FR2556002A1 - PROCESS AND PLANT FOR THE REDUCTION OF OXIDIZED MATERIAL, WITH SIMULTANEOUS GENERATION OF A GAS SUITABLE AS FUEL GAS - Google Patents

PROCESS AND PLANT FOR THE REDUCTION OF OXIDIZED MATERIAL, WITH SIMULTANEOUS GENERATION OF A GAS SUITABLE AS FUEL GAS Download PDF

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Abstract

PROCEDE DE REDUCTION DE MATIERES OXYDEES A L'AIDE D'UN GAZ REDUCTEUR OBTENU PAR OXYDATION MENAGEE D'UNE MATIERE CARBONEE OU HYDROCARBONEE A L'AIDE D'UN AGENT OXYDANT ET EVENTUELLEMENT D'UN FONDANT AVEC PRODUCTION SIMULTANEE D'ENERGIE CALORIFIQUE. LE GAZ AINSI PRODUIT PASSE DANS UNE CUVE CHARGEE EN MATIERE CARBONEE SOLIDE ET RETRANSFORME EN UN MELANGE CONTENANT ESSENTIELLEMENT CO ET H. LA TEMPERATURE EST AJUSTEE AVANT D'INTRODUIRE LE GAZ DANS LE FOUR A CUVE OU S'OPERERA LA REDUCTION DE LA MATIERE CARBONEE. LE GAZ REDUCTEUR APPAUVRI EST DEBARRASSE DE L'EAU ET DES POUSSIERES AVANT D'ETRE UTILISE COMME GAZ DE COMBUSTION.PROCESS FOR THE REDUCTION OF OXIDIZED MATERIALS USING A REDUCING GAS OBTAINED BY HOUSEHOLD OXIDATION OF A CARBONACEOUS OR HYDROCARBONIC MATERIAL USING AN OXIDIZING AGENT AND POSSIBLY A FONDANT WITH SIMULTANEOUS CALORIFIC ENERGY PRODUCTION. THE GAS THUS PRODUCED PASSES INTO A TANK LOADED IN SOLID CARBONACEOUS MATERIAL AND RETRANSFORMED INTO A MIXTURE CONTAINING ESSENTIALLY CO AND H. THE TEMPERATURE IS ADJUSTED BEFORE INTRODUCING THE GAS INTO THE OVEN WHERE THE CARBONACEOUS MATERIAL IS REDUCED. THE DEPLETED REDUCING GAS IS CLEARED OF WATER AND DUST BEFORE USING AS COMBUSTION GAS.

Description

Procédé et installation pour la réduction de matières oxydées,Process and installation for the reduction of oxidized materials,

avec génération simultanée d'un gaz approprié comme gaz combustible.  with simultaneous generation of a suitable gas as a combustible gas.

L'invention concerne un procédé et une installation pour la réduction de matières oxydées, avec génération simul-  The invention relates to a method and an installation for the reduction of oxidized materials, with simulated generation.

tanée d'un gaz approprié comme gaz combustible.  of a gas suitable as a combustible gas.

L'invention a pour but de fournir un procédé de réduction optimal, c'està-dire optimal concernant la technologie ainsi que la consommation énergétique, avec un système de génération de gaz particulièrement facile à contrôler pour produire un gaz de réduction, d'analyse, de pression  The object of the invention is to provide an optimal reduction process, that is to say an optimal one concerning technology as well as energy consumption, with a gas generation system which is particularly easy to control in order to produce a reduction, analysis gas. , pressure

et température convenables.and suitable temperature.

Un autre but de l'invention est de fournir un procédé  Another object of the invention is to provide a method

qui permet en même temps de soutirer des quantités défi-  which at the same time allows the withdrawal of defi-

nies de gaz combustible du système.  fuel gas from the system.

Le procédé devra être suffisamment souple pour qu'une partie appropriée du gaz de réduction appauvri extrait  The process should be flexible enough that an appropriate portion of the depleted reduction gas extracted

du four à cuve puisse être réutilisée dans le procédé.  from the shaft oven can be reused in the process.

L'invention concerne un procédé et une installation pour  The invention relates to a method and an installation for

la réduction de matières oxydées avec génération simul-  reduction of oxidized materials with simulated generation

tanée d'un gaz approprié comme gaz combustible, carac-  of a suitable gas as a combustible gas, charac-

térisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) on produit à partir d'une matière de départ carbonée  terized in that it comprises the following stages: a) producing from a carbonaceous starting material

et/ou hydrocarbonée un gaz réducteur contenant prin-  and / or hydrocarbon a reducing gas containing prin-

cipalement du monoxyde de carbone, de l'hydrogène, du dioxyde de carbone et de l'eau, la matière de départ étant introduite, en commun avec un agent oxydant et éventuellement un fondant formateur de  mainly carbon monoxide, hydrogen, carbon dioxide and water, the starting material being introduced, together with an oxidizing agent and optionally a flux-forming flux.

scorie, dans la chambre de gazéification, avec pro-  slag, in the gasification chamber, with pro-

duction simultanée d'énergie calorique par combustion partielle; b) on transforme le gaz ainsi produit, sortant de la chambre de gazéification à une température supérieure  simultaneous reduction of caloric energy by partial combustion; b) transforming the gas thus produced, leaving the gasification chamber at a higher temperature

au point de fusion de la cendre, dans une cuve sub-  at the melting point of the ash, in a sub-tank

séquente chargée de matière carbonée solide en mor-  sequent charged with solid carbonaceous matter in mor-

ceaux, en un gaz réducteur contenant principalement du monoxyde de carbone et de l'hydrogène; c) on ajuste le gaz réducteur produit à une température appropriée pour le procédé de réduction subséquent, introduction du gaz réducteur dans un four à cuve contenant la matière oxydée devant être réduite  hides, in a reducing gas containing mainly carbon monoxide and hydrogen; c) the reducing gas produced is adjusted to a temperature suitable for the subsequent reduction process, introduction of the reducing gas into a shaft furnace containing the oxidized material to be reduced

chimiquement, le gaz réducteur étant forcé de cir-  chemically, the reducing gas being forced to circulate

culer à contre-courant de la matière oxydée dans le four à cuve, et  reverse flow of oxidized material in the shaft furnace, and

d) on élimine pratiquement toute l'eau et tous les so-  d) practically all the water and all the so-

lides du type poussière à partir du gaz réducteur partiellement appauvri, extrait du four à cuve, et utilisation de la majeure partie du gaz appauvri  dust-like liquids from the partially depleted reducing gas, extracted from the shaft furnace, and use of most of the depleted gas

traité comme gaz de combustion.treated as combustion gas.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'étape de transformation est effectuée de façon que le gaz réducteur contienne principalement du monoxyde de carbone et de l'hydrogène, avec une proportion en  According to another embodiment of the invention, the transformation step is carried out so that the reducing gas mainly contains carbon monoxide and hydrogen, with a proportion of

dioxyde de carbone et vapeur d'eau inférieure à 10%.  carbon dioxide and water vapor less than 10%.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le gaz oxygène et au maximum 20% d'H20 sont utilisés comme agent oxydant dans le procédé de production de gaz, et l'agent oxydant, mélangé avec au moins une partie de la matière carbonée et/ou hydrocarbonée, est introduit dans la chambre de gazéification à  According to another embodiment of the invention, the oxygen gas and at most 20% of H 2 O are used as an oxidizing agent in the gas production process, and the oxidizing agent, mixed with at least part of the material carbonaceous and / or hydrocarbon, is introduced into the gasification chamber at

travers un brQleur.through a burner.

Comme matériau pour charger la cuve, on utilise de préférence le coke, éventuellement en mélange avec  As the material for loading the tank, coke is preferably used, possibly in mixture with

des accepteurs de soufre. En variante, du fondant pul-  sulfur acceptors. As a variant, fondant pul-

vérulent peut être injecté dans le système, avec des  can be injected into the system, with

accepteurs de soufre éventuels, dans le voisinage im-  sulfur acceptors, if any, in the immediate vicinity

médiat du brûleur.burner media.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention,  According to another embodiment of the invention,

le gaz de réduction produit dans la chambre de gazéi-  the reduction gas produced in the gas chamber

fication est désulfuré de préférence  fication is preferably desulfurized

dans un filtre à soufre placé en aval, avant le refroi-  in a sulfur filter placed downstream, before cooling

dissement de ce gaz de réduction. Généralement, le gaz de réduction produit sort de la cuve -à une température de 1000 à 1500 C, après quoi, la température du gaz de réduction produit est ajustée entre 700 et 1000 C, de  smoothing of this reduction gas. Generally, the reduction gas produced leaves the tank at a temperature of 1000 to 1500 ° C., after which the temperature of the reduction gas produced is adjusted between 700 and 1000 ° C.

préférence 825 C, avant l'introduction du gaz de réduc-  preferably 825 C, before the introduction of the reducing gas

tion dans le four -à cuve à réduction.  tion in the reduction tank oven.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le gaz réducteur chaud produit sortant de la cuve est a) mélangé, éventuellement après désulfurisation, avec une quantité de gaz réducteur partiellement appauvri extrait de la cuve à réduction et/ou b) introduit à travers un moyen de refroidissements afin d'obtenir la température finale souhaitée de 700 à 10000C, de préférence 825 C, avant l'introduction du  According to another embodiment of the invention, the hot reducing gas produced leaving the tank is a) mixed, optionally after desulfurization, with a quantity of partially depleted reducing gas extracted from the reduction tank and / or b) introduced into through a cooling means in order to obtain the desired final temperature of 700 to 10000C, preferably 825 C, before the introduction of the

gaz réducteur dans le four à cuve à réduction.  reducing gas in the reduction tank oven.

L'invention concerne également une installation pour la réduction de matière oxydée avec génération simul- tanée d'un gaz approprié comme combustible, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de production de gaz  The invention also relates to an installation for the reduction of oxidized material with simultaneous generation of a suitable gas as fuel, characterized in that it comprises means for producing gas

réducteur comprenant au moins une chambre de gazéifi-  reduction unit comprising at least one gasification chamber

cation avec au moins un brûleur, une cuve, un four à  cation with at least one burner, one tank, one

cuve raccordé au moyen de production de gaz, éventuel-  tank connected to the gas production means,

lement un filtre à soufre; le four à cuve contenant la matière oxydée à réduire; un premier moyen de sortie de gaz disposé dans la partie supérieure du four à cuve; un moyen séparateur disposé de manière adjacente au moyen de sortie de gaz et monté de façon à éliminer du courant gazeux sortant, l'eau et les solides du type poussière contenus dans le gaz; et un autre moyen de sortie de gaz pour l'évacuation du gaz approprié comme  also a sulfur filter; the shaft furnace containing the oxidized material to be reduced; a first gas outlet means disposed in the upper part of the shaft furnace; separator means disposed adjacent to the gas outlet means and mounted so as to remove from the outgoing gas stream, water and dust-like solids contained in the gas; and another gas outlet means for the removal of suitable gas such as

gaz combustible, et une conduite d'alimentation prin-  combustible gas, and a main supply line

cipale pour recycler au moins un courant partiel du  to recycle at least a partial stream of the

courant gazeux sortant, pour ajuster la température..  outgoing gas stream, to adjust the temperature.

du gaz réducteur produit dans le moyen générateur de -  reducing gas produced in the generating means of -

gaz. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le brûleur est raccordé à un moyen d'introduction d'agent  gas. According to other features of the invention, the burner is connected to an agent introduction means

oxydant pour le passage direct d'agent oxydant éven-  oxidant for the direct passage of eventual oxidizing agent

tuellement préchauffé, à travers le brûleur, dans la zone réactionnelle, la cuve de production de gaz est chargée d'une matière carbonée en morceaux, contenant  when preheated, through the burner, in the reaction zone, the gas production tank is charged with a carbonaceous material in pieces, containing

éventuellement des accepteurs de soufre.  possibly sulfur acceptors.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip-  The invention will be better understood using the description

tion ci-après, en regard de la figure unique du dessin annexé, qui représente schématiquement un mode de  tion below, with reference to the single figure of the appended drawing, which schematically represents a mode of

réalisation de l'invention.realization of the invention.

Sur la figure l'indice 1 désigne un four à cuve à réduction destiné à la réduction de matière oxydée en morceaux. Ce four à cuve 1 est pourvu de moyens 2 pour l'introduction de la matière oxydée en morceaux devant être réduite dans le four à cuve. Au fond du four à cuve 1, se trouve un tube d'introduction 3 pour fournir du gaz de réduction chaud au four à cuve 1, ce gaz étant constitué essentiellement de monoxyde de carbone et d'hydrogène, et forcé de traverser le four à cuve 1 à contre-courant de la matière en morceaux, et doit être extrait ensuite à travers une première sortie de gaz 4 dans la région supérieure du four à cuve 1. La conduite de sortie 4 est raccordée à un moyen séparateur 5, appelé laveur, dans lequel des solides du genre poussière et l'eau sont extraits du gaz appauvri soutiré du four à cuve 1. L'eau et les solides du type poussière sont ainsi  In the figure, the index 1 designates a reduction tank oven intended for the reduction of oxidized material into pieces. This tank furnace 1 is provided with means 2 for the introduction of the oxidized material into pieces to be reduced in the tank furnace. At the bottom of the shaft furnace 1, there is an introduction tube 3 for supplying hot reduction gas to the shaft furnace 1, this gas consisting essentially of carbon monoxide and hydrogen, and forced to pass through the furnace tank 1 against the flow of the material in pieces, and must then be extracted through a first gas outlet 4 in the upper region of the tank oven 1. The outlet pipe 4 is connected to a separating means 5, called a washer , in which dust-like solids and water are extracted from the depleted gas withdrawn from the shaft furnace 1. Water and dust-like solids are thus

extraits du gaz appauvri ou gaz supérieur dans le sépara-  extracts of the depleted gas or higher gas in the separation

teur 5 et pendant cette opération, le gaz est refroidi simultanément et toute quantité voulue du gaz appauvri  tor 5 and during this operation the gas is cooled simultaneously and any desired quantity of the depleted gas

peut être ensuite soutirée du système comme gaz combusti-  can then be withdrawn from the system as combustible gas.

ble à travers un moyen de sortie 6. Une partie de ce gaz appauvri est retournée dans le procédé pour être réutilisé,  ble through an outlet means 6. Part of this depleted gas is returned to the process to be reused,

à travers la conduite 7, comme décrit en détail ci-dessous.  through line 7, as described in detail below.

Cette conduite est pourvue d'au moins un compresseur 8.  This line is provided with at least one compressor 8.

Au moins un brûleur 11 est disposé dans la partie infé-  At least one burner 11 is arranged in the lower part

rieure de la chambre de gazéification 13. L'indice 12 désigne une lance pour introduire du fondant formant des scories dans la chambre de gazéification 13, en commun avec des accepteurs de soufre si nécessaire. 15 désigne  lower of the gasification chamber 13. The index 12 designates a lance for introducing flux forming slag into the gasification chamber 13, in common with sulfur acceptors if necessary. 15 designates

un moyen de sortie pour la scorie, disposé dans la cham-  a slag outlet means, arranged in the chamber

bre de gazéification 13. Cette dernière est raccordée au fond d'une cuve 14 remplie de coke. Cette cuve est munie à son extrémité supérieure d'une sortie de gaz, qui est raccordée par une conduite 16 au filtre à soufre 17. La conduite 16 est munie d'un moyen de sortie 22 pour l'extraction du gaz destiné à être utilisé comme  gasification bre 13. The latter is connected to the bottom of a tank 14 filled with coke. This tank is provided at its upper end with a gas outlet, which is connected by a pipe 16 to the sulfur filter 17. The pipe 16 is provided with an outlet means 22 for the extraction of the gas intended to be used as

gaz de combustion. Une autre sortie 22a peut être pré-  combustion gases. Another output 22a can be pre-

vue dans le même but dans une conduite 18, immédiate-  seen for the same purpose in line 18, immediate-

ment après le filtre 17; la conduite 18 relie le filtre  ment after the filter 17; line 18 connects the filter

17 au moyen d'introduction 3. Afin de réaliser un re-  17 by means of introduction 3. In order to carry out a re-

froidissement du gaz de réduction produit, au moins une partie du gaz de réduction peut traverser un dispositif de refroidissement 20 en passant à travers une connexion  cooling of the reduction gas produced, at least part of the reduction gas can pass through a cooling device 20 by passing through a connection

de dérivation 19, 21, pour être amenée à la conduite 18.  bypass 19, 21, to be brought to line 18.

La conduite de gaz 7 comprend une branche 23 qui est raccordée à la conduite 18 immédiatement avant l'entrée de gaz 3. La conduite 18 est également raccordée, immédiatement avant l'entrée de gaz 3, à une conduite d'alimentation 24 pour H2S et à une autre conduite d'alimentation 25 pour porteur de carbone, tel que le  The gas pipe 7 comprises a branch 23 which is connected to the pipe 18 immediately before the gas inlet 3. The pipe 18 is also connected, immediately before the gas inlet 3, to a supply pipe 24 for H2S and to another supply line 25 for the carbon carrier, such as the

méthanol et/ou propanol. Il est possible ainsi de pour-  methanol and / or propanol. It is thus possible to-

suivre le contrôle de la teneur en carbone du gaz de  monitor the carbon content of the gas

réduction produit avant son introduction dans la cuve 1.  reduction produced before its introduction into the tank 1.

La fourniture d'H2S déjà en quantité réduite, diminue  The supply of H2S already in reduced quantity, decreases

le risque de formation de suie dans le système.  the risk of soot forming in the system.

Une conduite d'alimentation 9 pour le transport de gaz oxygène et une conduite d'alimentation 10 pour le transport de matière carbonée et/ou hydrocarbonée,  A supply line 9 for transporting oxygen gas and a supply line 10 for transporting carbon and / or hydrocarbon material,

sont raccordées directement au brûleur 11 pour intro-  are connected directly to the burner 11 for intro

duire cette matière à travers ce brûleur dans la chambre de gazéification 13. L'agent oxydant peut éventuellement être chauffé avant son passage dans  pour this material through this burner in the gasification chamber 13. The oxidizing agent can optionally be heated before it passes through

le brûleur 11.the burner 11.

L'instaliation représentée sur la figure fonctionne de la manière suivante: Le gaz réducteur destiné à la réduction chimique de la matière oxydée dans le four à cuve 1 et introduit au fond du four à cuve 1 à travers le moyen d'entrée des gaz 3, est essentiellement préparé dans le générateur de gaz 14 par introduction d'une matière de départ carbonée et/ou hydrocarbonée, en commun avec un agent oxydant et éventuellement un fondant, dans la chambre de gazéi- fication 13 raccordée à la partie de fond de la cuve 14 remplie de coke. Le gaz de réduction ainsi produit est alors amené en principe à une température appropriée pour la réduction subséquente de la matière oxydée dans le four à cuve 1, et il est forcé de circuler à travers le four à cuve 1 à contre-courant de la matière à réduire. Le gaz appauvri extrait de la cuve 1, qui a partiellement perdu sa capacité de réduction chimique, et qui, dans la réduction de la matière oxydée, devient chargé de constituants oxydés tels que le dioxyde de carbone et l'eau, en commun avec des solides du type poussière, est passé, après son extraction de la cuve à réduction 1 à travers le moyen de sortie 4 disposé dans la partie supérieure du four à cuve 1, à travers  The installation shown in the figure works as follows: The reducing gas intended for the chemical reduction of the oxidized material in the shaft furnace 1 and introduced at the bottom of the shaft furnace 1 through the gas inlet means 3 , is essentially prepared in the gas generator 14 by introduction of a carbonaceous and / or hydrocarbon starting material, in common with an oxidizing agent and optionally a flux, in the gasification chamber 13 connected to the bottom portion of the tank 14 filled with coke. The reduction gas thus produced is then brought in principle to a temperature suitable for the subsequent reduction of the oxidized material in the shaft furnace 1, and it is forced to flow through the shaft furnace 1 against the flow of the material. To reduce. The depleted gas extracted from the tank 1, which has partially lost its chemical reduction capacity, and which, in the reduction of the oxidized material, becomes charged with oxidized constituents such as carbon dioxide and water, in common with solids of the dust type, is passed, after its extraction from the reduction tank 1 through the outlet means 4 disposed in the upper part of the tank oven 1, through

un laveur 5 disposé afin d'éliminer l'eau et les -  a washer 5 arranged to remove water and -

solides du type-poussière présents dans-ce gaz appauvri.  dust-like solids present in this depleted gas.

Par ce traitement dans le laveur 5, le gaz appauvri est également refroidi et peut être alors partiellement extrait du système à travers la conduite de sortie des gaz 6, et utilisé comme gaz combustible. En variante, un courant partiel contrôlable du courant gazeux peut être retourné dans le procédé à travers les conduites  By this treatment in the washer 5, the depleted gas is also cooled and can then be partially extracted from the system through the gas outlet pipe 6, and used as combustible gas. Alternatively, a controllable partial stream of the gas stream can be returned to the process through the lines

7 et 23.7 and 23.

La production de gaz de réduction peut s'effectuer de diverses manières. Par exemple, une matière de départ pulvérulente et/ou liquide, carbonée et/ou hydrocarbonée, en commun avec un agent oxydant, comprenant 20% d'H20, peut être injectée à travers le brleur 11 dans la chambre de gazéification 13 raccordée à la partie inférieure de la cuve 14 chargée de coke. La matière de départ carbonée et/ou hydrocarbonée peut également se présenter en morceaux, auquel cas elle est introduite par le haut de la cuve 14. Une telle matière carbonée appropriée est le cocke. Le gaz de réduction produit dans la cuve 14 peut être aussi débarrassé du soufre par incorporation d'un accepteur de soufre approprié dans la charge de la cuve,  The production of reduction gas can be carried out in various ways. For example, a powdery and / or liquid, carbonaceous and / or hydrocarbon starting material, in common with an oxidizing agent, comprising 20% of H 2 O, can be injected through the burner 11 into the gasification chamber 13 connected to the lower part of the tank 14 charged with coke. The carbonaceous and / or hydrocarbon starting material may also be in pieces, in which case it is introduced from the top of the tank 14. One such suitable carbonaceous material is the cocke. The reduction gas produced in the tank 14 can also be freed of sulfur by incorporating an appropriate sulfur acceptor into the tank charge,

ou injection de ce produit dans la chambre de gazéifi-  or injection of this product into the gasification chamber

cation, ou par passage du gaz produit dans la cuve 14 sur un filtre à soufre 17, à travers la conduite de sortie 16. En variante, tout composé soufré résiduel peut être absorbé par un oxyde métallique réduit, dans  cation, or by passing the gas produced in the tank 14 over a sulfur filter 17, through the outlet pipe 16. As a variant, any residual sulfur-containing compound can be absorbed by a reduced metal oxide, in

la partie inférieure de la cuve à réduction 1.  the lower part of the reduction tank 1.

Généralement, le gaz réducteur produit sortant de la cuve 14 est maintenu à une température de l'ordre de  Generally, the reducing gas produced leaving the tank 14 is maintained at a temperature of the order of

1000 à 1500 C. Il n'est pas possible cependant d'uti-  1000 to 1500 C. However, it is not possible to use

liser un gaz réducteur d'une température aussi élevée pour le procédé de réduction dans la cuve à réduction immédiatement et, en consequence, la température du gaz réducteur doit être abaissée avant l'introduction du gaz dans le four à cuve 1. Ceci peut s'effectuer de diverses  Read a reducing gas of such a high temperature for the reduction process in the reduction tank immediately and, therefore, the temperature of the reducing gas must be lowered before the gas is introduced into the tank oven 1. This can be '' perform various

manières dans le cadre de l'invention.  manners in the context of the invention.

Par exemple, le gaz réducteur produit provenant de la cuve 14 chargée de coke à travers la conduite 16 peut, après passage sur le filtre 17, être mélangé à un courant partiel approprié de gaz appauvri recyclé du four à cuve 1 à travers la conduite 23, de façon que la température du mélange gazeux se situe entre 700  For example, the reducing gas produced from the tank 14 charged with coke through the pipe 16 can, after passing over the filter 17, be mixed with an appropriate partial stream of depleted gas recycled from the tank oven 1 through the pipe 23 , so that the temperature of the gas mixture is between 700

et 1000 C.and 1000 C.

La température du gaz réducteur produit peut aussi être ajustée par passage d'un courant partiel du gaz produit  The temperature of the reducing gas produced can also be adjusted by passing a partial stream of the produced gas.

à travers le dispositif de refroidissement 20.  through the cooling device 20.

Le procédé de production de gaz proposé selon l'inven-  The gas production process proposed according to the invention

tion apporte des avantages considérables du point de vue technologique. Le procédé de production de gaz peut s'effectuer à des températures o la cendre forme une scorie facile à manipuler, qui peut s'écouler sans créer des engorgements, à travers les orifices d'écoulement 15 situés au fond de la chambre de gazéification et/ou de  tion brings considerable technological advantages. The gas production process can be carried out at temperatures where the ash forms an easy-to-handle slag, which can flow without creating blockages, through the flow orifices 15 located at the bottom of the gasification chamber and / or from

la cuve 14 chargée de coke.the tank 14 charged with coke.

Claims (23)

REVENDICATIONS 1. Procédé de réduction de matières oxydées avec  1. Process for the reduction of oxidized materials with génération simultanée d'un gaz approprié comme gaz com-  simultaneous generation of a suitable gas as a com- bustible, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: a) on produit à partir d'une matière de départ carbonée  bustible, characterized in that it comprises the following stages: a) one produces starting from a carbonaceous starting material et/ou hydrocarbonée un gaz réducteur contenant prin-  and / or hydrocarbon a reducing gas containing prin- cipalement du monoxyde de carbone, de l'hydrogène, du dioxyde de carbone et de l'eau, la matière de départ étant introduite, en commun avec un agent oxydant et éventuellement un fondant formateur de  mainly carbon monoxide, hydrogen, carbon dioxide and water, the starting material being introduced, together with an oxidizing agent and optionally a flux-forming flux. scorie, dans la chambre de gazéification, avec pro-  slag, in the gasification chamber, with pro- duction simultanée d'énergie calorique par combustion partielle; b) on transforme le gaz ainsi produit, sortant de la chambre de gazéification à une température supérieure  simultaneous reduction of caloric energy by partial combustion; b) transforming the gas thus produced, leaving the gasification chamber at a higher temperature au point de fusion de la cendre, dans une cuve sub-  at the melting point of the ash, in a sub-tank séquente chargée de matière carbonée solide en mor-  sequent charged with solid carbonaceous matter in mor- ceaux, en un gaz réducteur contenant principalement du monoxyde de carbone et de l'hydrogène; c) on ajuste le gaz réducteur produit à une température appropriée pour le procédé de réduction subséquent, introduction du gaz réducteur dans un four à cuve contenant la matière oxydée devant être réduite  hides, in a reducing gas containing mainly carbon monoxide and hydrogen; c) the reducing gas produced is adjusted to a temperature suitable for the subsequent reduction process, introduction of the reducing gas into a shaft furnace containing the oxidized material to be reduced chimiquement, le gaz réducteur étant forcé de circu-  chemically, the reducing gas being forced to circulate ler à contre-courant de la matière oxydée dans le four à cuve, et d) on élimine pratiquement toute l'eau et tous les solides du type poussière à partir du gaz réducteur partiellement appauvri, extrait du four à cuve, et utilisation de la majeure partie du gaz appauvri  countercurrently oxidized material in the shaft furnace, and d) practically all of the water and all the dust-like solids are removed from the partially depleted reducing gas extracted from the shaft furnace and use of the most of the depleted gas traité comme gaz de combustion.treated as combustion gas. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie du gaz réducteur produit dans la cuve chargée de coke est éliminée du procédé et utilisé  2. Method according to claim 1, characterized in that part of the reducing gas produced in the coke-laden tank is eliminated from the process and used comme gaz de combustion.as combustion gas. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendica-  3. Method according to any one of the claims tions 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de transfor-  1 or 2, characterized in that the processing step mation est effectuée defaçon que le gaz réducteur con-  This is done so that the reducing gas con- tienne principalement du monoxyde de carbone et de l'hydrogène, avec une proportion en dioxyde de carbone  mainly contains carbon monoxide and hydrogen, with a proportion of carbon dioxide et vapeur d'eau inférieure à 10%.and water vapor less than 10%. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendica-  4. Method according to any one of the claims tions 1 à 3, caractérisé en ce que le gaz oxygène et au maximum 20% d'H20 sont utilisés comme agent oxydant dans le procédé de production de gaz, et que l'agent oxydant, mélangé avec au moins une partie de la matière carbonée et/ou hydrocarbonée, est introduit dans la  1 to 3, characterized in that the oxygen gas and a maximum of 20% of H 2 O are used as an oxidizing agent in the gas production process, and that the oxidizing agent, mixed with at least part of the carbonaceous material and / or hydrocarbon, is introduced into the chambre de gazéification à travers un brûleur.  gasification chamber through a burner. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé -  5. Method according to claim 4, characterized - en ce que l'agent oxydant est préchauffé avant d'être  in that the oxidizing agent is preheated before being introduit à travers le brûleur.introduced through the burner. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendica-  6. Method according to any one of the claims tions 1 à 5, caractérisé en ce que la matière de départ carbonée et/ou hydrocarbonée utilisée pour la production du gaz réducteur, est présente sous forme pulvérulente  1 to 5, characterized in that the carbonaceous and / or hydrocarbon starting material used for the production of the reducing gas, is present in pulverulent form et/ou liquide et/ou en morceaux.and / or liquid and / or in pieces. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendica-  7. Method according to any one of the claims tions 1 à 6, caractérisé en ce que la chambre de gazéi-  1 to 6, characterized in that the gas chamber fication est raccordée à la partie inférieure d'une cuve chargée d'une matière carbonée solide, en  fication is connected to the lower part of a tank loaded with a solid carbonaceous material, morceaux.parts. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendica-  8. Method according to any one of the claims tions 1 à 7, caractérisé en ce que du coke est utilisé  1 to 7, characterized in that coke is used comme charge carbonée de la cuve.as the carbonaceous charge of the tank. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 4 à 8, caractérisé en ce que le fondant pulvérulent, en commun avec des accepteurs de soufre éventuels, est  9. Method according to any one of claims 4 to 8, characterized in that the pulverulent flux, in common with any sulfur acceptors, is injecté dans le système au voisinage immédiat du brûleur.  injected into the system in the immediate vicinity of the burner. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendica-  10. Method according to any one of the claims. tions 1 à 9, caractérisé en ce qu'un mélange de matière  1 to 9, characterized in that a mixture of materials carbonée en morceaux et d'un accepteur de soufre appro-  carbonaceous in pieces and a suitable sulfur acceptor prié est utilisé comme charge de la cuve.  required is used as the tank charge. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendica-  11. Method according to any one of the claims. tions 1 à 10, caractérisé en ce que le gaz réducteur produit dans la chambre de gazéification est désulfuré  1 to 10, characterized in that the reducing gas produced in the gasification chamber is desulphurized avant d'être refroidi.before being cooled. 12. Procédé-selon l'une quelconque des revendica-  12. Process according to any one of the claims tions 1 à 11, caractérisé en ce que le gaz réducteur sortant de la cuve est à une température de 1000 à  tions 1 to 11, characterized in that the reducing gas leaving the tank is at a temperature of 1000 to 1500 C.1500 C. 13. - Procédé selon l'une quelconque des revendica-  13. - Method according to any one of the claims tions 1 à 12, caractérisé en ce que la température du gaz réducteur produit sortant de la cuve est ajustée  tions 1 to 12, characterized in that the temperature of the reducing gas produced leaving the tank is adjusted entre 700 et 1000 C, de préférence 825 C, avant l'intro-  between 700 and 1000 C, preferably 825 C, before the introduction duction de ce gaz réducteur dans le four à cuve à ré-  duction of this reducing gas in the reaction tank furnace duction.duction. 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le gaz réducteur chaud produit sortant de la cuve est a) mélangé, éventuellement après désulfurisation, avec une quantité de gaz réducteur partiellement appauvri-extrait de la cuve à réduction et/ou b) introduit à travers un moyen de refroidissement, afin d'obtenir la température finale souhaitée de 700 à 1000 C, de préférence 825 C, avant l'introduction du  14. Method according to claim 12, characterized in that the hot reducing gas produced leaving the tank is a) mixed, optionally after desulphurization, with an amount of partially depleted reducing gas extracted from the reduction tank and / or b) introduced through a cooling means, in order to obtain the desired final temperature of 700 to 1000 C, preferably 825 C, before the introduction of the gaz réducteur dans le four à cuve à réduction.  reducing gas in the reduction tank oven. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le courant partiel recyclé du gaz réducteur partiellement appauvri provenant de la cuve à réduction est amené à la pression nécessaire dans le procédé, par  15. The method of claim 14, characterized in that the recycled partial stream of partially depleted reducing gas from the reduction tank is brought to the pressure necessary in the process, by exemple au moyen d'au moins un compresseur.  example using at least one compressor. 16. Installation pour la réduction de matière oxydée  16. Installation for the reduction of oxidized matter avec génération simultanée d'un gaz approprié comme com-  with simultaneous generation of a suitable gas as bustible, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de production de gaz réducteur comprenant au moins une-chambre de-gazéification (13)-avec un four  bustible, for implementing the method according to claim 1, characterized in that it comprises means for producing reducing gas comprising at least one-gasification chamber (13) -with an oven à cuve raccordé au moyen de production de gaz, éven-  with tank connected to the gas production means, even tuellement un filtre à soufre; le four à cuve contenant la matière oxydée à réduire; un premier moyen de sortie de gaz disposé dans la partie supérieure du four à cuve; un moyen séparateur disposé de manière adjacente au moyen de sortie de gaz et monté de façon à éliminer du courant gazeux sortant, l'eau et les solides du type poussière contenus dans le gaz; et un autre moyen de sortie de gaz-pour l'évacuation du gaz approprié comme  tuuel a sulfur filter; the shaft furnace containing the oxidized material to be reduced; a first gas outlet means disposed in the upper part of the shaft furnace; a separating means disposed adjacent to the gas outlet means and mounted so as to remove from the outgoing gas stream, water and dust-like solids contained in the gas; and another gas outlet means - suitable for the evacuation of gas such as gaz combustible, et une conduite d'alimentation princi-  combustible gas, and a main supply line pale pour recycler au moins un courant partiel du courant gazeux sortant, pour ajuster la température du gaz  blade to recycle at least a partial stream from the outgoing gas stream, to adjust the gas temperature réducteur produit dans le moyen générateur de gaz.  reducer produced in the gas generating means. 17. Installation selon la revendication 16,! 17. Installation selon la revendication 16,  17. Installation according to claim 16! 17. Installation according to claim 16, caractérisée en ce que la conduite d'alimentation prin-  characterized in that the main supply line cipale est pourvue d'au moins un compresseur.  cipale is provided with at least one compressor. 18. Installation selon les revendications 16 et 17,  18. Installation according to claims 16 and 17, caractérisée en ce que le brûleur est raccordé à un moyen d'introduction d'agent oxydant pour le passage direct d'agent oxydant éventuellement préchauffé, à  characterized in that the burner is connected to an oxidizing agent introduction means for the direct passage of possibly preheated oxidizing agent, to travers le brûleur, dans la zone réactionnelle.  through the burner, in the reaction zone. 19. Installation selon l'une quelconque des reven-  19. Installation according to any one of the res- dications 16 à 18, caractérisée en ce que le moyen gé-  dications 16 to 18, characterized in that the means nérateur de gaz est pourvu d'au moins un moyen de sortie  gas generator is provided with at least one outlet means situé au fond.located at the bottom. 20. Installation selon l'une quelconque des reven-  20. Installation according to any one of the res- dications 16 à 19, caractérisée en ce que la cuve de production de gaz est chargée d'une matière carbonée en morceaux, contenant éventuellement des accepteurs  dications 16 to 19, characterized in that the gas production tank is charged with a carbonaceous material in pieces, possibly containing acceptors de soufre.sulfur. 21. Installation selon l'une quelconque des reven-  21. Installation according to any one of the res- dications 16 à 20, caractérisée en ce qu'une conduite de gaz réducteur reliant le séparateur de soufre et une entrée de gaz de la cuve à réduction, peut être raccordée à un courant partiel de gaz appauvri régulateur  dications 16 to 20, characterized in that a reducing gas line connecting the sulfur separator and a gas inlet of the reduction tank, can be connected to a partial stream of regulating depleted gas de température.of temperature. 22. Installation selon la revendication 21, carac-  22. Installation according to claim 21, charac- térisée en ce que la conduite de gaz réducteur reliant le séparateur de soufre à l'entrée de gaz de la cuve a réduction, est raccordée à une conduite d'alimentation  terified in that the reducing gas line connecting the sulfur separator to the gas inlet of the reduction tank, is connected to a supply line de porteur de carbone et à une autre conduite d'alimen-  carbon carrier and other fuel line tation pour l'addition de H2S.tation for the addition of H2S. 23. Installation selon l'une des revendications 21  23. Installation according to one of claims 21 ou 22, caractérisée en ce que la conduite de gaz réduc-  or 22, characterized in that the reducing gas line teur peut être.raccordée à l'entrée de gaz à travers  can be connected to the gas inlet through un refroidisseur, par des conduites.  a cooler, through pipes.
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