Etude d'un procédé d'hydroliquéfaction du charbon pour la production simultanée de gaz et de carburant . . . . . Studies of a Coal Hydrogenation Process to Produce CO-Currently Gas and Gasoline

• Main Authors: Franckowiak S., Chiche P., Meyer M., Bellus F., Charcosset H.
• Format: Article
• Language: English
• Published: EDP Sciences 2006-11-01
• Series: Oil & Gas Science and Technology
• Online Access: http://dx.doi.org/10.2516/ogst:1983014
• ISSN: 1294-4475; 1953-8189

Un des principaux moyens de réintroduire le charbon dans le marché énergétique français est de le transformer en produits utiles comme le gaz de réseau ou les carburants. Les procédés d'oxyvapogazéification permettent d'obtenir un gaz de synthèse qui peut être ensuite converti en gaz riche ou en produits liquides. L'hydrogénation en phase liquide (ou hydroliquéfaction) se présente pour le long terme comme une seconde voie qui offre des avantages spécifiques - taux de conversion du charbon et rendement élevés, - production directe de gaz de substitution (GNS) et de carburant, - possibilité d'utilisation d'hydrogène provenant de l'électricité nucléaire. Un programme d'étude a été lancé avec la participation du Gaz de France (GDF), du Centre d'études et de recherches des Charbonnages de France (Cerchar), de l'institut Français du Pétrole (lFP) et du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) dans le cadre du Groupe d'Étude de la Conversion du Charbon par Hydrogénation (GECH). Un banc d'essai d'hydroliquéfaction situé au Cerchar, d'un débit de 10 kg/h de mélange charbon-solvant, permet d'obtenir des hydrogénats dans des conditions variées et en présence de divers catalyseurs. L'étude de la valorisation de ces hydrogénats est effectuée dans les laboratoires de l'lFP. Les essais et les études effectués permettent d'envisager la production à volonté du GNS, de carburants ou des deux ensemble. Un modèle d'optimisation a été réalisé au GDF pour étudier et comparer les différentes filières en prenant en compte l'utilisation d'hydrogène d'électrolyse ou d'hydrogène produit sur place à partir du résidu de liquéfaction. <br> One of the main ways to bring coal in the future french energy market is to transform it into valuable products. The oxygen steam gasification processes give a synthesis gas which can be converted into SNG or gasoline in a catalytic stage. The liquid phase hydrogenation process is a long term alternative route which offert specific advantages: - high efficiency and carbon-conversion rate, - direct production of SNG and liquid fuels, - the hydrogen needs can be met by means of electrolysis using off-peak nuclear electricity. A program study has been prepared and is managed by an Association of Gaz de France (GDF), Centre d Études et de Recherches des Charbonnages de France (Cerchar), Institut Français du Pétrole (lFP) and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) called Groupe d Étude de la Conversion du Charbon par Hydrogénation (GECH). A 10 kg/hour coal-solvent slurry bench-scale test facility is operated by Cerchar, which produces liquid hydrogenates in various operating conditions; catalysts suitable for this step have been tested and compared. The treatment of the coal-liquids is studied at lFP. Tests and stud ies show that it should be possible to produce either SNG or gasol ine, or both together. A mathematical model has been developped by GDF to optimize and compare different figures, taking into account the use of hydrogen produced either by electrolysis or by gasification of the liquefaction residue.