耦合催化膜反應器研究獲進展

　　中科院大連化物所催化基礎國家重點實驗室研究員楊維慎、朱雪峰帶領無機膜與催化新材料團隊，在透氧膜反應器同時制備合成氨原料氣和合成液體燃料原料氣的研究中取得進展，研究成果6月14日發(fā)表于德國《應用化學》。

　　合成氨和費托合成制備液體燃料是兩個重要的化工過程，相應的合成氣制備十分關鍵?，F(xiàn)有工業(yè)制備氨合成氣至少需要6步，制備液體燃料合成氣至少需要3步，工藝復雜且能耗高。此外，氨合成氣制備過程伴隨大量二氧化碳的排放。

　　研究團隊提出在混合導體透氧膜反應器中同時制備氨合成氣和液體燃料合成氣的概念，即：膜i側通入水蒸汽和空氣，膜ii側通入天然氣(甲烷)。高溫下，膜i側空氣中的氧和水分解生成的氧通過透氧膜到達膜ii側與甲烷反應生成液體燃料合成氣，同時膜i側流出氣體經(jīng)冷凝干燥后即可得到氨合成氣。理論上，一個同時年產(chǎn)30萬噸氨和100萬噸甲醇的工廠，所需膜面積約7500平方米，反應器體積僅為75立方米，體現(xiàn)了高度過程強化。此外，其能耗比現(xiàn)有工業(yè)過程降低63%;膜反應器無飛溫和爆炸風險;環(huán)境友好，無直接co2排放以及氨合成氣清潔，無有害氣體，如co、h2s等。