阿貢實驗室設計了一種高溫膜,利用這種膜可以移走甲烷蒸汽產(chǎn)生的純氫氣制得乙烯。與以前的高成本高污染工藝相比,新工藝更加清潔、更具能源效益。這種高溫膜只允許氫氣通過,而甲烷氣體不能與大氣中的氧氣和氮氣相接觸,從而避免了傳統(tǒng)的乙烷裂解制乙烯工藝易產(chǎn)生氮氧化物、二氧化碳及一氧化碳等有害氣體的缺點。每年全球乙烯生產(chǎn)商約生產(chǎn)7500萬t乙烯,引起的溫室氣體排放量達到數(shù)百萬噸。
傳統(tǒng)的裂解制乙烯工藝需要不斷地輸入熱量,而阿貢實驗室的氫穿透膜(HTM)能夠直接產(chǎn)生反應所需的燃料。在膜的一側已經(jīng)穿透的氫氣能夠與空氣中的氧氣反應,為整個工藝提供所需的能量,節(jié)省了能量輸入。此外,這一新型膜反應器通過不斷地移走氫氣,能夠改變反應物到產(chǎn)物的轉化率,產(chǎn)生較理論平衡值更多的乙烯產(chǎn)品。
由于使用這種膜能夠減少乙烯生產(chǎn)工藝步驟,節(jié)省成本,研究組期望能夠與工業(yè)界合作,盡快實現(xiàn)高溫膜的商業(yè)化生產(chǎn)。