JPH04161490A - 石炭の液化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、石炭の液化方法に関し、詳細には褐炭等の石
炭の水添工程、水添生成物の蒸留工程、蒸留残渣の脱灰
処理工程を含む石炭の液化方法に関する。

（従来の技術） 石炭の液化方法は水添法か代表的である。この方法には
、■原料石炭をスラリー化溶剤及び触媒と共に粉砕混合
してスラリー化した後、１次水添塔に供給して水添し、
その水添生成物を蒸留塔で蒸留して軽質油、中質油、蒸
留残渣（灰分及び油成分の重質物を含育している）に分
離する１次水添法と、■更に該蒸留残渣を脱灰処理して
灰分含有量を低減させた後、２次水添し、蒸留する２次
水添法と、■更に該蒸留の残渣を水添し、蒸留する多段
水添法とかある。１次水添の触媒には通常鉄系触媒、２
次水添以降の水添用触媒にはＮ１−Ｍ。

系又はＣｏ−Ｍｏ系触媒か使用される。

上記脱灰処理は溶剤脱灰処理方法により行われる場合か
多く、この脱灰処理方法は、第２図に示丁如（、溶解槽
・１）て蒸留残渣を脱灰溶剤と混合し、高温高圧下で蒸
留残渣中の重質物を溶解して灰分及び不溶重質物か共存
する溶液と成し、連続的又は断続的に、該溶液を沈降槽
（２）に供給し、沈降槽（２）内で該溶液中の灰分及び
不溶重質物を沈降させ、沈降槽（２）下部に高灰分濃度
のスラリー状溶液（灰分濃縮スラリー）を形成させると
共にその上部に低灰分濃度の溶液（灰分希釈液）を形成
させ、沈降槽（２）上部より灰分希釈液を抜き出し、沈
降槽（２）下部より灰分濃縮スラリーを抜き出す方法に
よって行われる。

上記灰分濃縮スラリーは、沈降槽（２）下部の抜き出し
口に管接続されたスラリー流通管を介して油分蒸発分離
装置に送給され、油分の重質物及び溶剤を蒸発させ、灰
分及び不溶重質物と分離して回収される。

かかる脱灰処理方法において、沈降槽（２）下部の灰分
濃縮スラリーの灰分濃度か高く、略３０％以上になると
、該スラリー中の灰分か粘着性の重質物により接着され
て凝集塊化し、沈降槽（２）下部の抜き出し口や、スラ
リー流通管内に付着し、更には詰まってスラリー流通管
等の閉塞か生しるようになる。又、上記灰分濃度か低い
場合は、沈降槽（２）内での灰分の沈降か充分でなて、
良好な灰分希釈液か得られていないことを暗示している
。そのため、沈降槽（２）下部の灰分濃縮スラリーの灰
分濃度目標値（所定値）は通常１０％以上に設定される
。

上記閉塞等の問題点の発生を防止するには、灰分濃縮ス
ラリーの灰分濃度を随時測定し、その濃度に応して灰分
濃縮スラリーの抜き出し量や、沈降槽の温度等の脱灰処
理条件を調整する必要かある。従って、上記灰分濃縮ス
ラリーの灰分濃度の測定は極めて重要なことである。

上記沈降槽（２）下部の灰分濃縮スラリーの灰分濃度の
測定は、沈降槽（２）下部の灰分濃縮スラリー状溶液を
採取し、ＪＩＳ　Ｍ−８８１２の灰分分析法により行わ
れる。即ち、採取スラリーをルツホ内に入れ加熱して蒸
発乾固し、その残渣（残留する灰分）を重量測定し、採
取スラリーに占める割合を求める方法により行われてい
る。

（発明か解決しようとする課題） ところか、前記従来の石炭の液化方法においては、沈降
槽下部の灰分濃縮スラリーの灰分濃度の測定に際し、採
取スラリーの蒸発乾固に長時間（略４時間）を要するの
て、灰分濃縮スラリーの灰分濃度の測定に長時間（４時
間以上）を要する。

そのため、実際に沈降槽（２）下部の灰分濃縮スラリー
の灰分濃度かその所定値より低くな・つ、脱灰処理に異
常を来し始めている時点において、該異常をその時点て
は全く把握し得す、長時間経過後に過去のこととして認
識し得るたけである。

従って、灰分濃縮スラリーの灰分濃度をその所定値に回
復するための脱灰処理条件の調整か間に合わず、脱灰処
理異常に対する対策措置かとれない。そのためスラリー
中灰分の塊化、スラリー流通管等の閉塞の発生を防止し
得ない。又、所定の高灰分濃度の灰分濃縮スラリーか得
られているのかどうかも明確にし得ない。このように、
灰分濃縮スラリー抜き出し量等の脱灰処理条件を調整す
るためのフィードバック情報として有用な灰分濃度を測
定し得ないという問題点かある。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、その目的は従来のものかもつ以上のような問題点を解
消し、脱灰処理の際の沈降槽下部の灰分濃縮スラリーの
灰分濃度を短時間に測定し得、灰分濃縮スラリー抜き出
し量等の脱灰処理条件を調整するためのフィードバック
情報として有用な沈降槽下部灰分濃縮スラリーの灰分濃
度を早期に把握し得る石炭の液化方法を提供しようとす
るものである。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は次のような構成
の石炭の液化方法としている。

即ち、本発明に係る石炭の液化方法は、石炭を触媒及び
溶剤の共存下て水添する水添工程、その水添生成物を蒸
留して軽質油と、中質油と、重質物及び灰分を含む蒸留
残渣とに分離する蒸留工程、その蒸留残渣を脱灰溶剤と
混合し重質物を溶解して灰分及び不溶重質物か共存する
溶液と成し、該溶液を沈降槽に供給し、沈降槽内て該溶
液中の灰分及び不溶重質物を沈降させ、沈降槽上部より
低灰分濃度の溶液を抜き出し、沈降槽下部より高灰分濃
度のスラリー状溶液を抜き出す脱灰処理工程を含む石炭
の液化方法において、前記脱灰処理の際に、前記沈降槽
下部の外側より内側の溶液に向けてγ線を照射し、沈降
槽下部内の溶液を透過し外側へ出てくるγ線量を測定し
て該溶液の密度を求め、該密度より該溶液の灰分濃度を
求めることを特徴とする石炭の液化方法である。

（作　用） 本発明に係る石炭の液化方法は、前記の如（、脱灰処理
の際に、沈降槽下部の外側より内側の溶液に向けてγ線
を照射し、沈降槽下部内の溶液を透過し外側へ出てくる
γ線量を測定して該溶液の密度を求め、該密度より該溶
液の灰分濃度を求めるようにしている。

上記溶液、即ち沈降槽下部の灰分濃縮スラリーを透過し
外側へ出てくるγ線量（透過γ線量）は、灰分濃縮スラ
リーの密度と負の相関関係にあるので、透過γ線量の測
定により灰分濃縮スラリーの密度を求めることかできる
。

このようにして求められる灰分濃縮スラリーの密度は、
該スラリー中の灰分の占める割合、即ち灰分濃度に対応
するのて、灰分濃縮スラリーの密度の測定により灰分濃
縮スラリーの灰分濃度を求めることかできる。

上記の如くγ線を照射し、透過γ線量を測定して密度を
求める計器としては、所謂γ線密度計と言われるものか
あり、かかる密度計によればγ線を照射すると略同時に
密度となって出力される。

このように上記密度測定は瞬時にてきる。又、灰分濃縮
スラリーの灰分濃度と密度との関係を予め求めておけば
、上記密度測定値から灰分濃縮スラリーの灰分濃度を素
早く求め得る。故に、灰分濃縮スラリーの灰分濃度を極
めて短時間に測定し得る。

又、上記灰分濃縮スラリーの灰分濃度は、灰分濃度か５
％以上であれば精度良く測定し得、一方灰分濃縮スラリ
ーの灰分濃度の所定値は通常１０％以上であるのて、測
定精度上の問題はない。即ち、所定の灰分濃度になって
いるか否か、灰分濃度か所定値より低くなり、脱灰処理
に異常を来しているか否かの確認か可能であり、上記灰
分濃縮スラリー中灰分濃度の測定精度は充分である。

故に、脱灰処理の際の沈降槽下部の灰分濃縮スラリーの
灰分濃度を極めて短時間にリアルタイムで測定し得、従
って、灰分濃縮スラリー抜き出し量等の脱灰処理条件を
調整するためのフィードバック情報として有用な沈降槽
下部灰分濃縮スラリーの灰分濃度を早期に把握し得る。

そのため、所定高灰分濃度の灰分濃縮スラリーか得られ
ているか否かを随時素早く確認し得るようになる。又、
沈降槽下部灰分濃縮スラリーの灰分濃度か低く、脱灰処
理に異常を来している時には、その異常をその時点又は
その直後に察知し得、従って、脱灰処理異常に対する対
策措置を早期にとり得るようになる。例えば、灰分濃縮
スラリー抜き出し量を減少させたり、重質物の溶解条件
や沈降槽の温度を変化させる等の対策を早期に講じ得る
ようになる。

従って、沈降槽下部の灰分濃縮スラリーの灰分濃度を所
定値に維持し易くなり、その結果灰分の凝集塊化、管内
への付着及び管内閉塞等のトラブルの発生を防止し得る
ようになる。

尚、前記灰分濃度測定は、連続してし得ると共に分析試
料溶液を採取する必要かなく簡単にし得る。更には自動
測定も可能である。

（実施例） 粉砕及び脱水された褐炭をスラリー化溶剤、鉄系触媒及
び溶融硫黄触媒と共に粉砕混合してスラリー化した後、
水添塔に供給して１次水添し、その水添生成物を蒸留し
軽質油、中質油、蒸留残渣に分離して得た。

上記蒸留残渣の脱灰処理を下記の如く連続的に行った。

即ち、上記蒸留残渣を粉砕後、第１図に示す如く、溶解
槽（１）に移し、蒸留残渣中型質物を溶解すへく脱灰溶
剤を添加し２５０°Ｃて攪拌混合して灰分共存溶液と成
し、該溶液を連続的に、沈降！　（２１に供給し、沈降
槽（２ン内で灰分及び不溶重質物を沈降させ、沈降槽（
２）下部に灰分濃縮スラリーを形成させると共にその上
部に灰分希釈液を形成させ、沈降槽（２）上部より灰分
希釈液を抜き出し、沈降槽（２）下部より灰分濃縮スラ
リーを抜き出した。

上記脱灰処理の際に、γ線密度計により沈降槽（２）下
部の灰分濃縮スラリー灰分濃度を連続して求めた。即ち
、沈降槽（２）下部の外側からγ線照射手段（３）によ
りγ線を沈降槽（２）下部の灰分濃縮スラリーに向けて
照射し、透過γ線量をカウントし密度に変換して密度表
示する手段（４）により灰分濃縮スラリーの密度を測定
し、密度を灰分濃度に変換表示する手段（５）により灰
分濃縮スラリーの灰分濃度を求めた。尚、予め、上記手
段（４）については透過γ線量と灰分濃縮スラリー密度
とを対応させるためのキャリブレーションを行い、又、
手段（５）については予め求めた灰分濃縮スラリーの密
度と灰分濃度との関係を入力しキヤリブレーシヨンした
。

かかる測定によれは、γ線照射時から灰分濃度表示まで
の所要時間は１秒以内であり、連続して灰分濃度をリア
ルタイムで測定し得た。その結果沈降槽（２）下部の灰
分濃縮スラリーの灰分濃度は時々刻々と変動することか
確認された。

上記灰分濃度の測定値によっては脱灰処理条件をその都
度調整した。即ち、灰分濃度の測定値か１０％以上の場
合は脱灰処理条件を調整することなく一定に保持したか
、１０％未満の場合にはその直後に沈降槽（２）への溶
液の供給量、沈降槽（２）上部からの灰分希釈液の抜き
出し量、及び、沈降槽（２）下部からの灰分濃縮スラリ
ーの抜き出し量を減少させ、次いて蒸留残渣と脱灰溶削
との混合割合、混合温度や、沈降槽（２）の温度等の脱
灰処理条件を調整し、沈降槽（２）下部の灰分濃縮スラ
リーの灰分濃度を１０％以上に回復させた。

このように、沈降槽（２）下部の灰分濃縮スラリーの灰
分濃度か所定値（１０％以上）になっているか否かをリ
アルタイムて素早く確認し得、又、灰分濃度か低く脱灰
処理異常である時にはその時に該異常を察知し、その対
策を早期に講しることかできた。その結果、殆との時期
において灰分濃縮スラリーの灰分濃度を所定値に維持し
得た。そのため、灰分の凝集塊化、管内への付着及び管
内閉塞等のトラブルの発生は全く認められなかった。−
方、沈降槽（２）上部より得られた灰分希釈液は灰分濃
度か低く　（１２００ｐｐｍ）　、良好であった。

（発明の効果） 本発明に係る石炭の液化方法によれば、脱灰処理の際の
沈降槽下部の灰分濃縮スラリーの灰分濃度を極めて短時
間に測定し得、灰分濃縮スラリー抜き出し量等の脱灰処
理条件を調整するためのフィードバック情報として有用
な沈降槽下部灰分濃縮スラリーの灰分濃度を早期にリア
ルタイムで把握し得るようになる。又、上記灰分濃度測
定は連続しててきると共に、分析試料溶液を採取する必
要かなく簡単にし得る。更には自動測定も可能である。

そのため、所定高灰分濃度の灰分濃縮スラリーか得られ
ているか否かを常に容易に素早く確認し得るようになる
。又、沈降槽下部灰分濃縮スラリーの灰分濃度か低く脱
灰処理異常を来している時には、その異常をその時点に
察知し得、故に脱灰処理異常に対する対策措置を早期に
講じ得るようになる。従って、沈降槽下部の灰分濃縮ス
ラリーの灰分濃度を所定値に維持し易くなり、その結果
灰分の凝集塊化、管内への付着及び管内閉塞等のトラブ
ルの発生を防止し得るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る石炭液化方法の脱灰処
理を説明するためのフローチャートの概要図、第２図は
、水添液化法による石炭の液化プロセスにおける蒸留残
渣の溶剤脱灰処理方法を説明するためのフローチャート
の概要図である。 （］）−溶解槽　（２）−沈降槽　（３）−γ線照射手
段（４）−透過γ線量を測定し密度変換表示する手段（
５）−密度を灰分濃度に変換表示する手段特許出願人　
　日本褐炭液化株式会社 代　理　人　　弁理士　　全史　章−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）石炭を触媒及び溶剤の共存下で水添する水添工程
   、その水添生成物を蒸留して軽質油と、中質油と、重質
   物及び灰分を含む蒸留残渣とに分離する蒸留工程、その
   蒸留残渣を脱灰溶剤と混合し重質物を溶解して灰分が共
   存する溶液と成し、該溶液を沈降槽に供給し、沈降槽内
   で該溶液中の灰分を沈降させ、沈降槽上部より低灰分濃
   度の溶液を抜き出し、沈降槽下部より高灰分濃度のスラ
   リー状溶液を抜き出す脱灰処理工程を含む石炭の液化方
   法において、前記脱灰処理の際に、前記沈降槽下部の外
   側より内側の溶液に向けてγ線を照射し、沈降槽下部内
   の溶液を透過し外側へ出てくるγ線量を測定して該溶液
   の密度を求め、該密度より該溶液の灰分濃度を求めるこ
   とを特徴とする石炭の液化方法。