[发明专利]采用用于溴回收的电解来将气态烷烃转化为液态烃的基于溴的方法及系统

权利要求书

1.一种方法，其包括：

提供包含卤化烷烃的料流；

由包含至少一部分卤化烷烃的合成反应物形成包含烃和溴化氢的合成产物；以及

回收至少一部分溴，该回收包括电解。

2.权利要求1的方法，其进一步包括：

通过将烷烃料流和卤素料流反应而形成卤化烷烃。

3.权利要求2的方法，其中烷烃料流可以在约1大气压到约100大气压范围内的压力下。

4.权利要求2的方法，其中烷烃料流包含至少一种选自下组的烷烃：甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、天然气、煤层甲烷、再气化的液化天然气、由气体水合物得到的气体、由笼形包合物得到的气体、由有机物厌氧分解得到的气体、由生物质厌氧分解得到的气体或合成产生的烷烃。

5.权利要求2的方法，其中卤化烷烃的形成在催化剂存在下进行。

6.权利要求1的方法，其中形成合成产物在约150℃到约500℃范围内的温度以及在约1大气压到100大气压范围内的压力下进行。

7.权利要求1的方法，其中电解在电解池中进行，其中电解池包含阳极侧、阴极侧和离子运输膜，其中阳极侧和阴极侧分别配置在阳离子运输膜的相对侧。

8.权利要求7的方法，其中离子运输膜包括阳离子运输膜，其中阳离子运输膜包含至少一种选自如下组的材料：含氟单体、全氟单体、两种或多种其中至少一种包含侧磺酸基的含氟或全氟单体的共聚物、质子传导性陶瓷或其衍生物。

9.权利要求7的方法，其中离子运输膜包括阴离子运输膜。

10.一种方法，其包括：

提供包含卤化氢的料流；

采用气相电解将至少一部分卤化氢转化为至少分子卤素；

提供包含烃的料流；以及

通过将至少一部分的分子卤素与至少一部分烃反应而形成包含卤化烷烃和卤化氢的卤化产物。

11.权利要求10的方法，其中卤化产物的形成在约250℃到约600℃范围内的温度以及在约1大气压到约100大气压范围内的压力下进行。

12.权利要求10的方法，其中卤化产物的形成在催化剂存在下进行。

13.权利要求12的方法，其中该催化剂包含至少一种选自如下组的催化材料：铂、钯、式FeO_xBr_y的非负载型氧卤化物、式FeO_xCl_y、TaOF₃、NbOF₃、ZrOF₂、SbOF₃的非负载型氧卤化物。

14.权利要求10的方法，其中包含卤化氢的料流进一步包含低分子量烷烃。

15.权利要求10的方法其中电解在以空气去极化方式运行的电解池中进行。

16.一种方法，其包括

提供包含卤化烷烃的料流；

由包含至少一部分卤化烷烃的合成反应物形成包含烃和卤化氢的合成产物；

将至少一部分卤化氢从合成产物中分离；以及

采用液相电解将至少一部分分离的卤化氢转化为至少分子卤素。

17.权利要求16的方法，其中形成合成产物在包含催化剂的合成反应器中进行，其中该合成反应器包括至少一种选自固定床反应器或流化床反应器的反应器类型。

18.权利要求17的方法，其中该催化剂包含至少一种选自如下组的材料：合成的结晶铝硅酸盐、用至少一部分镁、硼、镓、钛代替至少一部分铝的结晶铝硅酸盐、用磷代替至少一部分硅的结晶铝硅酸盐、用H、Li、Na、K、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、Cu、Fe、Mn、V、W、La、Ce掺杂的结晶铝硅酸盐、卤化物盐或包含元素Pt、Pd或Ni的结晶铝硅酸盐。

19.权利要求17的方法，其中将催化剂定期再生。

20.权利要求16的方法，其中采用水溶液将卤化氢从合成产物中分离，其中将水溶液用于液相电解装置。

21.权利要求20的方法，其中水溶液包括至少一种选自下组的金属卤化物盐物质：金属氢氧化物、金属氧卤化物、金属氧化物或其衍生物。