CN102388117A - 使石油油料成为环境上二氧化碳中性燃料源材料、衍生产物和再生碳源 - Google Patents

使石油油料成为环境上二氧化碳中性燃料源材料、衍生产物和再生碳源 Download PDF

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Abstract

本发明提供了使石油油料成为基本上环境上二氧化碳中性燃料和源材料的方法。从石油油料燃烧产生的二氧化碳被捕获、纯化、与蒸汽和轻质烃馏分混合，或与氢混合，并在足以生成甲醇和/或二甲醚的反应条件下反应，甲醇和/或二甲醚可用作燃料或衍生的合成烃和产物的原料。

Description

使石油油料成为环境上二氧化碳中性燃料源材料、衍生产物和再生碳源
背景技术
能量和燃料是现代生活所必需的。最广泛使用的燃料类型是化石燃料。化石燃料包括石油油料，实质上是含各种比例的碳和氢的烃。
与任何含碳燃料一样，石油油料在其燃烧之后生成二氧化碳，因此不是在人类地质年代表可再生的。而且，因为二氧化碳是温室气体，油料燃烧导致全球变暖。已经建议通过强加碳配额或通过捕获二氧化碳排放并将之隔离在地下或海底来减少有害的二氧化碳排放。然而，隔离成本高且只是临时解决方案，并且带来如下风险：隔离的二氧化碳可能在地质事件例如地震和滑坡的情况下释放，具有灾难性后果。
因此，期望通过有效地寻址其二氧化碳排放同时使二氧化碳成为再生碳源，使石油油料的使用对环境友好。
发明概述
本发明提供了通过以化学方法再循环石油油料精炼或燃烧时产生的二氧化碳而使石油油料成为基本上环境上二氧化碳中性燃料和用于生产甲醇或二甲醚以及它们的衍射产品的再生碳源的方法。
在一个实施方案中，该方法包括：使石油油料经受足以产生二氧化碳的精炼或燃烧条件；捕获和纯化产生的二氧化碳；使二氧化碳与水和适合的轻质烃馏分、优选饱和烃(甲烷、乙烷、丙烷或丁烷)，或者在足以产生甲醇或二甲醚的反应条件下与氢混合，使得从石油油料产生的二氧化碳不被排放到环境中，因此使石油油料成为二氧化碳中性燃料。
所述方法可以进一步包括：使从二氧化碳产生的甲醇用作燃料或原料；使甲醇或衍生二甲醚燃料或有原料制备的产物经受产生二氧化碳的反应条件；并对产生的二氧化碳重复所述捕获、混合、再循环和经受步骤，使得从甲醇燃料或由甲醇原料制成的产物产生的二氧化碳也不会不利地排放入环境。
在一个实例中，二氧化碳、甲烷/天然气和水以约3∶2∶1的摩尔比混合并以分开步骤或一个步骤反应以产生甲醇。
在一个实施方案中，二氧化碳被电化学还原为甲酸和相关的中间体，该中间体随后经由甲酸甲酯中间体被转化为甲醇，如美国专利申请公开号2006/0235088和2007/0254969中公开的。
在一实施方案中，所述方法包括：精炼或燃烧石油油料以产生二氧化碳；将产生的二氧化碳捕获在吸附剂上；并处理所述吸附剂以释放其中所捕获的二氧化碳用于产生甲醇或二甲醚。所述吸附剂用例如充足的加热、减少的压力、真空、气体清扫或其组合处理以释放捕获的二氧化碳。吸收剂可以是适合捕获二氧化碳的任何已知材料。优选地，吸附剂包括含多氨基的聚合物，例如聚乙烯亚胺，沉积在具有高表面积的纳米结构载体上，例如美国专利申请公开号2008/0293976中描述的纳米结构的热解二氧化硅或氧化铝。
在一个实施方案中，所述方法还包括使二氧化碳与合适的轻质烃馏分、和蒸汽在足以形成氢和一氧化碳的混合物的蒸汽转化反应条件下反应，并使二氧化碳与合适的烃馏分在足以形成氢和一氧化碳的另一混合物的干转化反应条件下反应。然后，在蒸汽和干转化中产生的氢和一氧化碳被合并用于总的双转化过程以形成约2摩尔氢比1摩尔一氧化碳的摩尔比的氢和一氧化碳的混合物，用于反应生成甲醇或二甲醚。氢与一氧化碳混合物的摩尔比是至少2∶1，并优选2∶1和2.1∶1。
蒸汽转化和干转化可以在单一双转化步骤中同时进行。在一个实例中，双转化在约800℃至1100℃的温度下在催化剂上进行。合适的催化剂包括单一金属催化剂、单一金属氧化物催化剂、金属和金属氧化物的混合催化剂、或至少一种金属氧化物和另一种金属氧化物的混合催化剂。催化剂可以在氧化物载体上提供。在一个实例中，所述催化剂包括V、Ti、Ga、Mg、Cu、Ni、Mo、Bi、Fe、Mn、Co、Nb、Zr、La或Sn、或其氧化物。例如，所述催化剂可以是NiO、或NiO、V2O5:Ni2O3、Ni2V2O7和Ni3V2O5的混合催化剂。所述催化剂可以在高表面积纳米结构热解氧化铝或热解二氧化硅的载体上提供。在一个实例中，所述催化剂是负载于热解氧化铝上的NiO或者负载于热解二氧化硅上的NiO/V2O5。
用于本方法的合适的烃源，优选甲烷、天然气或轻质油料馏分，可以获自任何可用来源，包括伴随煤矿开采的煤层甲烷或任何其他天然源。
根据本方法化学再循环二氧化碳所需的氢可以从水直接产生，例如通过电解或任何其他裂解方式，或者通过光化学或热分解，使用任何能源，包括化石燃料燃烧发电厂例如在非高峰期产生的电或者任何替代能源(例如太阳能、风能、水能或原子能)。
在一个实例中根据本发明产生的甲醇通过在足以产生二甲醚的条件下除去水而被脱水，除去的水在转化期间、例如在双转化过程中再使用。
根据本方法产生的甲醇可以原样使用或者可以被转化为二甲醚。然后甲醇和二甲醚可以用作燃料或化学原料，用于生产各种衍生产物。此后，由原料制备的甲醇燃料或产物可经受产生二氧化碳的条件，并且对产生的二氧化碳重复所述捕获、混合、再循环和经受步骤，使得从所述甲醇燃料或由甲醇原料制成的产物产生的二氧化碳也不释放入环境。
根据本方法产生的二甲醚可以在酸性-碱性或沸石催化剂存在下在足以产生乙烯或丙烯的条件下反应。乙烯或丙烯可以进而被转化以产生合成烃、化学品、聚合物或从其衍生的各种产物。
合成烃、化学品和聚合物可经受使用或另外的处理，这导致燃烧以产生二氧化碳。此外，产生的甲醇可以作为燃料燃烧产生能量并生成二氧化碳，产生的二氧化碳被再循环至其他工序以产生甲醇。这避免了二氧化碳释放入环境，并避免了否则必须处理或隔离二氧化碳。
本方法可以在从石油油料燃烧共同发电或产生能量的同时进行。例如，所述方法可以在油料燃烧发电厂中进行。根据本方法产生的甲醇可以在用燃烧甲醇生产能量的发电厂中燃烧，任选地在包括汽油的混合物中。燃烧甲醇产生的二氧化碳被再循环用于产生甲醇。同样，根据本方法产生的二甲醚可在产生能量同时也产生二氧化碳的发电厂中燃烧，任选在包括天然气的混合物中。如此产生的二氧化碳被再循环用于产生甲醇，甲醇可用于产生另外的二甲醚。
因而，本方法有利地提供在集成、高效且经济的工业操作中再循环来自石油油料精炼或燃烧的二氧化碳用于生产甲醇、二甲醚及其衍生产物，这种工业操作由于不向环境释放二氧化碳而对环境有益。
优选实施方案的描述
本发明涉及用于捕获、分离和纯化来自石油油料燃烧的二氧化碳及其化学再循环为甲醇和二甲醚的方法。
本发明的一个优选实施方案涉及通过以下使石油油料成为基本上环境上二氧化碳中性材料和再生碳源以制备甲醇或二甲醚的方法：使石油油料经受足以产生二氧化碳的精炼或燃烧条件；捕获和纯化产生的二氧化碳；使纯化的二氧化碳与水和适合的轻质烃馏分混合或在足以产生甲醇或二甲醚的反应条件下与由水制备的氢混合，使得来自石油油料的二氧化碳不被排放到环境中，由此使石油油料成为基本上环境上二氧化碳中性燃料和再生碳源。
通过化学再循环从油料使用产生的二氧化碳以产生甲醇和/或二甲醚，本发明有利地使石油油料成为用于产生甲醇、二甲醚的再生碳源。而且，如果甲醇或二甲醚被燃烧生成二氧化碳并且所述二氧化碳随后被回收并再循环用于生产更多甲醇或二甲醚，那些化合物也将成为环境上中性的，二氧化碳不被释放入环境，而是被持续化学方法再循环以产生甲醇和二甲醚。
因此，本发明有利地使石油油料成为基本上环境上二氧化碳中性燃料。本文使用的“环境上二氧化碳中性燃料”意思是以如下方式使用的石油油料燃料：其使用不释放或引入二氧化碳进入环境，即，二氧化碳不被释放入环境也不被隔离。因而，使石油油料成为基本上环境上二氧化碳中性燃料的方法减少了使用石油油料的碳足迹，并且是环境上有益的。如本文使用，“基本上环境上二氧化碳中性燃料”和“实质上环境上二氧化碳中性燃料”意思是石油油料以如下方式使用(即精炼或燃烧)：除了小量，其使用不释放或引入二氧化碳进入环境，所述小量例如使用石油油料产生的总二氧化碳的小于10％、优选小于5％且优选小于3％。
在一个实施方案中，二氧化碳在石油油料精炼或燃烧时被捕获，纯化并通过反应成甲醇而被再循环，甲醇可用作燃料或化学原料。甲醇可被转化为二甲醚，二甲醚可被用作运输燃料或用于供暖和烹饪的家用气体。甲醇和二甲醚可被转化为乙烯或丙烯，它们可被用作合成烃、化学品和聚合物的构建单元，合成烃、化学品和聚合物可进而用于生产各种产品。
本方法可用于石油油料精炼或燃烧的任何方法或从产生二氧化碳的石油油料产生能源的任何方法。例如，本方法可用于使由任何石油油料精炼方法或由石油油料燃烧形成的二氧化碳在发电厂和工厂中循环使用。根据本方法产生的循环使用的甲醇可以燃烧作为运输燃料，任选地在包括汽油(flexfuel)的混合物中或在使用燃烧的甲醇产生能量的任何发电厂中(其也产生二氧化碳)。
使用合适的已知方法例如膜分离或用合适的吸收装置或材料来捕获、分离和纯化通过精炼或燃烧石油油料而制备的二氧化碳。使用纳米结构吸收剂例如热解二氧化硅从气体混合物捕获和可逆吸附二氧化碳的合适方法公开于美国专利号7,378,561，其全部内容在此通过引用并入。捕获的二氧化碳可通过例如加热、减压、真空、气体清扫或其组合而容易地释放，用于本文描述的反应。在其利用之前，二氧化碳通过任何合适的已知方法，例如通过吸收其中的污染剂和污染物来纯化。捕获和/或纯化的二氧化碳然后被再循环并转化成甲醇或二甲醚。
油料精炼的轻质烃馏分(优选含有C1至C4烷烃)和二氧化碳使用称为双转化的转化方法(描述于美国专利申请公开号2008/0319093)被转化为甲醇和/或二甲醚，所述双转化利用甲烷的蒸汽(H2O)转化和干(CO2)转化的特定组合，分两步进行或组合成一步。该方法包括使甲烷(C1烷烃)和高级同系物在足以产生摩尔比约2∶1的氢和二氧化碳(H2/CO)混合物的特定摩尔比的反应物中蒸汽(湿)和干(CO2)转化的条件组合下反应，这足以将H2和CO的这种混合物专门转化成甲醇或二甲醚。在一个优选实施方案中，氢和一氧化碳的摩尔比为2∶1至2.1∶1。有利地，反应物的混合物不分离其组分而被处理以转化基本上全部反应物为甲醇或二甲醚且没有产生副产物。
用于形成甲醇的本发明方法的单个步骤由以下反应描述：
蒸汽转化 (3-1/n)[CnH(2n+2)+2nH2O→nCO+(2n+1)H2]  步骤A
干转化   1/n[CnH(2n+2)+nCO2→2nCO+(n+1)H2]  步骤B
                                                
双转化   3CnH(2n+2)+(3n-1)H2O+CO2→(3n+1)CO+(6n+2)H2  步骤C
         (3n+1)CO+(6n+2)H2→(3n+1)CH3OH  步骤D
生产甲醇的方法可以通过单独进行转化步骤来进行。步骤A和B的转化产物被混合以提供接近2∶1比率的H2和CO，然后被引入甲醇生产步骤。两个转化步骤也转化也可被合并成单一步骤C(双转化)根据示出的底物比例，以获得约2∶1的比例的氢和一氧化碳的混合物以用于随后的将甲醇转化(步骤D)。
上述方法完全循环二氧化碳为甲醇而没有产生任何副产物，使得没有二氧化碳释放入环境或需要被隔离。这提供了显著的经济和环境优点。例如，与其中甲烷的干转化、蒸汽转化和部分氧化的组合在一步进行但在氧化步骤产生显著过量副产物CO2的已知的天然气三转化方法相比，本方法提供了改进的控制、高选择性和二氧化碳向甲醇的高转化率，而不产生任何副产物和与导致不希望的过量二氧化碳的同时发生的部分氧化有关的缺点。
当产生二甲醚时，甲醇脱水获得的水可以被再循环入二氧化碳和烷烃的双转化。这在其中不容易获得纯水的干旱区域或地方是特别有利的。
(3n+1)CH3OH→(3n+1)/2CH3OCH3+(3n+1)/2H2O
在甲烷的情况下，特别地，在脱水过程中形成的水可完全循环：
3CH4+CO2→2CH3OCH3(总)
甲醇脱水可以在足以去除水的温度下在合适的二氧化硅、氧化铝或其他固体酸性催化剂上实现，所述催化剂包括聚合物磺酸催化剂，例如Nafion-H。操作温度范围是100℃至200℃。
使用甲烷用于再循环CO2的双转化方法产生甲醇合成所需的至少2至1摩尔比的H2/CO混合物。在随后甲醇合成步骤中，基本上所有氢被转化为甲醇。如美国专利申请公开号2006/0235088和2007/0254969所描述，这随后步骤可以不受限制地通过直接催化转化或通过涉及甲酸甲酯中间体的反应来进行。
在本发明的一个优选实施方案中，甲烷的蒸汽和干转化的特定组合被用来实现用于转化甲醇的接近至少2摩尔氢比1摩尔一氧化碳的摩尔比的H2和CO。该单步双转化的转化温度范围是约800℃至约1100℃、优选约850℃至约约950℃。可以使用催化剂或催化剂的组合。合适的催化剂包括碱金属氧化物、碱性氧化物或金属氧化物，例如V、Ti、Ga、Mg、Cu、Mo、Bi、Fe、Mn、Co、Nb、Zr、La或Sn。催化剂可以单独组合使用，并且可以负载于合适的高表面积载体，例如二氧化硅或氧化铝。示例性的单一金属氧化物或金属氧化物组合包括NiO、NiO:V2O5、V2O5:Ni2O3、金属-金属氧化物例如Ni-V2O5、(M2O3-V2O5)和混合氧化物例如Ni2V2O7、Ni3V2O5和Ni3V2O8。在一个优选实施方案中，催化剂是负载于热解氧化铝上的NiO或者负载于热解二氧化硅上的NiO/V2O5。要理解，许多其他相关的金属和金属氧化物催化剂及其组合可以被使用。可以使用适用于转化反应的反应器。例如，可以使用处于适当反应条件下的连续流动反应器。
用于化学再循环二氧化碳的本方法所需的能量可以由任何合适的来源提供。例如，当在油料燃烧发电厂中实施该方法时，可以利用发电厂本身在非高峰期产生的能量。在其他实例中，可以使用任何替代能源(太阳能、风能、水(水)能、等)或原子能源。该再循环来自油料精炼或燃烧的二氧化碳以产生甲醇和/或二甲醚的方法是高效能量储存和燃料生成过程，可以利用任何可用能量来产生有用的产物并消除二氧化碳排放。
在缺乏方便和经济的烃源时，该过程可以直接利用氢。还原二氧化碳所需要的氢可通过水电解或裂解的已知方法获得。为此目的的能量可以由之前提到的能源的任何一种提供，或者通过光解、热或酶促方式提供。利用水作为转化再循环二氧化碳所需的氢源描述于美国专利申请公开号2007/0254969。
在一个实施方案中，提供了高效且经济的水电化学转化CO2为甲醇。CO2可以良好选择性被电化学还原为甲酸，如美国专利申请公开号2007/0254969所描述的：
CO2+2H++2e-→HCOOH
然后甲酸与甲醇(从过程中再循环)混合生成甲酸甲酯，甲酸甲酯随后在相对温和的条件下被氢化以专门生成2摩尔的甲醇：
Figure BDA0000095900170000081
该实施方案实现了显著的节能，因为氢仅在生产甲醇中被使用，并且所需的氢可以来自甲酸本身。
有利地，本方法实现了基本上完全再循环二氧化碳以产生甲醇和/或二甲醚，由此提供了使石油油料成为再生的环境上二氧化碳中性燃料和化学来源的高效且经济的方式。
在本方法中，油料燃烧中生成的二氧化碳被捕获并化学再循环成甲醇和/或二甲醚。这使在相当实用且有价值的集成工业循环中高效且经济地同时发电和生产甲醇和二甲醚(以及从其衍生的各种产物)变得可能。本方法还允许油料燃烧发电厂在非高峰期的高效负载管理。
根据本发明生产的甲醇和二甲醚本身或在随后转化成其他产物后可用于许多应用。例如，甲醇、二甲醚及其衍生产物可用作合成的内燃(ICE)燃料、汽油-甲醇混合燃料(通过向汽油添加甲醇，燃料具有至少15％体积的最低汽油含量)、柴油燃料或用作燃料电池的燃料。甲醇和二甲醚也是方便的能量储存和运输材料，最大限度减小或消除了LNG或LPG的使用和运输中固有的缺点和危险。二甲醚还是方便的家用气体，可替代天然或者可以与天然气或液化石油气混合。二甲醚是高十六烷值的柴油替代品。
甲醇和二甲醚还是用于生产烯烃、衍生烃产物和聚合物的方便的原料。可以用甲醇、二甲醚或其他甲醇衍生化学品制备的各种产品是公知的并且包括碱性化学品，例如甲醛、乙酸、甲基叔丁醚(MTBE)；烯烃，例如乙烯丙烯，其进而可用于生成乙醇和丙醇、高级烯烃、聚烯烃类合成烃和芳族化合物；各种其他聚合物；和化学品，例如氯代甲烷、甲胺、甲基丙烯酸甲酯、和对苯二甲酸二甲酯，其可被进一步加工以生产诸如涂料树脂、硅酮、粘合剂、防冻剂、塑料、和建筑材料的产品。甲醇、二甲醚及其衍生产物的这些和其他用途是公知的并且是普通技术人员所理解的。这些产品保留了碳，而不是将它释放入环境。在这些材料、特别是聚合物的使用寿命末期，它们可以被再循环并制成新的聚合物产品。此外，不可用于再循环的材料可以如上讨论与回收的二氧化碳一起燃烧，然后再循环以制备甲醇。
甲醇的另一个用途是作为制备供人或动物消费的单细胞蛋白的资源。同样，被回收并制成甲醇的二氧化碳被利用而不是作为废弃排放。
如所公开的，本发明可以在石油油料加工或燃烧的过程中通过循环其为甲醇燃料和衍生产物而永久地避免或减轻二氧化碳释放入环境。通过使用石油油料的任何应用而产生的二氧化碳被捕获和循环，使得其不排放到环境中，从而使石油油料成为二氧化碳中性燃料和源材料。循环方法可根据需要重复多次。如所述，甲醇本身或和汽油、乙醇或类似液体的混合物可用作燃料，该燃料可在发电厂中燃烧以产生电。在燃烧后，二氧化碳可以被捕获，并且恢复重新使用以用于制备将来使用的甲醇，产生的二氧化碳的这种收集和再循环避免其释放入环境，或者避免了暂时隔离在地下或海中的需要，其无法长期维持运行。
本发明范围不限于本文公开的具体实施方案，因为这些实施方案预期作为本发明方面的示例说明。任何等同实施方案对于本领域普通技术人员而言是明显的，并且预期在本发明范围内。
实施例
以下实施例为示例说明本发明优选实施方案的目的而提供，并且是非限制性的。
实施例1
在石油油料的精炼或燃烧过程(例如在发电厂中)中产生的二氧化碳被导向捕获和纯化过程而不是排放入环境。二氧化碳通过被吸附或穿过含有已知有效吸附二氧化碳的吸附剂的任何合适吸附系统而被去除。根据美国专利申请公开号2008/0293976，高效的、用于去除二氧化碳的吸附剂系统可以包括负载于热解二氧化硅、氧化铝或其他具有高表面积或活性的纳米结构性质的适合载体上的聚乙烯亚胺聚合物或其他含多氨基的聚合物。二氧化碳随后通过加热或应用减压而被解吸，然后化学循环，而不是被隔离。然后，由此获得的二氧化碳可用作本文公开的方法的反应物和再生碳源。
实施例2
根据实施例1，通过任何已知和合适的方法，例如通过所公开的纳米结构的热解二氧化硅、氧化铝来吸收，从石油油料精炼和发电厂或任何其他工厂的排放物捕获并纯化二氧化碳。其随后根据本文公开的方法被转化为甲醇、二甲醚或衍生产物，而不是被隔离。
实施例3
CO2、油料精炼的轻质烃馏分(含有C1至C4烷烃)和蒸汽在一个单步中被双转化，允许超过90％的CO2在流动反应器中经金属氧化物催化剂例如V2O5/NiO在约800℃到850℃的温度下转化以产生摩尔比为大约2.05摩尔的氢比1摩尔的一氧化碳的气体混合物。催化剂载体优选是具有适宜大的纳米结构表面的热解二氧化硅(或氧化铝)。该反应还可以在两个单独步骤中进行，所述步骤使用熟知的蒸汽转化和干转化步骤。
实施例4
以实施例3中2∶1的合适比例来产生的氢和一氧化碳随后在使用基于合适的铜的催化剂的催化反应条件下被转化产生甲醇。
实施例5
实施例4中产生的甲醇使用固体酸性催化剂例如二氧化硅、氧化铝或合成的聚合物磺酸例如Nafion-H脱水而产生二甲醚。
实施例6
在实施例5中产生二甲醚过程中产生的水被再循环以实现CO2与甲烷(天然气)的连续转化以产生二甲醚，使得水在该工序中被完全循环使用。
实施例7
实施例4中产生的甲醇通过混合汽油和任选的小量乙醇而转化为有用的运输燃料。该燃料可以被运输至发电厂或其他产能工厂，在那里，燃料可以替代煤炭、油或天然气来燃烧。在这种工厂中，产生的二氧化碳被捕获并再循环，用于再循环产生更多甲醇。
实施例8
实施例5和6中产生的二甲醚用作柴油替代品和液化石油气或天然气替代品。燃料被运输至发电厂或其他产能工厂，其中燃料可以替代煤炭、油或天然气来燃烧。

Claims (23)

1.一种使石油油料成为基本上环境上二氧化碳中性燃料和再生碳源以制备甲醇或二甲醚的方法，该方法包括：
使所述石油油料经受足以产生二氧化碳的提炼或燃烧条件；
捕获和纯化所产生的二氧化碳；和
在足以产生甲醇或二甲醚的反应条件下，使纯化的二氧化碳与水和适合的轻质烃馏分或由水制备的氢混合，使得从所述石油油料产生的二氧化碳不被引入环境，由此使所述石油油料成为基本上环境上二氧化碳中性燃料和再生碳源。
2.权利要求1所述的方法，该方法还包括：
再循环甲醇或二甲醚用作燃料或原料；
使所述甲醇或二甲醚燃料或从所述原料制成的产物经受产生二氧化碳的另外应用；和
对产生的二氧化碳重复所述捕获、混合、再循环和转化步骤，使得从所述甲醇燃料或由甲醇原料制成的产物产生的二氧化碳也不释放入环境。
3.权利要求1所述的方法，其中所述石油油料的燃烧在发电厂中产生能量。
4.权利要求1所述的方法，其中所述二氧化碳、适合的轻质烃馏分和水以合适的摩尔比混合并以分开步骤或单一步骤反应以产生甲醇。
5.权利要求1所述的方法，其中所述适合的烃馏分是包括甲烷、乙烷、丙烷或丁烷的饱和烃。
6.权利要求1所述的方法，该方法还包括：
燃烧所述石油油料同时产生二氧化碳；
将产生的二氧化碳捕获在吸附剂上；和
处理所述吸附剂以释放其中捕获的二氧化碳用于产生甲醇或二甲醚。
7.权利要求6所述的方法，其中所述吸附剂用充足的加热、减少的压力、真空、气体清扫或其组合来处理，以释放捕获的二氧化碳。
8.权利要求6所述的方法，其中吸收剂是沉积在具有高表面积的纳米结构载体上的含多氨基的聚合物。
9.权利要求8所述的方法，其中所述含多氨基的聚合物是聚乙烯亚胺，并且所述载体是纳米结构的热解二氧化硅或氧化铝。
10.权利要求1所述的方法，该方法还包括：
使二氧化碳与适合的轻质烃馏分和蒸汽在足以形成氢和一氧化碳的混合物的蒸汽转化反应条件下反应，
使二氧化碳与适合的轻质烃馏分在足以形成氢和一氧化碳的混合物的干转化反应条件下反应，和
将在所述蒸汽转化和干转化中产生的氢和一氧化碳混合形成约2摩尔氢比1摩尔一氧化碳的摩尔比的氢和一氧化碳的混合物，用于反应生成甲醇。
11.权利要求10所述的方法，其中所述蒸汽转化和所述干转化在单个双转化步骤中同时进行。
12.权利要求11所述的方法，其中所述轻质烃馏分、蒸汽和二氧化碳以合适的摩尔比在单个步骤中反应以生成摩尔比约2∶1的氢和二氧化碳的混合物。
13.权利要求10所述的方法，其中所述双转化经催化剂在约800℃至1100℃的温度下同时进行。
14.权利要求13所述的方法，其中所述催化剂设置在高表面积纳米结构热解氧化铝或热解二氧化硅的载体上。
15.权利要求13所述的方法，其中所述催化剂包括V、Ti、Ga、Mg、Cu、Ni、Mo、Bi、Fe、Mn、Co、Nb、Zr、La或Sn、或其氧化物。
16.权利要求13所述的方法，其中所述催化剂包括单一金属催化剂、单一金属氧化物催化剂、金属和金属氧化物的混合催化剂、或至少一种金属氧化物和另一种金属氧化物的混合催化剂，所述催化剂任选设置在氧化物载体上。
17.权利要求16所述的方法，其中所述催化剂是NiO、或NiO、V2O5:Ni2O3、Ni2V2O7和Ni3V2O5的混合催化剂。
18.权利要求16所述的方法，其中所述催化剂是负载于热解氧化铝上的NiO或者负载于热解二氧化硅上的NiO/V2O5。
19.权利要求10所述的方法，该方法还包括通过在足以产生二甲醚的条件下除去水而使甲醇脱水，并在随后转化过程中再循环来自脱水步骤的水。
20.权利要求19所述的方法，该方法还包括使二甲醚在酸性-碱性或沸石催化剂存在下在足以生成乙烯或丙烯的条件下反应。
21.权利要求20所述的方法，该方法还包括在足以产生合成烃、化学品或聚合物的条件下转化乙烯或丙烯。
22.权利要求1所述的方法，该方法还包括在用燃烧的甲醇生产能量同时也产生二氧化碳的发电厂中燃烧任选地在包括汽油的混合物中的、所产生的甲醇，并再循环所产生的二氧化碳用于产生甲醇。
23.权利要求19所述的方法，该方法还包括在生产能量同时也产生二氧化碳的发电厂中燃烧任选地在包括天然和轻质石油气的混合物中的、作为柴油替代物的所产生的二甲醚，并再循环所产生的二氧化碳用于产生甲醇，所述甲醇转而产生额外的二甲醚。
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