CN1280169A

CN1280169A - 介电势垒的放电裂化方法

Info

Publication number: CN1280169A
Application number: CN00118626A
Authority: CN
Inventors: B·伊利亚森; C·J·刘
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Current assignee: ABB Research Ltd Switzerland; ABB Research Ltd Sweden
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2001-01-17
Also published as: AU4085000A; EP1061119A1; US6284105B1; CA2309482A1; ZA200002603B

Abstract

一种裂化烃组合物的方法,该烃组合物具有至少在温度约为200℃开始的标称沸点范围,该方法包括如下步骤:在反应器内提供烃,该反应器包括第一电极装置、第二电极装置、和设置在第一和第二电极装置之间的在正常情况下是固体的至少一层介电材料;将反应器内的烃组合物暴露到介电势垒放电中;和,控制介电势垒放电,以便将烃组合物转化成标称沸点低于约200℃的产品。

Description

介电势垒的放电裂化方法

本发明一般来说涉及处理烃组合物的领域，具体来说涉及裂化烃组合物的方法。

处理烃组合物以制造低分子量／低沸点有机产品通常称之为“裂化”。烃裂化方法广泛地应用在许多不同的技术领域，例如生产特殊的有机化合物，具有特殊重要意义的是石油处理工业。

从石油获得的一种重要的产品是主要用作汽车燃料的汽油。汽油是一种复杂的混合物，包括几百种不同的烃，烃的每个分子包含4-12个碳原子(碳原子数范围依据定义的来源而有所不同)。不同的烃具有非常不同的影响燃料性质的结构。众所周知，烃链分支程度越高，燃料的质量就越高，并且燃料的所谓的“发动机爆震现象“发生得越少。

由于从炼油厂通过分馏直接获得的汽油的数量不能满足它作为液体燃料的主要用途的需要，所以原油、特别是重油的热致裂化、以及后来的催化裂化都已投入使用，以提高汽油的产量。各种催化裂化方法都是公知的，其中的FCC(流化催化裂化)方法已经变为裂化烃组合物的一种极其重要的重要的操作方法。典型的方法是使用存在一定压力下的氢气的由颗粒载体／催化剂组合物构成的流化床。包括(但不限于)二氧化硅-氧化铝-镍的酸性硅酸盐催化剂以及其它的可比拟的催化剂如沸石是通常使用的催化剂。最近发现沸石ZSM-5是用于FCC的最好的催化剂，因为这种沸石具有形状选择性所以可以导致最富选择性的石油产品。轻烯类、尤其是C₃和C₄，以及气油是用这种催化剂的主要次要产品。

然而，FCC方法的主要问题是在催化剂上形成焦炭和碳沉积物，使催化剂去活化。因此，必须在FCC反应后立即把催化剂送入再生炉中除去碳沉积物和焦炭，这使FCC法的利润下降。

最近已经发现，等离子体是开发新的工业方法和产品的一个理想的工具。可以改进等离子体的性质，并且在热等离子体和非热等离子体之间进行区分，它们在放电特性和应用场合两个方面都有明显的区别。

气体分子、离子、和电子在热等离子体中的能量分布表明：这种系统处在热平衡中，因此接近热动态平衡。放电区中的温度对于所有的粒子都是均匀地极高。然而，在等离子体体积中以及在电极上(如果存在电极的话)，存在高能量通量。因此，热等离子体(Thermalplasma)通常称之为“热等离子体”(hot plasmas)。热等离子体具体包括电弧放电。

形成热等离子体的一个基本条件是足够高的工作压力，通常超过10千巴。在粒子之间、尤其是在电子和重的正离子或中性离子之间产生的大量的碰撞导致能量的迅速重新分布，从而达到平衡。

对比之下，非热等离子体远没有达到热动态平衡。非热等离子体具有相当低的气体温度和能量转换速率。因此，在这些等离子体中，电子的温度一般比重离子和中性粒子的温度高得很多。因此，非热等离子体也叫作“冷等离子体“。这组等离子体一般包括压力低于10千巴的辉光放电和无声放电、以及射频和微波放电。冷等离子体的实际可行性由臭氧的工业生产确认。简便起见，可以参见Eliasson等人在IEEE学报“等离子体科学“第19卷1063-1077页中的一篇报告，这里只是为了参考引用了它的公开内容。

对于重烃裂化、芳香族化合物的转化、和燃料的改良热解中使用热等离子体放电已经有文章报导。于是，J．L．．euenberger等人已经开发了一种热等离子体加氢裂化方法，其中使用了氩氢等离子体焰(J．L．．euenberger，M．Mohammedi，E．Fraricke，J．Amouroux在第12届有关“等离子体化学“国际讨论会的会议录(Minneapolis，USA，V．Ⅱ，第595-600页，1995年8月21-25日)的报告；这篇报告在这里加入是为了参照引用)。

然而，美国专利第5626726号公开了一种方法，其中使用热等离子体裂化液态烃组合物，例如原油，以产生裂化的烃产品。在液态烃组合物内直接产生电弧，以使电弧完全埋入组合物内。产生电弧的优选方法是使用原电极和次电极，每个电极的第一端都埋入组合物中。两个电极的第一端相互分开以便在它们之间形成间隙。然后向电极施加电位，以便在间隙内部产生电弧。然后向电弧送入反应气体，反应气体在电弧周围形成气泡。电弧和气体相配合产生用于裂化烃组合物的等离子体。

然而，烃类经由等离子体的裂化一般来说是强高温过程，并且像上述的情况，通常需要额外的即刻的急冷步骤，以避免产生碳沉积物和得到足够高质量的产品。这就导致一个复杂的体系。因而需要大量的能耗，这就降低了能量效率。然而，产品的选择性不易用热等离子体过程控制，因此，为了获得高质量产品通常需要进一步的精炼步骤。这种急冷和／或精炼步骤使制造成本明显增加。

此外，一个新开发的产品是否具有工业实用性，安全规则通常是决定因素。经由通过电弧放电产生的热等离子体的烃裂化过程能引起火花飞弧的危险。因此，石油工业一般趋向于避免在它的制造方法组合中加入这种过程。

然而，处理过程和设备要求不会总是那么容易满足的，因此仍旧需要改进用于裂化烃组合物使其成为适于用作液态燃料的较低分子量／较低沸点的产品的方法和设备装置。

因此，本发明的一个主要目的是满足这些需要并且提供裂化烃组合物的新方法。

本发明的另一个目的是提供裂化烃组合物的一种安全和可工业应用的方法。具体来说，本发明的一个目的是提供一种可以满足石油工业的安全规则的裂化烃组合物的方法。

本发明的另一个目的是提供可以经济地实施裂化烃组合物的方法。

本发明的另一个目的是提供对于形成适于用作燃料的产品有高选择性的裂化烃组合物的方法。

本发明的另一个目的是提供对于形成较好的燃料有高选择性的裂化烃组合物的方法，所说较好的燃料即包含大量的高支链烃。因此，本发明的另一个目的是提供一种裂化烃组合物的方法，这种方法不再需要精炼步骤，并且能够直接形成适于用作燃料的产品。

本发明的还一个目的是提供一种裂化烃组合物的方法，这种方法允许获得氧化的产品，优选的是适于用作燃料的产品。因此，本发明的一个目的是提供一种方法，按此方法，在产品和燃料中包含的氧化的数量和类型分别符合有效的规则。

本发明的另一个目的是提供一种裂化烃组合物的方法，这种方法容易应用到范围广泛的烃材料。

本发明的另一个目的是提供一种裂化烃组合物的设备。

其它的目的随着本说明书的进展将变得清楚明白。

按第一总体实施方案，本发明提供一种裂化烃组合物的方法，所说的烃组合物具有至少在温度为200℃开始的标称沸点范围，所说的方法包括如下步骤：在反应器内提供烃组合物，这个反应器包括第一电极装置、第二电极装置、和定位在第一和第二电极装置之间的正常是固体的至少一层介电材料；将反应器内的烃组合物暴露到介电势垒放电；和，控制介电势垒放电以便将烃组合物转化成标称沸点低于约200℃的产品。

按照第二总体实施方案，本发明提供一种如权利要求9所述的裂化烃组合物的设备。

按照第三总体实施方案，本发明提供一种如权利要求13所述的裂化烃组合物的方法，所说的烃组合物具有至少在温度为200℃开始的标称沸点范围。因此，所说的方法包括如下步骤：在反应器内提烃组合物，这个反应器包括第一电极装置、第二电极装置、和定位在第一和第二电极装置之间的在正常情况下是固体的至少一层介电材料；该烃组合物是将包含至少一个氢源、至少一个氧源、和至少一个碳源的在正常情况下为气体的组合物暴露到受控的第一介电势垒放电中以便将该气体组合物转化成正常情况下为液体的燃料和残余物中的残余物；将反应器内的该残余物暴露到第二介电势垒放电中以裂化残余物；和，控制所说第二介电势垒放电以便将所说残余物转化成标称沸点低于约200℃的产品。

这里所使用的术语“烃组合物”指的是包含至少95％(重量)的碳和氢的任何一种类型的组合物。因此，按照本发明的烃组合物可以包括具有不同结构的来源于天然的或合成的许多不同的有机物质，例如脂族或芳族化合物，尤其是具有不同分子量的物质，或者在市场上更为重要的具有不同的沸点和沸点范围的物质。因此，按照本发明的烃组合物的存在状态可以是液体、流体、半流体、或固体聚集态，或者是上述的聚集态的混合物。因此，本发明不限于裂化具体的烃组合物。

本发明中使用的烃组合物的典型例子包括在石油的分馏和精炼过程的沸点范围高于约200℃的残余物质，以及合成过程(如聚合)的废品、副产品、和残余物。烃组合物的其它典型的例子随着本说明书的进展而显现出来。

如这里在任何数字前使用的术语“约为”意味着一般有±10％的变化。

对于沸点、沸点范围、物质的物理状态、和类似的提法而言，术语“标称的”表示：这个值应该理解为已经针对“标称条件(即环境温度为25℃，和大气压力为1013毫巴)”进行了校正。

在这里使用的术语“层”系指其宽度尺寸明显大于厚度尺寸的任何平面的或曲面的薄片；典型的宽度：厚度的比值是10∶1，并且在一般情况下要明显大于这个值。

在本发明的方法的正文中的术语“残余物”系指：在将包含至少一个氢源、至少一个氧源、和至少一个碳源的正常下为气体的组合物暴露到本发明的第一介电势垒放电中，除了正常的液体燃料外所形成的产品。这样一种残余物至少包含按重量计95％的碳和氢，处在半流体或腊状物质物理状态，其标称的沸点范围至少开始在约200℃的温度。此外，还有某些特殊的等离子体聚合物，它们一般是在放电反应期间在电介质上形成的。这些等离子体聚合物与规则的聚合物有极大差别，所说等离子体聚合物基本上是支链的高分子材料。

按照本发明的一个优选实施方案，烃组合物有一标称的沸点范围，这个标称的沸点范围从至少约为250℃的温度开始，优选的从至少约为300℃的温度开始。烃组合物通常反应器的流量从约为1米³／小时到约为120米³／小时。

按照本发明的另一个优选实施方案，本发明的方法还包括附加的步骤：把烃组合物预热到至少约为100℃的温度。预热的附加步骤改善了供料的流动性。这个预热步骤能够根据烃组合物供料的标称物质物理状态改进烃组合物在暴露到介电势垒放电之前的物质物理状态。例如，预热可以改变烃组合物的聚集态，例如从液体改变成气体，或者，预热可以产生处于两相状态的烃组合物，例如处于液-气状态。因此，烃组合物的受控预热可以影响和控制介电势垒放电过程。

按照本发明的烃组合物的受控转化导致标称沸点低于约200℃的产品。优选地，所形成的产品适于用作汽车燃料。通过控制介电势垒放电，并且因此产生非平衡等离子体，使所形成的产品包含大量高支链的烃或同分异构的烃，这是因为可以对非平衡等离子体进行控制以实现烃类的同分异构化的缘故。燃料中高支链的烃和／或同分异构的烃的数量的增加，将导致燃料的较好的发动机性能，因为如以上所述，同分异构作用通过转化直馏烷类为高辛烷同分异构体而改善了汽油的质量。烃类的常规的催化裂化不能产生像在其它催化反应中通常可以产生的那么多足够数量的异构烃。因此，需要附加分别的制造和精炼步骤。与此相应地，按照本发明的有创造性的冷等离子体裂化烃组合物的方法可以有益地分别同时产生高支链烃类和异构烃。

况且，和现有技术的使用热等离子体的裂化烃组合物的方法相比，本发明的方法不需要任何急冷或精炼的步骤，并且对于前述的目标产品表现出高得多的选择性。而且，和现有技术方法相比，该裂化烃组合物的方法通常在低得多的温度就可操作，即使在室温也能操作。

在另一个优选实施方案中，本发明的方法包括一个附加的步骤：向反应器提供至少一种气体的共反应剂；该气体的共反应剂选自氧气、二氧化碳、空气、水蒸汽、氢气、氦气、氩气、一氧化碳、轻的烃(如甲烷)。特别是使用氢和／或甲烷和氢的混合物作为气体的共反应剂可以导致目标产品的产量的增加。

如以上所述，可以控制非平衡等离子体来实现烃类的同分异构化。如果裂化烃组合物是在存在气体的共反应剂的情况下、尤其是在存在气体氢的情况下进行时，甚致于可以进一步提高同分异构化的程度，并且因此可进一步提高对支链烃类的选择性。

在本发明的另一个优选实施方案中，向反应器内提供氧类(如二氧化碳、水蒸汽、和／或氧气)作为气体的共反应剂。然后，冷等离子体的裂化部分地产生氧化物质，同时裂化烃组合物。从环境观点出发，一直在要求：燃料必须包含氧化物质，如甲醇、乙二醇二甲醚(DME)、和其它的较高级醇类。氧化物质对于满足清洁空气要求的规定是有极大帮助的。

优选地，通过交流电位来控制介电势垒放电，该交流电位的范围从约6千伏到约100千伏，交流电位的频率范围为从约60赫兹到约1兆赫兹。

在本发明的另一个优选实施方案中，介电势垒放电是通过调节放电间隙控制的。优选地，这种调节是通过使用具有不同直径的电介质管实现的。

一般来说，本发明的方法包括附加步骤：维持反应器内的压力在从约0．01巴到约10巴的范围，并且包括附加步骤：维持反应器内的温度在从约100℃到约400℃的范围。例如，通过放在介电势垒放电反应器外表面周围的热交换器来控制这个温度。一般来说，烃组合物通过该反应器的流量从约1米³／小时到约120米³／小时。

在本发明的另一个优选实施方案中，在有催化剂存在的情况下将烃组合物暴露到介电势垒放电中，所说的催化剂选自：沸石、金属氧化物、铝磷酸盐、硅铝磷酸盐、金属铝磷酸盐、和含OH基的金属氧化物。优选地，催化剂弥散在烃组合物中，或者设置在至少一层介电材料中的至少一层上。

通常使用的固体催化剂或者是粉末形式，或者是通常的结晶固体颗粒，具有非结晶的或部分结晶的结构。然而，显然可以看出，在本发明的范围内的各种改进，尤其是有关催化剂的应用形式和颗粒大小方面的改进，对于本领域的普通技术人员来说都是显而易见的。因此，优选地使用膜式催化剂，其中所说的膜形成在介电材料的上表面，或者只是至少一层介电材料的一部分。

在本发明的另一个优选实施方案，催化剂是选自：ZSM5、沸石X、沸石Y、沸石A、和沸石13X的。沸石，特另是ZSM5，在本发明的范围内表现出极优秀的形状选择性和形状-电荷选择性。

本发明提供裂化烃组合物的设备，所说的碳氢化合物组分具有至少在温度约为200℃开始的标称沸点范围，所说的设备包括介电势垒放电反应器，该反应器包括第一电极装置、第二电极装置、和定位在第一和第二电极装置之间的正常是固体的至少一层介电材料。而且，该设备还包括在反应器内提供烃组合物的装置；在第一和第二电极装置之间施加交流电位的装置，交流电位的范围从约6千伏到约100千伏，交流电位的频率范围从约60赫兹到约1兆赫兹；控制介电势垒放电以转化烃组合物成为标称沸点低于约200℃的产品的装置。优选地，该设备还包括预热烃组合物到至少约100℃温度的装置。

典型地，本发明的设备包括用于维持反应器内的压力在从约0．01巴到约10巴的范围的装置，并且包括用于维持反应器内的温度在从约100℃到约400℃的范围的装置。反应器内的温度和压力对于所形成的冷等离子体的能量有影响。因此，控制这些参数，也就控制了冷等离子体中具有能量的电子，从而可以得到裂化的最佳操作。

按本发明的另一优选实施方案，烃组合物的标称沸点范围至少从约为250℃的温度开始，优选地从至少约为300℃的温度开始。典型的情况是，该设备包括用于调节放电间隙的装置。

在本发明的另一个优选实施方案中，该设备包括用于向反应器内提供至少一种气体的共反应剂的装置；所说的气体的共反应剂是选自氧气、二氧化碳、空气、水蒸汽、氢气、氦气、氩气、一氧化碳、轻烃。

在从属权利要求中定义了本发明的方法和本发明的设备的另外的优选实施方案和它们的特征。

因此，在本发明的设备的另一个优选实施方案中，按照大体上平行的或叠置的结构形式安排多对第一和第二电极装置，形成多个间隙，这些间隙串联，形成细长的通道，供烃组合物通过。

按照本发明的方法的一个优选实施方案，气体组分至少部分地由二氧化碳和甲烷组成，二氧化碳用作所说的碳源和所说的氧源，甲烷用作所说的氢源和第二碳源。典型地，包含在气体组合物中的二氧化碳和甲烷的摩尔比为：二氧化碳∶甲烷在约1∶1到约1∶4之间，优选的二氧化碳∶甲烷在约1∶2到约1∶3之间。

在本发明的方法的另一个优选实施方案中，在有通常为固体的催化剂存在的情况下将通常为气的组合物组分暴露到第一介电势垒放电中；所说的通常为固体的催化剂是选自沸石、铝磷酸盐、硅铝磷酸盐、金属铝磷酸盐、和含OH基的金属氧化物。优选地，沸石选自沸石X、沸石Y、沸石A、沸石ZSM5、和沸石13X。

在第一介电势垒放电过程中形成的残余物通常在电介质上，大体上呈腊状状态。然后，如果对于两次放电使用相同的反应器和电介质的话，通过腊(即，长链烃)的数量来确定需要施加的第二介电质势垒放电的放电间隙。然而，还可以例如通过使用不同直径电介质管，或者通过改变介电势垒放电反应器的几何结构，来调节放电间隙。

裂化这种残余物的本发明的方法允许以极经济和有效的方式操作介电势垒放电，因为基本上不需要进行反应器、电介质等的清洁和再生工序。相反，本发明的裂化烃组合物(如上述的残余物)的方法可以作为再生电介质等和／或清洁介电势垒放电反应器等，并且同时形成极有价值的产品的一种方法。通过控制第二介电势垒放电，获得了具有低于约200℃的标称沸点的产品。这种裂化过程的产物一般来说是轻烃(C₂-C₄)。

为了较好地理解本发明的本质和范围(不是限制本发明)，下面参照附图详细描述本发明的方法和设备的优选实施方案和细节，其中：

图1是按照本发明的一个优选的介电势垒放电反应器结构的示意图；

图2是按照本发明的另一个优选的介电势垒放电反应器结构的示意图；

图3也是按照本发明的一个优选的介电势垒放电反应器结构的示意图。

图1示意地表示按照本发明的一种双-介电势垒放电反应器的优选图示。高压交流发生器1连接到第一电极2和第二接地电极3，两个电极都是基本上呈圆柱形形状。电极3形成外壳，电极2形成内壳。电介质层4覆盖电极2的有效表面。电介质层的典型的厚度从约1mm到约10mm。烃组合物穿过圆柱形的放电间隙5，在这里它暴露到介电势垒放电中。通过调节放电间隙5的大小和尺寸，优选地通过调节它的宽度和／或长度，有可能控制冷等离子体的高能电子，得到裂化的最佳操作。放电间隙的典型宽度是1-3mm，放电间隙的典型长度在1-2m的范围内。在本发明的使用催化剂的情况下，放电间隙5的大小和尺寸进一步可以通过所加的催化剂的类型、以及如下面要说明的催化剂在放电间隙内的安置方式进行调节。另一个优选实施方案，即使在图中没有明显表示，但和图1所示的实施方案是相似的，其中的第一和第二电极装置以及电介质材料层都是管状的。

控制介电势垒放电的其它参数还有：在反应器内的温度和压力、所加的有效交流电压和它的频率、催化剂和／或气体的共反应剂的选择、和烃组合物的预热温度。

我们选择按照本发明的介电势垒放电反应器来裂化烃组合物的主要理由之一是，在工业臭氧制造的商用发生器中有所应用。介电势垒放电的主要优点是：它将辉光放电的大体积激励和电晕放电的高压力特征结合在一起；整个电极区对于放电反应都是有效的。按照本发明的等离子体裂化处理的另一个优点是对于包含在烃组合物(如石油)中的硫和／或重金属元素的不灵敏性，和催化剂是否存在无关。

介电势垒放电是一种高压非平衡放电，这种放电是在由一种不导电的介质分开的两个电极之间加上交流电压时发生的。如以上所述，交流电场的频率可以在从市网频率到几兆赫兹的宽的范围内改变。可以使用玻璃、陶瓷、ZrO₂、石英、或Al₂O₃作为介电材料。然而，已经观察到，这些电介质中的某一些，尤其是石英或Al₂O₃，对于烃的形成表现出催化活性。于是，XPS特性表明：石英表面对于在气体放电影响下的烃的形成具有催化活性。

当所加的交流电场的幅度达到临界值时，在气体中启动击穿，并且有电流从一个电极流向另一个电极。一旦在放电间隙中的任何位置启动击穿，电荷就要在电介质上积累，形成相反的电场。这个相反的电场减小了放电间隙内的外部电场，并在几微微秒内中断了电流流动以形成微放电。电流脉冲的持续时间和所涉及的气体的压力和性质以及所用的电介质有关系。在施加足够高的交流电压时，将产生大量的这种微放电。

图2表示按照本发明的介电势垒放电反应器的另一个优选结构。这个实施方案的相应的电极2和3以及电介质4具有基本上呈平面的形式。第一电极2通过基本上平面的放电间隙5与第二电极3分开，以使烃组合物沿箭头所指的方向通过间隙5，并且使烃组合物暴露到其中的介电势垒放电中。

一般来说，烃组合物的裂化是在存在催化剂的情况下实现的。为此目的，催化剂最好弥散在烃组合物中。在图3中示意地表示出优选的介电势垒放电结构。催化剂6弥散在正沿箭头所指的方向通过反应器的烃组合物中。用来连续地提供烃组合物并且再循环催化剂的装置对于本领域的普通技术人员来说都是公知的，在这里不作进一步的详细描述。在图中没有表示出来的本发明的设备的另一个优选实施方案中。催化剂设置在电介质层上。一般来说，电介质层是电介质管，它用作催化剂的载体。在一般情况下呈粉末形式的催化剂以一片透气的石英毛状物设置，并且包在电介质管的外表面的周围。

一般来说，催化剂是选自沸石、金属氧化物、铝磷酸盐、硅铝磷酸盐、金属铝磷酸盐、和含OH基的金属氧化物；优选地，催化剂是选自ZSM5、沸石X、沸石Y、沸石A、和沸石13X的沸石。

实施例

实施例1

将包含50％甲烷和50％二氧化碳的气体组合物引入该系统，向下流过反应器。流量是200毫升／分钟。所用的催化剂是13X沸石。向电极施加频率约为30赫兹的约10千伏的交流电压。于是，启动介电势垒放电。操作压力约为1巴，操作温度在约为200℃下维持约10小时。然后，停止提供气体组合物，并且启动第二介电势垒放电以裂化形成的残余物。残余物主要包含重油(即包含至少12个碳原子的烃)和聚合物，主要是熔点范围约为400℃的支链高分子材料的一种混合物。残余物大部分都在电介质上。通过向电极施加频率为32千赫兹的约为10千伏的交流电压来启动第二介电势垒放电。操作温度维持在约150℃，操作压力维持在约为1巴。气体的共反应剂氢气穿过反应器，其流量约为200毫升／分钟。所获得的产品大部分是包含2-4个碳原子(C₂-C₄)的轻烃。

虽然这里已经描述了本发明的某些优选的实施方案，但对于本发明所属领域的普通技术人员来说显而易见的是，在不偏离本发明的构思和范围的条件下还可以对所述的实施方案进行修改和变化。

参考标号表

1、高压交流电发生器

2、第一电极装置

3、第二电极装置

4、电介质层，介电材料

5、放电间隙

6、催化剂

Claims

1．一种裂化烃组合物的方法，所说的烃组合物具有至少在温度约为200℃开始的标称沸点范围，所说的方法包括如下步骤：

在反应器内提供烃组合物，这个反应器包括第一电极装置、第二电极装置、和设置在第一和第二电极装置之间的正常情况下为固体的至少一层介电材料；

将反应器内的烃组合物暴露到介电质势垒放电中；和，

控制介电势垒放电，以便将烃组合物转化成标称沸点低于约200℃的产品。

2．权利要求1的方法，其特征在于，还包括附加的步骤：把烃组合物预热到至少约为100℃的温度。

3．权利要求1或2的方法，其特征在于，还包括附加的步骤：向所说反应器内提供至少一种气体的共反应剂；该气体的共反应剂选自氧气、二氧化碳、空气、水蒸汽、氢气、氦气、氩气、一氧化碳、轻烃。

4．权利要求1-3中任何一个所述的方法，其特征在于，在有催化剂存在的情况下将烃组合物暴露到介电势垒放电中，所说的催化剂选自沸石、金属氧化物、铝磷酸盐、硅铝磷酸盐、金属铝磷酸盐、和含OH基的金属氧化物。

5．权利要求4的方法，其特征在于，所说的沸石是选自ZSM5、沸石X、沸石Y、沸石A、和沸石13X。

6．权利要求4或5的方法，其特征在于，催化剂是弥散在所说的烃组合物中。

7．权利要求4或5的方法，其特征在于，催化剂设置在至少一层介电材料的至少一层上。

8。权利要求1-7中任何一个所述的方法，其特征在于烃组合物的标称的沸点范围在至少约250℃的温度开始，优选的在至少约300℃的温度开始。

9．一种裂化烃组合物的设备，所说的碳氢化合物组分具有至少在温度约为200℃开始的标称沸点范围，所说的设备包括：

介电势垒放电反应器，该反应器包括第一电极装置、第二电极装置、和设置在第一和第二电极装置之间的正常情况下是固体的至少一层介电材料；

在反应器内提供烃组合物的装置；

在第一和第二电极装置之间施加交流电位的装置；

控制介电势垒放电，以转化烃组合物成为标称沸点低于约200℃的产品的装置。

10．权利要求9的设备，其特征在于，所说的设备包括向反应器内提供至少一种气体的共反应剂的装置；所说的气体的共反应剂是选自氧气、二氧化碳、空气、水蒸汽、氢气、氦气、氩气、一氧化碳、轻烃。

11．权利要求9或1O的设备，其特征在于，设置催化剂，使之与烃组合物接触，所说的催化剂是选自沸石、金属氧化物、铝磷酸盐、硅铝磷酸盐、金属铝磷酸盐、和含OH基的金属氧化物。

12．权利要求9-11中任何一个所述的的方法，其特征在于，沸石是选自ZSM5、沸石X、沸石Y、沸石A、和沸石13X。

13．一种裂化烃组合物的方法，所说的烃组合物具有至少在温度为200℃开始的标称沸点范围，所说的方法包括如下步骤：

在反应器内提供烃组合物，该反应器包括第一电极装置、第二电极装置、和设置在第一和第二电极装置之间的在正常情况下是固体的至少一层介电材料；

所说烃组合物是将包含至少一个氢源、至少一个氧源、和至少一个碳源的在正常情况下为气体的组合物暴露到受控的第一介电势垒放电中以便将所说气体组合物转化成正常情况下为液体的燃料和所说的残余物中的残余物；

将反应器内的所说残余物暴露到第二介电势垒放电中以裂化所说的残余物；和，

控制所说第二介电势垒放电，以便将所说残余物转化成标称沸点低于约200℃的产品。

14．权利要求13的方法，其特征在于，气体组合物至少部分地由二氧化碳和甲烷组成，二氧化碳用作所说的碳源和所说的氧源，甲烷用作所说的氢源和第二碳源。

15．权利要求14的方法，其特征在于，包含在气体组合物中的二氧化碳和甲烷的摩尔比为：二氧化碳∶甲烷在约1∶1到约1∶4之间，优选的二氧化碳∶甲烷在约1∶2到约1∶3之间。

16．权利要求13-15中任何一个所述的方法，其特征在于：在正常情况下为固体的催化剂存在下将烃组合物暴露到第一介电势垒放电中；所说的在正常情况下为固体的催化剂是选自沸石、铝磷酸盐、硅铝磷酸盐、金属铝磷酸盐、和含OH基的金属氧化物。

17．权利要求16的方法，其特征在于，所说的沸石是选自沸石X、沸石Y、沸石A、沸石ZSM5、和沸石13X。