[发明专利]使天然气反应成芳族烃同时电化学分离氢气的方法

权利要求书

1.一种将具有1-4个碳原子的脂族烃转化成芳族烃的方法，其包括如下步骤：

a)在非氧化条件下在催化剂存在下使包含至少一种具有1-4个碳原子的脂族烃的反应物料流E转化成包含芳族烃和氢气的产物料流P，和

b)借助气密膜电极组件从产物料流P中电化学分离至少一些在转化中形成的氢气，所述气密膜电极组件具有至少一种选择性质子传导膜和在膜各侧的至少一种电极催化剂，其中至少一些氢气在膜的渗余物侧在阳极催化剂上氧化成质子，且质子在通过膜之后在渗透物侧在阴极催化剂上还原成氢气。

2.根据权利要求1的方法，其中在步骤a)与b)之间从产物料流P中分离所形成的芳族烃。

3.根据权利要求1的方法，其中在步骤b)之后分离所形成的芳族烃。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中在分离至少一些所形成的氢气和芳族烃之后，将产物料流P再循环至工艺中。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中步骤b)在20-1200℃的温度下进行。

6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中步骤b)在0.5-10巴的压力下进行。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中步骤b)在相对于氢参比电极为0.05-2000mV的电压下进行。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所用选择性质子传导膜选自陶瓷膜和聚合物膜。

9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中所用电极为气体扩散电极。

10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中所述反应物料流E包含至少50摩尔％甲烷。

11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中所述反应物料流E源自天然气。