作為燃料組合物中的組分的生物地生產的異丁醇提供了用于將可再生的組分引入燃料組合物中的有價值的機制，并且同時，在所述燃料組合物污染給定的環境區域的情況下提供了所述燃料組合物的降低的環境影響。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及可再生的燃料組合物以及所述組合物在環境中的歸趨的領域。_4]
技術介紹
異丁醇作為適用于汽油中的生物燃料分子是引人注目的，因為它能夠由可再生的原料產生，并且具有許多使其成為比乙醇更引人注目的燃料添加劑的特性；它具有更 高的能量密度、更低的吸水率、更好的共混能力，并且它能夠用于常規內燃機中而無需改進(Durre，2007，Biotech. J. 2 :1525-1578)。乙醇對于汽油組分的環境歸趨的影響的評估已證實，在有氧體系中，燃料乙醇在汽油的苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)組分之前優先被生物降解，并且證實乙醇在含水層中的降解迅速地消耗了溶解氧和其他營養物(Corseuil 等人，1998, Wat. Res. 32 :2065-2072 ；Da Silva和 Alvarez, 2002, Appl. Environ.Microbiol. 70 :4720-4726 ；Capiro 等人，2007，Water Research, 41 :656-664)。因此，汽油中乙醇的存在能夠導致BTEX降解滯后并最終導致BTEX羽狀物增加(Powers等人，2001，Environ. Sci. Technol. 35 :24A_30A)。Deeb 等人的模型模擬(2002, J. Environ. Engin. 128 868-875)預測了在乙醇的存在下，苯羽狀物長度16-34%的增加，同時其他人提出，如果通過在乙醇上生長產生了更多的微生物生物質，苯羽狀物的生命周期可以隨著汽油中的乙醇濃度增高而減小(Gomez 和 Alvarez, 2009, Water Resour. Res. 45)。Mariano 和同事們進行的研究(2OO9, Biomass and Bioenergy, 33 :1175-1181)使用間接測量(CO2生成和染料還原)來評估在包含未被污染的土壤、河水、或未被污染的土壤和河水的組合的有氧微環境中，正丁醇對汽油的生物降解的影響。該研究的結果顯示，正丁醇可以提高汽油在土壤中的降解，并且增大系數可以大于用乙醇所實現的增大系數。Garcia-Rivero 等人獲得的結果(2007, J. Environ. Eng. Sci. 6 :389-395)也顯不正丁醇向烴混合物中的加入可以提高烴的有氧生物降解作用的速率。在20世紀70年代進行了使用基于生物需氧量(BOD)的測量來評估異丁醇的生物降解作用的研究(Price等人1974，J. Water Pollut. Contr. Fed. 46 :63-77 ；Dias 和 Alexander, 1971, Appl. Microbiol. 22 1114-1118),并且多項研究(c. f. , Deeb 等人,2000, Biodegradation, 11 :171-185 ；Pruden和 Suidan,2004, Biodegradation, 15 :213-227 ；Somsamak 等人，2005, Environ. Sci.Technol. 39 :103-109 ;Vainberg 等人，2002，J. Environ. Eng. 128 :842-851)已評估了叔丁醇(TBA)的生物降解作用，叔丁醇是汽油充氧劑甲基叔丁基醚(MTBE)的初級生物降解產物(Hatzinger 等人，2001, Appl. Environ Microbiol. 67 :5601-5607 ;Steffan 等人，1997,Appl. Environ. Microbiol. 63 :4216-4222)。存在提高汽油和/或運輸用燃料組合物的可再生組分，而不導致在環境污染的情況下與所述組分的環境歸趨相關的負面的環境效應的需求。專利技術概沭本專利技術提供了用于改善烴燃料組合物在環境釋放情況下的環境歸趨，同時提高所述燃料組合物的可再生性的方法和組合物。本專利技術的一個方面是用于改善烴燃料組合物的環境歸趨的方法，所述方法為通過向所述組合物中添加異丁醇致使所述汽油的一種或多種BTEX化合物的生物降解能力改善。在一個方面，所述方法和組合物在厭氧條件下提供了改善的生物降解得以作用。在一個方面，所述方法和組合物在有氧條件下提供了改善的生物降解作用。在一個方面，所述方法和組合物在硝酸鹽還原條件下提供了改善的生物降解作用。在一個方面，在烴燃料組合物中異丁醇的添加改善了苯的生物降解作用。本專利技術的另一個方面是用于改善包含乙醇的液體燃料組合物的環境歸趨的方法，所述方法為通過向所述組合物添加異丁醇致使所述汽油的一種或多種BTEX化合物的生物降解作用得以改善。本專利技術的另一個方面是當所述乙醇為釋放到環境隔室(例如，土壤、沉積物、地下水)中的烴燃料組合物組分時，減少乙醇到土壤基質的傳輸的方法，所述方法包括使異丁醇與所述燃料組合物混合。本專利技術的另一個方面是減少由任選包含乙醇的烴組合物向環境隔室中的釋放形成的BTEX羽狀物，所述方法包括加入適量的異丁醇，其中所述異丁醇用作所述烴組合物的烴和乙醇組分的助溶劑，從而延遲和/或部分地控制BTEX羽狀物并降低其滲漏至地下水位的可能性。本專利技術的另一個方面涉及液體燃料組合物，所述組合物以足以改善所述烴組合物的可再生性，而不會提高在所述組合物污染環境隔室時其潛在的環境影響的量包含烴、乙醇和異丁醇。在另一方面，通過添加異丁醇，所述燃料組合物的可再生性提高，而其潛在的環境影響降低，例如，與不存在異丁醇的相同組合物的BTEX羽狀物的擴展相比，BTEX羽狀物的擴展可降低，尤其是在有氧環境條件下。本文還提供了用于改善包含異丁醇的烴燃料組合物在厭氧條件下于環境隔室中的環境歸趨的方法，所述方法包括以足以提高一種或多種BTEX組分的生物降解速率的量向所述隔室中加入電子受體。本文提供了用于提高烴燃料組合物的可再生性和限制在由所述烴燃料組合物污染時對環境隔室的影響的方法，所述方法包括將所述烴燃料組合物與適量的異丁醇混合。在實施方案中，所述烴燃料組合物還包含乙醇。在實施方案中，乙醇在添加異丁醇之前構成至多約10%的燃料組合物。在實施方案中，異丁醇提供所述烴燃料組合物中的BTEX組分中的至少一種的改善的生物降解作用。在實施方案中，異丁醇提供苯的改善的生物降解作用。在實施方案中，所述環境隔室包括土壤基質，并且其中所述異丁醇減少乙醇在土壤基質中的傳輸。在實施方案中，異丁醇阻礙BTEX羽狀物從所述組合物的擴展。在實施方案中，所述異丁醇以適于使所述烴燃料組合物的生物降解能力提高的量存在。在實施方案中，所述改善的生物降解作用在有氧條件下發生。在實施方案中，所述改善的生物降解作用在硝酸鹽還原條件或硫酸鹽還原條件下發生。還提供了改善包含異丁醇的烴燃料組合物在厭氧條件下于環境隔室中的環境歸趨的方法，所述方法包括以足以提高一種或多種BTEX組分的生物降解速率的量向所述隔室中加入電子受體。在實施方案中，所述電子受體為鐵、硫酸鹽、或硝酸鹽、或它們的組合。在實施方案中，所述電子受體為Fe(OH)3。在實施方案中，所述電子受體為NaN03。在實施方案中，所述電子受體為MgS04。在實施方案中，所述一種或多種BTEX組分包括甲苯、二甲苯、或苯。在實施方案中，所述電子受體為硝酸鹽并本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：MR福斯特，JT加農，DTW曹，
申請(專利權)人：布特馬斯先進生物燃料有限責任公司，
類型：
國別省市：
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