耦合催化膜反应器研究获进展

　　中化新网讯 中科院大连化物所催化基础国家重点实验室研究员杨维慎、朱雪峰带领无机膜与催化新材料团队，在透氧膜反应器同时制备合成氨原料气和合成液体燃料原料气的研究中取得进展，研究成果6月14日发表于德国《应用化学》。

　　合成氨和费托合成制备液体燃料是两个重要的化工过程，相应的合成气制备十分关键。现有工业制备氨合成气至少需要6步，制备液体燃料合成气至少需要3步，工艺复杂且能耗高。此外，氨合成气制备过程伴随大量二氧化碳的排放。

　　研究团队提出在混合导体透氧膜反应器中同时制备氨合成气和液体燃料合成气的概念，即：膜i侧通入水蒸汽和空气，膜ii侧通入天然气(甲烷)。高温下，膜i侧空气中的氧和水分解生成的氧通过透氧膜到达膜ii侧与甲烷反应生成液体燃料合成气，同时膜i侧流出气体经冷凝干燥后即可得到氨合成气。理论上，一个同时年产30万吨氨和100万吨甲醇的工厂，所需膜面积约7500平方米，反应器体积仅为75立方米，体现了高度过程强化。此外，其能耗比现有工业过程降低63%;膜反应器无飞温和爆炸风险;环境友好，无直接co2排放以及氨合成气清洁，无有害气体，如co、h₂s等。