Brevet FR2359891A1 — publié le 19780224

La présente invention concerne un procédé continu pour produire un courant gazeux riche en CO par oxydation partielle d'un combustible carboné. De façon plus spécifique, la présente invention concerne la production d'un gaz de synthèse par oxydation partielle non catalytique en commençant avec du C02 liquide, un combustible carboné solide par exemple du charbon broyé, et de l'oxygène libre contenant du gaz par exemple de l'air, ou de l'oxygène substantiellement pur. Les embargos sur le pétrole et les pénuries déjà existantes ont conduit à une crise de l'énergie- dans ce pays. Pour subvenir à la demande croissante en énergie, l'exploration et le développement des ressources classiques du pétrole ont été multipliées. Cependant, ies solutions à long terme exigent que soient développées et utilisées au maximum d'autres ressources d'énergie.Le charbon est la matière première la plus prometteuse aux U.S.A. pour la production de gaz naturel synthétique (SNG) et du gaz de synthèse c' est-à-dire des mélanges de CO+E2. En 1970 aux U.S.A. les réner- ves de charbon récupérables estimées avec une récupération de 50 % étaient d'environ70,67.109 de tonnes . Comparativement en 1974 aux U.S.A., les réserves prouvées de pétrole se montaient aux alentours de 55 634.109 de litres. On utilise généralement H20 comme modérateur de température dans l'oxydation partielle de combustibles hydrocarbonés pour produire du gaz de synthèse. Cependant, des problèmes avec l'eau comme modérateur de température peuvent se produire avec des combustibles carbonés solides lorsque les solides solubles dans l'eau se séparent et précipitent sur les surfaces de chauffage du système. De plus, la chaleur élevée de vaporisation de l'eau réduit l'efficacité thermique. Dans le brevet US 3 70B 108 on suggère d'utiliser des gaz inertes comprenant du C02 pour contrôler la chaleur libérée par la combustion du pétrole. Rien dans l'Art antérieur n'a déjà été fait ou suggéré selon le principe de la présente invention dans laquelle le gaz carbonique liquide est mélangé à un combustible carboné solide par exemple du charbon broyé pour produire un coulis pouvant être aspiré et introduit dans un générateur à gaz non catalytique à écoulement libre, où la réaction a lieu par oxydation partielle pour produire un gaz de synthèse riche en CO ou un gaz combustible. La présente invention concerne un procédé continu pour produire un courant gazeux comprenant principalement des gaz choisis dans le groupe : CO, C02, H2, H20, CH4, H2S, COS, N2, Ar et des mélanges de ceux-ci = mélange de C02 liquide et de particules solides de combustible carboné dans une zone de mélange pour produire un coulis pouvant être aspiré et substantiellement sans eau; l'introduction du dit coulis à une température variant de -69 à 12000P et de l'oxygène libre contenant du gaz dans la zone de réaction d'un générateur à gaz non-catalytique à écoulement libre; la réaction du dit combustible carboné et de l'oxygène libre contenant du gaz par oxydation partielle dans la dite zone réactionnelle à une température autogène se situant entre 649 et 16490C environ et sous une pression variant de 2,06 à 303 bars absolus environ. Le C02 dans le gaz du produit peut être récupéré, liquéfié et recyclé dans la zone de mélange comme agent liquide de liaison. Le C02 sert aussi comme modérateur de température dans la zone réactionnelle. La présente invention concerne un procédé continu amélioré d'oxydation partielle pour produire des mélanges de gaz contenant par exemple H2 et CO en commençant avec des coulis de C02 liquide et des particules solides de combustible carboné. Voici les-avantages que l'on gagne à utiliser un courant riche en C02 liquide comme milieu de transport du combustible solide carboné et comme modérateur de température à la place de l'R20 dans la production de gaz de synthèse par oxydation partielle : (1) stabilité assurée et alimentation contrlable de soufre Relevé au prix de revient comparativement bas contenant les produits d'alimentation en combustible solide; (2) utilisation réduite de chaleur dans le générateur à ga; avec en conséquence des besoins en oxygène inférieure et la production plus élevée de gaz produit par unité d'alimentation; (3) élimination de l'encrassement de l'échangeur de température qui résulte de la vaporisation d'un coulis charbon-eau à l'extérieur du brûleur; (4) élimination de rendement excessif et du risque de dégradation de la température de la chaleur récupérable quand on utilise une chaudière de récupération pour récupérer la chaleur produite à partir du gaz de synthèse ce qui permet une plus grande efficacité de récupération thermique; (5) réduction du carbone selon la réaction C + C02 > 2 CO; (6) production d'un gaz de synthèse sans soufre ayant une teneur élevée en CO, et (7) du fait de sa capacité thermique, le besoin de chaleur est moindre pour élever le C 2 à la température adéquate. Les combustibles carbonés solides sont de préférence broyés à la taille de particules de sorte que 100 % des matériaux passent dans un tamis de type standard ASTM E.11.70 de 425 yUm (Al- ternative NO 40) et 80 % au moins passent dans un tamis de type standard ASTM E.11.70 de 75 sur (Alternative NQ 200) - (1000 gm 1 mm). Le combustible carboné solide broyé est ensuite introduit dans une trémie de stockage à température ambiante et sous pression atmosphérique. Le terme combustible carboné solide, comme on l'utilise ici pour décrire les matières premières solides carbonées et hydrocarbonées appropriées, est destiné à inclure différentes matieres et mélanges de celles-ci choisis dans le groupe comprenant les charbon, coke de charbon, charbon de bois, coke de pétrole, suie sous forme de particules, huile de schiste, goudron, poix. On peut utiliser tous les types de charbon comprenant l'anthracite, les bitumineux et la lignite. Le carbone particulaire peut être celui qui est obtenu comme sous-produit du procédé d'oxydation partielle, ou celui qui est obtenu en brillant des combustibles fossiles.Le terme combustible carboné solide comprend aussi par définition des matières organiques semi-solides telles que l'asphalte, le caoutchouc et des matériaux caoutchouteux comprenant des bandages en caoutchouc pour automobiles qui peuvent être broyés ou pulvérisés à une taille particulaire. On peut utiliser n'importe quel système approprié de broyage pour réduire les combustibles carbonés solides ou des mélanges de ceux-ci à une taille adéquate. La teneur en humidité des combustibles carbonés solides particulaires se situe entre O et 2 % en poids environ et de préférence entre 0 et 1 %. Il est parfois nécessaire dans certains cas de faire un pré-séchage pour atteindre ces niveaux. Grâce à un système de fermeture qui maintient la pression du système, les combustibles carbonés solides particulaires sont introduits des façon continue dans une cuve à coulis grâce à un courant continu riche en C02 liquide et sans eau. Le rapport en poids du C02 sur le combustible carboné solide dans le courant d'alimentation se situe entre 0,6 et 2 environ, et de préférence entre -0,9 et 1,1 environ. I1 est courant d'exprimer les rapports de cette manière. On peut aussi les exprimer comme suit : 0,272 à 0,907 kg de C02 liquide sont présents dans le courant d'alimentation en coulis pour chaque 0,453 kg de combustible carboné solide.Les cou lis que l'on peut aspirer sont obtenus en mélangeant les matériaux dans la dite cuve à coulis à une température située au-dessus de la température du C02 c'est-à-dire au-dessus de -57C, jusqu'à une température de 26,70C environ et de préférence à une température située entre 0 et 4,40C environ. La pression dans la zone de mélange se situe au-dessus de la pression du C02 c'est-à-dire au-dessus de 5,18 voire 5,24 bars absolus, jusqu'à une pression de 310 bars absolus environ, par exemple entre 5,24 et 66,87 bars absolus et de préférence entre 31 et 103,42 bars absolus et plus avantageusement entre 17,23 et 51,71 bars absolus. Pour éviter que fl2O ne précipite sous forme de glace, la température du coulis est de préférence maintenue au- dessus de OOC. Les quantités solides dans le coulis que l'on peut aspirer se situent entre 40 et 60 % en poids environ, et de préférence entre 50 et 60 % en poids environ. La viscosité apparente du coulis que l'on peut aspirer se situe entre 50 et 1000 centipoises environ, et de préférence entre 100 et 500 centipoises environ. Le courant d'alimentation en combustible carboné riche en C02 solide réagit avec un courant d'oxygène libre contenant du gaz dans la zone réactionnelle d'un générateur de gaz de synthèse non-catalytique à écoulement libre. L'alimentation en combustible carboné riche en C02 solide peut être amenée dans la zone réactionnelle du générateur à gaz de préférence grâce à l'anneau d'un brûleur de type annulaire à une température variant au-dessus de -57 à 6490C environ.Ainsi, un courant d'alimentation en combustible carboné liquide riche en C02 peut être aspiré dans le générateur à gaz en phase liquide à une température variant au-dessus de -57 à 26,70C environ, et sous une pression se situant au-dessus de 5,24 à 310 bars absolus, environ, ou il peut être de préférence préchauffé pour produire une dispersion à phase dense gaz-liquide de combustible carboné solide dans du C02 gazeux à une température comprise entre 37,8.et 4820C environ et sous une pression variant au-dessus de 5,24 à 310 bars absolus environ. En même temps, un courant d'oxygène libre contenant du gaz est introduit dans la zone réactionnelle du générateur à gaz grâce à un passage libre danseie brûleur, et de préférence à travers le passage central à une température comprise entre 26,7 et 2600C environ, de préférence entre 93,3 et 1490C environ et sous une pression variant au-dessus de 5,24 à 172 bars absolus, de préférence entre 13,79 et 103,42 bars absolus environ. Selon un mode de réalisation de l'invention une quantité relativement minime d'eau est introduite à une température variant de 10 à 5380C environ, dans la zone réactionnelle du générateur à gaz. La quantité d'H20 est inférieure à0,2 partiesXpoids d'eau/ poids de combustible et est inférieure à celle utilisée dans l'Art antérieur. De préférence le rapport de poids est de 0,01 à 0,15 parties par poids d'H20/par poids de combustible carboné. L'H20 peut etre sous forme de vapeur ou d'eau liquide. Le fait d'inclure 1'H,O dans l'oxygène libre contenant le gaz peut augmenter la résistance de 11 embout du bradeur. Le terme oxygène libre contenant du gaz, employé ici est destiné à comprendre l'air, de l'air enrichi d'oxygène, c'est-à-dire, plus grand que 21 % en mole d'oxygène, et de l'oxygène substantiellement pur, c'est-à-dire plus grand que 95 % en mole d'oxygène, (le reste comprenant N2 et des gaz rares). Dans un mode de réalisation du procédé comme le montre dans le schéma pour cette spécification, l'extrémité de décharge d'un brûleur de type annulaire est insérée dans la zone réactionnelle d'un générateur compact réfractaire de gaz de synthèse non catalytique à écoulement libre. L'extrémité de décharge du brûleur annulaire comprend un conduit disposé axialement au centre à travers lequel passe un courant d'oxygène libre contenant le gaz et qui est entouré par un passage annulaire à travers lequel peut passer le mélange ou dispersion combustible solide-C02. Près de l'embout du brûleur le passage annulaire converge vers l'intérieur en formant un cône droit creux. Le courant d'alimentation en combustible solide-C02 est de ce fait accéléré et se propulse hors du brûleur comme un courant conique à vitesse élevée.Lorsque le courant à vitesse élevée du gaz oxydant -passant dans le passage central heurte le courant à vitesse relativement basse du mélange d'alimentation ou dispersion les particules du combustible carboné solide se frappent l'une l'autre et se fragmentent encore plus. La vitesse de décharge du mélange d'alimentation ou dispersion combustible solide-C02 à partir du brûleur peut se situer aux alentours de 1,52 à 152,4 mètres par seconde et de préférence entre 1,52 et 15,24 m/sec., et avantageusement entre 30,48 et 304 m/sec au sommet du brûleur.La vitesse de décharge de l'oxygène libre contenant le gaz se situe entre 33,52 m/sec et la vitesse du son à l'embout du bruleur, et de préférence entre 60,96 et 182,88 */sec. De façon plus appropriée, la différence relative de vitesse entre les deux courants ci-dessus qui se propulsent en même temps du brûleur doit être au moins de 30,48 m/sec. En outre l'alimentation dans le brûleur peut être renversée. Dans un tel cas, le mélange d'alimentation ou dispersion combustible carboné C02 passe dans le passage central tandis que l'oxygène libre contenant le gaz passe dans le passage annulaire. Les proportions relatives de combustible carboné solide, C02 et oxygène libre dans la zone réactionnelle du générateur à gaz sont telles qu'elles assurent une température autogène dans la zone de génération du gaz variant de 649 à 16490C et de préférence entre 927 et 16490C, et qu'elles produisent une phase particulaire carbone-cendres contenant de 0,1 à 20 % en poids environ du carbone organique dans le courant d'alimentation, et de préférence entre 1 et 4 % en poids environ.La phase particulaire est entrainée dans le courant gazeux effluent qui quitte la zone réactionnelle avec des scories non-cbmbustibles. Les autres conditions opératoires dans le générateur à gaz comprennent : pression variant de 2,06 à 303 bars absolus et de préférence entre 31,02 et 103,42 bars absolus; le rapport atomes d'oxygène libre plus atomes d'oxygène combiné de façon organique dans le combustible carboné solide/atome de carbone dans le combustible carboné solide (rapport atomique O/C) peut se situer entre 0,7 et 1,6; de façon plus spécifique avec une alimentation en oxygène substantiellement pur dans la zone réactionnelle le dit rapport atomique O/C peut se situer entre 0,7 et 1,5 et de préférence entre 0,8 et 1,2, avec une alimentation en air dans la zone réactionnelle le rapport serait de 0,8 à 1,6 et de préférence entre 0,9 et 1,4; le rapport en poids du C02 sur le combustible carboné solide est de 0,5 à 2,0 et de préférence entre 0,7 et 1,0; et le temps dans la zone réactionnelle se situe entre 1 et 10 secondes, de préférence entre 2 et 8 sec. Avec une alimentation en oxygène substantiellement pur dans le générateur à gaz, la composition du gaz effluent dans le générateur à gaz en % molaire peut être comme suit : H2 de 5 à 25, CO de 40 à 75, C02 de 5 à 25, CH4 de 0,01 à 3, H2S + COS de 0 à 5, N2 O à 5, et Ar O à 1,5. Avec une alimentation en air dans le générateur à gaz, la composition du gaz effluent du générateur en 0A molaire peut être comme suit : H2 2 à 20, CO 15 à 35, C02 5 à 25, CH4 0 à 2, H2S + COS O à 3, N2 45 à 70, r 0,1 à 1,5. Le courant gazeux chaud effluent de la zone réactionnelle du générateur de gaz de synthèse est rapidement refroidi en-dessous de la température réactionnelle c'est-à-dire à une température variant entre 149 et 9270C. Dans un mode de réalisation de l'invention, le courant gazeux chaud effluent est refroidi au-deseous de la température réactionnelle par une pulvérisation d'eau. Par exemple, l'eau refroidissante peut contacter le courant gazeux effluent dans un bac de refroidissement ou chambre froide situé en-dessous de la zone réactionnelle du dit générateur de gaz. Un passage de communication entre la zone réactionnelle et la chambre froide à travers lequel passent les gaz chauds effluents égalise substantiellement la pression dans les deux zones. L'eau de recyclage de la zone de récupération en carbone ou dispersion eau-carbone pauvre peut être introduite à travers un anneau de pulvérisation au sommet de la zone de refroidissement. De grandes quantités de vapeur sont engendrées dans le bac de refroidissement et saturent le courant gazeux du procédé. Cela peut fournir la vapeur supplémentaire exigée pour la réaction subséquente de transi formation eau-gaz. Tous les solides sont substantiellement épurés du gaz effluent. Une dispersion carbone particulaire non transformé-cendres et l'eau de refroidissement sont de ce fait produites. Des solides résiduels dans le gaz de synthèse effluent épuré quittant la chambre de refroidissement peuvent être éliminés grâce à l'addition d'eau épurante d'un épurateur à jets ou d'un épurateur classique de Venturi, tel qu'il est décrit dans le Perry's Chemical Engineers Handbook, 4ème Edition, Mc Graw Hill Co., pages 18-55 à 56 1968. Les particules solides non combustibles telles que cendres, scories, déchets, constituants métalliques, et d'autres solides qui ne dispersent pas dans l'eau de refroidissement tombent au fond du bac de refroidissement où ils sont éliminés périodiquement grace à une trémie à fermeture. Ce résidu n'est pas sans valeur commerciale et peut être utilisé par exemple comme améliorateur des sols. Par exemple, les cendres de charbon peuvent être éliminées par l'ouverture de sortie en forme de collerette au fond du bac de refroidissement grâce au système de trémie à fermeture représenté sur le schéma. Pour chaque 45,359 kg de charbon brut broyé introduits dans le générateur r gaz, il se produit de O à 22,680 kg environ de cendres.Sur un procédé par voie sèche le résidu de cendres peut comprendre en % en poids SiO2 de 10 à 50, A1203 de 10 à 50, oxydes et sulfures de fer de O à 40, et a d'autres encore. Alternativement, le courant gazeux chaud effluent de la zone réactionnelle du générateur de gaz de synthèse peut etre partiellement refroidi à une température située entre 149 et 3430C environ par échange de température indirecte dans une chaudière de récupération. La plupart des cendres tombent du courant effluent par gravitation. Les particules solides entraînées restantes peuvent être ensuite épurées du gaz de synthèse effluent par contact et de plus par reEroidissement du courant effluent du gaz de synthèse avec l'eau de refroidissement d'un appareil de contact gaz-liquide, par exemple, une colonne d'arrosage, un évaporateur à jets ou de type Venturi, un contacteur à plateaux, une colonne garnie.Pour une aescription détaillée de ces types de refroidissements grâce à une chaudière de récupération et à une colonne d'épuration, se référer au brevet U.S. 2 999 741 délivré à R.M. DILLE et autres. Lorsque de l'oxygène substantiellement pur est introduit dans le générateur à gaz, le gaz de synthèse quittant la zone de refroidissement et d'épuration peut être purifié et utilisé comme source de gaz d'alimentation pour la synthèse des hydrocarbures ou des composés organiques contenant de l'oxygène. I1 est important d'un point de vue économique pour le procédé que les particules solides par exemple du carbone particulaire et des cendres soient éliminées de l'eau de refroidissement et d'épuration pour permettre à l'eau claire résultante d'être recyclée et réutilisée pour refroidir et épurer une nouvelle fois encore le gaz de synthèse. Cela peut intervenir dans une zone de séparation liquides-solides. Dans cette zone de séparation une méthode classique peut être utilisée pour produire des courants séparés d'eau claire, de cendres et de carbone particulaire. Par exemple une dispersion carbone particulaire-cendres-eau peut être introduite dans un appareil approprié standard de sédimentation par pesanteur ou un décanteur. L'eau claire est extraite puis recyclée dans la zone de refroidissement et d'épuration du gaz de synthèse. La flottation par écumage peut être utilisée pour produire des courants séparés de cendres et un coulis épais de carbone et d'eau. Le coulis carbone-eau peut être séché pour produire du carbone particulaire solide sec contenant des cendres qui peuvent être broyées et recyclées dans la trémie d'alimentation comme une partie du combustible carbone solide. Puisque le C02 se consumme dans la zone réactionnelle, du C02 supplémentaire d'une source extérieure peut être fourni au système. De préférence, cependant, le C02 supplémentaire peut être produit dans le système tout en augmentant simultanément la teneur en hydrogène par transformation catalytique eau-gaz. Par exemple, tout ou partie du gaz de synthese épuré avec ou sans addition de H20 supplémentaire peut réagir à une température comprise entre 316 et 538QC gracie à une transformation catalytique classique eau-gaz, par exemple, 85 % en poids de Fe203 et 15 % en poids de Cr203 transformeront le CO en H2 et en C02. On peut aussi utiliser comme catalyseur de transformation le molybdate de cobalt.Les parties transformées et non transformées du courant gazeux du procédé sont ensuite combinées. Le courant gazeux du procédé est ensuite refroidi pour concenser et séparer H20. Le dioxyde de carbone et les autres constituants gazeux acides peuvent être éliminés par des procédés classiques comprenant la réfrigération ou l'absorption chimique avec du méthanol, du carbonate de potassium chaud, des solutions alkanolamines ou d'autres matières d'absorption. Par ces moyens , le courant gazeux sec du procédé peut être divisé en courants gazeux suivants a) un courant gazeux sec riche en C02 comprenant de façon substantielle du C02, de petites quantités de E2S et des impuretés de COS.La composition de ce courant en % molaire peut être de C02 90 à 100, H2S O 10 et COS O à 10; b) éventuellement, un courant d'air gazeux comprenant du C02 substantiellement pur et qui peut contenir des traces de H2S c'est-à-dire inférieures à 1-5 parties/million (ppm) d1H2S qui peuvent être déchargées en toute sécurité dans l'atmosphère sans risque de- pollution. Dans un autre mode de réalisation ce courant peut être éliminé; c) un courant gazeux sec riche en H2 comprenant des gaz du groupe H2S, COS, C02 ou leurs mélanges. Ce courant gazeux peut comprendre tout le reste de 1'H2S produit, substantiellement tout le COS produit et ce qui reste en C02. La composition de ce courant en % molaire peut être comme suit : H2S 20 à 50, COS O à 2, et le reste en dioxyde de carbone; d) un courant gazeux sec comprenant substantiellement du CO et de 1'H2. Quand l'oxygène libre contenant le gaz est de l'oxygène substantiellement pur la composition de ce courant sec en % mo laire est de : CO 50 à 70, H2 30 à 50, N2 O à 5, et A r à 1,5; et après transformation eau-gae et élimination du C02 la composition du gaz en % molaire peut donner CO 0,5 à 10, H2 90 à 98, N2 O à 5, Ar O à 1,5.Quand l'oxygène libre contenant le gaz est de l'air, la composition de ce courant sec en % molaire donne CO 15 à 40, H2 10 à 35, N2 40 à 70, et A 0,5 à 1,0; avec la transfvnmation eau-gaz et l'élimination du C02 la composition du gaz en %molaire peut être comme suit : CO 0,5 à 2, H2 35 à 60, N2 40 à 70, et Ar 0,5 à 1,0. fle courant gazeux sec riche en C02 (courant a), éventuellement mélangé au courant gazeux (b), est ensuite liquéfié. Une partie du dit courant riche en C02 liquide peut être recyclée dans le bac à coulis comme courant riche en C02 liquide sans eau, et une autre partie peut être utilisée pour pressuriser la trémie à fermeture d'alimentation. La liquéfaction du C02 peut être réalisée par n'importe quel procédé classique de réfrigération. L'autoré frigération est particulièrement avantageuse quand le courant gazeux du procédé est sous pression élevée. Le courant gazeux riche en C02 peut être liquéfié selon les étapes suivantes turbocompression, refroidissement, séparation gaz-liquide, échange de chaleur, séparation gaz-liquide, dilatation grace à une soupape de dilatation ou turbine. Le courant gazeux sec riche en H2S (courant c) peut être envoyé dans un appareil classique de type Claus où il est brûlé à l'air pour produire un sous-produit solide.à base de soufre et de l'eau. Le courant gazeux sec riche en produits (courant d) peut être utilisé comme réserve d'alimentation dans des procédés catalytiques de synthèse chimique, par exemple la synthèse d'alcools, d'aldéhydes, d'hydrocarbures etc. Quand de l'oxygène substantiellement pur est introduit dans le générateur à gaz, un courant substantiellement pur de H2 peut se produire. Cet hydrogène peut réagir avec de l'azote en présence d'un catalyseur pour former de 1'ammoniac. La présente invention sera mieux comprise en se référant au schéma qui l'accompagne et qui montre en détails le procédé décrit ci-dessus. Ce schéma est seulement illustratif et non limitatif du procédé de l'invention. En se référant au schéma, le combustible carboné solide ayant une taille particulaire de sorte que 100 % de matière passent dans un tamis de type standard ASTM E 11-70 à 425 ou (Alternative NO 40) et au moins 80 % passent dans un tamis de type sans dard ASTM E 11-70 à 75 pm (Alternative No 200) sur la ligne 1, passe dans une trémie 2 et ensuite suivant la ligne 3, la soupape 4, puis la ligne 5 dans une trémie à fermeture 6. Le gaz C02 peut être retiré de la trémie 6 pendant le cycle de remplissage suivant la ligne 7 avec une soupape 8 à deux ouvertures dont l'une est ouverte à la ligne ll et l'autre fermée à la ligne 9.Avec la soupape 5 fermée, le gaz riche en C02 sans eau est admis dans la trémie-6 par la ligne 7 gracie à l'ouverture de la soupape 8 à deux branches à la ligne 9 et grâce aussi à l'ouverture de la cuve de séparation gaz-liquide 10 tout en fermant simultanément la ligne 11. Par ce moyen la pression dans la trémie 6 est augmentée jusqu'à la pression d'alimentation voulue. Les contenus de la trémie 6 se déchargent par les lignes 15, 16 et la soupape 13 dans une cuve à coulis 17. Un liquide riche en C02 et sans eau provenant de la cuve de séparation 10 est introduit dans la cuve à coulis 17 par les lignes 20, 21 et la soupape 22. Le liquide riche en C02 et les particules du combustible carboné solide sont mélangés ensemble avec un agitateur 23.Un mélange uniforme pouvant être aspiré est produit dans la cuve à coulis 17 ayant une température comprise entre -57 et 26,70C environ et une pression située au-dessus de 5,24 à 66,87 bars absolus environ. Le coulis est rapidement introduit dans la ligne de succion de la pompe d'alimentation 24. Grâce à la pompe d'alimentation 24, le coulis combustible carboné solide-C02 liquide est aspiré par la ligne 25, éventuellement il peut passer dans-un échangeur de température 26, la ligne 27 et dans l'anneau 28 d'un brûleur de type annulaire 30. Le réchauffeur 26 est de préférence un réchauffeur tubulaire. En maintenant les intervalles relativement courts et le débit turbulent dans le réchauffeur tubulaire, on évite que se sépare la dispersion C02-combustible carboné solide. On peut éventuellement inclure dans le coulis les matières dispersantes par exemple le carbone particulaire simultanément un courant d'oxygène libre passe par la ligne 35 à travers le passage central 31 d'un bruleur 30.Eventuellement, des matériaux d'alimentation supplémentaires tels que combustibles, modérateurs de température, ou agents de flux peuvent passer à travers le bru leur 30 soit mélangés aux dits courants d'alimentation, soit séparément par l'intermédiaire d'un passage annulaire extérieur au brûleur 30 (non représenté). On peut intercaanger éventuellement les courants d'alimentation. Par exemple, le courant d'oxygène libre contenant le gaz passe par l'anneau 28 et l'autre courant réactif peut passer par le passage central 31. Le brûleur 30 est disposé axialement dans la collerette d'entrée supérieure 36 d'un générateur de gaz de synthèse 37 vertical à écoulement libre. Comme décrit précédemment, le générateur à gaz 37 est un récipient vertical en acier sous pression. I1 a une enveloppe réfractaire 38 et une zone réactionnelle interieure 39. Le gaz. effluent quittant la zone réactionnelle passe dans une zone de refroidissement où il peut être refroidi par échange de température direct ou indirect avec un réfrigérant par exemple l'eau.Pär exemple, le courant gazeux peut passer dans le passage 40 et dans l'eau contenue dans une zone de refroidissement telle qu'une cuve de refroidissement 41* Le courant gazeux peut être pulvérisé d'eau à partir de l'anneau de pulvérisation 42. Ainsi, l'eau dans la zone de refroidissement refroidit le courant gazeux effluent et épure la plupart des particules solides c'està-dire cendres et suie. Les cendres contenant de fines particules de carbone particulaire se déposent au fond de la cuve de refroidissement 41 et peuvent être périodiquement éliminés par l'embouchure 44 en forme de collerette placée et alignée axialement au fond, la ligne 45 et un système de trémie à fermeture comprenant une soupape 46, la ligne 47, la trémie 48, la ligne 49, la soupape 50 et la ligne 51. Les particules plus importantes de suie peuvent former un coulis carbone-eau qui peut être enlevé de la zone de refroidissement 41 par l'intermédiaire d'un orifice de sortie 55 en forme de collerette et de la ligne 56. Le coulis carboneeau peut être envoyé dans un système de récupération carbone (non représenté) tel qu'un décanteur où l'eau propre est séparée puis recyclée vers l'épurateur 59 par la ligne 60. L'eau propre de la préparation peut aussi être introduite par la ligne 60. Eventuellement le carbone particulaire de la zone de récupération du carbone est séché, broyé, et introduit dans la trémie 2. Un courant gazeux saturé est enlevé par l'orifice de sortie 65 en forme de collerette près du sommet de la zone de refroidissement 41 et passe par la ligne 66 dans l'épurateur 59. Le carbone particulaire restant où les solides entraînés sont épurés du courant gazeux dans 11 épurateur 59 avec l'eau de la ligne 60 et éventuellement une dispersion diluée carbone-eau de la ligne 67. Le mélange du gaz du procédé et l'eau quittant l'épurateur 59 par la ligne 68 passent dans un séparateur 69 gaz-liquide. Une première partie de la dispersion carbone-eau est enlevée au fond du séparateur 69 par la ligne 70. Ce courant peut être combiné avec le courant carbone-eau de la ligne 56 et envoyé dans la zone de récupération du carbone pour y être séparé comme il est décrit cidessus.Eventuellement, gracie à une pompe 75 une deuxième partie du courant carbone-eau peut être aspirée par les lignes 76-77, et l'orifice d'entrée 78 dans une cuve de refroidissement 41. Une troisième portion du courant carbone-eau est de préférence aspirée par la ligne 57, l'orifice d'entrée 58 en forme de collerette, et l'anneau de pulvérisation 42 dans une zone de refroidissement 41. Le gaz purifié du procédé saturé avec H20 est enlevé du sommet du séparateur 69 par la ligne 79 et passe par l'échangeur de température 80. Là il est chauffé à une température variant de 260 à 4820C environ, par échange de température indirect avec un courant gazeux qui vient de quitter un convertisseur 81 de déplacement ca catalytique à 3 stades par les lignes 82 et 83 à une température située entre 3160 et 5380C. Le réfrigérant à gaz 84 situé entre les assises d'unappareil à catalyse classique de déplacement eaugaz 85 et 86 et le réfrigérant 87 situé entre les assises d'un appareil à catalyse classique 86 et 88 contrôlent la réaction exothermique intervenant dans le convertisseur à déplacement en chauffant l'eau d'alimentation de la chaudière qui s'écoule indirectement dans les réfrigérants 84 et 87. Au moins une partie du courant gazeux préchauffé de l'échangeur de température 80 entre dans la première assise de l'appareil à catalyse par les lignes 89 et 90 au sommet du convertisseur à déplacement 81 et s'écoule en série vers le bas par les assises de l'appareil à catalyse et les réfrigérants. Eventuellement, une partie du courant gazeux de la ligne 89 peut être dérivé par les lignes 91, la soupape 92 et la ligne 93. Après refroidissement dans l'échangeur de température 80, le courant gazeux du procédé passe par la ligne 94 et le réfrigérant 95 où il est refroidi à une température située en-dessous du point de rosée pour condenser de façon substantielle toute l'H20 du courant gazeux. Le courant gazeux du procédé passe par la ligne 96 dans un séparateur 97 gaz-liquide où l'eau condensée est enlevée par la ligne 98. Ensuite le courant gazeux brut du procédé passe par la ligne 99;au fond d'une colonne de lavage gaz-acide 100 dans la zone de purification et de séparation du gaz. Les équipements suivants sont compris dans la zone de purification et de séparation du gaz : une colonne de lavage compartimentée 100 gaz-acide OA le courant gazeux du procédé est purifié avec au moins un absorbeur solvant par exemple le méthanol; des régénérateurs d'absorbants apparentés 105, 106 et 107, et diverses soupapes, pompes, rdfrigérents, échangeurs de température, et des chaudières de réchauffage.Dans la zone de purification et de séparation du gaz le courant gazeux du procédé peut être divisé en courants gazeux suivants : (a) un courant riche en C02 comprenant substantiellement du C02 et une petite quantité d' S et de COS dans la ligne 110, (b) éventuellement un courant d'air comprenant du C02 et des traces d'H2S c'est-à-dire inférieures à 1-5 ppm d1H2S.dans la ligne 111, (c) un courant gazeux riche en E2S comprenant substantiellement le reste d'H2S, substantiellement tout le COS et le reste de C02 se dégage par la ligne 183, et (d) un courant gazeux riche en produits comprenant substantiellement du CO et del'H, (lorsque l'oxygène libre contenant le gaz est de l'oxygène substantiellement pur) dans la ligne 113. Le courant (b) est facultatif et peut être éliminé. Le courant gazeux du procédé entrant par la ligne 99 dans la partie inférieure 115 d'une colonne d'épuration 100 acide-gaz est épuré avec un absorbant solvant liquide qui entre dans la colonne par la ligne 116 et est réparti par un lément à asperger 117, et aussi par un absorbant solvant liquide à partir du plateau 118. L'absorbant solvant liquide contenant la plupart de 1'H2S et du COS produits dans le procédé est éliminé du fond de la colonne 100 par la ligne 119 et refroidi à une température inférieure et sous pression par passage dans la soupape de dilatation 120. Le courant liquide passe ensuite par la ligne 121, l'échangeur de tem rature 122, et la ligne 123 dans le plateau supérieur 124 d'un régénérateur 107 d'absorbant solvant. Comme le courant liquide descend dans la colonne 107, il contact un courant absorbant solvant vaporise qui entre dans la colonne par la ligne 125 et la traverse par des orifices pratiqués dans les cloches des plateaux. L'absorbant liquide condensé substantiellement libre d'H2S, COS et C02 est éliminé par la ligne 126 au fond de la colonne 107 et aspiré grâce à une pompe 127 par les lignes 128 et 129 dans une chaudière de réchauffage 130 où il est chauffé et vaporisé. Le courant absorbant vaporisé est ensuite introduit dans la colonne 107, comme il est décrit plus haut. L'absorbant solvant liquide régénéré est recyclé dans une colonne d'épuration 100 acide-gaz par la ligne 128, la ligne 180, l'échangeur de température 122, la ligne 181, le réfrigérant 182 et la ligne 116. Un courant gazeux riche en H2S contenant des gaz du groupe COS, C02 et leurs mélanges quitte la partie supérieure du régénérateur 107 par la ligne 183 et peut être envoyé dans un élément de type Claus pour y produire du soufre solide de sous-produit. L'absorbant solvant liquide sur le plateau intermédiaire 131 de la colonne 100 contient du-C02 et un peu d'H2S et de COS. Pour éviter l'établissement de ces gaz-acides dans le système, cet absorbant solvant liquide peut être retiré par la ligne 140 et régénéré dans le régénérateur d'absorbant 105 de façon semblable à celle décrite plus haut pour l'absorbant solvant liquide retiré au fond de la colonne 100 par la ligne 119. Le courant gazeux comprenant le C02, H2S et COS quitte le régénérateur d'absorbant 105 par la ligne 111. L'absorbant solvant liquide régénéré est recyclé dans la colonne' 100 et entre par la ligne 141 près du sommet. L'absorbant solvant liquide sur le plateau 118 de la colonne 100 est riche en C02 et contient une quantité minime de H2S. Cet absorbant solvant liquide est retiré par la ligne 142 et régénéré dans le régénérateur d'absorbant 106 de façon semblable à celle décrite plus haut pour l'absorbant solvant liquide retiré au fond de la colonne 100 par la ligne 119. L'absorbant solvant liquide régénéré est recyclé dans la colonne 100 et entre par la ligne 143. Le courant gazeux riche en C02 qui quitte par la ligne 110 le sommet du régénérateur d'absorbant 106, éventuellement en mélange avec le mélange gazeux 111, est refroidi dans un réfrigérant 144 et introduit dans un compresseur 145 par les lignes 146 et 147. Ce courant gazeux est comprimé dans le compresseur 145 actionné par un moteur 148. Le gaz compressé de la ligne 149 est refroidi en-dessous de la température de liquéfaction dans un réfrigérant 150 et passe par la ligne 151, l'échangeur de température 152, la ligne 153, ia soupape de dilatation 154, et la ligne 155 dans une cuve de séparation gaz-liquide 156. La soupape de dilatation 154 peut être une turbine de dilatation. Le CC2 liquide est retiré par la ligne 157 par une pompe 158 et passe par la ligne 159 dans une cuve de séparation gaz-liquide 10. Le liquide riche en CO2 sans eau est retiré par la ligne 20 au fond de la cuve de séparation 10 et comme il a déjà été décrit passe dans une cuve à coulis 17 comme milieu de liaison.Le gaz C02 quittant le sommet -de la cuve de séparation 156 est recyclé par la ligne 165, l'échangeur de température 152, et les lignes 166, 167 et 147 dans le compresseur 145. Eventuellement, un courant gazeux comparable riche en C02 sec d'une source-externe comprenant au moins 50 % en mole de C02 peut être introduit dans le système par les lignes 168-169 et la soupape 170 à la place de tout ou partie du courant gazeux riche en C02 de la ligne 146. Dans un mode de réalisation préféré du procédé, la pression à tous les niveaux, du procédé en commençant par l'étape de mélange du Co2 liquide et du combustible carboné solide-dans la cuve à coulis 17 est substantiellement identique sauf les chutes courantes observées pendant les intervalles et dans l'équipement. Cela présente un grand avantage économique puisque les compresseurs à gaz très chers ne sont pas nécessaires dans le procédé. EXEMPLES Les exemples suivants illustrent des modes de réalisation préférés du procédé selon l'invention. Ils sont simplement illustratifs mais ne sont pas limitatifs. Le procédé est continu et les vitesses d'écoulement sont spécifiées sur une base horaire pour tous les courants. EXEMPLE I 11 T,828 de charbon bitumineux sec broyé sous forme de particules de sorte que 100 % de matière passent dans un tamis de type ASTM E 11-70 de 425 (Alternative NO 40) et au moins 80 % passent dans un tamis de type ASTM E 11-70 de 75,,'m (Alternative NO 200) sont introduites dans une cuve & mélange pressurisée par une trémie à fermeture La dernière analyse du charbon en % en poids est de : C 72,75, H 5,24, N 1,64, S 3,35, et 0 7,65.La teneur en cendres est de 9,37 % en poids. 25 765 livres d'un mélange pâteux liquide riche en C02 et substantiellement sans eau produit de préférence par la suite dans le procédé comme décrit dans l'exemple Il et comprenant en % molaire C02 95,8 et H2S 4,2 à une température de OOC sont introduites dans la cuve à mélange pateux et mélangées avec le charbon broyé. Un coulis pouvant être aspiré de C02 liquide et de charbon broyé est de ce fait produit à une température de 320F environ et sous une pression de 34,47 bars absolus. La teneur en solides du coulis est de 50 % en poids. Le coulis est aspiré à travers un réchauffeur où sa températu- re est augmentée jusqu' 37,80C et une dispersion d'alimenta tionliquide-gaz à phase dense de C02 et de particules de charbon et de suie est produite. Un courant réactif comprenant la dite dispersion passe ensuite dans une zone réactionnelle d'un générateur à gaz par l'anneau d'un brûleur de type annulaire qui est monté de façon axiale dans l'entrée supérieure en forme de collevrette. Le générateur à gaz est un récipient réfractaire libre sous pression et sans catalyseur commercial. Le réactif combustible carboné solide peut naturellement contenir comme impuretés des éléments qui peuvent aussi avoir un effet catalytique.Un générateur à gaz typique ayant une chambre de réaction dans la partie supérieure, une chambre de refroidissement dans la partie inférieure, et un passage axial à travers lequel le gaz effluent de la chambre à réaction peut passer dans l'eau de la chambre de refroidissement, est représenté sur le schéma. En même temps, un courant réactif d'oxygène substantiellement pur c'est-à-dire contenant 99,5 % en mole d'O2, passe par le passage central du brù- leur. Les courants réactifs se heurtent et se mélangent l'un à l'autre dans la zone réactionnelle produisant une dispersion uniforme d'oxygène, de particules de charbon, et de CO. Dans la zone réactionnelle, le rapport atomique de 1' oxygène dans l'oxygène substantiellement pur plus l'oxygène organique dans le charbon sur le carbone dans le charbon est de 0,9 environ, le rapport en poids du C02 sur le charbon dans le courant d'alimentation est environ de 1; la température est de 14270C environ; et la pression de 41,36 bars absolus environ. Les particules de charbon réagissent avec l'oxygène par oxydation partielle et avec le CO2. Le CO2 sert comme véhicule pour les particules de charbon et comme modérateur de température. Le gaz effluent richp en CO de la zone réactionnelle est refroidi et purifié dans une zone de refroidissement en passant par un pulvérisateur d'eau. Il est ensuite refroidi dans l'eau de refroidissement de la chambre froide inférieure du générateur à gaz. La pulvérisation d'étau et l'action d'épuration qui interviennent lorsque le gaz effluent passe par la zone de refroidissement épurent la plupart des cendres et des suies du carbone particulaire. Une dispersion à 2 % en poids carbone-cendre-eau est retirée au fond de la cuve, de refroidissement et envoyée dans la zone de séparation. L'eau claire est séparée et utilisée pour une épuration supplémentaire du gaz. Environ 226 kg de suie de carbone particulaire et de cendres relativement basses sont récupérées et séchées par des moyens classiques. Eventuellement cette suie et ces cendres séchées peuvent être mélangées avec le charbon broyé séché et frais dans la cuve à coulis; ou elles peuvent être mélangées au système de broyage.Environ 601 kg de cendres ayant la composition en % en poids suivante sont éliminées périodiquement au fond de la zone de refroidissement par un système de trémie à fermeture cendres 82, C 16,8, H 0,2, S 1,0. Le courant gazeux du procédé quittant la zone de refroidissement est saturé avec de la vapeur à une température de 2180C environ sous une pression de 41,36 bars absolus. Environ 1000 ppm de suie sont enlevées de ce courant gazeux par évaporation avec l'eau d'un épurateur à orifices classiques. Par le procédé ci-dessus environ.28.316,800 m3 de courant gazeux sec riche en CO sont produits contenant environ 39.643,520 m3 de vapeur ayant la composition en % molaire suivante : CO 67,46, H2 16,30, C02 13,03, CH4 0,50, H2S 1,65, COS 0,34, A 0,14 et N2 0,58. EXEMPLE Il Dans cet exemple seront décrites les étapes supplémentaires pour produire un courant liquide descendant riche en C02 à partir du procédé décrit dans l'exemple I et recycler le dit courant liquide riche en C02 en arrière vers la dite cuve à coulis conne milieu de liaison écrit dans l'exemple I. 56.486,352 m3 de vapeur saturée sous forme d'un produit gazeux riche en CO de l'exemple I sont chauffés à 2880C par échange de température indirect avec le gaz effluent quittant un convertisseur classique de transformation eau-gaz garni d'un catalyseur de transformation : le CoMo. Le gaz d'alimentation chauffé passe en série par trois assises du dit catalyseur de déplacement eau-gaz. Des moyens de refroidissement sont prevus après la première et la deuxième assise pour contrôler la température. Les vitesses dans l'espace varient aux alentours de 8 000 volumes standard de gaz par volume de cataly seux par heure (V/V/hr) dans la première assise jusqu'à 2000 V/V/hr dans la deuxième assise. La température de sortie du courant gazeux du procédé est de 3290C environ Par deux étapes de changement de température, la première avec le gaz d'alimentation entrant dans le convertisseur à gaz et la seconde avec l'eau refroidissante, le courant gazeux du procédé est réduit à une tem pérature située en-dessous du point de rosée c'est-à-dire 65,6 C. Après élimination de l'eau, le courant gazeux du procédé a & composition suivante en % molaire : CO 4,48, H2 47,77, C02 45,75, CH4 0,31, H2S 1,21, COS 0,02, Ar 0,10, et N2 0,36. Le courant gazeux du procédé est ensuite traité dans une colonne d'épuration et de fractionnement acide-gaz avec un solvant le méthanol et est séparé en courants suivants sans eau : (a) 23899,379 m3 d'un courant gazeux comprenant en % molaire H2 90,2, CO 8,4, N2 T A 0,85, et CH4 0,58, (b) 6342,963 m3 d'un r courant gazeux de recyclage riche en C02 comprenant en % molaire CO 95,8 et H2S 4,2; (c) 14 098,934 m3 d'un courant gazeux riche en C02 comprenant en Z0 molaire : C02 99,77, CO 0,08 et H2 0,15; et (d) un courant gazeux riche en E2S comprenant en % molaire H2S 35,14, C02 63,51 et COS 1,35. Le courant (b) est comprimé et refroidi pour produire le milieu de liaison liquide riche en C02 qui est introduit dans la cuve à coulis comme déjà décrit et le C02 gazeux destiné à pressuriser la trémie à fermeture. Le courant (d) est envoye dans un appareil de Klaus pour récupérer le soufre. Le procédé de l'invention a été décrit de façon générale et à l'aide d'exemples illustratifs mais non limitatifs. L'homme de l'Art pourra y apporter diverses modifications sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. ,Vm ICATIONS 1 - Procédé pour produire un courant de gaz principalement comprenant un ou plusieurs gaz CO, C02, E2 et K20 et éventuellement un ou plusieurs CH4, K2S, COS, N2 et Ar, caractérisé par 1) le mélange du C02 liquide et des particules solides de combustible carboné dans une zone de mélange pour produire un coulis pouvant etre aspiré et substantiellement sans eau; 2) l'introduction du coulis à une température de -56 à 6490C et sous une pression de 5,24 à 310 bars absolus et d'oxygène libre contenant le gaz à une température de 27 à 2600C et sous une pression de 5,24 à 310 bars absolus dans la zone de réaction d'un générateur à gaz non catalytique à écoulement libre; et 3) l'oxydation partielle du combustible carboné avec l'oxygè- ne libre contenant le gaz dans la zone de réaction à une température autogène de 648 à 16500C et sous une pression de 21,1 à 393 bars absolus. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait ,que le rapport en poids du C02 sur le combustible carboné de 1'é tape 1) est compris entre 0,6 et 2,0. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la température dans la zone de mélange de llétape 1) varie entre -56 et 270C et la pression est comprise entre la pression du dioxyde de carbone et 66,87 bars absolus. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'oxygène libre contenant le gaz dans l'étape 2) est l'air, de l'air enrichi d'oxygène contenant au moins 22 % en moles de 2' ou de l'oxygène substantiellement pur contenant au moins 97 % en moles d'o2. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'eau est introduite à une température de 10 à 5380C dans la zone réactionnelle de l'étape 2) en une quantité telle pour donner un support en poids d'suc sur le combustible carboné de 0,01 à 0,15. 6 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le rapport atomique de l'oxygène dans l'oxygène libre contenant le gaz et l'oxygène combiné de façon organique dans le combustible carboné sur le carbone dans le combustible carboné est de 0,7 à 1,6. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le coulis de l'étape 1) est pré-cllauffé à une température de 38 à 5380C pour produire une dispersion gazliquide à phase d'nse de combustible carboné dans le véhicule CO2 e 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que 4) le courant gazeux effluent de l'étape 3) est refroidi et épuré, et les particules solides entraînées -sont séparées pour produire un courant gazeux propre selon le procédé; 5) le rapport H2/CO du courant gazeux de 11 étape 4) est augmenté en soumettant au moins une partie du courant gazeux à la réaction de transformation eau-gaz, avec ou sans addition d'H20 supplémentaire;; 6) le courant gazeux du procédé de l'étape 3) est purifié et séparé dans une zone de purification et de séparation en courants gazeux suivants : (a) un courant sec riche en C02 comprenant substantiellement du C02 et des quantités minimes de H2S et des impuretés de COS; (b) éventuellement, un courant d'air substantiellement comprenant du C02 et une trace d'H2S, (c) un courant gazeux sec riche en H2S comprenant substantiellement tout le reste de 1'H2S produit, substantiellement tout le COS produit et le C02; et (d) un courant gazeux sec riche en produits tels que des gaz CO, , CH4, Ar et N2 7) le courant riche en C02 sec 6) (a) est liquéfié dans une zone de liquSfaction; et 8) au moins une partie du dit courant en C02 liquide de l'étape 7) est introduite dans l'étape 1) comme courant riche en C02 liquide. 9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le courant riche en C02 sec (a) et au moins une partie du courant d'air (b) de l'étape 6) sont enlevés de la zone de purification et de séparation du gaz comme un courant combiné qui est liquéfié dans 1'étape 7).