
15.权利要求1-13中任一项的燃料组合物，其中所述紫穗槐烷为
Figure FPA00001281015800032
或其组合。
16.制备燃料组合物的方法，其包括：
(a)将紫穗槐二烯与氢在催化剂的存在下相接触，形成具有式(I)的紫穗槐烷：
Figure FPA00001281015800041
或其立体异构体；和
(b)将所述紫穗槐烷与石油基燃料相混合以制备燃料组合物，其中所述紫穗槐烷的含量为至少约5％体积，所述石油基燃料的含量为至少约50％体积，这两个量都是基于所述燃料组合物的总体积。
17.从单糖制备燃料组合物的方法，其包括：
(a)在适于制备紫穗槐二烯的条件下，将能够制备紫穗槐二烯的细胞与单糖相接触；
(d)将紫穗槐二烯转化成紫穗槐烷；和
(c)将所述紫穗槐烷与石油基燃料相混合，以制备所述燃料组合物。
18.权利要求17的方法，其中在催化剂的存在下，用氢将所述紫穗槐二烯转化成紫穗槐烷。
19.权利要求16或18的方法，其中所述催化剂为Pd/C。
20.权利要求17或18的方法，其中所述单糖为葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、核糖或其组合。
21.通过权利要求16-20中任一项的方法制备的燃料组合物。
22.交通工具，包括内燃机、与该内燃机连接的燃料箱和在所述燃料箱中权利要求1-15和21中任一项的燃料组合物。
23.权利要求22的交通工具，其中所述内燃机为喷气发动机。
24.向发动机提供动力的方法，其包括在所述发动机中燃烧权利要求1-15和21中任一项的燃料组合物的步骤。
25.权利要求24的方法，其中所述发动机为喷气发动机。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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Applicant before: Amyris Biotechnologies Inc.

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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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