Brevet FR2442216A1 — publié le 19800620

La présente invention se rapporte à un procédé d'oxydation partielle et plus précisément à la fabrication d'un gaz combustible utilisable dans une turbine à gaz produisant de l'e- nergie. Dans le procédé classique d'oxydation partielle, on fait réagir des quantités d'oxygène inférieures à la quantité stoéchiométrique avec un combustible hydrocarboné, le cas échéant en présence d'un modérateur de température, ce qui donne un mélange gazeux comprenant H2 + C0. Dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N0 2 975 594, l'alimentation en hydrocarbure liquide de la chambre de précombustion contient d'importantes quantités de composés de métaux lourds. La production de carbone n'ayant pas réagi, dans la proportion de 0,5 à 10% du carbone contenu dans l'hydrocarbure et d'au moins 50 fois le poids total de nickel et de vanadium, conduit à la formation d'un mélange carbone-cendre que l'on peut séparer. Le gaz exempt de cendre ainsi obtenu peut être introduit dans la chambre de combustion d'une turbine à gaz. L'air peut être comprimé par un compresseur entraîné par cette turbine, envoyé dans un échangeur de chaleur avec le gaz d'échappement provenant de la turbine et entre recyclé vers les deux chambres de combustion.Dans le brevet des Etats Unis d'Amérique NO 3 868 817, on produit un gaz combustible pour turbine par oxydation partielle en présence d'un modérateur de température, qui est constitué par tout ou partie du courant riche en C02 sortant de la zone de purification des gaz, ou au moins d'une partie du gaz d'échappement de la turbine ou d'un mélange de ceux-ci. Les courants gazeux comprenant H2 et C0 et au moins un composé tel que C02, H20, CH4, H25, C05, N2 Ar et du carbone particulaire sont produits par oxydation partielle d'un combustible hydrocarboné par un courant de gaz préchauffé contenant de l'oxygène libre tel que l'air, de l'air enrichi en oxygène ou de l'oxygène pratiquement pur, le cas échéant en présence d'un gaz modérant la température, dans la zone réactionnelle d'un générateur de gaz à oxydation partielle à écoulement libre, à une température dans la gamme de 980 à 1650du et sous une pression dans la gamme de 10 à à 200 atmosphères. Le courant de gaz de combustion sortant du générateur de gaz est refroidi, épuré et si nécessaire, purifié pour produire un gaz final propre.Avant de l'introduire dans le générateur de gaz, le gaz contenant de l'oxygène libre est comprimé puis chauffé dans un réchauffeur sous pression fonctionnant au gaz, par la combustion totale ou l'oxydation partielle d'une partie de ce gaz final avec de l'air. Une seconde partie de ce gaz final est brûlé avec de l'air dans la chambre de combustion d'une turbine à gaz comprenant cette chambre de combustion et une turbine à détente. Le gaz de combustion sortant du réchauffeur sous pression fonctionnant au gaz, ainsi que le gaz d'échappement sortant de la chambre de combustion peuvent être introduits dans cette turbine à détente produisant de l'énergie en tant que fluide de travail.Un autre mode opératoire consiste à mélanger le gaz de'combustion provenant du réchauffeur sous pression à au moins une partie du gaz final restant, puis à introduire le mélange des gaz dans la chambre de combustion en tant que combustible. L'énergie nécessaire au fonctionnement d'un générateur électrique et d'au moins un compresseur pour la compression d'un gaz contenant de oxygène libre ou de l'air, est fournie par cette turbine à détente. Un surpresseur à air ou à oxygène peut être entraîné par une turbine à vapeur. On peut obtenir la vapeur surchauffée utilisée comme fluide de travail dans la turbine à vapeur en produisant un échange de chaleur indirect entre de la vapeur saturée et le gaz d'échappement provenant de cette turbine à détente. On décrit maintenant l'invention en référence aux dessins annexés représentant schématiquement un mode de réalisation préféré du procédé. L'invention se rapporte à un procédé amélioré de gazéification par oxydation partielle en continu pour produire un gaz de synthèse un gaz réducteur ou un gaz combustible tout en pro duisan-t de l'énergie mécanique et si on le souhaite, de l'énergie électrique. Le courant de gaz brut sortant du générateur de gaz est constitué de H2 et de CO, d'au moins un composé tel que C02, H2 0, LH4, H2S, C05, N2, Ar et de solides particulaires entraînés teb que du carbone et de la cendre.Le gaz de sortie est produit séparément dans la zone réactionnelle recouverte intérieurement d'un réfractaire d'un générateur de gaz combustible à oxydation partielle non catalytique, sans garniture, à écoulement libre. Ce générateur de gaz est de préférence un récipient sous pression tel que celui représenté dans le dessin et décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique NO 2 992 906. On peut faire réagir une large gamme de produits organiques combustibles contenant du carbone dans le générateur de gaz avec un gaz contenant de l'oxygène libre, si on le désire, en présence d'un gaz modérant la température, pour produire le courant de gaz brut. te terme d'"hydrocarboné" tel qu'il est utilisé ici pour décrire divers produits d'alimentation adéquats pour le générateur de gaz à oxydation partielle, couvre des hydrocarbures, des produits carbonés et des mélanges de ceux-ci, gazeux, liquides et solides. En fait, presque n'importe quel produit organique combustible contenant du carbone, combustible fossile ou mélange de ceux-ci peut répondre à la definition du terme "hydrocarboné". A titre d'exemple, on citera (1) des boues pompables de combustibles carbonés solides te3Iesque la houille, la lignite, le carbone particulaire, le coke de pétrole, de la boue résiduaire concentrée et des mélanges de ceux-ci dans de l'eau ou dans un hydrocarbure liquide ; (2) des suspensions gaz-solide telles que des combustibles carbonés solides finement divisés dispersés dans un gaz modérateur de température ou dans un hydrocarbure gazeux ; et (3) des dispersions gaz-liquide-solide telles qu'un combustible hydrocarboné liquide atomisé ou de l'eau et du carbone particulaire dispersés dans un gaz modérateur de température. Le combustible hydrocarboné peut avoir une teneur en soufre de O à 10 % en poids et une teneur en cendre de O à 50 % en poids. Le terme d'hydrocarbure liquide utilisé ici pour décrire des produits d'alimentation adéquats, couvre divers produits tels que du gaz de pétrole liquéfié, des distillats et des résidus de pétrole, l'essence, le naphta, le kérosène, le pétrole brut, l'asphalte, le gas-oil, des résidus de distillation l'huile de sable asphaltique et l'huile de schiste, de l'huile provenant de la houille, un hydrocarbure aromatique (tel que des fractions de benzène, de toluène ou due xylène), le goudron de houille, le gas oil de recyclage provenant d'une opération de craquage à catalyseur fluide, un extrait au furfural de gas oil provenant d'une unité de cokéfaction, et des mélanges de ceux-ci. Le terme de combustibles hydrocarbonés gazeux tel qu'il est utilisé ici pour décrire des produits d'alimentation adéquats gazeux, couvre le méthane, l'éthane, le propane, le butane, le pentane, le gaz naturel, le gaz à l'eau, le gaz de four à coke, le gaz de raffinerie, l'acétylène de queue, l'éthylène résiduel, des gaz de synthèse et des mélanges de ceux-ci. Les produits d'alimentation gazeux et liquides peuvent autre mélangés et utilisés simultanément et peuvent comprendre des composés praffiniques, oléfiniques, naphténiques et aromatiques dans n'importe quelle proportion. Le terme d'hydrocarboné couvre également des produits organiques hydrocarbonés oxygénés tels que des hydrates de carbone, des produits cellulosiques, des aldéhydes, des acides organiques, des alcools, des cétones, du fuel-oil oxygéné, des déchets liquides et des sous-produits provenant de traitements chimiques contenant des produits organiques hydrocarbonés et des mélanges de ceux-ci. Le produit d'alimentation hydrocarboné peut être à la température ambiante ou peut de préférence être chauffé à une température de 315 à 6500C, par exemple, 4270C, mais de préférence, en-dessous de sa température de craquage. L'alimentation hydrocarbonée peut être introduite dans le brûleur à l'état liquide ou sous forme d'un mélange vaporisé avec le gaz modérateur de température. Comme modérateurs de température adéquats, on citera la vapeur d'eau, l'eau, un gaz riche en C02, l'azote de l'air, l'azote sus-produit provenant d'une unité classique de séparation de l'air et des mélanges des modérateurs de température mentionnés ci-dessus. L'utilisation d'un modérateur de température pour modérer 13 température de la zone réactionnelle repose en général sur le rapport carbone/hydrogène du produit d'alimentation et de la teneur en oxygène du courant oxydant. Il se peut qu'un modérateur de température ne soit pas nécessaire pour des combustibles hy drocarbonés liquides et pour de l'oxygène pratiquement pur. Le modérateur de température peut être introduit mélangé à l'un ou l'autre des courants réactifs. Le modérateur de température peut également être introduit dans la zone réactionnelle du générateur de gaz au moyen d'une canalisation séparée dans le brûleur à combustible. Il peut être à une température allant de la température ambiante à 6500C, par exemple, de 150 à 315 C. Le rapport pondéral de la quantité totale de H20 au combustible introduit dans la zone réactionnelle du générateur de gaz est généralement de O à 5. Lorsque des quantités relativement faibles de H20 sont introduites dans la zone réactionnelle, par exemple par le brûleur, pour refroidir l'extrémité du brOleur, l'eau peut être mélangée au produit d'alimentation hydrocarboné, au gaz contenant de l'o- xygène libre, au modérateur de température ou à une combinaison de ceux-ci. Dans ce cas, le rapport pondéral de l'eau au produit d'alimentation hydrocarboné peut généralement être dans la gamme de 0,0 à 1,0 et de préférence, de 0,0 à 0,2. Le terme de gaz contenant de l'oxygène libre tel qu'il est utilisé ici englobe l'air, de l'air enrichi en oxygène, c'est à dire contenant plus de 21 moles % d'oxygène et de l'oxygène pratiquement pur, c'est à dire plus de 95 moles % d'oxygène (le reste comprenant de l'azote et des gaz rares). Le gaz contenant de l'oxygène libre peut être introduit dans le brûleur du générateur de gaz à une température de 204 à 9820C. Le gaz contenant de l'oxygène libre est chauffé dans un réchauffeur sous pression fonctionnant au gaz décrit ultérieurement, avant d'être introduit dans le brûleur du générateur de gaz. Le rapport de l'oxygène libre dans l'oxydant introduit dans le générateur de gaz au carbone présent dans le produit d'alimentation (O/C, atome/atome) est de préférence dans la gamme de 0,7 à 1,5. Les courants d'alimentation peuvent être introduits dans la zone réactionnelle du générateur de gaz au moyen d'un brûleur de combustible tel que le brûleur du type annulaire décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N0 2 928 460. On peut utiliser n'importe quel autre brûleur approprié. Les courants d'alimentation réagissent par oxydation partielle dans la zone réactionnelle du générateur de gaz à écoulement libre à une température autogène dans la gamme de 980 à 1650 C, par exemple de 1093 à 1593 C et sous une pression absolue dans la gamme de 10 à 200 atmosphères, par exemple, de 30 à 100 atmosphères. Aucun catalyseur n'est nécessaire. La durée de la réaction dans le générateur de gaz est généralement de 1 à 10 secondes. Le courant de gaz de combustion brut sortant du générateur peut présenter la composition suivante en moles % : H2 8,0 à 60,0 ; CO Ei,O à 70,0 ; C02 1,0 à 50,0 ; H20 2,0 à 50,0 ; CH4 0 à 30,0 ; H25 0,0 à 1,0 ; COS 0,0 à 0,7 ; N2 0,0 à 80,0 et Ar 0,0 à 1,8. La quantité de carbone particulaire n' ayant pas rdagi,pré- sent dans le courant de gaz de sortie, est ordinairement (sur la base du carbone présent dans le produit d'alimentation en poids) de 0,2 à 20 % en poids pour les produits d'alimentation liquides, mais est généralement négligeable pour les produits d'alimentation hydrocarbonés gazeux. Les combustibles solides tels que la houille peuvent contenir jusqu là 50 % en poids de cendre.La composition précise du gaz de sortie dépend des conditions de fonctionnement et des courants d'alimentation utilisés dans chaque cas. Le gaz de synthèse est essentiellement constitué de H2 * CO ; H20 et C02 sont complètement ou presque complètement éliminés du gaz réducteur; et la teneur en CH4 du gaz combustible est ajustée et dépend de la chaleur de combustion souhaitée. Un courant continu de gaz d'échappement chaud, pratiquement aux nomes température et pression que dans la zone réactionnelle, quitte l'orifice de sortie axial du générateur de gaz puis est refroidi, épuré, déshydraté et éventuellement purifié. On peut, si on le désire, insérer une zone de séparation des solides pour combustibles hydrocarbonés à haute teneur en cendre tels que la houille, entre l'orifice de sortie du générateur de gaz et un re Proidiss ur de gaz. La zone de séparation des solides peut être constituée par n'importe quel séparateur à gravité ou à cyclone ou autre dispositif d'épuration physique permettant d'éliminer au moins une partie des matières solides pouvant éventuellement être entraînées dans le courant de gaz d'échappement chaud ou qui peuvent s'écouler du générateur de gaz, c'est à dire du carbone particulaire, de la cendre, des constituants métalliques, du tartre, des scories, des fragments de réfractaire et des mélanges de ceux-ci. On peut par exemple utiliser un séparateur à creuset, une chambre à scories, un séparat-eur à cyclone, un précipitateur électrostatique ou des combinaisons de ces dispasitifs. La séparation des particules solides du courant de gaz d'échappement et leur récupération ne s'accompagnent que d'une très faible, si ce n'est d'aucune chute de température ou de pression du courant gazeux du procédé. Des chambres à scories typiques pouvant entre utilisées sont représentées dans le dessin annexé et dans le dessin du brevet des Etats Unis d'Amérique NO 3 528 930. Il est préférable de refroidir le courant gazeux du procédé sortant du générateur de gaz ou de la zone de séparation des solides à une température dans la gamme de 93 à 6500C, par exemple, de 204 à 3150C, par échange de chaleur indirect avec l'eau de ce refroidisseur à gaz. De la vapeur d'eau est produite simultanément dans le refroidisseur à gaz, à une température dans la gamme de 204 à 343oc. On peut si on le souheite, surchauffer cette vapeur à une température dans la gamme de 400 à 6500C par échange de chaleur indirect avec le gaz d'échappement de la turbine d'une façon décrite ultérieurement. La zone de séparation des solides et le refroidisseur à gaz mentionnés ci-dessus peuvent également être remplacés par un refroidissement brusque direct du courant de gaz de sortie provenant du générateur de gaz dans de liteau contenue dans un réservoir de refroidissement tel que celui représenté dans le brevet des Etats Unis d'Amérique NO 2 896 927. Au fur et à mesure que le courant gazeux final barbotte dans l'eau maintenue à une température de 10 à 232au, la quasi-totalité du carbone particulaire et d'autres solides entraînés tels que la cendre sont éliminés du courant gazeux final et l'eau est vaporisée.On retire du fond du réservoir de refroidissement une dispersion d'eau et de solides 'tels que du carbone particulaire ou de la cendre que l'on sépare par des procédés de séparation liquide-solides classiques tels que la décantation, le filtrage, la centrifugation ou l'extraction par des hydrocarbures liquides. L'eau clarifiée peut être renvoyée dans le réservoir de refroidissement. Dans le mode de réalisation préféré, une fois que le courant de gaz sortant du générateur de gaz a été refroidi dans un refroidisseur de gaz, il est introduit dans une zone d'épuration gaz-liquide où il est épuré par un fluide d'épuration tel qu'un hydrocarbure liquide ou l'eau, pour éliminer le carbone particulaire éventuellement entraîné. Une colonne du type à plateaux liquide-gaz adéquate est décrite de façon plus détaillée dans le brevet des Etats Unis d'Amérique NO 3 916 382. Ainsi, en faisant monter le courant gazeux final dans une colonne d'épuration en contact direct avec, et à contre-courant d'un fluide d'épuration approprié ou de mélanges dilués de carbone particulaire et de fluide d'épuration s'écoulant vers le bas de la colonne, on peut éliminer le carbone particulaire. On retire du fond de la colonne une bouillie de carbone particulaire et de fluide d'épuration et on ltenvoie vers une zone de séparation ou de concentration du carbone. Cela peut s'effectuer par n'importe quel procédé classique approprié tel que le filtrage, la centrifugation, la décantation par gravité ou l'ex- traction par un hydrocarbure liquide telle que le procédé décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N0 2 992 906. Le fluide d'épuration propre ou des mélanges dilués de fluide d'épuration et de carbone particulaire, sont recyclés à la partie supérieure de la colonne pour épurer davantage de gaz. On peut utiliser d'autres techniques classiques adéquates pour le refroidissement et l'épuration du gaz en association avec ou au lieu de la colonne d'épuration mentionnée ci-dessjs. A titre d'exemple, le courant gazeux final peut être introduit t 3ous la surface d'une masse de liquide de refroidisse- ment ,t d'épuration au moyen d'un dispositif à tube plongeur. On pipit également faire passer le courant gazeux final à travers un enmble d'éléments d'épuration comprenant un épurateur du à 3 orifice ou un épurateur à injecteur venturi du type dé- crit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique NO 3 618 296. Le courant gazeux propre produit dans le procédé peut être refroidi en-dessous du point de rosée et déshydraté par échange de chaleur indirect avec au moins une partie du gaz produit contenant H2 + CO et avec de l'eau d'alimentation des chaudières. L'eau séparée par condensation du courant gazeux peut être utilisée ailleurs dans le procédé, par exemple, dans la zone d'épuration du gaz ou dans la préparation de bouillies liquide-solides alimentant le générateur de gaz. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le combustible entrant dans le générateur de gaz à oxydation partielle peut contenir des composés du soufre qui apparaissent dans le courant de gaz de combustion sortant du générateur sous forme de H25 et de COS. Dans ce cas, il peut être souhaitable d'abaisser la concentration en H25 et COS du gaz produit dans le procédé en-dessous du niveau où il se produit une attaque chimique de la turbine et des compresseurs à gaz. Pour protéger l'environ- nement, il peut etre souhaitable de réduire la concentration en C02, H25 et COS du gaz produit ou du gaz d'échappement de la turbine qui est évacué dans l'atmosphère. Le courant gazeux refroidi épuré, lavé et déshydraté produit dans le procédé peut être purifié par élimination des gaz acides, c'est à dire H25, COS et C02 dans une zone d'absorption des gaz acides.Ceci présente l'avantage de permettre une diminution de la taille et du prix des compresseurs à gaz. Cela conduit en outre à l'amélioration de la composition du gaz produit et empeche la pollution de l'en- vironnement lorsque le gaz produit est utilisé comme gaz combustible. De plus, cela permet également d'éviter la contamination par le soufre d'un éventuel catalyseur situé en aval, avec lequel le gaz produit peut entrer en contact. On peut utiliser n importe quel procédé classique adéquat pour éliminer les impuretés gazeuses, c'est à dire, H2S, C05, C02 présentes dans la zone de purification du gaz. A titre d'exemple, on peut utiliser la réfrigération et l'absorption physique ou chimique par des solvants tels que le méthanol, la n-méthylpyrrolidone, la triéthanolamine ou le carbonate de propylène, ou encore, par du carbonate de potassium chaud. Dans les procédés d'absorption par des solvants, la quasi-totalité du C02 absorbé dans le solvant peut etre libérée par simple évaporation flash. Le reste peut~être éliminé par extraction. La façon la plus économique de procéder est d'utiliser l'azote.L'azote peut être disponible en tant que sous-produit peu onéreux lorsqu'on utilise une installation de séparation de l'air pour produire de l'oxygène pratiquement pur (95 moles % de 2 ou davantage) destiné à être utilisé comme gaz contenant de l'oxygène libre dans le générateur de gaz. Le solvant régénéré est ensuite recyclé dans la colonne d'absorption en vue de sa réutilisation. Si nécessaire, on peut réaliser un lavage final en faisant passer le gaz produit dans le procédé à travers de l'oxyde de fer, de l'oxyde de zinc ou du charbon activé pour éliminer les traces résiduelles de H2S ou de sulfures organiques. De la même manière, on peut régénérer le solvant contenant H2 S et COS par évaporation instantanée et strippage avec de l'azote, ou par chauffage sous reflux sous faible pression en utilisant un gaz inerte. Le H25 et le COS sont ensuite transformés en soufre par un procédé adéquat. A titre d'exemple, on peut utiliser le procédé Claus pour produire du soufre élémentaire à partir de H2S de la façon décrite dans Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Deuxième édition Volume 19, John Wiley, 1969, p. 353. L'excès de 502 peut être éliminé et rejeté sous forme d'u n comtlinaison chimique avec du calcaire ou au moyen d'un procédé d'extraction du commerce approprié. Un courant de gaz produit dans le procédé, sec, propre et 6Wentuellemerlt purifié sort de la zone de purification et de lavage à une température dans la gamme de 37 à 4270C et sous une pression absolue dans la gamme de 10 à 180 atm. , par exemple,de 5 à 70 atm. Il peut être avantageux que la pression de ce courant gazeux soit pratiquement égale à celle qui règne dans le générateur de gaz, m.'i'0s les chutes de pression normales se produisant dans les canalisations et 1E!S appareils.On évite ainsi des compresseurs à gaz cux. La composition de ce courant gazeux, également dé signé il -us je le nom de gaz produit contenant H2 + CO peut être la suivante en moles % sur la base des produits secs : H2 15 à 70, CO 20 à 1, CH4 0 à 30, N2 0,0 à 70 et Ar 0,0 à 2,0. On utilise intérieurement dans le procédé, au moins une po'-tLe, par exemple 50 (i 100 % en volume (% en v.) et de préférence de 70 à 80 % en v., du courant de gaz produit contenant H2 + CO en tant que gaz combustible. On introduit des parties séparées de ce gaz combustible dans un réchauffeur sous pression et aussi dans la chambre de combustion d'une turbine à gaz. La température du gaz combustible peut etre accrue par échange de chaleur indirect avec le gaz produit dans le procédé épuré. L'éventuel gaz produit contenant H2 + CO restant non utilisé de façon interne peut être envoyé vers l'extérieur comme gaz de synthèse, gaz réducteur ou gaz combustible. La répartition affect tive interne-externe du gaz produit contenant H2 + CO dépendra de l'utilisation à laquelle le système est destiné. Par exemple, si l'on souhaite produire principalement de l'électricité dans le but de la distribuer à l'extérieur, en partant d'un combustible sale et sans contaminer l'environnement, on peut alors si on le désire, refroidir les gaz du générateur refroidis et épurés, en-dessous du point de rosée pour éliminer H20 et les purifier pour éliminer les gaz acides, c'est à dire, C02, H25 et COS. Il est alors préférable d'utiliser de façon interne dans le procédé, en tant que gaz combustible, la totalité du gaz produit contenant H2 + CO.Dans ce cas, le gaz combustible lavé, déshydraté et purifié qui est produit dans le procédé peut avoir une chaleur de combustion de 2,6 à 13,0 kW/m3 et mieux encore, de 2,79 à 5,59 kW/m3, par exemple de 3,35 kW/m3. Comme mentionné ci-dessus, une partie du gaz produit contenant H2 + CO réparti intérieurement, est introduite dans le réchauffeur sous pression en tant que gaz combustible. Le réchauffeur sous pression peut être de n'importe quel type classique comprenant une chambre de combustion fermée, équipéed'un brûleur pour l'introduction et le mélange d'un courant comprimé de gaz combustible et d'air. Un orifice de sortie est prévu pour l'éva- cuation du gaz d'échappement sous pression. Un serpentin est disposé à l'intérieur de la chambre de combustion. On fait passer un courant comprimé de gaz contenant de l'oxygène libre dans ce serpentin et on le chauffe à la température appropriée pour l'introduire dans le générateur de gaz.A l'intérieur de la chambre de combustion du réchauffeur sous pression, le gaz combustible brûle ou réagit avec l'air qui pénètre dans le réchauffeur à une température de 93 à 371 C. La pression du gaz combustible et de l'air introduits dans le réchauffeur sous pression est de préférence pratiquement égale à la pression régnant dans le générateur de gaz, moins les chutes de pression normales se produisant dans les canalisations et les appareils. Une combustion complète ou une oxydation partielle du gaz combustible peuvent avoir lieu dans le réchauffeur sous pression, suivant le rapport atomique O/C. La quantité de gaz contenant H2 + CO réparti intérieurement qui est introduite dans le réchauffeur sous pression ne représente qu'un faible pourcentage de la quantité totale de gaz produite, par exemple 2 à 20 % en volume.Cependant, cette quantité de gaz combustible est suffisante pour chauffer la totalité du gaz contenant de l'oxygène libre que l'on introduit dans le générateur de gaz jusqu'à une température dans la gamme de 204 à 9820, de préférence, de 426 à 927du, et mieux encore de 482 à 6490C. Lorsqu'on fait réagir une partie du gaz contenant de l'oxygène libre dans le réchauffeur sous pression, il est préférable de retirer cette partie du courant principal de gaz contenant de l'oxygène libre avant de faire passer le courant principal dans le réchauffeur. fie cette manière, on peut diminuer la taille du réchauffeur. Dans un autre mode de réalisation, on peut faire passer la totalité du courari-t principal de gaz contenant de l'oxygène libre dans le réchauffeur. On peut ensuite séparer une partie du gaz contenant de oxygène libre chauffé sortant du réchauffeur et le briller avec le gaz combustible dans le réchauffeur. On introduit dans une turbine à gaz au moins une partie et de préférence la totalité du gaz d'échappement sortant du réchauffeur sous pression à une température de 760 à 16490C, par exemple dd 815 à 9270C et sous une pression absolue de 5 à 70 atm., par exempt de 10 à 20 atm. La turbine à gaz comprend une zone chambre dt combustion et une zone turbine. Le gaz d'échappement sortant dl réchauffeur sous pression peut être introduit dans l'une quelconque des zones de la turbine à gaz. Dans le mode de réalisti.on préféré, une partie du gaz produit contenant H2 + CO est introduite dans le réchauffeur sous pression et le reste de la parti distribuée intérieurement est introduite dans la chambre de corrlbustion de cette turbine à gaz où elle est brûlée avec l'air. L'air pénètre dans la chambre de combustion à une température de 93 à 3710C et sous une pression pratiquement égale à celle du gaz contenant H + CO alimentant la chambre de combustion. Le gaz d'échappement sort de la chambre de combustion de la turbine à gaz à une température de 760 à 1649oC, par exemple, de 815 à 9270C, et sous une pression absolue de 5 à 70 atm., par exemple, de 10 à 20 atm. On peut ensuite mélanger le courant de gaz d'échappement à au moins une partie et de préférence à la totalité du gaz sortant du réchauffeur décrit ci-dessus pour produire un courant de gaz propre. Lorsqu'on fait passer ce courant de gaz dans au moins une turbine à détente produisant de l'électricité en tant que fluide de travail, on peut obtenir davantage d'énergie.Lorsqu'il se produit une combustion complète dans le réchauffeur sous pression, le mélange du gaz sortant du réchauffeur et du gaz d'échappement de la chambre de combustion peut présenter la composition typique suivante en moles % : C02 4-20, N2 75-80 et 02 0-15. Il n'apparaît que de très faibles concentrations d'oxydes d'azote (NOx) dans le gaz de sortie. Cela est dO à la température relativement basse de la chambre de combustion, et résulte principalement de la température de flamme adiabatique relativement basse du gaz combustible amélioré. En outre la teneur en 502 du courant de gaz est nulle et sa teneur en particules entraf- nées est négligeable. Il est préférable de mélanger le courant de gaz sortant du réchauffeur sous pression au gaz d'échappement de la chambre de combustion de la turbine à gaz avant d'envoyer le mélange de gaz sur les pales de la turbine. On peut également envoyer le courant de gaz sortant du réchauffeur sous pression et le courant de gaz d'échappement de la chambre de combustion de la turbine à' gaz sur les pales de la turbine sous forme de courants séparés. Dans un autre mode de réalisation, on introduit au moins une partie et de préférence, la totalité du gaz sortant du réchauffeur sous pression en même temps que de l'air et la partie du gaz combustible contenant H2 + CO distribué intérieurement qui n'est pas brûlée dans le réchauffeur sous pression, dans la chambre de combustion de la turbine à gaz dans laquelle se produit la combustion. Dans ce cas, il peut être avantageux de faire réagir préalablement le gaz combustible dans la chambre de combustion du réchauffeur sous pression par oxydation partielle, de sorte que le gaz de sortie puisse contenir une certaine quantité de H2 et de CO. Le gaz sortant du réchauffeur sous pression peut pénétrer dans la chambre de combustion, de préférence mélangé au gaz combustible. Le gaz de sortie peut également être introduit sous forme d'un mélange avec l'air.Au moins un générateur électrique et au moins un compresseur peuvent être couplés par un entraînement à vitesse variable à l'axe de la turbine à gaz et être entraînés par celle-ci. L'air, avant d'être introduit dans la turbine à gaz et dans le réchauffeur sous pression, peut autre comprimé au moyen d'un tel compresseur sous une pression adéquate, par exemple de 10 à 180 atm. abs. Si on le souhaite, un gaz contenant de l'oxygène libre, par exemple de l'oxygène ou de l'air enrichi en oxygène, peut être comprimé par un autre compresseur, entraîné par la turbine à gaz, jusqu'à une pression légèrement supérieure à celle du générateur de gaz, puis envoyé dans ce réchauffeur sous pression. Si le gaz contenant de l'oxygène libre qui est introduit dans le générateur de gaz est l'air, on peut éliminer l'un des compresseurs entraînés parla turbine. La récupération de la chaleur sensible du gaz d'échap pemerlt propre qui quitte la turbine à détente à une température de 426 à 649 C et sous une pression absolue de 1,0 à 7,0 atmosphères, peut avoir lieu par échange de chaleur avec de la vapeur saturée produite dans une chaudière de récupération ou dans un refroidisseur à gaz situé en aval du générateur de gaz. Le 3az d'échappement propre peut alors hêtre évacué dans l'atmosphère sans provoquer de pollution. De la vapeur surchauffée peut ainsi être produite à une température de 3990C à 6490C.La vapeur sur chauffée peut être utilisée comme fluide de travail dans au moins une turion à détente. L'orbite axial de la turbine à gaz peut par exemple autre couplé par l'intermédiaire d'un entraînement variable à L'rhr d'un turbocompresseur, à un générateur électrique ou aux deux. Dans un mode de réalisation, le gaz contenant de l'oxygène libre es-t partiellement comprimé par le compresseur entraîné ar ta turbine d gaz, refroidi, de nouveau comprimé par un surpresseur entraîné par une turbine à vapeur puis envoyé dans le ré,~h3gffeur sous pression où il est chauffé. La présente invention a conduit aux avantages suivants : (1) Un gaz produit contenant H2 + CO purifié et propre peut être produit à partir de combustibles de basse qualité ou indésirables. (2) Le gaz produit a un meilleur pouvoir calorifique et peut être brûlé en tant que combustible dans une turbine à gaz produisant de l'énergie sans polluer l'atmosphère. (3) Des appareils de traitement de faible taille peuvent être utilisés d'un bout à l'autre pendant le meme temps de séjour, c'est-à dire des compresseurs, un gazéificateur, un refroidisseur de gaz, des échangeurs de chaleur assortis et un système de purification. (4) Il se pose moins de problèmes de combustion dans la chambre de combustion de la turbine à gaz, surtout en ce qui concerne les méthodes de refroidissement de la chambre de combustion. Pour une compréhension plus complète de l'invention, on se réfère au dessin schématique annexé qui représente en détail un mode de réalisation du procédé décrit ci-dessus. Toutes les canalisations et tous les appareils sont de préférence isolés pour minimiser les pertes de chaleur. Dans le dessin, un générateur de gaz à oxydation partielle et à écoulement libre 1, revêtu intérieurement du réfractaire 2 comme mentionné ci-dessus, comporte un orifice d'entrée à brides et disposé axialement en amont 3, un orifice de sortie à brides et disposé axialement en aval 4 et une zone réactionnelle non garnie 5. Un brûleur du type annulaire 6 tel que décrit ci-dessus, dont le conduit central 7 est aligné sur l'axe du générateur de gaz 1, est monté dans l'orifice d'entrée 3. Le conduit central 7 comporte une entrée à brides 8 située en amont et une buse 9 convergente de forme conique située en aval à l'extrémité du brûleur. Le brûleur 6 est également muni d'un conduit annulaire coaxial concentrique comportant une entrée à brides 10 située en amont et un conduit d'évacuation 11 de forme conique situé en-aval. On peut également utiliser d'autres types de brûleurs. Un courant continu de gaz contenant de l'oxygène libre est chauffé par traversée du serpentin 20 dans le réchauffeur sous pression 21 fonctionnant au gaz, puis est envoyé par la canalisation 22 dans l'entrée à brides 8 du brûleur 6. Un combustible hydrocarboné tel qu'une bouillie de houille et d'eau, éventuellement mélangé à un modérateur de température tel que H20 est introduit dans le brûleur 6 par l'intermédiaire de la canalisation 23 et de l'entrée 10. L'élément de raccordement en T à brides revêtu intérieurement de refractaire ou isolé 30 est relié par ltentrde 31 à la sortie 4 du générateur de gaz 1. La sortie 32 alignée sur l'axe est reliée à l'entrée 33 de la chambre à scories isolées 34. La sortie axiale à brides 35 est normalement fermée par la canalisation 39 et la soupape 40. Le courant de gaz sortant du générateur de gaz 1 traverse la sortie 4. Il pénètre ensuite dans l'élément de raccordement 30 par l'entrée 31 et sort par la sortie 31 et la canalisation isolée 38. Les solides particulaires éventuellement présents tels que Les scories, le carbone, des métaux ou du réfrac taisre, qui se séparent du courant de gaz de sortie dans l'élément de raccordement 30, s'accumulent au fond de la chambre à scories 34. Le matériau se trouvant dans la chambre à scories 34 est ré gulièrernent éliminé par la canalisation 39, la soupape 40, la canalisation 41 et par un système de trémie de fermeture classique (non représenté). Le courant de gaz sortant du générateur de gaz est refroidi dans le refroidisseur de gaz 42 par échange de chaleur indirect avec un réfrigérant tel que de l'eau d'alimentation des chaudièr s (EAC) provenant de la canalisation 43. L'EAC peut être préchauffée ailleurs dans le système. De la vapeur d'eau est produits dans le refroidisseur de gaz 42 et peut par exemple sortir sous forme de vapeur saturée par les canalisations 44, 4X3 et 46 pour être utilisée ailleurs dans le système. On peut si on le souhaite envoyer au moins une partie de la vapeur à lexterieur par l'intermédiaire de la canalisation 47,'de la soupape 48 et de la canalisation 49. On fait passer le courant de gaz final refroidi présent dans la canalisation 55, contenant du carbone particulaire entraîné et éventuellement d'autres solides, dans une zone de lavage du gaz 56, où il est épuré au moyen d'un fluide drépu- ration tel que l'eau provenant de la canalisation 57. Le carbone particulaire et tous les autres solides restants sont éliminés du courant de gaz et sortent sous forme d'une dispersion carbone-eau par la canalisation 58. Le gaz final propre présent dans la canalisation 59 est déshydraté par refroidissement endessous de son point de rosée. Pour cela, le gaz propre final traverse l'échangeur de chaleur 60, la canalisation 61, le refroidisseur 62 et la canalisation 63. L'eau condensée est recueillie dans le vase d'éjection 64 et sort par la canalisation 65.On peut, si on le désire, éliminer les impuretés de gaz acides éventuellement présentes dans une zone de purification des gaz classiques70. Dans ce cas, on fait passer le gaz final, refroidi, lavé et déshydraté dans les canalisations 71 et 72. Des gaz acides tels que C02, H2 S et COS peuvent être éliminés et sortir par la canalisation 73. La dérivation 74, la soupape 75 et la canalisation 76 sont prévues dans le cas où la purification du gaz n'est pas nécessaire. Le courant de gaz final passant dans la canalisation 76 ou le courant de gaz purifié passant dans la canalisation 77 constituent le gaz produit contenant H2 + CO. On utilise au moins une partie du gaz produit contenant H2 + CO passant dans la canalisation 78 en aval dans le procédé en tant que gaz combustible.Le reste du gaz produit peut être envoyé à l'extérieur par l'intermédiaire de la canalisation 79, de la soupape 80 et de la canalisation 81. Le gaz produit contenant H2 + CO passant dans la canalisation 78 est brûlé en tant que gaz combustible dans le réchauffeur sous pression 21 et dans une turbine à gaz qui comporte une chambre de combustion 32 et une turbine à détente 83. Le courant de gaz combustible est facultativement chauffé dans l'échangeur de chaleur 60, traverse la canalisation 85 puis est divisé en deux courants. L'un des courants de gaz combustible passe dans la canalisation 86 qui conduit à l'entrée 87 du brûleur 88, dans la chambre de combustion du réchauffeur sous pression 21 . L'autre courant de gaz combustible est envoyé par les canalisations 90 et 91 dans la chambre de combustion de la turbine à gaz mentionnée ci-dessus. De l'air provenant de la canalisation 95 pénètre par l'entrée 96 du brûleur 88 dans le réchauffeur sous pression 21. La combustion se produit dans le réchauffeur 21 et le gaz d'échappement sort par la canalisation 97. Dans le mode de réalisation préféré dans lequel la soupape 98 est fermée et la soupape 99 ouverte, le gaz d'échappement provenant de la canalisation 97 passe dans la canalisation 100 et est mélangé dans la canalisation 101 au gaz d'échappement sortant de la chambre de combustion 82 par la canalisation 102. Le mélange de gaz est ensuite introduit par l'intermédiaire de la canalisation 101 dans la turbine à détente 83 en tant que fluide de travail.Dans un autre mode de réalisation, la soupape 98 étant fermée et la soupape 99 étant ouverte, le gaz d'échappement provenant de la canalisation 97 est dirigé vers la chambre de combustion 82 de la turbine à gaz en passant par la canalisation 103, la soupape 9R, la canalisation 104 et dans la canalisation 91 où il est mélangé au gaz combustible provenant de la canalisation 90. Le mélange de gaz est ensuite introduit dans la chambre de combus tin 82 par l'intermédiaire de la canalisation 128. Après combustion, le gaz d'échappement sortant de la chambre de combustion 82 est envoyé par les canalisations 102 et 101 dans la turbine à détente 83 en tant que fluide de travail. La -turbine à détente 83 peut éventuellement être couplée à un générateur électrique 105 par l'intermédiaire de l'arbre 106. Le compresseur à gaz contenant de l'oxygène libre 108 et facultalivemer1t, le compresseur à air 109, sont entraînés par la turbine 83, par exemple, par les arbres 110 et 111. Lorsque le gaz contenant de l'oxygèn & libre est l'air, le compresseur 1 09 peu e 9 e révéler inutile. Lorsque le - gaz contenant de ltoxy- yènr Libre est de l'oxygène Pratiquement pur, ou de l'air enrichi ur oxygène, les deux compresseurs 108 et 109 sont alors incorporés au système. A titre d'exemple, dans le mode de réalisation préféré, le qaz contenant de oxygène libre est de l'air qui passe dans la canalisation 112. Le compresseur à air 109 et le surpresseur 140 peuvent être coupés du système par fermeture des soupapes 113 et 114 et ouverture des soupapes 115, 116 et 117. La totalité de l'air alimentant le système est alors comprimée par le compresseur 108. Une première partie de l'air comprimé est introduite dans le générateur de gaz par l'intermédiaire des canalisations 120 à 124, du réchauffeur sous pression 21, du serpentin 20, de la canalisation 22 et de l'entrée 8 du brûleur 6. Une seconde partie de l'air comprimé dans le compresseur 108 est introduite dans la chambre de combustion 82 de la turbine à gaz par l'intermédiaire des canalisations 120 et 125 à 128. Une troisième partie de l'air comprimé dans le compresseur 108 est introduite dans le brûleur 88 du réchauffeur sous pression 21 par l'intermédiaire des canalisations 120, 125, 126, 127, 129, 95 et de l'entrée 96. Dans un autre mode de réalisation, le gaz contenant de l'oxygène libre passant dans la canalisation 112 est de l'oxyg & ne pratiquement pur qui est comprimé dans le compresseur 108, chauffé dans le réchauffeur sous pression 21 et introduit dans le brûleur 6 du générateur de gaz 1. Un compresseur à air 109 supplémentaire est alors incorporé au système. Dans ce cas, la soupape 115 est fermée et la soupape 113 est ouverte. L'air passant dans la canalisation 135 est comprimé dans le compresseur 109 et une première partie de celui-ci est introduite par les canalisations 136, 137, 127 et 128 dans la chambre de combustion 82. Une seconde partie de l'air est envoyée dans le brûleur 88 du réchauffeur sous pression 21 par l'intermédiaire des canalisations 136, 137, 127, 129, 95 et de l'entrée 96. Dans un autre mode de réalisation, on peut utiliser un surpresseur à air ou à gaz contenant de l'oxygène libre 140 pour augmenter la pression de l'air comprimé ou du gaz contenant de l'oxygène libre qui a initialement été comprimé dans le compresseur 108. Au moins une partie de ce gaz comprimé est finalement introduite dans le générateur de gaz 1 après avoir été chauffée dans le réchauffeur sous pression 21. Dans ce cas, la soupape 117 étant fermée et la soupape 114 ouverte, le gaz contenant de l'oxygène libre passant dans la canalisation 121 est envoyé par les canalisations 141, 142, l'échangeur de chaleur 143, la canalisation 144, l'échangeur de chaleur 145 et la canalisation 146, dans le surpresseur 140.Le courant comprimé de gaz contenant de l'oxygène libre passe ensuite par la canalisation 147, l'échangeur de chaleur 143, les canalisations 148 et 124, le serpentin 20 du réchauffeur sous pression 21, la canalisation 22 et l'entrée a du brûleur 6. Le gaz contenant de l'oxygène libre traversant l'échangeur de chaleur 145 est refroidi par échange de chaleur indirect avec de l'eau. De l'eau d'alimentation pour chaudière (EAC ) passant dans la canalisation 149 peut par exemple être préchauffée dans ltéchangeur de chaleur 145 et sortir par la canalisation 150. L'EAC préchauffée peut entre introduite dans le refroidisseur à gaz 42 par l'intermédiaire de la canalisation 43 et entre transformée en vapeur de la façon décrite ci-dessus. Dans un mode de réalisation, on peut si on le désire accroître le rendement thermique du procédé en utilisant la chaleur sensible du gaz d'échappement sortant de la turbine à détente 83 pour surchauffer la vapeur produite dans le système. La vapeur surchauffée est ensuite utilisée comme fluide de travail dans au moins une turbine à vapeur fournissant un travail mécanique, de l'énergie électrique ou les deux. A titre d'exemple, on fait passer le gaz d'échappement propre sortant de la turbine 83, dans la canalisation 155, le surchauffeur 156, la canalisation 157, la chaudière de récupération 158 et la cana lisatioil 159 menant à la cheminée. Les soupapes 48 et 160 étant fermées et les soupapes 46, 161 et 162 étant ouvertes, on peut introd sire de la vapeur saturée par les canalisations 163, 164, le sué srtuffeur 156 et les canalisations 165 à 168, dans la tur- bine zizi apeur 169 en tant que fluide de travail.La turbine à vapeur 169 est couplée au surpresseur.l40, par exemple, par l'in term('Jiaire de l'arbre 170. On peut aussi facultativement introduir la vapeur surchauffée passant dans la canalisation 166, dans la turbine à vapeur 173 par l'intermédiaire des canalisations 171 et 172, en tant que fluide de travail. La turbine à vapeur 173 peut être couplée à un générateur électrique 174 par l'arbre 175. La vapeur sortant de la turbine à gaz 173 est envoyée par la canalisation 177 dans le condenseur de vapeur 178. De même, la vapeur sortant de la turbine à vapeur 169 est envoyée par la canalisation 179 dans le condenseur 178. L'eau condensée, c'est à dire l'EAC peut être pompée par la pompe 180 et être envoyée par les canalisations 185 à 188, le refroidisseur 62 et la canalisation 189 dans la chaudière de récupération 158. La vapeur saturée passant dans la canalisation 190 peut être introduite par la canalisation 164 dans le surchauffeur 156. On peut facultativement faire passer une partie de l'EAC de la canalisation 187 par la canalisation 191, la soupape 192 et la canalisation 193 pour l'introduire dans la- canalisation 149 où elle est préchauffée par l'échangeur de chaleur 145 de la façon décrite ci-dessus. On peut introduire de 11 eau complémentaire dans le système par la canalisation 194, la soupape 195 et la canalisation 196. Lorsque les turbines 169 ou 173 ou les deux ne sontpasincorporées au système, on peut fermer les soupapes 161 ou 162 ou les deux. La soupape 160 peut alors être ouverte et la vapeur surchauffée peut être envoyée à l'extérieur par les canalisations 197 et 198. Dans un autre mode de réalisation, le gaz contenant de l'oxygène libre passant dans la canalisation 124 peut être préchauffé à une température de 426 à 5930C par échange de chaleur indirect avec une partie du gaz d'échappement de la turbine 83 avant d'Stre envoyé dans le réchauffeur sous pression 21. REVENDICATION5 1. Procédé pour l'oxydation partielle d'un combustible hydrocarboné et pour produire de l'énergie, dans lequel (1) on produit un courant de gaz brut final contenant H2 et CO par oxydation partielle d'un combustible hydrocarboné par un courant chaud de gaz contenant de l'oxygène libre et facultativement en présence d'un modérateur de température, , à une température de 980 à 16500C et sous une pression de 10 à 200 atmosphères ; (2) on élimine les solides éventuellement entraînés, refroidit, lave , déshydraSe. et facultativement purifie le courant de gaz brut final obtenu en (1) pour produire un courant de gaz contenant H2 et CO i caractérisé essentiellement en ce que (3) on divise au moins une partie de ce gaz contenant H2 et CO obtenu en (2) en un premier courant gazeux que l'on fait réagir dans la chambre de combustion d'un réchauffeur sous pression pour produire un courant de gaz de combustion et en un second couran-t gazeux que l'on brûle en tant que combustible dans la chambre de combustion d'une turbine à gaz comprenant cette chambre de combustion et une turbine à détente, produisant ainsi un courant de gaz d'échappement et on fait passer ce courant de g?::z d' (chappement dans cette turbine à détente en tant que fluide de travail et (4) on comprime un courant de gaz contenant de ltoxygnne libre dans un dispositif de compression des gaz entraînés par cette turbine à détente, on chauffe au moins une partie du gaz comprimé contenant de l'oxygène libre dans ce réchauffeur sous pression et on introduit le gaz contenant de oxygène libre chauffé et primé dans le générateur de gaz du stade (1). 2 Procédé suivant a revendication 1, caractérisé en ce qu'au Groins une par-tie du gaz de combustion sortant du réchauffeur soi pression au stade (3) est introduite dans la turbine à détent: sous forme d'un mélange avec le courant de gaz d'échap piment de La chambre de combustion 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qo' lii moins une partie du gaz de combustion du stade (3) est introduite dans la chambre de combustion. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le gaz de combustion est introduit dans la chambre de combustion sous forme d'un mélange avec le second courant gazeux. 5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé ce que la totalité du gaz de combustion sortant du réchauffeur sous pression au stade (3) et la totalité du courant de gaz d'échappement du stade (3) sont séparément introduites dans la turbine à détente. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le gaz d'échappement sortant de la turbine au stade (3) subit un échange de chaleur indirect avec de la vapeur saturée pour produire de la vapeur surchauffée ; et en ce que la vapeur surchauffée est introduite comme fluide de travail dans un générateur turboéectrique et/ou dans un turbocompresseur comprimant le courant de gaz contenant de l'oxygène libre du stade (4). 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que de l'énergie électrique est produite au moyen d'un générateur électrique entraîné par la turbine à détente. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la totalité du courant de gaz contenant H2 et CO est divisée en ces premier et second courants gazeux dans le stade (3). 9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une partie du gaz contenant H2 et CO est divisée en ces premier et second courants dans le stade (3) et en ce que le reste est recueilli en tant que gaz final.