[发明专利]使天然气反应成芳族化合物同时电化学除去氢气并使氢气电化学反应成水的方法

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，其包括以 下步骤：

a)在催化剂存在下，在非氧化条件下使包含至少一种具有1-4个碳原子的 脂族烃的进料料流E反应，以产生包含芳族烃和氢气的产物料流P，和

b)借助包含至少一种选择性质子传导膜和在膜的各侧至少一种电极催化 剂的气密性膜-电极组件从产物料流P中电化学除去至少部分在反应中 形成的氢气，其中使至少部分氢气在膜的保留物侧在阳极催化剂上氧化 成质子，并使质子在通过渗透物侧的膜之后，在阴极催化剂上与氧气反 应形成水，其中氧气源自与膜的渗透物侧接触的含氧料流O。

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

3.根据权利要求1的方法，其中在步骤b)之后从产物料流P中分离出 所形成的芳族烃。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中在除去至少部分所形成的 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，其中含氧料流O包含至少15 摩尔％氧气。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中将空气用作含氧料流O。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中步骤b)在0.5-10巴的压力 下进行。

9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中在步骤b)中在保留物侧和 渗透物侧上盛行相同压力。

10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中将选自聚合物膜和陶瓷膜 的膜用作选择性质子传导膜。

11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中将气体扩散电极用作电 极。

12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中进料料流E包含至少50 摩尔％甲烷。

13.根据权利要求1-12中任一项的方法，其中进料料流E源自天然气。