JPH0782564A - 石炭タール捕集方法 - Google Patents
石炭タール捕集方法Info
- Publication number
- JPH0782564A JPH0782564A JP23035193A JP23035193A JPH0782564A JP H0782564 A JPH0782564 A JP H0782564A JP 23035193 A JP23035193 A JP 23035193A JP 23035193 A JP23035193 A JP 23035193A JP H0782564 A JPH0782564 A JP H0782564A
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- Japan
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- coal
- tar
- pyrolysis gas
- temperature
- liquid nitrogen
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 石炭を急速に熱分解するプロセスにおいて、
タールの捕集を安全にトラブルなく行い、かつ広範囲の
石炭から生成するタールを比較的安価な設備仕様となる
石炭タール捕集方法を提供する。 【構成】 冷却剤と石炭熱分解ガスとの間で壁面を媒体
として熱交換し、タールを冷却、凝集させて捕集する。
その際、石炭熱分解ガス温度が−７８．５℃以上０℃以
下となるように、石炭熱分解ガスからタールを冷却凝集
させるのに必要とされる冷却剤の量を調整する。また、
冷却剤としては液体窒素が適する。
タールの捕集を安全にトラブルなく行い、かつ広範囲の
石炭から生成するタールを比較的安価な設備仕様となる
石炭タール捕集方法を提供する。 【構成】 冷却剤と石炭熱分解ガスとの間で壁面を媒体
として熱交換し、タールを冷却、凝集させて捕集する。
その際、石炭熱分解ガス温度が−７８．５℃以上０℃以
下となるように、石炭熱分解ガスからタールを冷却凝集
させるのに必要とされる冷却剤の量を調整する。また、
冷却剤としては液体窒素が適する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石炭の効率的な利用を
目的とする石炭急速熱分解プロセスにおいて石炭タール
を捕集する方法に関するものである。
目的とする石炭急速熱分解プロセスにおいて石炭タール
を捕集する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】石炭急速熱分解は１９７０年代に始まっ
た技術であり、比較的歴史が浅い。この技術は石炭の効
率的利用を主眼とした利用技術であり、目的生成物によ
って反応条件、装置構成が大きく異なることに特徴を持
つ。生成物は、気体（ガス）、液体（タール、ＢＴ
Ｘ）、固体（チャー）に分類されるが、燃料用ガス生成
を主目的としたプロセスが大部分を占め、一部ＢＴＸ収
率上昇をねらったプロセスがある程度である。タールは
大きく石油系と石炭系に分類されるが、原料の構造的な
理由により石油系は脂肪族製品、石炭系は芳香族製品の
原料に向いている。日本におけるタール産業は石油系を
中心としており、繊維、プラスティック産業等の原料用
として成熟してきた。また石炭系タールは石炭中の芳香
族環により、たとえばナフタレンや黒鉛電極等を主力製
品として生産されてきた。
た技術であり、比較的歴史が浅い。この技術は石炭の効
率的利用を主眼とした利用技術であり、目的生成物によ
って反応条件、装置構成が大きく異なることに特徴を持
つ。生成物は、気体（ガス）、液体（タール、ＢＴ
Ｘ）、固体（チャー）に分類されるが、燃料用ガス生成
を主目的としたプロセスが大部分を占め、一部ＢＴＸ収
率上昇をねらったプロセスがある程度である。タールは
大きく石油系と石炭系に分類されるが、原料の構造的な
理由により石油系は脂肪族製品、石炭系は芳香族製品の
原料に向いている。日本におけるタール産業は石油系を
中心としており、繊維、プラスティック産業等の原料用
として成熟してきた。また石炭系タールは石炭中の芳香
族環により、たとえばナフタレンや黒鉛電極等を主力製
品として生産されてきた。
【０００３】石炭系タールは主に製鉄業の工程中からコ
ークス製造時の副産物として生産され、採取等のハンド
リングは生産技術として成立している。一般的には、コ
ークスガスの気液相を循環安水でフラッシング（安水フ
ラッシング）してタールを落としている。このときミス
ト状のタールは完全には捕集できないため、捕集したい
場合は高電圧をかけた電極の間に通す（ＥＰ）手法が通
常用いられている。
ークス製造時の副産物として生産され、採取等のハンド
リングは生産技術として成立している。一般的には、コ
ークスガスの気液相を循環安水でフラッシング（安水フ
ラッシング）してタールを落としている。このときミス
ト状のタールは完全には捕集できないため、捕集したい
場合は高電圧をかけた電極の間に通す（ＥＰ）手法が通
常用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の手法は以下の点
で課題を抱えている。
で課題を抱えている。
【０００５】コークス使用石炭に関しては、原料組成が
石炭によって異なるため、必然的に生成ガス、タール成
分にも違いが生じてくる。即ち、捕集タールの流動性
状、水溶性、油溶性や捕集条件（温度、圧力、電圧等）
が炭種ごとに異なり、トラブルの状況も多種多様となっ
てしまうのである。従って、限定された石炭に対応する
タール捕集方法は存在するが、あらゆる炭種に応用可能
でしかも多くのトラブル（閉塞等）を防ぐことのできる
タール捕集方法はまだ存在しない。
石炭によって異なるため、必然的に生成ガス、タール成
分にも違いが生じてくる。即ち、捕集タールの流動性
状、水溶性、油溶性や捕集条件（温度、圧力、電圧等）
が炭種ごとに異なり、トラブルの状況も多種多様となっ
てしまうのである。従って、限定された石炭に対応する
タール捕集方法は存在するが、あらゆる炭種に応用可能
でしかも多くのトラブル（閉塞等）を防ぐことのできる
タール捕集方法はまだ存在しない。
【０００６】個別にみると、たとえば安水フラッシング
の場合は、ミスト状のタールがあまりとれないこと、炭
種によるタール成分差が存在するため安水不溶分の付着
トラブル、排出トラブル等があることであり、ＥＰの場
合は、高電圧によるタールの性質変化や設備的に高価に
つくこと、誤って酸素含有ガスが混入すると爆発の危険
性があること等である。
の場合は、ミスト状のタールがあまりとれないこと、炭
種によるタール成分差が存在するため安水不溶分の付着
トラブル、排出トラブル等があることであり、ＥＰの場
合は、高電圧によるタールの性質変化や設備的に高価に
つくこと、誤って酸素含有ガスが混入すると爆発の危険
性があること等である。
【０００７】本発明は、タールの捕集を安全にトラブル
なく行い、なおかつ広い範囲の石炭から生成するタール
を比較的安価な設備仕様となる石炭タール捕集方法を提
供することを目的とする。
なく行い、なおかつ広い範囲の石炭から生成するタール
を比較的安価な設備仕様となる石炭タール捕集方法を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための石炭タール捕集方法である。即ち、本発
明の要旨とするところは、 （１）石炭を急速に昇温することで熱分解し、生成した
石炭熱分解ガス気流中からタールを捕集する石炭タール
捕集方法であって、冷却剤と該石炭熱分解ガスとの間で
壁面を媒体として熱交換し、タールを冷却、凝集させて
捕集することを特徴とする石炭タール捕集方法である。
解決するための石炭タール捕集方法である。即ち、本発
明の要旨とするところは、 （１）石炭を急速に昇温することで熱分解し、生成した
石炭熱分解ガス気流中からタールを捕集する石炭タール
捕集方法であって、冷却剤と該石炭熱分解ガスとの間で
壁面を媒体として熱交換し、タールを冷却、凝集させて
捕集することを特徴とする石炭タール捕集方法である。
【０００９】（２）又同方法において石炭熱分解ガス温
度が−７８．５℃以上０℃以下となるように、石炭熱分
解ガスからタールを冷却凝集させるのに必要とされる冷
却剤の量を調整することを特徴とする石炭タール捕集方
法である。
度が−７８．５℃以上０℃以下となるように、石炭熱分
解ガスからタールを冷却凝集させるのに必要とされる冷
却剤の量を調整することを特徴とする石炭タール捕集方
法である。
【００１０】（３）又同方法において冷却剤として液体
窒素を用いることを特徴とする石炭タール捕集方法であ
る。液体窒素を用いるのは、冷却に充分な沸点（−１９
５．８℃）を持ち、液体ヘリウム、液体酸素、液体水素
等と比較して安価で入手しやすいためである。
窒素を用いることを特徴とする石炭タール捕集方法であ
る。液体窒素を用いるのは、冷却に充分な沸点（−１９
５．８℃）を持ち、液体ヘリウム、液体酸素、液体水素
等と比較して安価で入手しやすいためである。
【００１１】ここで言うところの急速な昇温とは、１０
０℃／秒以上、望ましくは１０００℃／秒以上での昇温
である。また熱分解雰囲気は、炭素分が多く、さらに吸
熱の反応であるため、酸素濃度が５％以下、望ましくは
０．５％以下が良い。
０℃／秒以上、望ましくは１０００℃／秒以上での昇温
である。また熱分解雰囲気は、炭素分が多く、さらに吸
熱の反応であるため、酸素濃度が５％以下、望ましくは
０．５％以下が良い。
【００１２】
【作用】以下、本発明について詳細に説明する。
【００１３】本発明の基本構成を図１に示す。石炭熱分
解ガスは冷却部入口１より冷却部２に入る。冷却部２は
液体窒素保持空間３で覆われているが、直接のガス出入
りは無い。液体窒素保持空間３には液体窒素供給部４か
ら液体窒素供給配管５を通って液体窒素が供給される。
液体窒素は冷却部２の壁面を冷却し、間接的に石炭熱分
解ガスを冷却する。冷却された石炭熱分解ガスからはガ
ス状、ミスト状タールが凝縮し壁面に捕集される。壁面
に捕集することでガス道を確保し、凝縮しないガス成分
は冷却部出口６から外部に排出される。ここで冷却部２
の形状は、液体窒素保持空間３も含め熱ロスが少ない球
状に近いことが望ましいが、タール回収等の作業がある
ため、円筒、逆三角錐等特に制限はない。
解ガスは冷却部入口１より冷却部２に入る。冷却部２は
液体窒素保持空間３で覆われているが、直接のガス出入
りは無い。液体窒素保持空間３には液体窒素供給部４か
ら液体窒素供給配管５を通って液体窒素が供給される。
液体窒素は冷却部２の壁面を冷却し、間接的に石炭熱分
解ガスを冷却する。冷却された石炭熱分解ガスからはガ
ス状、ミスト状タールが凝縮し壁面に捕集される。壁面
に捕集することでガス道を確保し、凝縮しないガス成分
は冷却部出口６から外部に排出される。ここで冷却部２
の形状は、液体窒素保持空間３も含め熱ロスが少ない球
状に近いことが望ましいが、タール回収等の作業がある
ため、円筒、逆三角錐等特に制限はない。
【００１４】本発明で示しているタール凝縮に関して
は、各液状成分（常温。水も含む）の蒸気圧の関係か
ら、冷却温度が重要なファクターとなる。本発明では液
体窒素（沸点：−１９５．８℃）を使用することにより
液状成分すべてが冷却捕集可能となる。ただし、ただ冷
やせば良いというものではなく、コストの面からも必要
最小限の液体窒素の使用でしかも安定して捕集するため
には、一定の条件を付加して操業する必要がある。その
条件を満たす温度制御タール捕集方法概略図を図２に示
す。図１で示した液体窒素での冷却に関し、液体窒素量
を流量制御部７で制御するもので、冷却部の中で熱分解
ガス温度が最も低い部分と最も高い部分を含む２ヶ所以
上に設置した温度測定部８から入力した信号をコントロ
ーラー９で判断し、温度範囲を−７８．５℃以上０℃以
下に保つよう流量制御部７の動きをコントロールするも
のである。０℃以下に保つのは反応水分を全量回収し水
分蒸発量変動による圧力変動を最小限にするためで、−
７８．５℃以上に保つのは熱分解ガス中二酸化炭素の固
化（または液化）による圧力変動を最小限にするためで
ある。流量制御部７は、液体窒素温度で稼働するもので
あれば、ニードル式、遮断弁式等特に制限はない。
は、各液状成分（常温。水も含む）の蒸気圧の関係か
ら、冷却温度が重要なファクターとなる。本発明では液
体窒素（沸点：−１９５．８℃）を使用することにより
液状成分すべてが冷却捕集可能となる。ただし、ただ冷
やせば良いというものではなく、コストの面からも必要
最小限の液体窒素の使用でしかも安定して捕集するため
には、一定の条件を付加して操業する必要がある。その
条件を満たす温度制御タール捕集方法概略図を図２に示
す。図１で示した液体窒素での冷却に関し、液体窒素量
を流量制御部７で制御するもので、冷却部の中で熱分解
ガス温度が最も低い部分と最も高い部分を含む２ヶ所以
上に設置した温度測定部８から入力した信号をコントロ
ーラー９で判断し、温度範囲を−７８．５℃以上０℃以
下に保つよう流量制御部７の動きをコントロールするも
のである。０℃以下に保つのは反応水分を全量回収し水
分蒸発量変動による圧力変動を最小限にするためで、−
７８．５℃以上に保つのは熱分解ガス中二酸化炭素の固
化（または液化）による圧力変動を最小限にするためで
ある。流量制御部７は、液体窒素温度で稼働するもので
あれば、ニードル式、遮断弁式等特に制限はない。
【００１５】
【実施例】本発明によるタール捕集状況を、冷却しない
場合の時間当たりのタール捕集量データと比較したもの
を表１に示した。冷却なしの場合（比較例）タールはほ
とんどとれないが、冷却ありの場合（本発明例１、本発
明例２）にはタールはほぼとれており、サンプリングさ
れた量は生成タール量に対し９８％〜１００％であっ
た。時間による変動も小さく、本発明の、熱分解ガス温
度を規定した捕集方法が優れていることがわかる。また
表１と同一条件での冷却部入口圧を表２に示した。本発
明による液体窒素量の調整を行っていない場合には時間
によって圧力が１０倍近くまで変化しているが、本発明
による調整を行っている場合（本発明例２）には時間に
よる圧力変動は少なく反応系の安定に貢献していること
がわかる。
場合の時間当たりのタール捕集量データと比較したもの
を表１に示した。冷却なしの場合（比較例）タールはほ
とんどとれないが、冷却ありの場合（本発明例１、本発
明例２）にはタールはほぼとれており、サンプリングさ
れた量は生成タール量に対し９８％〜１００％であっ
た。時間による変動も小さく、本発明の、熱分解ガス温
度を規定した捕集方法が優れていることがわかる。また
表１と同一条件での冷却部入口圧を表２に示した。本発
明による液体窒素量の調整を行っていない場合には時間
によって圧力が１０倍近くまで変化しているが、本発明
による調整を行っている場合（本発明例２）には時間に
よる圧力変動は少なく反応系の安定に貢献していること
がわかる。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】本発明の液体窒素による間接冷却と温度
調整を取り入れた場合、高いタール捕集能力と安定性を
持ったタール捕集方法を得ることができる。
調整を取り入れた場合、高いタール捕集能力と安定性を
持ったタール捕集方法を得ることができる。
【図１】本発明の基本構成図
【図２】温度調整を行った場合のタール捕集方法概略図
１…冷却部入口 ２…冷却部 ３…液体窒素保持空間 ４…液体窒素供給
部 ５…液体窒素供給配管 ６…冷却部出口 ７…流量制御部 ８…温度測定部 ９…コントローラー
部 ５…液体窒素供給配管 ６…冷却部出口 ７…流量制御部 ８…温度測定部 ９…コントローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小水流 広行 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 有路文雄 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 瀬口太朗 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 園田朝唯 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 糸山 明 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 町田 王 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 (72)発明者 秦 公博 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内
Claims (3)
- 【請求項１】 石炭を急速に昇温することで熱分解し、
生成した石炭熱分解ガス気流中からタールを捕集する石
炭タール捕集方法であって、冷却剤と該石炭熱分解ガス
との間で壁面を媒体として熱交換し、タールを冷却、凝
集させて捕集することを特徴とする石炭タール捕集方
法。 - 【請求項２】 石炭熱分解ガス温度が−７８．５℃以上
０℃以下となるように、石炭熱分解ガスからタールを冷
却凝集させるのに必要とされる冷却剤の量を調整するこ
とを特徴とする、請求項１記載の石炭タール捕集方法。 - 【請求項３】 冷却剤として液体窒素を用いることを特
徴とする、請求項１または請求項２記載の石炭タール捕
集方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23035193A JPH0782564A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 石炭タール捕集方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23035193A JPH0782564A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 石炭タール捕集方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0782564A true JPH0782564A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16906501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23035193A Withdrawn JPH0782564A (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 石炭タール捕集方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782564A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998012278A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Emery Microwave Management Inc. | Method and apparatus for gasification of, and stabilization of gaseous products of, organic materials |
| JP2009040885A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Ihi Corp | タール捕集方法及び装置 |
| KR101538666B1 (ko) * | 2014-05-02 | 2015-07-29 | 한국에너지기술연구원 | 가압조건에서 운전되는 타르분리기능을 갖는 석탄 급속 열분해 반응기 |
| JP2017043657A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 春男 上原 | 半炭化物製造装置及び発電システム |
| CN116042253A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-05-02 | 陕西精益化工有限公司 | 一种延长煤焦油预处理装置运行周期的方法 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP23035193A patent/JPH0782564A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998012278A1 (en) * | 1996-09-20 | 1998-03-26 | Emery Microwave Management Inc. | Method and apparatus for gasification of, and stabilization of gaseous products of, organic materials |
| JP2009040885A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Ihi Corp | タール捕集方法及び装置 |
| KR101538666B1 (ko) * | 2014-05-02 | 2015-07-29 | 한국에너지기술연구원 | 가압조건에서 운전되는 타르분리기능을 갖는 석탄 급속 열분해 반응기 |
| JP2017043657A (ja) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 春男 上原 | 半炭化物製造装置及び発電システム |
| CN116042253A (zh) * | 2023-01-09 | 2023-05-02 | 陕西精益化工有限公司 | 一种延长煤焦油预处理装置运行周期的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001128 |