Способ отбора тепла газового потока из скважины подземной газификации Советский патент 1993 года по МПК E21B43/295 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подземной газификации угля.

Цель изобретения - повышение общей эффективности процесса газификации и его экологической чистоты, за счет обеспечения возможности утилизации продуктов процесса охлаждения.

На чертеже представлены обсадная труба 1, эксплуатационная колонна 2, межтрубный зазор 3, трубопроводы для подачи смеси угольной пыли с углекислым газом 4, термопары 5, угольный пласт 6, канал подземного газогенератора 7.

Способ осуществляется следующим образом: с поверхности земли бурят скважину до угольного пласта 6. Скважину обсаживают обсадной трубой 1 и цементируют за- трубное пространство. После установки обсадной трубы 1 в нее вводят эксплуатационную колонну 2. Затем в межтрубный зазор 3 вводят трубопроводы для подачи теплопр инимающего агента в виде смеси тонкодисперсного углерода с углекислым газом 4, причем таким образом, чтобы смесь

подавалась непосредственно в верхнюю часть скважины.

После этого осуществляют известным способом процесс газифицирования запасов угля. Образовавшийся в процессе гази- фицирования газ отводят по эксплуатационной колонне 2. Одновременно через трубопроводы 4 в межтрубный зазор 3 подают смесь тонкодисперсного углерода (угольной пыли) с углекислым газом, при соприкосновении данной смеси с горячими стенками эксплуатационной колонны 2 начинается химическая реакция между угольной пылью и углекислым газом, в результате которой образуется оксид углерода СО.

С + С02 2СО-4195 ккал.

Процесс восстановления двуокиси углерода (СОа) зависит от температуры и времени соприкосновения С02 с угольной пылью. При температурах до 900°С процесс идет таким образом, что равновесие СОа + С 2СО устанавливается через 30-60 мин контакта, при температуре 1000°С на установление равновесия требуется 1-2 мин, выше

ел

с

со

о ел о

О

1000°С - секунды. При температуре выше 1100°С содержание СО в газе через 10-20 с контакта углекислого газа с угольной пылью составляет около 100%.

Таким образом, в химической реакции между углекислым газом и угольной пылью, в процессе продвижения данной смеси вниз эксплуатационной колонны, происходит смещение равновесия в сторону образования оксида углерода СО, и в нижней части скважины, где температура газа, поступающего по каналу газогенератора 7 превышает 1000°С, происходит почти полное восстановление диоксида углерода СОа до его оксида СО.

Данная химическая реакция является эндотермической и идет с большим поглощением теплоты, вследствие чего происходит одновременное охлаждение скважины подземной газификации.

Температура в нижней части скважины замеряется при помощи.термопар 5.

В результате данного процесса происходит также использование углекислого га

5

0

за, который содержится в большом количестве в газе-продукте, газификации, и следо- вательно уменьшается загрязнение окружающей среды.

Формула изобретения

Способ отбора тепла газового потока из скважины подземной газификации, включающий отвод газового потока по эксплуатационной колонне, размещенной внутри обсадной трубы с зазором, изолированным от атмосферы, и подачу в этот зазор теплопри- нимающего агента, отличающийся тем, что, с целью повышения общей эффективности процесса газификации и его экологической чистоты за счет обеспечения возможности утилизации продуктов .процесса охлаждения, в качестве теплопринимаю- щего агента используют смесь тонкодисперсного углерода с углекислым газом, которую подают в верхнюю часть межтрубного зазора, после чего пропускают вдоль всей эксплуатационной колонны.

Цель изобретения заключается в повыше-. нии эффективности процесса газификации угля и его экологической чистоты за счет обеспечения возможности утилизации продуктов процесса охлаждения. Способ включает отвод газового потока по эксплуатационной колонне, размещенной внутри обсадной трубы с зазором, изолированным от атмосферы, подачу в этот зазор теплопринимающего агента в виде смеси угольной пыли с углекислым газом, причем смесь подается непосредственно в верхнюю часть скважины, после чего пропускается вдоль всей эксплуатационной колонны, 1 ил.

§

ч1

и

1

I

1