EP0153235B1 - Process for the production of synthesis gas - Google Patents

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EP0153235B1
EP0153235B1 EP19850400229 EP85400229A EP0153235B1 EP 0153235 B1 EP0153235 B1 EP 0153235B1 EP 19850400229 EP19850400229 EP 19850400229 EP 85400229 A EP85400229 A EP 85400229A EP 0153235 B1 EP0153235 B1 EP 0153235B1
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EP
European Patent Office
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reactor
gas
temperature
production
hydrogen
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EP19850400229
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EP0153235A1 (en
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Gérard Chrysostome
Jean-Michel Lemasle
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Framatome SAS
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Framatome SAS
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    • C10J3/00Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
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    • C10J3/58Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels combined with pre-distillation of the fuel
    • C10J3/60Processes
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    • C10J3/66Processes with decomposition of the distillation products by introducing them into the gasification zone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10JPRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
    • C10J2300/00Details of gasification processes
    • C10J2300/12Heating the gasifier
    • C10J2300/123Heating the gasifier by electromagnetic waves, e.g. microwaves
    • C10J2300/1238Heating the gasifier by electromagnetic waves, e.g. microwaves by plasma

Description

  • L'invention a pour objet un procédé de production, à partir d'une matière hydrocarbonée, d'un gaz de synthèse à base de CO et H 2 utilisable pour la synthèse d'une substance chimique comme par exemple le méthanol, ou bien comme combustible. The invention relates to a process for producing, from a hydrocarbon material, a synthesis gas-based CO 2 and H used for the synthesis of a chemical substance such as methanol, or as combustible.
  • Par gazéification d'une substance carbonée, par exemple un produit de biomasse ou du charbon, on peut obtenir un gaz dit "de synthèse" constitué essentiellement de monoxyde de carbone et d'hydrogène et qui peut servir de matière première pour la synthèse de corps chimiques tels que le méthanol ou l'ammoniac, ou bien de combustible industriel, ou bien encore permettre de réaliser des réactions de réduction et d'hydrogénation. By gasification of a carbonaceous substance, for example a product of biomass or coal, can be obtained said gas "synthesis" consisting essentially of carbon monoxide and hydrogen and which can serve as raw material for synthesis of body chemicals such as methanol or ammonia, or industrial fuel, or even allow to carry out reactions of reduction and hydrogenation.
  • Normalement la production du gaz de synthèse se fait en deux étapes successives. Normally the production of synthesis gas takes place in two successive steps. Dans un premier réacteur, on réalise tout d'abord la gazéification proprement dite de la substance hydrocarbonée, avec production d'un mélange gazeux à base de CO et H 2 contenant également des proportions notables d'autre espèces dites "fatales" comme du dioxyde de carbone, de la vapeur d'eau, du méthane, du carbone imbrûlé et, notamment dans le cas de gazéification d'un produit de biomasse, des hydrocarbures CnHm et des grou- drons. In a first reactor, firstly performs the actual gasification of hydrocarbonaceous substance, with production of a gaseous mixture based on CO and H 2 also containing significant proportions of other species called "fatal" as dioxide of carbon, water vapor, methane, unburned carbon and, in particular in the case of gasification of a product of biomass, hydrocarbons CnHm and grou- Drons.
  • Dans de nombreux procédés, on a jugé avantageux de réaliser la gazéification de la substance hydrocarbonée en lit fluidisé en présence d'oxygène. In many processes, it was deemed advantageous to perform the gasification of hydrocarbon material in a fluidized bed in the presence of oxygen. Dans le cas par exemple d'un produit de biomasse, l'utilisation du lit fluidisé permet d'utiliser des déchets de bois de granulométries variables et donc d'économiser sur le broyage de la matière première, mais aussi d'admettre des matériaux variés comme des bois de diverses origines, de l'écorce, de la paille, de la bagasse, ou différents déchets végétaux. For example a product of biomass, the use of fluidized bed allows use of variable sizes of wood waste and thus save the grinding of the raw material, but also to admit various materials such as wood from diverse backgrounds, bark, straw, bagasse, or different plant waste.
  • L'injection d'oxygène dans le réacteur permet de travailler en mode "autothermique", l'oxygène injecté apportant l'énergie nécessaire à la gazéification par combustion partielle du bois. The injection of oxygen into the reactor can work in "autothermal" injected oxygen provide the necessary energy for gasification by partial combustion of the wood. Toutefois, le gaz produit dans ces conditions contient des proportions significatives de C0 2 et H 2 0 produit par la combustion partielle. However, the gas produced under these conditions contains significant amounts of C0 2 and H 2 0 produced by the partial combustion.
  • Dans certains procédés dits en cendres agglo- mérantes, on travaille à haute température ce qui permet d'augmenter le rendement de gazéification. In some processes called agglomerated ash mérantes, working at high temperature thereby increase gasification efficiency. Cependant, l'agglomération et l'évacuation des cendres posent des problèmes difficiles à résoudre notamment dans le cas des réacteurs de grandes dimensions et c'est pourquoi, dans de nombreux cas, on préfère maintenir dans le lit fluidisé une température modérée, de l'ordre de 700 à 800°C qui permet de rester en-dessous de la température de fusion ou de ramollissement des cendres, celle-ci étant proche de 1000°C dans le cas du bois. However, the agglomeration and ash dischargers pose difficult problems in particular in the case of reactors of large size and that is why, in many cases, it is preferred to maintain in the fluidized bed a moderate temperature, of order of 700 to 800 ° C allowing to stay below the melting or softening of ash, the latter being close to 1000 ° C in the case of wood. Ce mode de fonctionnement à tempéra-. This mode of operation to temperaments. ture modérée est plus simple à mettre en oeuvre mais conduit cependant, dans le cas du bois notamment, à la production de quantités relativement importantes de méthane et d'hydrocarbure. Moderate ture is simpler to implement but still leads in the case of wood in particular, production of relatively large amounts of methane and hydrocarbon.
  • A titre d'exemple, à la sortie d'un réacteur de gazéification du bois à température modérée, comprise entre 700 et 800°C, le gaz obtenu peut avoir par exemple la composition suivante, exprimée en % volumique sur le gaz brut: For example, at the outlet of a gasification reactor timber at a moderate temperature between 700 and 800 ° C, the obtained gas may for example have the following composition, expressed as% by volume on the raw gas:
    Figure imgb0001
    +Traces de goudrons+carbone imbrûlé + Traces tar + unburned carbon
  • Le gaz ainsi produit présente donc l'inconvénient d'être tout à fait impropre, en l'état, à une synthèse chimique. The gas thus produced therefore has the disadvantage of being quite improper, as is, in chemical synthesis. En revanche, ce procédé de gazéification à température modérée présente l'avantage d'être bien maitrisé, aisément contrôlable, et apte à traiter une variété étendue de matières hydrocarbonées, sans conditionnement préalable souvent très couteux. However, this gasification process at moderate temperature has the advantage of being well controlled, easily controllable, and capable of processing a wide variety of hydrocarbonaceous materials, without preconditioning often very expensive.
  • Il faut alors, dans une seconde étape, ajuster la composition du gaz pour le rendre propre à une synthèse chimique avec un bon rendement, c'est-à-dire en maximisant la production de CO et H 2 . It is then, in a second step, adjusting the composition of the gas to make it suitable for chemical synthesis with a good yield, that is to say maximizing the production of CO and H 2.
  • On utilise à cet effect un second réacteur dans lequel on réalise une conversion où les principales réactions peuvent être les suivantes: to this effect providing a second reactor in which a conversion is carried out where the major reactions may be as follows:
  • Figure imgb0002
    Figure imgb0003
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005
    Figure imgb0006
    Ces réactions, dont la vitesse augmente avec la température, sont toutes endothermiques et nécessitent donc un apport de chaleur qui, jusqu'à présent, était obtenu par injection d'oxygène dans le second réacteur de conversion, de façon à réaliser une combustion partielle du gaz brut provenant du premier réacteur, pour libérer la chaleur nécessaire à la réalisation des réactions (1) à (5). These reactions, the speed increases with temperature, all are endothermic and so require heat input which, hitherto, was obtained by injection of oxygen into the second conversion reactor, so as to achieve a partial combustion of raw gas from the first reactor to release the heat required to achieve the reactions (1) to (5).
  • Ces réactions de combustion partielles sont du type: These partial combustion reactions are of the type:
    Figure imgb0007
    Figure imgb0008
    Figure imgb0009
    etc. etc.
  • On peut ainsi obtenir à l'intérieur du réacteur de conversion une température de 1200 à 1500°C qui permet, en favorisant les réactions de conversion, de disposer d'un gaz ne contenant pratiquement plus de méthane, d'hydrocarbures supérieurs ou de carbone imbrûlé. It is thus possible within the conversion reactor a temperature of 1200 to 1500 ° C which, by favoring the conversion reactions to have a gas substantially no longer containing methane, higher hydrocarbons or carbon unburned. En revanche, comme l'indiquent les réactions de combustion données ci- dessus, la combustion partielle du gaz produit des quantités significatives de C0 2 su détriment du CO. In contrast, as indicated by combustion reactions given above, the partial combustion of the gas produced significant quantities of C0 2 su expense of CO. En pratique, 35% environ du carbone provenant de la matière première peut se retrouver sous forme de C0 2 ce qui représente une perte en carbone potentielle d'un tiers environ. In practice, about 35% of carbon from the raw material can be found in the form of C0 2 which represents a potential carbon loss by about one third.
  • On peut aussi, dans un autre mode de conversion, faire passer les gaz sur un catalyseur dont la présence permet la réalisation des réactions de conversion à des températures plus modérées, de l'ordre de 950 à 1100°C, ce qui réduit la quantité d'oxygène à injecter dans le gaz et par conséquent la combustion partielle de ce dernier peut produire l'élévation de température nécessaire. One can also, in another mode of conversion, passing the gas over a catalyst whose presence allows the realization of conversion reactions at moderate temperatures, of the order of 950 to 1100 ° C, which reduces the amount oxygen to be injected into the gas and hence the partial combustion of the latter can produce necessary temperature elevation. On produit ainsi un gaz exempt de méthane et d'hydrocarbures supérieurs et contenant moins de C0 2 avec une consommation d'oxygène plus réduite. Thereby producing a methane-free gas and higher hydrocarbons and containing less than C0 2 with a reduced oxygen consumption. Cependant, ce procède catalytique nécessite la présence d'un dépoussiérage à haute température du gaz avant son entrée dans le réacteur de conversion pour protéger le cataly- seυr.· However, this catalyst proceeds requires the presence of a high-temperature gas dust removal before entering the conversion reactor to protect the catalytic seυr. ·
  • L'invention a pour objet un nouveau procédé plus simple à mettre en oeuvre et permettant de réaliser d'une part la réaction de gazéification à température modérée et d'autre part la réaction de conversion à température plus élevée sans combustion partielle du CO et par conséquent sans perte de carbone. The invention relates to a new simple method to implement and to achieve on the one hand the moderate temperature gasification reaction and secondly the higher temperature conversion reaction without partial combustion of CO and therefore no carbon loss. En outre, le procédé selon l'invention permet de régler plus facilement les proportions relatives des constituants du gaz produit. In addition, the method according to the invention allows to adjust more easily the relative proportions of components of the product gas.
  • Conformément à l'invention, une élévation à la température de conversion dans le second réacteur est obtenure par insufflation d'un courant de gaz préalablement porté à une température comprise entre 3000 et 5000°C par passage de ce dernier dans une torche à plasma placée au débouché d'un circuit d'insufflation du gaz dans le réacteur de conversion, le débit de gaz insufflé est réglé en fonction de la température et des proportions de monoxyde de carbone et d'hydrogène déjà existant dans le mélange issu du premier réacteur de gazéification. According to the invention, an increase in the conversion temperature in the second reactor is obtenure by blowing a stream of gas previously heated to a temperature between 3000 and 5000 ° C by passing the latter placed in a plasma torch at the outlet of a blowing circuit of the gas in the conversion reactor, the blown gas flow rate is adjusted depending on the temperature and proportions of carbon monoxide and hydrogen already existing in the mixture from the first reactor gasification.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, le gaz insufflé est de l'hydrogène. According to another characteristic of the invention, the blown gas is hydrogen.
  • Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le gaz insufflé est de l'azote. According to yet another feature of the invention, the gas blown in is nitrogen.
  • L'invention a également pour objet une installation dans laquelle le réacteur de conversion est équipé d'une part d'une torche à plasma placée au débouché d'une lance d'insufflation d'hydrogène porté par ladite torche à plasma à une température comprise entre 3000 et 5000°C et de moyens de réglage du débit-de l'hydrogène insufflé en tenant compte du débit et de la température des gaz issus du réacteur de gazéification de façon que la température moyenne du mélange gazeux dans le réacteur de conversion soit élevée à un niveau suffisant pour la conversion des espèces fatales. The invention also relates to an installation in which the shift reactor is equipped with a part of a plasma torch disposed at the outlet of a lance hydrogen insufflation carried by said plasma torch at a temperature between 3000 and 5000 ° C and hydrogen-flow adjustment means blown taking into account the flow rate and the temperature of the gases from the gasification reactor so that the average temperature of the gas mixture in the conversion reactor is raised to a level sufficient for the conversion of fatal species.
  • Mais l'invention sera mieux comprise par la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés. The invention will be better understood by the detailed description of an embodiment given by way of example with reference to the accompanying drawings.
  • La figure 1 est un schéma d'une installation perfectionnée selon l'invention. Figure 1 is a diagram of an improved installation of the invention.
  • La figure 2 est une vue de détail représentant schématiquement la lance d'insufflation de gaz dans le réacteur de conversion, munie d'une torche à plasma pour le chauffage du gaz. Figure 2 is a detail view showing schematically the lance blowing gas in the conversion reactor, provided with a plasma torch for heating the gas.
  • Sur la figure 1, on a représenté schématiquement une installation de production de gaz de synthèse comportant deux réacteurs 1 et 2 respectivement de gazéification et de conversion. Figure 1 schematically shows a synthesis gas production plant comprising two reactors 1 and 2 respectively gasification and conversion.
  • Le réacteur 1 fonctionne, de façon classique, en lit fluidisé ou en lit circulant. The reactor 1 operates conventionally, fluidized bed or circulating bed. Il est donc constitué d'une enceinte cylindrique verticale munie à sa base de moyens de fluidisation de la matière première hydrocarbonée introduite en 11, par circulation ascendante d'un gaz introduit en 12. Le gaz de fluidisation est de préférence un gaz utile à la réaction, par exemple de la vapeur d'eau. It therefore consists of a vertical cylindrical vessel provided at its base with fluidization means of the hydrocarbon feedstock introduced in 11, for upward flow of a gas introduced in 12. The fluidizing gas is preferably a gas useful for the reaction, for example water vapor. Un gaz comburant, de l'air ou de l'oxygène, est injecté en 13 pour réaliser la combustion partielle de la matière hydrocarbonée dans le lit fluidisé. An oxidizing gas, air or oxygen, is injected in 13 to achieve the partial combustion of the hydrocarbon material in the fluidized bed. Comme on l'a indiqué, les débits respectifs de matière première hydrocarbonée et d'oxygène sont réglés de telle sorte que la réaction de gazéification se produise à température modérée, les gaz produits sortant en 14, à la partie supérieure de réacteur 1, à une température de 700 à 800°C. As indicated, the respective flow rates of hydrocarbon feedstock and oxygen are regulated so that the gasification reaction occurs at moderate temperature, the products leaving gas 14 at the upper portion of reactor 1, to a temperature of 700 to 800 ° C.
  • De tels réacteurs en lit fluidisé sont bien connus et ne nécessitent pas une description détaillée. Such fluidized bed reactors are well known and do not require a detailed description.
  • Il en est de même du réracteur de conversion 2 qui est constitué d'une enceinte verticale garnie de réfractaires et à l'extrémité de laquelle sont introduits en 21, les gaz issus du réacteur de gazéification 1. It is the same conversion réracteur 2 which consists of a vertical chamber lined with refractory and the end of which are introduced at 21, the gases from the gasification reactor 1.
  • Comme on l'a indiqué, le réacteur de conversion est muni d'une lance 3 d'insufflation d'un gaz porté à très haute température. As indicated, the shift reactor is provided with a lance 3 for blowing a gas heated to a very high temperature. A cet effet, la lance 3 est reliée à un circuit 31 d'injection de gaz sous pression et est munie de moyen 4 de chauffage du gaz à très haute température avant son entrée dans le réacteur 2. For this purpose, the lance 3 is connected to an injection circuit 31 of pressurized gas and is provided with means 4 for heating the gas to a very high temperature before entering the reactor 2.
  • Comme on l'a représenté schématiquement sur la figure 2, le moyen 4 de chauffage du gaz est constitué avantageusement par une torche à plasma. As shown schematically in Figure 2, the means 4 for heating the gas is advantageously constituted by a plasma torch. Un tel dispositif, qui peut se trouver dans le commerce, n'a pas besoin d'être décrit en détail. Such a device, which can be found commercially, need not be described in detail. Il suffit d'indiquer qu'il peut comporter des électrodes 41, 42 décalées dans le sens de circulation du gaz en entre lesquelles se forme un arc électrique soufflé par le gaz et qui permet, au débouché de la lance 3 dans le réacteur 2, de réaliser une zone 43 à très haute température, de l'ordre de 3000 à 5000°C. Suffice it to say that it may include electrodes 41, 42 offset in the direction of circulation of the gas between which an electric arc blown by the gas and which, at the outlet of the lance 3 in the reactor 2, to achieve an area 43 at very high temperatures, of the order of 3000 to 5000 ° C.
  • L'entrée 21 des gaz issus du réacteur de gazéification 1 se fait sensiblement au même niveau que l'entrée des gaz à haute température de façon que la zone à température très élevée soit limitée autour de l'orifice d'injection 32 qui peut être réalisée en une matière susceptible de résister à de telles températures. The inlet 21 of the gas from the gasification reactor 1 is substantially the same level as the entry of gas at high temperature so that the high temperature zone is limited around which can be injection port 32 made of a material capable of withstanding such temperatures. On peut d'ailleurs utiliser des moyens connus pour réaliser un mélange des deux courants gazeux dès leur entrée dans le réacteur, par exemple en injectant le gaz à haute température dans l'axe d'un tourbillon formé par les gaz introduits par l'entrée 21. Les débits des deux courants gazeux sont réglés en proportions convenables de façon que la température à l'intérieur du réacteur 2 soit homogène et maintenue à un niveau moyen compris entre 1200 et 1500°C qui favorise les réactions de conversion (1) à (5) indiquées plus haut. One can also use known means to achieve a mixture of the two gaseous streams as they enter the reactor, for example by injecting the gas at high temperature in the axis of a vortex formed by the gas introduced through the inlet 21. the flows of the two gas streams are adjusted in suitable proportions so that the temperature inside the reactor 2 is homogeneous and maintained at an average level between 1200 and 1500 ° C, which promotes the conversion reactions (1) to (5) given above.
  • On obtient ainsi de façon très simple un gaz exempt de méthane, d'hydrocarbures supérieurs, et dont la teneur en dioxyde de carbone est inférieure à celle obtenue par exemple par un procédé catalytique de réformage à l'oxygène. There is thus obtained a very simple manner a methane free gas, higher hydrocarbons, and whose carbon dioxide content is less than that obtained for example by a catalytic process of reforming oxygen. De la sorte, seulement 10 à 20% du carbone provenant du matériau de départ se retrouve sous forme de CO 2 , le reste, soit 80 à 90% étant sous la forme CO. Thus, only 10 to 20% of the carbon from the starting material occurs as CO 2, the remaining 80 to 90% being in the CO form. Un autre avantage réside dans le fait que la consommation d'oxygène est moins élevée que dans les procédés connus. Another advantage lies in the fact that oxygen consumption is lower than in the known processes.
  • Bien entendu, le chauffage à haute température du gaz injecté entraine un surcroît de consommation d'énergie, en particulier d'énergie électrique pour l'alimentation de la torche à plasma 4. Of course, the high temperature heating of the injected gas causes an additional consumption of energy, particularly electrical energy for feeding the plasma torch 4.
  • Cependant, compte tenu des avantages apportés, l'association d'une torche à plasma au réacteur de conversion sera intéressante dans de nombreux cas, en particulier chaque fois que l'on dispose d'une source importante et bon marché d'énergie, par exemple d'origine hydroélectrique. However, given the benefits of the association of a plasma torch conversion reactor will be interesting in many cases, especially when one has an important and cheap source of energy, eg hydroelectric. En effet, le procédé permet d'économiser la biomasse pour la production du gaz de synthèse et cette économie peut être importante même dans les pays où l'on dispose de grande quantité de biomasse car on ne peut concevoir la réalisation d'installation de gazéification importante qu'en les associant à des cultures énergétiques rapidement renouvelables réalisées à cet effet. Indeed, the process saves the biomass for the production of synthesis gas and the economy can be significant even in countries where it has large amount of biomass for we can not conceive the realization of gasification plant important than combining them with rapidly renewable energy crops grown for this purpose. Pour être exploitées dans de bonnes conditions, celles-ci ne devraient pas être exploitées de l'installation de gazéification et c'est pourquoi, même dans un pays très favorisé du point de vue du renouvellement de la biomasse, il est utile de tirer le maximum d'énergie potentielle, dont de CO et de H2 de cette substance. To be used under the right conditions, they should not be exploited for the gasification plant and that's why, even in a country very encouraged from the perspective of the renewal of biomass, it is useful to make the maximum potential energy, including CO and H2 of this substance. La consommation, même importante, d'énergie électrique, peut donc être avantageuse, et c'est en particulier le cas lorsque des installations imporantes de production d'énergie hydroélectrique ou électronucléaire sont placées dans des régions relativement isolées qui peuvent également convenir à des cultures énergétiques. Consumption, even important, electrical energy can be advantageous, and this is especially the case when imporantes facilities hydroelectric power or nuclear power are located in relatively isolated areas may also be suitable for crops energy.
  • Le gaz injecté à haute température, après passage dans la torche à plasma, peut, être, simplement, du gaz du synthèse recyclé en proportions convenables. The gas injected at high temperature, after passing through the plasma torch, may be simply recycled synthesis gas in suitable proportions. Dans ce cas, le gaz sortant en 22 du réacteur de conversion 2 ne contient pratiquement que CO+H 2 +C0 2 +H 2 0 mais le rapport H 2 / CO doit être ajusté à la valeur adéquate avant la synthèse chimique réalisée dans une installation 5 prévue à cet effet. In this case, the gas leaving 22 of the conversion reactor 2 contains practically only CO + H 2 + C0 2 + H 2 0 but the H 2 / CO must be adjusted to the proper value before the chemical synthesis carried out in a installation 5 provided for this purpose. Pour la synthèse du méthanol, par exemple, ce rapport doit être voisin de 2 alors qu'il est généralement voisin de 1 à la sortie du réacteur de conversion 2. Pour cela, on peut convertir ultérieurement ce gaz par la réaction connue de conversion du CO: For the methanol synthesis, for example, this ratio should be around 2 while it is generally close to 1 at the output of the conversion reactor 2. For this, one can subsequently convert this gas by the known shift reaction CO:
    Figure imgb0010
  • Pour générer de l'hydrogène la réaction consomme donc une partie du CO et gènère en outre du C0 2 supplémentaire. To generate hydrogen the reaction consumes a portion of the CO and further generates additional C0 2.
  • Pour éviter cet inconvénient, dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le gaz insuflé est de l'hydrogène. To avoid this, in a particularly advantageous embodiment, the insuflé gas is hydrogen. Compte tenu du débit et de la température des gaz issus de la gazéification, et de la température que permet d'obtenir la torche à plasma 4, on peut on effet injecter par la lance 3 un débit contrôlé d'hydrogène, de façon à maitriser le rapport H 2 /CO dans le gaz produit. Given the flow rate and temperature of the gases from the gasification, and the temperature which provides the plasma torch 4, it can effect is injected by the lance 3 a hydrogen controlled rate so as to control the H 2 / CO in the product gas. On fait alors l'économie de l'étape de conversion du CO et il suffit d'éliminer le vapeur d'eau dans un simple dispositif de condensation 51. CO conversion is then made the step of economy and it is sufficient to remove the water vapor in a condensation device 51 simple.
  • Comme on peut difficilement disposer, en particulier dans un endroit isolé, d'une réserve d'hydrogène, il est particulièrement intéressant d'associer l'installation à un dispositif 6 d'électrolyse de l'eau. As it is difficult to provide, especially in a remote location, a supply of hydrogen, it is particularly advantageous to combine the installation with a device 6 for electrolysis of water. De la sorte, en effet, d'installation peut fonctionner uniquement avec une source de matière hydrocarbonée et une source d'énergie électrique car l'électrolyse de l'eau permet de générer en même temps, en quantité suffisante, l'oxygène injecté en 13 dans le réacteur 1 pour y apporter la quantité de chaleur nécessaire à la réaction de gazéification. In this way, in fact, installation can be operated only with a source of hydrocarbon material and a source of electrical energy for the electrolysis of water to generate at the same time, in sufficient quantities, the oxygen injected 13 in the reactor 1 in order to bring the amount of heat required for the gasification reaction. On pourra même produire une certaine quantité d'oxygène en excès, récupéré en 15. L'utilisation d'un dispositif d'électrolyse permettra donc d'éviter la production d'oxygène par distillation de l'air. It may even produce a certain amount of excess oxygen, recovered at 15. The use of an electrolysis device therefore will avoid the production of oxygen by air distillation.
  • En outre, un autre avantage de l'utilisation de l'électrolyse réside dans le fait qu'il existe des dispositifs d'électrolyse fournissant de l'hydrogène sous une pression qui peut aller jusqu'à 70 bars. In addition, a further advantage of the use of electrolysis is the fact that there are electrolysis devices supplying hydrogen under a pressure of up to 70 bar. L'hydrogène peut donc être conduit directement, par le circuit 31 dans la torche à plasma 4 sans compression préalable. Hydrogen can be led directly by the circuit 31 in the plasma torch 4 without prior compression.
  • D'autre part, la gazéification et la conversion dans les réacteurs 1 et 2 pourront être réalisées sous pression et par conséquent de façon plus économique grâce à la réduction qui en résulte des dimensions des équipements et à l'économie faite sur la compression des gaz avant la synthèse, celle-ci devant, dans tous les cas, être réalisée sous pression. Furthermore, gasification and conversion in reactors 1 and 2 may be carried out under pressure and therefore more economically by reducing the resulting size of equipment and economy made on the gas compression before the synthesis thereof before, in all cases, be carried out under pressure.
  • Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à titre d'exemple, d'autres variantes pouvant être imaginées en restant dans le cadre de la protection revendiquée. Of course, the invention is not limited to the embodiments which have just been described by way of example, other variations may be devised by remaining within the scope of the claimed protection.
  • C'est ainsi que le gaz à haute température injecté dans le réacteur de conversion pourrait être, d'une façon générale, tout gaz utile à la synthèse, par exemple de l'azote dans le cas de la production d'ammoniac. Thus, the high temperature gas injected into the conversion reactor could be, in general, any useful gas for the synthesis, for example nitrogen in the case of ammonia production.

Claims (5)

1. A process for the production of synthesis gas, wherein a hydrocarbon substance of vegetable origin, such as a biomass product, is first gasified in a first reactor (1) at a moderate temperature lower than the melting temperature of the ash, with the production, in addition to usable carbon monoxide and hydrogen, of "inevitable" species such as unconverted carbon, hydrocarbons and tars, whereafter the inevitable species are converted at high temperature in a second reactor (2) into hydrogen and carbon monoxide, characterized in that an increase to the conversion temperature in the second reactor (2) is obtained by blowing in a gas flow previously heated to a temperature of between 3000 and 5000°C by passing such gas through a plasma torch (4) disposed at the outlet of a circuit (3) via which gas is blown into the conversion reactor (2), the flow rate of the blown-in gas being controlled in dependence on the temperature and proportions of carbon monoxide and hydrogen already existing in the mixture leaving the first gasification reactor (1).
2. A process for the production of synthesis gas according to claim 1, characterized in that the gas blow in is hydrogen.
3. A process for the production of synthesis gas according to claim 1, characterized in that the gas blown in is nitrogen.
4. A process for the production of synthesis gas according to claim 1, characterized in that the gasification temperature in the first reactor (1) is between 700 and 800°C.
5. An installation for the production of synthesis gas, comprising a first reactor (1) for the gasification of a hydrocarbon substance of vegetable origin such as a biomass product, and a second reactor (2) for converting the inevitable species contained in the gas mixture leaving the first reactor (1), characterized in that the conversion reactor (2) has a plasma torch (4) disposed at the outlet of a nozzle (3) for blowing in hydrogen heated by the plasma torch to a temperature of between 3000 and 5000°C. and means for controlling the flow rate of the blown-in hydrogen in relation to the flow rate and temperature of the gases leaving the gasification reactor (1), so as to raise the mean temperature of the gas mixture in the conversion reactor (2) t6 a level adequate for the conversion of the invevitable species.
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