BE482470A - - Google Patents

Description

   <EMI ID=1.1> 
 

  
Perfectionnement au procédé de gazéification souterraine des combustibles solides, d'après

  
 <EMI ID=2.1> 

  
est décrit un procédé de gazéification souterraine et de production continua de gaz souterrain initial sans inertes, par

  
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parachèvement de la réaction souterraine dans des gazogènes de parachèvement, la conversion catalytique du gaz initial en hydrogène industriel et/ou en gaz hydrocarbures gaz"=, en hydrocarbures liquéfiables, et en hydrocarbures liquidât ; il est également fait usage, dans le procédé, d'un cycle de recyclage d'acide carbonique; le tout en différentes phases.

  
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décrit une façon pratique de réaliser la phase initiale, o.à.d. la phase gazéification souterraine proprement dite du

  
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feu et de mise en régime du gazogène souterrain. 

  
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il est décrit une variante complémentaire du processus de la mise à feu et de la mise en marche, variante supprimant toute

  
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est recueilli et progressivement enrichi jusque atteindre la composition du gaz de régime, c.à.d. d'un gaz essentiellement

  
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thermique de gazéification décrit dans les brevets antérieure, procédé qui lui-même assure un rendement thermique élevé de la gazéification, rendement qui ne peut être réalisé par un autre

  
 <EMI ID=11.1> 

  
position du gaz produit, assure une utilisation maximum du

  
 <EMI ID=12.1> 

  
ainsi que du comburant.

  
Le présent perfectionnement est relatif à une variante

  
de l'aménagement du chantier souterrain, de l'appareillage, et du mode opératoire, variante dans laquelle les appareils de préchauffage et de surchauffe du comburant utilisés en vue de la

  
 <EMI ID=13.1> 

  
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gazéification décrit dans les brevets précédents et détaillé dans le présent brevet, ainsi que les effets obtenus, sont d'autre part mieux spécifiées dans de nouvelles revendications.

  
De même, la production directe continue de produits d'anoblissement de gaz de gazéification souterraine Initial intégral essentiellement sans inertes et sans acide carbonique, par conversions catalytiques sur des catalyseurs appropriés et dans des conditions connues, et par l'application d'un cycle continu d'acide carbonique d'après lequel l'acide carbonique qui entre dans la constitution du comburant sana inertes est fourni par la ou par les conversions catalytiques subséquentes du gaz

  
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précédents, et revendiqué de façon précise. 

  
Les appareils, dispositifs et modes opératoires décrits sont toutefois applicables également au cas où les appareils

  
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disposés au fond, et d'autres au jour.

  
L'effet de cette disposition est de supprimer ou de réduire à un minimum les abaissements de température et déperditions de chaleur entre les appareils successifs, et de permettre la circulation à des températures peu élevées du comburant et du gaz entre le fond et l'appareillage installé sur le carreau; de cette façon les puits, forages et/ou galeries qui conduisent aux deux extrémités du gazogène souterrain peuvent, convenablement revêtus, être utilisés comme conduits pour le gaz comme pour le comburant, la pose de tuyauteries entre le jour et le fond n'étant alors plus nécessaire.

  
Cette façon de réaliser le chantier souterrain offre les avantages cités, mais par contre nécessite des travaux miniers plus importants que dans le cas où tous les appareils sont situés au jour, ou en partie au jour et en partie dans le puits ou dans la galerie auxquels aboutit le gazogène souterrain.

  
L'installation souterraine peut par exemple être réalisée suivant la fig. 1, où

  
a est la galerie-amorce du gazogène souterrain.

  
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du gaz et du comburant

  
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 <EMI ID=20.1>   <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
galeries ou forages qui servent d'amorces au gazogène souterrain.

  
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du gazogène, de laquelle partent les galeries ou forages-amorces a.

  
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et du régénérateur.

  
Dans ces figures, seule une des extrémités du gazogène souterrain est représentée, l'autre étant symétrique.

  
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Les régénérateurs sont aménages dans des cavités creusées dans les parois du puits ou de la galerie. Ils comportent une enveloppe réfractaire. Le niveau supérieur de l'empilage peut tire utilement situé au niveau du plancher de la veine. Le puits, convenablement revêtu, ou bien la galerie, communique avec la

  
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laquelle le comburant est admis ou le gaz est reçu. Au-dessus du niveau supérieur de l'empilage, et à travers de la paroi éventuellement coffrée et/ou revêtue du puits ou de la galerie, est placé le brûleur de mise a feu et de surchauffe interne.

  
La masse d'empilage des régénérateurs est telle qu'elle suffise non seulement pour réaliser l'échange de température avec inversion systématique à une fréquence qui serait choisie dans le but de l'échange de température seul, mais encore qu'elle  <EMI ID=28.1> 

  
l'inversion du gazogène souterrain lui-même, conformément au brevet de perfectionnement  , 

  
 <EMI ID=29.1> 

  
Si l'on effectue la mise à feu avec de l'air comme comburant, il suffit d'amener le combustible, gazeux ou liquide, au brûleur, qui est équipé d'un dispositif d'allumage à distance commandé du jour. Dans ce cas le combustible brûle dans l'air comburant. Les brûleurs aux 2 extrémités du gazogène souterrain peuvent rester allumes en permanence au cours des inversions,

  
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mité gauche du gazogène souterrain brûle dans la galerie collectrice, on dans la galerie-amorce, ou dans le forage-amorce. Le brûleur de l'extrémité droite du gazogène souterrain brûle de haut en bas dans l'empilage du régénérateur de droite et contribue à le chauffer initialement. La quantité d'air comburant doit être suffisante pour permettre la combustion du brûleur d'aval.

  
Dans la marche de droite à gauche, les flammes de deux brûleurs sont défléchies, celle de droite dans le gazogène,

  
celle de gauche dans le régénérateur.

  
Si l'on applique le système de mise à feu et de mise en régime par le comburant C02-02, comme décrit dans le brevet de perfectionnement 480131 il faut amener au brûleur le combustible et du comburant, ce dernier étant de préférence le mélange C02-02, mais en des proportions qui peuvent être différentes de celle, progressive (c.à.d. avec teneur croissante en
02) du comburant de gazéification. Il faut en effet pouvoir régler la température de flamme et donc la température du comburant préchauffé dans les régénérateurs et surchauffé par les brûleurs. 

  
Les brûleurs doivent être munis d'un dispositif d'allumage 

  
à distance. Ils doivent être combustion complète sans com-

  
 <EMI ID=31.1> 

  
A un moment donné de la mise en régime, quand la gazéification est amorcée et que le gaz contient une certaine proportion de CO, le brûleur d'amont seul reste allumé dans chaque période d'inversion, le brûleur d'aval étant éteint.

  
Au fur et à mesure de l'élévation de la température aux deux bouts du gazogène, les brûleurs sont diminués, de façon  maintenir la mime température finale de surchauffe, cette température étant limitée par la bonne tenue des réfractaires de la partie supérieure de l'enveloppe des régénérateurs.

  
Etant donné que le gaz en aval des régénérateurs aura une certaine température, du fait de la température différentielle entre les deux fluides qui aura été adoptée dans le calcul des régénérateurs, il peut être utile de refroidir ce gaz à la sortie des régénérateurs à l'aide d'une pulvérisation d'eau, par exemple jusque vers 1000. Les tuyauteries combustible

  
 <EMI ID=32.1> 

  
dans le ou forage même, de marne que les câbles et conducteurs de l'allumage électrique du brûleur et des pyromètres.

  
A noter que dans le procédé suivant les brevets cités, le contrôle des températures dans le gazogène souterrain est superflu. Seule la température au débouché des deux extrémités du gazogène souterrain importe.

  
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du procédé, de réaliser le procédé isothermique de gazéification sans recourir l'échange de température entre le gaz et

  
le comburant. On peut en effet surchauffer directement le comburant froid, par surchauffe interne ou par surchauffe indirecte.

  
Dans ce cas une quantité plus grande de combustible de surchauffe devra être consommée, et le rendement thermique du procédé est moindre. Le gaz chaud peut itre refroidi à la sortie

  
 <EMI ID=34.1> 
-"yens connus, par exemple par pulvérisation d'eau, ou par lavage par de l'eau, ou par refroidissement indirect par d'eau, ou dana une chaudière de vaporisation.

  
Si toutefois le gaz est amené au jour par les puits ou forages,qui dans ce cas doivent être revêtus, les appareils de

  
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à comburant de surchauffe, devront être protégés contre le gaz chaud par une enveloppe a circulation d'eau.

  
Si l'on marche en sens unique sans inversion, cette précaution n'est pas nécessaire.

  
Si le gaz est amené au jour par des tuyauteries revêtues, les appareils ne doivent pas être protégés.

  
Le processus isothermique décrit présente encore l'avantage de permettre de régler la température dans le gazogène souterrain <EMI ID=36.1>  age thermique, soit contrôle, de façon à éviter non seulement

  
 <EMI ID=37.1> 

  
section de passage du comburant-gaz par affaissement du toit par fluage. Pour cela il suffit en effet de surchauffer le comburant. la 

  
de-composition donnant la réaction globale Isothermique, à la

  
 <EMI ID=38.1>  

REVENDICATIONS.

  
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souterraine, consistant à effectuer la gazéification à l'aide d'un comburant qui est amené, préalablement a son

  
 <EMI ID=40.1> 

  
optimum pratique de gazéification; cette température opti-

  
 <EMI ID=41.1> 

  
qui soit compatible avec la borne tenue des matériaux réfractaires qui entrent dans la construction des appareils,

  
 <EMI ID=42.1> 

  
des matériaux minéraux dont sont faits le toit et le pavement de la veine de charbon, cette température maximum pratique

  
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quelle les vitesses de réac tion sont suffisamment élevées pour qu'aux débits réalisés la composition du gaz approche de la composition d'équilibre aux hautes températures; la composition du comburant étant d'autre part telle que la réaction globale de gazéification ne cause en régime normal essentiellement ni élévation ni abaissement de la température optimum pratique; cet effet étant atteint en proportionnant les constituants de telle sorte que les réactions exothermiques de certains constituants tels que l'oxygène soient neutralisées thermiquement par les réactions endothermiques dues d'autres constituants tels que l'acide carbonique et la vapeur;

  
2.- Perfectionnement au procédé isothermique de gazéification

  
souterraine dans lequel, le comburant étant surchauffé

Claims (1)

1. comme suivant la revendication 1), la composition du comburent est rigide de façon que, tenant compte des déperditions de chaleur par conduction souterraine, ainsi que <EMI ID=44.1>

   inertes et/on de charbon a chauffer, le bilan thermique soit tel qu'il n'y ait dans le gazogène souterrain ni élection ni abaissement essentiel de température par rapport à la température de surchauffe du comburant, c.a.d., suivant reven-

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   fication.

   3.- Perfectionnement au procédé isothermique de gazéification souterraine produisant du gaz d'une composition qui se rapproche de

   la composition d'équilibre haute température, c.à.d. du gaz à faible teneur en acide carbonique, ou pratiquement sans acide carbonique, grâce au fait de prélever le gaz dans la zone extrême d'un circuit souterrain de gazéification, zone dans laquelle une température d'incandescence est maintenue, l'aide d'inversion systématique du sens de circulation et de la surchauffe à température d'incandescence du comburant.

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   burant, au proportionnement des constituants du comburant, et

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   de température qui se produit dans chaque période d'inversion, dans la partie antérieure du gazogène souterrain à cause de

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   burant non encore utilisé, est compensée, dans la période d'inversion suivante, par l'abaissement de température qui se produit dans la partie postérieure du circuit souterrain par la ré-

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   bustion comburant-gaz qui a eu lieu de la partie antérieure du circuit souterrain, la température moyenne dans tout le développement du gazogène souterrain quand le gazogène est en régime, ou dans les sections extrêmes quand le gazogène n'est pas encore en régime, restant ainsi constante; la section intermédiaire étant dans le second cas encore en période d'élévation progressive de température.

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   5.- Procédé isothermique de gazéification ^dans lequel les brûleurs de

   surchauffe incandescente du comburant sont alimentés à l'aide d'une partie du gaz produit par le système.

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   le comburant est surchauffé par surchauffe interne,ou externe,

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   préalable par échange de température entre le gaz et le comburant.

   7.- Dans un procédé de gazéification souterraine utilisant le processus isothermique de gazéification conformément aux revendications 1 à 3 et 10 et essentiellement tel que décrit, assurer le maintien d'une section de passage du comburant et du gaz dans le gazogène souterrain en maintenant la température iso-

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   mique sous charge du toit de la veine soit maintenu dans des limites inoffensives, mais tel que les réactions de gazéifies-

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   de vitesse d'équilibre chimique.

   8.- Perfectionnement au procédé de production continue directe

   par gazéification souterraine, de gaz intégral essentiellement sans Inertes, c.à.d. sans azote, et pratiquement sans acide carbonique, par l'emploi d'un comburant essentiellement sans azote, constitué d'oxygène industriel et d'acide carbonique

   <EMI ID=55.1>

   et/ou de vapeur, l'application d'un processus isothermique de gazéification inversions systématiques décrit et reven-

   <EMI ID=56.1>

   9.- Procédé de production d'hydrogène industriel, d'hydrocarbures

   gazeux,et d'hydrocarbures et produits de condensation synthé-

   <EMI ID=57.1>

   tiques sur des catalyseurs appropriés le gaz intégral essentiellement sans azote et sans acide carbonique obtenu par gazéifi-

   <EMI ID=58.1>

   comburant de l'oxygène industriel et de l'acide carbonique produits simultanément dans la ou dans les conversions catalytiques du gaz intégral initial, un cycle continu d'acide carbonique étant ainsi utilisé. 10.- Perfectionnement au procédé de gazéification souterraine de

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   <EMI ID=60.1>

   vant les brevets, sont placée dans le fond, au débonché des deux extrémités du gazogène souterrain.

   11.- Procédé suivant revendication 10, dans lequel on utilise

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   en exploitation normale, des brûleurs alimentés en comburant Indépendamment du comburant servant 1 la gazéification, le comburant des brûleurs étant d'une composition réglable et

   <EMI ID=62.1>

   12.- Procédé suivant revendications 10 et 11, dans lequel on

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   dustriel.

   13.- Procédé suivant les revendications précédentes, dana lequel

   l'allumage des brûleurs de surchauffe se fait par commande

   <EMI ID=64.1>

   <EMI ID=65.1>

   tuellement en exploitation normale, du gazogène souterrain, la température de surchauffe du comburant est réglée en réglant, du jour, le débit des brûleurs de surchauffe.

   <EMI ID=66.1>

   pareils échangeurs de chaleur, surchauffeurs, d'inversion, ainsi que leurs appareils de manoeuvre, de contrôle, d'allumage, etc. sont placés au jour, ou certains dans -le fond et

   d'autres au Jour.