180000. lajstromszámú szabadalom • Eljárás éghető kőzetek telepeinek földalatti elgázosítására
19 180000 20 zosító anyag komponens hűti a 22 reakció zónát, mert endoterm folyamat. A hidrogént használjuk elgázosító anyagként, ha magas nyomást alkalmazunk az elgázosításnál. A 4. egyenlet alapján a hidrogén a 22 reakció zónában a fix karbont elgázositja, miközben metán képződik. A folyamat a nyomás növekedésével nagyobb mértékben megy végbe. Az átalakulás exoterm, így az elgázosítás során a 22 reakció zóna nem hűl le. A kén elgázosító anyagként szintén felhasználható. Az átalakulás az alábbi egyenlet C + 2S = CS2 (8) alapján megy végbe, ha a ként izzó szénrétegen engedjük át. A kén gőz formájában juttatható a generátorba. Ezt az elgázosító anyagot csak abban az esetben célszerű alkalmazni, ha a széndiszulfidot fel tudjuk használni, vagy a kén regenerálását helyi körülmények indokolják. Hőt von el a képződése, így lehűti az izzó szénréteget, ha az elvont hőt nem pótoljuk. A folyamat célszerűen alkalmas lehet metán és kénhidrogén előállítására az alábbi egyenlet alapján, amely molibdénszulfid katalizátorral megy végbe. CSa + 4Ha = CHf + 2HaS (9) A kén ebben az esetben visszanyerhető és felhasználható. A kéndioxid szintén felhasználható különleges helyi körülmények esetén elgázosító anyagként. Az átalakulás az alábbi egyenlet C 4- S02 = COa + S (10) alapján megy végbe, ha izzó szénrétegen engedjük át. Az átalakulás ebben a formában hőtermeléssel jár, így a 22 reakciózóna hőmérsékletét növeli. Kéndioxid elgázosító anyagként történő alkalmazásának nagy előnye, hogy térfogategységenként ugyanennyi fix karbont képes elgázosítani, mint a tiszta oxigén, de előállítása olcsóbb. 800 °C-nál nagyobb hőmérsékleten a folyamat tovább folytatódhat és a kén széndiszulfiddá alakul, de a 22 reakció zóna hőmérsékletét még ebben az esetben sem hűti le. A folyamat más irányban is tovább alakul és ez az alábbi egyenlet formájában 2C -f- SO2 = 2CÖ + S (11) játszódik le, annál nagyobb mértékben, minél nagyobb a 22 reakció zóna hőmérséklete. Ez azonban már endoterm átalakulást jelent, amely huzamosabb idő alatt a 22 reakció zóna hőmérsékletét olyan mértékben lehűti, hogy az átalakulás csak a 10. egyenlet alapján folytatódhat. A telep, a telep takaróréteg, a környezet felhasználási lehetőségeit figyelembe véve igen sokféle termékgázt állíthatunk elő a függetlenkutas földalatti elgázosítással. Az eljárás sokoldalú változtathatósága, természeti adottságokhoz igazítva mostohább adottságok mellett kisebb választékban, kedvezőbb adottságok mellett ugyanott többféle lehetőséget kínál. Az igen változatos lehetőségek miatt példákon keresztül mutatjuk be a gyakrabban előforduló változatokat, A legnehezebb körülményeket és a legkisebb választási lehetőségeket az igen vékony telepek és a vastagabb, de igen kis égéshőjű telepek elgázosítása kínálja. Ilyen telepek elgázosításánál csak meleg inert gázt tudunk termelni, annak hőmérséklete sem emelkedik 600—700 °C fölé. Külön lehetőséget jelent, ha értékes lepárlási gázok keletkeznek. Ebben az esetben ezt külön frakcióként el tudjuk különíteni és a kátránytermékeket értékesíthetjük. A meleg inert gáz értékesítése közeli erőműben lehetséges. Ha ez nincs, akkor helyszínen oldatok lepárlása, fűtővíz, fűtőgáz termelése is megoldást jelent. Nagy mélységben levő telepek esetében ez csak kivételes esetben lehet gazdaságos. Vastag telepek és nagyobb égéshőjű anyagok elgázosításánál már meleg éghető gázokat termelünk és emellett módunk van a krakkolódott lepárlási gázok frakciójának elkülönítésére is. A meleg éghető gázt, ha nem kell nagy távolságra továbbítani, akkor hűtés nélkül értékesíthetjük erőművekben, vagy vegyipari üzemekben, ahol elégetve hasznosítani tudják. A lepárlási gázok maradványait és krakkolódott termékeit az elkülönített frakcióban fel tudjuk fogni és értékesíteni tudjuk. Nitrogén műtrágyagyárak illetve más szintézisgáz felhasználó üzemek környezetében levő telepeknél, melyeknél érdemes az adott távolságra csővezetéken vagy más úton a szintézisgázt szállítani, ott a generátor üzemét úgy irányítjuk, hogy az elgázosításkor keletkező frakciót az elgázosító anyag összetételének megválasztásával befolyásoljuk. A feladat megvalósításának egyik lehetősége az elgázosítás során keletkező frakciók optimális szakaszának kiválasztása, másik lehetőséget az elgázosító anyag megválasztása jelenti. A távolra gazdaságosan szállítható gázok, az ún. hideg távgázok termelését a nagyobb mélységű telepeknél tudjuk közvetlenül megvalósítani. A távolsági gázok legmegfelelőbb típusa a szénhidrogén, elsősorban a metán. Ezeket a gázokat részben a nagy mélységben kialakított generátorokkal, részben hidrogén elgázosító anyag alkalmazásával érhetjük el. A hidrogén elgázosító anyag a metán illetve a szénhidrogén előállításának anyagát adja a szénhez, amelyekből exoterm reakcióval jön létre a metán. Az egyensúlyi reakciót a magas nyomás viszi el a metán keletkezése felé, amelyet csak a telep nagy mélysége esetén tudunk előállítani. A metántartalom vízgőz elgázosító anyag alkalmazásával is kialakulhat magas nyomáson, ha a keletkező hidrogén a szénnel reakcióba lép. A termékgázok egy másik példa szerinti felhasználása kínálkozik, ha magas nyomású gázt tudunk termelni a fedőréteg vastagsága miatt, és 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 10
