JPH0367549B2 - - Google Patents
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- JPH0367549B2 JPH0367549B2 JP23988784A JP23988784A JPH0367549B2 JP H0367549 B2 JPH0367549 B2 JP H0367549B2 JP 23988784 A JP23988784 A JP 23988784A JP 23988784 A JP23988784 A JP 23988784A JP H0367549 B2 JPH0367549 B2 JP H0367549B2
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- Japan
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- solvent
- coal
- paraffin
- liquefaction
- circulating solvent
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
産業上の利用分野
この発明は、石炭を軽質油、重質油等の液状物
に転化する石炭液化方法に関する。 従来技術とその問題点 石炭液化の原理は従来から既に知られており、
通常は高温高圧下で石炭に水素を添加して液化す
る方法が採られる。このような石炭の液化方法に
おいては、固体石炭を高圧系内に連続的に直接導
入することが困難であるため、固体石炭を微粉砕
しこれを溶剤と混合してスラリー状として高圧系
内に圧送する方法が採られる。 上記石炭の液化方法における溶剤としては、石
炭自身との親和性が良好であり、かつ固液二相分
離が生じないこと、液化生成物を均一に分散させ
安定化させる能力を有していること、溶解性等の
面から芳香族性に富む方が望ましいこと、液化反
応を促進する水素供与能を有していること、さら
に経済性等の理由により、通常は石炭を液化して
得られる中重質油成分が用いられる。この中重質
油成分を石炭液化用溶剤として用いる場合は、そ
のまま循環使用するか、あるいは水素化処理して
循環使用する方法がとられるが、この中重質油成
分中には溶剤としての性能を劣化させる脂肪族炭
化水素を含有しているため、これを除去する必要
がある。 すなわち、石炭を液化して得られる脂肪族炭化
水素の主成分はｎ−パラフインであり、その炭素
数分布はC10〜C30程度にわたつており、これらの
パラフインは石炭液化油の主成分である芳香族成
分とは親和性が低いこと、反応温度400℃以上と
いう石炭液化条件でも分解し難く、さらには凝
固、析出し易い等の性質を有しているため、この
パラフインが循環溶剤中に濃縮すると溶剤の性能
が著しく劣化し液化反応効率の低下をもたらす。
また、溶剤の循環度が増すに従つて溶剤の粘度が
上昇し、石炭液化設備全体の圧力損失が徐々に大
きくなつていく。さらに、配管系に固形物が付着
し、しばしば閉塞等のトラブルも発生している。
特に、スラリー供給系において上記トラブルが多
発している。この傾向は石炭化度の低い石炭を液
化する場合に現われ、反応温度が低い場合に溶剤
全体ないしはスラリー全体が固化することもあつ
た。 発明の目的 この発明は従来の前記問題を解決するためにな
されたものであり、循環溶剤中のｎ−パラフイン
を除去し溶剤性能を高め、石炭液化反応の効率化
をはかるとともに、配管系の閉塞等のトラブルを
防止し、かつ有用な資源であるｎ−パラフインの
回収を可能とする石炭の液化方法を提案すること
を目的とするものである。 発明の構成 この発明に係る石炭の液化方法は、石炭を液化
して得られる中重質油成分を石炭液化用溶剤とし
て循環使用するに際し、前記循環溶剤の一部また
は全量を20℃以下に冷却し、析出した固形物を除
去した後石炭液化用溶剤として用いることを特徴
とするものである。 すなわち、この発明は、ｎ−パラフインが循環
溶剤中に高温では溶解し易く、低温では溶解し難
く、かつ析出し易いという性質を利用して、この
循環溶剤を20℃以下の温度に冷却することによつ
てｎ−パラフインを析出させ、それを除去して循
環溶剤として用いる方法である。 ｎ−パラフインの循環溶剤に対する溶解度は、
第２図に示すｎ−パラフインの濃度と溶解度の関
係にみられるように20℃程度までは比較的小さい
が、20℃を越えると急激に上昇している。従つ
て、循環溶剤を20℃以下に冷却せしめることで容
易にｎ−パラフインの析出は可能であるが、冷却
し過ぎると他の成分も同時に析出し、析出物中の
ｎ−パラフインの純度が低下するので、好ましく
は０℃以上が望ましい。また、水素化処理工程が
あると、循環溶剤中の芳香族化合物を部分的に水
素化して、これら化合物の凝固点を低下させてパ
ラフインの析出時に析出することなく選択的にパ
ラフインを抜き出すことができるだけでなく、溶
剤の水素供与性を高めることができる特徴があ
る。 ここで水素化処理工程とは、Ni−MoやCo−
Mo系触媒等を充填したトリクルベツド型反応器
等を用いて循環溶剤に水素添加する工程をいい、
一般に反応温度250〜350℃、圧力50〜200Kg／cm2
Ｇ、LHSV0.5〜２等の条件下で反応が行われる。 なお、ｎ−パラフインの蓄積傾向は液化工程に
おける温度が低いほど（液化反応可能な温度範囲
内）、また反応時間が短いほど顕著に現われてく
るが、これは生成したｎ−パラフインが液化工程
で二次分解を起こすためで、その分解反応が反応
温度と反応時間に依存しているためである。従つ
て、液化工程の温度を上昇させ、反応時間を延長
すれば、循環溶剤中のｎ−パラフイン濃度を低く
抑えることは可能であるが、この方法では液化油
や溶剤も分解してしまい、ガスの収率だけが増加
し液化油収率が低下するため、この方法を採用す
ることはできない。 具体例 第１図はこの発明方法を実施するための装置構
成を示すブロツク図である。すなわち、石炭７と
循環溶剤８をスラリー化工程１で撹拌混合してス
ラリーを形成する。このスラリーは液化反応工程
２に送られ、液化反応完了後生成物は蒸留塔３に
入り、ここで軽質油成分９、中質油成分１０、重
質油成分１１とに分離され、中重質油成分は循環
溶剤８としてその一部または全量をそのまま、あ
るいは水素化処理工程６−１で水素化処理た後冷
却工程４に送り、ここで20℃以下の温度に冷却し
てｎ−パラフインを析出させ、その析出物を分離
工程５で分離除去してｎ−パラフイン１２を回収
する。ｎ−パラフインを除去した循環溶剤はその
まま、あるいは水素化処理工程６−２で水素化処
理してスラリー化工程１へ送り循環使用する。 なお、循環溶剤の冷却手段としては、例えば循
環溶剤の輸送管を外部または内部（２重管）から
冷水または冷空により熱交換する方式を採用する
ことができる。また、冷却工程で析出したｎ−パ
ラフインの分離除去手段としては、例えばフイル
ターを用いることができる。 実施例 １ 100メツシユ以下に粉砕した石炭と溶剤（沸点
200〜538℃留分）を１：５の重量比で作成したス
ラリーを内容積10（スラリー保持容量2.5）
の撹拌型反応器を２台直列に装備した石炭液化装
置を用いて、スラリー流量５／hr、反応温度
450℃、反応圧力170Kgｆ／cm2Ｇ、水素ガス／スラ
リー流量比＝700の条件下で液化した。しかる後、
液状生成物を蒸留して沸点200〜538℃留分を分取
し、これを冷却槽で18℃まで冷却して生成した沈
澱物をフイルターによつて別し、その液を循
環溶剤として用いた。 上記操作を10回繰返した結果を第１表に示す。
なお、第１表には、上記と同じ条件下で石炭を液
化し、液化後の生成物を蒸留して分取した沸点
200〜538℃留分を冷却することなしにそのまま循
環溶剤として使用した結果を併せて示した。 第１表の結果より、循環溶剤の冷却処理を行な
つた場合には、冷却処理せずにそのまま循環溶剤
として使用した場合に比べｎ−パラフイン濃度が
大きく低下しており、液化反応効率が向上してい
る。また、冷却処理した循環溶剤の場合は、スラ
リー供給ライン等配管系の閉塞トラブルは全くみ
られなかつたのに対し、冷却処理を施さなかつた
循環溶剤の場合は５回目あたりから室温における
スラリーおよび液化生成物の送給トラブルが発生
しはじめ、10回循環後は完全に室温では固体とな
り、使用不能となつた。
に転化する石炭液化方法に関する。 従来技術とその問題点 石炭液化の原理は従来から既に知られており、
通常は高温高圧下で石炭に水素を添加して液化す
る方法が採られる。このような石炭の液化方法に
おいては、固体石炭を高圧系内に連続的に直接導
入することが困難であるため、固体石炭を微粉砕
しこれを溶剤と混合してスラリー状として高圧系
内に圧送する方法が採られる。 上記石炭の液化方法における溶剤としては、石
炭自身との親和性が良好であり、かつ固液二相分
離が生じないこと、液化生成物を均一に分散させ
安定化させる能力を有していること、溶解性等の
面から芳香族性に富む方が望ましいこと、液化反
応を促進する水素供与能を有していること、さら
に経済性等の理由により、通常は石炭を液化して
得られる中重質油成分が用いられる。この中重質
油成分を石炭液化用溶剤として用いる場合は、そ
のまま循環使用するか、あるいは水素化処理して
循環使用する方法がとられるが、この中重質油成
分中には溶剤としての性能を劣化させる脂肪族炭
化水素を含有しているため、これを除去する必要
がある。 すなわち、石炭を液化して得られる脂肪族炭化
水素の主成分はｎ−パラフインであり、その炭素
数分布はC10〜C30程度にわたつており、これらの
パラフインは石炭液化油の主成分である芳香族成
分とは親和性が低いこと、反応温度400℃以上と
いう石炭液化条件でも分解し難く、さらには凝
固、析出し易い等の性質を有しているため、この
パラフインが循環溶剤中に濃縮すると溶剤の性能
が著しく劣化し液化反応効率の低下をもたらす。
また、溶剤の循環度が増すに従つて溶剤の粘度が
上昇し、石炭液化設備全体の圧力損失が徐々に大
きくなつていく。さらに、配管系に固形物が付着
し、しばしば閉塞等のトラブルも発生している。
特に、スラリー供給系において上記トラブルが多
発している。この傾向は石炭化度の低い石炭を液
化する場合に現われ、反応温度が低い場合に溶剤
全体ないしはスラリー全体が固化することもあつ
た。 発明の目的 この発明は従来の前記問題を解決するためにな
されたものであり、循環溶剤中のｎ−パラフイン
を除去し溶剤性能を高め、石炭液化反応の効率化
をはかるとともに、配管系の閉塞等のトラブルを
防止し、かつ有用な資源であるｎ−パラフインの
回収を可能とする石炭の液化方法を提案すること
を目的とするものである。 発明の構成 この発明に係る石炭の液化方法は、石炭を液化
して得られる中重質油成分を石炭液化用溶剤とし
て循環使用するに際し、前記循環溶剤の一部また
は全量を20℃以下に冷却し、析出した固形物を除
去した後石炭液化用溶剤として用いることを特徴
とするものである。 すなわち、この発明は、ｎ−パラフインが循環
溶剤中に高温では溶解し易く、低温では溶解し難
く、かつ析出し易いという性質を利用して、この
循環溶剤を20℃以下の温度に冷却することによつ
てｎ−パラフインを析出させ、それを除去して循
環溶剤として用いる方法である。 ｎ−パラフインの循環溶剤に対する溶解度は、
第２図に示すｎ−パラフインの濃度と溶解度の関
係にみられるように20℃程度までは比較的小さい
が、20℃を越えると急激に上昇している。従つ
て、循環溶剤を20℃以下に冷却せしめることで容
易にｎ−パラフインの析出は可能であるが、冷却
し過ぎると他の成分も同時に析出し、析出物中の
ｎ−パラフインの純度が低下するので、好ましく
は０℃以上が望ましい。また、水素化処理工程が
あると、循環溶剤中の芳香族化合物を部分的に水
素化して、これら化合物の凝固点を低下させてパ
ラフインの析出時に析出することなく選択的にパ
ラフインを抜き出すことができるだけでなく、溶
剤の水素供与性を高めることができる特徴があ
る。 ここで水素化処理工程とは、Ni−MoやCo−
Mo系触媒等を充填したトリクルベツド型反応器
等を用いて循環溶剤に水素添加する工程をいい、
一般に反応温度250〜350℃、圧力50〜200Kg／cm2
Ｇ、LHSV0.5〜２等の条件下で反応が行われる。 なお、ｎ−パラフインの蓄積傾向は液化工程に
おける温度が低いほど（液化反応可能な温度範囲
内）、また反応時間が短いほど顕著に現われてく
るが、これは生成したｎ−パラフインが液化工程
で二次分解を起こすためで、その分解反応が反応
温度と反応時間に依存しているためである。従つ
て、液化工程の温度を上昇させ、反応時間を延長
すれば、循環溶剤中のｎ−パラフイン濃度を低く
抑えることは可能であるが、この方法では液化油
や溶剤も分解してしまい、ガスの収率だけが増加
し液化油収率が低下するため、この方法を採用す
ることはできない。 具体例 第１図はこの発明方法を実施するための装置構
成を示すブロツク図である。すなわち、石炭７と
循環溶剤８をスラリー化工程１で撹拌混合してス
ラリーを形成する。このスラリーは液化反応工程
２に送られ、液化反応完了後生成物は蒸留塔３に
入り、ここで軽質油成分９、中質油成分１０、重
質油成分１１とに分離され、中重質油成分は循環
溶剤８としてその一部または全量をそのまま、あ
るいは水素化処理工程６−１で水素化処理た後冷
却工程４に送り、ここで20℃以下の温度に冷却し
てｎ−パラフインを析出させ、その析出物を分離
工程５で分離除去してｎ−パラフイン１２を回収
する。ｎ−パラフインを除去した循環溶剤はその
まま、あるいは水素化処理工程６−２で水素化処
理してスラリー化工程１へ送り循環使用する。 なお、循環溶剤の冷却手段としては、例えば循
環溶剤の輸送管を外部または内部（２重管）から
冷水または冷空により熱交換する方式を採用する
ことができる。また、冷却工程で析出したｎ−パ
ラフインの分離除去手段としては、例えばフイル
ターを用いることができる。 実施例 １ 100メツシユ以下に粉砕した石炭と溶剤（沸点
200〜538℃留分）を１：５の重量比で作成したス
ラリーを内容積10（スラリー保持容量2.5）
の撹拌型反応器を２台直列に装備した石炭液化装
置を用いて、スラリー流量５／hr、反応温度
450℃、反応圧力170Kgｆ／cm2Ｇ、水素ガス／スラ
リー流量比＝700の条件下で液化した。しかる後、
液状生成物を蒸留して沸点200〜538℃留分を分取
し、これを冷却槽で18℃まで冷却して生成した沈
澱物をフイルターによつて別し、その液を循
環溶剤として用いた。 上記操作を10回繰返した結果を第１表に示す。
なお、第１表には、上記と同じ条件下で石炭を液
化し、液化後の生成物を蒸留して分取した沸点
200〜538℃留分を冷却することなしにそのまま循
環溶剤として使用した結果を併せて示した。 第１表の結果より、循環溶剤の冷却処理を行な
つた場合には、冷却処理せずにそのまま循環溶剤
として使用した場合に比べｎ−パラフイン濃度が
大きく低下しており、液化反応効率が向上してい
る。また、冷却処理した循環溶剤の場合は、スラ
リー供給ライン等配管系の閉塞トラブルは全くみ
られなかつたのに対し、冷却処理を施さなかつた
循環溶剤の場合は５回目あたりから室温における
スラリーおよび液化生成物の送給トラブルが発生
しはじめ、10回循環後は完全に室温では固体とな
り、使用不能となつた。
【表】
実施例 ２
実施例１と同じ条件で得られた循環溶剤を、硫
化処理したNi−Mo触媒（Ni15％、Mo3％／
Al2O3）２リツトル充填した、内径69mmのトリク
ルベツド型反応器で水素ガスの圧力100Kg／cm2Ｇ、
反応温度290℃、LHSV1にて水素化処理し、それ
を次の液化用溶剤として用いた。上記の操作を10
回繰返した結果を第２表に示す。 なお、第２表には、上記と同じ条件下で石炭を
液化し、得られた溶剤（沸点200〜538℃留分）を
冷却することなしにそのまま水素化処理し、それ
を液化用溶剤として使用した結果を比較例２とし
て併せて示した。 第２表の結果より、本実施例においても、実施
例１と同様、循環溶剤の冷却処理を行つた場合に
は、冷却処理せずにそのまま水素化して循環溶剤
とした場合（比較例２）に比べ、ｎ−パラフイン
濃度が大きく低下して折り、液化反応効率が向上
している。ただこの場合、循環溶剤が水素化処理
されているので、水素化処理を行わない場合に比
してその効果は小さいが、前記比較例１と同様
に、７回目あたりから室温におけるスラリーおよ
び 液化生成物の送給トラブルが発生し始めた。
化処理したNi−Mo触媒（Ni15％、Mo3％／
Al2O3）２リツトル充填した、内径69mmのトリク
ルベツド型反応器で水素ガスの圧力100Kg／cm2Ｇ、
反応温度290℃、LHSV1にて水素化処理し、それ
を次の液化用溶剤として用いた。上記の操作を10
回繰返した結果を第２表に示す。 なお、第２表には、上記と同じ条件下で石炭を
液化し、得られた溶剤（沸点200〜538℃留分）を
冷却することなしにそのまま水素化処理し、それ
を液化用溶剤として使用した結果を比較例２とし
て併せて示した。 第２表の結果より、本実施例においても、実施
例１と同様、循環溶剤の冷却処理を行つた場合に
は、冷却処理せずにそのまま水素化して循環溶剤
とした場合（比較例２）に比べ、ｎ−パラフイン
濃度が大きく低下して折り、液化反応効率が向上
している。ただこの場合、循環溶剤が水素化処理
されているので、水素化処理を行わない場合に比
してその効果は小さいが、前記比較例１と同様
に、７回目あたりから室温におけるスラリーおよ
び 液化生成物の送給トラブルが発生し始めた。
【表】
発明の効果
上記の実施例からも明らかなごとく、この発明
方法によれば、循環溶剤中のｎ−パラフインを低
く保つことができるので、石炭の液化反応効率を
高めることができるばかりでなく、配管系の閉塞
等のトラブルを防止でき操業の安定化がはかられ
る。また同時に、有用な資源であるｎ−パラフイ
ンを回収することができるので、省資源にも寄与
し得る。
方法によれば、循環溶剤中のｎ−パラフインを低
く保つことができるので、石炭の液化反応効率を
高めることができるばかりでなく、配管系の閉塞
等のトラブルを防止でき操業の安定化がはかられ
る。また同時に、有用な資源であるｎ−パラフイ
ンを回収することができるので、省資源にも寄与
し得る。
第１図はこの発明方法を実施するための装置構
成を示すブロツク図、第２図はこの発明における
循環溶剤の温度とｎ−パラフイン濃度および溶解
度の関係を示す図表である。 １……スラリー化工程、２……液化反応工程、
３……蒸留塔、４……冷却工程、５……分離工
程、７……石炭、８……循環溶剤。
成を示すブロツク図、第２図はこの発明における
循環溶剤の温度とｎ−パラフイン濃度および溶解
度の関係を示す図表である。 １……スラリー化工程、２……液化反応工程、
３……蒸留塔、４……冷却工程、５……分離工
程、７……石炭、８……循環溶剤。
Claims (1)
- １ 石炭を液化して得られる中重質油成分をその
まま、あるいは水素添加処理して石炭液化用溶剤
として循環使用する石炭の液化方法において、前
記循環溶剤の一部または全量を20℃以下に冷却
し、析出した固形物を除去した後石炭液化用溶剤
として用いることを特徴とする石炭の液化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23988784A JPS61118494A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 石炭の液化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23988784A JPS61118494A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 石炭の液化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61118494A JPS61118494A (ja) | 1986-06-05 |
| JPH0367549B2 true JPH0367549B2 (ja) | 1991-10-23 |
Family
ID=17051348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23988784A Granted JPS61118494A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 石炭の液化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61118494A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0681835B2 (ja) * | 1985-02-07 | 1994-10-19 | 住友金属工業株式会社 | 石炭の液化方法 |
| JPS62164788A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-21 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 石炭の水添液化方法 |
| JPS63270793A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 石炭液化法 |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP23988784A patent/JPS61118494A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61118494A (ja) | 1986-06-05 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |