FR2555193A1 - Procede de production en continu d'un gaz riche en hydrogene par gazeification de matiere carbonee, notamment du charbon et installation pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

SELON L'INVENTION, DU CHARBON A L'ETAT PULVERULENT, DE L'OXYGENE ET DE LA VAPEUR D'EAU, AINSI QUE DES MATIERES DE FORMATION D'UN LAITIER EPURANT SONT INTRODUITS DANS UN RECIPIENT METALLURGIQUE CONTENANT UN BAIN METALLIQUE DE DISSOLUTION DU CARBONE, EN PARTICULIER UN BAIN DE FER, ET ON EFFECTUE CONJOINTEMENT UN APPORT D'ENERGIE THERMIQUE PROVENANT D'UNE SOURCE DE CHALEUR N'EXERCANT AUCUNE PERTURBATION SUR LES COMPOSANTS CHIMIQUES INTERVENANT DANS LA REACTION DE GAZEIFICATION, PAR EXEMPLE UN ARC ELECTRIQUE, UNE TORCHE A PLASMA, OU UN INDUCTEUR ELECTROMAGNETIQUE. L'INVENTION PERMET D'ACCROITRE LA TENEUR EN HYDROGENE DES GAZ PRODUITS EN AUTORISANT UNE AUGMENTATION DES QUANTITES INTRODUITES DE VAPEUR D'EAU ET DE CHARBON PAR RAPPORT AUX TECHNIQUES ANALOGUES CONNUES.

Description

PROCEDE DE PRODUCTION EN CONTINU D'UN GAZ RICHE EN HYDRCCa2E PAR
GAZEIFICATION DE MATIERE CARBONE2, NOTAMMENT DU CHARBON
ET INSTALLATION POUR SA MISE EN OEUVRE
La présente invention concerne la production en continu d'un gaz riche en hydrogène à partir de la gazéification de matière carbonée solide, notamment du charbon.Plus précisément, l'invention a trait aux techniques de gazéification selon lesquelles du charbon solide pulvérisé est injecté en meme temps que de l'oxygène, de ~~~~~~~~~~ l'eau et des matières de formation de laitier d'épuration, dans un réacteur contenant un bain métallique capable de dissoudre du carbone, notamment un bain de fer en fusion, lequel joue un rôle assimilable à un catalyseur pour donner lieu à la formation d'un gaz contenant principalement de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène.

L'invention vise plus spécialement des moyens permettant l'accroissement de la teneur en hydrogène d'un tel gaz Elle vise, par ailleurs, divers aménagements à ces techniques de gazéification et à leurs installations de mise en oeuvre, tendant à augmenter leur productivité.

Il n'est pas superflu de rappeler qu'un gaz ayant une telle composition qualitative, mais relativement pauvre en hydrogène, est obtenu couramment comme sous-produit de l'affinage pneumatique de la fonte dans un convertisseur d'aciérie. Dans ce cas, une installation, assez comparable dans son principe à un réacteur de gazéification est utilisée, dans laquelle de l'oxygène et des matières affinantes de formation d'un laitier sont portés au contact d'un bain de fonte. Une fois affiné, le métal est séparé du laitier, tandis que le gaz d'affinage, constitué principalement de monoxyde de carbone provenant de l'oxydation du carbone du bain par l'oxygène, est brûlé à la torchère.

Dans la gazéification du charbon selon la technique rappelée cidessus, le laitier} destiné à épurer le bain en éléments (en particulier le soufre) apportés par le charbon7est est également séparé du bain de fer en fusion, mais ce dernier demeure en place, tandis que le gaz est cette fois recueilli en tant que combustible ou en tant qu'agent chimique réducteur pour une utilisation ultérieure.

A partir du charbon, de l'oxygène et de la vapeur d'eau injectée, on recueille dans le convertisseur un mélange gazeux produit selon la réaction globale suivante
2 C + O2 + H,O ti CO + H2 + Co2
Afin de mieux faire apparaitre les phénomènes élémentaires et les chaleurs mises en jeu, cette réaction peut se décomposer en
(1) H,O # Ha + 1/2 O, H = + 246 kJ/nole < a + S9 keal/ le)
(2) C + 1/2 O2 # C O H r - 112 kJ/mole {- - 27 kcalhmole)
(3) C + Oa ;;~~ COa LH = - 393 kJ/mole (= - 91 kcallsole)
La combinaison des réactions (1) et (2) permet de retrouver la réaction bien connue de formation du gaz à l'eau
(4) C + HO-- CO + Ha ! H r + 134 kJ/mole (= + 31 kcal/nole)
En raison du caractère très endothermique de la dissociation de la vapeur d'eau (réaction 1) - dont l'effet, comme on le voit sur la réaction de gazéification (4), est loin d'être compensé par la combustion de carbone à partir de l'oxygène ainsi libéré (réaction 2) - les possibilités d'injection d'eau pour la production d'un gaz riche en hydrogène sont relativement limitées, et les techniques courantes de gazéification du charbon sur métal liquide ne permettent guère de dépasser une teneur de 20 - 30 t environ en volume d'hydrogène dans les gaz récupérés.

On pourrait penser pallier l'effet refroidissant d'une injection accrue d'eau par une augmentation corrélative du soufflage d'oxygène. Une telle mesure cependant, non seulement n'est guère aisée à maitriser en raison du fait que les différents équilibres réactionnels ne s'établissent pas de la même façon selon les niveaux de température atteints dans le réacteur, mais, de plus la combustion recherchée du carbone conduit alors à une production d'oxydes de carbone (CO, CO2) qui abaissent la teneur en hydrogène du gaz récupéré pour la ramener aux alentours des valeurs prémentionnées.

Il demeure qu'une telle façon d'opérer permet d'accroître la quantité de gaz produite donc également celle du charbon à gazéifier, encore que des limites apparaissent également à ce niveau du fait cette fois des cinétiques différentes entre les diverses réactions chimiques mises en jeu.

Certains artifices ont toutefois été envisagés pour tenter de surmonter les limitations de la teneur en hydrogène des gaz produits. Ainsi
Sumitomo Metal Industries Ltd. a proposé, dans ses brevets FR.A 2.445.364 et 2.495.178, de faire converger les jets d'oxygène et de vapeur d'eau sur la surface du bain métallique pour y créer et maintenir un "point chaud" à haute température non susceptible de nuire à la tenue thermique du réfractaire du récipient. Il serait possible dans ce cas de porter à plus de 30 t la teneur en hydrogène du gaz produit.Cependant, les moyens mis en oeuvre nécessitent des réglages très précis, de sorte que les teneurs en H2 supérieures à 30 t indiquées dans les exemples de ce brevet ne s'appliquent vraisemblablement qu'à des cas d'espèces et ne sauraient être considérées comme un résultat constant et reproductible à partir de caractéristiques réellement bien définies et d'application large.

Au contraire, les moyens faisant l'objet de la présente invention présentent ces caractéristiques définies et peuvent être mis en oeuvre avec souplesse et simplicité.

En d'autres termes, la présente invention a pour but principal d'accroitre la teneur en hydrogène d'un gaz obtenu par injection de matière carbonée pulvérisée, d'oxygène et d'eau, ainsi que des agents de formation de laitier d'épuration, dans un récipient métallurgique contenant un bain métallique de dissolution du carbone, en particulier un bain de fer en fusion, ce but étant atteint en augmentant la quantité d'eau injectée tout en compensant la déperdition thermique résultante par apport d'énergie calorifique provenant d'une source extérieure n'exerçant aucune perturbation sur les composants chimiques intervenant dans les réactions de production gazeuse.

Dans la pratique, l'apport d'énergie thermique extérieure est assuré par tout moyen physique connu arc électrique, torche à plasma, induction électromagnétique, intervenant à un degré suffisant pour maintenir la température du bain, tout en étant chimiquement neutre à l'égard du milieu réactionnel producteur des gaz.

L'invention a également pour but de permettre un fonctionnement en continu du procédé précité en assurant une évacuation permanente du laitier au fur et à mesure de sa formation et de son enrichissement en impuretés. A cet égard, il doit être souligné qu'un simple convertisseur d'aciérie est en principe adapté pour permettre une marche "en continu" du procédé selon l'invention, puisque le bain de fer ne jouant qu'un rôle de catalyseur en tant que milieu de dissolution du carbone, le laitier qui s'enrichit en impuretés apportées par le charbon à dissoudre, notamment en soufre, peut être évacué seul quand il dépasse un certain volume, par débordement au-dessus d'un seuil par exemple.

Toutefois, l'expérience montre qu'un laitier d'affinage que l'on veut évacuer par débordement doit présenter une consistance relativement mousseuse et contient de ce fait une quantité non négligeable de microparticules de fer liquide en suspension qu'il entraine avec lui. On comprend donc que l'évacuation en continu d'un tel laitier provoque une perte lente mais régulière de la masse initiale du bain de fer.

L'invention vise à éliminer cet inconvénient grâce à un recyclage de ces microparticules de fer.

A cet effet, l'invention a aussi pour objet une installation de mise en oeuvre du procédé, installation du type de celle utilisable pour l'affinage continu de la fonte en acier selon un procédé connu (voir par exemple les brevets français nO 1407082, 1427201 et 1418924), c'est-à-dire comportant un réacteur d'affinage à l'oxygène soufflé par le haut au moyen d'une lance, et un décanteur adjacent, séparé du réacteur par un seuil de débordement de l'émulsion métal-laitier formé dans le réacteur, et dans lequel s'opère par décantation naturelle la séparation entre le métal et le laitier, celui-ci étant ensuite évacué seul hors du décanteur, installation caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour recycler dans le réacteur le métal décanté dans le fond du décanteur.

Un tel recyclage peut s'opérer, selon le principe bien connu des vases communicants, grâce à un chenal reliant le décanteur au réacteur.

Avantageusement, la circulation du métal dans le chenal est assistée électromagnétiquement ou pneumatiquement, ou par tout autre moyen équivalent.

Par exemple, l'assistance électromagnétique peut être réalisée par un dispositif à induction à champ magnétique glissant, agissant à la manière d'un moteur linéaire. Une assistance pneumatique peut également être mise en oeuvre isolément ou en combinaison avec le moyen précipé par un soufflage gazeux au travers d'un élément réfractaire aéroperméable (du type de celui décrit par exemple dans la demande de brevet européen nO 0021861) logé dans le fond du réacteur, de préférence au voisinage de l'orifice de sortie du chenal.

Dans une installation à deux étages de ce type (réacteur - décanteur) les moyens d'apport d'énergie thermique extérieure au système réactionnel peuvent être placés indifféremment dans le réacteur ou dans le décanteur, l'important étant que l'énergie thermique apportée soit transmise au bain métallique qui sert également de réservoir calorifique.

Ainsi, dans le cas de la mise en oeuvre d'un arc électrique entre l'électrode et le bain, l'électrode peut être placée dans le décanteur.

Toutefois, dans ce cas, la couche de métal décanté dans le fond de cette enceinte pouvant être très mince, il est prévu, dans le cadre de l'invention, de ménager dans ce fond une cuvette assurant un pied de bain avec lequel peut s'établir l'arc.

Enfin, le problème de l'équilibrage thermique de la réaction de production d'un gaz riche en hydrogène par gazéification du charbon à la vapeur d'eau (réaction 4) étant satisfait, il subsiste celui de la productivité, lié à l'apport d'une quantité maximale de charbon pulvérulent injectée dans un volume donné de fer en fusion.

L'invention a pour autre but de permettre une telle opération, en assurant, par un dimensionnement approprié du réacteur et par un aménagement approprié des lances d'injection d'oxygène, la création d'un "volume utile" maximal du bain.

A cet effet, selon l'invention, le bain est placé dans un réacteur de forme allongée au-dessus duquel est disposée une pluralité de lances à oxygène selon une répartition telle que l'oxygène soufflé intéresse pratiquement la totalité de la surface du bain.

On obtient ainsi pour un bain donné le "volume utile" maximal, qui correspond à la quantité injectable de charbon maximale en fonction de la quantité d'eau, d'où l'accroissement correspondant de la productivité de l'installation.

On va maintenant exposer l'invention plus en détails, en se référant, à titre d'illustration non limitative, à la description qui suit donnée en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles
- la figure 1 illustre très schématiquement, pour rappel, un procédé récent de gazéification du charbon sur fer liquide
- la figure 2 illustre très schématiquement le principe sur lequel repose le procédé selon l'invention ;
- la figure 3 montre une installation pour la mise en oeuvre de l'invention selon un processus continu avec évacuation du laitier et recyclage du bain métallique
- et les figures 4 et 5 montrent schématiquement une variante de réalisation de l'invention pour une productivité élevee.

Sur les figures, les mêmes éléments sont désignés par des références identiques.

Sur la figure 1 on a représenté un convertisseur habituel 1 pour l'affinage de la fonte en acier par soufflage d'oxygène gazeux par le haut.

Dans ce convertisseur, une lance verticale refroidie 3 souffle vers la surface du bain métallique 2 un courant d'oxygène à forte pression, chargé d'agents d'affinage solides pulvérulents, tels que de la chaux, du carbonate de sodium, etc ... et qui forment sur le bain un laitier désulfurant fluide 4. Au cours du soufflage, l'oxygène se porte, selon des mécanismes régis par les lois physico - chimiques connues , sur le carbone de la fonte pour former des oxydes de carbone gazeux CO, CO2 qui se dégagent et pour former des oxydes d'autres éléments présents, Si, P ... qui sont captés et stabilisés dans le laitier basique 4. Les oxydes gazeux qui s'échappent par l'ouverture supérieure 6 sont collectés par une hotte de captage 7 puis envoyés, après dépoussiérage, à une torchère en toiture non représentée pour être brûlée à l'atmosphère.

Une fois affiné , l'acier liquide 2,et le laitier 4,sont coulés séparément hors du convertisseur. Ces opérations de vidange s'effectuent par basculement du convertisseur autour de ses deux tourillons de support 5 et 5'.

Dans le principe, un réacteur de gazéification du charbon par le fer liquide ne se distingue de ce type de convertisseur que par le fait que le bain métallique, constituant un simple catalyseur, n'est plus évacué du réacteur. Par ailleurs, si de l'eau sous forme de vapeur est ajoutée avec l'oxygène et le charbon, le gaz produit contient alors de l'ordre de 20 % à 30 % d'hydrogène, ce qui permet une valorisation ultérieure au lieu de le brûler à la torchère.

On a déjà indiqué que des tentatives avaient été menées pour accroi- tre encore cette teneur. En particulier, le brevet prémentionné de Sumitomo propose une technique, mise en oeuvre dans un réacteur tel que celui représenté sur la figure 1, consistant à faire converger les différents flux insufflés par lances au centre de la surface du bain 2 de manière à y former une dépression. Celle-ci constitue alors un "point chaud" confiné dans le bain, donc peu agressif thermiquement pour le revêtement réfractaire du réacteur 1, et au niveau duquel les réactions recherchées sont favorisées.

Les gaz obtenus présenteraient une teneur en hydrogène supérieure à 30 %.

Toutefois, les contraintes imposées pour le pilotage de ce procédé sont complexes, doivent être modifiées selon les cas, et de toute façon difficiles à bien contrôler, notamment du fait que les conditions d'établissement et de maintien du "point chaud" sont peu aisées à maitriser dans un milieu réactionnel fortement perturbé tel qu'un convertisseur d'aciérie.

Au contraire, comme on peut le voir sur la figure 2, le procédé selon l'invention fait appel à des moyens de mise en oeuvre simples, faciles à maitriser et d'une grande souplesse d'adaptation. De plus, la teneur du gaz en hydrogène peut être portée à des valeurs plus élevées encore, ce qui permet d'élargir le champ de valorisation des gaz recueillis jusqu'à la chimie de synthèse pour l'obtention d'hydrocarbures, ou d'autres produits de base pour la synthèse organique par exemple.

Sur cette figure 2, on a représenté en 21 le réacteur comprenant une cuve 22 surmontée d'un couvercle 23. La cuve présente un orifice 24 pour l'évacuation du laitier et le couvercle 23 est muni de deux ouvertures pour le passage d'une électrode 25 et d'une lance d'injection 26. Un capot 27 coiffant ces ouvertures est prévu pour collecter les gaz produits dans le réacteur et les évacuer par la conduite 28.

Comme on le voit, l'électrode 25 est reliée à une borne d'une alimentation électrique alternative 29, l'autre borne étant mise au contact du bain 2 par un plot métallique 20 inséré dans le fond de la cuve. De cette façon, un arc électrique s'établit entre l'électrode et le bain de fer 2, assurant l'apport calorifique extérieur, conformément à l'invention.

La lance 26 est ici du type à "multiflux" pour l'injection conjointe de l'oxygène, des matières de formation du laitier, de la vapeur d'eau et du charbon en poudre. Le transport pneumatique du charbon est assuré par un gaz de transport quelconque, hormis l'oxygène pour des raisons de sécurité, éventuellement par la vapeur d'eau elle-même.

De même, les matières de formation du laitier,(CaO ...) sont avantageusement et de façon connue, véhiculées par le courant d'oxygène.

Comme on l'a déjà dit, l'apport thermique de l'arc créé par l'électrode 25 permet de relever très sensiblement les limites des teneurs d'hydrogène dans les gaz produits, en compensant l'effet refroidissant dû aux quantités accrues de vapeur d'eau injectée, sans conduire à une combustion supplémentaire du charbon en CO et CO2 qui affaiblirait la teneur en 2.

La figure 3 illustre une variante de l'invention permettant un fonctionnement "en continu" de l'installation.

On y retrouve le réacteur 21 pourvu de l'électrode 25 et de la lance 26. Dans ce cas, le réacteur est jumelé avec un décanteur adjacent 31 par un seuil 32 par lequel déborde en continu le laitier 4 formé dans le réacteur. Le laitier s'accumule ainsi dans le décanteur d'où il est ensuite évacué de façon connue, en continu, ou séquentiellement par l'ouverture 34.

Les gaz produits sont extraits par les orifices du couvercle commun 33 et collectés par un capot d'évacuation 37 relié à la conduite de récupération 38.

On sait que ce type d'installation fonctionne convenablement en continu à condition que le laitier formé soit suffisamment moussant pour déborder aisément au-dessus du seuil 32 (voir les brevets français prémentionnés concernant l'affinage en continu de la fonte en acier). Dès lors, ce laitier entraîne avec lui des micro-particules de métal en suspension, de sorte qu'une fois au repos dans le décanteur 31, ces micro-particules se séparent par gravité du laitier pour former dans le fond un lit de métal en fusion 2'.

Il est alors judicieux, conformément à l'invention, de récupérer ce métal en le recyclant dans le réacteur 21 à l'aide d'un chenal de communication 39 ménagé à la partie inférieure de la cloison formant le seuil 32.

Par ailleurs, cet écoulement du métal vers le réacteur peut être assisté par des moyens physiques extérieurs, tels que, par exemple un dispositif électrique du type inducteur statique à champ glissant 36, placé autour du chenal 39, ou encore un élément réfractaire perméable 36' (éventuellement tel que déjà décrit par le demandeur dans le Brevet Européen publié sous le nO 0021861) logé dans le fond du réacteur au voisinage de la sortie du chenal 39 et par lequel est injecté un gaz de brassage dans le bain métallique.

Dans cette réalisation de la présente invention, l'électrode peut être aussi bien placée dans le réacteur 21 (variante représentée) que dans le décanteur 31. Toutefois, dans ce cas, la couche de métal peut être très mince, au point de rendre aléatoire la création de l'arc. Dans ces conditions, il est prévu, selon l'invention, de créer dans le fond du décanteur une cuvette (non représentée ici) à la verticale de l'électrode, de manière à y conserver un pied de bain" permanent où pourra se rassembler une épaisseur suffisante de métal.

Enfin les figures 4 et 5 illustrent une autre variante de l'invention. Il convient en effet de rappeler que, mis à part les contraintes thermiques, on peut faire intervenir la notion de "volume utile" du bain de fer en fusion. Sans que l'on puisse encore l'expliquer cotplte ent on peut déduire de l'expérience que le débit de charbon que l'on peut injecter dans le bain pour être soumis à la gazéification par la vapeur d'eau à haute température est liée à ce "volume utile" par une relation empirique de la forme
Oc
Qc = K
Qc= débit massique du charbon
vu= volume utile du bain
K = facteur de proportionalité dépendant des conditions de mise
en oeuvre telles que la granulométrie ou la qualité du charbon,
etc ...

En d'autres termes, pour un volume de métal en fusion donné, plus son "volume utile" augmente (c'est-à-dire en fait la surface du bain apportécau contact de l'oxygène) plus on peut accroître la quantité de charbon entrant en réaction.

A cet effet, l'invention prévoit de construire un réacteur linéaire allongé, au-dessus duquel sont réparties linéairement côte à côte une pluralité de lances d'injection, de manière à assurer la plus grande surface horizontale du bain qui sera intéressée en quasi-totalité par l'étalement des jets d'oxygène. C'est cette variante qu'illustrent, dans son principe, les figures 4 et 5, la première étant une élévation en coupe du réacteur et la seconde une vue de dessus.

Selon cette variante, le réacteur 41 contient un bain de fer en fusion 2, dont le volume est le même que précédemment. Ce réacteur est construit de manière que, compte tenu de la profondeur minimale "H" admis sible pour le bain 2, et du rayon R du cône d'étalement 42 de chaque jet d'oxygène issus des lances 26, 26', 26",sa sa largeur 1 soit de l'ordre de 2R et la longueur i? soit de l'ordre de 2nR, n étant le nombre de lances disposées côte à côte de manière que les bases des cônes 42 soient sensiblement tangentes entre elles.Comme on le voit sur la figure 5, la surface du bain intéressée par le soufflage d'oxygène est très peu différente de la surface totale du bain, et elle est environ trois fois supérieure à celle mise en jeu dans le réacteur représenté à la figure 2, pour le même volume de métal en fusion. On peut donc injecter une quantité de charbon pratiquement trois fois supérieure, ce qui accroit d'autant la productivité pour le bain considéré. Bien entendu cette variante de construction de l'installation n'a pas d'incidence sur l'une des caractéristiques fondamentales de l'invention, à savoir l'apport d'énergie thermique, réalisé notamment par un arc électrique pour compenser l'endothermicité de la réaction de gazéification.

On va maintenant illustrer l'invention au moyen d'un exemple faisant apparaitre le progrès qu'elle représente par rapport à l'état actuel de la technique.

Exemple
Dans un réacteur du type convertisseur, on introduit une charge de 50 t de fer en fusion à 1500 OC environ. Par une lance refroidie multiflux à buses multiples, on injecte du charbon pulvérisé à raison d'un débit de 10 t/h, véhiculé par de l'azote, ainsi que de l'oxygène, et de la vapeur d'eau, sous un débit réglable. Une électrode plongeante en graphite est alimentée par un générateur réglable, en vue de la production d'un arc stable. Des marges de contrôle de la température sont prévues, et le générateur alimentant l'électrode est asservi à ces moyens de contrôle, de manière que la température soit constamment maintenue à une valeur comprise dans l'intervalle 1500-1600 OC.

Dans un premier temps, l'électrode n'est pas sollicitée, et la température est maintenue à la valeur ci-dessus par réglage du débit d'oxygène à 6300 m3/h. Le débit de vapeur d'eau injectée est de 1800 m3/h, qui est la quantité maximale permise par le bilan thermique en l'absence d'apport calorifique. Dans ces conditions, on recueille un gaz ayant, en pourcentages volumiques, la composition indiquée au tableau I ci-après
TABLEAU I
Composants H2 CO CO, H2O
30 65 2 1
le reste étant de l'azote et diverses impuretés.

Le débit du gaz recueilli est de 23000 m3/h.

Dans une seconde partie de l'expérience, on accroit par paliers successifs le débit de la vapeur d'eau en adaptant simultanément celui de l'oxygène insufflé et on ajuste, en fonction des températures enregis trées à chaque palier dans le convertisseur, le régime du générateur alimentant I'électrode, c'est-à-dire la dépense d'énergie électrique nécessaire pour ramener - ou maintenir - la température dans l'intervalle précité, eu égard aux besoins dus à l'endothermicité de la réaction (4). On enregistre simultanément le débit et la composition du gaz produit. Les résultats sont réunis au tableau II ci-après
TABLEAU Il
Composition volumique Puissance extérieure
des gaz (%) d'apport
Essai Débit H2O H2 CO CO2 H2O Q
1 5000 m3/h 36 59 2 1 13 MW
2 10000 m3/h 45 50 2 2 35 MW
3 15000 m3/h 54 41 2 2 64 MW

Claims (13)

REVNDICATIONS

1) Procédé de production d'un gaz riche en hydrogène par gazéification de matière carbonée, notamment du charbon, procédé du type dans lequel dans un récipient (21) contenant un bain métallique (2) de dissolution ducarbone, en particulier un bain de fer en fusion, sont injectés du charbon pulvérisé, de l'oxygène et de l'eau ainsi que des matières de formation d'un laitier d'épuration (4) et on recueille le gaz résultant, caractérisé en ce que dans le but d'accroître la teneur de ce gaz en hydrogène, on augmente la quantité d'eau injectée tout en compensant les besoins thermiques résultants par un apport d'énergie thermique provenant d'une source extérieure n'exerçant aucune perturbation sur les composants chimiques intervenant dans la réaction.

2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source extérieure d'énergie thermique est de nature électrique et choisie parmi les moyens suivants : un arc électrique, une torche à plasma ou un dispositif à induction électromagnétique.

3) Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que un laitier (4) se formant au cours de la réaction et entraînant en suspension des micro-particules de fer, on évacue ce laitier du réacteur (21) de manière continue vers une zone de repos (31), on laisse lesdites micro-particules se rassembler par décantation (21) et on les recycle dans le bain de fer en fusion (2) contenu dans le réacteur.

4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite décantation est effectuée dans une enceinte (31) adjacente au réacteur, ledit recyclage s'effectuant par circulation directe du fer récupéré au fond de cette enceinte vers le réacteur (21).

5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on met en oeuvre des moyens d'assistance à la recirculation du fer récupéré choisis parmi les moyens suivants : un dispositif électrique du type inducteur statique à champ glissant (36) ou un élément réfractaire perméable (36') pour l'insufflation d'un gaz de brassage dans le bain métallique.

6) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans le but d'en accroître la productivité, on utilise un réacteur de forme allongée conjointement avec une pluralité de lances de soufflage d'oxygène (26,26'...) à jets étalés de manière à intéresser la plus grande portion possible de la surface du bain (2) contenu dans le réacteur en permettant l'injection de la plus grande proportion possible de charbon.

7) Installation de mise en oeuvre, du type comprenant un réacteur (21) contenant une charge de fer en fusion (2) et des moyens pour le soufflage d'oxygène, l'introduction d'eau et l'injection de charbon en poudre véhiculé par un gaz porteur, ainsi que des matières de formation d'un laitier (4), caractérisée en ce que en vue du maintien de la température du bain dans un intervalle de 1500-16000C environ, -sont prévus des moyens pour un apport d'énergie thermique provenant d'une source extérieure t29) n'exerçant aucune perturbation sur les composants intervenant dans la réaction de gazéification du charbon.

8) Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens d'apport d'énergie thermique sont choisis parmi : un arc électrique créé entre une électrode (25) et le bain métallique, une torche à plasma ou un dispositif à induction électro-magnétique.

9) Installation selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que, au réacteur (21) est associé un décanteur (31) dans lequel est transféré le laitier formé dans le réacteur par débordement d'un seuil (32), les micro-particules de fer entraînées par ce laitier se réunissant par décantation dans le fond de ce décanteur, lequel est relié au réacteur par un chenal de recyclage (39).

10) Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que, à ce chenal (39), sont associés des moyens physiques assistant la circulation du fer recyclé vers le réacteur.

11) Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que lesdits moyens physiques sont choisis entre un dispositif électrique du type inducteur statique à champ glissant (36) installé autour du chenal (39) ou un élément réfractaire perméable (36') logé dans le fond du réacteur au voisinage de la sortie du chenal.

12) Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisée en ce que le réacteur a une forme linéaire allongée et en ce qu'il est pourvu d'une pluralité de lances à oxygène (26,26'...) à jets étalés, réparties de manière à ce que l'ensemble de ces jets intéresse la majeure partie de la surface du bain contenu dans ce réacteur.

13) Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que,

N étant le nombre de lances à oxygène et R étant le rayon de la base du cône d'étalement du jet de chaque lance, la largeur du réacteur est sensiblement égale à 2R et la longueur du réacteur est sensiblement égale à 2NR, les N lances étant réparties linéairement côte à côte, de manière que les zones d'étalement soient sensiblement tangentes entre elles sur la surface du bain.