乙烯、PX等石化產品是現代工業最重要的原材料之一，乙烯更是被視為一個國家工業發展水平的重要標誌。此前乙烯多由石油裂解獲得，而從甲烷製備乙烯的工藝路線，至今仍被視為化學領域的“聖盃”。其中包含氧化偶聯、其他氧化途徑和非氧化偶聯。
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Reinhard Schomäcker-柏林技術大學技術化學教授在一次報告中談及了甲烷氧化偶聯制乙烯方面的技術進展。他指出這方面的開創性工作發生在20世紀80年代儘管作出了大量努力，發表了大量論文，但化學家無法獲得遠高於25%的乙烯產率。
圖1：氧化偶聯催化劑的轉化效率和選擇性
當然隨著技術的發展，轉化效率有所提高。除了氧化偶聯技術，甲烷無氧偶聯也取得了一定的發展，其中突破性的進展來自包信和院士團隊，相關成果於2014年5月9日發表在美國《科學》雜誌上。在國際上率先提出的“納米限域催化”新理論的具體應用，為甲烷催化選擇轉化基礎研究提供了新的思路，為高效利用豐富的天然氣資源和在我國形成具有原創性知識產權的甲烷綠色轉化新技術奠定了理論基礎。但這裡僅討論氧化偶聯技術商業化的問題。
圖2： 甲烷在催化作用下活化脫氫，經自由基偶聯反應生成乙烯和其它高碳芳烴分子，如苯和萘等。
雖然陶氏化學高性能塑料及碳氫化合物的研究與開發部副總裁Bob Maughon注意到一些公司正在開發用於將甲烷轉化為乙烯的新型催化系統，還有一家公司（Siluria Technologies），正在使用其開發的催化劑運營一個示範工廠。但他認為，就甲烷氧化制乙烯而言，在技術上是可行的，但目前有許多特徵使得直接甲烷到乙烯的過程在商業上是沒有競爭力的。
相關專家就目前情況，提出了妨礙商業可行性的三個具體問題：
1、第一個障礙是缺乏大量的資本投資來建造一個工業規模的氧化耦合設施，即使使用Siluria Technologies開發的第一個商業可用的系統（見圖3）。
2、乙烯生產的選擇性，這是另一個障礙，特別是因為選擇性差而增加了從反應副產物中分離乙烯的費用。
3、開發具有成本效益和堅固的膜分離技術可以顯著提高甲烷氧化偶聯生產乙烯的經濟競爭力，但與目前的甲烷相比，乙烷的成本相對較低，使得甲烷轉化為乙烯的經濟性面臨挑戰，即使技術有所改進。
圖3： 2015年第二季度（左）和第三季度（右）乙烯現金成本與總資本及原料價格投資回報線對比圖。
此外，專家認為甲烷直接轉化為乙烯是將甲烷轉化為可運輸的液體的方法之一，因此沒必要將產品一定放在乙烯上，可以進一步生成芳香化合物等，或者是先生成合成氣，進而作為乙烯生產的原料。例如，目前正在研究的一種有希望但高風險的方法是，利用在偏遠地區生產的乙烯，並將其低聚成1-己烯或1-辛烯，這是一種易於運輸的增值化學品。若通過合成氣路線，則需要開發有利於乙烯生產的費託合成催化劑和工藝。目前也有科學家正在探索通往乙炔而不是乙烯的路線，但結焦一直是一個主要問題。另外，Schomäcker認為化學循環重整及生物轉化也具有一定的機會。
最後，專家認為對於這一課題還有一些新的機遇，1）金屬有機框架作為從生產流程中吸收或分離乙烯的研究時機已經成熟，開發能夠從低收率工藝的產品流中分離稀乙烯的方法。2）利用新的工具對催化劑和催化過程的研究，其中包括環境透射電子顯微鏡、大氣壓X射線光電子能譜和模擬移動床色譜，後者可用於開發新的分離技術。3）加速篩選、表徵和合成工具用於開發改進的催化劑的潛力，以及安全設計領域的工作，以提高氧化反應的安全性和可靠性。4）在這一領域，催化劑的形成與使用，反應器的設計方法，操作流程的標準化尚未形成規範，仍需發展。
（參考："3 Catalytic Conversion of Methane." National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2016. The Changing Landscape of Hydrocarbon Feedstocks for Chemical Production: Implications for Catalysis: Proceedings of a Workshop. Washington, DC: The National Academies Press. doi: 10.17226/23555.）
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