BE477245A - - Google Patents

Description

  ANVERS

  
Dans le brevet principal est décrit un procédé de gazéification souterraine intégrale continue dans lequel on utilise un comburant composé d'oxygène et d'acide carbonique, ce dernier provenant de la, ou des phases subséquentes du procédé qui comportent des conversions catalytiques du gaz initial, conversions dans lesquelles de l'acide carbonique est produit.

  
 <EMI ID=1.1> 

  
est décrit le procédé isothermique de gazéification qui

  
 <EMI ID=2.1> 

  
gazéification, et qui comporte la surchauffe du comburant

  
à une température qui se rapproche de la température de gazéification elle-même.

  
Les présents perfectionnements comportent des moyens pour réaliser d'une façon pratique les conditions

  
de la gazéification isothermique; ces moyens comprennent notamment la surchauffe interne du comburant, la séparation du comburant et du gaz lors des inversions en vue d'éviter leur combustion mutuelle éventuellement explosive, la correction de la composition de comburant résultant de la surchauffe Interne, ainsi que des dispositifs pratiques permettant de réaliser les procédés décrits. 

  
La variante préférée du procédé qui peut être mise en pratique comme décrit ci-dessous, est celle qui consiste à effectuer la gazéification intégrale souterraine a'une façon continue, à l'aide d'un comburant consistant en oxygène industriel et acide carbonique (ce dernier provenant de la ou des phases subséquentes de conversion catalytique de l'oxyde de carbone), de aorte à produire

  
un gaz de gazéification initial consistant essentiellement en oxyde de carbone, essentiellement sans inertes (azote).

  
Cette variante préférée consiste de plus, à effectuer la gazéification souterraine d'une façon qui soit essentiellement isothermique ou :t'une façon qui tend vers cette condition, cet effet *tant atteint par le préchauffage du comburant, à l'aide de l'échange de chaleur entre le gaz et le comburant, et éventuellement par une

  
 <EMI ID=3.1> 

  
dans le gazogène souterrain essentiellement à la température

  
 <EMI ID=4.1> 

  
rapproche le plus possible. Les avantages de ce procédé isothermique de gazéification sont exposée dans les brevets. Ils sont, en comparaison des procédés connus, ou des autres variantes du procédé qui fait l'objet de l'invention: un rendement thermochimique de la gazéification notablement plus élevé, un pouvoir calorifique plus élevé du gaz produit
(lorsque l'on fait usage J'un comburant contenant des pro-

  
 <EMI ID=5.1> 

  
d'exploitation du fait de la minimisation ou de la suppression du danger d'explosion ou de gazéification partielle

  
 <EMI ID=6.1> 

  
 <EMI ID=7.1> 

  
Flue la température laquelle le comburant est préchauffé est inférieure à la température optimum de gazéification,

  
 <EMI ID=8.1>   <EMI ID=9.1> 

  
même.si le carburant est soufflé froid, être beaucoup

  
 <EMI ID=10.1> 

  
Lee régénérateurs à inversion sont ici préférée aux récupérateurs continue, eauf si ces derniers pouvaient avantageusement être construite, en totalité ou en partie en acier réfractaire.

  
Une installation de gazéification consistera,

  
 <EMI ID=11.1> 

  
IV. PB représente la couche souterraine de combustible

  
 <EMI ID=12.1> 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
nativement de conduit de soufflage de comburant et de conduit .l'aspiration du gaz. L représente le niveau du sol. Le comburant est soufflé en 3.

  
 <EMI ID=14.1> 

  
 <EMI ID=15.1> 

  
Le gazogène souterrain est mis à feu en allumant le combustible en &#65533; ou en!, à l'ai. e d'une flamme de gaz ou d'huile, de l'air étant soufflé dans le laboratoire souterrain et les gaz brûlés étant aspiras par le conduit opposé à l'aide de l'extracteur.

  
Jusqu'à oe que les deux extrémités du gazogène souterrain aient été portées de façon permanente à la 'température d'ignition, il pourra être nécessaire de répéter - 'allumage à plusieurs inversions.

  
Afin d'accélérer la mise à feu , il pourra être utile de surchauffer les empilages des régénérateurs ainsi que le revêtement réfractaire des conduits amenant au laboratoire souterrain, oela en tendant une flamme

  
 <EMI ID=16.1> 

  
régénérateur suivant les inversions, pendant que le soufflage d'air et l'aspiration des gaz brûlée restent établis.

  
 <EMI ID=17.1> 

  
enrichissant en oxygène l'air de soufflage.

  
La teneur en oxygène dee gaz brûlés devra aller en diminuant, pendant que la teneur en gaz combustibles doit aller en augmentant, et la teneur en acide carbonique en diminuant. Le gazogène souterrain est alors en marche,

  
 <EMI ID=18.1> 

  
La teneur en oxygène du comburant est alors progressivement augmentée, simultanément avec la teneur en acide carbonique. Les températures qui pourront être contrôlées dans les conduits le plus près possible du laboratoire souterrain, monteront progressivement et le processus tendra de plus en plus vers le processus isothermique.

  
 <EMI ID=19.1> 

  
comburant tendra vers zéro. Le gaz devra alors consister essentiellement en oxyde de carbone, sauf pour une certaine proportion d'acide carbonique, et de faibles teneurs en hydrogène et en méthane dues à la carbonisation du combustible dans le sol ainsi qu'à la réaction de l'eau contenue dans le combustible.

  
 <EMI ID=20.1> 

  
tion du gaz produit et du comburant, un tampon d'acide carbonique est interposé entre les deux. Ce résultat est obtenu en coupant l'oxygène immédiatement orant jusque immédiatement après l'inversion, de façon à remplir d'aoide carbonique le conduit de soufflage jusqu'à l'entrée du gazogène souterrain, et de refouler après l'inversion dans l'autre conduit, le gaz dans le gazogène souterrain avant de souffler le comburant oxygéné. L'acide carbonique se transforme en oxyde de carbone dans le gazogène souterrain; L'acide carbonique qui rebrousse chemin dans le conduit après l'inversion peut être récupéré dans le gazomètre à acide carbonique et réutilisé. Une certaine teneur de  <EMI ID=21.1> 

  
ne peut cuire. Le moment après l'inversion où l'on recueille à nouveau le gaz est donné par le contrôle continu de la composition du gaz (contrôle par le poids spécifique, 

  
par cellule de conductivité thermique, ou autre contrôle

  
 <EMI ID=22.1> 

  
La teneur en 002 du gaz produit dépendra de plusieurs conditions dont: le degré auquel le processus réalisé aéra proche du processus isothermique; les temporatures réalisées dans le laboratoire souterrain; la relation entre le débit du soufflage et la surface interne exposée

  
du gazogène souterrain, etc.

  
Dans le cas où le gaz obtenu contiendrait une teneur appréciable en C02 qu'il ne serait pas possible de diminuer en agissant sur les conditions ci-dessus, il faudrait recourir au procédé de parachèvement couvert par le brevet principal.

  
Le gazogène de parachèvement peut être intercalé entre le gazogène souterrain et les régénérateurs, comme

  
 <EMI ID=23.1> 

  
est placé entre un système de vannes à 3 valse, Ces vannes à

  
seront, par exemple,

  
3 voies, comme les vannes d'inversion,-du type tambour rotatif vertioal,à revêtement réfractaire, à joint hydraulique.

  
Afin d'approcher davantage du; processus isother-

  
 <EMI ID=24.1> 

  
de surchauffer davantage le comburant. Le surchauffeur est alors placé entre les régénérateurs et le gazogène

  
 <EMI ID=25.1> 

  
la surchauffe peut être interne. A cet effet on brûle du  <EMI ID=26.1> 

  
brûleur utilisé à cet effet, et qui est parcouru par le courant de comburant, est placé entre les régénérateurs

  
et le gazogène souterrain. La combustion de gaz ou

  
d'huile dans le comburant résulte en la formation :'acide carbonique (et de vapeur d'eau si le combustible utilisé contient de l'hydrq&#65533;ne). Ces produite de la combustion

  
sont retransformés en oxyde de carbone (et hydrogène)

  
dans le gazogène souterrain. Toutefois, la composition

  
du comburant doit être corrigea, étant modifiée par l'effet de la combustion du combustible de surchauffe. Cette correction peut se faire, coit à l'origine, soit en amont on.

  
en aval du bruleur de surchauffe. Ce dispositif est figuré

  
 <EMI ID=27.1> 

  
interné. Un by-pass de chaque brûleur peut être prévu, mais ne doit pas être indispensable, vu que le brûleur ne doit pas représenter une capacité de chaleur très grande

  
 <EMI ID=28.1> 

  
D'ailleurs les mêmes brûleurs peuvent servir s'il est trouvé utile de surchauffer le gaz préalablement à son admission dans le gazogène de parachèvement. Dans ce cas toutefois c'est de l'oxygène qui sera Introduit dans le brûleur, l'aoide carbonique produit par la combustion d'une

  
 <EMI ID=29.1> 

  
gazogène de parachèvement.

  
 <EMI ID=30.1> 

  
sion de combustible liquide ou gazeux aux brûleurs de surchauffe interne du comburant.

  
 <EMI ID=31.1>  gaz préalablement à son admission dans le gazogène le parachèvement.

  
 <EMI ID=32.1> 

  
nécessitée par le fait d'effectuer la surchauffe interne.

  
Le brûleur de surchauffe peut être allumé, à oha ue inversion, à l'aide j'une flamme permanente de chalumeau  <EMI ID=33.1> 

  
sono de marche dans le gazogène souterrain indépendante

  
 <EMI ID=34.1> 

  
 <EMI ID=35.1> 

  
de surface et le gazogène souterrain (fig. 5).

  
Dans le prooédé tel que décrit ci-dessus, l'acide carbonique peut être remplace par la vapeur.

  
 <EMI ID=36.1> 

  
celle qui est préférée : 

  
L'installation étant conforme à celle qui est décrite

  
 <EMI ID=37.1> 

  
produire du gaz brûle essentielle..tent sans excédent d'air, ou

  
 <EMI ID=38.1>  

  
Afin d'abaisser la température initiée de combustion dans le brûleur de surchauffe interne, on peut, s'il le faut, recycler partiellement les gaz brûlés, par exemple à l'aide d'un by-pass

  
 <EMI ID=39.1> 

  
les gaz brûles chauds de mise à feu doivent en principe contenir un minimum d'oxygène. Il y a lieu de réaliser dans le brûleur, pour la mise à feu, la température la plus élevée possible, et même d'utiliser du réfractaire permettant les températures

  
 <EMI ID=40.1> 

  
décroissance de la température, par suite des déperditions, entre le brûleur et le gazogène souterrain. Afin de réduire ces déperditions au minimum, les brûleurs de surchauffe interne peuvent même être placée dans les puits ou dans la mine, mais ce n'est qu'exceptionnellement que l'on devra avoir recours à ce dispositif.

  
 <EMI ID=41.1> 

  
rain se Manifestera, d'abord par l'apparition d'oxyde de carbone dans les gaz brûlés de mise à feu, ensuite par l'augmentation du rapport 00 dans ces gaz.

VUS

  
Il ne sera généralement pas nécessaire d'avoir recours à un enrichissement en oxygène de l'air de mise à feu, tenant compte du préchauffage par échange de température avec les gaz

  
 <EMI ID=42.1> 

  
 <EMI ID=43.1> 

  
sante. Ce sera le cas avec l'huile, avec le gaz de gazéification sans inertes, etc. Dans le cas où l'on emploie comme comoustiole de mise à feu du gaz pauvre, il pourra être nécessaire, soit

  
de préchauffer ce gaz, soit d'enrichir en oxygène l'air de mise

  
à feu.

  
Dans le cas d'installations de surface comportant un ou des gazogènes de parachèvement, cet appareil peut éventuellement  être utilisé afin de produire le gaz de mise à feu. Il suffit de prévoir à cet effet le jeu de connections nécessaire. 

  
 <EMI ID=44.1> 

  
ractéristique de l'invention.

  
En effet, dans le processus en sens unique) en gazéification souterraine, le processus peut être schématisé comme

  
 <EMI ID=45.1> 

  
 <EMI ID=46.1> 

  
taine distance du point où le comburant est admis dans le gazo-

  
 <EMI ID=47.1> 

  
rant est préchauffé davantage).

  
Dans cette zone, il se forme de l'oxyde de carbone

  
le long des parois; dès qu'il cet formé, cet oxyde de carbone brûle en C02, aussi longtemps qu'il y a de l'oxygène en excédent

  
 <EMI ID=48.1> 

  
le C02 réagit, le long des parois incandescentes, pour former du

  
 <EMI ID=49.1> 

"ET

  
mesure du refroidissement du circuit. Une partie du C02 n'arrive d'ailleurs pas en contact avec les -broie et subsiste inchangé

  
 <EMI ID=50.1> 

  
 <EMI ID=51.1> 

  
 <EMI ID=52.1> 

  
de plus en plus chaudes, acquiert progressivement les caractéris- . .. tiques du gaz de gazéification à haute température; c.à.d. que

  
le U02 réagissant sur les parois combustibles incandescentes,

  
 <EMI ID=53.1>  produire, dans les circonstances favorables, un gaz à faible te-

  
 <EMI ID=54.1> 

  
quement sans 002, dont le parachèvement en surface suivant le brevet principal peut même être superflu.

  
Il est donc indispensable, afin de produire un gaz de composition convenable, de prélever le gaz à l'endroit du gazo-

  
 <EMI ID=55.1> 

  
des caractéristiques de la présente invention. 

REVENDICATIONS' 

  
 <EMI ID=56.1> 

  
surchauffer le comburant par surchauffe interne avant son admission dans le gazogène souterrain.

Claims (1)

1. 2. Dans un procédé suivant revendication 1, utiliser à l'effet de surchauffer le comburant par surchauffe interne, soit du gaz, soit de l'huile.

   3. Dans un procédé suivant revendicational et 2, assurer l'allumage du combustible utilisé pour effectuer la surchauffe interne du comburant à l'aide d'une flammepilote ou d'un dispositif électrique d'allumage, permanent ou non.

   4. Dans un procédé comme suivant revendications 1, 2, 3, comportant le chauffage préliminaire du comburant par échange de chaleur avec le gaz de gazéification, à l'aide d'échangeurs-régénérateurs d'inversion, utiliser comme brûleur-pilote assurant à chaque inversion l'allumage

   du combustible de surchauffe interne, un brûleur permanent soufflé l'air ou à 1' oxygène ou à l'air enrichi en oxygène.

   5. Procédé suivant revendications 1 à 4 dans lequel le fonctionnement du brûleur ou du dispositif éleotrique 1'allumage du combustible de surchauffe interne du comburant, ainsi que la combustion du combustible de surchauffe interne, peuvent être observés visuellement <EMI ID=57.1>

   6. Procédé suivant revendications 1 et 2, dans lequel la composition du comburant qui résulte de la surohauffe interne par combustion d'un combustible dans le comburant est corrigée préalablement à l'admission du comburant

   <EMI ID=58.1>

   soit sous forme d'air, soit sous forme d'air enrichi

   <EMI ID=59.1>

   addition ayant lieu, soit en amont, soit en aval du brQleur de surchauffe interne.

   7. Dans le procédé de production, par gazéification souterraine, de divers gaz et produits, suivant le brevet

   <EMI ID=60.1>

   ment subséquents, et dans la variante du procédé qui comporte le parachèvement du gaz en surface dans un ou dane des gazogènes de parachèvement, surchauffer le gaz de gazéification souterraine Initial inachevé

   <EMI ID=61.1>

   achèvement.

   6. Procédé comme suivant revendication 7 dans lequel le

   gaz de gazéification souterraine intial inachevé est surchauffé par surchauffe interne préalablement à son

   <EMI ID=62.1>

   9. Prooédé comme suivant revendication 8.dans lequel la

   surchauffe interne est réalisée à l'aide d'une introduction de comburant, soit d'air, d'air enrichi en oxygène, ou d'oxygène industriel.

   10. Prooédé suivant revendication 9, dans lequel l'allumage

   ou le réallumage à chaque inversion dans la variante du procédé comportant la marche avec échange-inversion, est assuré à l'aide des mêmes dispositifs que ceux qui sont revendiqu ée dans les revendications 3, 4 et 5.

   11. Procédé suivant revendication 7 ou 8 ou 9, dans lequel

   la composition du gaz de gazéification souterraine initial inachevé surchauffé est corrigée, conformément au brevet principal , préalablement à son admission dans le gazogène de parachèvement, mais tenant compte de la modification de la composition du gaz qui résulte de sa surchauffe interne, la correction ayant lien par une addition, dans la proportion nécessaire au parachèvement du gaz de celui des constituants du comburant pour lequel il y a déficience.

   <EMI ID=63.1>

   admissionade combustible ou de comburant aux brûleurs de surchauffe interne du oomburant et du gaz initial inachevé sont commandées solidairement de la manoeuvre d'inversion des éohangeure-régénérateure du comburant et du gaz parachevé ou non parachevé.

   13. Dune le procédé de gazéification souterraine couvert

   <EMI ID=64.1>

   perfectionnement subséquente, dans la variante de la phase initiale du procédé qui comporte le préchauffage

   du comburant par échange de chaleur avec le gaz à

   l'aide de régénérateurs inversion, intercaler à chaque inversion un tampon j'acide carbonique dans le circuit entre le comburant et le gaz.

   14. Procédé comme suivant revendication 13 dans lequel,

   dans la variante continue qui coeporte l'emploi d'un comburant composé d'oxygène industriel et d'acide carbonique, le tampon d'acide carbonique est réalisé par

   le fait qu'immédiatement avant chaque inversion on coupe l'oxygène jusqu'immédiatement après l'inversion de façon

   à remplir temporairement d'acide carbonique tout le circuit sauf le gazogène souterrain proprement dit.

   15. Procédé suivant les revendications précédentes dans lequel

   l'acide carbonique est remplacé par le vapeur.

   <EMI ID=65.1> <EMI ID=66.1>

   suivant revendications 16), 17) et 16), et contrôler le pro-

   <EMI ID=67.1>

   de mise à feu, essentiellement tel que décrit.

   <EMI ID=68.1>

   <EMI ID=69.1>

   gène souterrain d'acres la composition du gaz.

   <EMI ID=70.1>

   tionnant en régime essentiellement isothermiq&#65533;, par inversion périodique systématique, d'après les revendications

   <EMI ID=71.1>

   gène souterrain d'après la composition du gaz, essentiellement tel que décrit.

   23. Dans un procédé de gazéification souterraine, recueillir

   le gaz à l'endroit du circuit souterrain, où la température

   <EMI ID=72.1>

   <EMI ID=73.1>

   gazéification par inversions périodiques systématiques du circuit souterrain, et réaliser ainsi les températures les plus élevées aux deux extrémités du laboratoire souterrain élémentaire, de façon que dans chaque période d'inversion

   <EMI ID=74.1>

   gène souterrain, dans des zones où régnant les températures moyennes/les plus élevées.

   <EMI ID=75.1>

   rapprochant du processus isotherndque, foncticnnant avec inversions périodiques systématiques, de façon à réaliser, dans le laboratoire souterrain, les températures moyennes maxima aux deux extrémités du circuit souterrain, et à pro-

   <EMI ID=76.1>

   <EMI ID=77.1>

   26. Procédé continu de gazéification souterraine réalisant un

   processus de gazéification essentiellement isothericique ou se rapprochant du processus isothermi&#65533;ue, fonctionnant avec

   <EMI ID=78.1> <EMI ID=79.1>

   duire ainsi un gaz de gazéification ayant u n rapport ^

   minimum, essentiellement tel que décrit.