Ziel
Objectives
The partial oxidation of methane to ethylene/ethane and to methanol/formaldehyde is being investigated in a novel gas recycle reactor-separator. The units will employ a fixed-bed catalytic or electrocatalytic reactor with an optimized catalyst composition and an optimally designed swing-bed molecular sieve trap. The project is expected to demonstrate the technical feasibility of scale-up of the novel reactor-separator for the one-step oxidative coupling or partial oxidation of methane.
Technical Approach
The development of direct (one-step) and energy efficient process for the conversion of methane to ethylene and to methanol/formaldehyde has been a long-sought goal. Despite intensive research during the last twelve years, the maximum ethylene and formaldehyde yields obtained in laboratory-scale reactors until 1994 was of the order of 20% and 5% respectively.
In 1994, one of the participating research teams (University of Patras) developed a novel laboratory scale gas-recycle reactor separator which gave ethylene yields up to 85% for the oxidative coupling of methane (OCM)(Science 254, 1583, 1994). In this novel reactor-separator ethylene and ethane are trapped, and thus protected from further oxidation, in a molecular sieve trap in the recycle loop. They are released by subsequent heating of the molecular sieve trap. The above very encouraging results were obtained in a small microreactor (catalyst mass 0.1g molecular sieve mass 2-3g) able to handle up to 3 ccSTP/min of CH4.
The current objectives are:
1. To study the scale-up of the novel reactor-separator for ethylene production by building bench-scale units able to convert up to 1000 ccSTP/min of CH4 each to ethylene.
2. To construct and test a similar catalytic reactor-separator for the production of methanol/formaldehyde from methane (up to 1000 ccSTP/min).
Efficient state-of-the-art catalysts and molecular trapping materials are already being produced and tested by the project team and preliminary results have already shown a five-fold enhancement in formaldehyde yield relative to single-pass conditions using the novel-reactor separator concept.
Expected Achievements and Exploitation
The outputs of this project are:
- Specifications of the optimal catalyst, electrocatalyst and trapping materials for the novel reactor-separator units.
- Design, construction and operation of prototype reactor-separator units at flowrates on the order of 1 l/min.
The results will provide a firm technical basis for assessing the feasibility for developing new industrial processes for the one-step energy-efficient conversion of methane to ethylene and formaldehyde.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften organische Chemie Aldehyde
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Katalyse Elektrokatalyse
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Elektrochemie Elektrolyse
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften organische Chemie Alkohole
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften organische Chemie aliphatische Verbindungen
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Daten nicht verfügbar
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Koordinator
26500 PATRAS
Griechenland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.