180000. lajstromszámú szabadalom • Eljárás éghető kőzetek telepeinek földalatti elgázosítására
3 180000 4 kialakuló passzív zóna térfogatának arányát olyan nagy értékre állítjuk be, amelynél az aktív zóna térfogatát még a termékgázok minőségének romlása nélkül növelhetjük. Egy további előnyös fogantosítási módnál az aktív zóna térfogatát a kompressziós ütem alatt az aktív zónába nyomott elgázosító anyag előmelegítésével növeljük vagy tartjuk állandó értéken. Egy másik előnyös fogantosítási módnál az aktív zóna térfogatát az aktív zóna reakciózónája hőmérsékletének az aktív zónában kialakuló lepárlási zóna és száradási zóna hőmérsékleténél magasabb értéken tartásával növeljük vagy tartjuk állandó értéken. Előnyös, ha az elgázosítást egyazon kúton keresztül végezzzük. Előnyös az is, ha az aktív zóna térfogatát az elgázosítás ciklusidejének növelésével és legkisebb nyomásértékének emelésével növeljük. Előnyös továbbá, ha az aktív zóna térfogatát az elgázosító anyag oxigén- és/vagy hidrogéntartalmának emelésével és/vagy víz-, széndioxidés/vagy más hőemésztő anyag tartalmának csökkentésével növeljük. Egy másik előnyös foganatosítási módnál a passzív zóna térfogatát a kúton át lejuttatott tömedékanyaggal csökkentjük. Egy további előnyös foganatosítási módnál tömedékanyagként hő hatására duzzadó, nagy pórustérfogatú, gázokat áteresztő, megszilárdulás után a fedőkőzet omlását megakadályozni képes anyagot alkalmazunk. Előnyös, ha a passzív zóna térfogatát azáltal csökkentjük, hogy az elgázosító anyaghoz a passzív zóna legmagasabb hőmérsékleténél alacsonyabb hőfokon olvadó port adunk. Előnyös az is, ha az aktív zóna és a passzív zóna térfogatának arányát az egy ciklus alatt kiáramló termékgázok térfogatának mérése alapján szabályozzuk, és az aktív zóna térfogatát szükség esetén növeljük. Előnyös továbbá, ha a kompressziós ütem során a nyomást a fedőkőzet gázáteresztő-képessége, illetve nyomásállósága által megengedett mértékig növeljük, Egy másik előnyös foganatosítási módnál az elgázosítást több, egymástól független kúttaí kezdjük meg, majd a szomszédos kutak elöregedésével ezek aktív zónáit összeolvasztjuk, és a kutak üzemét szinkronizáljuk. Egy további előnyös foganatosítási módnál az aktív zóna kialakulása után a reakciózóna és az aktív zóna külső határa között segédkutat léptetünk üzembe, amelyet csak az expanziós ütem alatt működtetünk. Utóbbi foganatosítási módnál előnyös, ha a passzív zónával összekötött kúton át az expanziós ütem során csak annyi gázt engedünk ki, hogy a reakciózónában egyik irányban sem hozunk létre áramlást. Előnyös, ha a passzív zónával összekötött kúton át lejuttatott, de az aktív zónát a kompreszsziós ütem végéig el nem ért, az expanziós ütem során átalakulás nélkül visszanyert elgázosító anyagot, annak felvett nyomását és hőmérsékletét kihasználva további, az adott kúttól független kútban felhasználjuk. Előnyös továbbá, ha a termékgázokat frakciókra választjuk szét, és az egyes frakciókat külön-külön tároljuk vagy használjuk fel. Végül előnyös, ha vízbetörésre hajlamos környezetben az expanziós ütem során csak olyan mértékben csökkentjük a nyomást, hogy a víz nyomásával szemben kellő ellennyomást biztosítunk. A találmány szerinti eljárás az elgázosító kutak közötti áramoltatás helyett a kút vagy kutak és a generátorhatár között hozza létre az áramlást oly módon, hogy a kúton vagy kutakon nagy nyomással lejuttatott elgázosító anyag a reakciózóna és a generátorhatár közötti üreg megtöltésével áthalad a reakciózónán. A termelési folyamat közben a reakciózóna homloka és a generátorhatár közötti szabad térfogat újratermelődik, sőt szükség esetén növekszik. Minthogy a találmány szerinti eljárás eseten az elgázosító anyag a kút tengelyétől a generátorhatár felé áramlik, és megvalósítható az ezzel ellentétes irányú áramlás is, egyetlen kúton át is elvégezhető a telep elgázosítása. Az ipari generátoroknál kialakuló zónák és áramlási irányok találmány szerinti módon való megvalósítása lehetővé teszi a folyamatok célnak megfelelő irányítását, kézbentartását, így a gázok minősége egyenletessé tehető, illetve égéshője növelhető. A kúton át lejuttatott elgázosító anyag komprimálódva eljut a föld alatti generátor minden részébe. A leírásban a szakmai szóhasználatnak megfelelően föld alatti generátoron a szén vagy más éghető anyag elgázosításában részt vevő teljes üregrendszert értjük. A generátorhatár kifejezés a működésben levő. üregrendszer és a felmelegített, de még sem száradásnak, sem lepárlódásnak nem indult telep határvonalát jelenti. Függetlenkutas föld alatti generátoron a találmány szerinti eljárás megvalósítása során kialakult olyan föld alatti generátort értünk, amelynél az elgázosítás egyetlen kúton át történik. A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokon vázolt kiviteli példa kapcsán ismertetjük. Az 1. ábra éghető kőzet telepének egyetlen kúton át történő elgázosítása elvi vázlatban, működés közben; és a 2. ábra az 1. ábra szerinti rendszer elvi vázlata a begyújtás időszakában. Az 1 ábra a példakénti .függetler.kutas föld alatti generátor két alapvető folyamatát mutatja be már működő kút esetébçn. A generátorral 1 telep szén vagy egyéb széntartalmú anyagát 2 fedőrétegen át fúrt 11 kúttal gázosítjuk el. Az elgázosító anyagokat ugyanazon a 11 kúton át juttatjuk le az 1 telepben kialakuló föld alatti generátorba, mint amelyen át az átalakult gázokat (termékgázokat) kiengedjük. A találmány szerinti eljárásnál az elgázosítási folyamat egymást követő ciklusokból áll. Minden cikluson belül egy kompressziós ütem és egy expanziós ütem játszódik le. A kompressziós üte-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
