Brevet FR2546976A1 — publié le 19841207

La présente invention concerne les-turbines à gaz, et plus particulièrement des turbines à gaz employées pour des traitements chimiques. Les turbines à gaz sont bien connues pour leur utilisation dans la production d'énergie mécanique qui peut être appliquée à des utilisations telles que la propulsion de véhicules ou la production d'électricité Les turbines à gaz brûlent normalement un combustible en un cycle ouvert dans lequel de l'air est comprimé dans un compresseur, puis chauffé par la combustion du combustible dans une chambre de combustion L'air et des produits de combustion chauffés sont projetés sur des pales d'une ou plusieurs roues de tur- bine, avant d'être évacués vers l'atmosphère Les roues de turbine sont mises en rotation par les gaz chauds énergéti- ques et l'énergie de rotation est transmise à une charge et elle est également renvoyée vers le compresseur. La demande de brevet des E U A N O 263 316, dépo- sée le 13 mai 1981, décrit un système de turbine à gaz à cycle fermé, dans lequel de l'oxygène pur introduit dans la chambre de combustion en même temps que du combustible et des gaz d'échappement recyclés provenant de la turbine, pro- duit un pourcentage de gaz carbonique relativement élevé dans ce système fermé Une partie du flux d'échappement est prélevée pour maintenir une composition constante pour les matières qui se trouvent à l'intérieur du système fermé, et le gaz carbonique qui se trouve dans la fraction prélevée est récupéré pour une utilisation chimique ou industrielle. On emploie l'énergie en excès de la turbine à gaz pour pro- duire de l'électricité en tant que produit de sortie ayant une valeur économique On récupère la chaleur provenant de l'échappement de la turbine à gaz dans un générateur de vapeur à récupération de chaleur, pour l'utiliser pour pro- duire de l'énergie électrique supplémentaire, ou pour sa valeur économique propre. L'un des inconvénients de la demande de brevet précitée consiste dans la nécessité d'une installation pro- duisant de l'oxygène pur Une telle installation de produc- tion d'oxygène sépare de façon caractéristique les deux principaux constituants de l'air, c'est-à-dire l'oxygène et l'azote, et fournit l'oxygène au compresseur de la turbine à gaz Si l'azote est également récupéré et vendu ou utilisé, sa valeur peut justifier, au moins partiellement, les dépen- ses en investissement et en exploitation de l'installation de production d'oxygène Cependant, si l'installation est implantée loin d'emplacements auxquels existe un marché pour l'azote, comme c'est souvent le cas dans des applications telles que la récupération tertiaire dans un champ pétroli- fère, le coût en investissement et en exploitation de l'installation de production d'oxygène est un facteur néga- tif pour la viabilité économique globale du projet. On connatt une utilisation publique antérieure dans laquelle le compresseur d'une turbine à gaz à cycle ouvert fournit une partie de son air comprimé à une instal- lation de traitement chimique dans laquelle l'oxygène de l'air est extrait et l'azote restant est ramené vers une partie centrale de la chambre de combustion La partie res- tante de l'air comprimé provenant du compresseur est diri- gée vers la chambre de combustion, en tant qu'air de combus- tion, à proximité de l'injection -de combustible, et l'azote que fournit le traitement chimique est ajouté au flux de gaz de combustion en tant que fluide de refroidissement et de dilution, en aval de la zone de combustion. L'invention a donc pour but de procurer une installation de traitement chimique à turbine à gaz fonction- nant en cycle fermé qui supprime les inconvénients de l'art antérieur. L'invention a également pour but de procurer une installation de traitement chimique fonctionnant en cycle fermé qui soit capable de remplir sa fonction en utilisant de l'air pour la combustion du combustible. L'invention a également pour but de procurer une installation de traitement chimique fonctionnant en cycle fermé qui soit capable de proportionner l'électricité et le gaz carbonique qu'elle produit, en fonction du stade de récupération de pétrole. Un mode de réalisation de l'invention procure une installation de traitement chimique en cycle fermé com- prenant une turbine à gaz qui comporte un compresseur, une chambre de combustion et une turbine, des moyens pour accou- pler la turbine de façon à entraîner le compresseur et une charge, des moyens pour diviser la chambre de combustion en une partie de combustion et une partie de dilution, des moyens pour alimenter la partie de combustion avec un com- bustible et de l'air comprimé, des moyens pour alimenter la partie de dilution avec un flux de sortie du compresseur, des moyens pour refroidir un effluent gazeux de la turbine, des moyens pour alimenter le compresseur avec l'effluent refroidi, ce qui donne un système pratiquement fermé, un système de récupération chimique capable de récupérer au moins du gaz carbonique dans un flux de gaz qui lui est appliqué, et des moyens destinés à appliquer au système de récupération chimique une partie du flux de sortie du com- presseur, en une quantité permettant de maintenir pratique- ment constantes les quantités de matières dans le système fermé. Un aspect de l'invention procure un système de récupération de pétrole tertiaire destiné à améliorer la récupération de pétrole à partir d'un puits à récupération, comprenant une turbine à gaz du type comportant un compres- seur, une chambre de combustion et une turbine, des moyens pour accoupler la turbine de façon à entraîner le compresseur et une charge, des moyens pour diviser la chambre de combus- tion en une partie de combustion et une partie de dilution, des moyens pour alimenter la partie de combustion avec un combustible provenant du puits à récupération et avec de l'air comprimé, des moyens pour alimenter la partie de dilu- tion avec un flux de sortie du compresseur, des moyens pour refroidir un effluent gazeux de la turbine et pour appliquer l'effluent refroidi au compresseur, ce qui procure un systè- me pratiquement fermé, un système de récupération chimique capable de récupérer au moins du gaz carbonique à partir d'un flux de gaz qui lui est appliqué, des moyens destinés à ali- menter le système de récupération chimique avec une partie du flux de sortie du compresseur, en une quantité capable de maintenir pratiquement constantes les quantités de matière dans le système fermé, des moyens destinés à comprimer le gaz carbonique pour l'injecter dans un puits d'injection distant du puits à récupération, et les moyens destinés à alimenter le système de récupération chimique comprenant une vanne de répartition capable de définir une proportion du flux de sortie du compresseur en fonction de la quantité -25 de gaz carbonique dans le combustible provenant du puits à récupération. En résumé, l'invention procure une installation de traitement chimique à turbine à gaz fonctionnant en cycle fermé, dans laquelle les fonctions d'air de combustion et de fluide de dilution dans une chambre de combustion de la tur- bine à gaz sont séparées Une partie de combustion de la chambre de combustion est alimentée avec de l'air de combus- tion comprimé et du combustible L'effluent de l'étage de turbine de la turbine à gaz est refroidi et renvoyé vers son compresseur, à partir duquel une fraction est dirigée vers une partie de dilution de sa chambre de combustion, et le reste est dirigé vers un système de récupération chimique qui récupère au moins le gaz carbonique contenu dans cet effluent Le gaz carbonique peut être vendu ou utilisé, par exemple dans la récupération de pétrole tertiaire Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on emploie la turbine à gaz pour entraîner un générateur électrique Dans un mode de réalisation plus préféré de l'invention, on uti- lise un générateur de vapeur à récupération de chaleur et une turbine à vapeur pour récupérer de l'énergie supplémen- taire à partir de l'échappement de la turbine à gaz On peut employer la turbine a vapeur pour entraîner une charge et on l'emploie de préférence pour entraîner le générateur électrique On peut ajouter de la chaleur supplémentaire au générateur de vapeur à récupération de chaleur pour augmen- ter la quantité d'électricité produite On produit de préfé- rence la chaleur supplémentaire en utilisant des chambres de combustion de récupération de chaleur dans lesquelles les fonctions de combustion et de dilution sont séparées Le système de récupération chimique peut soutirer de la vapeur de traitement chimique dans un étage intermédiaire de la turbine à gaz pour extraire le gaz carbonique d'une substan- ce liquide absorbante qu'on utilise pour séparer ce gaz du flux de gaz qui lui est appliqué Lorsque la quantité de gaz carbonique dans le combustible qui est appliqué à l'ins- tallation de traitement chimique augmente, la quantité de vapeur de traitement chimique nécessaire pour le séparer de la substance fluide absorbante augmente, et la contribution à l'électricité produite par la turbine à vapeur diminue de 3 ' façon correspondante. La suite de l'invention se réfère aux dessins annexés sur lesquels les éléments identiques sont désignés par les mêmes références numériques et qui représentent res- pectivement Figure 1: un schéma simplifié d'une installation de traitement chimique à turbine à gaz en cycle fermé confor- me à un mode de réalisation de l'invention. Figure 2: une coupe d'une chambre de combustion de l'installation de traitement chimique de la figure 1. Figure 3: un schéma plus détaillé d'une installa- tion de traitement chimique à turbine à gaz en cycle fermé conforme à un mode de réalisation de l'invention. Figure 4: un schéma d'un autre mode de réalisa- tion de l'invention comprenant des détails supplémentaires d'un échangeur de chaleur et d'un système de récupération de gaz carbonique. Figure 5: un schéma d'encore un autre mode de réalisation de l'invention employant un générateur de vapeur à récupération de chaleur avec combustion pour augmenter la production d'électricité. Figure 6: un schéma simplifié de l'installation de l'invention, montrant le changement du chemin de circula- tion des matières qu'on utilise pour convertir l'installa- tion de traitement en cycle fermé en une turbine à gaz fonc- tionnant en cycle ouvert. Dans la demande antérieure précitée, il est nécessaire d'utiliser de l'oxygène pur avec le combustible et les gaz recyclés et viciés qui sont appliqués à la cham- bre de combustion, pour obtenir une combustion satisfaisante du combustible Ceci exige également de prendre en considé- ration le fait que le poids moléculaire des gaz chauds tra- versant la turbine, qui consistent presque en gaz carbonique pur, est très supérieur à celui des gaz normaux pour lesquels les turbines existantes sont prévues Une solution consiste à injecter de la vapeur dans le compresseur ou la chambre de combustion pour diluer le gaz carbonique avec la vapeur qui a un poids moléculaire inférieur à celui du gaz carbonique. Cette solution souffre du rendement thermodynamique réduit qui résulte de l'injection de vapeur Une autre solution consiste à faire fonctionner la turbine à gaz à une plus fai- ble vitesse Ceci est un inconvénient si l'énergie électrique produite par un générateur électrique entraîné par la turbine à gaz doit coïncider avec la fréquence d'un réseau électri- que, par exemple dans le cas o la fréquence de ce réseau est de 60 Hz En effet, si on ralentit par exemple la turbine jusqu'à 3000 t/mn, un train d'engrenages est nécessaire entre la turbine et le générateur électrique pour entraîner le générateur électrique à 3600 t/mn. L'air qui alimente normalement une chambre de com- bustion de turbine à gaz a trois fonctions, à savoir faire brûler le combustible, refroidir la chambre de combustion et son effluent, constituer le fluide moteur pour l'étage de tur- bine. Il en résulte qu'on fait normalement fonctionner les turbines à gaz avec un excès d'air d'environ 300 % par rapport à la quantité nécessaire pour brûler complètement le combustible. Le pourcentage de gaz carbonique dans l'effluent de la cham- bre de combustion est donc relativement faible On a décou- vert qu'il est possible de séparer la fonction de combustion des fonctions restantes dans une chambre de combustion, de façon que la combustion puisse être effectuée avec environ % d'air en excès, tandis que les fonctions restantes peu- vent être accomplies en introduisant dans la chambre de com- bustion, en aval d'une zone de combustion, des gaz viciés recyclés, riches en gaz carbonique. On va maintenant considérer la figure 1 sur laquelle la référence 10 désigne de façon générale un schéma simplifié d'une installation de traitement chimique à turbine à gaz fonctionnant en cycle fermé, conforme à l'in- vention Il faut noter que la figure 1 illustre les principes de base de l'invention, et que certains éléments qu'on décri- ra par la suite sont avantageusement ajoutés à la version simplifiée pour parvenir à un meilleur rendement énergétique et économique. Une turbine à gaz, représentée de façon générale en 12, comprend un compresseur 14, une chambre-de combustion 16 et une turbine 18 La chambre de combustion 16 est divi- sée en une partie de combustion 20 et une partie de dilution 22 Un compresseur d'air 24, entraîné par un moteur 26, ali- mente la partie de combustion 20 en air de combustion compri- mé, par un conduit 25, en une quantité suffisante pour brûler du combustible introduit dans la partie de combustion par un conduit 28, avec un excès d'air aussi faible que possible pour assurer une combustion pratiquement complète du combus- tible Du fait qu'on utilise un très faible excès d'air dans la partie de combustion 20, son effluent est relativement riche en gaz carbonique. Le combustible peut consister en n'importe quel type d'hydrocarbure commode comprenant, par exemple, un com- bustible liquide à basede pétrole, du gaz naturel et du charbon gazéifié Certaines opérations d'épuration du combus- tible peuvent être-nécessaires pour extraire des contaminants présents dans le combustible avant son introduction dans la partie de combustion 20 De telles opérations d'épuration de combustible sont cependant classiques et ne font pas partie de l'invention On ne les décrira donc pas davantage. Les gaz qui proviennent de la turbine 18 après expansion retournent vers un refroidisseur 30 par un conduit= 29 Le refroidisseur 30 peut comprendre des éléments destinés à améliorer le rendement thermodynamique global du traite- ment, comme on l'expliquera Les gaz refroidis provenant du refroidisseur 30 sont dirigés par un conduit 32 vers le com- presseur 14 de la turbine à gaz 12 Les gaz comprimés prove- nant du compresseur 14 sont appliqués Par un conduit 34 à une vanne de répartition 36 La vanne de répartition 36 divise l'écoulement de gaz en un premier flux qui est appliqué par un conduit 38 à-la partie de dilution 22 de la chambre de combustion 16, et en un second flux qui est appliqué par un conduit 40 à un système de récupération de gaz carbonique 42. Le système de récupération de gaz carbonique 42 sépare le gaz carbonique contenu dans son flux d'entrée par rapport aux autres gaz présents dans ce flux, et il dirige le gaz carbo- nique vers un élément d'utilisation ou de stockage (non représenté), par un conduit 44, et les autres gaz vers un échappement ou un traitement ultérieur, par un conduit 46. Comme il est classique, une partie de la puissan- ce mécanique fournie par la turbine 18 est renvoyée vers le compresseur 14, pour entraîner celui-ci, par un accouplement mécanique 48 Le reste de la puissance mécanique de sortie est employé pour entraîner un générateur électrique 50 dont une partie de l'électricité produite sur une ligne 52 peut être utilisée dans l'installation de traitement chimique, par exemple pour alimenter le moteur 26, et dont le reste de la puissance de sortie peut être vendu. On va maintenant considérer la figure 2 sur laquelle la chambre de combustion 16 est représentée, pour donner un exemple concret, sous la forme d'une chambre de combustion de type tubulaire ayant une enveloppe extérieure 54 qui définit une chambre entourant une chemise de chambre de combustion 56 La chemise de chambre de combustion 56 comporte dans sa surface un grand nombre d'ouvertures 58 destinées à admettre vers l'intérieur de la chemise de cham- bre de combustion 56 du gaz provenant de la région située à l'intérieur de l'enveloppe extérieure 54 La chemise de cham- bre de combustion 56 peut également contenir une chemise de chambre de combustion de structure générale classique (non représentée), pour aider la chambre de combustion 16 à supporter les températures élevées que produit la réaction de combustion à l'intérieur de cette chambre. Une bride 60 entourant la chemise de chambre de combustion 56 s'ajuste dans une rainure 62 formée dans un élément de retenue annulaire 64, de façon à diviser l'inté- rieur du volume contenu dans l'enveloppe extérieure 54 en un volume de combustion 66 recevant de l'air de combustion par le conduit 25, et en un volume de dilution 68 recevant par le conduit 38 des gaz de dilution recyclés et fortement viciés, ayant un pourcentage élevé de gaz carbonique Le combustible qui entre dans la chambre de combustion 16 par le conduit 28 brûle avec l'air qui entre par le conduit 25, de façon générale à l'intérieur de la partie de la chemise de chambre de combustion 56 qui se trouve à l'intérieur du volume de combustion 66 En établissant correctement la lon- gueur du volume de combustion 66 et les débits et les pressions du combustible et de l'air de combustion, on peut réaliser une combustion pratiquement complète du combustible avec seulement 10 % d'air en excès Le reste de la chemise de chambre de combustion 56 se trouvant à l'intérieur du volume de dilution 68 admet les gaz fortement viciés présents dans le volume de dilution 68, à la fois pour le refroidissement et pour produire un fluide moteur supplémentaire pour la turbine 18 vers laquelle l'effluent de la chambre de combus- tion 16 sort par l'intermédiaire d'une tuyère de sortie 70. Le pourcentage de gaz carbonique dans le conduit 38 peut être, par exemple, d'environ 40 %, les gaz restants étant de l'azote, de l'oxygène non brûlé et du combustible, ainsi que des traces de produits chimiques et d'éléments prove- nant de l'air et du combustible. Bien qu'une seule chambre de combustion 16 soit représentée sur les figures 1 et 2, l'homme de l'art notera que, pour de plus grandes turbines à gaz, on peut employer deux chambres de combustion 16, ou plus Dans une grande turbine à gaz 12 de type caractéristique, une couronne com- prenant par exemple douze chambres de combustion de type annulaire 16 peut être placée de façon à encercler la partie centrale de la turbine à gaz 12 Du fait qu'à l'exception de la division de la chambre de combustion 16 en une partie de combustion 20 et en une partie de dilution 22, et de l'ali- mentation séparée de ces parties en air de combustion et en gaz de dilution, la chambre de combustion 16 est classique, on ne la décrira pas de façon plus détaillée. En considérant maintenant la figure 3, on note qu'on tire parti du fait que les gaz sortant de la turbine 18 par le conduit 29 contiennent encore une grande quantité d'énergie thermique non récupérée En effet, les gaz qui se trouvent dans le conduit 29 peuvent être à une température d'environ 5400 C et à une pression absolue d'environ 1 M Pa. On voit que le refroidisseur 30 contient un générateur de vapeur à récupération de chaleur, 72, dans lequel on fait passer ces gaz chauds A leur passage dans le générateur de vapeur à récupération de chaleur 72, ces gaz font bouillir l'eau contenue dans un serpentin 74 à l'intérieur du généra- teur, pour produire de la vapeur surchauffée qui est appli- quée par un conduit 75 à une turbine à vapeur 76 Lorsque les gaz sont sortis du générateur de vapeur à récupération de chaleur 72, leur eau peut être-condensée et ils peuvent faire l'objet d'un refroidissement supplémentaire, par exemple dans un refroidisseur à pulvérisation 78, avant de retourner par le conduit 32 vers le compresseur 14 La vapeur utilisée provenant de la turbine à vapeur 76 est dirigée par un conduit 80 vers un condenseur 82 dans lequel la vapeur utilisée est condensée en eau L'eau provenant du condenseur 82 est pompée par un pompe 84 vers le serpentin 74 dans le générateur de vapeur à récupération de chaleur 72, dans lequel elle est à nouveau convertie en vapeur et ramenée vers la turbine à vapeur 76 De l'eau de complément est ajoutée au système de turbine à vapeur, de préférence au générateur de vapeur à récupération de chaleur 72, par un conduit 86. La turbine à vapeur 76 peut être accouplée à un arbre commun avec la turbine à gaz 12, pour fournir de l'énergie mécanique supplémentaire au générateur électrique comme il est représenté, ou bien, selon une variante, elle peut être accouplée à un générateur séparé ou à une autre charge (non représentés) Selon une autre variante, la turbine à vapeur 76 peut être supprimée et la vapeur prove- nant du générateur de vapeur à récupération de chaleur 72 peut être employée pour-sa valeur économique dans un autre traitement. On peut utiliser n'importe quelle installation commode pour le système de récupération de gaz carbonique 42, comme par exemple une installation cryogénique Une installation cryogénique a tendance à gaspiller l'énergie thermique contenue dans le flux de gaz qui lui est appliqué à partir de la vanne de répartition 36 La figure 4 montre un mode de réalisation préféré pour le système de récupération de gaz carbonique 42 On fait circuler les gaz à contre-courant avec une substance liquide absorbante dans une tour d'absorption 88 La substance liquide absorbante peut être de n'importe quel type commode capable d'absorber un pourcentage notable, comme par exemple 90 %, du gaz car- bonique contenu dans le courant de gaz Les gaz restants sont évacués dans l'atmosphère ou sont appliqués à une ins- tallation de séparation qui ne fait pas partie de l'inven- tion Une substance liquide absorbante appropriée consiste en une solution de carbonate de potassium comprenant facul- tativement des ingrédients supplémentaires pour éviter la corrosion ou dans d'autres buts Dans le mode de réalisation préféré, une solution de carbonate de potassium à 40 % appli- quée à la tour d'absorption 88 à environ 1200 C absorbe jusqu'à 95 % du gaz carbonique dans le flux de gaz. Les gaz chauds sortent de la vanne de réparti- tion 36 à environ 3150 C et à une pression absolue d'environ 1,1 M Pa Avant d'être appliqués à la tour d'absorption 88, ils sont refroidis jusqu'à environ 1200 C par leur passage dans un échangeur de chaleur 90 On peut commodément emplo- yer l'échangeur de chaleur 90 en tant que récupérateur ou régénérateur comportant un serpentin 92 dans lequel on peut faire passer un combustible gazeux dirigé vers la chambre de combustion 16 En chauffant le combustible d'alimentation dans l'échangeur de chaleur 90, on obtient un rendement thermodynamique accru en réduisant la quantité de chaleur de combustion nécessaire pour élever sa température jusqu'à la température de réaction En outre, on peut faire passer l'eau de complément dirigée vers le générateur de vapeur à récupération de chaleur 72 dans un serpentin 94 dans l'échan- geur de chaleur 90, afin de préchauffer l'eau de complément pour obtenir une amélioration supplémentaire du rendement. La substance liquide absorbante quitte la tour d'absorption 88 à une pression approximativement égale à celle à laquelle elle y est entrée, et avec une température d'environ 1390 C, en ayant subi une augmentation de tempéra- ture d'environ 190 C sous l'effet de la chaleur d'absorption du gaz carbonique, dans son passage dans la tour'd'absorp- tion 88 On fait passer la substance liquide absorbante chargée de gaz carbonique par une soupape d'expansion 96 dans laquelle sa pression est rapidement réduite à une valeur qui conduit à la libération du gaz carbonique absor- bé La pression réduite produite par la soupape d'expansion 96 peut correspondre par exemple à une pression absolue d'environ 0,137 M Pa La substance liquide absorbante est dirigée vers une cuve de détente 98, dans laquelle une par- tie notable, par exemple environ un tiers, du gaz carboni- que absorbé est évaporée par détente, à cause de la pres- sion réduite dans cette cuve Le gaz carbonique libéré dans la cuve de détente 98 est dirigé par un conduit 100 vers un refroidisseur classique 102, qui utilise par exemple de l'eau en tant que substance de refroidissement, et dans lequel la température du gaz carbonique est réduite à envi- ron 380 C La substance liquide absorbante restante, conte- nant environ 65 % de son gaz carbonique absorbé d'origine, est dirigée par un conduit 104 vers une cuve d'extraction 106. De la vapeur de traitement chimique à basse pres- sion est soutirée d'un étage intermédiaire de la turbine à vapeur 76 ', par exemple à une pression absolue d'environ 0,35 M Pa, et elle est dirigée par un conduit 108 vers la cuve d'extraction 106, dans laquelle elle chauffe jusqu'à environ 1200 C la substance liquide absorbante contenue dans cette cuve, pour libérer la totalité, à quelques pour cent près, du gaz carbonique encore contenu dans la substance liquide absorbante Dans un mode de réalisation de l'inven- tion, l'opération d'extraction dans la cuve d'extraction 106 consomme environ 4,67 kg de vapeur par mètre cube, dans les conditions normales de température et de pression, de gaz carbonique récupéré Des substances liquides absorban- tes ayant un meilleur rendement ou des substances permettant la libération du gaz carbonique absorbé avec une consomma- tion de vapeur réduite peuvent exister, ou pourront exister, et on doit considérer que leur utilisation entre dans le cadre de l'invention. Le gaz carbonique récupéré dans la cuve d'extrac- tion 106 est dirigé vers le refroidisseur 102 par un conduit 110 Le refroidisseur 102 refroidit le gaz carbonique pour donner une vapeur saturée à environ 380 C L'eau de refroi- dissement provenant du refroidisseur 102 est retournée vers la cuve d'extraction 106 Le traitement ultérieur qui est appliqué au gaz carbonique dépend de l'utilisation envisagée pour ce gaz Si par exemple le gaz carbonique est destiné à être utilisé pour la récupération de pétrole tertiaire, il est de préférence comprimé pour être injecté dans un puits de pétrole ou pour un stockage intermédiaire Pour cette utilisation, le gaz carbonique est dirigé par un conduit 112 vers un compresseur 114 dans lequel il est comprimé, par exemple, à une pression absolue d'environ 14 M Pa Le com- presseur 114 est de préférence un compresseur à plusieurs étages, comportant par exemple cinq étages avec refroisisse- ment intermédiaire entre les étages Le refroidissement entre les étages réduit la quantité d'humidité dans le gaz carbonique qui est fourni par un conduit de sortie 116, à une valeur qui est suffisamment faible pour ne pas imposer un séchage supplémentaire. L'énergie d'entrainement du compresseur 114 peut être fournie par n'importe quelle source commode, comme par exemple un moteur, ou bien on peut utiliser une turbine à vapeur qui est alimentée par de la vapeur provenant du géné- rateur de vapeur à récupération de chaleur 72 Dans ce der- nier cas, la vapeur de traitement chimique qui est nécessaire dans la cuve d'extraction 106 peut être obtenue à partir d'un étage intermédiaire de la turbine à yapeur Dans le mode de réalisation préféré qui est représenté sur la figure 4, on tire parti du fait qu'une quantité notable d'énergie non uti- lisée est disponible dans les gaz non absorbés, principale- ment de l'azote et de l'oxygène, à partir desquels on a extrait le gaz carbonique dans la tour d'absorption 88. L'énergie contenue dans ces gaz, qui sont à une pression absolue d'environ 1,09 M Pa et à une température d'environ 1200 C, correspond commodément de façon presque exacte à l'énergie exigée pour entraîner le compresseur 114 Les gaz * non absorbés sont dirigés par un conduit 118 vers une turbi- ne à expansion 120 qui peut être accouplée au compresseur multi-étage 114 par n'importe quel accouplement mécanique commode, représenté par une ligne d'accouplement 122. L'effluent de la turbine à expansion 120 est évacué par un conduit 124 vers un dispositif d'évacuation dans l'atmosphè- re, ou vers une installation supplémentaire de séparation et de stockage, non représentée, dont on ne se préoccupe pas ici et qu'on ne décrira donc pas. La puissance disponible dans les gaz non absorbés provenant de la tour d'absorption 88 peut ne pas correspon- dre exactement aux exigences de puissance du compresseur multi-étage 114 Dans certaines circonstances, le compresseur multi-étage 114 peut nécessiter une puissance inférieure à celle qui est disponible Pour assurer l'adaptation à la puissance nécessaire, une partie notable des gaz non absorbés doit être évacuée vers l'atmosphère sans qu'on profite de leur énergie Une manière d'augmenter la souplesse du système consiste à employer la turbine à expansion d'une manière telle qu'elle produise ou remplace de l'électricité et à entraîner le compresseur multi-étage 114 avec un moteur élec- trique (non représenté) On peut par exemple coupler la tur- bine à expansion 120 en tandem avec le moteur 26 pour aider à la compression de l'air dans le compresseur d'air 24. L'électricité que n'utilise pas le moteur 26 peut être emplo- yée pour alimenter le moteur qui entraîne le compresseur multi-étage 114, et toute électricité en excédent peut être vendue ou utilisée. Lorsque l'installation de traitement chimique à turbine à gaz 10 est employée dans la récupération de pétrole tertiaire, le gaz carbonique comprimé est injecté dans un puits d'injection ou dans une série de puits d'injection distants des puits à récupération prévus Le gaz carboni- que commence à se déplacer vers les puits à récupération en entraînant devant lui le pétrole qui se trouve dans les strates Les puits à récupération ne présentent initialement aucun changement dans leur débit de pétrole Après une période initiale, qui peut durer pendant quelques semaines à un an ou plus, on constate une récupération de pétrole accrue Pendant la période initiale, la seule possibilité de rentabiliser l'investissement que représente le système réside dans la valeur de l'électricité produite par le géné- rateur électrique 50 Ainsi, dans la période initiale, aux ' moins, il existe une incitation économique poussant à pro,- duire autant d'électricité que possible pour la vente ou l'utilisation La production d'électricité est concurrente de la production de gaz carbonique pour le générateur de vapeur à récupération de chaleur 72 En effet, le soutirage de vapeur de traitement chimique à partir de la turbine à vapeur 76 ', pour l'utilisation dans le traitement de récupé- ration de gaz carbonique, dans la cuve d'extraction 106, réduit la quantité de vapeur disponible pour entraîner la turbine à vapeur 76 ' afin de produire de l'électricité dans le générateur 50. Pour améliorer la capacité de production de vapeur, et pour améliorer également la production de gaz car- bonique, le mode de réalisation de l'invention qui est repré- senté sur la figure 5 utilise une chambre de combustion à récupération de chaleur 126, pour ajouter de la chaleur au générateur de vapeur à récupération de chaleur 72 Pour obtenir le rendement le plus élevé, on peut diviser la cham- bre de combustion à récupération de chaleur 126 en une partie de combustion 128 et en une partie de dilution 130 fonction- nellement analogues aux éléments correspondants de la chambre de combustion 16, dans ce mode de réalisation ainsi que dans les précédents La partie de combustion 128 reçoit du combus- tible par un conduit de dérivation 28 ' et de l'air comprimé de combustion par une soufflante 131 qui se trouve dans un conduit 133 Le refroidissement et la dilution des produits de combustion provenant de la partie de combustion 128 sont accomplis par l'injection dans la partie de dilution 130 deune fraction du gaz recyclé riche en gaz carbonique qui provient du générateur de vapeur à récupération de chaleur 72, facultativement avec l'aide d'une soufflante 135 Lorsque l'effluent riche en gaz carbonique qui provient de la chambre de combustion de récupération de chaleur 126 a dépensé son énergie thermique en améliorant la production de vapeur supplémentaire dans le générateur de vapeur à récupération de chaleur 72, il rejoint les gaz recyclés qui sont appliqués au refroidisseur à pulvérisation 78, et il reste donc dans le système. Dans certaines applications, la chambre de combus- cion de récupération de chaleur 126 peut employer un système plus classique dans lequel seuls de l'air et du combustible sont introduits dans cette chambre pour la combustion et la dilution, sans utiliser les gaz viciés recyclés. Bien qu'une seule chambre de combustion de récupé- ration de chaleur 126 soit représentée sur la figure 5, il apparaît clairement à l'homme de l'art qu'on peut produire de la chaleur supplémentaire en employant plusieurs chambres de combustion de récupération de chaleur 126, dans de grands systèmes. Dans une phase ultérieure du processsus de récu- pération, la production de pétrole dans les puits à récupéra- tion est augmentée par le gaz carbonique qui est injecté dans les puits d'injection Finalement, une partie du gaz carboni- que boucle le circuit pour apparaître dans les puits à récu- pération Lorsque le combustible-utilisé par l'installation de traitement chimique à turbine à gaz 10 est un gaz naturel obtenu à partir des puits à récupération, le combustible qui alimente les parties de combustion 20 et 128 commence à présenter des proportions croissantes de gaz carbonique Du fait que l'effluent provenant des parties de combustion 20 et 128 contient maintenant une proportion accrue de gaz car- bonique, la quantité de gaz carbonique qui doit être injectée dans les parties de dilution 22 et 130 diminue On peut donc actionner la vanne de répartition 36 pour réduire la quantité de gaz recyclés qui est dirigée vers les parties de dilution 22 et 130 et pour augmenter la quantité qui est dirigée vers le système de récupération de gaz carbonique 42 La quantité accrue de gaz carbonique qui doit être récu- pérée dans cette phase avancée entraîne naturellement une demande accrue de vapeur de traitement chimique, pour l'uti- lisation dans la cuve d'extraction 106, portant sur la vapeur que le générateur de vapeur à récupération de chaleur 72 fournit à la turbine à vapeur 76 ' Pour satisfaire le besoin d'une quantité supplémentaire de vapeur, on réduit proportionnellement la quantité de vapeur qui achève son expansion à la pression atmosphérique par le conduit 80. Ceci réduit proportionnellement la puissance de sortie totale que peut produire le générateur 50 A ce stade avancé dans le processus de récupération de pétrole tertiaire, la valeur réduite de l'électricité qui est produite peut être plus que compensée par les quantités supplémentaires de pétrole et de gaz carbonique qui sont produites, ce qui fait que cette phase peut représenter une période de rentabilité maximale de l'investissement. La valeur économique de l'électricité et des pro- duits chimiques que fournit l'installation de l'invention peut varier dans le temps, ce qui fait que le potentiel de production d'électricité peut être prépondérant par rapport à la valeur des produits chimiques Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art, à la lumière de la description précéden- te, que la production de produits chimiques consomme de l'énergie et réduit donc la quantité d'électricité qui peut être produite Pour maximiser la production d'électricité, on peut faire fonctionner sélectivement n'importe lequel des modes de réalisation décrits ici en système ouvert, à condi- tion que les contraintes d'environnement le permettent On peut par exemple convertir le mode de réalisation de la figu- re 1 en un système ouvert, en effectuant les modifications représentées sur la figure 6, sur laquelle X désigne l'inter- ruption des conduits indiqués et des lignes en pointillés indiquent de nouveaux branchements Il est clair qu'on peut modifier le système pour obtenir cette nouvelle configura- tion en utilisant des vannes classiques incorporées dans ce but Du fait que l'homme de l'art n'aurait pas besoin d'une description complète des vannes et du matériel classique associé permettant d'effectuer les branchements sélectifs des figures 1 et 6, on ne présentera pas une telle descrip- tion Dans des modes de réalisation comprenant un générateur de vapeur à récupération de chaleur, la mise en communication avec l'atmosphère est de préférence effectuée en aval du générateur de vapeur à récupération de chaleur, de façon à pouvoir bénéficier de l'énergie qui reste encore dans l'ef'fluent de la turbine à gaz. REVENDICATIONS 1 Installation de traitement chimique en cycle fermé caractérisée en ce qu'elle comprend: une turbine à gaz ( 12) comportant un compresseur ( 14), une chambre de combustion ( 16) et une turbine ( 18); des moyens ( 48) pour accoupler la turbine afin d'entraîner le compresseur ( 14) et une charge ( 50); des moyens ( 56, 60, 64) destinés à diviser la chambre de combustion ( 16) en une partie de combustion ( 20) et en une partie de dilution ( 22); des moyens ( 24, 26, 28) destinés à alimenter la partie de combustion ( 20) avec un combustible et de l'air comprimé;, des moyens ( 34, 36, 38) destinés à alimenter la partie de dilution ( 22) avec un flux de sortie du compresseur ( 14); des moyens ( 30, 32) destinés à refroidir un effluent gazeux de la turbine ( 18) et à appliquer l'effluent refroidi au compresseur ( 14), ce qui procure un système- pratiquement fermé; un système de récupération chimique ( 42) capable de récupérer au moins le gaz carbonique contenu dans un courant de gaz qui lui est appliqué; et des moyens ( 34, 36, 40) destinés à diriger une partie du flux de sortie du compresseur ( 14) vers le système de récupération chimique ( 42), en une quantité qui maintient pratiquement constantes les quantités de matières dans le système fermé. 2 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'alimentation en air comprennent un compresseur d'air ( 24). Une installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens destinés à diviser la chambre de combustion ( 16) comprennent une chemise de chambre de combustion ( 56), cette chemise de chambre de combustion comportant de nombreuses ouvertures ( 58) pour permettre l'entrée d'un gaz à l'inté- rieur, un volume entourant la chemise de chambre de combus- tion ( 56), des moyens ( 60, 64) destinés à séparer une région située entre la chemise de chambre de combustion ( 56) et ledit volume en un volume de combustion ( 66) et un volume de dilution ( 68), et des moyens ( 24, 25, 34, 36, 38) destinés à alimenter séparément le volume de combustion ( 66) avec l'air comprimé et le volume de dilution ( 66) avec le flux de sor- tie du compresseur ( 14), grâce à quoi les fonctions de l'air de combustion et du gaz de dilution sont séparées. 4 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens ( 34, 36, 40) destinés à diriger une partie du flux de sortie du compresseur vers le système de récupération chimi- que ( 42) comprennent une vanne de TéPartition ( 36), et cette vanne de répartition est capable de faire varier les proportions du flux de sortiedu compresseur ( 14) qui sont dirigées vers la partie de dilution ( 22) et le système de récupération chimique ( 42). Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 1, caractérisée en ce que la charge est un générateur électrique ( 50). 6 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de refroidissement ( 30) comprennent un générateur de vapeur à récupération de chaleur ( 72), ce générateur de vapeur à récupération de chaleur étant capable de produire de la vapeur, et l'installation comprend en outre une turbi- ne à vapeur ( 76) qui est entraînée par la vapeur provenant du générateur de vapeur à récupération de chaleur ( 72). 7 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 6, caractérisée en ce que la charge comprend un générateur électrique ( 50), et les moyens d'accouplement ( 48) comprennent en outre des moyens destinés à accoupler une sortie de la turbine à vapeur ( 76) au géné- rateur électrique ( 50), de manière à entraîner celui-ci con- jointement avec la turbine à gaz ( 12). 8 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'alimentation en carburant comprennent un échangeur de chaleur ( 90), et cet échangeur de chaleur comporte des moyens ( 92) capables de transférer de la chaleur vers le carburant à partir d'un gaz présent dans le système fermé. 9 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de refroidissement ( 30) comprennent un générateur de vapeur à récupération de chaleur ( 72), ce générateur de vapeur à récupération de chaleur étant capable de produire de la vapeur, et l'installation comprend en outre une turbi- ne à vapeur ( 76) qui est entraînée par la vapeur qui pro- vient du générateur de vapeur à récupération de chaleur ( 72). Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'échangeur de chaleur ( 90) comprend en outre des moyens ( 94) capables de transférer de la chaleur à partir du gaz présent dans le système fermé, vers de l'eau-de complément pour le générateur, de vapeur à récupération de chaleur ( 72). 11 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 9, caractérisée en ce que le générateur de vapeur à récupération de chaleur ( 72) comprend au moins une chambre de combustion de récupération de cha- leur ( 126) capable d'ajouter de la chaleur à la vapeur. 12 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 11, caractérisée en ce que la chambre de combustion de récupération de chaleur ( 126) com- prend des moyens pour diviser la chambre de combustion de récupération de chaleur en une partie de combustion ( 126) et en une partie de dilution ( 130), des moyens ( 28 ', 131, 133) destinés à alimenter la partie de combustion ( 128) en combustible et en air comprimé, des moyens ( 135) destinés à alimenter la partie de dilution ( 130) avec le flux de sortie du compresseur, et des moyens ( 78, 32) destinés à ajouter un effluent de la chambre de combustion de récupération de cha- leur ( 126) aux gaz présents dans le système fermé. 13 Installation de-traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le système de récupération chimique ( 42) comprend une tour d'absorption ( 88), cette tour d'absorption comprenant des moyens pour absorber dans une substance absorbante liquide le gaz carbonique contenu dans le flux de sortie du com- presseur ( 14), une cuve de détente ( 98) comprenant des moyens ( 96) destinés à réduire la pression sur la substance absorbante liquide, ce qui a pour effet de libérer une par- tie notable du gaz carbonique, et des moyens ( 114) destinés à comprimer le gaz carbonique qui est libéré dans la cuve de détente ( 98). 14 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens de refroidissement ( 30) comprennent un générateur de vapeur à récupération de chaleur ( 72), ce générateur de vapeur à récupération de chaleur étant capable de produire de la vapeur, cette installation comprenant en outre une turbine à vapeur ( 76) entraînée par la vapeur qui provient- du générateur de vapeur à récupération de chaleur ( 72), le système de récupération chimique ( 42) comprend en outre' une cuve d'extraction ( 106) capable de récupérer une quantité supplémentaire de gaz carbonique à partir de la substance absorbante liquide, et la turbine à vapeur ( 76) comprend des moyens pour diriger un courant de vapeur de traitement chi- mique à faible pression vers la cuve d'extraction ( 106). 15 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le combustible est un hydrocarbure gazeux provenant d'un puits de pétrole. 16 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 15, caractérisée en ce que le combustible consistant en un hydrocarbure gazeux contient une quantité notable de gaz carbonique. 17 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le combustible est une substance liquide tirée du pétrole. 18 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 1, caractérisée en ce que le combustible est un hydrocarbure solide gazéifié. 19 Installation de traitement chimique en cycle fermé selon la revendication 1, caractérisée en ce que la charge est un générateur électrique ( 50) et l'installation comprend en outre des moyens pour faire fonctionner sélecti- vement la turbine à gaz en turbine à gaz à cycle ouvert 2 afin de maximiser la production d'électricité. i 5 20 Système de récupération de pétrole tertiaire destiné à améliorer la récupération de pétrole à partir d'un puits à récupération, caractérisé en ce qu'il comprend: une turbine à gaz ( 12) du type comportant un compresseur ( 14), une chambre de combustion ( 16) et une turbine ( 18); des moyens ( 48) destinés à accoupler la turbine de façon à entraîner le compresseur ( 14) et une charge ( 50); des moyens ( 56, 60, 64) destinés à diviser la chambre de combus- tion ( 16) en une partie de combustion ( 20) et en une partie de dilution ( 22); des moyens ( 24, 25, 26, 28) destinés à alimenter la partie de combustion ( 20) avec un combustible provenant du puits des moyens ( 34, 36 dilution ( 22) avec des moyens ( 30, 32 de la turbine ( 18) compresseur ( 14), mé; un système d E récupérer au moins de gaz qui lui est à récupération et avec de l'air comprimé s 38) destinés à alimenter la partie de un flux de sortie du compresseur ( 14) ) destinés à refroidir un effluent gazeux et à appliquer l'effluent refroidi au ce qui donne un système pratiquement fer- récupération chimique ( 42) capable de >le gaz carbonique contenu dans un courant appliqué; des moyens ( 34, 36, 40) desti- nés à diriger une partie du flux de sortie du compresseur ( 14) vers le système de récupération chimique ( 42), en une quantité capable de maintenir pratiquement constantes les quantités de matières dans le système fermé; des moyens ( 114) destinés à comprimer le gaz carbonique pour l'injecter dans un puits d'injection distant du puits à récupération et les moyens qui dirigent une partie du flux de sortie du compresseur vers le système de récupération chimique compren- nent une vanne de répartition ( 36) qui est-capable de définir une proportion du flux de sortie du compresseur ( 14) en fonction de la quantité de gaz carbonique présent dans le combustible provenant du puits à récupération. 21 Système de récupération de pétrole tertiaire selon la revendication 20, caractérisé en ce que le combusti- ble comprend une quantité variable de gaz carbonique, et les moyens destinés à diriger une partie du flux de sortie du compresseur ( 14) vers le système de récupération chimique ( 42) comprennent une vanne de répartition ( 36) qui permet de faire varier la proportion du flux de sortie du compres- seur ( 14) qui est dirigée vers le système de récupération chimique ( 42) sous la dépendance de cette quantité variable.