使用生物重整過程的溶劑溶劑解生物質(zhì)相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2010年12月30日提交的美國臨時申請?zhí)?1/428,472的權(quán)益。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明是針對一種方法,其中在溶劑協(xié)助降解(deconstruction)生物質(zhì)中,使用了在一個生物重整過程中生產(chǎn)的液體。發(fā)明背景化石燃料的日益增加的成本以及環(huán)境關(guān)注在世界范圍內(nèi)已經(jīng)引起了對發(fā)展基于石油的燃料的替代物、化學(xué)品、以及其他產(chǎn)品的注意。生物質(zhì)材料是一種有可能再生的替代方案。木質(zhì)纖維素的生物質(zhì)包括三種主要的組分。纖維素,用于生物轉(zhuǎn)化過程的一種初級糖源,包括由緊密連接的葡萄糖單體形成的高分子量聚合物。半纖維素,一種二級糖源,包括由不同的糖形成的較短的聚合物。木素包括以一種復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)聚合的苯丙酸部分(moiety)。所生成的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的組成是按重量百分比大致40%-50%的纖維素、20%-25%的半纖維素、以及25%-35%的木素。目前不存在有成本效益的方法來有效地將纖維素、半纖維素、以及木素轉(zhuǎn)化成更佳地適合于生產(chǎn)燃料、化學(xué)品、和其他產(chǎn)品的組分。這總體上是因為該木素、纖維素、以及半纖維素組分中的每一種都要求不同的加工條件,諸如溫度、壓力、催化劑、反應(yīng)時間等,以便有效地分解其聚合物結(jié)構(gòu)。人們可以使用昂貴的有機溶劑,諸如丙酮、乙醇、4-甲基-2-戊酮、以及溶劑混合物,以便將該木質(zhì)纖維素生物質(zhì)分級分離成纖維素、半纖維素、以及木素流(Paszner1984、Muurinen2000、以及Bozell1998)。使用這種方法,這些有機溶劑溶解了一些木素使得有可能從該固體纖維素和半纖維素中分離出溶解的木素。到可以分離出該木素的程度,它可以燃燒用于能量或者可以通過一種ZSM-5催化劑而轉(zhuǎn)化成液體燃料化合物,諸如苯、甲苯、以及二甲苯(Thring2000)。在從生物質(zhì)中去除木素之后,人們可以使用酸諸如硫酸、磷酸、以及有機酸通過酸催化水解而解聚該去木素化的木質(zhì)纖維素。酸催化水解產(chǎn)生了一種水解產(chǎn)物,該水解產(chǎn)物包含糖、酸,以及其他組分諸如多元醇、低聚糖、有機酸、木素、以及蛋白質(zhì)。可以使用已知的分級分離方法來分離出這些水解產(chǎn)物。人們可以替代地使用一種由Arkenol公司開發(fā)的專門化的酸催化水解技術(shù)以便使用高度濃縮的酸將生物質(zhì)中的纖維素和半纖維素轉(zhuǎn)化成糖并且使用一種模擬的移動床方法從酸中分離出糖(Farone1996)??梢允褂美w維素和半纖維素作為原料用于不同的生物重整過程,包括水相重整(APR)和加氫脫氧(HDO)-催化重整過程,該過程在與氫化相結(jié)合時可以將纖維素和半纖維素轉(zhuǎn)化成氫和烴,包括液體燃料和其他化學(xué)產(chǎn)品。APR和HDO方法和技術(shù)描述在了美國專利號6,699,457、6,964,757、6,964,758、以及7,618,612(全部都授予Cortright等人,并且標題為“從氧合烴中低溫生產(chǎn)氫(Low-TemperatureHydrogenProductionfromOxygenatedHydrocarbons)”);美國專利號6,953,873(授予Cortright等人,并且標題為“從氧合烴中低溫生產(chǎn)氫(Low-TemperatureHydrogenProductionfromOxygenatedHydrocarbons)”);美國專利號7,767,867和7,989,664和美國申請序列號2011/0306804(授予Cortright,并且標題為“用于生產(chǎn)多元醇的方法和系統(tǒng)”)中。不同的APR和HDO方法和技術(shù)描述在美國專利申請序列號2008/0216391、2008/0300434、以及2008/0300435(全部授予Cortright和Blommel,并且標題為“從氧合烴中合成液體燃料和化學(xué)品(SynthesisofLiquidFuelsandChemicalsfromOxygenatedHydrocarbons)”);美國專利申請序列號2009/0211942(授予Cortright,并且標題為“用于重整氧合的化合物的催化劑和方法(CatalystsandMethodsforReformingOxygenatedCompounds)”);美國專利申請序列號2010/0076233(授予Cortright等人,并且標題為“從生物質(zhì)合成液體燃料(SynthesisofLiquidFuelsfromBiomass)”);國際專利申請?zhí)朠CT/US2008/056330(授予Cortright和Blommel,并且標題為“從氧合烴合成液體燃料和化學(xué)品(SynthesisofLiquidFuelsandChemicalsfromOxygenatedHydrocarbons)”);并且常見擁有的共同未決的專利申請?zhí)朠CT/US2006/048030(授予Cortright等人,并且標題為“用于重整氧合的化合物的催化劑和方法(CatalystandMethodsforReformingOxygenatedCompounds)”),將它們?nèi)客ㄟ^引用結(jié)合在此。在用作生物重整過程的原料之前就必須將生物質(zhì)降解成較不復(fù)雜的氧合的化合物。對于將生物質(zhì)分離成適合用于APR、HDO和其他生物重整過程中的流束的有效方法仍然存在著一種需要。概述本發(fā)明提供了用于制造生物質(zhì)水解產(chǎn)物的方法。該方法總體上包括:(1)使水和一種液相或氣相中水溶性C2+O1+氧合烴與H2在一種脫氧催化劑的存在下在脫氧溫度和脫氧壓力下催化反應(yīng)以便在一個反應(yīng)流中產(chǎn)生一種含C2+O1-3烴的生物質(zhì)加工溶劑;并且(2)使該生物質(zhì)加工溶劑與一種生物質(zhì)組分在降解溫度和降解壓力下反應(yīng)以便產(chǎn)生一種含至少一個選自下組的成員的生物質(zhì)水解產(chǎn)物,該組由以下各項組成:水溶性木質(zhì)纖維素衍生物、水溶性纖維素衍生物、水溶性半纖維素衍生物、碳水化合物、淀粉、單糖、二糖、多糖、糖、糖醇、糖醛、以及多元醇。本發(fā)明的一個方面是生物質(zhì)加工溶劑的組成。在一個實施例中,該生物質(zhì)加工溶劑包括一個選自下組的成員,該組由以下各項組成:醇、酮、醛、環(huán)醚、酯、二醇、三醇、羥基羧酸、羧酸、以及它們的混合物。本發(fā)明還提供了一種制造生物質(zhì)水解產(chǎn)物的方法,包括以下步驟:(1)提供水以及一種水性液相或氣相中的含C2+O1+烴的水溶性氧合烴;(2)提供H2;(3)在該液相或氣相中使該氧合烴與該H2在一種脫氧催化劑的存在下在脫氧溫度和脫氧壓力下催化反應(yīng)以便在反應(yīng)流中生產(chǎn)一種含C2+O1-3烴的氧合物(oxygenate);(4)在該液相或氣相中使該氧合的產(chǎn)物在一種縮合催化劑的存在下在縮合溫度和縮合壓力下催化反應(yīng)產(chǎn)生一種含一種或多種C4+化合物的生物質(zhì)加工溶劑;并且(5)使該生物質(zhì)加工溶劑與一種生物質(zhì)組分在降解溫度和降解壓力下反應(yīng)產(chǎn)生一種含至少一個選自下組的成員的生物質(zhì)水解產(chǎn)物,該組由以下各項組成:水溶性木質(zhì)纖維素衍生物、水溶性纖維素衍生物、水溶性半纖維素衍生物、碳水化合物、淀粉、單糖、二糖、多糖、糖、糖醇、糖醛、以及多元醇。該生物質(zhì)加工溶劑可以包括一個選自下組的成員,該組由以下各項組成:烷烴、烯烴、以及芳香族物質(zhì)。在一個實施例中,該成員是選自下組,該組由以下各項組成:苯、甲苯、以及二甲苯。在一個實施例中,該縮合催化劑是一種沸石。本發(fā)明還提供了一種降解生物質(zhì)的方法。該方法總體上包括使一種生物質(zhì)漿料與一種含C2+O1-3烴的生物質(zhì)加工溶劑在約80°C與350°C之間的降解溫度并且在約100psi與2000psi之間的降解壓力下反應(yīng)產(chǎn)生含至少一個選自下組的成員的生物質(zhì)水解產(chǎn)物,該組由以下各項組成:水溶性木質(zhì)纖維素衍生物、水溶性纖維素衍生物、水溶性半纖維素衍生物、碳水化合物、淀粉、單糖、二糖、多糖、糖、糖醇、糖醛、以及多元醇,其中該生物質(zhì)加工溶劑是通過以下方式產(chǎn)生的:在該液相或氣相中使一種水溶性原料溶液與H2在一種脫氧催化劑的存在下在脫氧溫度和脫氧壓力下催化反應(yīng),該水溶性原料溶液包含水以及一種含C2+O1+烴的水溶性氧合烴。該氧合烴可以包括一個選自下組的成員,該組由以下各項組成:木質(zhì)纖維素衍生物、纖維素衍生物、半纖維素衍生物、碳水化合物、淀粉、單糖、二糖、多糖、糖、糖醇、糖醛、以及多元醇。本發(fā)明的另一個方面是將通過以上方法生產(chǎn)的生物質(zhì)水解產(chǎn)物的一部分進行再循環(huán)并且與生物質(zhì)漿料進行組合。該生物質(zhì)加工溶劑可以包括一個選自下組的成員,該組由以下各項組成:醇、酮、醛、二醇、三醇、環(huán)醚、酯、羥基羧酸、羧酸、以及它們的一種混合物。在一個實施例中,該生物質(zhì)加工溶劑包括一個選自下組的成員,該組由以下各項組成:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、戊醇、己醇、環(huán)戊醇、環(huán)己醇、2-甲基環(huán)戊醇、羥基酮、環(huán)酮、丙酮、丙酮、丁酮、戊酮、己酮、2-甲基-環(huán)戊酮、乙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、甲基乙二醛、丁二酮、戊二酮、己二酮、羥醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、甲酸、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-甲基-四氫呋喃、2,5-二甲基四氫呋喃、2-乙基-四氫呋喃、2-甲基呋喃、2,5-二甲基呋喃、2-乙基呋喃、羥基甲基糠醛、3-羥基四氫呋喃、四氫-3-呋喃醇(furanol)、5-羥甲基-2(5H)-呋喃酮、二氫-5-(羥甲基)-2(3H)-呋喃酮、四氫-2-糠酸、二氫-5-(羥甲基)-2(3H)-呋喃酮、四氫糠醇、l-(2-呋喃基)乙醇、以及羥甲基四氫糠醛、其異構(gòu)體、以及它們的組合。該脫氧催化劑能夠?qū)⑺苄缘难鹾蠠N去氧以便產(chǎn)生該生物質(zhì)加工溶劑。該脫氧催化劑包括一種載體以及附著到該載體上的一個成員,該成員是選自由以下各項組成的組:Re、Cu、Fe、Ru、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、W、Os、Mo、Ag、Au、它們合金、以及它們的組合。它可以進一步包括一個選自下組的成員,該組由以下各項組成:Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl、它們的合金、以及它們的組合。該脫氧催化劑可以具有一種活性金屬功能以及一種酸功能。該載體可以是一個選自下組的成員,該組由以下各項組成:碳、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、二氧化鈦、鎢、二氧化釩、雜多酸、硅藻土、羥基磷灰石、氧化鉻、沸石、以及它們的混合物。該載體可以是選自下組的一個成員,該組由以下各項組成:鎢酸鋯、鎢改性的氧化鋯、鎢改性的α-氧化鋁、或者鎢改性的θ氧化鋁。本發(fā)明的另一個方面是這種H2可以是原位生成的H2、外部的H2、或者再循環(huán)的H2。該H2可以是在原位通過在一個液相或氣相中使該水和氧合烴的一部分在一種水相重整催化劑的存在下在重整溫度和重整壓力下催化反應(yīng)而產(chǎn)生的。在一個實施例中,該水相重整催化劑可以包括一種載體以及附著到該載體上的一個成員,其中該成員是選自下組,該組由以下各項組成:Fe、Ru、Os、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、它們合金、以及它們的組合。該水相重整催化劑可以進一步包括一個選自下組的成員,該組由以下各項組成: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、它們的合金、以及它們的組合。在另一個實施例中,將該水相重整催化劑與該脫氧催化劑組合成一種單一催化劑。在其中熱力學(xué)是有利的時候的溫度和壓力下進行這種水相重整和脫氧反應(yīng)。在一個實施例中,該重整溫度是處于約100°C到約450°C或者約100°C到約300°C的范圍內(nèi),并且該重整壓力是其中該水以及該氧合烴是氣態(tài)時的壓力。在另一個實施例中,該重整溫度是處于約80°C到400°C的范圍內(nèi),并且該重整壓力是其中該水以及該氧合烴是液體時的壓力。該脫氧溫度可以是大于120°C、或150°C、或180°C、或200°C并且小于325°C、或300°C、或280°C、或260°C、或240°C、或220°C。該脫氧壓力可以是大于200psig、或365psig、或500psig或600psig,并且小于2500psig、或2250psig、或2000psig、或1800psig、或1500psig、或1200psig、或1000psig。該脫氧溫度還可以是在約120°C到325°C的范圍內(nèi),并且該脫氧壓力是至少0.1個大氣壓。在其他實施例中,該脫氧溫度是在約120°C到約325°C或者約200°C到280°C的范圍內(nèi),并且該脫氧壓力是在約365psig與約2500psig之間或者在約600psig與1800psig之間。在一個實施例中,將該APR催化劑和該脫氧催化劑組合成一種單一催化劑。在這個方面,該重整溫度和脫氧溫度可以是在約100°C到325°C、或約120°C到300°C、或約200°C到280°C的范圍內(nèi),并且該重整壓力和脫氧壓力可以是在約200psig到1500psig、或約200psig到1200psig、或約200psig到725psig的范圍內(nèi)。在另一個實施例中,使一種生物質(zhì)漿料與一種生物質(zhì)加工溶劑反應(yīng)的步驟在與使該水性原料溶液與H2在一種脫氧催化劑的存在下而進行催化反應(yīng)的步驟的同一個反應(yīng)器中進行。該降解溫度和脫氧溫度可以是在約100°C到325°C、或約120°C到300°C、或約200°C到280°C的范圍內(nèi),并且該降解壓力和脫氧壓力可以是在約200psig到1500psig、或約200psig到1200psig、或約600psig到1800psig的范圍內(nèi)。本發(fā)明的另一個方面包括將該生物質(zhì)水解產(chǎn)物脫水的步驟。附圖說明圖1是展示了一種用于將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成液體燃料的方法的流程圖。圖2是展示了使用從APR/HDO過程中轉(zhuǎn)化生物質(zhì)水解產(chǎn)物所衍生的生物質(zhì)加工溶劑來將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料的方法的流程圖。圖3展示了使用苯、甲苯、以及4-甲基-2-戊酮進行生物質(zhì)降解的結(jié)果。圖4展示了APR水性產(chǎn)物溶劑中的主要化合物。發(fā)明的詳細說明本發(fā)明提供了用于使用生物重整過程中產(chǎn)生的一種生物質(zhì)加工溶劑來水解或者降解生物質(zhì)的方法。所得到的產(chǎn)物流包括一種生物質(zhì)水解產(chǎn)物,該生物質(zhì)水解產(chǎn)物可以在一個生物重整過程中被進一步加工以便提供該生物質(zhì)加工溶劑以及一種用于進一步轉(zhuǎn)化成所希望的化合物的產(chǎn)物流。該生物重整方法和降解方法可以在不同的反應(yīng)器中分開地發(fā)生或者在一個單一反應(yīng)器中一起發(fā)生,并且總體上在穩(wěn)定的狀態(tài)下作為一個連續(xù)過程的一部分而發(fā)生。如在此使用的,術(shù)語“生物質(zhì)”指(并非限制)由植物產(chǎn)生的有機材料(諸如,葉子、根、種子和莖)以及微生物和動物的代謝廢物。常見的生物質(zhì)源包括:(1)農(nóng)業(yè)廢物,包括玉米秸稈、稻草、種子殼、甘蔗殘余物、甘蔗渣、堅果殼、軋棉機廢物,以及來自牛、家禽和豬的肥料;(2)木材材料,包括木材或樹皮、鋸屑、木料屑(slash)、以及造紙廠廢料;(3)市政固體廢料,包括再循環(huán)的紙、廢紙、以及庭院剪取物;以及(4)能源作物,包括白楊、柳樹、柳枝稷、芒屬、高粱屬、苜蓿、牧場藍溪(prairiebluestream)、玉米、大豆、以及類似物。該術(shù)語還指以上的主要基礎(chǔ)材料,即,木素、纖維素、半纖維素、以及碳水化合物,諸如除了別的之外糖類、蔗糖類、和淀粉。如在此使用的,術(shù)語“生物重整”是指(非限制)用于使用水相重整、氫化、氫解、氫化脫氧和/或其他轉(zhuǎn)化涉及使用非均相催化劑的方法而將生物質(zhì)和其他碳水化合物催化轉(zhuǎn)化成分子量更低的烴類和氧合的化合物的方法,諸如醇類、酮類、環(huán)醚類、酯類、羧酸類、醛類、二醇類、以及其他多元醇類。生物重整還包括將此類更低分子量的氧合的化合物進一步催化轉(zhuǎn)化成C4+化合物。該降解過程使用了在生物重整過程中產(chǎn)生的一種生物質(zhì)加工溶劑或者溶劑混合物。一種這樣的方法在圖1中展示。首先,在該降解過程中,將一種生物質(zhì)漿料與在生物重整過程中產(chǎn)生的一種生物質(zhì)加工溶劑或者溶劑混合物進行混合。該生物質(zhì)漿料可以包括任何類型的生物質(zhì),該生物質(zhì)已經(jīng)被剁碎、撕碎、壓制、研磨或者加工成一個易于轉(zhuǎn)化的尺寸。該生物質(zhì)加工溶劑或者溶劑混合物可以包含一個寬范圍的氧合物,諸如酮類、醇類、環(huán)醚類、醛類、酸類、酯類、二醇類、以及其他多元醇類和/或C4+烴類,諸如C4+烷類、C4+烯烴類、以及芳香族化合物,包括苯、甲苯、二甲苯。在一個優(yōu)選的實施例中,該生物質(zhì)加工溶劑或者溶劑混合物是衍生自生物質(zhì)水解產(chǎn)物,或者如圖1和圖2中所展示的,衍生自生物重整過程中生物質(zhì)水解產(chǎn)物的進一步加工。自該生物質(zhì)降解生成的產(chǎn)物流一般將會包括水、未反應(yīng)的或反應(yīng)中的產(chǎn)物(under-reactedproduct)、灰燼以及一種生物質(zhì)水解產(chǎn)物,該生物質(zhì)水解產(chǎn)物包括木素和木質(zhì)纖維素衍生物、纖維素和纖維素衍生物、半纖維素和半纖維衍生物、碳水化合物、淀粉、單糖、二糖、多糖、糖、糖醇、糖醛、多元醇、以及它們的混合物。優(yōu)選地,該生物質(zhì)水解產(chǎn)物包括糖、糖醇、淀粉、糖類以及其他多元醇。更優(yōu)選地,該生物質(zhì)水解產(chǎn)物包括一種糖,諸如葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、甘露糖或者木糖,或者一種糖醇,諸如阿糖醇、赤藻糖醇、甘油、異麥芽酮糖醇、乳糖醇、麥芽糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇、阿拉伯糖醇、或者乙二醇。在某些實施例中,該生物質(zhì)水解產(chǎn)物還可以包括醇、酮、環(huán)醚、酯、羧酸、醛、二醇以及其他多元醇,它們作為加工溶劑是有用的。在其他實施例中,該生物質(zhì)水解產(chǎn)物還可以包括單氧合的烴,這些烴可以進一步轉(zhuǎn)化為C4+烴,諸如C4+烷烴、C4+烯烴、以及芳香族化合物,包括苯、甲苯、二甲苯,這些作為液體燃料和化學(xué)品是有用的。該生成的生物質(zhì)水解產(chǎn)物可以被收集用于生物重整過程中的進一步加工,或者替代地,被用作原料用于其他的轉(zhuǎn)化過程,包括使用發(fā)酵或酶技術(shù)生產(chǎn)燃料和化學(xué)品。例如,水溶性碳水化合物,諸如淀粉、單糖、二糖、多糖、糖以及糖醇,和來自木素、半纖維素和纖維素的水溶性衍生物,是適合于在生物重整過程中使用??商娲兀傻纳镔|(zhì)水解產(chǎn)物可以再循環(huán)并且組合到該生物質(zhì)漿料中用于進一步的轉(zhuǎn)化或者用作一種加工試劑。在某些應(yīng)用中,該生物質(zhì)產(chǎn)物流經(jīng)受了一個或多個分離步驟以便從該產(chǎn)物流中分離出灰燼、未反應(yīng)的生物質(zhì)和反應(yīng)中的生物質(zhì),以便提供該生物質(zhì)水解產(chǎn)物。該生物質(zhì)水解產(chǎn)物還可以要求進一步的加工以便從有機相產(chǎn)物中分離出水相產(chǎn)物,諸如基于木素的、不適合于生物重整過程的烴。該生物質(zhì)水解產(chǎn)物在被引入該生物質(zhì)過程中之前還可以進行脫水或者進一步純化。此類脫水和純化過程在本領(lǐng)域內(nèi)是已知的并且可以包括模擬的移動床技術(shù)、蒸餾、過濾等等。生物質(zhì)加工溶劑生物重整過程將淀粉、糖和其他多元醇轉(zhuǎn)化為寬范圍的氧合物,包括促進生物質(zhì)降解的有機化合物。如在此使用的,“氧合物”總體上是指烴化合物,具有2個或更多個碳原子以及1、2、或3個氧原子(在此被稱為C2+O1-3烴),諸如醇類、酮類、醛類、羥基羧酸類、羧酸類、環(huán)醚類、酯類、二醇類、以及三醇類。優(yōu)選地,這些氧合物具有從2到6個碳原子或3到6個碳原子。醇可以包括而不限于:伯、仲、直鏈的、支鏈的或者環(huán)狀的C2+醇,諸如乙醇,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-甲基-環(huán)戊醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、以及它們的異構(gòu)體。酮可以包括而不限于:羥基酮、環(huán)酮、二酮、丙酮(acetone)、丙酮(propanone)、2-氧丙醛、丁酮、丁烷-2,3-二酮、3-羥基丁烷-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-甲基-環(huán)戊酮、庚酮、辛酮、壬酮、癸酮、十一烷酮、十二烷酮、丙酮醛、丁二酮、戊二酮、己二酮(diketohexane)、以及其異構(gòu)體。醛可以包括而不限于: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、以及其異構(gòu)體。羧酸可以包括而不限于:甲酸、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,諸如2-羥基丁酸和乳酸。二醇可以包括而不限于:乙二醇、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、內(nèi)酯、以及其異構(gòu)體。三醇可以包括而不限于:丙三醇、1,1,1三(羥基甲基)-乙烷(三羥甲基乙烷)、三甲基丙烷、己三醇、以及其異構(gòu)體。環(huán)醚包括而不限于:呋喃、糠醛、四氫呋喃、二氫呋喃、2-呋喃甲醇、2-甲基-四氫呋喃、2,5-二甲基-四氫呋喃、2-甲基呋喃、2-乙基-四氫呋喃、2-乙基呋喃、羥基甲基糠醛、3-羥基四氫呋喃、四氫-3-呋喃醇、2,5-二甲基呋喃、5-羥甲基1-2(5H)-呋喃酮、二氫-5-(羥甲基)-2(3H)-呋喃酮、四氫-2-糠酸、二氫-5-(羥甲基)-2(3H)-呋喃酮、四氫糠醇、l-(2-呋喃基)乙醇、羥甲基四氫糠醛、以及其異構(gòu)體。以上這些氧合物可以開始于任何來源,但是優(yōu)選衍生自從生物質(zhì)漿料中生物質(zhì)的起始加工中產(chǎn)生的氧合烴。氧合烴可以是任何水溶性氧合烴,具有兩個或更多個碳原子以及至少一個氧原子(在此稱為C2+O1+烴)。優(yōu)選地,該氧合烴具有2到12個碳原子(C1-12O1-11烴),并且更優(yōu)選地2到6個碳原子(C1-6O1-6烴)、以及1、2、3、4、5、6或者更多個氧原子。該氧合烴還可以具有的氧比碳之比的范圍是從0.5:1到1.5:1,包括0.75:1.0、1.0:1.0、1.25:1.0、1.5:1.0的比率、以及它們之間的其他比率。在一個實例中,該氧合烴具有的氧比碳之比是1:1。優(yōu)選的水溶性氧合烴的非限制性實例包括:淀粉、單糖、二糖、多糖、糖、糖醇、糖醛、乙二醇、乙二酮、乙酸、丙醇、丙二醇、丙酸、丙三醇、甘油醛、二羥基丙酮、乳酸、丙酮酸、丙二酸、丁二醇、丁酸、丁醛糖、酒石酸、戊醛糖、己醛糖、丁酮糖、戊酮糖、己酮糖、糖醛、半纖維素、纖維素衍生物、木質(zhì)纖維素衍生物、淀粉、多元醇以及類似物。優(yōu)選地,該氧合烴包括:淀粉、糖、糖醇、糖類以及其他多元醇。更優(yōu)選地,該氧合烴是一種糖,諸如葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、甘露糖或者木糖,或者一種糖醇,諸如阿糖醇、赤藻糖醇、甘油、異麥芽酮糖醇、乳糖醇、麥芽糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇、核醣醇、或者乙二醇。生物質(zhì)加工溶劑的生產(chǎn)如下表1中所示,該生物重整過程生產(chǎn)了一種復(fù)合的有機混合物。不同有機物的混合物為高品質(zhì)的生物質(zhì)降解溶劑提供了良好的候選化合物。表1.生物重整過程的典型產(chǎn)物氧合物通過使一種含水以及這些水溶性氧合烴的水性原料溶液與氫在一種催化劑材料上發(fā)生反應(yīng)以便產(chǎn)生希望的氧合物而制備。該氫可以在原位使用水相重整(原位產(chǎn)生的H2或者APRH2)而產(chǎn)生或者使用APRH2和外部H2或者再循環(huán)H2的一種組合,或者簡單地就是外部H2或者再循環(huán)的H2而產(chǎn)生。術(shù)語“外部H2”是指并非起源于原料溶液的,但是從一個外部源添加到該反應(yīng)器系統(tǒng)中的氫。術(shù)語“再循環(huán)的H2”是指未消耗的氫,它被收集并且然后回收返回到該反應(yīng)器系統(tǒng)中用于進一步的使用。外部H2和再循環(huán)的H2還可以是共同地或者單獨地被稱為“補充H2”。總體上,可以加入補充H2用于補充APR氫或者增加該系統(tǒng)內(nèi)反應(yīng)壓力或者增加氫與碳和/或氧的摩爾比以便增強某些反應(yīng)產(chǎn)物類型(諸如,酮和醇)的生產(chǎn)產(chǎn)率的目的。在使用APRH2的過程中,氧合物通過以下方式產(chǎn)生:將含水以及水溶性氧合烴的水性原料溶液的一部分在一種APR催化劑的存在下在重整溫度和重整壓力下進行催化反應(yīng)來生產(chǎn)APRH2,并且使該APRH2(以及再循環(huán)的H2和/或外部H2)與該原料溶液的一部分在一種脫氧催化劑的存在下在脫氧溫度和脫氧壓力下發(fā)生反應(yīng)以便產(chǎn)生所希望的氧合物。在使用再循環(huán)的H2或外部H2作為氫源的系統(tǒng)中,這些氧合物是簡單地通過以下方式而制備的:使該再循環(huán)的H2和/或外部H2與該原料溶液在一種脫氧催化劑的存在下在脫氧溫度和壓力下發(fā)生催化反應(yīng)。在上述的每個中,這些氧合物還可以包括再循環(huán)的氧合物(再循環(huán)的C2+O1-3烴)。該脫氧催化劑優(yōu)選是一種非均相催化劑,該催化劑具有一種或多種活性材料,這些活性材料能夠催化在氫與該氧合烴之間的反應(yīng)以便從該氧合烴中去除一個或多個氧原子從而產(chǎn)生醇、酮、醛、環(huán)醚、酯、羧酸、羥基羧酸、二醇、以及三醇??傮w上,該非均相脫氧催化劑將同時具有活性金屬功能和酸性功能來實現(xiàn)前述內(nèi)容。例如,酸性載體(例如,具有低等電點的載體)首先對氧合化合物的脫水反應(yīng)進行催化。然后在該H2的存在下在金屬催化劑上發(fā)生氫化反應(yīng),從而產(chǎn)生了不鍵合到氧原子上的碳原子。該雙功能脫水/氫化路徑消耗了H2并且導(dǎo)致了隨后形成不同的多元醇、二醇、酮、醛、醇、羧酸、羥基羧酸和環(huán)醚,諸如呋喃和吡喃。這些活性材料可以包括而不限于附接到一個載體上的Cu、Re、Fe、Ru、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、W、Os、Mo、Ag、Au、其合金以及其組合。該脫氧催化劑可以單獨地包括這些元素或者包括與一種或多種以下項的組合:Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl、Ce、它們的合金、以及它們的組合。在一個實施例中,該脫氧催化劑包括Pt、Pd、Ru、Re、Ni、W、或者Mo。在還另一個實施例中,該脫氧催化劑包括Sn、W、Mo、Ag、Fe和/或Re以及至少一種選自Ni、Pd、Pt以及Ru的過渡金屬。在另一個實施例中,該催化劑包括Fe、Re以及至少Cu或者一種第VIIIB族過渡金屬。在還另一個實施例中,該脫氧催化劑包括與Cu或Ag合金化或者混合的并且負載到一個酸性載體上的Pd。在還另一個實施例中,該脫氧催化劑包括與VIB族過渡金屬合金化或者混合的并且負載在一個酸性載體上的Pd。在還另一個實施例中,該脫氧催化劑包括與第VIB族金屬和第IVA族金屬合金化或者混合的并且在一個酸性載體上的Pd。該載體可以是多種載體中的任一種,包括具有以下物質(zhì)的載體:碳、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、鎢、氧化釩、氧化鉻、沸石、雜多酸、硅藻土、羥基磷灰石、及其混合物。該脫氧氧化劑可以包括一種經(jīng)改性或者構(gòu)造成提供所希望的功能性的酸性載體。雜多酸是一類固相酸,這些固相酸通過以下種類來進行舉例說明,如Η3+xΡΜO12-xνxO40、H4SiW12O40、H3PW12O40、以及H6P2W18O62。雜多酸是具有明確定義的局部結(jié)構(gòu)的固相酸,其最常見的結(jié)構(gòu)是基于鎢的Keggin結(jié)構(gòu)。其他實例可以包括而不限于:鎢酸鋯、鎢改性的氧化鋯、鎢改性的α氧化鋁、或者鎢改性的θ氧化鋁。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)在碳上的負載量是在0.25wt%到25wt%的范圍內(nèi),其中具有0.10%與0.05%的增量之間的重量百分比,諸如,1.00%、1.10%、1.15%、2.00%、2.50%、5.00%、10.00%、12.50%、15.00%、以及20.00%。該第二元素(即,Mn、Cr、Mo、W、V、Nb、Ta、Ti、Zr、Y、La、Sc、Zn、Cd、Ag、Au、Sn、Ge、P、Al、Ga、In、Tl、Ce、及其組合)的優(yōu)選原子比是在0.25-比-l到10比-l的范圍內(nèi),包括任何之間的比率,諸如0.50、1.00、2.50、5.00、以及7.50-比-l。如果該催化劑粘附到一個載體上,則該催化劑與該載體的組合是該主要元素的0.25wt%到10wt%。為了生產(chǎn)氧合物,將該氧合烴與水組合以便提供一種水性原料溶液,該溶液具有的濃度有效地用于引起形成所希望的反應(yīng)產(chǎn)物。該水比碳之比率按摩爾基礎(chǔ)優(yōu)選是從約0.5:1到約100:1,包括比率諸如是1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、15:1、25:1、50:175:1、100:1、以及它們之間的任何比率。該原料溶液的特征還可以是具有至少1.0重量百分比(wt%)的總?cè)芤簽檠鹾蠠N的一種溶液。例如,該溶液可以包括一種或多種氧合烴,其中該氧合烴在該溶液中的總濃度是按重量計至少約%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、或者更大,包括它們之間的任何百分比,并且這是取決于所使用的氧合烴。在一個實施例中,該原料溶液包括按重量計至少約10%、20%、30%、40%、50%、或者60%的一種糖,諸如葡萄糖、果糖、蔗糖、或者木糖,或者一種糖醇,諸如山梨糖醇、甘露糖醇、甘油或者木糖醇。在以上陳述范圍之外的水比碳之比和百分比也可以包括在內(nèi)。優(yōu)選地,該原料溶液的余量是水。在一些實施例中,該原料溶液主要由水、一種或多種氧合烴、以及任選地一種或多種在此描述的原料改性劑(諸如堿或者堿的氫氧化物或堿土鹽或酸)組成。該原料溶液還可以包括從該反應(yīng)器系統(tǒng)中再循環(huán)的再循環(huán)氧合烴。該原料溶液還可以包含可忽略不計量的氫,優(yōu)選每摩爾原料小于約1.5摩爾的氫。使該原料溶液與氫在脫氧催化劑的存在下在脫氧溫度和壓力條件、以及重量時空速度下反應(yīng),有效地產(chǎn)生希望的氧合物。所產(chǎn)生的特定氧合物將取決于不同的因素,包括原料溶液、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、水濃度、氫濃度、催化劑的反應(yīng)性、以及原料溶液的流速(因為它影響了時空速度)(單位時間內(nèi)單位催化劑中反應(yīng)物的質(zhì)量/體積)、氣體時空速度(GHSV)、以及重量時空速度(WHSV)。例如,流速的增加,并且因此隨著時間暴露于這些催化劑的原料的減少,將會限制可能發(fā)生的反應(yīng)的程度,由此引起了更高水平的二醇和三醇產(chǎn)率的增加,同時酮和醇的產(chǎn)率降低。在該反應(yīng)器的入口處,該脫氧溫度和壓力優(yōu)選地被選擇成將該原料的至少一部分維持在液相。然而,認識到這些溫度和壓力條件還可以被選擇成更有利地生產(chǎn)在氣相下的或者在具有液相和氣相兩者的混合相下的所希望的產(chǎn)物。總體上,該反應(yīng)應(yīng)該在多種工藝條件下進行,其中建議反應(yīng)的熱力學(xué)是有利的。例如,維持該原料的一部分在液相下所要求的最小壓力將可能隨著反應(yīng)溫度而變化。隨著溫度增加,一般將要求更高的壓力來維持該原料為液相(如果希望的話)。以上用于維持該原料在液相(即,氣相)下所要求的壓力也是適合的操作條件??傮w上,該脫氧溫度應(yīng)該是大于20°C、或150°C、或180°C、或200°C并且小于325°C、或300°C、或280°C、或260°C、或240°C、或220°C。該反應(yīng)壓力應(yīng)該是大于200psig、或365psig、或500psig或600psig,并且小于2500psig、或2250psig、或2000psig、或1800psig、或1500psig、或1200psig、或1000psig。在一個實施例中,該脫氧溫度是在約150°C與300°C之間、或者在約200°C與280°C之間、或者在約220°C與260°C之間、或者在約150°C與260°C之間。在另一個實施例中,該脫氧壓力是在約365psig與2500psig之間、或者在約500psig與2000psig之間、或者在約600psig與1800psig之間、或者在約365psig與1500psig之間。一種縮合液相的方法還可以使用一種改性劑來進行,該改性劑增大了該催化劑系統(tǒng)的活性和/或穩(wěn)定性。優(yōu)選的是水和氧合烴在從約1.0到約10.0(包括0.1與0.05之間的pH值增量)的適合pH下并且更優(yōu)選地在從約4.0到約10.0的pH下反應(yīng)??傮w上,與所使用催化劑系統(tǒng)的總重量相比較,添加該改性劑到該原料溶液中的量值的范圍是按重量計從約0.1%到約10%,盡管在這個范圍外的量值也是包括在本發(fā)明之內(nèi)。總體上,該反應(yīng)應(yīng)該是在其中原料溶液在該催化劑上的停留時間是適當?shù)囊援a(chǎn)生所希望的產(chǎn)物的條件下進行。例如,用于反應(yīng)的WHSV可以是每克催化劑每小時至少約0.1克的氧合烴,并且更優(yōu)選地該WHSV是約0.1到40.0g/ghr,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/ghr,以及在它們之間的比率(包括0.83、0.85、0.85、1.71、1.72、1.73等等)的WHSV。在該脫氧反應(yīng)中使用的氫可以是在原位產(chǎn)生的H2、外部H2、或者再循環(huán)的H2。引入到該原料中的外部H2或者再循環(huán)的H2的量值(摩爾數(shù))是該原料中這種或這些氧合烴摩爾總數(shù)的0-100%、0-95%、0-90%、0-85%、0-80%、0-75%、0-70%、0-65%、0-60%、0-55%、0-50%、0-45%、0-40%、0-35%、0-30%、0-25%、0-20%、0-15%、0-10%、0-5%、0-2%、或者0-1%的之間,包括在它們之間的范圍。當該原料溶液、或者其任一部分與APR氫和外部H2或者再循環(huán)的H2發(fā)生反應(yīng)時,APR氫與外部H2(或者再循環(huán)H2)的摩爾比是至少1:100、1:50、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、50:1、100:1、以及在它們之間的比率(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以及19:1,并且反之亦然)。原位的氫生產(chǎn)本發(fā)明的一個優(yōu)點是它允許原位產(chǎn)生的H2的生產(chǎn)和使用。在水相重整條件下使用一種水相重整催化劑(APR催化劑)從該原料來生產(chǎn)APRH2。該APR催化劑優(yōu)選是一種非均相催化劑,能夠催化在以上說明的這些條件下水和氧合烴的反應(yīng)以形成H2。在一個實施例中,該APR催化劑包括一個載體和至少一個第VIIIB族金屬、Fe、Ru、Ir、Co、Rh、Pt、Pd、Ni、其合金及組合。該APR催化劑還可以包括至少一種另外的材料,該材料是來自第VIIIB族、VIIB族、VIB族、VB族、IVB族、IIB族、IB族、IVA族、或VA族金屬,諸如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、Ce、其合金及組合。優(yōu)選的第VIIB族金屬包括Re、Mn、或其組合。優(yōu)選的第VIB族金屬包括Cr、Mo、W、或其組合。優(yōu)選的第VIIIB族金屬包括Pt、Rh、Ru、Pd、Ni、或其組合。這些載體可以包括以下描述的催化劑載體中的任何一種,取決于該催化劑系統(tǒng)的所希望的活性。該APR催化劑還可以是與該脫氧催化劑是原子上相同的。例如,該APR和脫氧催化劑可以包括與Ni、Ru、Cu、Fe、Rh、Re、其合金和組合成合金化的或者混合的Pt。該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、其合金和組合成合金化的或者混合的Ru。該APR催化劑還可以包括與Sn、Ge、Bi、B、Cu、Re、Ru、Fe、其合金和組合成合金化的或者混合的Ni。第VIIIB主族金屬在碳上的優(yōu)選負載量是在0.25wt%到25wt%的范圍內(nèi),其中具有0.10%與0.05%增量之間的重量百分比,諸如1.00%、1.10%、1.15%、2.00%、2.50%、5.00%、10.00%、12.50%、15.00%、以及20.00%。該第二材料的優(yōu)選原子比是在0.25-比-l到10-比-l之間的范圍內(nèi),包括它們之間的比率,諸如0.50、1.00、2.50、5.00、以及7.50-比-l。一個優(yōu)選的催化劑組合進一步通過添加第IIB族的氧化物、以及相關(guān)的稀土氧化物來實現(xiàn)。在這種情況下,這些優(yōu)選的組分將是鑭亦或鈰的氧化物。第IIIB族化合物與第VIIIB主族金屬的優(yōu)選原子比是在0.25-比-l到10-比-l之間的范圍內(nèi),包括它們之間的比率,諸如0.50、1.00、2.50、5.00、以及7.50-比-l。另一種優(yōu)選的催化劑組合物是含鉑和錸的一種組合物。Pt與Re的優(yōu)選原子比是在0.25-比-l到10-比-l之間的范圍內(nèi),包括它們之間的比率,諸如0.50、1、2.50、5.00、以及7.00-比-l。Pt的優(yōu)選負載量是在0.25wt%到5.0wt%的范圍內(nèi),具有0.10%與0.05%之間的重量百分比,諸如0.35%、0.45%、0.75%、1.10%、1.15%、2.00%、2.50%、3.0%、以及4.0%。優(yōu)選地,該APR催化劑和該脫氧催化劑是屬于相同原子配制物。這些催化劑還可以屬于不同的配制物。這些催化劑還可以是一種單一催化劑,其中APR和脫氧兩種功能是通過上述APR材料與脫氧材料的組合來提供的。在這種情況下,APR催化劑與脫氧催化的優(yōu)選原子比是在5:1到1:5的范圍內(nèi),諸如而不限于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、以及它們之間的任何量值。與脫氧反應(yīng)類似的是,在該反應(yīng)器的入口處其溫度和壓力條件優(yōu)選地被選擇成將該原料的至少一部分維持在液相下。這些重整溫度和壓力條件還可以被選擇成更有利地生產(chǎn)在氣相下或者在液相和氣相兩者的混合相下的所希望的產(chǎn)物??傮w上,該APR反應(yīng)應(yīng)該是在其中熱力學(xué)是有利的溫度下進行的。例如,維持該原料的一部分在液相下所要求的最小壓力將隨著反應(yīng)溫度而變化。隨著溫度增加,一般將要求更高的壓力來維持該原料在液相下。以上用于維持該原料在液相(即,氣相)下所要求的任何壓力也是一種適合的操作壓力。對于氣相反應(yīng),該反應(yīng)應(yīng)該是在一個重整溫度下進行的,在該重整溫度下,該氧合烴化合物的氣相壓力是至少約0.1atm(并且優(yōu)選地是一個高很多的),并且該反應(yīng)的熱力學(xué)是有利的。對于在氣相下發(fā)生的反應(yīng),其溫度將根據(jù)所使用的特定氧合烴化合物而變化,但是總體上是在約100°C到450°C、或者從約100°C到300°C的范圍內(nèi)。對于液相反應(yīng),該反應(yīng)溫度可以是從約80°C到400°C,并且反應(yīng)壓力是從約72psig到1300psig。在一個實施例中,該反應(yīng)溫度是在約100°C與400°C之間、或者在約120°C與300°C之間、或者在約200°C與280°C之間、或者在約150°C與270°C之間。該反應(yīng)壓力優(yōu)選是在約72psig與1300psig之間、或者在約72psig與1200psig之間、或者在約145psig與1200psig之間、或者在約200psig與725psig之間、或者在約365psig與700psig之間、或者在約600psig與650psig之間。在其中該APR催化劑與該脫氧催化劑被組合成一種單一催化劑或者這些反應(yīng)在一個單一的反應(yīng)器中同時進行的實施例中,該重整溫度和脫氧溫度可以是在約100°C到325°C、或約120°C到300°C、或約200°C到280°C的范圍內(nèi),并且該重整壓力和脫氧壓力可以是在約200psig到1500psig、或約200psig到1200psig、或約200psig到725psig的范圍內(nèi)。一種縮合液相的方法還可以使用一種改性劑來進行,該改性劑增大了該APR催化劑系統(tǒng)的活性和/或穩(wěn)定性。優(yōu)選的是水和氧合烴在從約1.0到約10.0的適合pH下、或者在從約4.0到約10.0的pH(包括0.1與0.05之間的pH值增量)下反應(yīng)。總體上,與所使用催化劑系統(tǒng)的總重量相比較,添加該改性劑到該原料溶液中的量值的范圍是按重量計從約0.1%到約10%,盡管在這個范圍外的量值也是包括在本發(fā)明之內(nèi)。還可以添加堿或堿土鹽到該原料溶液中以便優(yōu)化氫在這些反應(yīng)產(chǎn)物中的比率。適合的水溶性鹽的實例包括選自下組中的一種或多種,該組由以下各項組成:堿或者堿土金屬的氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、或者氯化物鹽。例如,添加堿(堿性)鹽來提供約pH4.0到約pH10.0的pH可以改進重整反應(yīng)的氫選擇性。添加酸性化合物還可以為下述氫化反應(yīng)中所希望的反應(yīng)產(chǎn)物提供增加的選擇性。優(yōu)選的是,該水溶性酸是選自下組,該組由以下各項組成:硝酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、氯化物鹽、以及它們的混合物。若使用一種酸性改性劑,優(yōu)選的是它存在的量值足以將水性原料流的pH降低到在約pH1.0與約pH4.0之間的值。以這種方式降低原料流的pH可以增大最終反應(yīng)產(chǎn)物中的氧合物的比例??傮w上,該反應(yīng)應(yīng)該在以下條件下進行:其中該原料溶液在該APR催化劑上的停留時間是適當?shù)囊员惝a(chǎn)生一個量值的APR氫,這個量值足以與該原料溶液的第二部分在該脫氧催化劑上發(fā)生反應(yīng)以便提供所希望的氧合物。例如,該反應(yīng)的WHSV可以是每克APR催化劑至少約0.1克的氧合烴,并且優(yōu)選是每克APR催化劑在約1.0到40.0克之間的氧合烴,并且更優(yōu)選是每克APR催化劑在約0.5到8.0克之間的氧合烴。關(guān)于比例增大的生產(chǎn),在啟動后,該APR反應(yīng)器系統(tǒng)應(yīng)該是工藝受控的使得這些反應(yīng)在穩(wěn)態(tài)平衡下進行。帶有C4+化合物的生物質(zhì)加工溶劑該生物質(zhì)加工溶劑或溶劑混合物還可以包括衍生自這些氧合物的進一步加工的C4+化合物。在此類應(yīng)用中,氧合物通過在一種縮合催化劑的存在下縮合被進一步轉(zhuǎn)化成C4+化合物。該縮合催化劑總體上是通過將兩個含氧的種類由一個新的碳碳鍵連接而形成更長鏈的化合物的、并且將所得的化合物轉(zhuǎn)化為烴、醇、或酮的一種催化劑,諸如一種酸催化劑、堿催化劑、或者具有酸和堿兩種功能的多功能催化劑。該縮合催化劑可以包括而不限于:碳化物、氮化物、氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、鋁硅酸鹽、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、氧化鈰、氧化鋇、氧化鈣、氫氧化物、雜多酸、無機酸、酸改性的樹脂、堿改性的樹脂、及其組合。該縮合催化劑可以單獨地包括以上物質(zhì)或者與一種改性劑(諸如,Ce、La、Y、Sc、P、B、Bi、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、及其組合)組合包括以上物質(zhì)。該縮合催化劑還可以包括一種金屬,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,以便提供一種金屬功能性。該縮合催化劑還可以是與該APR催化劑、和/或該脫氧催化劑在原子能上相同,或者組合成一種單一催化形式,以便提供APR和/或脫氧和/或縮合功能性。該縮合催化劑可以是自負載的(即,該催化劑不需要另一種材料用作載體),或者可以要求一種單獨的載體,該載體適合用于在該反應(yīng)物流中懸浮該催化劑。一種特別有益的載體是氧化硅,尤其是具有高表面積的氧化硅(每克大于100平方米),該氧化硅通過溶膠凝膠合成、沉淀或者煙化(fuming)來獲得。在其他實施例中,特別是在該縮合催化劑是一種粉末的時候,該催化劑系統(tǒng)可以包括一種粘合劑以便輔助將該催化劑形成為一種所希望的催化劑形狀??蓱?yīng)用的成形方法包括擠出、造粒、油滴落(oildropping)、或者其他已知的方法。還可以將氧化鋅、氧化鋁、和一種造粒試劑混合在一起并且擠出以便生產(chǎn)出一種成形的材料。在干燥之后,將該材料在適合于成形該催化活性相的溫度下進行煅燒,這通常要求溫度超過450°C。在某些應(yīng)用中,該縮合反應(yīng)是使用酸性催化劑來進行的。這些酸性催化劑可以包括而不限于硅鋁酸鹽(沸石)、氧化硅-氧化鋁磷酸鹽(SAPO)、磷酸鋁(ALPO)、無定形硅鋁、氧化鋯、硫酸鋯、鎢酸鋯、碳化鎢、碳化鉬、氧化鈦、酸性氧化鋁、磷酸鋁、磷酸硅、硫酸化的碳、磷酸化的碳、酸性樹脂、雜多酸、無機酸、及其組合。在一個實施例中,該催化劑還可以包括一種改性劑,諸如,Ce、Y、Sc、La、P、B、Bi、Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、及其組合。該催化劑還可以通過添加一種金屬諸如Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金及組合和/或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進行改性以便提供金屬功能性。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鎵作為用于本方法的促進劑是特別有用的。該酸催化劑可以是均相的、自負載的或者粘附到以下進一步描述的這些載體中的任一者上,包括含碳、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦、氧化釩、氧化鈰、氮化物、氮化硼、雜多酸、其合金和混合物的載體。Ga、In、Zn、Fe、Mo、Ag、Au、Ni、P、Sc、Y、Ta、及鑭系元素也可以換成沸石以便提供一種具有活性的沸石催化劑。如在此使用的術(shù)語“沸石”不僅是指微孔結(jié)晶硅鋁酸鹽而且還是關(guān)于含微孔結(jié)晶金屬的硅鋁酸鹽結(jié)構(gòu),諸如鎵鋁硅酸鹽(galloaluminosilicate)鎵硅酸鹽(gallosilicate)。金屬功能性還可以通過金屬來提供,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。適合的沸石催化劑的實例包括ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35以及ZSM-48。沸石ZSM-5和其常規(guī)制備描述在美國專利號3,702,886、Re.29,948(高硅質(zhì)的ZSM-5)、4,100,262、以及4,139,600,全部通過引用結(jié)合在此。沸石ZSM-11和其常規(guī)制備描述在美國專利號3,709,979中,同樣將其通過引用結(jié)合在此。沸石ZSM-12和其常規(guī)制備描述在美國專利號3,832,449中,將其通過引用結(jié)合在此。沸石ZSM-23和其常規(guī)制備描述在美國專利號4,076,842中,將其通過引用結(jié)合在此。沸石ZSM-35和其常規(guī)制備描述在美國專利號4,016,245中,將其通過引用結(jié)合在此。ZSM-35的另一種制備描述在美國專利號4,107,195中,其披露通過引用結(jié)合在此。ZSM-488和其常規(guī)制備由美國專利號4,375,573來傳授,將其通過引用結(jié)合在此。沸石催化劑的其他實例描述在了美國專利5,019,663和美國專利7,022,888中,同樣將它們通過引用結(jié)合在此。如在美國專利7,022,888中描述的,該酸催化劑可以是一種雙功能五硅環(huán)(pentasil)沸石催化劑,該催化劑包括至少一種來自Cu、Ag、Au、Pt、Ni、Fe、Co、Ru、Zn、Cd、Ga、In、Rh、Pd、Ir、Re、Mn、Cr、Mo、W、Sn、Os、其合金和組合的組的金屬元素,或者一種來自下組的改性劑:Ga、In、Zn、Fe、Mo、Au、Ag、Y、Sc、Ni、P、Ta、鑭系元素、及其組合。該沸石優(yōu)選具有強酸位點和脫氧位點,并且可以與含一種氧合烴的反應(yīng)物流在低于500°C的溫度下一起使用。該雙功能五硅環(huán)沸石可以具有ZSM-5、ZSM-8、或ZSM-11類型的晶體結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)由大量的5元氧-環(huán),即,五硅環(huán)組成。具有ZSM-5類型結(jié)構(gòu)的沸石是一種特別優(yōu)選的催化劑。該雙功能五硅環(huán)沸石催化劑優(yōu)選Ga和/或In-改性的ZSM-5類型的氧化硅,諸如Ga和/或In-浸漬的H-ZSM-5、Ga和/或In-交換的H-ZSM-5、ZSM-5類型結(jié)構(gòu)的H-鎵硅酸鹽以及ZSM-5類型結(jié)構(gòu)的H-鎵鋁硅酸鹽。該雙功能ZSM-5類型的五硅環(huán)沸石可以包含在該沸石框架或晶格中存在的四面體鋁和/或鎵、以及八面體鎵或銦。這些八面體位點優(yōu)選不存在于該沸石框架中但是存在于沸石通道中靠近沸石質(zhì)子酸位點附近,這歸因于沸石中八面體鋁和鎵的存在。四面體的或框架的Al和/或Ga據(jù)信是負責沸石的酸功能的,并且八面體的或非框架的Ga和/或In據(jù)信是負責沸石的脫氧功能的。在一個實施例中,該縮合催化劑可以是一個ZSM-5類型雙功能五硅環(huán)沸石的H-鎵鋁硅酸鹽,該沸石具有的框架(四面體)Si/Al和Si/Ga摩爾比對應(yīng)地為約10-100和15-150,并且非框架(八面體)Ga為約0.5wt.%-5.0wt.%。在這些五硅環(huán)H-鎵鋁硅酸鹽沸石被用作一種縮合催化劑時,強酸位點的密度可以通過框架Al/Si摩爾比來進行控制:Al/Si比越高,強酸位點的密度越高。高度分散的非框架氧化鎵種類可以通過將沸石用H2和蒸汽進行預(yù)處理而將其脫鎵來獲得。這些在靠近該沸石酸位點附近處含高密度強酸位點和同樣高分散的非框架氧化鎵種類的沸石是優(yōu)選的。該催化劑可以任選地包含任何粘合劑,諸如氧化鋁、氧化硅、或者粘土材料。該催化劑可以按不同形狀和尺寸的球粒、擠出物、以及顆粒的形式來使用。這些酸催化劑可以包括一種或多種沸石結(jié)構(gòu),包括氧化硅-氧化鋁的籠狀結(jié)構(gòu)。沸石是結(jié)晶的微孔材料,具有明確定義的孔結(jié)構(gòu)。沸石包含可以在該沸石的框架中產(chǎn)生的活性位點,通常是酸位點。這些活性位點的強度和濃度可以針對具體的應(yīng)用而進行定制。用于縮合仲醇與烷烴的適合沸石的實例包括任選地經(jīng)陽離子改性的鋁硅酸鹽,諸如Ga、In、Zn、Mo和此類陽離子的混合物,如描述在例如美國專利號3,702,886中的,該專利通過引用結(jié)合在此。如在本領(lǐng)域中認識到的,可以這種或這些特定沸石的結(jié)構(gòu)改變成以便在該產(chǎn)物混合物中提供不同量的不同烴種類。取決于該沸石催化劑的結(jié)構(gòu),該產(chǎn)物混合物可以包含不同量值的芳香族烴和環(huán)烴??商娲兀腆w酸催化劑,諸如氧化鋁改性的磷酸鹽、氯化物、氧化硅和其他酸性氧化物可以用在本發(fā)明的慣例中。同樣地,或者硫酸鋯或者鎢酸鋯可以提供必要的酸性。Re和Pt/Re催化劑還用于促進將氧合物縮合成C5+烴和/或C5+單氧合物。Re是足夠酸性的從而促進酸催化的縮合。還可以通過添加或者硫酸鹽或者磷酸鹽而添加酸性到活性炭中。這些縮合反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)生了C4+烷烴、C4+烯烴、C5+環(huán)烷烴、C5+環(huán)烯烴、芳基物、稠合的芳基物、C4+醇、C4+酮、及其混合物。這些C4+烷烴和C4+烯烴具有從4到30個碳原子(C4-30烷烴和C4-30烯烴)并且可以是支鏈的或直鏈的烷烴或烯烴。這些C4+烷烴和C4+烯烴還可以對應(yīng)地包括C4-9、C7-14、C12-24烷烴和烯烴的部分,其中C4-9部分是針對汽油,C7-14部分是針對噴氣燃料,并且C12-24部分是針對柴油燃料和其他工業(yè)應(yīng)用。各種C4+烷烴和C4+烯烴的實例包括而不限于:丁烷、丁烷、戊烷、戊烯、2-甲基丁烷、己烷、己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷、庚烷、庚烯、辛烷、辛烯、2,2,4,-三甲基戊烷、2,3-二甲基己烷、2,3,4-三甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、壬烷、壬烯、癸烷、癸烯、十一烷、十一碳烯、十二烷、十二碳烯、十三烷、十三碳烯、十四烷、十四碳烯、十五烷、十五碳烯、十六烷、十六烷、十七烷、十七碳烯、十八烷、十八碳烯、十九烷、十九碳烯、二十烷、二十碳烯、二十一烷、二十一碳烯、二十二烷、二十二碳烯、二十三烷、二十三碳烯、二十四烷、二十四碳烯、及其異構(gòu)體。這些C5+環(huán)烷烴和C5+環(huán)烯烴具有從5到30個碳原子并且可以是未取代的、單取代的、或者多取代的。在單取代的和多取代的化合物的情況下,該取代的基團可以包括支鏈的C3+烷基、直鏈的C1+烷基、支鏈的C3+烯烴基、直鏈的C1+烯烴基、直鏈的C2+烯烴基、苯基及其組合。在一個實施例中,這些取代基團中的至少一個包括支鏈的C3-12烷基、直鏈的C1-12烷基、支鏈的C3-12烯烴基、直鏈的C1-12烯烴基、直鏈的C2-12烯烴基、苯基或其組合。在還另一個實施例中,這些取代基團中的至少一個包括支鏈的C3-4烷基、直鏈的C1-4烷基、支鏈的C3-4烯烴基、直鏈的C1-4烯烴基、直鏈的C2-4烯烴基、苯基或其組合。所希望的C5+環(huán)烷烴和C5+環(huán)烯烴的實例包括而不限于:環(huán)戊烷、環(huán)戊烯、環(huán)己烷、環(huán)己烯、甲基-環(huán)戊烷、甲基環(huán)戊烯、乙基環(huán)戊烷、乙基環(huán)己烯、乙基環(huán)己烷、乙基環(huán)己烯、及其異構(gòu)體。生物質(zhì)降解在降解過程中,將該生物質(zhì)漿料與以上描述的生物質(zhì)加工溶劑進行混合并且反應(yīng)形成一種生物質(zhì)水解產(chǎn)物。優(yōu)選地,該生物質(zhì)漿料包括10%-50%的原料。該生物質(zhì)漿料可以包括任何類型的生物質(zhì),包括但不限于剁碎或者研磨的固體、微晶、或者棉花纖維素、木材、或者非木材木質(zhì)纖維素,再利用的纖維諸如報紙和紙板、森林和農(nóng)業(yè)廢渣,包括鋸屑、甘蔗渣、和玉米秸稈、以及能源作物,諸如芒屬、柳枝稷、高粱、以及其他物質(zhì)。該生物質(zhì)加工溶劑包含寬范圍的如上述的氧合物。該降解過程可以是或者分批的或者連續(xù)的。在一個實施例中,該降解是一個連續(xù)的過程,使用了一個或多個并聯(lián)的或者串聯(lián)的連續(xù)的攪拌槽反應(yīng)器。該降解溫度一般將是大于80°C、或者120°C、或者150°C、或者180°C、或者250°C并且小于350°C、或者325°C、或者300°C、或者260°。在一個實施例中,該降解溫度是在約80°C與350°C之間、或者在約120°C與300°C之間、或者在約150°C與260°C之間、或者在約180°C與260°C之間。該降解壓力總體上是大于100psi、或者250psi、或者300psi、或者625psi、或者900psi、或者1000psi、或者1200psi并且小于2000psi、或者1500psi、或者1200psi。在一個實施例中,該降解溫度是在約300psi與2000psi之間、或者在約300psi與1500psi之間、或者在約1000psi與1500psi之間。優(yōu)選地,該漿料與該溶劑相接觸持續(xù)約5分鐘與2小時之間。該降解過程分級分離并且溶解了源自該生物質(zhì)中的纖維物、木素、以及半纖維素的一部分。通過這種方法,木素、纖維物、以及半纖維素分解成碳水化合物、淀粉、單糖、二糖、多糖、糖、糖醇、糖醛、多元醇、及其混合物。未反應(yīng)的組分可以通過利用最小交叉污染的相分離而分離出。生物質(zhì)水解產(chǎn)物的脫水該生物質(zhì)水解產(chǎn)物產(chǎn)物流包含大量的水,這可以影響反應(yīng)器的尺寸、催化劑活性以及該過程的整體成本有效性。其結(jié)果是,將該生物質(zhì)水解產(chǎn)物脫水可以為下游的生物重整過程反應(yīng)創(chuàng)造更有利的條件。適合的脫水方法是本領(lǐng)域已知的,并且包括濕法分離、離心、過濾或者類似的固液分離過程。生物質(zhì)加工溶劑的再循環(huán)如以上所述,該生物重整過程生產(chǎn)了一種復(fù)合有機化合物混合物。在一個實施例中,在完成一個生物重整過程諸如APR和/或HDO之后,可以分離出不同的過程流并且將它們再循環(huán)用作生物質(zhì)加工溶劑或者針對進一步的加工而轉(zhuǎn)化成液體燃料和化學(xué)品。在一個實施例中,來自該APR/HDO過程的產(chǎn)物可以基于這些氧合物的熱力學(xué)特性(例如沸點)使用標準的分級分離技術(shù)來進行分離。在此種應(yīng)用中,更具揮發(fā)性的化合物是從含較重和較輕揮發(fā)性化合物的底部流中分離出的。這種重的底部流包括在以上表1中列出的這些組分中的一些。該重的底部流可以分開使得該重的底部流中的一些再循環(huán)到該生物重整過程中經(jīng)受進一步的加工,其中該重的底部流的其余部分在該降解過程之前被再循環(huán)以便與該生物質(zhì)流進行混合。在該重的底部流中的有機化合物幫助溶解并且破裂木素,這改進了從該生物質(zhì)漿料中去除木素。在本發(fā)明的另一個實施例中,可以從該生物重整產(chǎn)物流中分離出一個排出流。這個排除流包括在表1中列出的有機相組分,連同在表1中列出的水相組分中的一些??梢詫⒃撆懦隽髟傺h(huán)以便在降解之前就與該生物質(zhì)漿料進行混合。排出流中的殘余有機酸可以改進生物質(zhì)的降解。在某些實施例中,該生物質(zhì)的降解和生物重整過程可以同時在一個單一反應(yīng)器中進行。這樣一個反應(yīng)器的實例是一個漿料反應(yīng)器,其中該生物質(zhì)與一個再循環(huán)流被引入一個第一端,該再循環(huán)流包括從一個隨后的重的底部流中收集的未反應(yīng)的或者反應(yīng)中的生物質(zhì)和生物質(zhì)加工溶劑。在此類應(yīng)用中,該生物質(zhì)加工溶劑促進了生物質(zhì)降解,這進而提供了氧合烴在該反應(yīng)器中通過脫氧催化劑而轉(zhuǎn)化成氧合物。這些氧合物的一部分進而可以或者維持在該反應(yīng)器中,再循環(huán)用作該生物質(zhì)加工溶劑和/或被進一步加工以便提供液體燃料和化學(xué)品。在此描述的生物質(zhì)降解過程有效地利用了木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中通過水解木素、纖維素、和半纖維素可獲得的組分以便提供水溶性氧合烴用于在生物重整過程中進一步使用。該生物質(zhì)降解過程通過避免購買昂貴的降解溶劑的需要并且通過避免溶劑回收和清潔成本(通過再循環(huán)自生物重整過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的溶劑)而降低了生物質(zhì)降解成本。該生物質(zhì)降解方法還通過將木素、纖維素和半纖維素組分溶解成可使用的碳水化合物、淀粉、單糖、二糖、多糖、糖、糖醇、糖苷、多元醇以及其混合物而提供了一種生物重整流。實例1使用生物重整有機相產(chǎn)物的混合物來進行一種初步降解試驗。其溶劑由60wt%的生物重整有機相材料和40wt%的去離子水構(gòu)成。使在溶劑內(nèi)具有的生物質(zhì)濃度為5wt%甘蔗渣的一種生物質(zhì)漿料在一個高壓釜反應(yīng)器中在180°C的溫度下在兩個小時的時間段內(nèi)發(fā)生反應(yīng)。該反應(yīng)導(dǎo)致了40%的甘蔗渣轉(zhuǎn)化成有機和水性相產(chǎn)物,其中低木素含量的纖維作為殘余固體。該可見的脫木質(zhì)化作用表明來自該生物重整過程的復(fù)合有機混合物包含了作為一種高效降解溶劑有效的化合物。實例2使用苯、甲苯、以及4-甲基-2-戊酮進行初始生物質(zhì)降解的實驗結(jié)果在圖3中示出。反應(yīng)條件是10%生物質(zhì),170°C,500psiN2,30分鐘加熱,30分鐘保留。將溶劑與水混合以便給出圖3中所描繪的目標重量百分比。使用該高濃度的溶劑,降解了一些木素,從而生產(chǎn)了液體形式的產(chǎn)品。實例3使用APR水性產(chǎn)品來進行降解實驗,其主要化合物在圖4中示出,為一種溶劑用于液化從玉米秸稈的一種分離的酶水解產(chǎn)物中衍生的木素殘余物。將10.0g的木素裝在一個具有100g的APR水性產(chǎn)品的分批反應(yīng)器中。將該反應(yīng)器進行密封并且用氮氣加壓到101.6psi(室溫下)并且在800RPM下攪拌。將該漿料加熱到190°C(330psi的壓力下)并且浸泡90分鐘。在產(chǎn)生液相生物質(zhì)水解產(chǎn)物的實驗結(jié)束時100%液化了木素,從而表明這些APR水性產(chǎn)物包含作為一種高效降解溶劑有用的化合物。