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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Contenido archivado el 2024-05-07

New energy-efficient process routes in industry: the one-step conversion of methane to ethylene, methanol and formaldehyde

Objetivo



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.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

Datos no disponibles

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

CSC - Cost-sharing contracts

Coordinador

University of Patras
Aportación de la UE
Sin datos
Dirección
Caratheodory St.1
26500 PATRAS
Grecia

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Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

Sin datos

Participantes (5)

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