JPH0243796B2 - - Google Patents

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JPH0243796B2
JPH0243796B2 JP57037876A JP3787682A JPH0243796B2 JP H0243796 B2 JPH0243796 B2 JP H0243796B2 JP 57037876 A JP57037876 A JP 57037876A JP 3787682 A JP3787682 A JP 3787682A JP H0243796 B2 JPH0243796 B2 JP H0243796B2
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JP
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coal
fraction
gas
hydrogen
liquefaction
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JP57037876A
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JPS57198794A (en
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Shii Tao Jon
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INTAANASHONARU KOORU RIFUAININGU CO
Original Assignee
INTAANASHONARU KOORU RIFUAININGU CO
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Publication date
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Publication of JPH0243796B2 publication Critical patent/JPH0243796B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/06—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation
    • C10G1/065—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation in the presence of a solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/322—Coal-oil suspensions

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、固形石炭粒子の炭化水素液体中での
スラリーを製造する方法に関する。さらに詳しく
は、本発明は、硫黄分の多い石炭を処理して硫黄
分の十分に少い石炭/油スラリーを得る方法に関
する。本方法においては、炭化水素キヤリヤ液体
は石炭に由来の油である。 近年のいわゆる“エネルギー不足”により、石
油に由来する従来からの液体燃料およびガス燃料
に代るものを見つけ出す懸命の努力にさらに拍車
がかけられている。その手段のいくつかは、豊富
に入手し得る石炭を固形燃料として利用するか、
あるいは液体燃料および/もしくはガス燃料生成
物に変換して利用するというものである。その入
手し得る石炭の大部分はあいにく高硫黄分(約3
重量%以上もの硫黄分)の石炭であり、環境公害
の問題を生じさせる。それゆえ、未処理石炭か
ら、あるいはこの石炭から得られる液体燃料か
ら、あるいは硫黄含有固体燃料や液体燃料の燃焼
により生ずるガスから硫黄を除去するために要す
る比較的高い費用が最終的に得られるエネルギー
のコストの大部分を占めている。 近頃の石炭処理プラントにおいては、採掘炭
(ROM)が粉砕され、そしてクリーニング用に
粒子寸法により数種の範囲に分離される。分離さ
れた石炭は、少くとも、粗石炭画分と中位画分と
微細石炭画分とでなる。各画分は、その画分に応
じて最善と思われる方式で別々にクリーニングさ
れる。代表的なクリーニング操作においては、リ
ヒユーズ画分は重力分離により残留石炭から除か
れる。このとき、ヘビー・メデイア・サイクロ
ン、微細炭ジグ、デイスター・テーブル、もしく
はウオーターオンリー・ハイドロクロンのような
設備が用いられる。 リヒユーズの除去された良好な石炭画分をさら
に分画して硫黄分と灰分の最も少い“非常にきれ
いな”(deep―cleaned)軽い画分を回収するた
めに、ある場合には、重力分離も用いられ得る。 既知の方法のうちには、一般に“Multi―
stream Coal Cleaning System”(MCCS)もし
くは“Multi―stream Coal Cleaning Process”
(MCCP)と称される方法が採掘炭のように最初
に粉砕処理する方法として提案されもしくは使わ
れている。この方法の特徴は、Coal Ageの1月
号頁86〜88(1976)に記載されているように、東
部アパラチア石炭場に多いあるタイプの石炭から
硫黄を除くための高度の技術を提供するところに
ある。 マグネタイトけん濁液のような高密度の水成媒
質を用いることにより粉砕炭は、まず、(1)この媒
質中に沈みしかも大部分の硫黄と無機物とを含有
するリヒユーズ(refuse)画分と;(2)少量の硫黄
分と灰分を含有する洗浄炭画分とに分離される。
第2工程はこの第1工程と大部分同様に行われ
る。この第2工程では、すでに部分的にクリーニ
ングされた石炭が濃厚な液体媒質において低重力
で次の2つの画分に分離する。一つは中位の硫黄
分を含む沈下画分、今一つは低硫黄分の“非常に
きれいな”石炭画分(1重量%以下の硫黄を含
む)である。これら各重力分離工程ではサイクロ
ンが用いられる。そこでは、液体媒質が高速で旋
回し、軽量生成物は上方へ上がりそして排出され
る。他方、底部に沈下する重量画分はそのまま容
器から除かれる。水成媒質は固形生成物から流出
する。マグネタイトはサイクロン内へ再循環され
る。 MCCPを用いる公開プラントはすでに組立て
られて、ペンシルベニア洲インデイアナホーマー
市の発電所で運転中である。この設備により約
2.6%の硫黄分を含む石炭が得られる。これをク
リーニングし、総計約2.2%の硫黄を含有する中
位画分と1%を下まわる(約0.8%の)硫黄を含
有する非常にきれいな画分とを得ることができ
る。 石炭をガスに転換する技術は合衆国において早
い時期に商業的に確立され調理用と照明用に当時
必要とされたガスを供給していた。しかし、その
ガスプラントは第2次世界大戦後にほとんど捨て
られてしまつた。その理由は、管路輸送される天
然ガスが広く出まわるようになつたからである。
他方、石炭の液体燃料への変換はドイツ国におい
て大規模に行われている。そのような方法は合衆
国では商業規模で用いられたことがない。しか
し、近年では、合衆国政府や私企業の出資による
多大の開発研究により、大規模な形で石炭を油に
変換できる技術が開発されるにいたつた。この技
術によれば、その変換価格は粗石油源とせり合え
るものである。石炭の液化法として種々提案され
ている方法のうち、比較的優れているものに炭
化、炭化水素化、直接水素化、溶媒抽出、フイツ
シヤー・トロプス接触合成法、および石炭の油処
理による液化がある。 上記方法は米国特許第4159897号の最初の部分
において要約されており、これを詳細に述べる文
献もそこに明記されている。この米国特許に明記
される文献の他に、石炭の液体燃料への変換系と
して提案されているもつと重要なもののうち次の
方法が知られている。それは、“SRC”(Solvent
Refined Coal)とこの方法をさらに発展させた
形の“再循環SRC”と称されるものである。こ
れらの方法は、“Recycle SRC Processing for
Liquid and Solid Fuels”の表題でSchmid,B.
K.およびJackson,D.M.が1977年8月2〜4日
にピツツバーグ大学で開かれたCoal
Gasification,Liquefaction and Conversionに
関する第4回国際会議において提出した論文に記
述されている。SRC法もしくは関連の類似方法
を記述する特許には、米国特許第3341447号、第
3884796号、および第4111786号がある。 SRC法(現在一般にSRCとして知られる)
の初期の変換においては、留出液体が石炭の溶解
に用いられる。この留出液体はその後回収され本
法の溶媒として再循環される。この方法からの主
生成物は、低灰分低硫黄の固体で“溶媒精製石
炭”(solvent refined coal)と呼ばれるもので
ある。この再循環SRC法においては、石炭の溶
媒として、留出液体ではなく一部の生成物スラリ
ーが使われる。現在“SRC”として知られる
再循環SRC変法は、1976年8月3〜5日にピツ
ツバーグ大学で開かれたCoal Gasification and
Liquefactionに関する第3回国際会議でSchmid,
B.K.およびJackson,D.M.により提出された論
文に詳細に論べられている。このSRC法方式
では、溶解石炭は液体燃料と副産物ガスとに完全
に変換される。数種のSRC変法により、留出液
体、低硫黄固体、低灰分石炭、もしくはこれら主
生成物の組合せ物が生成され得る。 SRC法を改変したどの方法においても同じ化
学反応が起きる。これらの反応は以下のものを含
む。それは、溶媒中での石炭の溶解、溶解石炭の
水素化による硫黄、窒素および多少の酸素の除
去、そして溶解石炭の水添分解による液体生成物
とガス状生成物との生成である。得られた液体生
成物を分離した後に残る未溶解の無機残留物と重
いかすは蒸気と酸素との反応によりガス化され
る。得られる生成ガスは次いでシフト変換および
精製に供せられ水素を出す。この水素はSRC法
において使われる。 石炭は、また、化学肥料工業の合成ガスの製造
用原料源としても長年使われてきた。しかし、
1940年代後半および1950年代には石炭のそのよう
な使用に代つて天然ガスの利用が増大した。オイ
ル工業の危機のゆえに、ここに再び石炭のガス化
技術の開発をめざして広範囲にわたる活動が開始
された。その石炭ガス化技術により、きれいな燃
料として同時に化学上のフイードストツク用とし
て有用な所望のガス生成物が供給される。新技術
開発の目的は以前のものにまさる方法を考えだす
ことにあつた。これらの後年開発された方法のう
ち比較的良好な方法として知られているものに、
“Koppers―Totzek”石炭ガス化法(KTガス化)
として知られている方法がある。別の最近の石炭
ガス化法には、テキサコ石炭ガス化法(TCGP)
およびこれに関連したテキサコ合成ガス発生法
(TSGGP)と呼ばれるものがある。これらの方
法は、Ammonia from Coalに関するT.V.A.シ
ンポジウム1979年5月8〜10日の頁72〜85に記述
されている。Winkler石炭ガス化法は同シンポジ
ウムの頁51〜62と86〜96に記述されている。 KT石炭ガス化法においては、以前からの固体
動床および流動床法とは違つて、高灰分および/
もしくは高硫黄分を含む石炭が利用され得る。細
かく分散した石炭が酸素とそして必要に応じて蒸
気とも均一に混合され、そしてKTガス化装置へ
バーナーを介して供給される。そこでは石炭粒子
が完全にガス化される。燃焼のさいに生成する灰
の一部は、液体スラグとしてガス化装置底部から
排出される。その灰の残りは、微細ダストとして
ガス化装置の上方から出て行く。この微細ダスト
は少量の未変換炭素と共に粗ガス中に分散するも
のである。この粗ガスの通過する廃熱ボイラーを
この粗ガスで加熱して後、この粗ガスは水噴霧に
より冷却されほとんどの固体粒子は洗浄される。
粗ガスのその後の処理は、最終的に意図される用
途に依存して決まる。いづれにしても、酸性ガス
処理の分野における既知方法を用いて、通常、硫
黄の除去が行われる。二酸化炭素の除去も通常行
われる。この処理は、特に多量の水素の生成が望
ましいとき、一般に、このガスをCOシフト反応
にあらかじめかけることにより行われる。 その他の前記引用方法における全般の順序は、
操作の細目を除けば、既述のKTガス化法に非常
に似ている。上で引用したシンポジウム論文によ
ればそのガス化法は石炭液化操作と共に用いられ
得、そこでは液化に必要な水素は副生産残留物か
ら生産される。SRC操作の真空塔かすのガス
化により得られるガスの組成は上記シンポジウム
論文頁84の表2に示されている。 ボイラーの油に代えて石炭を部分的に使つた場
合の結果が良好であつたとの報告がすでになされ
ている。そこでは、微細分割形状の石炭が従来の
油燃焼型工業用ボイラーに使う液体燃料中にけん
濁されている。石炭を油中に入れるその最初のテ
ストは、石油由来の燃料油に微粉炭を加えること
により行われた。後の開発により石炭の部分液化
により得られる液体生成物が微粉炭の液体けん濁
物として提案された。そのような操作は、例え
ば、米国特許第4039425号および第4159897号に記
述されている。 本発明の目的は、低硫黄低灰分のきれいな燃料
として有用な石炭/油スラリーを経済的に製造す
る方法を提供することにある。本発明によれば、
高硫黄分を含有する石炭がまず微粉形状でクリー
ニング処理に供される。そこでは、この石炭は重
力の違いにより分離され、(1)大部分が石炭を含ま
ない無機物と硫黄含有物とを有する最高密度の画
分と、(2)硫黄分が約1重量%を下まわるきれいな
最低密度の石炭画分と、そして(3)硫黄および灰分
が上記高密度画分よりも低含量の中位画分とに分
れる。最高密度画分は部分燃焼によりガス化さ
れ、炭素酸化物、水素および硫化水素を含有する
粗ガス生産物を生成する。その水素は分離され石
炭液化に用いられる。中位画分は、上記最高密度
画分のガス化において生じる水素の存在下で液化
処理にかけられる。最低密度画分は、必要に応じ
て石炭をより微細な粒子にまで粉砕して後、上記
中位画分から得られる石炭液化生成物と混合され
ポンプ揚げ可能な燃料として有用な石炭/油スラ
リー生成物を得る。本発明の望ましい実施態様で
は、本質的にC3炭化水素を含有する液体石油ガ
ス(LPG)と、主としてメタンと少量のC2炭化
水素とを含有するいわゆる“管路ガス”とが石炭
液化工程からも回収される。 以下に本発明を詳述する。 図に示すように、原料石炭は粉砕され大きさに
沿つて分けられる。石炭は、その後に続くクリー
ニング処理に供され得るように、望ましい寸法範
囲、例えば約100メツシユ(Tylerの標準ふるい)
から約2mmの寸法まで、に図面の10にて粉砕さ
れ大きさが揃えられる。10からの微粉炭は11
において重力分離にかけられ次の三つの画分に分
かれる。一つは最高密度画分12、今一つは最低
密度の非常にきれいな(deep―cleaned)画分1
3、そして残る一つは中間密度の中位画分14で
ある。密度の異なる三つの画分に分離するには、
ジギング、ダイスター・テーブル、ウオーター・
オンリー・ハイドロクロンもしくはヘビー・メデ
イア・サイクロンによるなどの液体媒質における
シンク・フロート技法による無機物と石炭との分
離分野で既知の方法により達成され得る。好まし
くは、MCCPとして既述のような方法が使用さ
れ得る。その方法においては、この分離は、最高
の分画を達成するのに必要な濃度のマグネタイト
けん濁液のような高密度の水成媒質中で行われ
る。 例えば、MCCP方式で作動する代表的な石炭
クリーニング・プラントを使い、ある特定の粒子
寸法域にありかつ約2.5〜3.0%の硫黄と約11〜12
%の灰分を含有するれきせい炭フイードを、比重
約1.8のマグネタイト水成けん濁液を有するサイ
クロン中で重力分離に供する。高密度沈下画分1
2はフイードの約10〜12%でなり、かつその最初
のフイードの大部分の灰分と硫黄成分を含有す
る。残る軽(float)画分は、最初のフイードよ
りも低含量の硫黄と灰分の石炭を含有する。 得られた軽画分は、次いで、第2段階の重力分
離に供される。このときの分離は、最初の重力分
離の比重よりも小さいある特定の比重例えば約
1.3〜1.4の比重のマグネタイト水成媒質中で行わ
れる。残りの硫黄成分と灰分成分とのほとんどを
含有する沈下画分14と非常にきれいな石炭の軽
画分13とが得られる。この軽画分は、MCCP
プラントに供給する当初の石炭フイイードの約50
%を有し、かつ1%を下まわる総硫黄成分と当初
の石炭フイードの灰分の15%を下まわる灰分とを
含有する。 最高密度のリヒユーズ画分12が分画されそし
てその残留石炭画分がさらに非常にきれいな部分
13と中位部分14とに各々分離されるときの比
重レベルは、灰分と硫黄分に関して個々の石炭フ
イードの特性により決定される。連続する重力レ
ベルの画分を種々予備分析することにより、最適
分画レベルは特定され得る。 最高密度のリヒユーズ画分12は、図において
20で示されるガス化に供される。KT法、テキ
サコ石炭ガス化法もしくはWinkler法のような、
既知のあらゆる石炭ガス化法がここでは用いられ
得る。例えば、KTガス化系を用い、このリヒユ
ーズ画分12をガス化装置内で蒸気の存在下酸素
と接触させる。そこでは、燃焼が起こつて灰が生
成する。この灰は、液体スラグとして、ガス化装
置の底からライン21を経て回収される。残る微
細粒子ダスト状灰と未変換炭素は粗ガスと共に回
収されその混合物は廃熱ボイラー内で冷却され
る。ほとんどのダストはその後水洗により冷却ガ
スから除かれる。粗ガス混合物は、炭素酸化物、
H2Sおよび他の硫黄ガス、そして水素を含有して
いる。全ガス混合物はコバルト―モリブデンもし
くは他の耐硫黄触媒上で水―ガスシフト反応に供
され、一酸化炭素(これはこのガス混合物の50モ
ルパーセント以上を構成する)が二酸化炭素と水
素に変換される。このシフト反応の生成ガスから
H2SとCO2を除くには、酸性ガスの除去に利用さ
れるいかなる市販の系を用いることもできる。こ
のような精製用にどんな系が選ばれても、本発明
操作で用いる所望純度の水素流22が20のリヒ
ユーズガス化処理から得られる。 硫黄含有ガス流の精製法および水素に富むガス
の回収法として広く入手できるものには次のもの
が含まれる:Rectisol(米国特許第2863527号)、
Purisol(米国特許第3505784号)、Selexol(米国特
許第2649166号および第3362133号)。これらの方
法は、当該技術分野において提案されている数あ
る溶媒のうち、メタノール、N―メチル ピロリ
ドン、グリコール エーテル、ジメチル フオル
マミド、ジメチル、スルフオキサイド、アルキオ
ル アミンなどの酸性ガス用の種々の物理的吸収
剤を用いる。 精製水素流22は、23での石炭液化工程に必
要な水素を供給するために使用される。中位の石
炭画分14は液化に供される。この液化に際して
は、直接水素化(例えば、H―Coal法によるも
の)などの水素化、溶媒抽出技法(例えば、
Exxon Donor Solvent法)、もしくはSRC―プ
ラス2ndステージ・ハイドロクラツキングを使う
あらゆる既知の石炭液化法が用いられるか、もし
くは、好ましい実施態様においてはSRC法も
しくは既知の類似操作が用いられる。中位石炭画
分の液化において、ライン14からの石炭生成物
は液化工程からの再循環熱スラリー中に溶解され
そしてライン22および42からの水素を含む水
素と反応して水素化される。その結果、溶解石炭
は水添分解を起こして液体生成物とガス状生成物
とになる。石炭の液化は、高温高圧のもとでそし
て必要に応じて水素化触媒の存在下で行われる。 23での液化に続いて、得られた反応混合物は
フラツシユ分離に供されてガス状生成物25が分
離され液体スラリー26が残留する。この液体ス
ラリーは29において示される分画および真空蒸
留に供され、留出物としてのベンゼン可溶の炭化
水素油とかす残留物が得られる。この炭化水素油
はライン30を経て排出される。かす残留物は高
沸点の炭化水素と未変換の固形石炭粒子とのスラ
リーから成る。この得られたかすスラリーの大部
分はライン31を経て20での残留物ガス化工程
へ再循環される。29からのかすスラリーの少量
部分はライン32を経てライン30の軽量油に加
えられる。 ライン13の非常にきれいで最軽量密度の石炭
画分は好ましくはさらに粉砕処理されてから望ま
しくは約200メツシユの大きさを通り抜けられる
程度に粉砕されてから、23の石炭液化から得ら
れる液体炭化水素生成物と混ぜられる。ライン3
0の混合物は、軽量油留出物と、一部の重い炭化
水素およびこれに加えられる未変換の石炭スラリ
ーとを含有する。このライン30の混合物は、フ
ローダイヤグラムにより示されるように、35に
おいてライン13からの細かく分割されたきれい
な石炭と混ぜられて所望の石炭/油スラリーを生
成する。このスラリーは、ライン36において排
出され回収される。50重量%以上もの固形石炭粒
子を含有するこのような石炭/油スラリーは、硫
黄含量が十分に少くボイラー燃料としての使用に
適している。 石炭液化工程において生成しライン25を通つ
て排出されるガス状生産物は、従来の気液分離に
より液体油から分離されそして従来の手段により
さらに分画され得る。例えば、硫黄および他の酸
性ガスを除去して後、C4軽量画分は40で示さ
れるように低温分離に供される。そして、ライン
43と44で示されるように、LPG画分と管路
ガス画分とに別れて回収される。水素は、COシ
フト反応を含む従来方式により軽量ガス画分から
回収され、そして23での液化に使うためにライ
ン42を経て再循環される。このとき、20での
残留物ガス化から得られる水素が補足される。 代表的な操作では、11でのMCCP法による
クリーニングと重力分離に供される3重量%の硫
黄含有れきせい炭が約9.5%+の硫黄分を含有す
る供給石炭の約14〜15%を有する濃厚残留画分1
2を提供する。得られる中位画分14は当初の供
給石炭の約55〜60%を有し約2.5%の硫黄を含有
する。非常にきれいな石炭画分13は当初の石炭
フイードの約25〜30%を有し1%を下まわる(約
0.8〜0.9%)硫黄を含有する。 残留画分12のガス化により、ガス化に供され
る原料炭の1トンから約360ポンドの水素が得ら
れる。液化した中位石炭画分14の蒸留により得
られる液体油生成物は、液化に供される石炭画分
の約45〜50重量%からなる。液化石炭生成物の真
空蒸留においてかすとして得られる残留スラリー
は分離されその大部分31(約65〜70%)が20
のガス化工程へもどされる。そして残りの少量部
分(35〜30%)は、35で生成する非常にきれい
な石炭スラリーに混ぜられる。 本願は上記のように、まず、微粉炭を重力分離
に供して微粉炭を三つの画分に分離する工程を有
している。その三つの画分とは、 (a) 供給石炭の灰分と硫黄分との大部分を含有す
る最高密度のリヒユーズ画分と、 (b) 灰分および硫黄分含量が該高密度画分より少
ない中位の石炭画分と、 (c) 約1%を下まわる硫黄分を含有する最低密度
の石炭画分と、を得る工程である。 そして、上記の工程で得られた最高密度のリヒ
ユーズ画分aから水素に富む精製ガスを回収し、
上記の工程で得られた中位の石炭画分bを液化域
へ供給して上記の水素に富む精製ガスで処理する
ことにより、中位の石炭画分bの液化を行つて炭
化水素液体を生成させ、そして、上記最低密度の
石炭画分cを上記炭化水素液体でスラリー化する
ことにより、石炭/油スラリー生成物を得るもの
である。 このように、本発明では微粉炭を三つの画分
a,b,cに分離し、硫黄分含量の少ない最低
密度画分を直接炭化水素液体と混合することによ
り、スラリーに含まれる固形分の硫黄分含量を少
なくすることができ、硫黄分含量が該高密度画
分より少ない中位の石炭画分からスラリー用の炭
化水素液体を得ることにより、スラリーに含まれ
る液体の硫黄分含量を少なくすることができ、
そして、硫黄分含量の多い最高密度のリヒユーズ
画分から水素ガスを得ることにより、上記高密度
画分と中位の石炭画分を比較的多量に得られるよ
うにしたものである。 かりに、上記最高密度のリヒユーズ画分や中位
の石炭画分を炭化水素液体に直接混合したような
場合には、硫黄分含量の多いスラリーが得られる
ことになり、また最高密度のリヒユーズ画分を石
炭の液化に利用した場合には、この画分は灰分や
硫黄分が多いので炭化水素液体を得るための効率
が悪い欠点がある。さらに、原料としての石炭を
各画分に分離しないで、上記の各工程を行つてス
ラリーを製造した場合には、スラリーに直接混合
される微粉炭に含有される硫黄分含量が多くなる
ために、スラリーの硫黄分含量が多くなる。従つ
て、本発明によれば、硫黄分含量の多い石炭から
硫黄分含量の十分に少なくボイラー燃料として好
適なスラリーが効率よく得られるという効果を奏
する。 なお、本明細書において、「リヒユーズ画分」
とは石炭供給原料の硫黄および灰の主要部分を含
有する画分(refuse fraction)であり、「画分」
とは分画された部分(fraction)である。 本発明の好ましい実施態様に沿つた一つの完全
な操作を実施例として以下に説明する。しかし、
(a)処理すべき石炭を最初に重力分画とクリーニン
グ処理すること、(b)数個の画分をそれぞれガス
化、液化などにより処理すること、(c)生成物を分
離することおよび(d)得られたガス生成物流の精製
のために行う個々のどの操作もそれぞれ当該技術
分野において既知の処理操作により代えられ得る
ことは言うまでもない。 実施例 (乾燥基準で)1日25300トン(T/D)の石
炭を処理し得るよう設計されたMCCPプラント
を用いた。供給原料はふるいにかけたれきせい炭
画分である。この画分は約9×100メツシユ
(Tyler標準ふるい)の範囲の粒子である。その
元素分析を下記第1表に示す。
【表】
【表】 この供給石炭は、比重1.8のマグネタイトの高
密度水成けん濁液中できれいにされ分画される。
それにより、約3500T/Dでなる“リヒユーズ”
(refuse)12の沈下画分が得られる。軽画分は、
比重1.3のマグネタイト水成けん濁液中でさらに
重力分離に供される。その結果、約14600T/D
でなる沈下画分14と、約6800T/Dでなる非常
にきれいな最低密度の石炭の軽画分13とを得
る。 最高密度の残留物(refuse or residue)画分
12は、KTガス化装置を用いてガス化処理に供
される。この残留物画分は、外部からの蒸気の存
在下、酸素投入量が4460T/Dのもとで酸素(99
%純度)と1500〜1600℃において接触する。ガス
化装置に残る反応生成物は、実質的に石炭を含ま
ない溶融スラグ;少量の未ガス化炭素を含有する
灰ダスト;および窒素、水素、蒸気、炭素酸化
物、硫化水素および他の硫黄含有物を含有する粗
ガス混合物を含む。 スラグから分離されダストを含有するガス状生
成物は、耐硫黄シフト触媒上で水―ガスシフト反
応に供される。ガス混合体に含まれる蒸気量によ
つては蒸気を外部から加える必要がない。このシ
フト反応生成物は、H2SおよびCO2を含む酸性ガ
スを除くためにSelexol法により処理される。そ
れゆえ、ガスはSelexol溶媒と接触し、CO2,
COS,およびH2Sが除かれる。窒素は除去されな
い。得られる水素に富むガス生成物の純度は98.5
である。このようにして、630T/Dの水素ガス
生成物が得られる。 中位石炭画分14は、SRC(液体)再循環
法による液化処理に供される。この画分は石炭1
部当り450゜〜850〓の生成油1.6部でスラリー化さ
れそして水素4.8%を消費する。(この水素は、回
収された再循環水素および残留物ガス化からの水
素流22を含む。)液化は850〓でかつ圧力
2000psiaにて行なわれる。C4軽量ガスは分離され
る。その液体は真空蒸留に供され、約850〓まで
の大気沸点範囲にある留出物とかす残留スラリー
とになる。得られる留出物は、液化に供する石炭
1トン当り約900〜950ポンドになる。再循環溶媒
は定常状態にある。残りの蒸留物は非常にきれい
な石炭画分13と混合される。真空蒸留でのかす
スラリーのうち68%が残留ガス化工程20へ再循
環され、残りはまた生成物36として回収される
石炭/油スラリーと混ぜられる。 石炭液化操作から回収されるガス状のC4軽量
ガス画分はあらゆる残留硫黄を除去するべく処理
されそして得られる精製ガスは低温分離に供され
る。得られる精製水素は石炭液化操作へ再循環さ
れ残りのガスはLPGおよび管路ガス画分として
回収される。MCCPプラントへ当初供給された
石炭1トン当り回収される最終生成物を第2表に
示す(概算)。
【表】 本発明方法はあらゆるグレードもしくは品質の
石炭に適用可能であるが高硫黄含量のれきせい炭
および亜れきせい炭画分の処理において特に有益
である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明方法の好ましい態様での概略フロー
ダイヤグラムである。 10…粉砕工程、12…最高密度画分、13…
最低密度画分、14…中位画分、20…ガス化工
程、22…水素流、23…液化工程、25…ガス
状生成物、26…液体スラリー、29…分画およ
び真空蒸留、36…石炭/油スラリー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 液体燃料として有用でポンプ揚げ可能な石
    炭/油スラリーを硫黄含有石炭から製造する方法
    であつて、 (1) 微粉炭を重力分離に供し、(a)この供給石炭の
    灰分と硫黄分との大部分を含有する最高密度の
    リヒユーズ画分と、(b)灰分および硫黄分含量が
    該高密度画分より少い中位の石炭画分と、(c)約
    1%を下まわる硫黄分を含有する非常にきれい
    で最低密度の石炭画分とを得る工程と、 (2) 別に、該最高密度のリヒユーズ画分を酸素中
    での部分燃焼によるガス化処理に供し、水素と
    炭素酸化物と硫化水素と蒸気とを含有する粗製
    ガス生成物を得る工程と、 (3) 該粗製ガス生成物を蒸気存在下の耐硫黄触媒
    上で水―ガスシフト反応に供し、含有−酸化炭
    素を二酸化炭素に変換し同時に水素を生成する
    工程と、 (4) 該シフト反応生成物から二酸化炭素と硫化水
    素を除去して水素に富む精製ガスを回収する工
    程と、 (5) 該中位石炭画分を液化域へ供給しこれを石炭
    由来の溶媒で処理しそして高温高圧条件下で上
    記工程(4)からの水素に富む精製ガスで処理して
    該石炭画分の液化を行い石炭由来の蒸留可能な
    炭化水素液体を生成する工程と、 (6) 上記工程(1)からの最低密度の非常にきれいな
    石炭画分を上記工程(5)の石炭由来の炭化水素液
    体でスラリー化し、石炭/油スラリー生成物を
    得る工程と、 を包含する石炭/油スラリーの製造方法。 2 前記工程(1)において重力分離に供された微粉
    炭は、大きさが約2mmまでの粒子を有する前記特
    許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 前記工程(1)において重力分離に供された微粉
    炭は、2.5重量%を越える硫黄分を有する前記特
    許請求の範囲第1項に記載の方法。 4 前記重力分離は、マグネタイトけん濁液を含
    有する水成媒質中で行われる前記特許請求の範囲
    第1項に記載の方法。 5 前記最高密度画分(a)は60重量%を越える灰分
    と6重量%を越える硫黄分とを有する前記特許請
    求の範囲第4項に記載の方法。 6 前記最低密度石炭画分(c)が前記工程(5)の炭化
    水素液体との混合前に200メツシユふるいを通過
    する範囲の大きさにまでさらに微粉化される前記
    特許請求の範囲第1項に記載の方法。 7 前記工程(6)において生成する石炭/油スラリ
    ーは、さらに、前記工程(5)において残留かすとし
    て回収される未変換固形石炭を含有する前記特許
    請求の範囲第1項に記載の方法。 8 未液化石炭を含有する溶媒が前記液化工程(5)
    から分離されそしてその少くとも一部が前記工程
    (2)において行なうガス化反応に供される前記特許
    請求の範囲第1項に記載の方法。 9 未液化石炭を含有する溶媒が前記液化工程(5)
    から分離されそしてその少くとも一部が前記工程
    (6)において生成する石炭/油スラリーに混合され
    る前記特許請求の範囲第1項に記載の方法。 10 前記工程(5)の液化において得られる生成物
    は、また、前記蒸留可能な炭化水素液体から分離
    されるガス混合物を含有する前記特許請求の範囲
    第1項に記載の方法。 11 前記ガス混合物は分離されて液化石油ガス
    画分と管路ガス画分とになる前記特許請求の範囲
    第10項に記載の方法。 12 水素に富むガスが前記ガス混合物から分離
    されそして前記石炭液化工程(5)に再循環される前
    記特許請求の範囲第10項に記載の方法。
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