Intensified conversion of alkanes to aromatics and olefins using integrated catalyst/membrane reactor

Konvertering av lette alkaner til aromater uten tilførsel av oksygen er en attraktiv prosess dersom en hydrogen selektiv membran integreres for å unngå termodynamisk begrensninger. Effekten av membranen er demonstrert og det fokuseres nå på optimaliserin g mot ytelse og stabilitet. Modellering er et verktøy vi har benyttet til dette. Her har vi samarbeidet med Colorado School of Mines hvor en av post. docene har gjennomført et forskningsopphold på 5 måneder. Simuleringer har allerede gitt oss verdifull i nformasjon blant annet på reaktordesign. Eksperimentelt har vi identifisert forbedrede prosessparametere med tanke på stabilitet og produksjonsrate. Reaktortester er også gjennomført i et oppskalert anlegg inkludert absorpsjon og destillering.

A large fraction of the world's energy resources are C1-C4 alkanes, but their full economic potential is not yet realized with much of the resources currently stranded without an economically attractive path to the market. Conventional industrial conversi on routs via syngas, leads significant energy losses and carbon emissions in processing, and a high capital costs associated with multistage processing. Catalytic membrane reactors offer a leaner, cleaner and cheaper solution. Technical and financial mode ling by Protia AS and reputable international partners has verified that the general value creation potential for large market segments, such as benzene and transportation fuel blends. In ICOR the aim is to develop an integrated catalyst/membrane reactor to convert C1-C4 alkanes to aromatics (and ultrapure hydrogen) in a one-step process. This approach will have a modular design to fit small scale applications and close to 100% carbon utilization. A state-of-the art membrane material developed at project partner UiO-FERMiO will be utilized together with zeolites studied at project partner UiO-InGap and CSIC-ITQ located in Valencia. The project will develop a detailed kinetic-transport model to simulate the optimal process parameters for the dehydraromatiz ation of methane which will be used to optimize the process experimentally both from a membrane and catalysis point of view. The project will educate 2 post doc positions at UiO.