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Preparation of supported La0.66Sr0.34Ni0.3Co0.7O3 perovskite catalysts and their performance in methane and odorized natural gas combustion

Authors


Abstract

Three industrially applicable forms of supported La0.66Sr0.34Ni0.3Co0.7O3 perovskite combustion catalyst were prepared: alumina pellets coated with perovskite powder, perovskite formed in situ on ceramic fibers, and perovskite formed in situ in fluidizable particles. Kinetics of methane combustion over these catalysts was determined in a plug-flow reactor. For the fiber supported catalyst as the representative one, the effects of various operational conditions on the performance were evaluated in a CSTR Berty reactor. The combustion was inhibited by carbon dioxide, but water had no effect. No carbon monoxide was detected in the effluents even when combusting a methane-rich mixture. No measurable effect of combusting commercial natural gas odorized by ∼10 mL/m3 methyl mercaptan was observed, although the catalyst was slowly deactivated by 150 mL/m3 mercaptan in the feed. A simple kinetic model which takes CO2 inhibition into account is proposed: r = k2Pmath image/(1 + Kinh Pmath image).

Abstract

On a préparé trois formes applicables à l'industrie de catalyseurs de combustion de perowskite La0.66Sr0.34Ni0.3Co0.7O3 : des pastilles d'alumine enduites de poudre de perowskite, de la perowskite formée in situ sur des fibres de céramique et de la perowskite formée in situ dans des particules fluidisables. On a déterminé la cinétique de la combustion du méthane sur ces catalyseurs dans un réacteur à écoulement piston. Pour le catalyseur supporté par des fibres comme catalyseur représentatif, les effets des diverses conditions de fonctionnement sur la performance ont été évalués dans un réacteur CSTR de Berty. La combustion a été inhibée par le gaz carbonique, mais l'eau n'a pas d'effet. Aucune trace d'oxyde de carbone n'a été détectée dans les effluents měme avec la combustion d'un mélange riche en méthane. On a observé aucun effet mesurable de la combustion de gaz naturel commercial odorisé avec ∼ 10 mL/m3 de mercaptan de méthyle, bien que le catalyseur est lentement désactivé avec 150 mL/m3 de mercaptan dans l'alimentation. Un modèle cinétique simple qui prend en compte l'inhibition de CO2 est proposé: r = k2Pmath image/(1 + Kinh Pmath image).

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