FR2494681A1

FR2494681A1 - Methanator using finned heat pipes to control temp. rise - when mfg. substitute natural gas from carbon mon:oxide and hydrogen

Info

Publication number: FR2494681A1
Application number: FR8024820A
Authority: FR
Inventors: Robert A Mccallister
Original assignee: Foster Wheeler Energy Corp
Current assignee: Foster Wheeler Energy Corp
Priority date: 1980-11-21
Filing date: 1980-11-21
Publication date: 1982-05-28

Abstract

Process and appts. are claimed for producing SNG by the catalytic methanation of synthesis gas (H2+CO) obtained by the gasification of carbonaceous feedstockes in the presence of steam and oxygen. The process is effected in appts. comprising at least two chambers, with heat pipes extending between the chambers, the heat pipes in the first (reaction) chamber having fins comprising Ni catalyst. The reaction heat is absorbed by the fins and is transferred to a heat transfer medium (I) flowing through the pipes from the second chamber. The process is suitable for large-scale applications and solves the problems associated with temp. control in the reactor and the removal of the heat of the reaction.

Description

La présente invention concerne les réacteurs catalytiquesutilisés dans la conversion de quantités importantes d'hydrogène et de monoxide de carbone gazeux en méthane. The present invention relates to catalytic reactors used in the conversion of large quantities of hydrogen and carbon monoxide gas to methane.

Pour ce faire on utilise un appareil de méthanation. Les appareils de méthanation classiques associés aux procédés de production de gaz de synthèse sont des appareils relativement petits destinés à convertir en méthane de petites quantités de monoxyde de carbone contenues dans le gaz de synthèse produit. Du fait que seules de petites quantités de monoxyde de carbone sont mises en réaction, ces appareils de méthanton se règlent sensiblement automatiquement, en ce qui concerne la température, même si la réaction de méthanation est hautement exothermique. Le gaz de synthèse produit associé à ces procédés aurait ordinairement une valeur calorifique d'environ 76 Calories (300 BTU/SCF).Lorsqu'il s'agit-de traiter de grandes quantités de CO par méthanation, on pourrait s'attendre à ce que le produit final ait une valeur calorifique d'environ 227-250 Calories (900-1000 BTU/SCF) indiquant un degré élevé de méthanation. To do this we use a methanation device. The conventional methanation apparatuses associated with the production processes of synthesis gas are relatively small apparatuses intended to convert into methane small quantities of carbon monoxide contained in the synthesis gas produced. Since only small amounts of carbon monoxide are reacted, these methanton apparatuses regulate themselves substantially automatically, as regards the temperature, even if the methanation reaction is highly exothermic. The synthesis gas produced associated with these processes would ordinarily have a calorific value of approximately 76 Calories (300 BTU / SCF) .When it comes to treating large quantities of CO by methanation, one would expect that the final product has a calorific value of approximately 227-250 Calories (900-1000 BTU / SCF) indicating a high degree of methanation.

En raison des préoccupations actuelles concernant la possibilité d'obtention d'energie, on s'intéresse de plus en plus aux procédés permettant de produire du gaz naturel succédané, dont le constituant principal est du méthane ; un tel gaz naturel succédané aurait une valeur calorifique d'environ 227-250 Calories (900-1000 BTU/SCF). On envisage des procédés de méthanation selon lesquels des quantités relativement importantes d'hydrogène et de monoxyde de carbone seraient mises en réaction. Les préoccupations principales dans la conception d'un appareil de méthanation utilisable dans de tels procédés résident dans le contrôle de la température à l'intérieur de la chambre de réaction de l'appareil de méthanation et l'élimination de la chaleur du catalyseur utilise pour favoriser la réaction. Because of current concerns about the possibility of obtaining energy, there is an increasing interest in processes for producing substitute natural gas, the main component of which is methane; such a substitute natural gas would have a calorific value of approximately 227-250 Calories (900-1000 BTU / SCF). Methanation processes are contemplated whereby relatively large amounts of hydrogen and carbon monoxide are reacted. The main concerns in the design of a methanation apparatus usable in such processes lie in controlling the temperature inside the reaction chamber of the methanation apparatus and removing heat from the catalyst used for promote reaction.

On a suggéré plusieurs méthodes différentes permettant de contrôler la température et d'éliminer la chaleur du catalyseur, dont certaines font appel à la recirculation du produit gazeux formé tandis que d'autres font appel à des catalyseurs en pastilles utilisés dans des tubes de transfert de chaleur entourés par un fluide de transfert de chaleur, et d'autres encore font appel à des tuyaux destiné à véhiculer les calories et qui sont revêtus d'un catalyseur. Several different methods have been suggested for controlling the temperature and removing heat from the catalyst, some of which use recirculation of the gaseous product formed while others use pellet catalysts used in heat transfer tubes. heat surrounded by a heat transfer fluid, and still others use pipes intended to convey calories and which are coated with a catalyst.

Le présente invention a pour objet un procédé et un appareil pour la mise en réaction de quantités importantes d'hydrogène et de monoxyde de carbone en présence d'un catalyseur pour obtenir du méthane dans des conditions de température contrôlée. L'appareil conforme à l'invention comprend au moins deux chambres, des tuyaux assurant le transport de calories entre les chambres et des ailettes comprenant un matériau catalyseur fixées sur des tronçons desdits tuyaux disposés à l'intérieur d'une des chambres. The subject of the present invention is a process and an apparatus for reacting large quantities of hydrogen and carbon monoxide in the presence of a catalyst to obtain methane under temperature-controlled conditions. The apparatus according to the invention comprises at least two chambers, pipes ensuring the transport of calories between the chambers and fins comprising a catalyst material fixed on sections of said pipes arranged inside one of the chambers.

Le procédé conforme à l'invention, quant à lui, consiste à introduire un courant gazeux, contenant des quantités importantes d'hydrogène et de monoxyde de carbone, dans une chambre de réaction dans laquelle sont disposées plusieurs ailettes comprenant un matériau catalyseur. Les ailettes sont fixées sur des tu-aux,assurant le transport de calories,qui communiquent avec une seconde chambre, laquelle est traversée par un fluide de transfert de chaleur. La chaleur dégagée dans la chambre de réaction est absorbée par les ailettes et véhiculée par les tuyaux de transport de calories au milieu de transfert de chaleur traversant la-seconde chambre.The process according to the invention, for its part, consists in introducing a gas stream, containing significant quantities of hydrogen and carbon monoxide, into a reaction chamber in which are arranged several fins comprising a catalyst material. The fins are fixed on tu-aux, ensuring the transport of calories, which communicate with a second chamber, which is traversed by a heat transfer fluid. The heat given off in the reaction chamber is absorbed by the fins and transported by the heat transport pipes to the heat transfer medium passing through the second chamber.

Conformément à un mode de réalisation doirné uniquement à titre illustratif des caractéristiques et des avantages de l'appareil conforme à la présente invention, l'appareil de méthanation conforme à la présente invention comprend des première et seconde chambres, des tuyaux assurant le transport de calories entre l'intérieur de la première chambre et la seconde chambre et des ailettes comprenant un matériau catalyseur disposees à l'intérieur de la première chambre et fixées sur lesdits tuyaux de transport de calories.Selon un mode de réalisation, donné uniquement à titre illustratif des caractéristiques et des avantages du procédé conforme à la présente inve-ntion, ce procédé permet de produire du méthane à partir d'un courant gazeux ayant des teneurs importantes en hydrogène et monoxyde de carbone gazeux. On introduit le courant gazeux dans une première chambre dans laquelle sont disposées plusieurs ailettes comprenant un matériau catlyseur. Ces ailettes sont fixées sur des tuyaux assurant le transport de calories entre l'intérieur de la première chambre et la seconde chambre, laquelle est traversée par un fluide de transfert de chaleur. En présence du catalyseur, l'hydrogène, le monoxyde de carbone et/ou le dioxyde de carbone entrent en réaction et dégagent de la chaleur.La chaleur dégagée par la réaction est absorbée par les ailettes et véhiculée par les tuyaux assurant le transport de calories vers le fluide de transfert de chaleur traversant la seconde chambre. In accordance with an embodiment shown only as an illustration of the characteristics and advantages of the apparatus according to the present invention, the methanation apparatus according to the present invention comprises first and second chambers, pipes ensuring the transport of calories between the interior of the first chamber and the second chamber and fins comprising a catalyst material arranged inside the first chamber and fixed on said heat transport pipes. According to one embodiment, given solely by way of illustration of characteristics and advantages of the process according to the present invention, this process makes it possible to produce methane from a gas stream having significant contents of hydrogen and carbon monoxide gas. The gas stream is introduced into a first chamber in which are arranged several fins comprising a catlyser material. These fins are fixed on pipes ensuring the transport of calories between the interior of the first chamber and the second chamber, which is traversed by a heat transfer fluid. In the presence of the catalyst, hydrogen, carbon monoxide and / or carbon dioxide enter into reaction and give off heat. The heat released by the reaction is absorbed by the fins and transported by the pipes ensuring the transport of calories. to the heat transfer fluid passing through the second chamber.

Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels
- le. figure 1 est un diagramme de fonctionnement schématique d'un procédé typique de fabrication d'un gaz naturel succédané, utilisant la méthode conforme à la présente invention
- la figure 2 est une disposition schématique d'un premier mode de réalisation d'un appareil de méthanation conforme à la présente invention et
- la figure 3 est une disposition schématique d'un autre mode de réalisation d'un appareil de méthanation conforme à la présente invention.An embodiment of the present invention is described below by way of example, with reference to the accompanying drawings in which
- the. Figure 1 is a schematic operating diagram of a typical process for manufacturing a natural gas substitute, using the method according to the present invention
FIG. 2 is a schematic arrangement of a first embodiment of a methanation apparatus in accordance with the present invention, and
- Figure 3 is a schematic arrangement of another embodiment of a methanation apparatus according to the present invention.

En se référant à la figure 1, on y voit un diagramme de fonctionnement schématique d'un procédé de fabrication d'un gaz naturel succédané à partir d'une alimentation en charbon, procédé qui englobe la méthode conforme
à la présente invention. Le procédé 10 comprend une zone de gazéifieation 12, une zone de purification 14 et une zone de méthanation 16. On conçoit aisément que, bien que l'on parle de charbon dans ce mode de réalisation, d'autres matières premières, telles que les hydrocarbures liquides, peuvent être utilisées pour obtenir le gaz naturel succédané. On introduit le charbon par une ligne 18 dans la zone de gazéification 12 pour le faire réagir de manière classique avec de la vapeur d'eau et/ou de ltoxygène qui sont introduits par leslignes 20 et 21 depuis les sources 22,23 respectivement.Referring to Figure 1, there is shown a schematic operating diagram of a process for manufacturing a substitute natural gas from a coal supply, a process which includes the compliant method
to the present invention. The method 10 comprises a gasification zone 12, a purification zone 14 and a methanation zone 16. It is easily understood that, although we speak of coal in this embodiment, other raw materials, such as liquid hydrocarbons, can be used to obtain substitute natural gas. The carbon is introduced via a line 18 into the gasification zone 12 to react it in a conventional manner with steam and / or oxygen which are introduced by the lines 20 and 21 from the sources 22, 23 respectively.

Un courant de produit gazeux comprenant de l'hydrogène, du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, du méthane, de la vapeur d'eau et des impuretés est évacué par la ligne 24 pour être introduit dans la zone de purification 14. Dans cette zone de purification 14, de la vapeur d'eau est
condensée et certaines aes-impuretés, telles que des composés de soufre, sont éliminées. Après quoi un courant de produit contenant environ 950j en poids d'hydrogène et de monoxyde de carbone est transporté par la ligne 26 vers la zone de méthanation 16. Dans cette zone de méthanation 16, l'hydrogène et le monoxyde de carbone contenus dans le courant de produit sont mis en réaction en présence d'un catalyseur, tel que le nickel, pour donner du méthane. On fiait remarquer que, lorsque les ailettes sont en un matériau catalyseur, elles doivent être réalisées en un matériau qui se prête à etre mis sous forme d'ailettes. De même, lorsque le catalyseur est pulvérisé sur les ailettes, il doit etre choisi parmi le matériau qui se prêtent à cette pratique.A stream of gaseous product comprising hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, methane, water vapor and impurities is evacuated via line 24 to be introduced into the purification zone 14. In this purification zone 14, water vapor is
condensate and certain aes-impurities, such as sulfur compounds, are removed. After which a stream of product containing about 950% by weight of hydrogen and carbon monoxide is transported by line 26 to the methanation zone 16. In this methanation zone 16, the hydrogen and the carbon monoxide contained in the product streams are reacted in the presence of a catalyst, such as nickel, to give methane. It should be noted that, when the fins are made of a catalyst material, they must be made of a material which lends itself to being put in the form of fins. Similarly, when the catalyst is sprayed onto the fins, it must be chosen from the material which is suitable for this practice.

La figure 2 est une disposition schématique de l'appareil associé à la zone de méthanation 16. L'appareil de méthanation désigné globalement par le numéro de référence 30, comprend une première chambre 32 propre à recevoir le courant de produit gazeux provenant de la ligne 26. Une seconde chambre 33 est disposée à proximité de la chambre de réaction 32 et est propre à être traversée par un fluide de transfert de chaleur Ce Ce fluide de transfert de chaleur pourrait etre constitué par n'importe quel fluide adéquat, mais il est constitué de préférence d'un gaz contenant de l'eau ou de l'oxygène, lequel, après avoir absorbé de la chaleur lors de sa traversée ce la chambre 33, pourrait etre introduit dans la zone de gazéification 12 par la ligne 20 ou 21. Dans le mode de réalisation de la figure 2, un gaz contenant de l'oxygène est utilisé comme fluide de transfert de chaleur. Une pluralité de tuyaux assurent le transport de calories entre l'intérieur de la chambre 32 et la chambre 33. Aux endroits oh ils traversent les parois des chambres 32 et 33, on prévoit des joints étanches auz gaz pour éviter des fuites, tant vers l'intérieur que vers l'extérieur des chambres 32,33. Figure 2 is a schematic arrangement of the device associated with the methanation zone 16. The methanation apparatus generally designated by the reference number 30, comprises a first chamber 32 suitable for receiving the stream of gaseous product from the line 26. A second chamber 33 is arranged near the reaction chamber 32 and is suitable for being traversed by a heat transfer fluid. This heat transfer fluid could be constituted by any suitable fluid, but it is preferably consisting of a gas containing water or oxygen, which, after having absorbed heat during its passage through this chamber 33, could be introduced into the gasification zone 12 by line 20 or 21 In the embodiment of Figure 2, an oxygen-containing gas is used as the heat transfer fluid. A plurality of pipes ensure the transport of calories between the interior of the chamber 32 and the chamber 33. In the places where they pass through the walls of the chambers 32 and 33, gas-tight seals are provided to prevent leaks, both towards the inside and out of the rooms 32.33.

Des ailettes 35 sont fixées sur les tuyaux 34 à l'intérieur de la chamtre 32. Ces ailettes 35 sont en un matériau catalyseur, tel que @e nickel, qui sert à favoriser la rèacti de l'hydrog-ène avec l'oxyde de carbone. Les ailettes 35 jouent en outre le rôle de surface étendue de transfert de chaleur à l'intérieur de la chambre 32, assurant le transfert de chaleur depuis l'intérieur de la chambre 32 au tuyau; 34. La chaleur dégagée lors Ce la réaction de méthanation dans la chambre 32 est absorbée par les ailettes 35 et amenée par les tuyaux 34 au fluide de transfert de chaleur traversant la chambre 33.Fins 35 are fixed on the pipes 34 inside the chamber 32. These fins 35 are made of a catalyst material, such as nickel, which is used to promote the reaction of hydrogen with the oxide of carbon. The fins 35 also play the role of an extended heat transfer surface inside the chamber 32, ensuring the transfer of heat from the interior of the chamber 32 to the pipe; 34. The heat released during this methanation reaction in the chamber 32 is absorbed by the fins 35 and brought by the pipes 34 to the heat transfer fluid passing through the chamber 33.

Une pluralité d'éléments de détection de la température 36 sont @isp@@és dans la chambre 32 et sont reliés par l'intermédiaire d'un circuit élect@ique 37 à un appareil de mesure de température 38. On peut mettre en ceuvre diverses techniques de conception et de fonctionnement pour régler la température à l'intérieur de la chambre 32, par exemple on peut jouer sur le nombre de tuyaux assurant le transport de calories ou d'ailettes disposés à l'intérieur de la chambre 32, ou on peut faire varier les vitesses d'écoulement des fluides circulant dans les lignes 21, 26. A plurality of temperature sensing elements 36 are @ isp @@ es in the chamber 32 and are connected via an electrical circuit 37 to a temperature measuring device 38. It can be implemented various design and operating techniques for regulating the temperature inside the chamber 32, for example one can play on the number of pipes ensuring the transport of calories or fins arranged inside the chamber 32, or the flow velocities of the fluids circulating in the lines 21, 26 can be varied.

Sur la figure 3, on voit une variante de réalisation de l'appareil de méthanation 30. Dans ce mode de réalisation, on utilise une pluralité de chambres secondaires 33a et 33b. De l'au provenant d'une source 22, telle qu'une chaudière, traverse la chambre 33a et, après avoir été transformée en vapeur par chauffage, est envoyée par la ligne 20 dans la zone de gazéification 12. De manière analogue, un gaz contenant de l'oxygène provenant d'une source 23, telle qu'une installation de production d'oxygène, traverse la chambre secondaire 33b et, après avoir été chauffé, est amené par la ligne 21 à la zone de gazéification 12.Dans ce mode de réalisation, des ailettes supplémentaires 39 sont fixées sur des tronçons des tuyaux 34 à l'intérieur de la chambre seeondaire 33a. il n'est pas nécessaire que ces ailettes supplémentaires soient en un matériau catalyseur, parce qu'elles ne servent que de surfaces étendues de transfert de chaleur, à la différence des ailettes disposées dans la chambre de réaction primaire 32 qui servent à la fois de surface étendue de transfert de chaleur et de catalyseurs. Les ailettes supplémentaires 39 peuvent entre éventuellement fixées, elles aussi, sur les tuyaux 34 à 11 intérieur de la chambre 33b. In FIG. 3, an alternative embodiment of the methanation apparatus 30 is seen. In this embodiment, a plurality of secondary chambers 33a and 33b are used. Water from a source 22, such as a boiler, passes through the chamber 33a and, after being transformed into steam by heating, is sent by the line 20 to the gasification zone 12. Similarly, a gas containing oxygen from a source 23, such as an oxygen production installation, passes through the secondary chamber 33b and, after being heated, is brought by line 21 to the gasification zone 12. In this embodiment, additional fins 39 are fixed on sections of the pipes 34 inside the seeondolar chamber 33a. these additional fins need not be made of a catalyst material, because they only serve as large heat transfer surfaces, unlike the fins arranged in the primary reaction chamber 32 which serve both large area of heat transfer and catalysts. The additional fins 39 can between optionally also be fixed on the pipes 34 to 11 inside the chamber 33b.

En revenant à la figure 2, le courant gazeux arrivant par la ligne 26 est préchauffé dans un appareil d'échange de chaleur 40. Le produit de méthanation évacué de la chambre 32 est amené par la ligne 41 à l'appareil d'échange de chaleur 40. Dans cet appareil, le produit gazeux relativement chaud vient en contact d'échange de chaleur indirecte avec le courant de gaz circulant dans la ligne 26, ce qui sert à préchauffer ce dernier courant avant son introduction dans la chambre 32. En variante, l'appareil d'échange de chaleur 40 pourrait être alimenté en calories depuis une source externe, si la quantité de chaleur extraite du courant de produit par les tuyaux à ailettes 34 est assez importante pour rendre impossible le préchauffage du courant d'arrivée. Returning to FIG. 2, the gas stream arriving via line 26 is preheated in a heat exchange apparatus 40. The methanation product evacuated from chamber 32 is brought by line 41 to the heat exchange apparatus. heat 40. In this device, the relatively hot gaseous product comes into indirect heat exchange contact with the gas stream flowing in line 26, which serves to preheat the latter stream before it is introduced into chamber 32. As a variant , the heat exchange apparatus 40 could be supplied with calories from an external source, if the quantity of heat extracted from the product stream by the finned pipes 34 is large enough to make it impossible to preheat the incoming stream.

En revenant à la figure 1, un courant de gaz naturel succédané produit contenant du méthane, de la vapeur d'eau et une faible quantité d'impuretés est évacué de la zone de méthanation 16 par la ligne 41 et est introduit dans un désurchauffeur 42 afin de réduire le produit à son point de rosée. Après quoi, le courant de produit traverse le condenseur 43. Jors de son passage dans le condenseur 43, une portion de la vapeur d'eau comprise dans le courant de produit est éliminée par condensation ; 1 courant de produit traverse ensuite le séparateur 44 dans lequel le condensat est séparé du courant de produit. Le courant de produit est ensuite introduit dans un déshydrateur dans lequel ae l'eau en est encore éliminé. Le produit gazeux séché est. évacué du déshydrateur 46 par la ligne 48. Returning to FIG. 1, a stream of substitute natural gas produced containing methane, water vapor and a small amount of impurities is evacuated from the methanation zone 16 by line 41 and is introduced into a desuperheater 42 to reduce the product to its dew point. After which, the product stream passes through the condenser 43. As it passes through the condenser 43, a portion of the water vapor included in the product stream is removed by condensation; 1 product stream then passes through the separator 44 in which the condensate is separated from the product stream. The product stream is then introduced into a dehydrator from which water is further removed. The dried gaseous product is. evacuated from dehydrator 46 by line 48.

En ce qui concerne le procédé conforme à l'invention, un exemple de procédure utilisant la méthode serait comme suit : on introduit du charbon par la ligne 18 dans la zone de gazéification 12. On introduit de la vapeur d'eau à une température d'environ 3990C dans la zone 12 par la ligne 20. On introduit dans la zone 12 par la ligne 21 un gaz contenant de l'oxygène préchauffé à une température d'environ 149 C ou plus pour maximiser le rendement de la gazéification. Dans la zone 12 le charbon, la vapeur d'eau et l'oxygène réagissent de manière classique pour donner un courant de gaz Qe synthèse se composant d'hydrogène, de monoxyde de carbone, de dioxyde de carbone, de méthane et d'impuretés.Ce courant de produit passe par la ligne 24 dans la zone de purification 14. Certaines impuretés, telles que des composés de soufre, sont éliminées du-eourant de gaz de synthèse dans la zone 14. Le courant de gaz de synthèse purifié est ensuite introduit dans la chambre 32. Dans cette chambre 32 l'hydrogène et le monoxyde de carbone réagissent en présence du catalyseur de nickel dont les ailettes sont réalisées. On conçoit aisément que ces ailettes 35 peuvent être entièrement en nickel, ou un autre catalyseur, ou pourraient Btre constituées
par des organes de transfert de chaleur revêtus d'un catalyseur.La température a l'intérieur de la chambre 32 se situera vraisemblablement entre 371 C et 538 C, et la pression à l'intérieur de la chambre 32 se situera vraisemblablement entre 14,061 kg/cm2 et 105,46 kg/cm2.With regard to the process according to the invention, an example of a procedure using the method would be as follows: coal is introduced via line 18 into the gasification zone 12. Steam is introduced at a temperature d about 3990C in zone 12 through line 20. A gas containing oxygen preheated to a temperature of about 149 C or more is introduced into zone 12 through line 21 to maximize the gasification efficiency. In zone 12 coal, water vapor and oxygen react in a conventional manner to give a stream of synthesis gas consisting of hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, methane and impurities This stream of product passes through line 24 in the purification zone 14. Certain impurities, such as sulfur compounds, are removed from the synthesis gas stream in zone 14. The stream of purified synthesis gas is then introduced into chamber 32. In this chamber 32, hydrogen and carbon monoxide react in the presence of the nickel catalyst, the fins of which are produced. It is easily understood that these fins 35 can be entirely made of nickel, or another catalyst, or could be constituted
by heat transfer members coated with a catalyst. The temperature inside chamber 32 will probably be between 371 C and 538 C, and the pressure inside chamber 32 will probably be between 14,061 kg / cm2 and 105.46 kg / cm2.

Un fluide de travail typique pour le tuyau assurant le transport de calories pourrait être le mercure, ce qui est envisagé pour la mise en oeuvre de la présente invention. On peut utiliser d'autres substances, par exemple l'eau et le potassium, en fonction de la température de travail envisagée à l'intérieur de la chambre 32. La pression du fluide de transfert de chaleur traversant la chambre 32 dépendra du fluide particulier utilisé. A typical working fluid for the pipe providing transport of calories could be mercury, which is contemplated for the practice of the present invention. Other substances can be used, for example water and potassium, depending on the working temperature envisaged inside the chamber 32. The pressure of the heat transfer fluid passing through the chamber 32 will depend on the particular fluid. used.

En jouant sur le. nombre d'ailettes, de tuyaux 34 ou des deux et/ou en faisant varier la température ou le débit du gaz de synthèse ou du fluide de trans- fert de chaleur traversant la chambre 32, on peut régler la température de travail à l'intérieur de la chambre 32. By playing on the. number of fins, pipes 34 or both and / or by varying the temperature or the flow rate of the synthesis gas or of the heat transfer fluid passing through the chamber 32, the working temperature can be adjusted interior of room 32.

Le courant produit de gaz naturel succédané évacué de la chambre 32 par la ligne 41 sera vraisemblablement à une température comprise entre 204 et 5380C. Lorsque la température du courant de produit dans la ligne 41 se situe entre 316 et 5380C, il devrait posséder suffisamment de calories pour préchauffer le courant d'arrivée dans l'appareil d'échange de chaleur 40. Si la température du courant de produit circulant dans la ligne 41 se situe entre 204 et 3160C, il faut introduire des calories supplémentaires, provenant d'une source externe, dans l'appareil d'échange d chaleur 40 afin de pouvoir préchauffer suffisamment le courant passant dans la ligne 26 avan-t son introduction dans la chambre 32.Le produit de gaz naturel succédané évacué de l'appareil d'échange de chaleur 40 sera vraisemblablement à une température d'environ 2040C. Le courant de produit passe ensuite dans un désurchauffeur 42 ; la température du courant de produit est réduite a environ 121 C. Le courant de produit désurchauffé traverse le condenseur 43 dans lequel sa température est réduite à environ 430C. Le condensat est élimine ensuite du courant de produit dans le. séparateur 44 et de 'humidité supplémentaire est éliminée dans le déshydrateur 46. Le produit gazeux séché est évacué par la ligne 48. The product natural gas stream evacuated from the chamber 32 by the line 41 will probably be at a temperature between 204 and 5380C. When the temperature of the product stream in line 41 is between 316 and 5380C, it should have enough calories to preheat the incoming stream in the heat exchange apparatus 40. If the temperature of the flowing product stream in line 41 is located between 204 and 3160C, it is necessary to introduce additional calories, coming from an external source, in the heat exchange apparatus 40 in order to be able to preheat sufficiently the current passing through line 26 before its introduction into chamber 32. The substitute natural gas product discharged from the heat exchange apparatus 40 will probably be at a temperature of around 2040C. The product stream then passes through a desuperheater 42; the temperature of the product stream is reduced to approximately 121 C. The stream of desuperheated product passes through the condenser 43 in which its temperature is reduced to approximately 430C. The condensate is then removed from the product stream in the. separator 44 and additional moisture is eliminated in the dehydrator 46. The dried gaseous product is discharged through line 48.

On envisage une latitude en ce qui concerne des modifications changements et substitutions pouvant gtre apportés à la description ci- dessus, et dans certains cas certaines caracbéristiques de l'invention seront utilisées sans utilisation correspondante d'autres caractéristiques. A latitude is envisaged with regard to modifications, changes and substitutions which may be made to the description above, and in certain cases certain characteristics of the invention will be used without corresponding use of other characteristics.

Par conséquent, il convient d'interpréter les revendications annexées dans leur sens le plus large et de manière conforme au cadre et à l'esprit de l'invention. Therefore, the appended claims should be interpreted in their widest sense and in accordance with the scope and spirit of the invention.

Claims

1. Method for manufacturing substitute natural gas, characterized in that it comprises the stages which consist

a) reacting a carbonaceous raw material with water vapor and oxygen to obtain a gaseous product comprising hydrogen and carbon monoxide

b) introducing the gaseous product into a first chamber (32)

c) having a plurality of heat transfer fins (35) comprising a catalyst material in the first chamber (32)

d) fixing the fins (35) on pipes (34) ensuring the transfer of calories between the first chamber and the second chamber (33)

e) passing the gaseous product over said fins (35), hydrogen and mono ': - of carbon reacting in the presence of said catalyst material to give substitute natural gas and heat, this heat being absorbed by the ises fins and pipes (34) ensuring the caloric transport

f) passing the second chamber i33) through a heat transfer fluid which absorbs heat from said pipes :: ', and

g) evacuating the substitute natural gas from the first chamber (32).

2. Method according to claim?, Characterized in that the step which consists in placing a plurality of heat transfer fins (35)

in the first chamber (34) comprises the provision of fins (35) comprising a nickel catalyst in said chamber.

3. Method according to claim 2, characterized e that it further comprises the step of preheating the stream of gaseous product before passing through the first chamber (32) by this stream of gaseous product.

4. Method according to claim 3, characterized in that it

further includes @@ é @@ pe dehydration of the natural gas substitute after @ 'step of evacuation of said gas from the first chamber (32).

5. Process for the production of natural gas substitute from hydrogen and carbon monoxide, characterized in that it comprises the stages which consist

a) introducing a stream containing hydrogen and carbon monoxide gas into a first chamber (32)

b) providing a plurality of heat transfer fins (35) in the first chamber (32), said fins (35) comprising a catalyst material;

c) fixing the fins (35) on a plurality of pipes (34) ensuring the transport of calories between the first chamber and a second chamber;

d) passing the current over the fins (35), the hydrogen entering into reaction with carbon monoxide in the presence of the catalyst to give said substitute natural gas and heat, this heat being absorbed by the fins (35) and said pipes (34);

e) passing a heat transfer fluid into the second chamber (33), this heat absorbing fluid from said pipes (34) ensuring the transport of calories; and

f) evacuating the substitute natural gas from the first chamber (32).

6. Methanation apparatus, characterized in that it comprises a first chamber (32) capable of receiving a stream of gas containing hydrogen and carbon monoxide, means making it possible to introduce this stream of gas into the first chamber (32), a second chamber (33) located near the first chamber (32) and suitable for receiving a heat exchange fluid, means making it possible to introduce the heat exchange fluid into the second chamber (33), a plurality of pipes (34) ensuring the transport of calories between the first chamber (32) and the second chamber (33), a plurality of fins (35) comprising a catalyst material fixed on said pipes (34) inside the first chamber (32), means making it possible to evacuate the substitute natural gas from the first chamber (32) and means making it possible to evacuate the heat transfer fluid from the second chamber (33).

7. Methanation apparatus according to claim 6, characterized in that the catalyst material comprises nickel.

8. Methanation apparatus according to claim 7, characterized in that it further comprises a third chamber located near the first chamber (32) and a plurality of additional pipes ensuring the transport of calories between the first chamber (32) and the third bedroom.

9. Methanation apparatus according to claim 8, characterized in that it comprises additional fins (39) comprising a catalyst material, fixed on the additional pipes inside the first chamber (32).

10. Methanation apparatus according to claim 7, characterized in that it further comprises additional fins (39) fixed on the pipes, ensuring the transport of calories, inside the second chamber (33).