180000. lajstromszámú szabadalom • Eljárás éghető kőzetek telepeinek földalatti elgázosítására
15 180000 16 zosítás gazdaságossága a fedőréteg vastagságától függ. A kinyerhető energia annál nagyobb, minél alacsonyabb hőmérséklettel, de minél nagyobb sebességgel gázosítjuk el a generátormezőt. A telep vastagságának csökkenésével a 2 fedő és 4 fekü felé az időegységre eső hőveszteség nő. Ezt a leművelés sebességével és a 22 reakció zóna hőmérsékletének csökkenésével tudjuk ellensúlyozni. A művelés sebességének növelését a ciklusidők csökkentésével és az egy ciklusidő alatt lenyomott elgázosítóanyag mennyigégének növelésével tudjuk elérni. Ennek feltétele a kútátmérők növelése és a kompressziós és expanziós ütemek alatt az áramlási sebességek növelése, Az alacsonyabb rétegvastagság miatt ugyanolyan ciklusidőkhöz és ciklusonkénti gázforgalomhoz a zónák gyorsabb előrehaladása tartozik. Magas égéshőjü szenek ^gázosításának nincs semmi akadálya. Alacsony fűtőértékű szenek elgázosításánál a magas hamu, a magas nedvességtartalom miatt a 22 reakciózóna hőmérséklete egyre alacsonyabb lesz. Ennek eredménye, hogy a termékgázok’ fűtőértéke is csökken. A hőmérséklet csökkenésével a víz bontása nem megy végbe és vízgőz formájában távozik a kúton keresztül. A telep fűtőértéke olyan mértékig csökkenhet, hogy a 21} reakció zóna 400—450 'C alá süllyed, amikor már nem lehet fenntartani a generátor üzemelését. Ilyen esetben az elgázosító anyag külső regenerátorban történő előmelegítésével lehet az üzemelést biztosítani. Külső regenerátor alkalmazásával és a belső regenerátor jó kihasználásával az 1500 kcal/kg égéshőjü telep még jól elgázosítható 2 m telepvastagság mellett. Ez alatt a helyi adottságok szabják meg az elgázosítás lehetőségét. .Az eredményes elgázosításhoz azonban ebben az esetben is a gázcsere térfogategységre eső ciklusidő . csökkentésére van szükség. A szén általában nem egy telepben, hanem több telepet tartalmazó telepcsoportban fordul elő. A telepek közé ékelődött meddőréteg vastagsága tág határok között változik. Ha nem haladja meg a telepek közötti távolság a 40—50 m-t, akkor célszerű azokat egy kúton keresztül egyjdőben elgázosítani. Ez a megoldás csökkenti a 2 fedő és 4 fekü kőzet felé történő hővezetési veszteségeket. Ilyen indok miatt, előnyös lehet az olyan vékony vagy vastagabb de kis égéshőjü égőpala telepek elgázosíiása is, amelyeket önmagában nem lenne gazdaságos leművelni. A telepek egyszerre történő elgázosítását azzal biztosítjük, hogy egyszerre gyújtjuk be. Ha a főtelep alul helyezkedik el, és a fölötte levő telepek közé ékelődött meddő nem nagyobb néhány méternél, akkor a fellazulás miatt a felette levő telepek automatikusan meggyulladnak. A főtelep alatt levő telepek egeiében ez csak ennél vékonyabb meddőréteg esetében következik be. A függetlenkutas, földalatti elgázosítási technológia előnyösen alkalmazható már leművelt szénmedencék, aknamezők visszamaradt szeneinek elgázosítására is, melyek egy szénmedencében több tíz millió t szenet jelenthetnek. Az ilyen módon nyert termékgázok meghosszabbíthatják a széndemedencére telepített villamoserőművek és lakótelepek gazdaságos energiaellátását. Ebben az esetben az egyes elgázosítási mezők természetesen kisebb mértékűek lesznek és a termelés koncentráltsága kisebb lesz. A vezetékes gázszállítás egy gerincvezetékhez kapcsolva ebben az esetben is megoldást jelent. Távol levő kisebb számú földalatti generátorcsoport esetén is megoldást jelenthet, ha járművel szállítható termék helyszíni előállítását valósítjuk meg. A visszahagyott szén több okra vezethető vissza. Egyrészt a visszamaradt mező lefejtéséhez olyan feltáró vágatok kihajtására volt szükség, amely már nem gazdaságos. Más területeken a telep annyira elvékonyodott, hogy a lefejtés gazdaságtalanná vált. A szénporrobbanás-, a gázkitörésveszély, a magas metántartalom is több esetben késztette a dolgozókat a telep felhagyására. Mivel az eljárás nemcsak a kőszéntelepek, hanem kőolajtelepek visszamaradt anyagának elgázosítására is alkalmas, ilyen esetekben a függetlenkutas földalatti generátor működése eltér az eddigiektől, azzal az alábbi példa külön is foglalkozik. A porozitással és áteresztő képességgel rendelkező kőzet szervesanyagtartalmának mozgékony része az olaj kitermelése során a kút felé elmozog. A mészkő repedésekben, a porózus üregek felületén a magasabb vizkozitású vagy szilárd bitumenes részek nem termelhetők ki termikus módszerek nélkül. A visszamaradó hányad az 50%-ot is meghaladja. Az olajipar területén egyre inkább tért hódít az olaj részleges elégetésével történő termelés. A függetlenkutas elgázosítás ezen a területen is előnyös megoldást jelent. A szenek föld alatti elgázosításához képest figyelembe kell venni azt, hogy itt a generátornak nem lesz élesen elkülönült határvonala. A kompressziós ütem alatt a kúttól távolodva a gázokban a nyomásgradiens sokkal nagyobb, mint szén esetében, hiszen a pórusos anyag permeabilitása sokkal kisebb ebben az esetben. A gázok maguk előtt tolják a pórusokban áramló folyadékot. Az áramló folyadékban a nyomásgradiens még nagyobb, mert annak 2—3 nagyságrenddel nagyobb a viszkozitása. A folyadékzóna áramlási sebessége tehát kisebb lesz, mint a gáz áramlási sebessége. Ez lehetővé teszi a gáz zónák nyomásának meredek folyamatos emelkedését a kompressziós ütem alatt. Az aktív zónában emelkedő gáznyomás itt is lehetővé teszi, hogy az elgázosító anyag a passzív zónán keresztül jusson és az aktív zóna 22 reakció zónájába bejutva ott a kokszosodott szerves anyaggal reakcióba lépjen és azt elgázosítsa. A gázok közben hőt szállítanak a 23 lepárlási zónába is, ahol a nagy viszkozitású olajokat gőzzé alakítják és a bitumeneket kokszosítva lebontják. Ha a kőolajtelepek pórusai vizet tartalmaznak, akkor a 24 száradási zónában a vizes nedves felületek felmelegítését illetve a víz egy részének elpárologtatósát végzi az oda szállított hő. A gázok végül a generátor határvonalán maguk előtt hajtják a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
