Brevet FR2794128A1 — publié le 20001201

i 2794128 L'invention concerne un procédé de gazéification autothermique de combustibles solides sous surpression avec un gaz contenant du 02, o les combustibles sont soumis d'abord à un prétraitement thermique par un contact direct avec un flux de gaz de fumée chaud, avec séparation de gaz et de vapeurs et formation d'un produit intermédiaire devenu fragile, et o le flux de gaz de fumée chaud est produit dans une combustion sous l'amenée des gaz et vapeurs séparés lors du prétraitement thermique, o en outre le produit intermédiaire produit lors du prétraitement est soumis sous une forme finement divisée à la gazéification en formant un gaz de synthèse riche en H2 et CO. Il est connu par le document DE 42 38 934 C2 un procédé pour la gazéification de produits bruts et résiduaires organiques ou contenant un matériau organique, o les produits bruts et résiduaires sont d'abord chauffés, par un contact direct avec un flux de gaz chauffé, conduit en circuit, à une température finale entre 120 et 350 C o par ce prétraitement thermique, les produits bruts et résiduaires, en séparant des gaz et des vapeurs, sont transformés en un produit intermédiaire devenu fragile. Dans ce cas, les gaz et vapeurs séparés ne contiennent pas de quantités notables de composants combustibles. L'échauffement du flux de gaz conduit en circuit a lieu par l'ajout d'un gaz frais obtenu par la combustion d'un gaz de chauffage. Comme gaz de chauffage est utilisée de préférence une quantité partielle du gaz de synthèse produit par le procédé. Ce faisant, il est expulsé du flux de gaz en circuit à chaque fois une quantité partielle qui correspond à la somme des flux volumiques du gaz frais et des gaz et vapeurs séparés lors du prétraitement thermique. Il est soutiré de l'étage de prétraitement thermique un produit intermédiaire devenu fragile qui est fragmenté en un produit fin d'une grandeur de grain sensiblement 2 2794128 inférieure à lmm et qui est soumis ensuite à une gazéification par flux volatil, o un gaz riche en CO et en H2 est produit. Pour le prétraitement thermique, en fonction du type de matériau utilisé, différentes plages de température sont décrites comme étant avantageuses. Pour du bois et de la paille, on propose, comme étant particulièrement avantageuses, des températures dans la plage de 180 à 190 C, pour une fraction de déchets ménagers contenant des matières synthétiques des températures dans la plage de 220 à 230 C et pour un produit déchiqueté ayant une teneur en CPV plus élevée, une température d'environ 300 C. L'enceinte de combustion pour chauffer l'étage du prétraitement thermique est raccordée directement à cet étage de prétraitement. La quantité partielle devant être expulsée du flux de gaz en circuit est donc dérivée du flux de gaz qui quitte l'étage de prétraitement, donc après l'utilisation du contenu calorifique du gaz d'échappement. Par conséquent, cette quantité partielle reçoit dans tous les cas également une partie des gaz et vapeurs libérés à l'étage de prétraitement de telle sorte que celle-ci ne peut pas être simplement évacuée dans l'atmosphère. Le procédé connu prévoit donc l'utilisation d'un filtre à charbon actif par lequel le flux de gaz expulsé est purifié. Le matériau filtrant du filtre à charbon actif est évacué à des intervalles réguliers en ce qu'il est amené à l'étage de gazéification. Ce procédé requiert donc une dépense d'installation et de fonctionnement correspondante pour le dispositif de filtrage. Dans le procédé connu, la gazéification est effectuée sans vapeur d'eau, avec une amenée d'oxygène pur sous la forme d'une réaction en flammes à une température relativement élevée d'environ 1300 C. Cette température élevée est requise, d'une part, pour décomposer les matières nocives contenues dans la masse filtrante qui sont constituées essentiellement 3 2794128 d'hydrocarbures supérieurs et, d'autre part, pour produire des scories fondues complètement. Ces scories fondues complètement et le gaz de synthèse produit dans le gazéificateur sont refroidis dans une enceinte de refroidissement qui se trouve directement en dessous de l'enceinte de réaction de la gazéification, avec de l'eau de refroidissement de telle sorte que les scories se solidifient pour former un granulé. Le gaz soutiré de l'enceinte de refroidissement, saturé en vapeur, est ensuite soumis à un refroidissement de gaz et une purification de gaz, et est utilisé ensuite, par exemple, dans une centrale thermique en montage-bloc avec chauffage à distance, avec des moteurs à gaz. Cependant, non pas toute la quantité du gaz de synthèse produit est disponible étant donné qu'une partie du gaz est amenée au générateur de gaz pour produire une flamme de support pour la réaction en flammes et/ou à la chambre de combustion pour le chauffage du prétraitement thermique. Sinon, il faut utiliser à cette fin du gaz provenant de sources à l'extérieur du procédé. L'eau de trempe utilisée dans l'enceinte de refroidissement, dans la mesure o elle ne s'est pas évaporée, doit être évacuée et, à cause des matières nocives dissoutes dans celle-ci, acheminée à une purification des eaux usées avec une dépense correspondante. L'invention a pour objet le perfectionnement d'un procédé du type indiqué au début pour qu'un filtrage des gaz d'échappement, pour séparer les hydrocarbures des gaz d'échappement, ne soit plus requis. De plus, la dépense pour une épuration des eaux usées doit être réduite à un minimum. Enfin, la gazéification doit pouvoir être exécutée à une température de fonctionnement la plus basse possible, et le gaz de synthèse ainsi produit doit pouvoir être utilisé, sans purification de gaz coûteuse, pour d'autres processus techniques, notamment comme gaz réducteur pour la fabrication de fonte brute par une réduction directe des oxydes de fer. L'invention s'étend 4 2794128 également à une installation pour la mise en oeuvre du procédé et à l'utilisation de cette installation. Cet objet est atteint par le procédé conforme à l'invention du fait que le combustible est utilisé en une forme finement dispersée, que le prétraitement thermique est effectué comme pyrolyse avec une température finale d'au moins 450 C, que la gazéification a lieu sous amenée de vapeur d'eau et qu'il est soutiré du flux de gaz de fumée chaud, avant son introduction dans le prétraitement thermique, de la chaleur pour produire le mélange de vapeur et de gaz contenant du 02 requis pour la gazéification. Selon une forme de réalisation de l'invention, le prétraitement thermique est effectué à une température finale d'au moins 600 C, de préférence d'environ 700 C. De la houille ou du lignite peuvent être utilisés comme combustible solide. Avantageusement, le flux de gaz de fumée chaud est produit exclusivement par la combustion des gaz et vapeurs séparés lors du prétraitement thermique. Le flux de gaz de fumée peut être conduit en circuit, o une quantité de gaz de fumée correspondant au flux massique des gaz et vapeurs introduits dans la combustion ainsi qu'à l'air de combustion acheminé est expulsée. Suivant une réalisation de l'invention, la combustion a lieu comme combustion complète. La combustion peut avoir lieu sous alimentation sous pression. Selon une forme de réalisation de l'invention, le flux de gaz de fumée, après le soutirage de chaleur pour le mélange en vapeur d'eau et en gaz contenant du 02, et avant son introduction dans le prétraitement thermique, est chauffé par un échange de chaleur indirect avec du gaz de fumée fraîchement produit à la température requise pour le prétraitement thermique. L'air de combustion peut être préchauffé pour la combustion des gaz et vapeurs résultant du prétraitement 2794128 thermique, par un échange de chaleur indirect avec le gaz de fumée fraîchement produit. Le prétraitement thermique peut avoir lieu dans une couche fluidisée circulante. Le prétraitement thermique peut également avoir lieu dans un réacteur à flux volatil. La gazéification peut avoir lieu dans un générateur de gaz couché à couche fluidisée. La gazéification aura lieu de préférence dans plusieurs zones situées les unes derrière les autres entre lesquelles il n'y a pas de remélangeage notable. Comme gaz contenant du 02 pour la gazéification, de préférence de l'air ou de l'oxygène pur sera utilisé. Suivant une réalisation de l'invention, il est introduit dans la gazéification un flux massique d'un catalyseur finement divisé, notamment du carbonate de potassium finement divisé. Il est avantageux que le mélange en vapeur d'eau et en gaz contenant du 02 soit introduit dans la gazéification à une température qui correspond approximativement à la température finale de la gazéification. La chaleur excédentaire résultant de la combustion des gaz et des vapeurs du prétraitement thermique peut être utilisée pour la production et/ou la surchauffe de la vapeur qui est détendue sur une turbine à vapeur pour produire de l'énergie mécanique ou électrique. Le but de l'invention est également atteint par une installation conforme à l'invention comportant un appareil pour le prétraitement thermique d'un combustible solide, avec une amenée pour un gaz de fumée chaud et une amenée pour le combustible à l'appareil, avec un gazéificateur auquel peut être acheminé le combustible prétraité dans l'appareil ainsi qu'un gaz contenant du 02 et de la vapeur d'eau et qui présente un évent pour le gaz riche en H2 et CO produit dans le gazéificateur ainsi qu'un dispositif d'évacuation des cendres, et avec une enceinte de combustion pour la production du gaz de fumée chaud, o peuvent être amenées, comme combustibles, à 6 2794128 l'enceinte de combustion par un conduit, les gaz et vapeurs produits dans l'appareil pour le prétraitement thermique, du fait que le combustible solide peut être introduit sous une forme finement divisée par un conduit d'amenée dans l'appareil prévu pour le prétraitement thermique, que l'appareil, en tant qu'appareil à pyrolyse, est conçu pour une température finale du combustible prétraité d'au moins 450 C et qu'il est disposé dans l'enceinte de combustion au moins un échangeur de chaleur pour produire le mélange en vapeur d'eau et en gaz contenant du 02 requis dans le gazéificateur. L'appareil pour le prétraitement thermique peut être conçu pour une température finale d'au moins 600 C, de préférence d'environ 700 C. Selon encore une autre réalisation de l'invention, il est disposé en aval de l'appareil prévu pour le prétraitement thermique une installation de séparation, notamment un cyclone, permettant d'effectuer une séparation des gaz et des vapeurs, d'une part, et du combustible prétraité finement divisé, d'autre part. Le conduit peut constituer l'amenée unique du combustible à l'enceinte de combustion. Selon une autre réalisation de l'invention, l'appareil fait partie d'une couche fluidisée circulante. L'appareil peut être réalisé comme réacteur à flux volatil. Selon encore une forme de réalisation de l'invention, il est disposé dans l'enceinte de combustion un premier échangeur de chaleur pour le préchauffage du gaz contenant du 02 pour la gazéification, dont la sortie est reliée à un conduit d'amenée de vapeur à laquelle fait suite un deuxième échangeur de chaleur disposé dans l'enceinte de combustion pour la surchauffe du mélange en vapeur d'eau et en gaz contenant du 02 pour la gazéification. A la sortie de l'enceinte de combustion peut être disposé un conduit de gaz de fumée qui se ramifie en un conduit d'évacuation des gaz de fumée et en un conduit 7 2794128 d'amenée pour les gaz de fumée chauds vers l'appareil. Avantageusement, dans le conduit d'amenée sont montés un compresseur pour l'augmentation de la pression du flux de gaz de fumée et un troisième échangeur de chaleur disposé dans l'enceinte de combustion pour augmenter la température du flux de gaz de fumée. A la chambre de combustion peut être disposé au moins un brûleur auquel peuvent être acheminés les gaz et vapeurs soutirés de l'appareil ainsi que l'air de combustion requis sous une plus grande pression pour assurer une combusion alimentée sous pression. Dans l'enceinte de combustion peut être disposé un quatrième échangeur de chaleur qui est monté dans un conduit d'amenée pour l'air de combustion au brûleur de l'enceinte de combustion. Selon une autre réalisation de l'invention, le gazéificateur est réalisé comme générateur de gaz couché à couche fluidisée. Le gazéificateur peut être divisé par des installations en plusieurs zones de gazéification entre lesquelles n'a pas lieu de remélangeage essentiel du combustible à gazéifier. Le gazéificateur peut présenter un conduit d'amenée pour l'alimentation en matériau de catalyseur finement divisé. Selon encore une réalisation de l'invention, il est disposé dans l'enceinte de combustion un échangeur de chaleur supplémentaire pour la production et/ou la surchauffe de vapeur qui est utilisable sur une turbine à vapeur pour produire de l'énergie mécanique ou électrique. L'invention se rapporte également à l'utilisation d'une installation telle que décrite avant pour fournir le gaz de synthèse, comme gaz réducteur, à une installation de fabrication de fonte brute par réduction directe d'oxydes de fer. Selon encore une utilisation d'une installation telle que décrite avant, celle-ci peut servir à fournir du gaz de synthèse comme matériau d'utilisation à une 8 2794128 installation de fabrication d'hydrogène pur et/ou de monoxyde de carbone pour des processus chimiques ou pétrochimiques. Selon encore une autre utilisation d'une installation telle que décrite avant, celle-ci peut servir à fournir du gaz de synthèse comme combustible à une installation pour produire du courant électrique par un processus combiné de turbines à gaz et à vapeur. Donc, les idées de base essentielles de la présente invention consistent à ce qu'un combustible fragmenté préalablement est d'abord soumis à une pyrolyse pendant laquelle est assuré un dégazage dans une large mesure complet du combustible. Après la séparation des gaz et des vapeurs du combustible finement divisé, en forme de coke, produit de cette manière comme produit intermédiaire, ce combustible est introduit sans les gaz de la pyrolyse dans l'étage de gazéification qui, en comparaison avec une réaction en flammes, peut être amené à fonctionner à une température relativement basse, par exemple de 700 à 900 C, de préférence à environ 750 C. Les gaz et vapeurs dégagés pendant la pyrolyse qui sont constitués en majorité de matières combustibles sont soumis à une combustion la plus complète possible dans une enceinte de combustion qui fournit les gaz de fumée chauds pour un chauffage direct de l'étage de pyrolyse. Il est ainsi assuré que des hydrocarbures supérieurs et des matières nocives ainsi qu'une grande partie des composés de soufre soient éliminés d'une manière sûre du combustible prétraité avant que celui-ci n'atteigne l'étage de gazéification. De ce fait, un gaz de synthèse peut être produit qui a dès le départ un degré de pureté élevé, qui est donc notamment exempt d'hydrocarbures supérieurs et qui contient seulement peu de composés de soufre. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en outre en ce que de la chaleur est soutirée des gaz de fumée formés par la combustion des gaz et vapeurs produits lors de la pyrolyse, pour produire le mélange de 9 2794128 vapeur d'eau et de gaz contenant du 02 requis à l'étage de gazéification, avant que les gaz de fumée soient utilisés pour chauffer l'étage de pyrolyse. Ce faisant, la température des gaz de fumée est nettement abaissée, de telle sorte que le flux partiel des gaz de fumée qui, pour des raisons de conservation de la masse doivent être évacués du circuit, peut être dérivé encore avant l'étage de pyrolyse sans que de trop grandes pertes de chaleur soient produites. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence au dessin schématique annexé, donné uniquement à titre d'exemple, et dans lequel: - la figure unique représente un schéma d'installation comme mode de réalisation possible de l'invention. Les composants principaux de l'installation sont un appareil 1 pour effectuer la pyrolyse ainsi qu'un gazéificateur 2 qui, selon une réalisation préférée de l'invention, est réalisée comme générateur de gaz couché, ainsi qu'une chambre de combustion 3. L'appareil 1 est alimenté par un conduit d'amenée 20, à partir d'un réservoir 4, de préférence par voie pneumatique, en combustible finement divisé. Ce combustible, qui est constitué de préférence de houille ou de lignite broyée et séchée, est introduit par un dispositif d'alimen- tation 15 dans le réservoir 4. Comme combustible peuvent être envisagés également, même si cela est moins préféré, également d'autres matières solides ayant des parts organiques élevées, par exemple du bois fragmenté ou une biomasse ou des déchets fragmentés. Lorsque du charbon est utilisé, celui-ci peut être transformé encore bien 2794128 avec le procédé conforme à l'invention même lorsqu'il a une teneur en cendres relativement élevée. Pour éviter une auto-inflammation du combustible sec finement divisé et préparé dans le réservoir 4, celui-ci est inondé avec un gaz inerte (par exemple l'azote). Il est prévu à cette fin un conduit d'amenée de gaz inerte 16. L'étage de pyrolyse est représenté sur la figure selon une réalisation préférée de l'invention comme couche fluidisée ou tourbillonnaire circulante (appareil 1, installation de séparation 5), mais en cas de besoin, il peut également être réalisé sous forme de réacteur à flux volatil. La pyrolyse est effectuée de telle manière que le combustible acheminé, dont la grandeur de grain est inférieure à 5mm, de préférence sensiblement inférieure à lmm, est chauffé sous arrêt d'alimentation en oxygène par le contact direct avec un gaz de fumée chaud à la température de pyrolyse. Le gaz de fumée est introduit par une amenée 34 de la chambre de combustion 3 dans l'appareil 1. Pendant la pyrolyse, le combustible finement divisé est dégasé. Les gaz et vapeurs libérés sont amenés à passer conjointement avec le combustible (coke) dégasé finement divisé à travers un conduit 21 dans une installation de séparation 5 réalisée comme cyclone dans laquelle le coke est séparé des gaz et vapeurs. Une quantité du coke séparé correspondant à la quantité de combustible acheminé est ensuite guidée par un conduit 25 dans le gazéificateur 2 tandis que la quantité restante est ramenée par un conduit de retour 26 de nouveau dans l'appareil 1. Les gaz et vapeurs séparés sont amenés depuis l'installation de séparation 5 par un conduit 22 au brûleur 8 de l'enceinte de combustion 3 comme combustible. La combustion a lieu dans l'enceinte de combustion 3 de préférence à un niveau de pression plus élevé et a lieu comme combustion complète. De ce fait, une oxydation complète des hydrocarbures supérieurs du gaz de pyrolyse est assurée. L'air de combustion est il 2794128 introduit par un conduit d'amenée 19 à un niveau de pression correspondant. Selon un développement ultérieur avantageux de l'invention, il est prévu un échangeur de chaleur 12 qui est monté dans le conduit d'amenée 19 et dont les faces d'échange de chaleur sont disposées à l'intérieur de l'enceinte de combustion 3 de telle sorte qu'un chauffage préalable de l'air de combustion a lieu. Dans l'enceinte de combustion 3 est disposé un échangeur de chaleur 9 auquel peut être acheminé par un conduit d'amenée 17 de la vapeur en vue d'une surchauffe. De plus, selon un développement ultérieur de l'invention, un échangeur de chaleur 10 est disposé dans l'enceinte de combustion, auquel peut être amené par un conduit d'amenée 18 un gaz contenant de l'oxygène, de préférence de l'air ou de l'oxygène pur, pour le préchauffage. La sortie de cet échangeur de chaleur 10 est reliée au conduit d'amenée 17 de façon à acheminer à l'échangeur de chaleur 9 un mélange de vapeur d'eau et de gaz préchauffé, contenant de l'oxygène. Après la surchauffe de ce mélange, celui-ci est introduit par le conduit 31 dans le gazéificateur 2. Par les échangeurs de chaleur 9, 10 et 12 ainsi que l'échangeur de chaleur 11 qui sera expliqué ci-après encore plus en détail, il est soutiré au gaz de fumée produit dans l'enceinte de combustion 3 une partie considérable de son contenu calorifique de telle sorte qu'il sort dans une forme nettement refroidie par le conduit des gaz de fumée 32 de l'enceinte de combustion 3. Ce conduit de gaz de fumée 32 se ramifie en un conduit d'évacuation des gaz de fumée 33 et en un conduit d'amenée 34 qui mène dans l'appareil 1. Le flux massique du conduit de gaz de fumée 32 est divisé de telle manière qu'une telle quantité partielle des gaz de fumée arrive dans le conduit d'évacuation de gaz de fumée 33, qui correspond à la somme de la quantité de l'air de combustion amené par le conduit d'amenée 19 au brûleur 8 et à la quantité des gaz et vapeurs libérés par la 12 2794128 pyrolyse dans l'appareil 1, qui sont acheminés ensemble avec le flux de gaz de fumée passant à travers l'appareil 1 au brûleur 8. Une partie des gaz de fumée est donc amenée à se déplacer continuellement dans un circuit à travers l'installation. Pour que les gaz de fumée circulants soient réalimentés avec la pression requise de nouveau dans l'enceinte de combustion 3, un compresseur 13 est monté dans le conduit d'amenée 34. Etant donné que la température du gaz de fumée frais sortant de l'enceinte de combustion 3 a baissé considérablement à travers les échangeurs de chaleur, il est monté en aval du compresseur 13 un échangeur de chaleur 11 déjà mentionné avant dont les faces d'échange de chaleur sont disposées de nouveau à l'intérieur de l'enceinte de combustion 3 de telle sorte qu'avant l'amenée des gaz de fumée frais vers l'appareil 1, il se produit un échauffement des gaz de fumée à la température appropriée à la pyrolyse. Cette température de pyrolyse est au moins de 450 C. De préférence, la température de pyrolyse, c'est-à-dire la température du matériau quittant l'étage de pyrolyse est au moins de 600 C, notamment d'environ 700 C. Par suite de la division fine du combustible amené et de l'application d'une couche fluidisée circulante ou d'une réaction par flux volatil, les différentes particules de combustible sont très rapidement chauffées. Le chauffage rapide et le fait d'éviter des températures trop élevées pendant la pyrolyse sont très favorables pour la réalisation d'un coke de pyrolyse d'une structure alvéolaire fine, donc d'une grande surface et d'une réactivité élevée. Par conséquent, si possible, une température d'environ 700 à 750 C ne devrait pas être dépassée lors de la pyrolyse. D'autre part, une température de pyrolyse suffisamment élevée, par exemple dans la plage de 600 ou 700 C assure un dégazage presque complet du combustible utilisé en un temps le plus court. 13 2794128 Il faut remarquer que par la combustion des gaz et vapeurs dégagés pendant la pyrolyse, suffisamment de chaleur est produite pour pouvoir effectuer, d'une part, la pyrolyse et pour mettre à disposition, d'autre part, de la chaleur pour produire le mélange de vapeur et de gaz contenant du 02 requis pour la gazéification. Il n'est pas nécessaire de mettre à disposition à cette fin une partie du gaz de synthèse produit selon le procédé conforme à l'invention ni du combustible provenant d'autres sources. D'une manière appropriée, les échangeurs de chaleur sont disposés à l'intérieur de l'enceinte de combustion 3 en direction du flux de gaz de fumée frais de telle sorte que d'abord a lieu l'échauffement du flux de gaz de fumée pour la pyrolyse et ensuite le mélange de vapeur et de gaz contenant de l'oxygène est chauffé avant le préchauffage du gaz contenant de l'oxygène nécessaire pour la gazéification. Le préchauffage de l'air de combustion pour la production des gaz de fumée est effectué d'une manière appropriée en dernier, directement avant la sortie des gaz de fumée de la chambre de combustion 3. Dans la mesure o il y a encore de l'énergie excédentaire dans l'enceinte de combustion, celle-ci peut être utilisée par un échangeur de chaleur supplémentaire non représenté pour la production et/ou la surchauffe de vapeur qui est détendue sur une turbine à vapeur pour produire de l'énergie mécanique ou électrique. D'une manière appropriée, le mélange de vapeur d'eau et de gaz contenant du 02,requis pour la gazéification dans le gazéificateur 2, est introduit à une température qui correspond approximativement à la température de la gazéification, et qui ne se situe donc pas sensiblement au-dessus ou en dessous de la température de gazéification. Etant donné que la gazéification représente une réaction endothermique lors de laquelle la part en carbone du coke de pyrolyse évacué 14 2794128 de l'appareil 1 et une partie de la vapeur d'eau est transformée en un gaz de synthèse riche en H2 et CO, il faut qu'une quantité de chaleur suffisante soit mise à disposition à cette fin. Cela est accompli en ce qu'une partie du carbone est brûlée par la quantité d'oxygène amenée. Plus la quantité d'oxygène amené est élevée, plus élevée est la température et la part en CO2 dans le gaz de synthèse produit. Pour que le processus de gazéification puisse se dérouler à un niveau de température comparativement bas avec un débit élevé, il est prévu selon un développement ultérieur avantageux de l'invention d'amener à partir d'un réservoir 6 par un conduit d'amenée 24 un matériau de catalyseur à grains fins dans le gazéificateur. Le réservoir 6 est rempli par un dispositif de chargement 14 avec le matériau de catalyseur. Le convoyage du matériau de catalyseur a lieu utilement d'une manière similaire au convoyage du combustible dans l'appareil 1, par voie pneumatique, à l'aide d'un flux de gaz inerte qui peut être introduit par un conduit 23 dans le réservoir 6. Comme matériau de catalyseur pour la gazéification, le carbonate de potassium convient particulièrement. Mais bien évidemment, également d'autres catalyseurs peuvent être utilisés. Par exemple, on peut également envisager certains composés de sodium ou de calcium. Cependant, le carbonate de potassium est considéré comme étant particulièrement approprié. L'avantage du catalyseur réside notamment dans la possibilité d'obtention de débits élevés à des températures relativement basses. En alternance, un débit élevé serait également possible à des températures plus basses sans utilisation de catalyseur lorsque le volume de réaction est agrandi suffisamment; cependant, cela est lié à une dépense d'installation élevée qui n'est pas avantageuse économiquement. Une autre alternative pour la gazéification consiste à relever, en renonçant à un catalyseur, tout en conservant le même volume de 2794128 réaction, la température de gazéification, ce qui va de pair avec la combustion d'une plus grande part du coke de pyrolyse. Le gazéificateur 2est réalisé d'une manière appropriée comme générateur de gaz couché qui fonctionne avec une couche fluidisée circulante. A cette fin, le coke de pyrolyse est introduit dans l'espace au-dessus d'un fond d'afflux à l'intérieur du gazéificateur 2. A l'aide du fond d'afflux, le mélange surchauffé, acheminé à travers le conduit 31, de vapeur d'eau et de gaz contenant de l'oxygène est amené de telle sorte que le coke finement divisé est amené à tourbillonner d'une manière correspondante. D'une manière appropriée, deux montages sont disposés à l'intérieur du gazéificateur qui divisent l'enceinte de réaction en des zones de gazéification. Cela peut avoir lieu par des parois intermédiaires verticales qui s'étendent sur une partie de la hauteur du gazéificateur couché 2. Dans l'exemple de réalisation représenté, deux de ces parois de séparation sont dessinées de manière à former trois zones de gazéification 2a-2c. Cela doit permettre que le remélangeage à l'intérieur du gazéificateur soit limité à des valeurs basses, c'est-à-dire entre les différentes zones de gazéification, il ne doit pas y avoir de remélangeage sensible, mais seulement à l'intérieur des différentes zones de dégazage. Par l'agencement couché du gazéificateur 2, il est assuré un temps de séjour moyen suffisant pour les particules individuelles du coke de pyrolyse, comme cela est particulièrement approprié pour le traitement de la houille. Dans le cas de combustible pyrolysé d'une réactivité particulièrement élevée, également un générateur de gaz debout peut être approprié parce que le temps de séjour des particules individuelles peut être plus court. Il ressort de la figure qu'il est disposé à l'extrémité droite du gazéificateur 2 un dispositif d'évacuation qui est réalisé en forme de trémie et qui porte la référence numérique 2d. Par ce 16 2794128 dispositif d'évacuation 2d, les résidus de cendre, après la gazéification, sont collectés et soutirés par un conduit 30. Le gaz de synthèse formé dans le gazéificateur 2 qui est riche en CO et H2, est introduit d'abord dans un cyclone 7 dans lequel la poussière contenue est séparée et amenée par un conduit 29 dans l'évacuation des cendres 30. Le gaz de synthèse formé peut être soutiré par le conduit 28. Ce gaz, en raison de son degré de pureté comparativement élevé dès le début, donc notamment à cause de l'absence de quantités importantes de composés de soufre, convient pour l'utilisation comme gaz réducteur pour la réduction directe d'oxydes de fer au cours d'une fabrication de fonte brute. D'une manière particulièrement avantageuse, le conduit 28 pour le gaz de synthèse produit est donc relié à une installation de réduction directe non représentée. Avant l'utilisation ultérieure du gaz de synthèse du conduit 28, on procède habituellement à un refroidisssement du gaz, o est produite la quantité de vapeur requise pour le processus conforme à l'invention. De plus, fréquemment, il est conseillé de procéder à un conditionnement du gaz. Une autre utilisation avantageuse du gaz de synthèse produit réside dans la production d'hydrogène pur et/ou de monoxyde de carbone pour des procédés chimiques ou pétrochimiques. L'utilisation du gaz de synthèse dans le cadre de la production de courant électrique par un procédé combiné à turbine à gaz et à vapeur est également appropriée. Les deux exemples de réalisation suivants qui se distinguent uniquement par les quantités de vapeur et d'air (comme gaz contenant du 02) amenées à la gazéification, illustrent l'efficacité de la présente invention. Dans ce cas, de la houille a été séchée dans une installation de pulvérisation et de séchage de charbon à une humidité résiduelle d'environ 1 à 2 % et a 17 2794128 été meulée à une grandeur de grains de lmm au maximum. Cette poussière de charbon a été introduite dans un réacteur à pyrolyse et a été amenée en contact direct dans une couche fluidisée avec les gaz de fumée chauds recirculés, produits par la combustion des gaz et vapeurs formés lors de la pyrolyse et a été chauffée d'une manière correspondante. Ce faisant, par la libération des gaz et vapeurs, un coke de pyrolyse s'est formé. Les gaz et vapeurs et le coke de pyrolyse en forme de poussière ont quitté la pyrolyse avec une température d'environ 700 C. Après la séparation du coke de pyrolyse des gaz et vapeurs dans un cyclone, le coke de pyrolyse a été amené à un réacteur de gazéification. Les gaz et vapeurs dégagés lors de la pyrolyse ont été brûlés complètement sous pression avec de l'air de telle sorte qu'aussi tous les hydrocarbures supérieurs y compris les goudrons ont été oxydés. La chaleur ainsi produite a été utilisée pour la surchauffe de la vapeur d'eau nécessaire pour la gazéification ainsi que pour le chauffage préalable de l'air utilisé comme gaz contenant de l'oxygène pour la gazéification. En outre, la chaleur de combustion a été utilisée pour réchauffer le flux partiel des gaz de fumée qui est utilisé pour le chauffage de la pyrolyse. Par une écluse à roue cellulaire, environ 4 pour cent en poids de carbonate de potassium, en tant que catalyseurs, ont été ajoutés au flux du coke de pyrolyse guidé dans le gazéificateur. Pour obtenir un débit de même grandeur par l'installation utilisée, la température de gazéification, sans l'utilisation d'un catalyseur, aurait dû être relevée selon environ 170 C. Au premier étage de la couche fluidisée du gazéificateur, le coke s'est mélangé intimement avec le catalyseur amené de telle sorte que la réaction de gazéification s'est déroulée à une température d'environ 750 C et une pression de 15 bars. Comme dans l'exemple d'installation représenté sur la figure, le gazéificateur utilisé avait également trois zones de gazéification parmi lesquelles la deuxième et la 18 2794128 troisième, quant au volume, étaient respectivement dimensionnées d'une manière égale. Lors du passage de la première zone de gazéification à la deuxième, un taux de transformation du coke de pyrolyse d'environ 26% a pu être constaté. Dans les deux zones de gazéification suivantes, la transformation pour une même température était nettement plus élevée de telle sorte que lors du soutirage des cendres du gazéificateur, une transformation totale de 95% du coke de pyrolyse a pu être constatée. En vue d'une utilisation énergétique ultérieure de la teneur en carbone restante, les cendres soutirées ont été amenées à une combustion en couche fluidisée. Dans ce foyer à couche fluidisée a également été introduite la part en poussière qui avait été séparée dans un cyclone auquel avait été acheminé le gaz de synthèse brut depuis le gazéificateur. Dans les deux exemples de l'exécution du procédé, respectivement un flux massique de 100 t/h de charbon a été amené dans la pyrolyse. De la pyrolyse résultait à chaque fois un flux massique d'environ 70 t/h de coke de pyrolyse qui a été amené dans toute son étendue dans la gazéification. Après la gazéification, respectivement un flux massique de 8,7 t/h en matières solides (cendres, coke résiduel) a été soutiré du gazéificateur. Dans la pyrolyse a été introduit respectivement un flux de gaz de fumée chaud de 252 500 Nm3/h, tandis que respectivement au total, 273 200 Nm3/h en gaz de pyrolyse ont été soutirés de nouveau de la pyrolyse. Dans le premier exemple, 209 t/h de vapeur d'eau et 61 000 Nm3/h d'air ont été amenés comme gaz contenant de l'oxygène dans l'étage de gazéification. Avec ces paramètres, il a été obtenu un flux de gaz brut de 392 750 Nm3/h dans la gazéification. Dans le deuxième exemple, la quantité de vapeur amenée à la gazéification a été nettement augmentée à 311 t/h tandis que la quantité d'air acheminé avec 61 200 Nm3/h est restée presque inchangée. Cela menait dans le deuxième exemple à un flux massique en gaz brut de la 19 2794128 gazéification de 536 650 Nm3/h. La composition du gaz brut est représentée dans le tableau. En tenant compte de la part en vapeur d'eau contenue encore respectivement dans le gaz de synthèse produit, il s'avère que par l'augmentation très nette de l'amenée de vapeur par rapport au premier exemple, un rendement d'hydrogène nettement plus élevé a pu être atteint dans le deuxième exemple. Egalement la teneur en CO et en CH4 dans le gaz de synthèse est dans le deuxième exemple respectivement plus basse que dans le premier. H2 CO CO2 CH4 N2 H2S H20 Exemple 23,11 8,96 13,48 4,54 12,57 0,14 37,20 i Exemple 23, 20 6,35 11,60 1,86 9,22 0,11 47,72 Les avantages de la présente invention résident notamment dans les points suivants: - purification de gaz et d'eau simplifiée - dosage de charbon simplifié dans le processus de gazéification - mise en ouvre du procédé électriquement autarcique (même l'export d'énergie électrique est possible) - meilleure utilisation de la chaleur - possibilité d'une purification des gaz d'évacuation sous pression élevée - convient pour un large spectre de charbons et autres combustibles solides 2794128 - possibilité d'une intégration simple dans un procédé de turbine à gaz et à vapeur pour la production de courant - efficacité élevée en comparaison avec des procédés consommant de l'oxygène. 21 2794128 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la gazéification autothermique de combustibles solides sous surpression avec un gaz contenant du 02, o les combustibles sont d'abord soumis à un prétraitement thermique par contact direct avec un flux de gaz de fumée chaud avec séparation des gaz et des vapeurs et formation d'un produit intermédiaire devenu fragile, et o le flux de gaz de fumée chaud est produit dans une combustion sous l'amenée des gaz et vapeurs séparés dans le prétraitement thermique, o en outre le produit intermédiaire produit dans le prétraitement est soumis sous une forme finement divisée à la gazéification en formant un gaz de synthèse riche en H2 et CO, caractérisé en ce que le combustible est utilisé en une forme finement divisée, en ce que le prétraitement thermique est effectué comme pyrolyse avec une température finale d'au moins 450 C, en ce que la gazéification a lieu sous amenée de vapeur d'eau et qu'il est retiré du flux de gaz de fumée chaud, avant son introduction dans le prétraitement thermique, de la chaleur pour produire le mélange de vapeur et de gaz contenant du 02,requis pour la gazéification. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le prétraitement thermique est effectué à une température finale d'au moins 600 C, de préférence d'environ 700 C. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, comme combustible solide, de la houille ou du lignite est utilisé. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le flux de gaz de fumée chaud est produit exclusivement par la combustion des gaz et vapeurs séparés lors du prétraitement thermique. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le flux de gaz de fumée est conduit en circuit, o est expulsée une quantité de gaz de fumée 22 2794128 correspondant au flux massique des gaz et vapeurs introduits dans la combustion ainsi qu'à l'air de combustion acheminé. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la combustion a lieu comme combustion complète. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la combustion a lieu sous alimentation sous pression. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le flux de gaz de fumée, après le soutirage de chaleur pour le mélange de vapeur d'eau et de gaz contenant du 02, et avant son introduction dans le prétraitement thermique, est chauffé par un échange de chaleur indirect avec du gaz de fumée produit fraîchement à la température requise pour le prétraitement thermique. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'air de combustion pour la combustion des gaz et des vapeurs du prétraitement thermique est préchauffé par un échange de chaleur indirect avec le gaz de fumée produit fraîchement. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le prétraitement thermique a lieu dans une couche fluidisée circulante. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le prétraitement thermique a lieu dans un réacteur à flux volatil. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la gazéification a lieu dans un générateur de gaz couché à couche fluidisée. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la gazéification a lieu dans plusieurs zones qui se situent les unes derrière les autres, entre lesquelles il n'y a pas de remélangeage notable. 14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il est utilisé comme gaz contenant du 02 pour la gazéification de l'air ou de l'oxygène pur. 23 2794128 15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il est introduit dans la gazéification un flux massique d'un catalyseur finement divisé, notamment du carbonate de potassium finement divisé. 16. Procédé selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le mélange de vapeur d'eau et de gaz contenant du 02 est introduit à une température qui correspond approximativement à la température finale de la gazéification, dans la gazéification. 17. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que la chaleur excédentaire résultant de la combustion des gaz et des vapeurs du prétraitement thermique est utilisée pour la production et/ou la surchauffe de vapeur qui est détendue sur une turbine à vapeur pour produire de l'énergie mécanique ou électrique. 18. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, avec un appareil (1) pour le prétraitement thermique d'un combustible solide, avec une amenée (34) pour un gaz de fumée chaud et une amenée (15) pour le combustible à l'appareil (1), avec un gazéifica- teur (2) auquel peut être acheminé le combustible prétraité dans l'appareil (1) ainsi qu'un gaz contenant du 02 et de la vapeur d'eau et qui présente un évent (27) pour le gaz riche en H2 et CO produit dans le gazéificateur (2) ainsi qu'un dispositif d'évacuation (2d, 30) des cendres, et avec une enceinte de combustion (3) pour la production du gaz de fumée chaud, o peuvent être amenées, comme combustibles, à l'enceinte de combustion (3) par un conduit (22), les gaz et vapeurs produits dans l'appareil (1) pour le prétraitement thermique, caractérisée en ce que le combustible solide peut être introduit sous une forme finement divisée par un conduit d'amenée (20) dans l'appareil (1) pour le prétraitement thermique, en ce que l'appareil (1) est conçu comme appareil à pyrolyse à une température finale 24 2794128 du combustible prétraité d'au moins 450 C et en ce qu'il est disposé dans l'enceinte de combustion (3) au moins un échangeur de chaleur (9, 10) pour la production du mélange requis dans le gazéificateur (2) de vapeur d'eau et de gaz contenant du 02. 19. Installation selon la revendication 18, caractérisée en ce que l'appareil (1) pour le prétraitement thermique est conçu pour une température finale d'au moins 600 C, de préférence d'environ 700 C. 20. Installation selon l'une des revendications 18 ou 19, caractérisée en ce qu'il est disposé en aval de l'appareil (1) pour le prétraitement thermique une installation de séparation (5), notamment un cyclone, par lequel peut être effectuée, d'une part, une séparation des gaz et des vapeurs et, d'autre part, du combustible prétraité finement divisé. 21. Installation selon l'une des revendications 18 à 20, caractérisée en ce que le conduit (22) constitue l'amenée unique du combustible à l'enceinte de combustion (3). 22. Installation selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisée en ce que l'appareil (1) constitue une partie d'une couche fluidisée circulante. 23. Installation selon l'une des revendications 18 à 21, caractérisée en ce que l'appareil (1) est réalisé sous forme de réacteur à flux volatil. 24. Installation selon l'une des revendications 18 à 23, caractérisée en ce qu'il est disposé dans l'enceinte de combustion (3) un premier échangeur de chaleur (10) pour le préchauffage du gaz contenant du 02 pour la gazéification, dont la sortie est reliée à une amenée (17) pour la vapeur, à laquelle est raccordé un deuxième échangeur de chaleur (9) disposé dans l'enceinte de combustion (3) pour la surchauffe du mélange de vapeur d'eau et de gaz contenant du 02 pour la gazéification. 25. Installation selon l'une des revendications 18 à 24, caractérisée en ce qu'il est disposé à la sortie de 2794128 l'enceinte de combustion (3) un conduit de gaz de fumée (32) qui se ramifie en un conduit d'évacuation (33) des gaz de fumée et en un conduit d'amenée (34) pour les gaz de fumée chauds à l'appareil (1). 26. Installation selon la revendication 25, caractérisée en ce que sont installés dans le conduit d'amenée (34) un compresseur (13) pour l'augmentation de la pression du flux de gaz de fumée ainsi qu'un troisième échangeur de chaleur (11) disposé dans l'enceinte de combustion (3) pour l'augmentation de la température du flux de gaz de fumée. 27. Installation selon l'une des revendications 18 à 26, caractérisée en ce qu'il est disposé à l'enceinte de combustion (3) au moins un brûleur (8) auquel peuvent être amenés à la fois les gaz et vapeurs soutirés de l'appareil (1) ainsi que l'air de combustion requise à une plus grande pression pour assurer une combustion alimentée sous pression. 28. Installation selon l'une des revendications 18 à 27, caractérisée en ce qu'il est disposé dans l'enceinte de combustion (3) un quatrième échangeur de chaleur (12) qui est installé dans un conduit d'amenée (19) de l'air de combustion au brûleur (8) de l'enceinte de combustion (3). 29. Installation selon l'une des revendications 18 à 28, caractérisée en ce que le gazéificateur (2) est réalisé comme générateur de gaz couché à couche fluidisée. 30. Installation selon la revendication 29, caractérisée en ce que le gazéificateur (2) est divisé par des montages en plusieurs zones de gazéification entre lesquelles il n'y a pas de remélangeage substantiel du combustible à gazéifier. 31. Installation selon l'une des revendications 18 à 30, caractérisée en ce que le gazéificateur (2) présente un conduit d'amenée (24) pour l'amenée d'un matériau de catalyseur finement divisé. 26 2794128 32. Installation selon l'une des revendications 18 à 31, caractérisée en ce qu'il est disposé dans l'enceinte de combustion (2) un échangeur de chaleur supplémentaire pour la production et/ou la surchauffe de vapeur, qui est utilisable sur une turbine à vapeur pour la production d'énergie mécanique ou électrique. 33. Utilisation d'une installation selon l'une des revendications 18 à 32, caractérisée en ce que celle-ci sert à fournir le gaz de synthèse en tant que gaz réducteur pour une installation de fabrication de fonte brute par réduction directe des oxydes de fer. 34. Utilisation d'une installation selon l'une des revendications 18 à 32, caractérisée en ce que celle-ci sert à fournir du gaz de synthèse comme matériau d'utilisation à une installation de fabrication d'hydrogène pur et/ou de monoxyde de carbone pour des processus chimiques ou pétrochimiques. 35. Utilisation d'une installation selon l'une des revendications 18 à 32, caractérisée en ce que celle-ci sert à fournir du gaz de synthèse comme combustible à une installation de production de courant électrique par un processus combiné à turbine à gaz et à vapeur.