EP0061111A2 - Method for the underground gasification of solid combustible materials - Google Patents

Method for the underground gasification of solid combustible materials Download PDF

Info

Publication number
EP0061111A2
EP0061111A2 EP19820102053 EP82102053A EP0061111A2 EP 0061111 A2 EP0061111 A2 EP 0061111A2 EP 19820102053 EP19820102053 EP 19820102053 EP 82102053 A EP82102053 A EP 82102053A EP 0061111 A2 EP0061111 A2 EP 0061111A2
Authority
EP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
fuel
gas
temperature
supercritical
characterized
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.)
Granted
Application number
EP19820102053
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0061111B1 (en )
EP0061111A3 (en )
Inventor
Hubert Dr. Coenen
Ernst Dr. Kriegel
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.)
Fried Krupp AG
Original Assignee
Fried Krupp AG
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

Links

Images

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
    • 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
    • E21B43/164Injecting CO2 or carbonated water
    • 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
    • E21B43/166Injecting a gaseous medium; Injecting a gaseous medium and a liquid medium
    • E21B43/168Injecting a gaseous medium
    • 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
    • E21B43/18Repressuring or vacuum methods
    • 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
    • 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
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/40Separation associated with re-injection of separated materials

Abstract

Verfahren zur Untertagevergasung fester Brennstoffe, bei dem das unterirdische Brennstofflager (1) zunächst aufgeschlossen und dann mit einem Vergasungsmittel in einen gasförmigen Brennstoff umgewandelt wird. Process for the underground gasification of solid fuels, in which the underground fuel storage (1) is first unlocked and then converted with a gasifying agent into a gaseous fuel. Der Aufschluß des Brennstofflagers (1) erfolgt durch Behandlung mit einem im überkritischen Zustand befindlichen Gas (3), vorzugsweise mit Kohlendioxid oder niederen Kohlenwasserstoffen, das, die flüchtigen organischen Bestandteile des Brennstoffs und das im Brennstoff enthaltene Wasser aufnimmt, wodurch die Gasdurchlässigkeit des Brennstofflagers (1) erhöht wird. carried out the digestion of the fuel storage (1) by treatment with an located in the supercritical state gas (3), preferably with carbon dioxide or lower hydrocarbon which absorbs the volatile organic components of the fuel and the water contained in the fuel, whereby the gas permeability of the fuel storage ( 1) is increased. Aus der beladenen überkritischen Gasphase (4) werden die gelösten organischen Verbindungen sowie das Wasser durch Druckerniedrigung und/oder Temperaturänderung über Tag in mehreren Fraktionen abgeschieden. From the loaded supercritical gas phase (4) the dissolved organic compounds and the water are deposited by reducing the pressure and / or temperature change during the day in several fractions. Das Gas wird in den überkritischen Zustand überführt und erneut zum Aufschluß des Brennstofflagers (1) verwendet. The gas is transferred to the supercritical state and reused for the digestion of the fuel storage (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Untertagevergasung fester Brennstoffe, bei dem der unter der Erdoberfläche lagernde Brennstoff zunächst aufgeschlossen und dann durch eine chemische Reaktion mit einem Vergasungsmittel in einen gasförmigen Brennstoff umgewandelt wird. The invention relates to a method for the underground gasification of solid fuels, wherein the overlapping below ground fuel is first unlocked and then converted by a chemical reaction with a gasifying agent into a gaseous fuel.
  • Es ist bekannt, daß feste Brennstoffe, insbesondere Kohle, am Ort ihres Vorkommens vergast werden können, wodurch die mechanische Brennstofförderung überflüssig wird und auch weniger abbauwürdige Brennstoffvorkommen genutzt werden können. It is known that solid fuels, particularly coal, can be gasified at the place of their occurrence, whereby the mechanical fuel feed is unnecessary and less mineable reserves fuel can be used. Bei den bekannten Untertagevergasungsverfahren werden von der Erdoberfläche Bohrlöcher bis in die Lagerstätte des Brennstoffs niedergebracht-. In the known underground gasification processes are niedergebracht- from the surface to drill holes into the deposit of the fuel. Über diese Bohrlöcher wird das Brennstofflager durch einen geeigneten Prozeß aufgeschlossen, wobei eine Erhöhung der bereits mehr oder weniger vorhandenen Gasdurchlässigkeit des Brennstoffs eintritt. About these holes the fuel storage is digested by a suitable process, whereby an increase in the already more or less existing gas permeability of the fuel occurs. Anschließend wird in das aufgeschlossene Brennstofflager über eines oder mehrere Bohrlöcher das Vergasungsmittel eingeführt und die Vergasungsreaktion durch Zündung gestartet. The mixture is then inserted into the digested fuel storage through one or more holes, the gasification means and the gasification reaction is initiated by ignition. Als Vergasungsmittel werden Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder mit Wasserdampf vermischte Luft verwendet. As gasification agents are air, oxygen-enriched air or air mixed with water vapor used. Bei der Untertagevergasung laufen die nachfolgend aufgeführten bekannten V ergasungsreaktionen ab: In the underground gasification known V listed below run ergasungsreaktionen from:
    • C + O 2 = C 0 2 + 97,0 kcal C + O 2 = C 0 2 + 97.0 kcal
    • C + 1/2 0 2 = CO + 29,3 kcal C + 1/2 0 2 = CO + 29.3 kcal
    • C + CO 2 = 2C0 - 38,4 kcal C + CO 2 = 2C0 - 38.4 kcal
    • CO + 1/2 O 2 = C02 + 68,2 kcal CO + 1/2 O 2 = C02 + 68.2 kcal
    • C + H 2 O = CO + H 2 -28,3 kcal C + H 2 O = CO + H 2 -28.3 kcal
    • CO + H20 = C02 + H 2 +10,11 kcal CO + H20 = C02 + H2 +10.11 kcal
  • Das bei der Untertagevergasung entstehende Gas hat bei Verwendung von 60% Sauerstoff und 40% Wasserdampf als Vergasungsmittel einen Heizwert von ca. 1350 kcal/Nm 3 . The water formed in the underground gasification gas has in use of 60% oxygen and 40% water vapor as gasification agent a calorific value of 1350 kcal / Nm 3. Dieses Gas wird über die Bohrlöcher aus dem Brennstofflager geförert und kann als Heizgas oder - nach entsprechender Vorbehandlung - als Synthesegas verwendet werden. This gas is geförert through the holes from the fuel storage and can be used as fuel gas or - be used as synthesis gas - after appropriate pretreatment.
  • Der Aufschluß des Brennstofflagers vor der eigentlichen Untertagevergasung ist erforderlich, um das Brennstofflager für das Vergasungsmittel und das entstehende Gas genügend durchlässig zu machen. The disruption of the fuel storage before the actual underground gasification is required to make the fuel storage for the gasification agent and the resulting gas permeable enough. Für den Aufschluß des Brennstofflagers können folgende bekannte Aufschlußprozesse verwendet werden: For the digestion of the fuel storage following known pulping processes can be used:
    • 1. Widerstandsverfahren: Hierbei werden in die Bohrlöcher Elektroden eingebracht, und an die Elektroden wird ein Strom angelegt, der das Brennstofflager erhitzt und im Brennstoff verkokte Zonen schafft, die für Gase durchlässig sind. 1. resistance method: These electrodes are inserted into the boreholes, and to the electrodes a current is applied which heats the fuel storage and the fuel creates coked zones which are permeable to gases.
    • 2. Kanalbrennverfahren: Bei diesem Verfahren werden in das Brennstofflager Kanäle eingebrannt. 2. Channel combustion process: In this process are burnt channels in the fuel storage.
    • 3. Hydraulische Bohrlochbehandlung: Hierbei werden im Brennstofflager durch eingepreßte Flüssigkeiten Risse erzeugt. 3. Hydraulic well treatment: These cracks are generated in the fuel store by pressed-liquids.
    • 4. Direktes Bohren: Bei diesem Verfahren werden von den senkrechten Bohrlöchern abgelenkte Bohrlöcher in das Brennstofflager bis zum nächsten senkrechten Bohrloch vorgetrieben. 4. Direct drilling: In this method deflected drill holes are driven in the fuel storage until the next vertical well bore from the vertical wells. Im Anschluß daran kann das abgelenkte Bohrloch noch durch Ausbrennen erweitert werden. Subsequently, the deviated wellbore can be extended by burning.
  • Die bekannten Aufschlußprozesse haben den Nachteil, daß insbesondere die in den festen Brennstoffen vorhandenen flüchtigen organischen Bestandteile nicht entfernt werden. The known pulping processes have the disadvantage that, in particular present in the solid fuels volatile organic components are not removed. Dies führt dazu, daß bei der eigentlichen Untertagevergasung die flüchtigen Bestandteile aus dem vergasten Lagerabschnitt ausgetrieben werden und die im benachbarten Lagerabschnitt vorhandenen gasdurchlässigen Poren und Risse verkleben. This results in that in the actual underground gasification, the volatile constituents are expelled from the gasified bearing section and glue present in the adjacent bearing section gas-permeable pores and cracks. Außerdem wird das im festen Brennstoff vorhandene Wasser durch die bekannten Aufschlußprozesse nicht entfernt, was dazu führt, daß der Heizwert des durch Untertagevergasung erzeugten Gases entsprechend herabgesetzt wird. In addition, the existing solid fuel in water is not removed by the well-known pulping processes, which results in that the calorific value of the gas produced by underground gasification is reduced accordingly.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Untertagevergasung fester Brennstoffe zu schaffen, bei dem die im festen Brennstoff enthaltenen flüchtigen Bestandteile gewonnen werden können und das ein Gas mit hohem Heizwert liefert. The invention has for its object to provide a method for underground gasification of solid fuels, in which the volatile components contained in the solid fuel can be recovered, and which supplies a gas with a high calorific value. Außerdem soll die Lenkbarkeit und Wirtschaftlichkeit der Untertagevergasung mit der Erfindung verbessert werden-Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Brennstoff durch Behandlung mit einem im überkritischen Zustand befindlichen Gas unter Tag aufgeschlossen wird, wobei sich die im Brennstoff enthaltenen flüchtigen organischen Verbindungen sowie Wasser im überkritischen Gas lösen, und daß aus der beladenen überkritischen Gasphase die in ihr gelösten organischen Verbindungen sowie das gelöste Wasser durch Druckerniedrigung und/oder Temperaturänderung-über Tag in wenigstens zwei Fraktionen abgeschieden werden. In addition, the controllability and economy of the underground gasification should be improved with the invention are-The object underlying the invention is achieved in that the fuel is decomposed by treatment with an located in the supercritical state gas under day, wherein the volatile organic compounds contained in the fuel dissolve, and water in the supercritical gas, and that the dissolved organic compounds and in it the dissolved water are separated off by reducing the pressure and / or temperature change-over day in at least two fractions of the charged supercritical gas phase. Aus der DE-AS 1 493 190 ist zwar ein Verfahren zur Trennung organischer Stoffgemische durch Behandlung der Gemische mit einem überkritischen Gas und anschließender Abscheidung der in der überkritischen Gasphase gelösten Stoffe durch Druckerniedrigung und/oder Temperaturerhöhung bekannt; Although a process for the separation of organic mixtures by treatment of the mixture with a supercritical gas and subsequent separation of the solute in the supercritical gas phase substances by reducing the pressure and / or temperature increase is known from DE-AS 1,493,190; für den Fachmann ist es aber nicht naheliegend, überkritische Gase bei der Untertagevergasung fester Brennstoffe als Aufschlußmittel einzusetzen, da nicht erwartet werden konnte, daß insbesondere die flüchtigen organischen Verbindungen aus dem festen Brennstoff in vorteilhafter Weise unter Tag extrahiert und über Tag zurückgewonnen werden können. skilled in the art it is not obvious to use supercritical gases in the underground gasification of solid fuels as disintegrating agents, as could not be expected that in particular the volatile organic compounds from the solid fuel extracted in an advantageous manner by day and may be recovered during the day. Durch die Extraktion der flüchtigen Bestandteile wird verhindert, daß sie die gasdurchlässigen Poren des Brennstoffs beim Vergasungsprozeß verkleben und so die Gasdurchlässigkeit des Brennstoffs nachteilig beeinflussen. By extracting the volatile components is prevented that they bond the gas permeable pores of the fuel in the gasification process and so adversely affecting the gas permeability of the fuel. Außerdem ist es vorteilhaft, daß das im Brennstoff vorhandene Wasser durch das überkritische Gas weitgehend aufgenommen wird, wodurch sich der Heizwert des bei der Untertagevergasung erzeugten Gases entsprechend erhöht. Moreover, it is advantageous that the existing fuel in the water is largely taken up by the supercritical gas, thereby increasing the calorific value of the gas produced in the underground gasification increased accordingly. Durch die nach der Erfindung vorgesehene fraktionsweise Abscheidung der aus dem Brennstoff extrahierten gasförmigen und flüssigen organischen Verbindungen sowie des Wassers können in voreilhafter Weise Rohstoffe, insbesondere aromatische Kohlenwasserstoffe, gewonnen werden. The planned according to the invention in fractions deposition of the extracted from the fuel gaseous and liquid organic compounds and water may be recovered in voreilhafter manner raw materials, especially aromatic hydrocarbons. Die Abscheidung der gelösten Stoffe kann nach der Erfindung allein durch Druckerniedrigung oder allein durch Temperaturänderung (Temperaturerhöhung oder Temperatursenkung) oder durch gleichzeitige Druckerniedrigung und Temperaturänderung (Temperaturerhöhung oder Temperatursenkung) erfolgen. The deposition of solutes can be carried out according to the invention solely by reducing the pressure or simply by temperature change (temperature increase or temperature decrease), or by simultaneously lowering the pressure and temperature change (temperature increase or temperature decrease).
  • Nach der Erfindung ist es besonders vorteilhafte wenn das im überkritischen Zustand befindliche Gas bei seinem Eintritt in das Brennstofflager eine Temperatur von 10 bis 100 C über seiner kritischen Temperatur und einen Druck von 2 bis 300 bar über seinem kritischen Druck hat. According to the invention it is particularly advantageous when the gas in the supercritical state at its entry into the fuel storage at a temperature of 10 to 100 C above its critical temperature and a pressure of 2 to 300 bar above its critical pressure. Durch diese Zustandsbedingungen wird sichergestellt, daß das Gas.einerseits auch im Brennstofflager seinen überkritischen Zustand beibehält und andererseits mit einem wirtschaftlich vertretbaren Energieaufwand in das Brennstofflager eingebracht wird. By this state conditions it is ensured that the Gas.einerseits maintains its supercritical state in the fuel storage and on the other hand incorporated with an economically justifiable expenditure of energy in the fuel storage. Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Temperatur des überkritischen Gases auf seinem Extraktionsweg unter Tag so abnimmt, daß es bei seinem Austritt aus dem Brennstofflager eine Temperatur aufweist, die 5 bis 15°C über seiner kritischen Temperatur liegt. It is further provided according to the invention that the temperature of the supercritical gas so decreases to its extraction path under Tag that it has a temperature at its exit from the fuel store, which is 5 to 15 ° C above its critical temperature. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß sich das überkritische Gas auf seinem Extraktionsweg laufend mit einer größeren Menge an extrahierten Verbindungen belädt, da das Lösungsvermögen überkritischer Gase in einem Temperaturbereich, der wenig oberhalb der kritischen Temperatur liegt, in der Regel ein Optimum aufweist und mit steigenderTemperatur abnimmt. By this measure it is achieved that the supercritical gas loads on its extraction path running with a greater amount of the extracted compounds, since the solvent power of supercritical gases generally has an optimum in a temperature range which is slightly above the critical temperature and with increasing temperature decreases. Durch den nach der Erfindung unter Tag vorgesehenen Temperaturgradienten des überkritischen Gases wird also vermieden, daß extrahierte Stoffe vor dem Austritt der überkritischen Gasphase aus dem Brennstofflager ausfallen und die gasdurchlässigen Poren des Brennstoffs verkleben. Through the measures provided by the invention with day temperature gradient of the supercritical gas, is thus avoided that extracted substances precipitate and before the exit of the supercritical gas phase from the fuel storage bond the gas permeable pores of the fuel. Die Erfindung schlägt auch vor, daß die Eintrittstemperatur des überkritischen Gases in das Brennstofflager während des Aufschlusses um 2 bis 500C gesenkt wird. The invention also proposes that the inlet temperature of the supercritical gas is lowered into the fuel storage during the digestion by 2 to 500C. Dadurch wird das Extraktionsvermögen des überkritischen Gases während des Aufschlusses des Brennstofflagers laufend gesteigert, und die Verringerung der Extraktionsgeschwindigkeit, die von der Abnahme der zu extrahierenden Stoffmenge während des Aufschlusses verursacht wird, kann durch die Steigerung des Lösungsvermögens des überkritischen Gases ausgeglichen werden. Thereby, the extraction power of the supercritical gas is increased continuously during the digestion of the fuel storage, and reducing the extraction rate, which is caused by the decrease of the to be extracted amount of substance during the digestion may be compensated by the increase of the solvent power of the supercritical gas. Dadurch, daß die Eintrittstemperatur des überkritischen Gases in das Brennstofflager während des Aufschlusses gesenkt wird und die Austrittstemperatur des überkritischen Gases aus dem Brennstofflager nur wenig oberhalb der kritischen Temperatur des Gases liegt, wandert die Zone, innerhalb der das überkritische Gas eine maximale.Extraktionswirkung hat, in vorteilhafter Weise entgegengesetzt zur Strömungsrichtung des überkritischen Gases. Characterized in that the inlet temperature of the supercritical gas is lowered into the fuel storage during the digestion and little is the exit temperature of the supercritical gas from the fuel storage above the critical temperature of the gas moves the zone within which the supercritical gas has a maximale.Extraktionswirkung, advantageously opposite to the direction of flow of the supercritical gas. Das eifindungsgemäße Verfahren kann mit besonders gutem Erfolg durchgeführt werden, wenn zum Aufschluß des Brennstoffs C0 2 verwendet wird, da überkritisches C0 2 sowohl für Wasser als auch für die im festen Brennstoff enthaltenen organischen Verbindungen ein hinreichend gutes Lösungsvermögen besitzt und ohne aufwendige Sicherheitsvorkehrungen eingesetzt werden kann. The eifindungsgemäße method can be carried out with particularly good results when used for digestion of the fuel C0 2, as supercritical C0 2 for both water and for the information contained in the solid fuel organic compounds has a sufficiently good dissolving power and can be used without elaborate safety precautions , Außerdem hat CO 2 einen kritischen Druck von p krit = 73,9 bar und eine kritische Temperatur von T krit 31°C, die seinen Einsatz zum Aufschluß unterirdischer Kohlevorkommen für die Untertagevergasung wirtschaftlich sinnvoll erscheinen lassen, zumal in vielen Brennstofflagern eine Temperatur herrscht, die oberhalb der kritischen Temperatur des CO 2 liegt. In addition, CO 2 has a critical pressure p crit = 73.9 bar and a critical temperature T crit 31 ° C, which make its use for the decomposition of underground coal reserves for the underground gasification economic sense, especially since many fuel depots temperature prevails, the is above the critical temperature of CO 2. Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß zum Aufschluß des Brennstoffs Äthan, Äthen, Propan oder Mischungen dieser Gase verwendet werden. According to the invention it is further provided that these gases are used for the decomposition of the fuel ethane, ethene, propane or mixtures thereof. Bei der Anwendung dieser erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahme ist allerdings darauf zu achten, daß Sicherheitsrisiken vermieden werden. In applying this method according to the invention measure, however, is to ensure that security risks are avoided.
  • Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. The object of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Für die Untertagevergasung sind insbesondere Kohlevorkommen geeignet, für die ein bergmännischer Abbau nicht lohnend erscheint und die insbesondere keine wasserführenden Schichten enthalten. For the underground gasification particular coal deposits are suitable not appear worthwhile for a mining techniques and in particular do not contain aquifers. Das Verfahren kann aber auch bei Ölschiefer- und Ölsand-Lagerstätten angewendet werden, wenn die geologischen Verhältnisse dies zulassen. The method can be applied to oil shale and oil sand deposits, when the geological conditions permit. Voraussetzung für die Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nämlich eine dichte Lagerstätte, aus der die beladene überkritische Gasphase nahezu vollständig zurückgewonnen werden kann. Prerequisite for the applicability of the method according to the invention is namely a dense deposit from which the laden supercritical gas phase can be almost completely recovered.
  • In ein derartiges Kohlevorkommen 1 werden zwei senkrechte Bohrlöcher 2a, 2b niedergebracht. In such coal 1, two vertical holes 2a, 2b are drilled. Über das Bohrloch 2a wird das zum Auschluß verwendete überkritische C0 2 in das Kohlevorkommen 1 gefördert. About the borehole 2a the supercritical C0 2 used in the exclusion is conveyed into the coal deposits. 1 Anstelle des überkritischen C0 2 können auch überkritische Propan, Äthan, Äthen oder Mischungen dieser gasförmigen Kohlenwasserstoffe verwendet werden, wobei allerdings gewährleistet sein muß, daß durch die Verwendung dieser Gase keine Sicherheitsrisiken entstehen. Instead of the supercritical C0 2 and supercritical propane, ethane, ethene or mixtures can be used of these gaseous hydrocarbons, wherein, however, it must be ensured that resulting from the use of these gases no security risks. Das überkritische C0 2 hat bei seinem Eintritt in das Brennstofflager eine Temperatur von ca. 60° und einen Druck von ca. 300 bar. The supercritical C0 2 has in its entry into the fuel storage at a temperature of about 60 ° and a pressure of about 300 bar. Das überkritische C0 2 diffundiert durch das Kohielager und belädt sich dabei mit flüchtigen organischen Verbindungen sowie mit Wasser. The supercritical C0 2 diffuses through the Kohielager and becomes laden with volatile organic compounds and thereby with water. Der Wassergehalt der Kohle liegt im Durchschnitt bei ca. 1 Gew.-%, und dieses Wasser wird in der Regel von der überkritischen Gasphase aufgenommen, da sie sich bis zur Sättigung mit Wasser belädt. The water content of the coal is on average about 1 wt .-%, and this water is added to the rule of the supercritical gas phase, since they loads up to saturation with water. Das Wasser-aus stark wasserhaltigen oder wasserführenden Brennstoffschichten wird nur zum Teil von der überkritischen Gasphase extrahiert. The water from high water content or water-bearing fuel layers is extracted only partially from the supercritical gas phase.
  • Je weiter der Aufschluß des Kohlevorkommens fortschreitet, desto mehr Diffusionskanäle werden.geschaffen, so daß eine hohe Permeabilität des Kohlevorkommens für Gase erreicht wird. The further the digestion of the coal deposit proceeds werden.geschaffen the more diffusion channels, so that a high permeability of the coal deposit for gases is achieved. Die beladene überkritische Gasphase 4 tritt am Bohrloch 2b aus und wird in ihre Bestandteile aufgetrennt. The laden supercritical gas phase 4 exits at the drill hole 2b and is separated into its components. Das Verhältnis von überkritischer Gasmenge zu aufgeschlossener Kohlemenge liegt zwischen 1 : 3 und 1 : 10. The ratio of supercritical gas amount to more open carbon amount is between 1: 3 and 1: 10th
  • Zur Trennung der beladenen überkritischen Gasphase gelangt diese nacheinander in 5 Fraktioniereinrichtungen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e. To separate the laden supercritical gas phase, this passes successively in fractionators 5 5a, 5b, 5c, 5d, 5e. In diesen Fraktioniereinrichtungen werden aus dem überkritischen C0 2 die gelösten organischen Verbindungen entsprechend ihrem Molekulargewicht sowie das gelöste Wasser durch Druckerniedrigung und/oder Temperaturänderung in bekannter Weise abgeschieden. In these fractionators the dissolved organic compounds according to their molecular weight and the dissolved water are separated off by reducing the pressure and / or temperature change in a known manner from the supercritical C0. 2 Das regenerierte Aufschlußmittel 6 wird in der Pumpe 7 auf den zum Aufschluß des Brennstoffs erforderlichen überkritischen Druck komprimiert und im Wärmetauscher 8 auf die erforderliche überkritische Temperatur erwärmt. The regenerated digesting agent 6 is compressed in the pump 7 to the required for the decomposition of the fuel supercritical pressure and heated in heat exchanger 8 to the required supercritical temperature. Es gelangt anschließend im überkritischen Zustand in das Bohrloch 2a. It then passes into the bore hole 2a in the supercritical state. Da während des Aufschlusses eine bestimmte Aufschlußmittelmenge verloren geht, wird aus dem Vorratstank 9 ständig neues Gas - im vorliegenden Fall C0 2 - in den Kreislauf gefördert. Since during the digestion a certain amount of disintegrating agent is lost, from the storage tank 9 constantly new gas - promoted into the cycle - in this case C0 second
  • Bei Laboruntersuchungen wurde festgestellt, daß eine überkritische Gasphase, die aus Kohlenwasserstoffen besteht, bis zu 50 Gew.-% der extrahierten Kohle aufnimmt. In laboratory studies it was found, that a supercritical gas phase, which consists of hydrocarbons, up to 50 wt .-% receives the extracted coal. Der aus der überkritischen Gasphase zurückgewonnene Extrakt besteht aus leicht-, mittel- und schwerflüchtigen organischen Verbindungen und aus geringen Wassermengen. The recovered from the supercritical gas phase extract consists of light, medium, and low volatile organic compounds and of small amounts of water. Eine Hydrierung des Extraktes liefert folgende Produkte: Hydrogenation of the extract provides the following products:
    Figure imgb0001

Claims (6)

  1. 1. Verfahren zur Untertagevergasung fester Brennstoffe, bei dem der unter der Erdoberfläche lagernde Brennstoff zunächst aufgeschlossen und dann durch eine chemische Reaktion mit einem Vergasungsmittel in einen gasförmigen Brennstoff umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet , daß der Brennstoff durch Behandlung mit einem im überkritischen Zustand befindlichen Gas unter Tag aufgeschlossen wird, wobei sich die im Brennstoff enthaltenen flüchtigen organischen Verbindungen sowie Wasser im überkritischen Gas lösen, und daß aus der beladenen überkritischen Gasphase die in ihr gelösten organischen Verbindungen sowie das gelöste Wasser durch Druckerniedrigung und/oder Temperaturänderung über Tag in wenigstens zwei Fraktionen abgeschieden werden. 1. A method for underground gasification of solid fuels, wherein the overlapping below ground fuel is first unlocked and then converted by a chemical reaction with a gasifying agent in a gaseous fuel, characterized in that the fuel by treatment with an located in the supercritical state gas under is digested day, wherein the volatile organic compounds and water contained in the fuel dissolved in the supercritical gas, and that the dissolved into their organic compounds and the dissolved water separated from the laden supercritical gas phase by reducing the pressure and / or temperature change during the day in at least two fractions become.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im überkritischen Zustand befindliche Gas bei seinem Eintritt in das Brennstofflager eine Temperatur von 10 bis 100°C über seiner kritischen Temperatur und einen Druck von 2 bis 300 bar über seinem kritischen Druck hat. 2. The method according to claim 1, characterized in that the gas in the supercritical state at its entry into the fuel storage at a temperature of 10 to 100 ° C above its critical temperature and a pressure of 2 to 300 bar above its critical pressure.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des überkritischen Gases auf seinem Extraktionsweg unter Tag so abnimmt, daß es bei seinem Austritt aus dem Brennstofflager eine Temperatur aufweist, die 5 bis 15°C über seiner kritischen Temperatur liegt. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the temperature of the supercritical gas so decreases to its extraction path under Tag that it has a temperature at its exit from the fuel store, which 5 to 15 ° C above its critical temperature ,
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadruch gekennzeichnet, daß die Eintrittstemperatur des überkritischen Gases in das Brennstofflager während des Aufschlusses um 2 bis 50°C gesenkt wird. 4. The method according to claims 1 to 3, dadruch in that the inlet temperature of the supercritical gas is lowered into the fuel storage during the digestion by 2 to 50 ° C.
  5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufschluß des Bremnstoffs C0 2 verwendet wird. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that used for digestion of the Bremnstoffs C0. 2
  6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufschluß des Brennstoffs Äthan, Ähten, Propan oder Mischungen dieser Gase verwendet werden. 6. The method according to claims 1 to 4, characterized in that these gases are used for the decomposition of the fuel ethane, Ähten, propane or mixtures thereof.
EP19820102053 1981-03-21 1982-03-13 Method for the underground gasification of solid combustible materials Expired EP0061111B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813111137 DE3111137C2 (en) 1981-03-21 1981-03-21
DE3111137 1981-03-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0061111A2 true true EP0061111A2 (en) 1982-09-29
EP0061111A3 true EP0061111A3 (en) 1984-07-18
EP0061111B1 EP0061111B1 (en) 1987-05-20

Family

ID=6127924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19820102053 Expired EP0061111B1 (en) 1981-03-21 1982-03-13 Method for the underground gasification of solid combustible materials

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4446921A (en)
EP (1) EP0061111B1 (en)
JP (1) JPS57168991A (en)
CA (1) CA1170977A (en)
DE (1) DE3111137C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107246255A (en) * 2017-07-26 2017-10-13 太原理工大学 Simulation device and method of supercritical CO2 and hydraulic composite fracturing medium

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3132755C2 (en) * 1981-08-19 1983-12-08 Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen, De
US4883122A (en) * 1988-09-27 1989-11-28 Amoco Corporation Method of coalbed methane production
DE4333082A1 (en) * 1992-10-10 1994-04-14 Heinz Hinterholzinger Fuel gas prodn from esp domestic waste - by reaction with coal and water in abandoned coal mine.
US5566755A (en) * 1993-11-03 1996-10-22 Amoco Corporation Method for recovering methane from a solid carbonaceous subterranean formation
US5388645A (en) * 1993-11-03 1995-02-14 Amoco Corporation Method for producing methane-containing gaseous mixtures
US5388640A (en) * 1993-11-03 1995-02-14 Amoco Corporation Method for producing methane-containing gaseous mixtures
US5388641A (en) * 1993-11-03 1995-02-14 Amoco Corporation Method for reducing the inert gas fraction in methane-containing gaseous mixtures obtained from underground formations
US5388642A (en) * 1993-11-03 1995-02-14 Amoco Corporation Coalbed methane recovery using membrane separation of oxygen from air
US5388643A (en) * 1993-11-03 1995-02-14 Amoco Corporation Coalbed methane recovery using pressure swing adsorption separation
US5417286A (en) * 1993-12-29 1995-05-23 Amoco Corporation Method for enhancing the recovery of methane from a solid carbonaceous subterranean formation
US5419396A (en) * 1993-12-29 1995-05-30 Amoco Corporation Method for stimulating a coal seam to enhance the recovery of methane from the coal seam
US5439054A (en) * 1994-04-01 1995-08-08 Amoco Corporation Method for treating a mixture of gaseous fluids within a solid carbonaceous subterranean formation
EP1595786A2 (en) * 2003-01-24 2005-11-16 Consejo Superior de Investigaciones Method of immobilising hydrocarbons inside submerged containers or of transporting said hydrocarbon to the surface, using the properties of supercritical fluids at a great depth
US8262866B2 (en) * 2009-04-09 2012-09-11 General Synfuels International, Inc. Apparatus for the recovery of hydrocarbonaceous and additional products from oil shale and sands via multi-stage condensation
GB0912255D0 (en) 2009-07-14 2009-08-26 Statoilhydro Asa Process
DE102012011145B4 (en) * 2012-06-05 2015-11-19 Technische Universität Bergakademie Freiberg CO2-based in-situ leaching and purification process for the fluid Mining
US20160319382A1 (en) * 2014-10-20 2016-11-03 Sbb66 Co., Ltd System for and method of manufacturing reduced iron

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE819386C (en) * 1948-12-09 1951-10-31 Oil Recovery Corp A process for the secondary recovery of oil
DE1245290B (en) * 1966-01-19 1967-07-27 Equity Oil Company A process for the extraction of oil from oil shale
DE1267185B (en) * 1965-07-16 1968-05-02 Equity Oil Company A process for recovering liquid hydrocarbons from an underground OEllagerstaette
DE1493190A1 (en) * 1963-04-16 1969-09-18 Studiengesellschaft Kohle Mbh A process for the separation of mixtures
US3474863A (en) * 1967-07-28 1969-10-28 Shell Oil Co Shale oil extraction process
US4043395A (en) * 1975-03-13 1977-08-23 Continental Oil Company Method for removing methane from coal
US4108760A (en) * 1974-07-25 1978-08-22 Coal Industry (Patents) Limited Extraction of oil shales and tar sands

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2355167A (en) * 1940-10-26 1944-08-08 Kellogg M W Co Process for the recovery of hydrocarbons
GB681720A (en) * 1949-11-07 1952-10-29 Cyril Aubyn Masterman Improvements in or relating to the underground gasification of coal
US2906337A (en) * 1957-08-16 1959-09-29 Pure Oil Co Method of recovering bitumen
US2974937A (en) * 1958-11-03 1961-03-14 Jersey Prod Res Co Petroleum recovery from carbonaceous formations
US3241611A (en) * 1963-04-10 1966-03-22 Equity Oil Company Recovery of petroleum products from oil shale
US3358756A (en) * 1965-03-12 1967-12-19 Shell Oil Co Method for in situ recovery of solid or semi-solid petroleum deposits
GB1122091A (en) * 1966-01-06 1968-07-31 Equity Oil Company Recovery of petroleum products from oil shale
US3480082A (en) * 1967-09-25 1969-11-25 Continental Oil Co In situ retorting of oil shale using co2 as heat carrier
US3516495A (en) * 1967-11-29 1970-06-23 Exxon Research Engineering Co Recovery of shale oil
US4010800A (en) * 1976-03-08 1977-03-08 In Situ Technology, Inc. Producing thin seams of coal in situ
US4130164A (en) * 1977-08-11 1978-12-19 Syracuse Research Corporation Process for coal gasification
NL7713455A (en) * 1977-12-06 1979-06-08 Stamicarbon A method for recovering coal in situ.
US4299285A (en) * 1980-07-21 1981-11-10 Gulf Research & Development Company Underground gasification of bituminous coal

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE819386C (en) * 1948-12-09 1951-10-31 Oil Recovery Corp A process for the secondary recovery of oil
DE1493190A1 (en) * 1963-04-16 1969-09-18 Studiengesellschaft Kohle Mbh A process for the separation of mixtures
DE1267185B (en) * 1965-07-16 1968-05-02 Equity Oil Company A process for recovering liquid hydrocarbons from an underground OEllagerstaette
DE1245290B (en) * 1966-01-19 1967-07-27 Equity Oil Company A process for the extraction of oil from oil shale
US3474863A (en) * 1967-07-28 1969-10-28 Shell Oil Co Shale oil extraction process
US4108760A (en) * 1974-07-25 1978-08-22 Coal Industry (Patents) Limited Extraction of oil shales and tar sands
US4043395A (en) * 1975-03-13 1977-08-23 Continental Oil Company Method for removing methane from coal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107246255A (en) * 2017-07-26 2017-10-13 太原理工大学 Simulation device and method of supercritical CO2 and hydraulic composite fracturing medium

Also Published As

Publication number Publication date Type
US4446921A (en) 1984-05-08 grant
DE3111137C2 (en) 1985-06-13 grant
CA1170977A1 (en) grant
EP0061111B1 (en) 1987-05-20 grant
DE3111137A1 (en) 1982-10-28 application
EP0061111A3 (en) 1984-07-18 application
JPS57168991A (en) 1982-10-18 application
CA1170977A (en) 1984-07-17 grant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3233668A (en) Recovery of shale oil
US3548938A (en) In situ method of producing oil from oil shale
US3273640A (en) Pressure pulsing perpendicular permeability process for winning stabilized primary volatiles from oil shale in situ
US2584605A (en) Thermal drive method for recovery of oil
US4197911A (en) Process for in situ coal gasification
US4597441A (en) Recovery of oil by in situ hydrogenation
US3442332A (en) Combination methods involving the making of gaseous carbon dioxide and its use in crude oil recovery
US3072187A (en) Production and upgrading of hydrocarbons in situ
US4280559A (en) Method for producing heavy crude
US5332036A (en) Method of recovery of natural gases from underground coal formations
US4706749A (en) Method for improved oil recovery
CA1196594A (en) Recovery of oil from tar sands
US4366864A (en) Method for recovery of hydrocarbons from oil-bearing limestone or dolomite
US3228468A (en) In-situ recovery of hydrocarbons from underground formations of oil shale
US3744565A (en) Apparatus and process for the solution and heating of sulfur containing natural gas
US4449586A (en) Process for the recovery of hydrocarbons from oil shale
US20120067568A1 (en) Method of using carbon dioxide in recovery of formation deposits
Donaldson et al. Enhanced oil recovery, I: fundamentals and analyses
US5388643A (en) Coalbed methane recovery using pressure swing adsorption separation
US5388642A (en) Coalbed methane recovery using membrane separation of oxygen from air
US4454916A (en) In-situ combustion method for recovery of oil and combustible gas
US3822748A (en) Petroleum recovery process
US5163510A (en) Method of microbial enhanced oil recovery
US4454915A (en) In situ retorting of oil shale with air, steam, and recycle gas
US4510997A (en) Solvent flooding to recover viscous oils

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated contracting states:

Designated state(s): BE FR GB LU NL

AK Designated contracting states:

Designated state(s): BE FR GB LU NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19841214

AK Designated contracting states:

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): BE FR GB LU NL

ET Fr: translation filed
PG25 Lapsed in a contracting state announced via postgrant inform. from nat. office to epo

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19880331

26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state announced via postgrant inform. from nat. office to epo

Ref country code: GB

Effective date: 19890313

PG25 Lapsed in a contracting state announced via postgrant inform. from nat. office to epo

Ref country code: BE

Effective date: 19890331

BERE Be: lapsed

Owner name: FRIED KRUPP G.M.B.H.

Effective date: 19890331

PG25 Lapsed in a contracting state announced via postgrant inform. from nat. office to epo

Ref country code: NL

Effective date: 19891001

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee
NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee
PG25 Lapsed in a contracting state announced via postgrant inform. from nat. office to epo

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19891130

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST