De valorisatie van kleine of afgelegen methaanbronnen via directe conversie naar chemicaliën is een belangrijke uitdaging die overwonnen moet worden om de duurzaamheid en winstgevendheid van de aardgasindustrie te verbeteren. De gekatalyseerde oxidatieve koppeling van methaan (OCM) naar ethyleen is in dit opzicht een aantrekkelijke optie, aangezien ethyleen één van de bouwstenen is in de chemische industrie en het momenteel wordt verkregen via een energie-intensief stoomkrakingsproces. Het doel van dit proefschrift is enerzijds het evalueren van industrieel relevante reactorconfiguraties voor OCM, en anderzijds, om een fundamenteel inzicht te verweren in de gecombineerde impact van katalysatoreigenschappen en werkingsvoorwaarden. De industrieel relevante mogelijkheden zijn adiabatische reactoren met een gepakt bed en isotherme wervelbedreactoren, aangezien deze het meest frequent worden gebruikt in de chemische industrie en deze het meest geschikt zijn voor mogelijke commercialisering. Bij adiabatische reactoren wordt de reactiewarmte benut om de reactie al bij lagere inlaattemperaturen op gang te brengen, in plaats van te worden afgevoerd. Voor wervelbedreactoren wordt een isotherme werking gemakkelijker bereikt dankzij een verbeterde warmteoverdracht en -afvoer, in vergelijking met gepakte bed reactoren. De katalysatorprestaties in deze reactorconfiguraties worden geëvalueerd bij relevante werkingsvoorwaarden met behulp van een modelleer- en simulatiekader gebaseerd op een microkinetisch model, rekening houdend met de meest relevante transportfenomenen.