[发明专利]使天然气反应生成芳烃，同时电化学除氢且同时产生电力并产生氢气的方法

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，所述方法 包括如下步骤：

a)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在非氧化条 件下在催化剂的存在下转化成包含芳族烃和氢气的产物流P，和

b)将转化中形成的至少一些氢气借助气密膜电极组件从产物流P中电化 学除去，所述气密膜电极组件具有至少一个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阳极催化剂作用下在膜 的渗余物侧氧化成质子，且质子在通过膜以后在渗透物侧在阴极催化剂 作用下部分地

b1)当施加电压时还原成氢气，且部分地

b2)与氧气反应得到水以产生电力，其中氧气源自与膜的渗透物侧接触 的含氧气料流O。

2.根据权利要求1的方法，其中所形成的芳族烃在步骤a)与b)之间或 在步骤b)以后从产物流P中除去。

3.根据权利要求1或2的方法，其中在除去至少一些氢气和芳族烃以 后，所述产物流P再循环至所述方法中。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中至少一部分在b2)中产生 的电力用于b1)中。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中在步骤b1)中除氢所需的 电力由b2)产生。

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

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中含氧气料流O包含至少 15摩尔％氧气。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中所用含氧气料流O为空气。

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

10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中步骤b)中的压力在渗余 物侧和渗透物侧相同。

11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中步骤b1)在相对于氢参 比电极为0.05-2000mV的电压下进行。

12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中所用选择性质子传导膜 为选自聚合物膜和陶瓷膜的膜。

13.根据权利要求1-12中任一项的方法，其中所用电极为气体扩散电 极。

14.根据权利要求1-13中任一项的方法，其中反应物料流E包含至少 50摩尔％甲烷。

15.根据权利要求1-14中任一项的方法，其中反应物料流E源自天然 气。