Brevet FR2478121A1 — publié le 19810918

La présente invention se rapporte à un procédé pour gazéifier le charbon par pyrolyse de ce dernier et gazéification du coke formé à l'aide de vapeur d'eau et d'un gaz contenant de l'oxy- gène. Depuis un certain temps, on a porté de l'intérêt à l'utilisation du charbon dans la production de gaz combustibles, lesquels peuvent entre autres être eux-mêmes utilisés pour la pro- duction d'énergie électrique. L'un des procédés proposés pour conver- tir le charbon en gaz combustibles comporte la gazéification du char- bon à l'aide de vapeur d'eau et d'oxygène et la combustion du gaz formé dans une turbine à combustion de gaz pour la production d'énergie électrique. Le gaz produit dans ce type de gazéification du charbon doit être lavé pour élimination de ses impuretés et -le procédé présente de nombreux inconvénients. Ainsi, par exemple, le gaz contient des quantités variables de matières combustibles vola- tiles (MCV) et une partie de ces matières consiste en goudron de houille qui est collant et difficile à manipuler. Le goudron, en combinaison avec certaines matières poussiéreuses produites au cours de la gazéification du charbon, est présent dans les gaz obtenus à la gazéification. Ces deux matières colmatent et encrassent Vlap- pareillageaval, ce qui rend extrêmement difficile une récupération de chaleur à partir des gaz produits à partir de la houille. En outre, si l'opération de gazéification est combinée à une production d'énergie cyclique, l'opération de l'appareillage de gazéification et de l'installation de production d'énergie cyclique combinée est interdépendante de sorte que le démarrage et le contrOle de l'ins- tallation intégrée sont impossibles sans un combustible extérieur et un appareillage auxiliaire qui ajoutent dans une proportion considérable aux frais. Un autre procédé proposé pour le traitement du charbon est décrit dans un article intitulé "Production of Low Btu Gas Involving Coal Pyrolysis and Gasification", par Wen et col., du Chemical Engineering Department de l'Université de West Virginia, Morgantown, West Virginia 26 506 (pages 36 à 54). Dans cet article, on propose de pyrolyser le charbon dans un lit fluidisé à une tem- pérature d'environ 760'C. Le coke formé à l'opération de pyrolyse 247812 1 est séparé des gaz effluents, puis mis à réagir avec de l'air et de la vapeur, donnant alors les gaz de fluidisation de l'appareil de pyrolyse de charbon. Toutefois, dans cet article, on insiste sur le fait que, pour gazéifier le coke, il faut ajouter du charbon brut si l'on veut maintenir la température correcte dans l'appareil de gazéification et si l'on veut en outre produire une quantité de gaz suffisante pour fluidiser le charbon. Du fait que le charbon est pyrolysé en lit fluidisé et qu'il faut ajouter du charbon brut au coke de pyrolyse,ce procédé présente la plupart des inconvénients du procédé antérieur décrit ci-dessus. Un autre procédé antérieur est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 1 758 630 dans lequel on propose de pyrolyser le charbon en lit fluidisé, de manière à en éliminer toutes les matières combustibles volatiles, après quoi on met le coke obtenu en contact avec de l'air et de la vapeur d'eau afin de produire un gaz. Ce procédé est également inefficace en partie en raison de la manière dont on produit le coke. Pour autant que la demanderesse en soit avertie, aucun des procédés de la technique antérieure n'a décrit la préparation industrielle d'un coke de charbon dont on a éliminé les matières vola- tiles en partie seulement par une pyrolyse effectuée de manière telle que le coke convienne de manière idéale a la gazéification. La gazéifi- cation d'un tel coke donne un gaz exempt de goudron et qui convient de manière idéale à la combustion, en particulier en mélange avec les vapeurs et les gaz (c'est-à-dire après élimination des produits condensables) produits à l'opération de pyrolyse. L'invention concerne en premier lieu un procédé simple pour préparer industriellement un gaz combustible à partir d'un type particulier d'un coke de charbon dont on a éliminé en partie les matières volatiles par gazéification de ce coke à l'aide de vapeur d'eau et d'un gaz contenant de l'oxygène. Le procédé selon l'invention permet de préparer un gaz combustible qu'on peut utiliser dans une turbine à combustion de gaz à partir d'un coke de charbon qui contient certaines matières combustiblesvolatiles, mais pas de constituants formant des goudrons. 2 4 78 1 2 1 Le procédé selon l'invention pour former un gaz combustible à partir d'un coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles, ce gaz étant destiné à être utilisé dans des turbines à combustion de gaz et étant essentiellement exempt de goudronslourdsde charbon et de poussières, de sorte qu'il ne peut provoquer un encrassement des appareillages d'échange de chaleur et de traitement situés en aval. Le procédé selon l'invention permet de préparer un gaz combustible à pouvoir calorifique moyen à partir d'un coke de charbon par mélange de gaz obtenu par pyrolyse du charbon avec les gaz obtenus par gazéification d'un coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles, à l'aide de vapeur d'eau et d'un gaz conte- nant de l'oxygène, le mélange gazeux obtenu étant exempt de goudrons lourds de houille. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après, dans laquelle, sauf mention contraire, toutes les indica- tions de parties et de pourcentages s'entendent en poids, en réfé- rence à la figure unique du dessin annexé qui représente schématique- ment un cycle opératoire complet du procédé selon l'invention dans certains modes de réalisation préférés donnés à titre d'exemple. Conformément à l'invention, le charbon est pyrolysé de manière particulière, et de manière à obtenir un coke dont on a éliminé partiellement les matières volatiles et qui convient de manière idéale à la gazéification à l'aide de vapeur d'eau et d'un gaz contenant de l'oxygène, cette gazéification donnant un gaz exempt de goudron. Le coke dont on a éliminé en partie seulement les matières volatiles est pratiquement non gonflant, il a une densité apparente relativement forte et est très réactif à la gazéification avec la vapeur d'eau. En plus du coke partiellement débarrassé des matières volatiles qu'on obtient à l'opération de pyrolyse, on forme égale- ment des vapeurs et des gaz condensables. Les vapeurs peuvent être utilisées pour leur capacité calorifique et les gaz condensables, après condensation, constituent des liquides hydrocarbonés de valeur qu'on peut utiliser dans les industries pétrolières ou pétrochimiques ou qu'on peut brûler pour leur capacité calorifique. 2478 121 L'opération de pyrolyse est effectuée dans une zone de pyrolyse d'une manière particulièrement critique qui comprend le contact des particules du charbon avec des matières solides trans- portant la chaleur en atmosphère non oxydante et, de préférence, en l'absence d'autres gaz étrangers. Les matières solides servant à transférer la chaleur entrent en contact avec les particules de charbon sec et les réchauffent à la température de pyrolyse voulue, par exemple d'environ 370 à 815'C, de préférence d'environ 425 à 650C, et par exemple d'environ 425 à 540C. Les particules de charbon sont chauffées par les substances solides transportant la chaleur pendant une durée suffisante et à une température suffisante pour que pratiquement toutes les MCV formant des goudrons soient éliminées des particules de charbon. On produit également dans la zone de pyrolyse des vapeurs, des gaz condensables (c'est-à-dire de3 hydrocarbures qui, à température ambiante, sont liquides) et des particules de coke dont on a éliminé en partie seulement les matières volatiles, les MCV restant dans les particules de coke traitées ne contenant pratiquement plus de goudron condensable. On a trouvé que ces particules de coke dont on a éliminé en partie seulement les matières volatiles convenaient remarquablement pour une gazéification à la vapeur d'eau parce que ces particules de coke contiennent certaines des MCV et, depréférence, pratiquement toutes les MCV qui ne forment pas de goudron, mais ne contiennent pratiquement plus de MCV formant des goudrons. En outre, les parti- cules de coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles ont une densité apparente relativement forte (par exemple plus de 320 g et, de préférence, plus de 400 g/l), ce qui les rend égale- ment très intéressantes en tant que matières premières de gazéifi- cation. Par ailleurs, les particules de coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles conformément à l'invention sont extrê- mement réactives, c'est-à-dire qu'elles exigent moins de vapeur d'eau pour leur gazéification. Le gaz combustible produit par gazéification des particules de coke dont on a éliminé en partie les matières vola- tiles possède de nombreuses applications. Ainsi, ce gaz combustible obtenu par gazéification du coke dont on a éliminé en partie les 24 78 12 1 matières volatiles avec de la vapeur d'eau et de l'air (et non de l'oxygène pur) peut être mélangé avec les vapeurs produites dans la zone de pyrolyse, le mélange constituant alors un gaz à pouvoir calorifique moyen (c'est-à-dire un gaz dont le pouvoir calorifique est de l'ordre de 7440 à 22 300 J/m3) qu'on peut brûler dans des réchauffeurs et fours existants sans modification des brûleurs ni amoindrissement de la puissance de l'installation. On sait dans l'industrie qu'il est impossible de produire un gaz à pouvoir calorifique moyen par oxydation du carbone contenu dans le charbon en utilisant de l'air en tant qu'agent oxydant pour augmenter la température. Mais, comme les vapeurs produites à l'opération de pyrolyse ne sont pas diluées par des gaz étrangers tels que l'azote, le procédé donne un gaz à pouvoir calorifique moyen dans des condi- tions très simples et peu coûteuses. En dehors de l'utilisation du gaz combustible obtenu par gazéification du coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles dans la production d'un gaz à pouvoir calorifique moyen, on peut encore utiliser ce gaz combustible pour produire de l'éner- gie électrique dans une turbine à combustion et on peut l'utiliser pour comprimer de l'air et produire la vapeur d'eau qui sert à la gazéification du coke dont on a éliminé en partie les matières vola- tiles, ceci sans encrassement des appareifl.ages en aval, etc., par des impuretés telles que le goudron qui, comme on l'a dit précédem- ment, compliquent la récupération de chaleur à partir du produit de gazéification. En outre, l'utilisation du produit de gazéifica- tion comme décrit ci-dessus supprime la nécessité d'un combustible extérieur et de certaines équipements auxiliaires qui rendraient les opérations relativement coûteuses et peut-être même non ren- tables. En général, il est préférable de broyer le charbon brut avant pyrolyse en particules de dimensions allant par exemple, de 3 à 13 mm. Après broyage, il est également préférable d'éliminer l'humidité du charbon dans un chauffage préalable et, par exemple, un chauffage des particules de charbon à une température de 93 à 315'C pendant une durée suffisante pour éliminer pratiquement toute l'humidité. Si le charbon a tendance à prendre en masse, ou s'il 24 7812 1 s'agit d'un charbon venant de l'Est des Etats-Unis d'Amérique, il est en général préférable de le traiter également avant, après au durant séchage de manière à éliminer les morceaux pris en masse par contact avec un gaz oxydant contenant par exemple de 1 à 20 % en volume d'oxygène, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 184 293. En plus de l'élimination des morceaux pris en masse, une telle opération élimine pratiquement toute l'humidité des char- bons. Après l'opération de séchage et/ou ce traitement préalable, la plupart des charbons contiennent de 20 à 50 7% en poids de MCV et de 75 à 50 % de carbone fixe. Dans le stade de pyrolyse selon l'invention, les MCV qui contiennent le goudron sont pratiquement éliminées et, en général, la quantité de MCV contenue dans le charbon après l'opé- ration de pyrolyse représente d'environ 10 à 20 X en poids, à l'exclusion de l'humidité. La température et la durée particulières de l'opération de pyrolyse ne constituent pas des facteurs particu- lièrement critiques, mais>en général, on peut pyrolyser à une tem- pérature quelconque entre 370 et 815'C'environ, l'intervalle de température préféré étant d'environ 425 à 650 C et/ou, mieux encore, de 425 à 5400C. La durée nécessaire pour conduire l'opération de pyrolyse varie également dans une grande mesure selon la température et la quantité de MCV contenue dans le charbon brut. Si, par exemple, on opère à une température de 5100C et si le charbon contient envi- ron 40 à 45 % en poids de MCV, une durée de passage de 5 min suffit pour donner un coke dont on a éliminé en partie les matières vola- tiles et dans lequel les MCV contenues n'entraînent pratiquement pas de goudron. L'opération de pyrolyse selon l'invention est égale- ment conduite en atmosphère non oxydante et, de préférence, en l'absence de gaz étrangers, de sorte que les vapeurs produites à l'opération de pyrolyse ne sont pas diluées; ces vapeurs, après élimination des gaz condensables, ont un pouvoir calorifique rela- tivement élevé et, par exemple, de 29 700 J/m3 après élimination des gaz condensables. Les particules de charbon séché sont pyrolysées en atmosphère non oxydante par contact avec des matières solides servant 2 4 78 1 2 1 à transférer la chaleur qui doivent être inertes à l'égard du charbon, à l'égard du coke partiel et à l'égard des vapeurs formées au cours de l'opération de pyrolyse. Le type particulier de ces matières solides servant à réchauffer les particules de charbon peut varier très largement et ces matières solides peuvent avoir une forme quelconque voulue. Ainsi, par exemple, il peut s'agir de métal ou de matière céramique en forme de billesa un diamètre d'environ 6 à 12,5 mm. Dans le mode de réalisation préféré donné à titre d'exemple, les matières solides servant au transfert de chaleur sont des billes d'alumine ayant un diamètre d'environ 12,5 mm. En outre, pour per- mettre une séparation plus facile,-ces matières solides doivent avoir une dimensioti nettement différente de celle des particules du coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles. En généra]., on préfère que ces matières solides servant au transfert de chaleur aient un diamètre supérieur à celui des particules de coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles. Pour transférer lachaleur des matières solides aux particules de charbon, il faut que ces matières et les particules de charbon entrent en contact. De préférence, l'opération de pyro- lyse est effectuée dans une cornue rotative. La vitesse de rotation de la cornue doit être suffisante pour permettre un mélange des matières solides servant au transfert de chaleur et des particules de charbon et de manière à réaliser un bon transfert de chaleur entre les particules de charbon et les matières solides. La vitesse de rotation particulière de la cornue peut varier dans des limites étendues et dépend du diamètre de la cornue. Lorsque la pyrolyse est terminée, on sépare les matières solides servant au transfert de chaleur et les particules de coke partiel, ainsi que les vapeurs et les gaz condensables produits au cours de l'opération de pyrolyse. Le coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles est ensuite transféré dans une zone de gazéification dans laquelle il est gazéifié à l'aide de vapeur d'eau. Les conditions opératoires dans l'opération de gazéification ne constituent pas des facteurs critiques et, en général> il s'agit des conditions connues. La température dans la zone de gazéification doit être suffisante pour que la vapeur d'eau réagisse avec le carbone contenu dans le coke partiel avec formation d'un gaz combustible consistant principalement en oxyde de carbone et hydrogène. La température peut varier dans des limites étendues, allant par exemple de 540 jusqu'à 13700C, et elle est fonction principalement de-la présence ou non d'un catalyseur de gazéification dans la zone. Lorsqu'on utilise un catalyseur de gazéification, la température se situe entre 540 et 815 ou 8700C environ, alors qu'en l'absence de catalyseur de gazéification (c'est-à-dire dans une réaction thermique) la tempé- rature dépasse 870'C et va, par exemple, de 870 à 1100'C ou même plus (par exemple 13700C). De même que la température de gazéification, la pression observée à la gazéification du carbone à l'aide de vapeur d'eau ne constitue pas non plus un facteur critique et peut varier très largement depuis la pression atmosphérique jusqu'à une pression manométrique de 140 bars; en fait, il n'y a pas de limite supé- rieure théorique de la pression. Comme on l'a dit précédemment, la réaction de gazéi- fication peut ttre effectuée avec ou sans catalyseur; si on utilise un catalyseur, la température peut aller de 540 à 815 ou 870'C. Les catalyseurs de gazéification sont bien connus dans la technique et, par conséquent, on n'en donnera pas ici de description détaillée. Toutefois, on utilise en général les sels de métaux alcalins, par exemple les sels de sodium, de potassium et de lithium parmi lesquels les hydroxydes, les carbonates, les oxydes, les sulfates et les sulfures. La concentration du catalyseur dans la zone de gazéi- fication peut également varier dans des limites étendues et, en général, elle va d'environ 1 à 50 7. du poids des matières solides totales contenues dans la zone de gazéification. La concentration préférée pour le catalyseur va d'environ 4 ou 5 % en poids jusqu'à ou 30 % en poids. 0 La quantité de vapeur d'eau utilisée pour gazéifier le coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles doit être suffisante pour provoquer une gazéification pratiquement complète du carbone fixe contenu dans le coke. En général, la quantité de vapeur d'eau représente d'environ 0,1 à 1 partie en poids et à l'heure par partie en poids de carbone présent dans la zone de gazéi- 24 78 12 1 fication, la quantité préférée allant d'environ 0,2 à 0,6 partie en poids. On maintient la température voulue dans la zone de gazéification en introduisant un gaz qui contient de l'oxygène tel que l'air afin d'oxyder une partie du carbone contenu dans le coke dont on a élimine en partie les matières volatiles, cette réaction d'oxydation étant exothermique; la quantité d'oxygène introduite doit être suffisante pour maintenir la température au niveau voulu. En référence maintenant à la figure unique du dessin annexé qui représente un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, les particules de charbon, avant la pyrolyse, sont introduites au sommet de la zone de séchage 10; au pied de la même zone, on introduit un gaz chaud, la température de séchage approximative étant d'environ 1200C dans la zone 10. Après l'opéra- tion de séchage et si l'on utilise du charbon Wyodak, le charbon contient environ 7,6 % de cendres, 43,9 % de matières volatiles et 48,5 % de carbone. On notera que, si l'on utilise un charbon de l'Est des Etats-Unis d'Amérique, il est quelquefois nécessaire de procéder à un traitement préalable avant ou après le séchage. Ce traitement préalable sert à démotter le charbon et en général, selon une technique connue, il consiste à mettre le charbon en contact avec un gaz oxydant, Après l'opération de séchage, le charbon sec est envoyé dans une zone de chauffage préalable 12 dans laquelle il est porté à une température légèrement inférieure à la température de pyrolyse. Dans le mode de réalisation représenté dans la figure du dessin annexé, la température de chauffage préalable est d'environ 2300C et le gaz oxydant utilisé pour le chauffage préalable des particulesde charbon est de préférence un gaz qui contient environ 10 % en volume d'oxygène. Les particules de charbon quittant la zone de chauffage préalable 12 ont à peu près la même composi- tion que les particules de charbon sec pénétrant dans cette zone. Lorsque les particules de charbon ont atteint une température de \30OC, elles sont envoyées dans la cornue 20 dans 2 47812 1 laquelle on procède à l'opération de pyrolyse en l'absence d'oxygène et d'autres gaz non étrangers. Dans la cornue 20, les particules de charbon sont chauffées à une température d'environ 370 à 815'C (dans le mode de réalisation préféré à une température d'environ 425 à 540'C). Dans la cornue 20, on utilise des matières solides servant au transfert de chaleur pour réchauffer les particules de charbon. Ces matières solides servant au transfert de chaleur sont de préfé- rence des billes de matière céramique qui sont chauffées à une température appropriée dans un réchauffeur 14; les billes de matière céramique atteignent une température d8environ 650 à 705'C selon la température à laquelle on veut conduire l'opération de pyrolyse. Les proportions relatives en poids entre les matières solides ser- vant au transfert de chaleur et le charbon sont d'environ 2,8:1. Les matières solides servant au transfert de chaleur et les particules de charbon sont introduites dans la cornue 20 qui tourne autour de son axe à vitesse relativement basse, par exemple à la vitesse de 3 tr/min, provoquant ainsi le mélange des matières solides avec le charbon. Lorsque la pyrolyse a été poussée jusqu'au point voulu, on sépare les vapeurs et les gaz condensables, les matières solides servant au transfert de chaleur et le coke. Les matières solides séparées sont recyclés par l'élévateur 24 au réchauf- feur 14, et les particules de coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles sont envoyées dans l'appareil de gazéification 30. Les vapeurs et les gaz condensables sont transférés dans la zone de récupération de l'huile et des gaz 22 dans laquelle on sépare le gaz à haut pouvoir calorifique des huiles volatiles et, si on le désire, on élimine le soufre. On trouvera dans le tableau I ci-après la composi- tion du coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles provenant de trois opérations différentes; la température de la cornue au cours de ces opérations est indiquée dans la ligne de tête du tableau I. Dans l'essai 1 du tableau I, le charbon utilisé est un charbon Wyodak différent de celui utilisé dans les essais 2 et 3. 2 4 78 121 On trouvera dans les tableaux Il et III respecti- vement la composition de l'huile et des gaz obtenue dans l'opéra- tion de pyrolyse des essais 1 à 3. Les particules de coke provenant de la cornue 20 sont transférées à l'appareil de gazéification 30. Celui-ci peut consister en un appareil quelconque à insufflation d'air, par exemple en un appareil à lit fluidisé, à courant entrainé ou à lit mobile, dans chaque cas avec ou sans catalyseur. La température à laquelle on procède à la gazéi- fication ne constitue pas un facteur particulièrement critique. Dans le mode de réalisation préféré, l'appareil de gazéification 30 est un appareil à lit fluidisé à insufflation d'air opérant à une pression modérée (par exemple une pression mano- métrique de 1,4 à 14 bars). Le coke pénètre dans l'appareil de gazéi- fication 30 à une température comprise entre 450 et 480C. L'air et la vapeur d'eau envoyés à l'appareil de gazéification 30 sont à une température d'environ 315'C et le rapport vapeur d'eau/oxy- gène est d'environ 2,6. La gazéification produit un gaz combustible à une température d'environ 930eC qui est évacué par le sommet de l'appareil. Les cendres sont évacuées au pied de l'appareil et re- jetées. Les gaz quittent l'appareil de gazéification 30 et passent dans l'échangeur de chaleur 32 o il y a production de vapeur d'eau dont une partie est utilisée dans l'appareil de gazéification 30. Le gaz combustible passe ensuite dans l'appareil de récupération des produits d'accompagnement 34 dans lequel, par un procédé quelconque classique, on élimine les constituants indésirables tels que le soufre et l'ammoniac, et on obtient en résidu le gaz combustible recherché à bas pouvoir calorifique. Ce gaz combustible contient environ 25,3 a. d'H2, 20,9 % de CO, 11,1 % de C02, 1,7 % de CH et 41 % de N avec un pouvoir calorifique brut d'environ 6170 J/m. Lorsqu'on parle de gaz à bas pouvoir calorifique, on désigne par-là un gaz qui contient très peu de constituants à haut pouvoir calorifique tels que le méthane, et par contre des proportions relativement fortes de cons- tituants à bas pouvoir calorifique, comme H2 et CO. Le gaz à bas pouvoir calorifique a de nombreuses applications et, dans un mode de réalisation préféré, ce gaz est mélangé avec le gaz à haut pouvoir calorifique provenant de la zone de pyrolyse, le mélange constituant un gaz à pouvoir calorifique moyen, d'environ 9300 J/m3. Dans un autre mode de réalisation préféré, une partie au moins du gaz à bas pouvoir calorifique passe dans l'échangeur de chaleur 36 qui sert à refroidir le gaz combustible envoyé à l'appareil de récupération des produits d'accompagnement 34 et qui, en retour, réchauffe le gaz avant son introduction dans le brûleur 52 voisin de la turbine à gaz 54. Il est souhaitable que le gaz soit introduit dans le braleur 52 à une température d'environ 2050C et une pression manométrique d'environ 20 bars. Dans le compresseur 58, de l'air est comprimé à une pression d'environ 14 bars absolus; une partie de cet air est envoyée dans un autre compresseur à air 42 dans lequel sa pres- sion est portée à un niveau absolu d'environ 28 bars; l'air comprimé est alors mélangé dans la vapeur d'eau et utilisé dans l'appareil de gazéification 30. On notera que le compresseur 42 qui envoie de l'air à haute pressionsur l'appareil de gazéification 30 est lui-même mû par la turbine 40, alimentée par une partie de la vapeur d'eau pro- duite dans l'échangeur de chaleur 32. La vapeur détendue sortant de la turbine 40 traverse le condenseur 44 et est évacuée à l'état de condensat par la pompe 46. Une autre partie de l'air comprimé provenant du compresseur 58 est envoyée au brûleur 52 pour utilisation dans la turbine à combustion 54 qui produira de l'énergie électrique et qui propulse également le compresseur 58. Si on le désire, une partie de la vapeur d'eau pro- duite dans l'échangeur de chaleur 32 peut être envoyée dans une tur- bine à vapeur auxiliaire 60 pour une production complémentaire d'énergie. La vapeur sortant de la turbine 60 passe dans le conden- seur 62 et peut être évacuée à l'état de condensat; cependant, le condensat peut également être envoyé à l'échangeur de chaleur 66 pour régénération de vapeur et recyclage de cette dernière à la turbine 60. L'échangeur de chaleur 66 est alimente à l'aide de la pompe 64 en gaz de combustion rejetés, mais encore chauds, de la turbine à gaz 54. 2 4 78 12 1 Il est clair que l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation préférés décrits ci-dessus à titre d'exemples et que l'homme de l'art peut y apporter des modifications sans pour autant sortir de son cadre. TA B L EAU I Composition du coke Essai n 1 Température de la cornue Teneur approximative. % en poids du coke Humidité Cendres Matières combustibles volatiles Carbone fixe Total Composition élémentaire % en poids Carbone Hydrogène Oxygène Azote Soufre Cendres Autres caractéristiques Humidité à l'équilibre, Grillage Hardgrove Pouvoir calorifique: % en poids brut, J/kg net, J/kg Densité apparente (6,5 mm x 0): tassée, g/l 1 2 4270 C 482 C 0,0 12,4 ,3 62,3 ,0 68,8 3,4 13,3 1,0 0,5 12,4 ,0 78,2 0,0 , O 19,7 ,3 , 0 74,7 3,0 11,8 1,2 0,2 , 0 ,8 49,1 521 C 0, 0 9,8 ,9 74,3 , O 77,5 2,9 8, 3 1,3 0,3 9,8 9,9 ,6 988 11 680 12 056 710 11 420 11 804 780 766 TABLEAU II Propriétés des huiles Propriétés des huiles Essai n Composition élémentaire, % en poids Carbone Hydrogène Oxygène Azote Soufre Chlore Cendres Total Température de la cornue 81,4 9,3 8,3 0,48 0,43 0,0 0,0 99, 91 ,7 9,1 9,4 0,7 0,2 0,0 0,2 ,3 ,9 8,7 9,3 0,7 0,2 0,0 0,1 99,9 Pouvoir calorifique brut, J/kg net, J/kg Densité API Huile primaire Calculée avec composantsen C4 et plus lourds du gaz ajoutés Point de goutte, OC Carbone Conradson, % en poids Distillation, % en volume 2,5 Viscosité (SUS) 82 C 990C 428 15 082 14 638 14 296 7,9 13,2 7,6 4,5 12,1 9,9 122 123 63 66 14 846 14 099 1,9 6,2 1l14 2 4 7 8 121 TA B L E A U III Analyses des gaz Température de la cornue Essai n Composant, moles % H2 CO Co2 H2S C1 C2 C2- (éthylène c3 C3_ (propylènE iC4 c4 C5 C6 C7 c8+ Total Poids moléculaire moyen Carbone, % en poids Pouvoir calorifique, calculé brut, J/m3 - net, J/m3 Calculé avec C02 et H2S éliminés brut, J/m3 net, J/m3 1 2 3 0,8 1,0 18,0 17,3 51,1 42,3 1,7 1,3 16,9 22,0 3,6 4,7 1,9 1,9 1,3 2,2 1,6 3,7 0, 1 0, 1 0,3 2,0 1,0 1,8 0,7 0,6 0, 5 0, 1 0,2 0,0 99,7 101,0 ,9 35,0 ,5 45,9 19 900 26 600 18 350 24 700 41 600 46 000 38 200 37 700 7,8 18,4 36,4 0,3 24,9 4,4 2,4 1,2 1,6 0,0 1,1 0,7 0,4 0,3 0,1 ,0 ,6 44,7 24 400 21 600 27 000 *34 200 ) e) R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé pour gazéifier le charbon par pyrolyse du charbon et gazéification du coke obtenu à l'aide de vapeur d'eau et d'un gaz contenant de l'oxygène, caractérisé en ce qu'il comprend les stades suivants: on pyrolyse, dans une zone de pyrolyse, des particules de charbon contenant des matières combustibles volatiles par contact de ces particules de charbon, en atmosphère non oxydante, avec des matières solides servant au transfert de chaleur à une température de 370 à 8150C, de préférence de 425 à 5400C, de manière à éliminer pratiquement toutes les matières combustibles volatiles formant des goudrons des particules de charbon et à produire des vapeurs, des gaz condensables et des particules de coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles, les matières combustibles volatiles subsistant dans les particules de coke traitées ne contenant pratiquement pas de matières goudronneuses condensables, et les particules de coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles étant pratiquement non gonflantes, on sépare les particules de coke dont on a élimine en partie les matières volatiles des matières solides servant au transfert de la chaleur, des vapeurs et des gaz condensables; on transfère les particules de coke dont on a éli- miné en partie les matières volatiles dans une zone de gazéifica- tion; on met en contact les particules de coke dont on a éliminé en partie les matières volatiles dans la zone de gazdifi- cation avec de la vapeur d'eau et un gaz contenant de l'oxygène à une température de 540 à 13700C, de manière à volatiliser les matières combustibles volatiles subsistant dans les particules de coke et à faire réagir le carbone de ces particules avec la vapeur d'eau, avec production d'un gaz combustible pratiquement exempt de goudron, et de cendres; et on sépare le gaz combustible pratiquement exempt de goudron et les cendres. 2 4 7 8 1 2 1 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que, avant l'opération de pyrolyse, on chauffe les particules de charbon dans une zone de séchage à une température de 93 à 3150C de manière à éliminer pratiquement toute l'humidité contenue dans ces particules sans éliminer aucune proportion notable des matières combustibles volatiles contenues dans ces particules de charbon. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que l'on recycle les matières solides servant au transfert de chaleur dans la zone de pyrolyse après les avoir réchauffées dans un réchauffeur à matières solides. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que l'on sépare, dans une zone de récupération, les vapeurs et les gaz condensables produits dans la zone de pyrolyse de manière à en former une huile et un gaz à haut pouvoir calorifique. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce que: on fait passer le gaz combustible pratiquement exempt de goudron depuis la zone de gazéification dans un échangeur de chaleur, en échange de chaleur avec de l'eau, de manière à former de la vapeur d'eau; et on envoie une partie de la vapeur d'eau de l'échan- geur de chaleur à la zone de gazéification. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en outre en ce qu'on envoie une autre partie de la vapeur provenant de l'échan- geur de chaleur sur une turbine à vapeur, laquelle sert à la propul- sion d'un compresseur qui sert à envoyer le gaz contenant de l'oxy- gène dans la zone de gazéification. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on envoie une autre portion de la vapeur provenant de l'échan- geur de chaleur sur une turbine à vapeur auxiliaire qui produit de l'énergie électrique. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on envoie le gaz combustible pratiquement exempt de goudron depuis la zone de gazéification vers une installation de récupération des produits d'accompagnement dans laquelle on sépare le soufre et l'ammoniac éventuels, et on forme un gaz propre à bas pouvoir calori- fique. 2478 12 1 9. Procèdé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on mélange une partie du gaz à bas pouvoir calorifique provenant de l'installation de récupération des produits d'accom- pagnement avec le gaz à haut pouvoir calorifique provenant de la zone de récupération, formant ainsi un gaz à pouvoir calorifique sen. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on envoie une partie du gaz à bas pouvoir calorifique provenant de l'installation de récupération des produits d'accom- 1.0 pagnement sur un brûleur, formant ainsi des gaz de combustion et on envoie ces gaz de combustion à une turbine à gaz de combustion qui produit de l'énergie électrique.