DE2327008A1 - PRODUCTION OF GAS FROM COAL - Google Patents

PRODUCTION OF GAS FROM COAL

Info

Publication number
DE2327008A1
DE2327008A1 DE2327008A DE2327008A DE2327008A1 DE 2327008 A1 DE2327008 A1 DE 2327008A1 DE 2327008 A DE2327008 A DE 2327008A DE 2327008 A DE2327008 A DE 2327008A DE 2327008 A1 DE2327008 A1 DE 2327008A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coal
layer
reaction
gas
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2327008A
Other languages
German (de)
Inventor
Gary H Higgins
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
US Atomic Energy Commission (AEC)
Original Assignee
US Atomic Energy Commission (AEC)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by US Atomic Energy Commission (AEC) filed Critical US Atomic Energy Commission (AEC)
Publication of DE2327008A1 publication Critical patent/DE2327008A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/16Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
    • E21B43/24Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons using heat, e.g. steam injection
    • E21B43/243Combustion in situ
    • E21B43/247Combustion in situ in association with fracturing processes or crevice forming processes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S48/00Gas: heating and illuminating
    • Y10S48/06Underground gasification of coal

Description

United States Atomic Energy Commission, Washington, D.C. U.S.A.United States Atomic Energy Commission, Washington, D.C. UNITED STATES.

Herstellung von Gas aus KohleProduction of gas from coal

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gasherstellung eines unter der Erde befindlichen Kohlelagers zur Erzeugung von synthetischem Erdgas.The invention relates to a method for producing gas from an underground coal store for the production of synthetic natural gas.

Die Wirtschaft in den Vereinigten Staaten.und in anderen Ländern sieht sich den ständig schwindenden Vorräten an heimischen Energiequellen gegenüber, wie beispielsweise den Vorräten an Erdöl und Erdgas. Der Fehlbedarf an natürlichem Gas oder Erdgas wird immer größer, so daß mehr und mehr Importe erforderlich sind oder aber es wird notwendig, synthetisches Erdgas dadurch herzustellen, daß man in großen Fabriken geförderte Kohle oder verschiedene importierte Erdölbestandteile vergast. In jedem Falle sind die Kosten für derartige Energiequelle das Vielfache derThe economy in the United States. And in other countries is faced with the constantly dwindling reserves of domestic energy sources, such as the reserves of crude oil and natural gas. The shortage of natural gas or natural gas is increasing, so that more and more imports are required or it becomes necessary to produce synthetic natural gas by using coal or other coal mined in large factories imported petroleum components gasified. In any case, the cost of such an energy source is many times that

3098 50/0 4623098 50/0 462

Kosten für das bislang lieferbare natürliche Gas oder Erdgas. Die Hauptkostenanteile des durch an der Oberfläche befindliche Gaswerke·erzeugten Gases sind die Förderkosten und die Kosten fürdas Gaswerk selbst. Die Förderkosten steigen bekanntlich sehr stark an , wenn tiefer liegende Kohlenlager ausgebeutet werden sollen, und zwar an Stelle der im Tagebau abzubauenden Kohlenlager. Dabei treten, auch verschiedene Probleme hinsichtlich der Umweltsverschmutzung bei solchen Gaswerken auf, wobei insbesondere auch an die Schwefelentfernung, die Verunreinigung durch Flugasche und die Abfallbeseitigung zu denken ist.Costs for the natural gas or natural gas that were previously available. The major cost components of the gas produced by surface gasworks are the production costs and the costs for that Gasworks itself. It is well known that extraction costs rise very sharply when deeper coal deposits are exploited should, in place of the coal deposits to be mined in the opencast mine. In doing so, there are also various problems related to environmental pollution in such gasworks, with particular emphasis on sulfur removal and contamination by fly ash and waste disposal is to be considered.

Es wurden bereits seit der Mitte des 19. Jahrhunderts Versuche unternommen, Brenngas dadurch zu erzeugen, daß man ein Kohlenlager durch in-situ-Vergasungsverfahren ausbeutet (vergleiche dazu beispielsweise "The Chemistry of Coal Utilization", Supplemental Volume 1968, J. Wylie Press, Kapitel 21, Herausgeber: Homer Lowery). Die meisten dieser Versuche richteten sich auf flache Ablagerungen von subbituminösen Kohlen in Ostdeutschland, in Rußland in der Gegend von Moskau und in Alabama (durchgeführt vom U.S. Bureau of Mines) . Bei diesen Verfahren wird Luft mit ungefähr atmosphärischem Druck nach unten in eine Öffnung gepumpt und über ein oder mehrere brennende Kohlenlager geleitet, worauf dann die Luft in einem anderen Loch gesammelt wird. Diese Löcher hatten verschiedene Formen, aber in jedem Falle wurde der größte Teil der Kohle in CO- umgewandelt, wobei gerade genug H9 und CO übrigblieben, um ein Heizgas von einer sehr geringen Qualität zu erzeugen. Derartige Gase haben typischerweise Heizwerte von 100 bis 300 BTU/Kubikfuß, während reines Methan (Naturgas) einen Heizwert von annähernd 1000 BTU/Kubikfuß besitzt und für eine wirtschaftliche Pipeline-Verteilung geeignet ist. Analysen der Brennzonen wurden mittels Tunneln ausgeführt, die parallel zu diesen Zonen verliefen und mit diesen durch kleine horizontale Bohröffnungen verbunden waren; die Ergebnisse zeigten, daß der größte Teil des CH und ein wesentlicher Teil von H0 und CO nahe der Austrittszone verbrannt wird. Dies tritt deshalb auf, weil die Eintrittsluft an der heißen Verbrennungsfront oder -zone vorbeiläuft und mit den Austrittsgasen in Reaktion gerät, wodurch der größte Teil des Gases verbraucht wird. Nichtsdestoweniger wurden nach diesem Verfahren arbeitende Betriebe kontinuierlichAttempts have been made since the middle of the 19th century to generate fuel gas by exploiting a coal store by in-situ gasification processes (see for example "The Chemistry of Coal Utilization", Supplemental Volume 1968, J. Wylie Press, Chapter 21, Editor: Homer Lowery). Most of these attempts have been directed to shallow deposits of subbituminous coal in eastern Germany, in Russia in the Moscow area, and in Alabama (conducted by the US Bureau of Mines). In these methods, air at approximately atmospheric pressure is pumped down into an opening and passed over one or more burning coal stores, whereupon the air is collected in another hole. These holes have different shapes, but in any case most of the carbon in the CO has been converted, with just enough left over H 9 and CO, to produce a fuel gas of a very low quality. Such gases typically have calorific values of 100 to 300 BTU / cubic foot, while pure methane (natural gas) has a calorific value of approximately 1000 BTU / cubic foot and is suitable for economical pipeline distribution. Analyzes of the burn zones were carried out by means of tunnels running parallel to these zones and connected to them by small horizontal drill holes; the results indicated that most of the CH and a substantial portion of H 0 and CO are burned near the exit zone. This occurs because the inlet air passes the hot combustion front or zone and reacts with the outlet gases, consuming most of the gas. Nonetheless, establishments operating by this method became continuous

3098 50/04623098 50/0462

- 3 2327009- 3 2327009

während der letzten 40 Jahre betrieben, wobei ein Gas niedriger •Qualität aus Kohle erzeugt wurde, die wegen ihres hohen Aschegehaltes sonst nicht brauchbar wäre.operated for the past 40 years, with a gas lower • Quality was produced from coal that would otherwise not be usable due to its high ash content.

Ähnliche Verfahren sind bei tiefliegenden Kohlevorräten nicht praktikabel, da die Kosten für das Einbringen von Rohren und die Ausbildung von den erforderlichen Tunnels zu hoch wären. Auch würde das Gas eine derart niedrige Qualität und einen derartig niedrigen Kalorienwert besitzen, daß sich der Transport durch Pipelines nicht wirtschaftlich durchführen ließe.Similar procedures do not apply to deep coal reserves practicable, since the costs for the installation of pipes and the formation of the required tunnels would be too high. Even the gas would be of such low quality and caloric value that the transport could get through Pipelines could not be carried out economically.

Die Erfindung bezweckt nunmehr, ein Verfahren vorzusehen, mittels welchem derartige Kohlenlager wirtschaftlich in ein Brenngas,, d.h. ein synthetisches Naturgas öder Erdgas wirtschaftlich umgewandelt werden können. -The invention now aims to provide a method by means of which such coal bearings are economically converted into a fuel gas ,, i.e. a synthetic natural gas or natural gas converted economically can be. -

Zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wird ein relativ dickes und tief liegendes Kohlenlager ausgewählt, welches eine Stärke oder zusammengesetzte Stärke von mindestens 50 Fuß besitzt und weit unterhalb des Grundwasserspiegels liegt. Durch irgendwelche geeigneten Mittel wird ein großer Volumenanteil des Lagers zerbrochen. Vom wirtschaftlichen Standpunkt ausgesehen wird allgemein ein Zerbrechen durchr Sprengmittel bevorzugt, da die Sprengmittel durch Bohrlöcher mit dem richtigen Abstand einbringbar sind. Darüber hinaus können ausgewählte Bohrlöcher mit geeigneten Schalungen versehen werden, welche als Reaktionsmittel-Eingangsleitungen benutzbar sind. Die Erzeugnisausgangsleitungen können in Form von Bohrlöchern vorgesehen sein, welche durch Neigungsbohrverfahren hergestellt wurden und sich von der Oberfläche aus zu den untersten zerbrochenen Teilen hin erstrekken. Durch Verwendung geeigneter Schalungen, beispielsweise mit perforierten unteren Enden, kann das erzeugte Gas zur Oberflächezu einer Verarbeitungsanlage geführt werden. In einigen Fällen kann die Ausgangsleitung durch eine geeignet angeordnete Welle geführt werden, und zwar .mit radial verlaufenden Kanälen (Gallerien). ,To practice the present invention, a relatively thick and deep coal store is selected, which one Has a thickness or composite thickness of at least 50 feet and is well below the water table. By any suitable means will break a large volume fraction of the bearing. From an economic point of view Breaking by explosives is generally preferred because the explosives are properly spaced through boreholes can be brought in. In addition, selected boreholes can be provided with suitable formwork, which act as reactant inlet lines are usable. The product outlet lines can be provided in the form of boreholes, which made by incline drilling processes and extending from the surface to the lowest broken pieces. By using suitable formwork, for example with perforated lower ends, the generated gas can flow to the surface a processing plant. In some cases can the output line through a suitably arranged shaft with radially running channels (galleries). ,

30985 0/030985 0/0

Zu Beginn der Arbeiten wird eine Mischung aus Sauerstoff und einem Brenngas durch die Reaktionsmittel-Eingangsleitungen eingeführt und gezündet, um so die obere Lage der zerteilten Kohle zur Reaktion, d.h. auf Zündtemperatur zu bringen. Im allgemeinen werden die Ausgangsleitungen zu diesem Zeitpunkt abgeschlossen, so daß sich in dem durch das zerteilte Materialvoiumen gebildeten Hohlraum ein Druck bis hinauf zu einem Betriebsbereich in der Größenordnung von 500 bis 1000 psi aufbauen kann. Der Betriebsdruck kann derart ausgewählt werden, daß er mit dem hydrostatischen Druck des Grundwassers in Gleichgewicht steht, so daß kein Wasser eintritt und gleichzeitig der hydrostatische Druck Leckstellen des Hohlraums eliminier oder minimiert. Darüber hinaus fördert ein erhöhter Druck Methanisierungsreaktionen in der zerkleinerten Kohlenlage, so daß sich ein Gas mit einem hohem kalorimetrischen Wert ergibt.At the beginning of the work, a mixture of oxygen and a fuel gas is introduced through the reactant inlet lines and ignited so as to open the upper layer of the divided coal Reaction, i.e. bringing it up to ignition temperature. Generally the output lines are terminated at this point, so that in the cavity formed by the divided material volume a pressure up to an operating range in the Can build on the order of 500 to 1000 psi. The operating pressure can be selected to match the hydrostatic Groundwater pressure is in equilibrium, so that no water enters and at the same time the hydrostatic pressure leaks of the cavity eliminated or minimized. In addition, increased pressure promotes methanation reactions in the crushed Coal layer, so that a gas with a high calorimetric value results.

Wenn der gewünschte Betriebsdruck erreicht ist, werden die Gasoder Erzeugsnisaustrittsleitungen geöffnet und Reaktionswasser wird in einer geeigneten Form zusammen mit Sauerstoff eingeleitet, um mit der entzündeten oberen Kohlenlage in Berührung zu kommen. Der Entzug des Produktgases wird dann entsprechend dem Reaktionsmitteleintritt geregelt, um den Betriebsdruck aufxechtzuerhalten. Daraufhin breitet sich die entzündete Lage nach unten hin aus, und zwar mit einer Temperatur im Bereich von ungefähr 6000K bis 1500°K, und zwar vorzugsweise im Bereich von ungefähr 650 11000K, wobei diese Entwicklung vor sich geht, wenn das Wasser und der Sauerstoff mit der oberen Kohlenlage reagieren. Die von den fließenden Reaktionsgasen mitgeführte Wärme erhitzt die unterhalb der heißen Lagenzone liegende Schicht auf eine Temperatur, die geringer ist als die in der heißen Zone, wodurch dort Methan erzeugende Reaktionen auftreten. Es sei bemerkt, daß die Verwendung einer nach unten fortschreitenden Reaktion eine stabile Brennoder Reaktionszone sicherstellt, die ein Dan"ebenvorbeilaufen eliminiert. Infolge der oben erwähnten Reaktionen wird ein Gas erzeugt, welches Methan, Wasserdampf, möglicherweise CO und H2 und auch CO0 enthält. Das C0o-Gas kann entfernt werden und der Wasserdampf wird in einer Vorrichtung an der Erdoberfläche kondensiert,When the desired operating pressure is reached, the gas or product outlet lines are opened and reaction water is introduced in a suitable form together with oxygen in order to come into contact with the ignited upper layer of coal. The withdrawal of the product gas is then regulated according to the reactant inlet in order to maintain the operating pressure. Thereupon, the inflamed location spreads downwardly from, with a temperature in the range of about 600 0 K to 1500 ° K, preferably in the range of about 650 1100 0 K, where this development is going on, when the water and the oxygen react with the upper layer of coal. The heat carried along by the flowing reaction gases heats the layer below the hot layer zone to a temperature which is lower than that in the hot zone, as a result of which methane-generating reactions occur there. It should be noted that the use of a downward progressing reaction ensures a stable burning or reaction zone that eliminates dan "bypassing. As a result of the above-mentioned reactions a gas is produced which contains methane, water vapor, possibly CO and H 2 and also CO 0 The C0 o gas can be removed and the water vapor is condensed in a device on the earth's surface,

.309850/046?.309850 / 046?

während - wenn gewünscht - CO und H^ kathalytisch zur Reaktion gebracht werden, um Methan zu erzeugen. In jedem Fall erhält man ein Gas mit einem hohen Kalorienwert, welches als Brennstoff und in chemischen Synthesen verwendet werden kann.while - if desired - CO and H ^ catalyze the reaction be brought to produce methane. In either case, you get a high calorie gas that is used as fuel and can be used in chemical syntheses.

Bei dem erfiridungsgemäßen Verfahren ist es vorteilhaft, daß an der Erdoberfläche keine Asche erzeugt wird, und daß auch sonst keine Abraumhalden entstehen. Darüber hinaus werden die Förderkosten eliminiert und die Kosten für die an der Oberfläche erforderlichen Fabrikanlagen werden drastisch reduziert, da keine großen Reaktionsvorrichtungen und Konverter benötigt werden.In the method according to the invention, it is advantageous that on the No ash is produced on the surface of the earth, and that no other ash is produced either Debris heaps arise. It also eliminates the cost of extraction and the cost of those required on the surface Factory facilities are drastically reduced as there are no large reaction facilities and converter are required.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht die in-situ-Vergasung von tief liegenden Kohlenlagern unter Verwendung erhöhter Drücke und Temperaturen möglich.The inventive method makes the in-situ gasification of deep-lying coal deposits using elevated pressures and Temperatures possible.

Ergänzend sei an dieser Stelle zum Stand der Technik noch auf folgende Literaturstellen verwiesen: "Les applications de 1'explosion thermonucleaire" von Camille Rougeron, Editions Berger-Levrault, Parisr 1956.In addition, reference should be made at this point to the following literature on the prior art: "Les applications de 1'explosion thermonucleaire" by Camille Rougeron, Editions Berger-Levrault, Paris r 1956.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:Further advantages, objectives and details of the invention emerge from the following description with reference to the drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 einen Querschnitt einer unterirdischen Formation mit einem relativ dicken Kohlenlager, weiches für die erfindungsgemäße Anwendung geeignet ist;Fig. 1 is a cross-section of a subterranean formation with a relatively thick coal bed, soft for use in accordance with the invention suitable is;

Fig. 2 eine Darste-llung eines Sprenglochmusters für die Einbringung eines Sprengmittels zur Erschütterung des in Fig. 1 gezeigten Kohlenlagers;2 shows a representation of a blast hole pattern for the introduction an explosive for vibrating the coal store shown in Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der zur Vergasung der Kohle dienenden Fabrikanordnung;Fig. 3 is a schematic representation of the gasification of the coal serving factory arrangement;

309850/0462309850/0462

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der zerteilten Kohlenlagerstätte der Fig. 3, und zwar zusammen mit einem Temperaturprofil und den in den verschiedenen Teilen der Reaktionszone auftretenden Reaktionen.FIG. 4 is an enlarged view of the split coal deposit of FIG. 3, along with a temperature profile and the occurring in the various parts of the reaction zone Reactions.

Kohlenlagerstätten sind auf dem nordamerikanischen Kontinent und auch in der übrigen Welt weit verteilt. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sind Kohlenlager zwischen ungefähr 600 und 3000 Fuß unterhalb der Erdoberfläche von besonderem Interesse. Die v/estlichen Staaten der USA sind besonders reich mit Kohlenlagern gesegnet, welche geeignete physikalische und chemischeCoal deposits are widely distributed across the North American continent and the rest of the world. For the purposes of the present In the invention, coal deposits between approximately 600 and 3000 feet below the surface are of particular interest. The western states of the USA are particularly rich with coal deposits blessed what appropriate physical and chemical

1 2 Eigenschaften besitzen. Schätzungsweise 1,5 χ 10 Tonnen Kohle sind in' diesen Lagerstätten vorhanden (vergleiche The Economy, Energy and the Environment, Joint Economic Committee of Congress of the United States, September 1, 1970). Eine Verarbeitung von1 have 2 properties. Estimated 1.5 10 tons of coal are present in these deposits (compare The Economy, Energy and the Environment, Joint Economic Committee of Congress of the United States, September 1, 1970). A processing of

Y 18 nur 30% dieser Kohlen würde ungefähr 10 000 χ 10 Kubikfuß Gas ergeben, d.h. ungefähr das dreissigfache der gegenwärtig bekannten abbaubaren Reserven. Y 18 only 30% of these coals would yield about 10,000 χ 10 cubic feet of gas, about thirty times the currently known minable reserves.

Zum Zwecke der Beschreibung, der vorliegenden Erfindung sei auf" eine spezielle Kohlenlagerstätte Bezug genommen, die im Central Powder River Basin-of Ost Wyoming ungefähr 20 Meilen westlich von Öillette liegt. In dieser Formation sind im allgemeinen fünf gesonderte Kohlenlagen vorhanden, wobei jede Lage ungefähr 50 Fuß stark ist, obwohl ein Teil einen kontinuierlichen 200 Fuß dicken Kohlensaum aufweist. In einem Gebiet von 9x18 Quadrat-For the purpose of description, the present invention is based on " referred to a special coal deposit that is in the Central Powder River Basin-of east Wyoming approximately 20 miles west from Öillette. There are generally five separate layers of coal in this formation, each layer approximately 50 feet thick, although part of it has a continuous carbon fringe 200 feet thick. In an area of 9x18 square

1 R1 row

meilen gibt es genügend Kohle, um 700 χ 10 Kubikfuß Gas zu erzeugen. Diese Kohle liegt aber zu tief, um eine wirtschaftliche Förderung durchzuführen, so daß die in-situ-Vergasung diese sonst nicht zugänglichen Reserven zugänglich macht.miles there is enough coal to produce 700 χ 10 cubic feet of gas. However, this coal is too deep to carry out an economic extraction, so that the in-situ gasification would otherwise makes inaccessible reserves accessible.

Ein typischer Abschnitt einer solchen Lagerstätte ist in Fig. 1 dargestellt, wo sich Kohleschichten 11 zwischen schieferartigen Lagen 12 befinden, und zwar mit einem relativ engen Abstand. Darüber liegt dann die obere Schicht 16, die aus verstreut angeordneten Lagen aus Sandstein und Schiefer besteht, wobei darin die Grundwasserlage 14 auf einem bestimmten Niveau unterhalb derA typical section of such a deposit is shown in Fig. 1, where coal layers 11 between shale-like Layers 12 are located, with a relatively close spacing. Above it then lies the upper layer 16, which is made up of scattered layers Layers of sandstone and slate consists, in which the groundwater layer 14 is at a certain level below the

09850/046209850/0462

Erdoberfläche existiert. Allgemein wird eine Formation derart ausgewählt, daß sich die oberste Kohleschicht auf einer solchen Tiefe unterhalb der Wasserlage befindet, daß ein hydrostatischer Druck im Bereich von ungefähr 500 bis ungefähr 10 000 psi oder etwas höher erzeugt wird. Dabei ist der-iiydrostatische Druck ungefähr 435 psi für jede 1000 Fuß unterhalb der Wasserlage. Ferner sollte die Formation derart ausgewählt werden, daß sie im Durchschnitt mindestens ungefähr 20% Kohle enthält, damit man eine zufriedenstellende Reaktionsgeschwindigkeit erhält. Die auszubeutende Formation kann eine kontinuierliche Lage sein, oder aber Kohle mit. Felsgestein gemischt.Earth's surface exists. In general, a formation is selected in such a way that that the uppermost coal layer is at such a depth below the water level that a hydrostatic pressure in the range of about 500 to about 10,000 psi or slightly higher. The hydrostatic pressure is approximate 435 psi for every 1000 feet below water. Furthermore, the formation should be chosen so that it averages contains at least about 20% carbon in order to obtain a satisfactory rate of reaction. The formation to be exploited can be a continuous layer, or coal with. Mixed rock.

Zur Aufbereitung des ausgewählten Kohlelagers werden die Kohlenlagen mit den darin eingestreuten - wenn vorhanden - Schieferlagen durch Explosionsstoffe erschüttert. Das umfaßte.Gebiet ist dabei derart ausgewählt, daß man soviel Kohle aufbereitet, um einen kontinuierlichen Betrieb für eine beträchtliche Zeitspanne, d.h. 1 Jahr oder mehr, aufrechtzuerhalten. Vorzugsweise wird die Kohle in einer möglichst großen Menge, die gleichzeitig verarbeitet werden kann, der Erschütterung ausgesetzt, um so die zwischen zu verarbeitenden Gebieten verbleibende Kohle z\a minimieren. Eine Fläche von einer halben Quadratmeile oder mehr kann gleichzeitig verarbeitet werden. Es können Explosionsmittel wie Ammoniumnitrat-Aluminium-Diesel oder Heizölmischungen oder eine Ammoniumnitrat-Brennölmischung (ANFO-Al oder ANFO) benutzt werden, d.h. Sprengstoffe, die im Bergbau und in der Bauindustrie weit verbreitet sind, es können dabei aber auch für Pflugscharr-Anwendungsfälle. entwickelte Kernexplosionsstoffe benutzt werden. Beispielsweise können die üblichen Explosionsstoffe durch 24 Zoll Bohrlöcher 17 (vergleiche Fig. 1) eingebracht werden, die beispielsweise mit einem 60 Fuß-rAbstand in einem konzentrischen hexagonalen Muster angeordnet sind, wie dies in Fig. 2 der Zeichnung zu erkennen ist. Die für die Einführung der Reaktionsmittel verwendeten Bohrlöcher können vor der Explosion mit Stahlrohren ausgekleidet und verschlossen werden, beispielsweise mit bohrbaren Stopfen oder mit entfernbaren Packmitteln, um die Detonation einzuschließen. In denyerbleibenden Bohrlöchern kann die Auskleidung dazu verwendet werden, um - wenn erforderlich - den Eintritt von Wasser zu verhin-The coal layers are used to process the selected coal store with the slate layers strewn in it - if any - shaken by explosives. The area covered is selected in such a way that enough coal is processed to ensure continuous operation for a considerable period of time, i.e. 1 year or more. Preferably, the coal is exposed to the vibration in as large an amount as possible that can be processed at the same time, so as to reduce the amount between areas to be processed to minimize remaining coal. One Half a square mile or more can be processed at one time. There can be explosives such as ammonium nitrate-aluminum-diesel or fuel oil mixtures or an ammonium nitrate fuel oil mixture (ANFO-Al or ANFO) are used, i.e. explosives, which are widely used in the mining and construction industries but it can also be used for plowshare applications. developed nuclear explosive substances are used. For example, can the usual explosives are introduced through 24 inch drill holes 17 (see FIG. 1), for example with spaced 60 feet apart in a concentric hexagonal pattern as shown in Figure 2 of the drawings. The boreholes used for the introduction of the reactants can be lined with steel pipes and sealed before the explosion with drilled stoppers or removable packaging to contain the detonation. In deny remaining The lining can be used for boreholes to - if necessary - prevent the entry of water.

3 0 9 8 5 0/0462 ; 3 0 9 8 5 0/0462 ;

- 8 - 232700a- 8 - 232700a

dern, oder aber es kann einfach ein Ausfüllen mit wasserdichtemdern, or else it can just be filled in with waterproof

Material erfolgen. Die Explosionsmittel können nacheinander an ihren Platz gebracht und detoniert werden, beispielsweise ausgehend von der Mittelöffnung, um auf diese Weise ein mögliches Brechen der darüberliegenden Schicht zu verhindern. Die Größe der Explosionsladung ist so ausgewählt, daß sich eine angemessene Bruchmenge ergibt, wobei aber keine "Anheb"-Detonation auftreten soll, welche die Formation unnötig durchexnanderbrxngen könnte. Übliche Lade- und Zündsysteme können verwendet werden. Man kann pro Tonne Explosionsmittel Bruch in der Größenordnung von 600 Tonnen Kohle erreichen. Es ist auch möglich, eine geringere Anzahl von Kernvorrichtungen zu verwenden, wobei der Abstand und die Vorrichtungsgröße aus publizierten Informationen entnommen werden können (siehe UCRL-50929, "Aids for Estimating Effects of Underground Nuclear Explosions", T.R. Butkovich u.a., 8. September 1970).Material. The explosive means can be brought into place one after the other and detonated, for example starting from the central opening, in order in this way to a possible To prevent breakage of the overlying layer. The size of the explosive charge is selected to be adequate Fractional amount results, but no "lifting" detonation should occur, which could cause the formation to explode unnecessarily. Usual charging and ignition systems can be used. Per tonne of explosives one can break in the order of 600 tons Reach coal. It is also possible to use a smaller number of core devices, with the spacing and device size can be found in published information (see UCRL-50929, "Aids for Estimating Effects of Underground Nuclear Explosions ", T.R. Butkovich et al., September 8, 1970).

Wenn die gewünschte Kohlenmenge gebrochen wurde, kann die Detonationszone zur Durchführung des Vergasungsprozesses in der in Fig. 3 schematisch dargestellten Weise angeordnet werden. Die erschütterte oder zerbrochene Kohlenlage 21 kann als in einem geschlossenen Gefäß oder Hohlraum befindlich angesehen werden, wobei das Gefäß durch die umgebenden unzerstörten Teile der ursprünglichen Formation definiert ist. Eines oder mehrere der verkleideten Bohrlöcher 17 (nur eines ist dargestellt) kann ausgebohrt werden, um als Reaktionsmittel-Eingangsleitung zu dienen. Die Leitungslöcher 17 können mit einer Sauerstofferversorgungsanlage 22 verbunden sein und Wasser durch eine Wasseraufbereitungsanlage 23 erhalten. Es wird eine hinreichende Anzahl von Bohrlöchern verwendet, oder aber andere Mittel werden benutzt, beispielsweise Sprühvorrichtungen, um eine in vernünftigen Ausmaßen gleichförmige Verteilung des Wassers an der obersten Schicht der Lage 21 der zerbrochenen Kohle zu erreichen. Sauerstoff wird lediglich durch Einspritzen oder Injektion verteilt. Mindestens eine Ausgängsleiturig 24 (es ist nur eine dieser Leitungen dargestellt) für das Produkt ist vorgesehen und steht mit dem Boden der zerbrochenen Kohlenlage 21 in Verbindung, um die das Endprodukt bildenden Gase (CH4, CO, CO2/ H-* H-O, usw.) anWhen the desired amount of coal has been broken, the detonation zone for carrying out the gasification process can be arranged in the manner shown schematically in FIG. The shaken or broken coal layer 21 can be viewed as being in a closed vessel or cavity, the vessel being defined by the surrounding undestroyed parts of the original formation. One or more of the cased wellbores 17 (only one shown) can be drilled to serve as a reactant inlet conduit. The line holes 17 can be connected to an oxygen supply system 22 and receive water through a water treatment system 23. A sufficient number of boreholes are used, or other means, such as spraying devices, are used to achieve a reasonably uniform distribution of the water on the top layer of the layer 21 of crushed coal. Oxygen is only distributed by injection or injection. At least one outlet line 24 (only one of these lines is shown) for the product is provided and is connected to the bottom of the broken coal layer 21 in order to release the gases (CH 4 , CO, CO 2 / H- * HO, etc.)

3098 50/046 23098 50/046 2

- s-r . 2327QQ8- s- r . 2327QQ8

eine an der Oberfläche befindliche Gasreinigungsanlage 26 zu liefern.. Die Auslaßleitung könnte auch als ausgekleidete Welle mit (nicht gezeigten) Gallerien oder Kanälen ausgebildet sein/ die unterhalb der zerbrochenen Kohlelage liegt und ausgekleidet ist. Es könnte auch eine zentral angeordnete Welle mit verschiedenen Satellitenvergasungskammern benutzt werden. Die Gasreinigungsanlage 26 kann in üblicher Weise so ausgebildet sein, wie dies bei den im oberirdischen Betrieb verwendeten Gasreinigungsanlagen der Fall ist. Wenn das Gaserzeugnis hauptsächlich Methan und CO- enthält - wie dies bei bestimmten Betriebsarten der Fall ist -, dann die Anlage 26 mit lediglich einer CO2-Entfernungseinheit auskommen, die beispielsweise CO2 in Wasser absorbiert und wobei eine Wasserkondensationseinheit vorgesehen ' ist, um so für den Pipelinetransport geeignetes Gas zu erzeugen. Das sich in den unteren Teilen des Hohlraumes ansammelnde Überschußwasser kann durch eine eine (nicht gezeigte) Pumpe' verwendende Leitung 24 abgezogen werden. Wenn sich die heiße Zone der Vergasungsreaktion den unteren Teilen der Kohlelage nähert, so kann es passieren, daß die Methanisierung nicht mehr vollständig ist und daß CO und H2 im Gaserzeugnis auftreten. Für diesen Fall kann'eine kathalytische Methanisierungsanlage üblicher Konstruktion in der Gasreinigungsanlage vorgesehen sein.to provide a surface gas cleaning system 26. The outlet conduit could also be constructed as a lined shaft with galleries or channels (not shown) / which lies underneath the broken coal layer and is lined. A centrally located shaft with several satellite gasification chambers could also be used. The gas cleaning system 26 can be designed in the usual way, as is the case with the gas cleaning systems used in above-ground operation. If the gas product mainly contains methane and CO - as is the case with certain operating modes - then the system 26 can manage with only one CO 2 removal unit which, for example, absorbs CO 2 in water and a water condensation unit is provided, all the more so to generate gas suitable for pipeline transport. The excess water accumulating in the lower parts of the cavity can be withdrawn through a conduit 24 using a pump (not shown). When the hot zone of the gasification reaction approaches the lower parts of the coal layer, it can happen that the methanation is no longer complete and that CO and H 2 appear in the gas product. In this case, a catalytic methanation system of conventional design can be provided in the gas cleaning system.

Das CO« enthaltende Absorberwasser kann zur Wasseraufbereitungsanlage 23 zirkuliert werden, wo das CO2 in einem Ausziehturm herausgezogen wird oder indem man Luftblasen hindurchführt. Dieses Wasser und das aus dem Hohlraum-abgezogene Wasser kann dann wieder Reaktion mit der Kohlenlage benutzt werden. Die anfängliche Wasserversorgung braucht nicht durch frisches Trinkwasser geschehen, sondern es kann abgestandenes Wasser aus einem Speichersystem benutzt werden. The absorber water containing CO 2 can be circulated to the water treatment plant 23, where the CO 2 is drawn out in an extraction tower or by passing air bubbles through it. This water and the water drawn off from the cavity can then be used again in reaction with the coal layer. The initial water supply does not have to come from fresh drinking water, but stale water from a storage system can be used.

Zu Beginn des Vorgangs wird eine entzündbare Mischung, beispielsweise Sauerstoff und ein Brenngas, beispielsweise Erdgas, nach unten geführt und entzündet, um die obersten Schichten der Kohlenlage auf Reaktionstemperatur aufzuheizen, d.h. vorzugsweise auf einen Bereich von ungefähr 65Q°K bis ungefähr 11QOPK; ganz be-At the beginning of the process, a flammable mixture, for example oxygen and a fuel gas, for example natural gas, is led down and ignited in order to heat the uppermost layers of the coal layer to the reaction temperature, ie preferably to a range from about 65 ° K to about 11 ° P K; very loading

309850/0462309850/0462

sonders bevorzugt ist der Bereich von ungefähr 65O°K bis ungefähr 850 K. Es können auch andere Zündverfahren benutzt werden, wie. sie auf Ölfeidern gebräuchlich sind. Während dieses Vorgangs wird die Erzeugnisausgangsleitung 24 geschlossen, so daß der Hohlraumdruck auf den Betriebsbereich - ungefähr 500 bis 1000 psi öder mehr - ansteigt. Daraufhin wird die Erzeugnisausgangsleitung 24 geöffnet, wodurch sich eine Vergasungsreaktionszone mit einem Temperaturprofil der in Fig. 4 gezeigten Art einstellt. Die Relativmengen von. Wasser und Sauerstoff werden allgemein derart einreguliert, daß die Spxtzenreaktxonstemperatur in den obersten Kohlenlagenschichten auf einem Niveau bleibt, wo Wasser-Gas-Reaktionen und einige Methanxsxerungsreaktxonen auftreten. Eine vollständigere Methanisierung tritt dann in der kühleren Zone vor der Spitzentemperaturzone auf. Wenn die Reaktion über eine Zeitperiode hinweg fortschreitet, verläuft die Reaktionszone nach ■ unten und läßt Asche und Restabfall zurück. Hindurchtretendes Wasser und Sauerstoff nehmen die Restwärme daraus auf, um einen Teil der für die Vergasungsreaktion erforderliche Wärme zu liefern. .the range from about 650 ° K to about is particularly preferred 850 K. Other ignition methods can also be used, such as. they are in use on oil feathers. During this process the product exit line 24 is closed so that the cavity pressure falls to the operating range - approximately 500 to 1000 psi or more - increases. Thereupon the product outlet line 24 is opened, whereby a gasification reaction zone with a Temperature profile of the type shown in Fig. 4 adjusts. The relative sets of. Water and oxygen generally become such regulated that the Spxtzenreaktxon temperature in the uppermost layers of coal remains at a level where water-gas reactions and some methane decomposition reactions occur. A more complete methanation then occurs in the cooler zone before the peak temperature zone. If the reaction proceeds over a period of time, the reaction zone will proceed according to ■ down, leaving ashes and rubbish behind. Passing through Water and oxygen absorb the residual heat from it in order to supply part of the heat required for the gasification reaction. .

Es sei bemerkt, daß der nach unten gerichtete Vergasungsvorgang eine sehr stabile Reaktionsfront liefert, welche verglichen mit einem nach oben gerichteten oder seitlichen Brennvorgang das Umgehen von noch nicht einer Reaktion unterworfener Kohle minimiert. Ferner sind die reagierten und noch nicht reagierten Sehieferteile und die Kohleasche wirksame Katalysatoren für die Kohlenstoffmonoxyd-Wasser-Reaktion und auch leistungsfähige Sammler für Schwefeloxyde, Schwefelwasserstoff und Säuredämpfe, wie sie durch Verwendung von abgestandendem Wasser erzeugt werden können. Der Fels hat eine geringe thermische Leitfähigkeit, so daß keine merklichen Wärmeverluste auftreten. Außerdem werden Flugasche und Schwermetallverunreinigungen in der langen Vertikalsäule aus Fels und Asche aufgefangen. Es wird also ein synthetisches Erdgas erzeugt, welches keine Umweltverschmutzung zur Folge hat.It should be noted that the downward gasification process provides a very stable reaction front, which compared with an upward or side burning process that Minimized bypassing of unreacted charcoal. Furthermore, the reacted and not yet reacted parts of the eye and the coal ash are effective catalysts for the Carbon monoxide-water reaction and also powerful collectors for sulfur oxides, hydrogen sulfide and acid vapors, how they are created by using stale water can. The rock has a low thermal conductivity, so that no noticeable heat loss occurs. Also be Fly ash and heavy metal contamination in the long vertical column caught out of rock and ashes. So it is a synthetic natural gas produced, which does not pollute the environment Consequence.

309850/0462309850/0462

Chemie des KohlevergasungsverfahrensChemistry of the coal gasification process

Kohle ist eine organische Verbindung, die im wesentlichen keinen freien Kohlenstoff in ihrem natürlichen Zustand enthält. Sie besteht aus einer Reihe von Molekülen; welche drei oder vier Sechs-Kohlenstoff-Ringe mit einer phenanthrenartigen Struktur besitzen. Die phenanthrenartige Struktur ist teilweise mit Wasserstoff gesättigt, so daß sich "bootartige" Formen ergeben. Stickstoff und Schwefel (kein Pyrit) sind in den Ringen enthalten, während Sauerstoff hauptsächlich in der Hydroxy-Form auftritt. Diese Elemente vernetzen somit die Grundringstruktur in phenolformaldehydartige Polymere. Wegen der Ringspannung-ist die ganze Struktur derart locker, daß Wassermqleküle den Raum zwischen locker angeordneten parallelen Ringen ausfüllen und Wasserstoffbindungen mit den nicht gesättigten Kohlenstoffatomen eingehen, wodurch der gesamten Struktur zusätzliche Stabilität verliehen wird. Dieses Wasser macht 10 bis 30% des Gewichts der an Ort und Stelle, befindlichen Kohle aus und ist chemisch ein Teil der Kohle.Charcoal is an organic compound, essentially none Contains free carbon in its natural state. she consists from a series of molecules; which three or four six-carbon rings with a phenanthrene-like structure own. The phenanthrene-like structure is partially saturated with hydrogen, so that "boat-like" shapes result. nitrogen and sulfur (not pyrite) are contained in the rings, while oxygen occurs mainly in the hydroxy form. These elements thus cross-link the basic ring structure into phenol-formaldehyde-like ones Polymers. Because of the hoop tension, the whole structure is so loose that water molecules leave the space between fill in loosely arranged parallel rings and form hydrogen bonds with the unsaturated carbon atoms, whereby the entire structure is given additional stability. This water makes up 10 to 30% of the weight of the in place and Issue, existing coal and is chemically part of the coal.

Kohlen sind in komplizierter Weise klassifiziert, und zwar abhängig von ihrem Sauerstoff/Kohlenstoff-Verhältnis, den Verkokungseigenschaften, dem Aschegehalt, dem Verhalten bei Erwärmung und dem Schwefelgehalt. Für die vorliegenden Zwecke reicht es aus, vier große Kathegorien zu betrachten: Anthrazitkohlen, Bitumene, Sub-Bitumene und Lignite. In dieser Reihenfolge sind diese Klasseneinteilungen durch im allgemeinen ansteigende Wasserstoff/Kohlenstoff-Verhältnisse und im allgemeinen abnehmende Verbrennungswärmen und im allgemeinen ansteigenden Sauerstoffgehalt gekennzeichnet. Das hier beschriebene Vergasungsverfahren scheint bei den Kohlen der sub-bituminösen und der Lignit-Klassifikation einfacher anwendbar, wo die Wasserstoff/Kohlenstoff-Verhältnisse sich neu geförderter Kohle annähern. Diese Kohlenart besitzt eine große Menge fest eingebauten Kohlenwasserstoffs und besitzt ein günstigeres Wärmegleichgewicht bei der in situ stattfindenden Vergasung.Coals are classified in a complicated way, and that is dependent on their oxygen / carbon ratio, the coking properties, the ash content, the behavior when heated and the sulfur content. For the present purposes it is sufficient to consider four major categories: anthracite coals, bitumen, Sub-bitumen and lignite. These are classifications in this order by generally increasing hydrogen / carbon ratios and generally decreasing heats of combustion and generally increasing oxygen content. The gasification process described here appears to be simpler with the coals of the sub-bituminous and lignite classifications applicable where the hydrogen / carbon ratios approach newly mined coal. This kind of coal has a large amount of built-in hydrocarbon and has a more favorable heat equilibrium in the case of gasification taking place in situ.

30985 0/046230985 0/0462

Da jede Kohle einen etwas unterschiedlichen chemischen Aufbau be sitzt, kann ein universell anwendbarer Satz von Reaktionen nicht ohne weiteres angegeben werden. Für den vorliegenden Zweck sei die Vergasung der Kohle des Central Powder River Basin als Beispiel für weit verteilte Kohlenablagerungen betrachtet. Diese Kohle besitzt einen Heizwert von ungefähr 9000 BTU/lb und die in Tabelle 1 dargestellten chemischen Eigenschaften. Es gibt dabei im allgemeinen fünf Kohlenlagen in dem Gebiet, wobei jede La ge eine durchschnittliche Stärke von 50 Fuß besitzt, obwohl ein Bohrloch (See. 29 T49NR75W) 205 Fuß von kontinuierlich vorhandener Kohle in einer Lage ergab.Since every coal has a slightly different chemical structure a universally applicable set of reactions cannot easily be given. For the present purpose it is considered the gasification of the coal of the Central Powder River Basin as an example of widely distributed coal deposits. These Coal has a calorific value of approximately 9,000 BTU / lb and the chemical properties shown in Table 1. There is generally five layers of coal in the area, each La ge has an average thickness of 50 feet, although one borehole (Lake 29 T49NR75W) is 205 feet of continuous Yielded coal in one location.

T a b e 1 1 e 1T a b e 1 1 e 1

Analyse der Powder River Kohle Analysis of the Powder River Coal

Natürliches Vorkommen AnalyseergebnisNatural occurrence analysis result

Feuchtig- Flüchtige Kohlen- Asche S H C NO ke.it Teile stoffMoist volatile coal ash S H C NO ke.it parts fabric

21.4 33.7 38.6 6.4 0.8 5.6 58.6 1.0 27.521.4 33.7 38.6 6.4 0.8 5.6 58.6 1.0 27.5

Die "Formel" für die in Tabelle 1 angegebene Kohle ist C H1 ^g ^O 35 No 015 ^o ΟΩ5' ^ese Formel kann für die thermodynamischen Berechnungen vereinfacht werden zu: C H1 iC 0_ ·,,-. Diese KohleThe "formula" for the coal given in Table 1 is CH 1 ^ g ^ O 35 N o 015 ^ o ΟΩ5 '^ ese formula for the thermodynamic calculations can be simplified to: CH 1 i C 0_ · ,, -. This coal

!•IQ UaJJ! • IQ UaJJ

besitzt ein Gramm-Formalgewicht von 18.76; dieses Gewicht sollte nicht mit dem Molekulargewicht verwechselt werden, welches wohl näher an ein- oder zweitausend liegt. In der folgenden Berechnung wird das "Mol" verwendet, von welchem angenommen wird, daß es das einfache, oben dargestellte ist.has a formal weight of 18.76 grams; this weight should not to be confused with the molecular weight, which is probably closer to one or two thousand. In the following calculation the "mole" is used which is believed to be the simple one depicted above.

Zur Berechnung der Wärmegleichgewichte und der chemischen Reaktionen ist es erforderlich, die Enthalpie H 2go und die Entropie S°2ηο der Kohleverbindung zu kennen. Die Enthalpie oder die Wärme der Bildung der Kohle kann aus der Verbrennungswärme und deti bekannten Formationswärmen des Reaktionsmittels SauerstoffTo calculate the thermal equilibria and the chemical reactions, it is necessary to know the enthalpy H 2 go and the entropy S ° 2ηο of the carbon compound. The enthalpy or the heat of the formation of the coal can be derived from the heat of combustion and the known heat of formation of the reactant oxygen

309850/0462 .309850/0462.

und der Verbrennungsprodukte ermittelt werden. Aus dieser Berechnung ergibt sich, daß H°298 dieser Kohle -30.627 Kcal Mol"and the combustion products are determined. This calculation shows that H ° 2 98 of this coal -30,627 Kcal mol "

ist. ' ■ , .is. '■,.

Die Abschätzung der Entropie der Formation ist schwieriger und kann durch Annahmen bezüglich der chemischen Struktur der Kohle durchgeführt werden. Durch Vergleich einer Anzahl organischer Verbindungen, deren Zusammensetzungen ähnlich sind, kann die Eritro-Estimating the entropy of the formation is more difficult and can be based on assumptions about the chemical structure of coal be performed. By comparing a number of organic compounds whose compositions are similar, the eritro-

* -1 -1* -1 -1

pie der Kohle auf Werte zwischen 5 und 15 cal deg Mol geschätzt werden. Die Verwendung der Lätimer-Regel zur Abschätzung der Entropie, S°2g8 = ^L (3/2 R /ηΜ±-0.94), ergibt einen Wert von 10.24 cal deg Mol für die in Rede stehende Kohle. Diese sehr wichtige Eigenschaft kann genauer durch übliche Versuchsverfahren bestimmt werden. Es kann sich eine Verschiebung der optimalen Betriebstemperaturen dann ergeben, wenn der wahre Wert wesentlich von dem angenommenen Wert abweicht; ein angenommener Wert kann jedoch verwendet werden, um die auftretenden Wärme- und Gleichgewichtsreaktionen auszuwerten. Diese Auswahl beeinflußt das Wärmegleichgewicht nicht in signifikanter Weise. Für die folgenden Berechnungen wird ein Wert von 10.1 cal deg Mol angenommen.pie of coal can be estimated to be between 5 and 15 cal deg mol. Using the Lätimer rule to estimate the entropy, S ° 2g8 = ^ L (3/2 R / ηΜ ± -0.94), gives a value of 10.24 cal deg mol for the coal in question. This very important property can be determined more precisely by conventional test methods. There can be a shift in the optimal operating temperatures if the true value deviates significantly from the assumed value; however, an assumed value can be used to evaluate the heat and equilibrium reactions that occur. This choice does not significantly affect the thermal balance. A value of 10.1 cal deg mol is assumed for the following calculations.

Die bei der Kohlevergasung auftretenden Reaktionen können nunmehr untersucht werden, wobei unter Bezugnahme auf -Fig. 2 auf die vier Kategorien, d.h. Verbrennung, Pyrolyse, Reaktion mit Wasser und · mit Wasserstoff hingewiesen wird. Dies sind die Verbindungen, die mit der -Kohle an den verschiedenen Stellen in der aktiven Reaktionszone in Berührung kommen. Weder CO0 noch CO reagieren mit Kohle bei niedrigeren Temperaturen und diese Reaktionen sind inTabelle 2 nicht enthalten. The reactions occurring in coal gasification can now be investigated, with reference to -Fig. 2, attention is drawn to the four categories, ie combustion, pyrolysis, reaction with water and · with hydrogen. These are the compounds that come into contact with the carbon at the various locations in the active reaction zone. Neither CO 0 nor CO react with coal at lower temperatures and these reactions are not included in Table 2.

Das geschätzte Δη für die Reaktion und die freie Energie bJ? sind in Tabelle 2 für Temperaturen von 500°K und 10000K dargestellt. Gemäß der üblichen Konvention bedeutet ein negativer Wert von £-H, daß Wärme freigegeben wird, während ein positiver Wert von AH bedeutet/ daß Wärme verbraucht wird. Negative Werte von AF weisen auf Reaktionen hin, welche das Produkt oder die rechte Seite der chemischen Gleichung begünstigen, während positive Wer-The estimated Δη for the reaction and the free energy bJ? are shown in Table 2 for a temperature of 500 ° K and 1000 K 0. According to conventional convention, a negative value of £ -H means that heat is released, while a positive value of AH means / that heat is consumed. Negative values of AF indicate reactions that favor the product or the right-hand side of the chemical equation, while positive values

309850/0462309850/0462

te von AF anzeigen, daß die Reaktionsrnittel oder die auf der linken Seite stehenden Verbindungen begünstigt werden."Demnach wird eine Reaktion mit einem positiven AH und einem negativen AF unter Wärmeverbrauch vollständig durchgeführt.te profile of AF that the Reaktionsrnittel or standing on the left side connections are favored. "Accordingly, is carried out completely a reaction with a positive and a negative AH A F under heat consumption.

309850/0462309850/0462

σ ■σ ■ cncn cncn VOVO CMCM οο 1 cn 1 cn CVJCVJ COCO ** t^t ^ OO

inin

σ οσ ο

0 -H 4J Ai (0 Q) Pi0 -H 4Y Ai (0 Q) pi

CTvCTv

cn in Hcn in H

veve

H COH CO

• ·• ·

CM CVJCM CVJ

vovo

Pi +Pi +

COCO

co coco co

VO t—VO t—

.=r cm ΐ=3- cn. = r cm ΐ = 3- cn

σ in co voσ in co vo

ro · ■ co »ro · ■ co »

• σ » oo• σ »oo

ΌΛ ι—I t··— CTVΌΛ ι — I t ·· - CTV

+ + ι ι+ + ι ι

VD CM-VD CM-

cncn

VOVO

in co coin co co

inin

.CM.CM

in cnin cn

in roin ro

cncn

.sr.sr

• ο• ο

in inin in

.CM.CM

535535

in cnin cn

o °

.hO O .CM.hO O .CM

in cnin cn

CM H.CM H.

in cnin cn

o °

co inco in

S1 S 1

cS".cS ".

in -in -

in cnin cn

O OO O

VOVO

COCO 9393 coco VOVO 1-41-4
PjPj cncn t--t-- COCO II. II. II. II.

coco

CJCJ

CMCM

ΐ-ίΐ-ί

cm cncm cn

ο οο ο

in voin vo

ο ovο ov

CMCM

ro Η vo inro Η vo in

CMCM

m οm ο

co ·co • cn• cn

T 7T 7

H COH CO

roro

coco

CMCM

Λ·Λ ·

ifif

cncn

232700a232700a

CMCM

cn οcn ο

OOOO

σ\σ \

8 88 8

OO OVOO OV

CMCM

VOVO

1"1"

CVJCVJ

in"in"

inin

in *in *

CMCM

o01 o 01

8 rf8 rf

3098 50/04623098 50/0462

Die thermodynamischen Größen in Tabelle 2 zeigen, daß sich die Kohle nur dann zersetzt oder mit Wasser reagiert (Reaktionen 1 und 2), wenn Wärme bei Temperaturen oberhalb 500 K zugeführtThe thermodynamic parameters in Table 2 show that the coal only decomposes or reacts with water (reactions 1 and 2) if heat is supplied at temperatures above 500 K.

ihih

s ichthemselves

wird. Daher wird/bei dieser Kohle und beim NichtVorhandensein von Sauerstoff oder Wasserstoff (Reaktionen 3 und 4) die Reaktion nicht fortsetzen, so daß ein Ausserkontrollegeraten der Verbrennung nicht auftreten kann. Die Reaktion, welche Methan (Reaktion2) direkt aus Kohle erzeugt, benötigt die Zufuhr von Wärme und scheint bei diesen Temperaturen etwas weniger begünstigt zu sein als die Pyrolyse (Reaktion 1), so daß die direkte Umwandlung von Kohle in Methan mit Wasser möglich ist, wenn genügend O2 züge- , führt wird, um die erforderliche Wärme über Reaktion 4 zu erzeugen. Wenn andererseits die Reaktion 1 schneller vonstatten geht r als Methan durch die Reaktion 1 erzeugt wird und derwill. Therefore, with this coal and in the absence of oxygen or hydrogen (reactions 3 and 4), the reaction will not continue so that out-of-control of the combustion cannot occur. The reaction, which produces methane (reaction 2) directly from coal, requires the supply of heat and seems to be somewhat less favored at these temperatures than pyrolysis (reaction 1), so that the direct conversion of coal into methane with water is possible, if enough O 2 is drawn, leads to generate the required heat via reaction 4. On the other hand, the reaction 1 is faster than methane r is generated by the reaction of 1 and the

Kohlenstoff dann mit Wasser reagiert (Reaktion 5),wird ein Teil des CO weiter mit Wasser reagieren (Reaktion 8), um genügend Wasserstoffzu erzeugen, um Reaktion 9 mit dem gleichen Netto-Resultat ins Gleichgewicht zu bringen. Es können auch zwei in Wettbewerb stehende Reaktionen betrachtet werden. Dieser zweite Weg der Methan-Produktion, d.h. aus Kohlenstoff, kann unterbunden werden, wenn die Reaktion 3 den gesamten Wasserstoff/verbraucht (obwohl Methan jedenfalls durch andere Reaktionen erzeugt wird ), oder wenn Reaktion 10 auftritt und sämtliches CO verbraucht , bevor Reaktionen 8 und 9 auftreten können . Aus Experimenten mit an der Erdoh_erflache verwendeten Methanisiervorrichtungen ergibt sich, daß die Geschwindigkeiten der Reaktionen 8 und 9 unter manchen Bedingungen günstig werden, während die Reaktion 10 u.a. Bedingungen begünstigt wird. Wenn jedoch Reaktion 10 auftritt, dann wird, wenn die höhere Temperaturzone das Produkt Kohlenstoff erreicht, die Reaktion 7 den ganzen Zyklus beginnen, bis das Gaserzeugnis H„ und CO ist. Dies kann an der Oberfläche zur Bildung von Methan in üblicher Weise unter Verwendung eines geeigneten Katalysators kombiniert werden. Die Sekundärreaktionen der Tabelle 2 zwischen C, CH4, CO „, H„ und H3O sind einer ähnlichen Tabelle der folgenden Literaturstelle entnommen: "The Chemistry of Coal Utilization", Ergänzungsband 1968, J.Wylie Press, Capitel 21; Herausgeber Homer Lowery.Carbon then reacts with water (reaction 5), some of the CO will further react with water (reaction 8) to produce enough hydrogen to equilibrate reaction 9 with the same net result. Two competing reactions can also be considered. This second way of methane production, ie from carbon, can be stopped if reaction 3 consumes all of the hydrogen / (although methane is in any case produced by other reactions), or if reaction 10 occurs and consumes all CO before reactions 8 and 9 can occur. Experiments with methanation devices used on the earth's surface show that the rates of reactions 8 and 9 are favorable under some conditions, while reaction 10 is favored among other conditions. However, if reaction 10 occurs, then when the higher temperature zone reaches the product carbon, reaction 7 will begin the entire cycle until the gas product is H2 and CO. This can be combined on the surface to form methane in the usual way using a suitable catalyst. The secondary reactions in Table 2 between C, CH 4 , CO ", H" and H 3 O are taken from a similar table in the following literature reference: "The Chemistry of Coal Utilization", Supplementary Volume 1968, J. Wylie Press, Chapter 21; Editor Homer Lowery.

■-'■■■ 309850/0462■ - '■■■ 309850/0462

Aus dieser Tabelle können noch verschiedene andere Schlußfolgerungen gezogen werden. Selbst bei geringen Temperaturen kann kein Sauerstoff übrig bleiben, da die Reaktionen 4,5 und sämtlich exotherm verlaufen mit stark negativen freien Energien. Die Reaktionen 1,2 und 7 verbrauchen Energie bei hoher Temperatur, während die Reaktionen 6 und 9 oder 10 Energie bei niedrigen Temperaturen erzeugen. Diese Kombination bewirkt, daß sich die Wärme durch die Reaktionszone ausbreitet und stellt sicher bzw. hilft, daß die Verbrennungszone auch über Schieferzonen hinweg springt, ohne daß externe Zündversuche notwendig sind, wenn die Reaktionszone nach unten weiterschreitet.Various other conclusions can be drawn from this table to be pulled. Even at low temperatures, no oxygen can remain, since the reactions 4, 5 and all are exothermic with strongly negative free energies. Reactions 1, 2 and 7 consume energy at high temperature, while reactions 6 and 9 or 10 generate energy at low temperatures. This combination causes the Heat spreads through the reaction zone and ensures or helps that the combustion zone also crosses shale zones jumps without the need for external attempts at ignition when the reaction zone progresses downwards.

Sämtliche Information der Tabellen 1 und 2 kann zur Ermittlung einer Gesamtenergiebilanz kombiniert werden, wenn die Anfangs reaktionstemperatur ausgewählt is. Im folgenden zur Veranschaulichung dienenden Beispiel ist vorgeschlagen, daß Wasser und Sauerstoff gerade in einer solchen Menge hinzugefügt werden, daß die Reaktion 2 der Tabelle 2 bei 700°K aufrechterhalten bleibt. Die Umgebungstemperatur wird mit 300°K angenommen und die Kohlezusammensetzung entspricht den in Tabelle 1 genannten Werten. Unter diesen Bedingungen ist die erforderliche Wärme diejenige, die benötigt wird, um die Kohle, die Asche und das Wasser von Umgebungstemperatur auf die Reaktionstemperatur zu bringen und um das Wasser zu verdampfen und die Reaktion aufrechtzuerhalten. Die zugeführte Wärme muß durch die Verbrennung der Kohle erzeugt werden. Für diese Berechnung ist es zweckmäßig, die thermodynamisehen Größen auf einer Einheitsgewichtsbasis anzugeben, wie dies in Tabelle 3 gezeigt ist. Obwohl die obige Berechnung nur angenähert gilt, da verschiedene Wärmekapazitäten geschätzt wurden, kann sie doch bei der anfänglichen Konstruktion der Anlage benutzt werden. Optimierte Bedingungen können mit größerer Genauigkeit durch Computersimulation und/oder durch Änderung der Betriebsbedingungen ermittelt werden. Die Berechnung läßt die Produkte auf 700°K, wobei aber ein beträchtlicher Teil dieser Wärme wieder zurückgewonnen werden kann, wenn die heißen Gase durch die kühlere noch keiner Reaktion unterworfene Kohle unterhalb der Reaktionszone strömt und auch während der Strömung des Eingabesauerstoffs und Wasser durch die Asche und das verbrauchte Material, das zur Reaktionszone reicht und wodurch nachdem der Betrieb einmal inAll the information in Tables 1 and 2 can be combined to determine an overall energy balance if the initial reaction temperature is selected. In the illustrative example below, it is suggested that water and oxygen just be added in such an amount that reaction 2 of Table 2 is maintained at 700 ° K. the The ambient temperature is assumed to be 300 ° K and the coal composition corresponds to the values given in Table 1. Under these conditions the heat required is that which is needed to keep the coal, ash and water from ambient temperature to bring to the reaction temperature and the Evaporate water and keep the reaction going. The heat supplied must be generated by burning the coal. For this calculation, it is useful to specify the thermodynamic quantities on a unit weight basis, as shown in Table 3 is shown. Although the above calculation is only approximate, as different heat capacities have been estimated, can they are used in the initial construction of the facility. Optimized conditions can be used with greater accuracy can be determined by computer simulation and / or by changing the operating conditions. The calculation leaves the products to 700 ° K, but a considerable part of this heat again Can be recovered when the hot gases pass through the cooler ones unreacted coal flows below the reaction zone and also during the flow of the input oxygen and water through the ash and spent material reaching the reaction zone and causing after the operation once in

3Q9850/04623Q9850 / 0462

Gang gesetzt ist, geringere Mengen von O„ erforderlich sind. Der Wasserverbrauch wurde so berechnet, als ob sämtliches Wasser in der Kohle .bleibt. Es ist höchstwahrscheinlich, daß etwas Wasser in den heißen nach un_ten strömenden Gasen verdampfen wird und als flüssiges Kondensat an der Basis der zerkleinerten oder zerbrochenen Zone erscheint. In diesem Fall wird es zur Oberfläche gepumpt und wenn nötig, wieder eingespritzt.Gear is set, smaller amounts of O "are required. The water consumption was calculated as if all the water remained in the coal. It is most likely that Evaporate some water in the hot downstream gases and appears as a liquid condensate at the base of the crushed or fractured zone. In this case it will it is pumped to the surface and, if necessary, injected again.

T ra" belle 3T r a "belle 3

1.1g Kohle an Ort und Stelle = 0,936 Kohle + 0.064 g Asche1.1g charcoal in place = 0.936 charcoal + 0.064g ash

2. 1 g Kohle + 1,9,gO2-*- 2.34 g CO3 + 0.56 g H3O (g)2.1 g charcoal + 1.9, gO 2 - * - 2.34 g CO 3 + 0.56 g H 3 O (g)

ΛΗ = -5291 cal/g KohleΛΗ = -5291 cal / g coal

3. 1 g Kohle + 0.513 g H3O (g)-*► 0.475 g CH4 + 1.038 g CO3 3. 1 g charcoal + 0.513 g H 3 O (g) - * ► 0.475 g CH 4 + 1.038 g CO 3

ΛΗ =529 cal/g KohleΛΗ = 529 cal / g coal

4. 1 g Kohle ca. 300°K -*· 1 g Kohle ca. .7000K4. 1 g coal about 300 ° K - * · 1 g coal approximately .700 0 K

ΔΗ = + 255/cal/g .ΔΗ = + 255 / cal / g.

5. 1 g H2O (1) -* 1 g H2O (g) (T = 393°K)5. 1 g H 2 O (1) - * 1 g H 2 O (g) (T = 393 ° K)

Δ H = + 575 cal/gΔ H = + 575 cal / g

Es seiX. gleich die an der Stelle befindliche Kohle, die zur Erzeugung von Wärme verbrannt werden soll, wobei angenommen wird, daß ein Gramm der an der Stelle befindlichen Kohle in Methan umgewandelt wird. Die Gleichung für das Wärmegleichgewicht ist die folgende:It is X. equal to the coal located at the point, which for Generation of heat is to be burned, assuming that one gram of the coal in the place is converted into methane is converted. The equation for thermal equilibrium is the following:

0.936 κ 5291X -255X = 255 + 529 χ Ο.936+0,936 χ 575/Ό. 51 3 -0. 936* 0. 0.936 κ 5291X -255X = 255 + 529 χ Ο.936 + 0.936 χ 575 / Ό. 51 3 -0. 936 * 0.

X.= 0.206X. = 0.206

Es müssen somit im wesentlichen 0,2 Gramm der an Ort und Stelle befindlichen Kohle für jedes mit Wasser umgewandelte Gramm der an Ort und Stelle befindlichen Kohle verbrannt werden. Die Tabelle 4 faßt die Erzeugnisse und die Reaktionsmittel pro TonneThus, essentially 0.2 grams of the coal in place for each gram of the water converted on-site coal to be burned. Table 4 summarizes the products and reactants per ton

309850/0462309850/0462

der an Ort und Stelle befindlichen Kohle zusammen.the coal on site.

Tabelle 4Table 4

Reäktionsmittel ' Reactants '

An Ort und Stelle befindliche Kohle Sauerstoff" 'Coal in place Oxygen "'

Wasserwater

1 metrische Tonne 0,304 Tonnen1 metric ton 0.304 tons

0,306 Tonnen 306 10.306 tons 306 1

ErzeugnisseProducts

Methanmethane

KohlenstoffdioxydCarbon dioxide

Ascheash

Stickstoffnitrogen

0.370.Tonnen 19,8MCF0.370 tons 19.8MCF

1,175 Tonnen 22.9 MCF 0,064 Tonnen1.175 tons 22.9 MCF 0.064 tons

0,0072 Tonnen 0.22 MCF0.0072 tons of 0.22 MCF

0,0058 Tonnen 00.0058 tons 0

Es kann nicht vorhergesagt werden, ob Schwefel als SO- oder H-S auftritt, jedoch wird CS~ bei niedrigen Temperaturen nicht festgestellt. Entweder SO2 oder H2S wird wahrscheinlich mit den Schieferstoffen reagieren und absorbiert werden, bevor es in die ErZeugnisleitung gerät, so daß ein Gas mit einem geringen Schadstoffanteil erzeugt wird.It cannot be predicted whether sulfur will appear as SO- or HS, but CS- is not detected at low temperatures. Either SO 2 or H 2 S will likely react with the shale and be absorbed before it gets into the product pipeline, producing a gas with a low level of pollutants.

Der Heizwert der verwendeten Kohle beträgt 9000 BTU pro Ib (englische Pfund) oder 19,8 Millionen BTÜ pro metrische Tonne. Der Heizwert des erzeugten Methans ist 18,6 Millionen BTU, so daß also der Heizwert der Kohle weitgehend bei diesem Verfahren erhalten bleibt, obwohl nur 46,4% der Kohle in Methan umgewandelt'wird.The calorific value of the coal used is 9000 BTU per Ib (pounds sterling) or 19.8 million BTU per metric ton. The calorific value of the methane produced is 18.6 million BTU, so the calorific value of the coal is largely preserved with this process remains, although only 46.4% of the coal is converted into methane.

Der kleine Verlust ist die in der heißen Asche, dem Schiefer und dem Gas zurückbleibende Wärme. Die Schieferlagen zwischen den Kohlelagen werden etwas Wärme benötigen, aber unter der AnnahmeR daß die ganze Erzeugniswärme von der Kohle geliefert wird, und daß die Erzeugnisse oder Produkte auf der Reaktionstemperatur belassen werden, vermindert dieser Verlust den Reaktionswirkungsgrad nicht. Es ist in der- Tat so, daß das der Tabelle 4 zugrunde- The small loss is the heat left in the hot ash, shale, and gas. The shale layers between the coal layers will require some heat, but assuming R that all of the product heat is provided by the coal and that the products or products are left at the reaction temperature, this loss does not reduce the reaction efficiency. It is indeed the case that Table 4 is based

309850/0482309850/0482

liegende Wärmegleichgewicht als überaus pessimistisch vom Wirkungsgradstandpunkt angesehen werden muß und daß sich in der Praxis ein noch wesentlich günstigeres Ergebnis einstellen wird,lying thermal equilibrium as extremely pessimistic from the efficiency standpoint must be considered and that in practice an even more favorable result will be achieved,

Verfahren:Procedure:

Wenn man mit dem zerkleinerten Kohlesystem gemäß Fig. 2 beginnt' und Methan als das Erzeugnis annimmt/ so kann die oben beschriebene thermodynamische Theorie zur Auswahl der besten Betriebsbedingungen des Kohlevergasungsverfahrens benutzt werden. Das zu beschreibende Verfahren ist somit für einen Vergleich mit anderen Vergasungsverfahren und für angenäherte Wirtschaftlichkeitsanalysen zweckmäßig. If one starts with the comminuted coal system of FIG. 2 and accepts methane as the product, then the one described above can be used thermodynamic theory to select the best operating conditions of the coal gasification process. The procedure to be described is thus for comparison with others Gasification process and useful for approximate profitability analyzes.

Die in Fig. 3 dargestellte schematische Anlagenanordnung kann benutzt werden. Die Sauerstoffanlage kann eine Standard-Kryogeneinheit sein, welche eine Hochdruckinjektionspumpe aufweist. Die Wasseraufbereitungsanlage kann einfach aus einem Speicher, einer CO0-Auszieheinheit (wenn das Wasser wiederverwendet werden soll) und einem Pumpsystem einschließlich einer Hochdruckinjektionspumpe bestehen. Die Gasreinigungsanlage kann von üblicher Konstruktion sein und ist geeignet, gegebenenfalls im Endprodukt auftretendes SO- zu entfernen.Es ist jedoch höchst wahrscheinlich, daß sich das SO9 in der Erde bildet und in diesem Falle wird es von dem Schiefer absorbiert, und zwar durch Reaktion mit Karbonaten, so daß im fertigen Gas keine Schwefeloxydgase vorhanden sind. Dies ist eine sehr wichtige und für die Umwelt sehr günstige Folge des in-situ-Verfahrens im Gegensatz zu an der Erdoberfläche vorgenommenen Kohlevergasungen. Die Entfernung von CO2 kann durch Waschen mit Wasser oder durch Expansionsabkühlung erfolgen. Für die CO2-Entfernung könnte auch ein einfaches Hochdruck-Kalium·^ karbonat-Waschen benutzt werden, wobei dann auch gleichzeitig gegebenenfalls vorhandene Schwefelverbindungen entfernt werden könnten. Die Lösung könnte dann wieder aufbereitet und erneut verwendet werden.The schematic system arrangement shown in Fig. 3 can be used. The oxygen system can be a standard cryogen unit which has a high pressure injection pump. The water treatment system can simply consist of a storage tank, a CO 0 extraction unit (if the water is to be reused) and a pumping system including a high pressure injection pump. The gas cleaning system can be of conventional design and is capable of removing SO- if any in the end product. However, it is highly likely that the SO 9 will form in the earth and in this case it will be absorbed by the shale by reaction with carbonates so that no sulfur oxide gases are present in the finished gas. This is a very important and environmentally very beneficial consequence of the in-situ process in contrast to coal gasification carried out on the earth's surface. The CO 2 can be removed by washing with water or by expansion cooling. A simple high-pressure potassium carbonate wash could also be used for the CO 2 removal, in which case any sulfur compounds present could then also be removed at the same time. The solution could then be recycled and used again.

Die Große der Anlage oder Fabrik hängt von der z;u erzeugenden Gasmenge ab und somit wiederum von der Pipeline-Nähe. Wenn bei-The size of the plant or factory depends on the z; u generating Gas volume and thus in turn from the vicinity of the pipeline. If both

' 309850/0462'309850/0462

spielsweise die gewünschte Rate 100 BCF pro Jahr beträgt und wenn man an'nimmt, daß jede zerbrochene öder ,zerkleinerte Kohleneinheit der in Fig. 3 gezeigten Art in einem Jahr verarbeitet wird und über 5 Millionen metrische Tonnen Kohle an Ort und Stelle aufweist, so sind die Gesamtanforderungen in Tabelle 5 angegeben.for example the desired rate is 100 BCF per year and if so one assumes that every broken, dreary, crushed unit of coal of the type shown in Figure 3 is processed in a year and over 5 million metric tons of coal in place the overall requirements are given in Table 5.

Erzeugte Gasmenge Verbrauchte KohleAmount of gas generated. Coal consumed

Verbrauchter SauerstoffOxygen consumed

Verbrauchtes WasserUsed water

Bohrlöcher.Drill holes.

Tabelle 5.Table 5.

Jährlich.Yearly.

TäglichDaily

100 BCF100 BCF

274 MMCF274 MMCF

5,05 Millionen 13*8 Tausend metrische metrische Tonnen Tonnen5.05 million 13 * 8 thousand metric metric tons tons

1.53 Millionen 4,19 Tausend metrische metrische Tonnen Tonnen1.53 million 4.19 thousand metric metric tons tons

1.54 Milliarden 4,23 Millionen Liter Liter1.54 billion 4.23 million liters liters

0,60.6

(Beispielsweise 24 Zoll mit 60 Fuß Abstand) Annähernd 9 Kilotonnen (ANFO-Al) Sprengmittel(For example, 24 inches by 60 feet) Approximately 9 kilotons (ANFO-Al) of explosives

Dieses Verfahren erfordert, daß die Kohle von oben nach unten allein'in der durch das Sprengmittel zerbrochenen Zone verbrannt wird. Dies gewährleistet maximale Stabilität an der Brennfront und vermeidet eines der Hauptprobleme bei bekannten in-situ-Vergasungsversuchen, wo die Eingangsgase an der Kohle vorbeiströmen könnten. Aufeinanderfolgend zu verarbeitende Einheiten sollten weit genüg entfernt sein, so daß keine Gasvorbeiströmung in einer, zuvor ausgebrannten Zone auftreten kann. Nachdem sich jedoch die Erde gesetzt ist, ist es möglich, die Restkohle später zu verarbeiten. Dies Macht es zweckmäßig, große Zone gleichzeitig zu verarbeiten, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist. Die im unteren Teil der Fig. 2 angedeutete Zone entspricht in ihrem Maßstab ungefähr einem 100 BCF pro Jähr Betrieb.This method requires that the coal be burned from top to bottom only in the zone broken up by the explosive. This ensures maximum stability at the combustion front and avoids one of the main problems with known in-situ gasification attempts where the input gases could flow past the coal. Units to be processed consecutively should be far enough away so that no gas flow past can occur in a previously burned-out zone. However, after the earth has settled, it is possible to process the remaining coal later. This Makes it convenient to process large area simultaneously, as is indicated in Fig. 2. The zone indicated in the lower part of FIG. 2 corresponds in its scale to approximately 100 BCF per year of operation.

73270087327008

Es erscheint zudem, daß das in-situ-Verfahren unter sehr günstigen kinetischen Bedingungen abläuft. Fig. 4 zeigt einen vorgestellten Vertikalschnitt durch die in Reaktion befindliche Kohlenzone zusammen mit den chemischen Reaktionen und der angenäherten Temperaturverteilung. Das Einlaßzonenwasser ist dabei verdampft und erhitzt. Sobald die Gase die Kohle erreichen, reagieren Sauerstoff und Wasser sehr schnell und erzeugen die hohe Temperaturspitze, in der stromabwärts gelegenen Zone reagieren Kohlenstoffmonoxyd und Wässer bei niedriger Temperatur zur Erzeugung von Kohlendioxyd, Methan und Wärme. Diese Wärme verursacht die N ausgedehnte Zwischentemperaturzone. Schließlich, bei der niedrigsten Temperatur, tritt die Wasserverdampfung und Kondensation auf. Die Stärke der eine sehr hohe Temperatur aufweisenden Zone übersteigt wahrscheinlich nicht eine Länge von 1O Metern.It also appears that the in-situ process takes place under very favorable kinetic conditions. Fig. 4 shows a presented vertical section through the carbon zone in reaction together with the chemical reactions and the approximate temperature distribution. The inlet zone water is evaporated and heated. As soon as the gases reach the coal, oxygen and water react very quickly and create the high temperature peak; in the downstream zone, carbon monoxide and water react at low temperature to produce carbon dioxide, methane and heat. This heat creates the N extended intermediate temperature zone. Eventually, at the lowest temperature, water evaporation and condensation occur. The thickness of the very high temperature zone is unlikely to exceed 10 meters in length.

Nimmt man Gaserzeugungsraten aus Tabelle 5 und die Fläche oder Zone aus Fig. 2, so findet man, daß die Oberflächengasgeschwindigkeit in der zerbrochenen Kohle 0,1 Fuß/Minute ist, und bei einer vernünftigen mittleren Porosität der zerbrochenen Kohle sollte die tatsächliche Gasgeschwindigkeit 15 bis 20 cm min sein. Die Reafctioriszone sollte ungefähr 10 m dick sein, so daß die verfügbare Reaktionszeit in der Hochtemperaturzone somit in der Größenordnung von 1 Stunden liegt.Taking gas generation rates from Table 5 and the area or zone from Figure 2, it is found that the superficial gas velocity in the crushed coal is 0.1 feet / minute, and with a reasonable average porosity of the crushed coal should the actual gas velocity will be 15 to 20 cm min. The Reafctioriszone should be about 10 m thick, so that the available The reaction time in the high-temperature zone is thus on the order of 1 hour.

Daten aus Exmperimenten im 1100 - 1300 K-Bereich zeigen an, daß die Reaktionskinetik zur pseudo-ersten-Ordnung gehört und einer Ärreheniqus-Temperaturabhängigkeit folgt. Basierend auf den beobachteten Räten bei den höheren Temperaturen wurden die Raten für vollständige Reaktion bei 700°K auf die Größenordnung von 1 Stunde geschätzt, was mit der Verweilzeit vergleichbar ist. Demgemäß können die maximalen Betriebstemperaturen im vorliegenden Verfahren verringert werden verglichen mit konventionellen Verfahren, wo für einen wirtschaftlichen Betrieb hohe Reäktionsraten erforderlich sind.Data from experiments in the 1100-1300K range indicate that the reaction kinetics belongs to the pseudo-first-order and one Average temperature dependence follows. Based on the observed rates at the higher temperatures, the Rates for complete reaction at 700 ° K are estimated to be on the order of 1 hour, which is comparable to residence time. Accordingly, the maximum operating temperatures in the present Procedures are reduced compared to conventional ones Process where high reaction rates are required for economic operation required are.

Eine wirtschaftliche Analyse zeigt an, daß die Kapitalkostenanforderungen zwischen 15% und 30% von Oberflächen-Fabriken ähnlicher Kapazität liegen. Die Betriebskosten sind gut mitAn economic analysis indicates that the cost of capital requirements between 15% and 30% of surface factories of similar capacity. The running costs are good with

denjenigen der Oberflächenanlagen vergleichbar, so daßcomparable to those of the surface systems, so that

se gewinnbringende Verkaufspreise für Erzeugnis beträchtlich kleiner (zwischen 27 - 92 % weniger) sein können, als für Gas von einer Oberflächenanlage. Da diese Kosten nicht zu sehr zinsabhängig sind, besteht ein beträchtlich kleiners · Gesamtrisiko für den Investor oder die für die Auswertung des Verfahrens aufgewandten Investionskosten.The profitable selling prices of the produce are considerable can be smaller (between 27-92% less) than for gas from a surface facility. Because this cost is not are too dependent on interest rates, there is a considerably lower overall risk for the investor or for the evaluation investment costs incurred in the process.

Die Bohrkosten bilden die Hauptbetriebskosten und wurden unter der Annahme geschätzt, daß die Bohrgeräte (9) gekauft wurden und das ganze Jahr über von ständigen Betriebsmannschaften benutzt werden. Dies hat beträchtlich geringere "pro Fuß"-Bohrkosten zur Folge. Bei dieser Analyse wurde die Verwendung von Amoniumnitratsprengstoffen angenommen. DieThe drilling costs constitute and have been the main operating costs Estimated assuming the drilling rigs (9) were purchased and by permanent operations crews throughout the year to be used. This results in significantly lower "per foot" drilling costs. In this analysis, the Use of ammonium nitrate explosives assumed. the

too gleiche Kohlenmenge könnte durch ca. 9-/kt Kernexplosionen zerbrochen werden. In diesem Falle wären die Sprengmittel teurer und die Bohrkosten wären niedriger.too same amount of coal could be caused by about 9- / kt nuclear explosions to be broken. In this case the explosives would be more expensive and the drilling costs would be lower.

Per Saldo und im Hinblick auf die Genauigkeit dieser Analyse könnten die Gesamtkosten bis zu 6 US c pro MCF kleiner sein bei Verwendung von Kernexplosionsstoffen, und zwar abhängig von der Größe des seismischen Schadens. Es werden ^ingefähr lediglich 9 kt chemische Sprengmittel benötigt, wobei sie so eingebracht werden, daß ein Anheben des Grundes vermieden wird. Sollte die unter der Erde stattfindende Methanisierung nicht vollständig sein, so würde der Aufbau und Betrieb einer Oberflächen-Methanisiervorrichtung zur Vervollständigung dieser Funktion den Gaspreis um ungefähr 18 US c pro MCF erhöhen (MCF = 1000 Kubik Fuß; MMCF = 106 Kubik Fuß; DCF = 1012 Kubik Fuß).On balance and in view of the accuracy of this analysis, the total cost could be up to 6 US c per MCF less when using nuclear explosives, depending on the size of the seismic damage. Only about 9 kt of chemical explosives are required, and they are introduced in such a way that the ground is not raised. Should the underground methanation not be complete, the construction and operation of a surface methanation facility to complete this function would increase the price of gas by approximately USc 18 per MCF (MCF = 1000 cubic feet; MMCF = 10 6 cubic feet; DCF = 10 12 cubic feet).

309850/0462309850/0462

Claims (8)

7327008 ίν ANSPRÜCHE7327008 ίν CLAIMS 1. Verfahren zur in-situ-Vergasung einer unterirdischen Kohlenablagerung zur Erzeugung eines synthetischen natürlichen Gases gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: 1. Process for in-situ gasification of an underground Coal deposit for the production of a synthetic natural gas characterized by the following process steps: Auswahl einer Kohlenlagerformation mit einer relativ dicken Kohle aufweisenden Lage 11, die unterhalb der Wasserschicht angeordnet ist, und zwar auf einer Tiefe, die einen hydrostatischen Druck von mindestens ungefähr 500 psi ergibt; Einsetzen und Detonieren von Explosionsladungen 19 in der Kohle enthaltenden Lage der Formation zur Bildung einer tiefen Schicht aus zerbrochener Kohle in einem durch die - nicht zerstörten Teile der Formation gebildeten geschlossenen Hohlraum 21;Selection of a coal storage formation with a relatively thick coal layer 11, which is below the water layer is located at a depth which will provide a hydrostatic pressure of at least about 500 psi; Insertion and detonation of explosive charges 19 in the Coal-containing layer of the formation to form a deep layer of crushed coal in one through the - closed cavity 21 formed by undestroyed parts of the formation; Vorsehen von mindestens einer Reaktionsmitteleingangsleitung Mr die mit den obersten Lagen der zerbrochenen Kohleschicht in dem Hohlraum in Verbindung stehtt und zwar zusammen mit mindestens einer Erzeugnisabzugleitung 24, welche mit den untersten Teilen der Kohlenlage in dem Hohlraum in Verbindung ist;Providing at least one reactant inlet line M r which is in communication with the uppermost layers of the fractured coal layer in the cavity t together with at least one product outlet line 24 which is in communication with the lowermost parts of the coal layer in the cavity; Injizieren von Sauerstoff durch die Eingangsleitung und Entzündung der oberen Schichtteile der Kohlenlage, wobei der Betriebsdruck in dem Hohlraum für ein Gleichgewicht mit dem hydrostatischen Druck angehoben wird; darauffolgendes Injizieren von Wasser durch die Eingangsleitung für eine Reaktion mit der entzündeten Kohlenlage, und zwar mit "ausreichend viel Sauerstoff, um die für die Reaktion erforderliche Wärme zu liefern, während das Reaktionsprodukt Gas durch die Produktabzugsleitung abgezogen wird, um eine Reaktionszone, zu bilden, welche eine obere Hochtemperaturlagenzone aufweist, die in die untere Zone mit allmählich abnehmenden Temperaturen eindringt, wobei die Reaktionszone nach unten durch die Kohlenlage fortschreitet, so daß ein Methan enthaltendes Produkt Gas.an die Abzugleitung geliefert wird; Trennung des Methans von dem durch die Produktabzugsleitung gelieferten Produkt Gas.Injecting oxygen through the inlet line and Ignition of the upper layer parts of the coal layer, the operating pressure in the cavity for equilibrium is raised with the hydrostatic pressure; then injecting water through the inlet line for a reaction with the ignited layer of coal, namely with "Sufficient oxygen to make the reaction necessary To provide heat while the reaction product gas is withdrawn through the product discharge line to a reaction zone, to form, which has an upper high-temperature layer zone, which gradually decreases in the lower zone with Temperatures penetrates, with the reaction zone downwards advancing through the coal layer so that a methane containing product Gas.an is delivered to the flue; Separation of the methane from the product gas delivered through the product discharge line. ■ '. ' 3Ü985Q/046?■ '. '3Ü985Q / 046? 73270087327008 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die die Kohle enthaltende Lage, eine zusammengesetzte Stärke von mindestens ungefähr 50 Fuß besitzt.2. The method according to claim 1, characterized in that the layer containing the coal has a composite thickness of at least about 50 feet. 3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Hochtemperaturζone in der Reaktionszone im Bereich von ungefähr 60O0K bis ungefähr 15QO°K liegt..3. The method according to claim 1, characterized in that the high temperature zone in the reaction zone is in the range of about 60O 0 K to about 15QO ° K .. 4. Verfahren nach Anspruch Ί dadurch gekennzeichnet, daß4. The method according to claim Ί, characterized in that die Temperatur in der Hochtemperaturzone der Reaktionszone im Bereich von ungefähr65o°K bis ungefähr 1100°K liegt.the temperature in the high temperature zone of the reaction zone ranges from about 65o ° K to about 1100 ° K. 5. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt-oder Erzeugnisgas eine Mischung einschließlich Methan und CO« aufweist.5. The method according to claim 4, characterized in that the Product gas including a mixture Methane and CO «. 6. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Gas eine Mischung einschließlich Methan CO~/ CO und H2 aufweist, wobei das Gas in einer an der Oberfläche angeordneten Methänisiervorrichtung weiter verarbeitet wird, um die Methanisierungsreaktion zu vervollständigen, wobei das Rest CO2 aus dem Produktgas entfernt wird, um ein synthetisches natürliches Gas hoher Qualität zu erzeugen.6. The method according to claim 4, characterized in that the product gas has a mixture including methane CO ~ / CO and H2, wherein the gas is further processed in a methanation device arranged on the surface in order to complete the methanation reaction, with the remainder being CO 2 is removed from the product gas to produce a high quality synthetic natural gas. 7. Verfahren nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsdruck in dem Hohlraum im Bereich von 500 bis ungefähr 1000 psi liegt.7. The method according to claim 4, characterized in that the operating pressure in the cavity in the range of 500 to is about 1000 psi. 8. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Hochtemperaturzone in der Größenordnung von 700°K liegt.8. The method according to claim 7, characterized in that the temperature in the high temperature zone is of the order of magnitude of 700 ° K. 3 0 9 8 50/G46?3 0 9 8 50 / G46? Leerse iteBlank
DE2327008A 1972-05-30 1973-05-26 PRODUCTION OF GAS FROM COAL Pending DE2327008A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25796572A 1972-05-30 1972-05-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2327008A1 true DE2327008A1 (en) 1973-12-13

Family

ID=22978534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2327008A Pending DE2327008A1 (en) 1972-05-30 1973-05-26 PRODUCTION OF GAS FROM COAL

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3794116A (en)
CA (1) CA989616A (en)
DE (1) DE2327008A1 (en)
GB (1) GB1382034A (en)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4266826A (en) * 1974-09-12 1981-05-12 Occidental Oil Shale, Inc. In-situ recovery of constituents from fragmented ore
US3924680A (en) * 1975-04-23 1975-12-09 In Situ Technology Inc Method of pyrolysis of coal in situ
US4018481A (en) * 1976-03-08 1977-04-19 In Situ Technology, Inc. Gasification of coal in situ
US4189185A (en) * 1976-09-27 1980-02-19 Tri-State Oil Tool Industries, Inc. Method for producing chambered blast holes
US4140184A (en) * 1976-11-15 1979-02-20 Bechtold Ira C Method for producing hydrocarbons from igneous sources
US4102397A (en) * 1977-03-07 1978-07-25 In Situ Technology, Inc. Sealing an underground coal deposit for in situ production
US4099567A (en) * 1977-05-27 1978-07-11 In Situ Technology, Inc. Generating medium BTU gas from coal in situ
US4105251A (en) * 1977-07-29 1978-08-08 Standard Oil Company (Indiana) Dispersion of catalysts with explosives for in situ mining of carbonaceous minerals
US4197911A (en) * 1978-05-09 1980-04-15 Ramcor, Inc. Process for in situ coal gasification
US4353418A (en) * 1980-10-20 1982-10-12 Standard Oil Company (Indiana) In situ retorting of oil shale
US4454916A (en) * 1982-11-29 1984-06-19 Mobil Oil Corporation In-situ combustion method for recovery of oil and combustible gas
US5470823A (en) * 1993-05-03 1995-11-28 Exxon Chemical Patents Inc. Stimulation of coalbed methane production
DE19839866A1 (en) * 1998-09-02 2000-03-09 Rag Ag Process for in-situ production of gas from coal beds
US6715548B2 (en) 2000-04-24 2004-04-06 Shell Oil Company In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation to produce nitrogen containing formation fluids
NZ522206A (en) 2000-04-24 2004-05-28 Shell Int Research Method for the production of hydrocarbons and synthesis gas from a hydrocarbon - containing formation
US6698515B2 (en) 2000-04-24 2004-03-02 Shell Oil Company In situ thermal processing of a coal formation using a relatively slow heating rate
US7011154B2 (en) * 2000-04-24 2006-03-14 Shell Oil Company In situ recovery from a kerogen and liquid hydrocarbon containing formation
US20030066642A1 (en) * 2000-04-24 2003-04-10 Wellington Scott Lee In situ thermal processing of a coal formation producing a mixture with oxygenated hydrocarbons
US6715546B2 (en) 2000-04-24 2004-04-06 Shell Oil Company In situ production of synthesis gas from a hydrocarbon containing formation through a heat source wellbore
US6588504B2 (en) 2000-04-24 2003-07-08 Shell Oil Company In situ thermal processing of a coal formation to produce nitrogen and/or sulfur containing formation fluids
US6991032B2 (en) * 2001-04-24 2006-01-31 Shell Oil Company In situ thermal processing of an oil shale formation using a pattern of heat sources
EP1392597A1 (en) * 2001-05-02 2004-03-03 Hydrogen Burner Technology, Inc. Hydrogen generation
WO2003036039A1 (en) * 2001-10-24 2003-05-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. In situ production of a blending agent from a hydrocarbon containing formation
US7090013B2 (en) * 2001-10-24 2006-08-15 Shell Oil Company In situ thermal processing of a hydrocarbon containing formation to produce heated fluids
US7104319B2 (en) * 2001-10-24 2006-09-12 Shell Oil Company In situ thermal processing of a heavy oil diatomite formation
US7165615B2 (en) * 2001-10-24 2007-01-23 Shell Oil Company In situ recovery from a hydrocarbon containing formation using conductor-in-conduit heat sources with an electrically conductive material in the overburden
EP1556580A1 (en) * 2002-10-24 2005-07-27 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Temperature limited heaters for heating subsurface formations or wellbores
US7121342B2 (en) 2003-04-24 2006-10-17 Shell Oil Company Thermal processes for subsurface formations
US7051809B2 (en) * 2003-09-05 2006-05-30 Conocophillips Company Burn assisted fracturing of underground coal bed
US7490665B2 (en) 2004-04-23 2009-02-17 Shell Oil Company Variable frequency temperature limited heaters
US7546873B2 (en) 2005-04-22 2009-06-16 Shell Oil Company Low temperature barriers for use with in situ processes
NZ567657A (en) 2005-10-24 2012-04-27 Shell Int Research Methods of hydrotreating a liquid stream to remove clogging compounds
RU2455381C2 (en) 2006-04-21 2012-07-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. High-strength alloys
EP2074284A4 (en) 2006-10-20 2017-03-15 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Heating hydrocarbon containing formations in a line drive staged process
AU2008242799B2 (en) 2007-04-20 2012-01-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Parallel heater system for subsurface formations
KR20100087717A (en) 2007-10-19 2010-08-05 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. Irregular spacing of heat sources for treating hydrocarbon containing formations
US20090260823A1 (en) 2008-04-18 2009-10-22 Robert George Prince-Wright Mines and tunnels for use in treating subsurface hydrocarbon containing formations
EP2379840A1 (en) * 2008-09-26 2011-10-26 Ciris Energy, Inc. Method for evaluation, design and optimization of in-situ bioconversion processes
US8881806B2 (en) 2008-10-13 2014-11-11 Shell Oil Company Systems and methods for treating a subsurface formation with electrical conductors
US8448707B2 (en) 2009-04-10 2013-05-28 Shell Oil Company Non-conducting heater casings
US8701769B2 (en) 2010-04-09 2014-04-22 Shell Oil Company Methods for treating hydrocarbon formations based on geology
US8631866B2 (en) 2010-04-09 2014-01-21 Shell Oil Company Leak detection in circulated fluid systems for heating subsurface formations
US8875788B2 (en) 2010-04-09 2014-11-04 Shell Oil Company Low temperature inductive heating of subsurface formations
US9127523B2 (en) 2010-04-09 2015-09-08 Shell Oil Company Barrier methods for use in subsurface hydrocarbon formations
US9016370B2 (en) 2011-04-08 2015-04-28 Shell Oil Company Partial solution mining of hydrocarbon containing layers prior to in situ heat treatment
CA2850741A1 (en) 2011-10-07 2013-04-11 Manuel Alberto GONZALEZ Thermal expansion accommodation for circulated fluid systems used to heat subsurface formations
WO2013112133A1 (en) 2012-01-23 2013-08-01 Genie Ip B.V. Heater pattern for in situ thermal processing of a subsurface hydrocarbon containing formation
CN105863609B (en) * 2016-05-24 2019-11-05 中国地质大学(武汉) A kind of coal bed gas well site real-time monitoring system
CN110500078B (en) * 2019-08-19 2021-03-02 重庆大学 Gas displacement drainage assembly based on carbon dioxide fracturing device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1913395A (en) * 1929-11-14 1933-06-13 Lewis C Karrick Underground gasification of carbonaceous material-bearing substances
US2481051A (en) * 1945-12-15 1949-09-06 Texaco Development Corp Process and apparatus for the recovery of volatilizable constituents from underground carbonaceous formations
US2466945A (en) * 1946-02-21 1949-04-12 In Situ Gases Inc Generation of synthesis gas
US3661423A (en) * 1970-02-12 1972-05-09 Occidental Petroleum Corp In situ process for recovery of carbonaceous materials from subterranean deposits

Also Published As

Publication number Publication date
US3794116A (en) 1974-02-26
GB1382034A (en) 1975-01-29
CA989616A (en) 1976-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2327008A1 (en) PRODUCTION OF GAS FROM COAL
Bhutto et al. Underground coal gasification: From fundamentals to applications
US3770398A (en) In situ coal gasification process
US2970826A (en) Recovery of oil from oil shale
DE2652213A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HYDROCARBONS FROM COAL
Saik et al. Innovative approach to the integrated use of energy resources of underground coal gasification
US7467660B2 (en) Pumped carbon mining methane production process
Khadse et al. Underground coal gasification: A new clean coal utilization technique for India
US4197911A (en) Process for in situ coal gasification
DE2857077C1 (en) Process for underground gasification of a fuel
DE2632996A1 (en) METHOD OF MERGING A HARD COAL OR LIGNITE RESOURCE UNDERGROUND UNDER HIGH PRESSURE
DE102006005277A1 (en) Flue gas injection for the extraction of heavy oil
DE1917248A1 (en) Extraction of minerals and their compounds in situ using laser beams
US3303881A (en) Underground nuclear detonations for treatment and production of hydrocarbons in situ
DE1241776B (en) Process for the extraction of bitumina from deposits by in-situ incineration
DE2853471A1 (en) METHOD FOR GENERATING STEAM
Higgins New concept for in situ coal gasification
DE3015038A1 (en) METHOD FOR UNDERGROUND GASIFICATION OF FLOES OF COMBUSIBLE STONES
Pivnyak et al. Energy Efficiency and Economic Aspects of Mining Wastes Utilization within the Closed Cycle of Underground Gas Generator
EP0073576A1 (en) Method for the sub-terranean generation of heat
DE2447927A1 (en) METHOD OF MINING A COAL OR OIL SHALE DEPOSIT BY DEGASSING, DISTILLATION AND GASIFICATION UNDERGROUND
DE1571202C3 (en) Process for the extraction of bitumina from underground deposits
Zelenin et al. Chemistry and Technology of Shale Tar
DE102022203221B3 (en) PROCESS AND PLANT FOR RECOVERING HYDROGEN FROM A HYDROCARBON RESERVOIR
US4133381A (en) Contacting treated oil shale with carbon dioxide to inhibit leaching