JPH0435518B2 - - Google Patents
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- JPH0435518B2 JPH0435518B2 JP57156702A JP15670282A JPH0435518B2 JP H0435518 B2 JPH0435518 B2 JP H0435518B2 JP 57156702 A JP57156702 A JP 57156702A JP 15670282 A JP15670282 A JP 15670282A JP H0435518 B2 JPH0435518 B2 JP H0435518B2
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
〔乗業上の利用分野〕
この発明は、含水石炭類の通気乾燥を含む含水
石炭類の改良された液化法に関する。 〔従来技術と解決しようとする課題〕 石炭類は、一般に、そのまま、または液化処理
後、燃料、あるいは他の種々の目的に使用されて
いる。この場合、エネルギー効率を高めるために
採掘された石炭は、通常、灰分除去、あるいは脱
水して使用される。灰分の除去は石炭粒子を小さ
くして選炭することが、効率の点において好まし
いが、選炭には水の使用が通常であるから、選炭
後の石炭に多量の水分が付着して、ある種の石炭
では、付着水分が20重量％以上にも達する。 また、ある種の褐炭では水分が20〜70重量％に
も及ぶものがある。 このよな石炭の乾燥法として、(1)気流乾燥法、
２油中乾燥法、および(3)加圧水蒸気法などの乾燥
法が知られている。気流乾燥法は現在広く用いら
れているが、空気と燃料との混合によつて得られ
る熱風中には、過剰の酸素が残存していること
と、通常、熱風温度が混く、石炭類は酸化され、
また、揮発成分の一部は分解、ガス化して逸散す
る。酸化された石炭類は常温においても酸化が進
行し、自然発火し易くなるので貯炭設備には巨額
の費用を必要とする。 更に、従来の気流乾燥法により乾燥された石炭
を原料として石炭液化を行えば、製品得率の低下
と水素消費量の増加を招き、経済的に非常に不利
となる。 油中乾燥法と加圧水蒸気法は、原理的に石炭類
を酸化させるることなく乾燥することができる
が、従来の方法では、いずれも脱水後の石炭類の
水分が10重量％前後にもなる。従つて、これらの
石炭を液化する場合には石炭正味の供給量の低下
に伴い設備が巨大化し、また、液化反応に大きく
影響する反応塔内での水素分圧が水蒸気の存在に
よつて低下するために、より高圧が必要となる。 更に、この方法により分離される水には、フエ
ノール類、クレゾール類、フミン酸などの水溶性
有機化合物が多量に含含まれるので、この分離水
の処理費用が増大する。近年、開発されつつある
フラツシユ乾燥法においても、同様な分離水の処
理が必要である。 この発明は、石炭の酸化の防止が可能であり、
液化における水素消費量増加の防止も可能であ
り、更に、液化率の低下の防止も可能である含水
石炭類の液化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〕 この発明の含水石炭類の液化法は、含水石炭類
を200℃以下の温度の熱空気と接触させて乾燥し、
次いで乾燥石炭類を溶剤中において水素加圧下に
加熱して石炭溶液とすることを特徴とするもので
ある。更に、この発明は大部分の水分が通気乾燥
により除去された石炭類中になおも残存する若干
の水分を、溶剤中において加熱して水蒸気相と石
炭スラリー相とに分離することにより除去し、次
いで石炭スラリーを水素加圧下に加熱して石炭溶
液とすることも特徴とする。 この発明において、含水石炭と接触させられる
熱空気の温度を200℃以下に制限することにより
被乾燥物温度は150℃以下に保持され、気流中に
酸素が存在しても、それによる石炭の酸化が防止
され、その組成変化の防止が可能であり、従つて
液化率の低下が防止され得る。 気流の温度が200℃以上になれば、石炭の組成
に変化が生じて液化率が低下する。好ましい熱気
流温度は50〜190℃の範囲内である。 この発明において使用される石炭類は、水分が
10重量％以上の粘結炭、非粘結炭、渇炭、亜炭、
および草炭であるが、特に渇炭はこの発明の方法
により組成変化を生起することなく、容易に乾燥
され液化させられる。通気乾燥により大部分の水
分が除去されて乾燥された後の石炭中の水分は５
〜15重量％程度になる。しかし、この石炭を更に
脱水するためには、通気乾燥では長時間を要して
効率的でない。この場合は、この乾燥後の石炭に
溶剤を加えスラリー化した後、得られた石炭スラ
リーを加圧下に、または常圧下において100〜300
℃の範囲内の温度にまで昇温させて、気液分離槽
に導入して水蒸気相と石炭スラリー相とに分離さ
せることにより脱水することができる。 石炭スラリーを、加圧下において加熱して脱水
する場合は、まずポンプなどを使用して加熱温度
における飽和水蒸気圧以上の圧力まで加圧する
が、過度に高圧にすれば、装置の耐圧性能を増大
する必要が生じて経済性が悪化するため、飽和水
蒸気圧付近、乃至、飽和水蒸気圧より10Kg／cm2程
度高圧の加圧下が好ましい。ポンプなどによる加
圧の後、石炭スラリーを加熱炉中を通過させて所
要温度にまで昇温させる。石炭スラリーの加熱温
度が300℃を超えるときは、その飽和水蒸気圧も
相応して、著しく上昇するのであり、加熱炉前後
の設備全体の耐圧性能を、同様に増大する必要が
生じて経済性などの面から不利であるために、通
常、加熱温度は300℃以下とされる。 しかし、200℃付近以上の温度において石炭は
熱分解を避けられないのであり、熱分解に伴つて
炭酸ガスなどを成分とする分解ガスが発生する。 このようにして石炭の熱分解を促進させた場合
は、液化反応域において発生するべきである炭酸
ガスなどの分解ガスが、前処理的に予め分離して
除去されるために、水素添加反応において最重要
因子である水素分圧の低下が防止されて、石炭の
液化率が上昇する。従つて、石炭スラリーの加熱
温度は200〜300℃の範囲内であることが好まし
い。加熱後、石炭スラリーは減圧されて気液分離
槽に導入され、水蒸気相と石炭スラリー相とは分
離させられることにより脱水される。 石炭スラリーを常圧下に加熱して脱水する場合
は、加熱温度を200℃以上とすれば、同時に溶剤
の蒸発も促進されるため加熱温度は100〜200℃の
範囲内であることが好ましい。この常圧加熱脱水
の場合には加熱炉内通過中に、水分は蒸発を完了
して、気液分離槽中で急激に水蒸気相と石炭スラ
リー相とに分離する。この石炭スラリー脱水法に
よれば、石炭の酸化の危険がなく、比較的に高温
範囲内において処理されるため、低水分含有量石
炭から高効率の脱水が、特に短時間内に可能とな
る。従つて、低温における通気乾燥と石炭スラリ
ー脱水法との組合せにより、工程的にも、経済的
にも、優れた脱水方法が形成され得るのであり、
現業的に卓越した効果が生じる。 石炭液化に使用される溶剤は、沸点180℃以上
の炭化水素油、例えば、石炭乾溜タール、または
その分留物、沸点が200℃以上の石油系重質油、
石炭液化工程において生成される石炭の分解生成
油、またはこれらの溶剤の水添生成物、あるいは
これらの混合物である。更に、脱水後の石炭スラ
リー、石炭液化工程にてガスが分離された後の固
体分を含む石炭溶液も、溶剤として使用され得
る。油中乾燥、即ち、石炭スラリー脱水法が行わ
れず通気乾燥みが行われる場合、乾燥石炭は溶剤
と、所望よつて、触媒が添加され石炭スラリーと
される。この石炭スラリー中、または前記の油中
乾燥処理を受けた石炭スラリー中の溶剤と乾燥石
炭との重量比は、１：0.1〜0.5が好ましく、特
に、１：0.15〜0.4が好ましい。 石炭スラリー調製時の温度は、気泡発生を防ぐ
ために100℃以下とすることが好ましい。 液化用触媒としては鉄、モリブデン、コバル
ト、ニツケル、アルミニウム、珪素などの酸化
物、水酸化物、硫化物およびそ還元物などが使用
され、その添加量は乾燥石炭の２〜５重量％であ
る。 乾燥石炭を含むスラリーは、次いで水素加圧下
に加熱されて石炭の解重合・溶解が生起して液化
される。水素分圧は、好ましくは30気圧以上特
に、70〜300気圧の範囲内が好ましい。 反応温度は、300〜500℃の範囲内が好ましく特
に、400〜490℃の範囲内が好ましい。 反応時間は、10〜120分間が好ましい。 得られた反応混合物は、水素、低級炭化水素、
二酸化炭素、硫化水素などガス混合物と石炭溶液
とに分離される。この石炭溶液は未溶解石炭、灰
分など不溶性物質から分離され、蒸留に付され常
温にて液体の石炭液化生成物と常温にて固体の石
炭液化生成物とに分離される。 この発明によれば、含水石炭類の乾燥が実施例
から明かなように、石炭類の組成の実質的変化を
伴わずに行われ、しかも石炭液化に際しての石炭
の転化率と製品得率も、原料石炭を真空乾燥して
得られた乾燥石炭のそれらと実質的に相違しな
い。 また、乾燥石炭中の水分も５重量％以下である
から、石炭液化工程に好適に使用され、更に油中
乾燥法を組み合わせた場合でも、大部分の水分は
通気乾燥により除去されているのであり、分離水
は少量であり、その処理も大問題とならない。 〔図面による説明〕 以下に、この発明の一つの実施態様を添付図面
を参照して説明する。 通気乾燥器２へライン１により含水石炭が供給
される。一方、ライン１５から乾燥用気流として
の空気が加熱器１６にて200℃以下の温度、好ま
しくは50〜190℃の範囲内の温度に、加熱されて
通気乾燥器２に供給され、含水石炭と接触し含水
石炭を乾燥させる。また、後述のライン１７によ
り供給される二酸化炭素を、乾燥用気流の空気に
適宜混合して使用しても差し支えない。 通気乾燥器２には、固定床式、移動動床式、ロ
ータリードライヤー、流動乾燥器、気流乾燥器な
ど種々の型式のものが使用される。 通気乾燥器２を去る含水率が５重量以下の乾燥
石炭は、スラリー調製槽４に導入され、ライン１
４からの循環溶剤と液化用触媒と混合され、100
℃以下の温度において石炭スラリーが調製され
る。 溶剤と乾燥石炭との重量比は、特に１：0.15〜
0.4が好ましい。液化用触媒としては、例えば鉄、
モリブデン、コバルト、ニツケル、アルミニウ
ム、珪素などの酸化物、水酸化物、または硫化
物、もしくはその還元物が、好ましくは乾燥石炭
の２〜５重量％の範囲内において使用される。 石炭中の水分の一層の減少が望まれる場合には
脱水設備へ送給するスラリーポンプによつて脱水
設備の加熱器２７へ送り、所要温度まで加熱昇温
する。加圧下において加熱する場合はスラリー温
度を200〜300℃の範囲内として、圧力はその温度
における飽和水蒸気圧よりも10Kg／cm2程度高圧と
する。また、常圧下に加熱する場合はスラリー温
度は100〜200℃の範囲内とする。 加熱後のスラリーは気液分離槽２８へ導入され
スラリーに混在した水分はライン２９を経て気相
状態を以て除去される。気液分離槽２８により脱
水されたスラリーはスラリーポンプにより加熱器
５へ送られ、これ以降の処理は通気乾燥のみによ
る脱水の場合同様に処理されて石炭液化が逐行さ
れる。この油中乾燥法が使用されない場合はスラ
リー調製槽４において製造されたスラリーはスラ
リーポンプによりスラリー調製槽４から加熱器５
へ直接に導入される。 一方、ライン２１と２６から水素が加熱器５へ
供給され、加熱器５への流入物は特に好ましくは
圧力70〜300気圧の範囲内において、温度400〜
490℃の範囲内の温度まで加熱昇温させられる。 加熱器５によつて加熱昇温されたスラリーは、
反応器６中に10〜120分間の範囲内の間、滞留さ
せられ、この間に石炭中の有機物質の解重合、溶
剤中への溶解および水素化反応が生起する。 この水素化反応はスラリーに添加された液化用
触媒により促進される。 反応器６を去る反応混合物は、気液分離器７に
おいて生成した二酸化炭素、硫化水素および低級
炭化水素、並びに未反応水素からなるガス状生成
物を液状生成物から分離する。分離された気相部
分はライン８を経てガス分離設備１８に送られこ
こで低級炭化水素、弐酸化炭素および硫化水素の
それぞれが公知手段により未反応水素から分離さ
れる。 低級炭化水素の一部は、ライン１９を経て水素
製造設備２０へ送られて、ここでスチームリホー
ミングによつて水素に転化される。この水素量は
反応によつて消費された水素量に相当する。 水素製造設備２０において製造された水素は、
ライン２１を経てガス分離設備１８にて分離され
ライン２６を経て加熱器５へ返送される水素とと
もに加熱器５に導入される。残りの低級炭化水素
はライン２３から系外に排出されて、種々の目的
に使用される。水素製造設備２０においては後述
するライン１１からの残渣と石炭の混合物を部分
酸化して水素を製造してもよい。 ガス分離設備１８にて分離された二酸化炭素は
ライン１７を経て乾燥用気流として加熱器１６へ
送られてライン１５により供給される空気と混合
使用されることも可能である。また、硫化水素は
ライン２２を経て系外へ排出される。 気液分離器７において分離された液化生成物は
ライン９を経て固液分離器１０に送られ、未溶解
石炭および灰分などの不溶性物質が石炭液状生成
物および溶剤からなる石炭溶液から分離される。 固液分離装置としては、濾過器、遠心分離器、
液体サイクロンなどが使用される。分離された固
体残渣はライン１１から系外に排出されるか、前
述の通りにして水素製造に使用される。 一方、石炭溶液はライン１２を経て蒸留塔１３
に送られ、ここで溶剤と常温にて液体の液状製品
並びに常温にて固体の蒸留釜残とに分離される。 分離された溶剤はライン１４を経て循環溶剤と
してスラリー調製槽４に返送される。 常温にて液体の液状製品と常温にて固体の蒸留
釜残は、それぞれ、ライン２４と２５を経て取り
出される。 〔実施例〕 以下、この発明を実施例により更に説明する
が、この発明はこれらにより限定されるものでは
ない。 実施例 １ Ａ 含水石炭の乾燥 次に示す分析値を有するモーウエル
（Morwell）渇炭を８〜20メツシユにに粉砕し
たものを底部に金網を張つた内径14cm、高さ13
cmの鉄製円筒容器に充填し、この容器を周囲に
保温ヒーターを備えた内径15cm、高さ30cmの鉄
製管に装入し、加熱空気を円筒形容器下部から
通じて、第１表に示した条件により乾燥した。
なお、比較のために熱気流を通じる代りに、40
×40×40cmの容積を有する真空電気乾燥器を使
用して、１mmHgにおいて真空乾燥を行つた。 (a) 効業分析 湿 分 60 重量％（原石炭基準） 揮発分 49.9 〃（乾燥石炭基準） 固定炭素 47.7 〃（〃〃〃〃〃〃） 真発熱量 2050kcal／Kg （原石炭基準） (b) 元素分析 Ｃ 69.84重量％ Ｈ 4.86 〃 Ｎ 0.55 〃 Ｓ 0.31 〃 Ｏ 24.44〃
石炭類の改良された液化法に関する。 〔従来技術と解決しようとする課題〕 石炭類は、一般に、そのまま、または液化処理
後、燃料、あるいは他の種々の目的に使用されて
いる。この場合、エネルギー効率を高めるために
採掘された石炭は、通常、灰分除去、あるいは脱
水して使用される。灰分の除去は石炭粒子を小さ
くして選炭することが、効率の点において好まし
いが、選炭には水の使用が通常であるから、選炭
後の石炭に多量の水分が付着して、ある種の石炭
では、付着水分が20重量％以上にも達する。 また、ある種の褐炭では水分が20〜70重量％に
も及ぶものがある。 このよな石炭の乾燥法として、(1)気流乾燥法、
２油中乾燥法、および(3)加圧水蒸気法などの乾燥
法が知られている。気流乾燥法は現在広く用いら
れているが、空気と燃料との混合によつて得られ
る熱風中には、過剰の酸素が残存していること
と、通常、熱風温度が混く、石炭類は酸化され、
また、揮発成分の一部は分解、ガス化して逸散す
る。酸化された石炭類は常温においても酸化が進
行し、自然発火し易くなるので貯炭設備には巨額
の費用を必要とする。 更に、従来の気流乾燥法により乾燥された石炭
を原料として石炭液化を行えば、製品得率の低下
と水素消費量の増加を招き、経済的に非常に不利
となる。 油中乾燥法と加圧水蒸気法は、原理的に石炭類
を酸化させるることなく乾燥することができる
が、従来の方法では、いずれも脱水後の石炭類の
水分が10重量％前後にもなる。従つて、これらの
石炭を液化する場合には石炭正味の供給量の低下
に伴い設備が巨大化し、また、液化反応に大きく
影響する反応塔内での水素分圧が水蒸気の存在に
よつて低下するために、より高圧が必要となる。 更に、この方法により分離される水には、フエ
ノール類、クレゾール類、フミン酸などの水溶性
有機化合物が多量に含含まれるので、この分離水
の処理費用が増大する。近年、開発されつつある
フラツシユ乾燥法においても、同様な分離水の処
理が必要である。 この発明は、石炭の酸化の防止が可能であり、
液化における水素消費量増加の防止も可能であ
り、更に、液化率の低下の防止も可能である含水
石炭類の液化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〕 この発明の含水石炭類の液化法は、含水石炭類
を200℃以下の温度の熱空気と接触させて乾燥し、
次いで乾燥石炭類を溶剤中において水素加圧下に
加熱して石炭溶液とすることを特徴とするもので
ある。更に、この発明は大部分の水分が通気乾燥
により除去された石炭類中になおも残存する若干
の水分を、溶剤中において加熱して水蒸気相と石
炭スラリー相とに分離することにより除去し、次
いで石炭スラリーを水素加圧下に加熱して石炭溶
液とすることも特徴とする。 この発明において、含水石炭と接触させられる
熱空気の温度を200℃以下に制限することにより
被乾燥物温度は150℃以下に保持され、気流中に
酸素が存在しても、それによる石炭の酸化が防止
され、その組成変化の防止が可能であり、従つて
液化率の低下が防止され得る。 気流の温度が200℃以上になれば、石炭の組成
に変化が生じて液化率が低下する。好ましい熱気
流温度は50〜190℃の範囲内である。 この発明において使用される石炭類は、水分が
10重量％以上の粘結炭、非粘結炭、渇炭、亜炭、
および草炭であるが、特に渇炭はこの発明の方法
により組成変化を生起することなく、容易に乾燥
され液化させられる。通気乾燥により大部分の水
分が除去されて乾燥された後の石炭中の水分は５
〜15重量％程度になる。しかし、この石炭を更に
脱水するためには、通気乾燥では長時間を要して
効率的でない。この場合は、この乾燥後の石炭に
溶剤を加えスラリー化した後、得られた石炭スラ
リーを加圧下に、または常圧下において100〜300
℃の範囲内の温度にまで昇温させて、気液分離槽
に導入して水蒸気相と石炭スラリー相とに分離さ
せることにより脱水することができる。 石炭スラリーを、加圧下において加熱して脱水
する場合は、まずポンプなどを使用して加熱温度
における飽和水蒸気圧以上の圧力まで加圧する
が、過度に高圧にすれば、装置の耐圧性能を増大
する必要が生じて経済性が悪化するため、飽和水
蒸気圧付近、乃至、飽和水蒸気圧より10Kg／cm2程
度高圧の加圧下が好ましい。ポンプなどによる加
圧の後、石炭スラリーを加熱炉中を通過させて所
要温度にまで昇温させる。石炭スラリーの加熱温
度が300℃を超えるときは、その飽和水蒸気圧も
相応して、著しく上昇するのであり、加熱炉前後
の設備全体の耐圧性能を、同様に増大する必要が
生じて経済性などの面から不利であるために、通
常、加熱温度は300℃以下とされる。 しかし、200℃付近以上の温度において石炭は
熱分解を避けられないのであり、熱分解に伴つて
炭酸ガスなどを成分とする分解ガスが発生する。 このようにして石炭の熱分解を促進させた場合
は、液化反応域において発生するべきである炭酸
ガスなどの分解ガスが、前処理的に予め分離して
除去されるために、水素添加反応において最重要
因子である水素分圧の低下が防止されて、石炭の
液化率が上昇する。従つて、石炭スラリーの加熱
温度は200〜300℃の範囲内であることが好まし
い。加熱後、石炭スラリーは減圧されて気液分離
槽に導入され、水蒸気相と石炭スラリー相とは分
離させられることにより脱水される。 石炭スラリーを常圧下に加熱して脱水する場合
は、加熱温度を200℃以上とすれば、同時に溶剤
の蒸発も促進されるため加熱温度は100〜200℃の
範囲内であることが好ましい。この常圧加熱脱水
の場合には加熱炉内通過中に、水分は蒸発を完了
して、気液分離槽中で急激に水蒸気相と石炭スラ
リー相とに分離する。この石炭スラリー脱水法に
よれば、石炭の酸化の危険がなく、比較的に高温
範囲内において処理されるため、低水分含有量石
炭から高効率の脱水が、特に短時間内に可能とな
る。従つて、低温における通気乾燥と石炭スラリ
ー脱水法との組合せにより、工程的にも、経済的
にも、優れた脱水方法が形成され得るのであり、
現業的に卓越した効果が生じる。 石炭液化に使用される溶剤は、沸点180℃以上
の炭化水素油、例えば、石炭乾溜タール、または
その分留物、沸点が200℃以上の石油系重質油、
石炭液化工程において生成される石炭の分解生成
油、またはこれらの溶剤の水添生成物、あるいは
これらの混合物である。更に、脱水後の石炭スラ
リー、石炭液化工程にてガスが分離された後の固
体分を含む石炭溶液も、溶剤として使用され得
る。油中乾燥、即ち、石炭スラリー脱水法が行わ
れず通気乾燥みが行われる場合、乾燥石炭は溶剤
と、所望よつて、触媒が添加され石炭スラリーと
される。この石炭スラリー中、または前記の油中
乾燥処理を受けた石炭スラリー中の溶剤と乾燥石
炭との重量比は、１：0.1〜0.5が好ましく、特
に、１：0.15〜0.4が好ましい。 石炭スラリー調製時の温度は、気泡発生を防ぐ
ために100℃以下とすることが好ましい。 液化用触媒としては鉄、モリブデン、コバル
ト、ニツケル、アルミニウム、珪素などの酸化
物、水酸化物、硫化物およびそ還元物などが使用
され、その添加量は乾燥石炭の２〜５重量％であ
る。 乾燥石炭を含むスラリーは、次いで水素加圧下
に加熱されて石炭の解重合・溶解が生起して液化
される。水素分圧は、好ましくは30気圧以上特
に、70〜300気圧の範囲内が好ましい。 反応温度は、300〜500℃の範囲内が好ましく特
に、400〜490℃の範囲内が好ましい。 反応時間は、10〜120分間が好ましい。 得られた反応混合物は、水素、低級炭化水素、
二酸化炭素、硫化水素などガス混合物と石炭溶液
とに分離される。この石炭溶液は未溶解石炭、灰
分など不溶性物質から分離され、蒸留に付され常
温にて液体の石炭液化生成物と常温にて固体の石
炭液化生成物とに分離される。 この発明によれば、含水石炭類の乾燥が実施例
から明かなように、石炭類の組成の実質的変化を
伴わずに行われ、しかも石炭液化に際しての石炭
の転化率と製品得率も、原料石炭を真空乾燥して
得られた乾燥石炭のそれらと実質的に相違しな
い。 また、乾燥石炭中の水分も５重量％以下である
から、石炭液化工程に好適に使用され、更に油中
乾燥法を組み合わせた場合でも、大部分の水分は
通気乾燥により除去されているのであり、分離水
は少量であり、その処理も大問題とならない。 〔図面による説明〕 以下に、この発明の一つの実施態様を添付図面
を参照して説明する。 通気乾燥器２へライン１により含水石炭が供給
される。一方、ライン１５から乾燥用気流として
の空気が加熱器１６にて200℃以下の温度、好ま
しくは50〜190℃の範囲内の温度に、加熱されて
通気乾燥器２に供給され、含水石炭と接触し含水
石炭を乾燥させる。また、後述のライン１７によ
り供給される二酸化炭素を、乾燥用気流の空気に
適宜混合して使用しても差し支えない。 通気乾燥器２には、固定床式、移動動床式、ロ
ータリードライヤー、流動乾燥器、気流乾燥器な
ど種々の型式のものが使用される。 通気乾燥器２を去る含水率が５重量以下の乾燥
石炭は、スラリー調製槽４に導入され、ライン１
４からの循環溶剤と液化用触媒と混合され、100
℃以下の温度において石炭スラリーが調製され
る。 溶剤と乾燥石炭との重量比は、特に１：0.15〜
0.4が好ましい。液化用触媒としては、例えば鉄、
モリブデン、コバルト、ニツケル、アルミニウ
ム、珪素などの酸化物、水酸化物、または硫化
物、もしくはその還元物が、好ましくは乾燥石炭
の２〜５重量％の範囲内において使用される。 石炭中の水分の一層の減少が望まれる場合には
脱水設備へ送給するスラリーポンプによつて脱水
設備の加熱器２７へ送り、所要温度まで加熱昇温
する。加圧下において加熱する場合はスラリー温
度を200〜300℃の範囲内として、圧力はその温度
における飽和水蒸気圧よりも10Kg／cm2程度高圧と
する。また、常圧下に加熱する場合はスラリー温
度は100〜200℃の範囲内とする。 加熱後のスラリーは気液分離槽２８へ導入され
スラリーに混在した水分はライン２９を経て気相
状態を以て除去される。気液分離槽２８により脱
水されたスラリーはスラリーポンプにより加熱器
５へ送られ、これ以降の処理は通気乾燥のみによ
る脱水の場合同様に処理されて石炭液化が逐行さ
れる。この油中乾燥法が使用されない場合はスラ
リー調製槽４において製造されたスラリーはスラ
リーポンプによりスラリー調製槽４から加熱器５
へ直接に導入される。 一方、ライン２１と２６から水素が加熱器５へ
供給され、加熱器５への流入物は特に好ましくは
圧力70〜300気圧の範囲内において、温度400〜
490℃の範囲内の温度まで加熱昇温させられる。 加熱器５によつて加熱昇温されたスラリーは、
反応器６中に10〜120分間の範囲内の間、滞留さ
せられ、この間に石炭中の有機物質の解重合、溶
剤中への溶解および水素化反応が生起する。 この水素化反応はスラリーに添加された液化用
触媒により促進される。 反応器６を去る反応混合物は、気液分離器７に
おいて生成した二酸化炭素、硫化水素および低級
炭化水素、並びに未反応水素からなるガス状生成
物を液状生成物から分離する。分離された気相部
分はライン８を経てガス分離設備１８に送られこ
こで低級炭化水素、弐酸化炭素および硫化水素の
それぞれが公知手段により未反応水素から分離さ
れる。 低級炭化水素の一部は、ライン１９を経て水素
製造設備２０へ送られて、ここでスチームリホー
ミングによつて水素に転化される。この水素量は
反応によつて消費された水素量に相当する。 水素製造設備２０において製造された水素は、
ライン２１を経てガス分離設備１８にて分離され
ライン２６を経て加熱器５へ返送される水素とと
もに加熱器５に導入される。残りの低級炭化水素
はライン２３から系外に排出されて、種々の目的
に使用される。水素製造設備２０においては後述
するライン１１からの残渣と石炭の混合物を部分
酸化して水素を製造してもよい。 ガス分離設備１８にて分離された二酸化炭素は
ライン１７を経て乾燥用気流として加熱器１６へ
送られてライン１５により供給される空気と混合
使用されることも可能である。また、硫化水素は
ライン２２を経て系外へ排出される。 気液分離器７において分離された液化生成物は
ライン９を経て固液分離器１０に送られ、未溶解
石炭および灰分などの不溶性物質が石炭液状生成
物および溶剤からなる石炭溶液から分離される。 固液分離装置としては、濾過器、遠心分離器、
液体サイクロンなどが使用される。分離された固
体残渣はライン１１から系外に排出されるか、前
述の通りにして水素製造に使用される。 一方、石炭溶液はライン１２を経て蒸留塔１３
に送られ、ここで溶剤と常温にて液体の液状製品
並びに常温にて固体の蒸留釜残とに分離される。 分離された溶剤はライン１４を経て循環溶剤と
してスラリー調製槽４に返送される。 常温にて液体の液状製品と常温にて固体の蒸留
釜残は、それぞれ、ライン２４と２５を経て取り
出される。 〔実施例〕 以下、この発明を実施例により更に説明する
が、この発明はこれらにより限定されるものでは
ない。 実施例 １ Ａ 含水石炭の乾燥 次に示す分析値を有するモーウエル
（Morwell）渇炭を８〜20メツシユにに粉砕し
たものを底部に金網を張つた内径14cm、高さ13
cmの鉄製円筒容器に充填し、この容器を周囲に
保温ヒーターを備えた内径15cm、高さ30cmの鉄
製管に装入し、加熱空気を円筒形容器下部から
通じて、第１表に示した条件により乾燥した。
なお、比較のために熱気流を通じる代りに、40
×40×40cmの容積を有する真空電気乾燥器を使
用して、１mmHgにおいて真空乾燥を行つた。 (a) 効業分析 湿 分 60 重量％（原石炭基準） 揮発分 49.9 〃（乾燥石炭基準） 固定炭素 47.7 〃（〃〃〃〃〃〃） 真発熱量 2050kcal／Kg （原石炭基準） (b) 元素分析 Ｃ 69.84重量％ Ｈ 4.86 〃 Ｎ 0.55 〃 Ｓ 0.31 〃 Ｏ 24.44〃
【表】
Ｂ 乾燥石炭の液化
上述の乾燥法ににより得られた乾燥石炭の
37.5ｇ、触媒として酸化鉄を0.5ｇ、溶剤とし
て石炭分解生成油を112.5ｇを500mlのオートク
レーブに装入し、水素を120Kg／cm2Ｇの初圧で
封入して、約900r.p.m.で撹拌しながら３℃／
minの昇温速度で420℃まで昇温させた。 この温度に60分間保持した後、室温まで急速
に冷却した。 反応生成物を未反応水素と生成ガスから分離
し、液状生成物の濾液を10mmHg、ボトム温度
350℃として減圧蒸留し、留出油と釜残（SRC
＝Sol−vent Refined Coal）とに分留した。
濾過残渣を所定量のベンゼン、アセトンで洗浄
後、減圧乾燥して、これを反応残渣とした。結
果を第２表に示す。なお、実験番号は乾燥試験
の番号に対応する。
37.5ｇ、触媒として酸化鉄を0.5ｇ、溶剤とし
て石炭分解生成油を112.5ｇを500mlのオートク
レーブに装入し、水素を120Kg／cm2Ｇの初圧で
封入して、約900r.p.m.で撹拌しながら３℃／
minの昇温速度で420℃まで昇温させた。 この温度に60分間保持した後、室温まで急速
に冷却した。 反応生成物を未反応水素と生成ガスから分離
し、液状生成物の濾液を10mmHg、ボトム温度
350℃として減圧蒸留し、留出油と釜残（SRC
＝Sol−vent Refined Coal）とに分留した。
濾過残渣を所定量のベンゼン、アセトンで洗浄
後、減圧乾燥して、これを反応残渣とした。結
果を第２表に示す。なお、実験番号は乾燥試験
の番号に対応する。
【表】
【表】
※ 石炭に対する消費水素の重量％
第２表の結果から明かなように、真空乾燥によ
り乾燥された渇炭と通気乾燥により乾燥された
渇炭との間に石炭の転化率、PRCの収率、水
素の消費率において実質的な相違は認められな
いが、220℃の熱気流によ通気乾燥した場合は
石炭の転化率、SRCの収率が低下し、水素の
消費率が高くなるので不利となる。 実施例 ２ 通気乾燥による渇炭の組成の変化を知るため
に、種々の乾燥条件で熱空気流による乾燥を行つ
て、乾燥褐炭の元素分析を行い結果を第３表に示
した。 比較のために真空乾燥による結果も示した。 なお、渇炭は実施例１において使用したものと
同一のロツトのものであり、乾燥操作は実施例１
と同様である。 第３表の結果から明らかなように、乾燥法の相
違による褐炭の元素分析値、特に、酸素の分析値
における相違は実質的に認められない。
第２表の結果から明かなように、真空乾燥によ
り乾燥された渇炭と通気乾燥により乾燥された
渇炭との間に石炭の転化率、PRCの収率、水
素の消費率において実質的な相違は認められな
いが、220℃の熱気流によ通気乾燥した場合は
石炭の転化率、SRCの収率が低下し、水素の
消費率が高くなるので不利となる。 実施例 ２ 通気乾燥による渇炭の組成の変化を知るため
に、種々の乾燥条件で熱空気流による乾燥を行つ
て、乾燥褐炭の元素分析を行い結果を第３表に示
した。 比較のために真空乾燥による結果も示した。 なお、渇炭は実施例１において使用したものと
同一のロツトのものであり、乾燥操作は実施例１
と同様である。 第３表の結果から明らかなように、乾燥法の相
違による褐炭の元素分析値、特に、酸素の分析値
における相違は実質的に認められない。
図面は、この発明の一実施態様を示すフローシ
ートである。 ２…通気乾燥器、４…スラリー調製槽、５…加
熱器、６…反応器、７…気液分離器、１０…固液
分離器、１３…残留塔、１６…加熱器、１８…ガ
ス分離設備、２０…水素製造設備、２７…加熱
器、２８…気液分離器。
ートである。 ２…通気乾燥器、４…スラリー調製槽、５…加
熱器、６…反応器、７…気液分離器、１０…固液
分離器、１３…残留塔、１６…加熱器、１８…ガ
ス分離設備、２０…水素製造設備、２７…加熱
器、２８…気液分離器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 含水石炭類を200℃以下の温度の熱空気と接
触させて乾燥し、次いで乾燥石炭類を溶剤中にお
いて水素加圧下に加熱して石炭溶液とすることを
特徴とする含水石炭類の液化法。 ２ 含水石炭類を200℃以下の温度の熱空気と接
触させて乾燥し、なおも若干の水分を含む乾燥石
炭類を溶剤中において加熱して水蒸気相と石炭ス
ラリー相とに分離することにより残存する水分を
除去し、こうして得られた乾燥石炭のスラリーを
水素加圧下に加熱して石炭溶液とすることを特徴
とする含水石炭類の液化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15670282A JPS5947292A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 含水石炭類の液化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15670282A JPS5947292A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 含水石炭類の液化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947292A JPS5947292A (ja) | 1984-03-16 |
| JPH0435518B2 true JPH0435518B2 (ja) | 1992-06-11 |
Family
ID=15633462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15670282A Granted JPS5947292A (ja) | 1982-09-10 | 1982-09-10 | 含水石炭類の液化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947292A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7692050B2 (en) | 2003-03-28 | 2010-04-06 | Ab-Cwt, Llc | Apparatus and process for separation of organic materials from attached insoluble solids, and conversion into useful products |
| US7179379B2 (en) | 2003-03-28 | 2007-02-20 | Ab-Cwt, Llc | Apparatus for separating particulates from a suspension, and uses thereof |
| US8877992B2 (en) | 2003-03-28 | 2014-11-04 | Ab-Cwt Llc | Methods and apparatus for converting waste materials into fuels and other useful products |
| US8579999B2 (en) * | 2004-10-12 | 2013-11-12 | Great River Energy | Method of enhancing the quality of high-moisture materials using system heat sources |
| AR057141A1 (es) | 2005-09-28 | 2007-11-21 | Cwt Llc Ab | Procesamiento de depolimerizacion para convertir productos de desecho organicos y no-organicos en productos utiles |
| PL1951618T4 (pl) * | 2005-10-17 | 2019-02-28 | Synpet Teknoloji Gelistirme A.S. | Transformacja odpadów organicznych i nieorganicznych w przydatne produkty |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53112903A (en) * | 1977-03-12 | 1978-10-02 | Kobe Steel Ltd | Heat dehydration of brown coal |
| JPS578286A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-16 | Electric Power Dev Co Ltd | Liquefaction of brown coal |
| JPS578285A (en) * | 1980-06-18 | 1982-01-16 | Electric Power Dev Co Ltd | Preparation of brown coal-solvent slurry in brown coal liquefaction |
| JPS5761088A (en) * | 1980-09-30 | 1982-04-13 | Kobe Steel Ltd | Dehydration of brown coal |
-
1982
- 1982-09-10 JP JP15670282A patent/JPS5947292A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5947292A (ja) | 1984-03-16 |
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