Halogen-Mediated Methane Pyrolysis for CO2-Free Hydrogen Production

甲烷 卤素 热解 制氢 化学 生产(经济) 无机化学 有机化学 烷基 经济 宏观经济学
作者
Ji Qi,Eric W. McFarland
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.3c04780
摘要

While low-cost natural gas resources remain abundant, a cost-effective option for the production of hydrogen without direct carbon dioxide emissions is pyrolysis, whereby a hydrocarbon is thermochemically decomposed into hydrogen and solid carbon. A major engineering challenge is providing the large quantities of heat required for the endothermic reaction. We report results for a pyrolysis process in which methane is reacted with sufficient chlorine or bromine such that the partial oxidation reaction to form solid carbon is autothermal, with higher reaction rates and higher equilibrium conversion than with methane alone. The autothermal reaction of 1:1 CH4/Br2 has an equilibrium methane conversion of over 95%, and the results demonstrate over 80% methane conversion in equimolar chlorine or bromine at 950 °C. No catalyst is required; however, in the process, hydrogen and hydrogen halides produced must be separated and the halogen must be regenerated by electrolysis or chemical oxidation. The CO2-free hydrogen cost of production for the halogen-mediated methane pyrolysis process is estimated to be $2.2–$2.4/kg H2, which is lower than that for water electrolysis ($3.5/kg H2) and comparable to conventional methane reforming combined with carbon capture and sequestration ($2.4/kg H2).
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
KKKKK发布了新的文献求助10
2秒前
ding应助嘟嘟嘟嘟采纳,获得10
2秒前
狞猰完成签到,获得积分10
3秒前
钮枫完成签到,获得积分10
4秒前
kire发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
6秒前
光溜溜的大门牙完成签到,获得积分10
7秒前
lf完成签到,获得积分10
8秒前
hezhuyou发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
闫伯涵发布了新的文献求助10
11秒前
FAITH11完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
nono发布了新的文献求助10
12秒前
在水一方应助hezhuyou采纳,获得10
16秒前
Hana完成签到 ,获得积分10
17秒前
zzyl完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
哒哒哒发布了新的文献求助10
23秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
24秒前
ding应助闫伯涵采纳,获得10
24秒前
orixero应助追寻的依柔采纳,获得10
25秒前
25秒前
25秒前
不安青牛应助quanbin采纳,获得10
25秒前
26秒前
情怀应助inst15采纳,获得10
31秒前
jia发布了新的文献求助30
32秒前
开放的大侠完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
南汉高贵的陈皮完成签到 ,获得积分10
35秒前
35秒前
36秒前
小唐完成签到 ,获得积分10
38秒前
40秒前
高兴寻雪发布了新的文献求助10
41秒前
42秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 400
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
3X3 Basketball: Everything You Need to Know 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2386677
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2093064
关于积分的说明 5267110
捐赠科研通 1819906
什么是DOI,文献DOI怎么找? 907838
版权声明 559211
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 484949