Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles sciences chimiques chimie organique aldéhyde
- sciences naturelles sciences chimiques catalyse électrocatalyse
- sciences naturelles sciences chimiques électrochimie électrolyse
- sciences naturelles sciences chimiques chimie organique alcool
- sciences naturelles sciences chimiques chimie organique composés aliphatiques
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Coordinateur
26500 PATRAS
Grèce
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.