CN101511977A - 无灰煤的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在高炉用焦炭的碳化用煤中使用的无灰煤的制造方法，其特征在于，包括：混合溶剂和煤来配制料浆的料浆配制工序(S1)；在400～420℃的温度下，用20分钟以下对在料浆配制工序(S1)中得到的料浆进行提取，然后冷却至370℃以下的提取工序(S2)；将在提取工序(S2)中得到的料浆分离成液体部和非液体部的分离工序(S3)；从在分离工序(S3)中分离得到的液体部分离溶剂，从而得到作为改质煤的无灰煤的改质煤取得工序(S4)。

Description

无灰煤的制造方法

技术领域

本发明涉及一种由煤制造在高炉用焦炭的碳化用煤中使用的无灰煤的无灰煤的制造方法。

背景技术

过去，作为高炉焦炭等高炉用焦炭的碳化用煤，使用以高品位的粘结煤为中心配合弱粘结煤或非微粘结煤而成的碳化用煤，而近年来开始尝试从煤中提取可溶于溶剂的成分从而获得品质比原料煤高的提取煤。

例如公开有将烟煤、次烟煤、褐煤、低阶褐煤(亜)等作为原料煤，与作为溶剂的液化油混合成为料浆，在高温·高压下，使用催化剂，对该料浆进行加氢、液化，分离提取出最终生成的SRC(溶剂精制煤)，将其用于炼焦用碳化用煤的方法(例如参照专利文献1)。

另外，由于粘结煤的资源量吃紧且价格高，所以尤其着眼于非微粘结煤或低品位的褐煤或次烟煤之类的煤即劣质煤，还开发或提出了将这些劣质煤作为原料煤，制造具有与粘结煤相同的特性的提取煤，用作炼焦用碳化用煤。

例如，公开有在压力1～20MPa、温度400℃以下的溶剂(介质液体)中热处理褐煤或次烟煤之类的低品位煤，然后分出溶剂和热处理煤，从而获得热处理煤，将其用作炼焦用碳化用煤的一部分的方法(例如参照专利文献2)。

进而，作为有效地除去煤中的灰分而成的无灰煤的制造方法，还公开有在氯或氟化合物的存在下，使原料煤接触N—甲基—2—吡咯烷酮(NMP)溶剂单独或二硫化碳及N—甲基—2—吡咯烷酮的混合溶剂，进而从原料煤中提取无灰煤的方法(例如参照专利文献3)。

专利文献1：特开平8—269459号公报(段落0010～0032)

专利文献2：特开2003—55668号公报(段落0017～0030)

专利文献3：特开2001—26791号公报(段落0009～0022)

但是，在所述的制造提取煤的方法中，存在如下所示的问题。

在专利文献1中记载的制造方法中，在得到的SRC中，灰分或使用过的催化剂被浓缩，在高炉用焦炭的碳化用煤中使用时，品质不够。另外，尽管具备对于焦炭原料用的粘合剂(binder)(粘结性补缺材料)而言为重要的品质的软化熔融性(软化流动性)，但由于挥发性过高，而在400～500℃下的固化特性不充分，即使将SRC用作粘合剂，也难以制造强度足够高的焦炭。进而，该SRC在其制法方面，还必需价格高的氢或催化剂，而且必须在高温·高压的条件下进行，所以制造、设备成本变得庞大，不经济。

在专利文献2中记载的制造方法与所述利用液化的方法相比，尽管成本低，但由于得到的热处理煤为利用溶剂的提取物和非提取物的混合物，所以软化熔融性等对于炼焦用碳化用煤而言重要的品质不够。

专利文献3中记载的制造方法是不添加氢而使用NMP之类的强力的极性溶剂，从煤中提取溶剂可溶成分的方法，但如果使用极性溶剂作为溶剂，则由于溶剂与煤形成牢固的键合，所以不容易回收溶剂，结果，存在无灰煤的制造成本变高的问题。

发明内容

本发明正是鉴于所述课题而提出的，其目的在于提供一种高效且低廉地制造无灰煤并同时具备对于在高炉用焦炭中使用的碳化用煤而言为出色的品质的无灰煤的制造方法。

本发明人等对在高炉用焦炭的碳化用煤中使用的无灰煤的制造方法进行了潜心研究，结果发现，在有效地进行无灰煤的制造并同时成为不妨碍在成为配合煤时的软化熔融性(软化流动性)的品质的提取工序中的温度与时间的关系，可以高效且低廉地制造能够在高炉用焦炭的碳化用煤中使用的无灰煤的无灰煤的制造方法，以至完成本发明。

即，本发明中的无灰煤的制造方法是在高炉用焦炭的碳化用煤中使用的无灰煤的制造方法，其特征在于，包括：混合溶剂和煤来配制料浆(slury)的料浆配制工序；在400～420℃的温度下，用20分钟以下对在所述料浆配制工序中得到的料浆进行提取，然后冷却至370℃以下的提取工序；将在所述提取工序中得到的料浆分离成液体部和非液体部的分离工序；从在所述分离工序中分离的液体部分离所述溶剂，从而得到作为改质煤的无灰煤的改质煤取得工序。

如果利用这样的制造方法，则在料浆配制工序中，溶剂与作为无灰煤的原料的煤被混合，从而配制料浆。另外，在提取工序中，通过在规定的温度、时间的条件下处理在料浆配制工序中得到的料浆，在溶剂中提取的煤成分的比例提高，该煤成分被高效地提取到溶剂中，同时得到的无灰煤的再固化温度提高。进而，在分离工序中，在提取工序中得到的料浆被分离成作为含有提取到溶剂中的煤成分的溶液的液体部和作为含有不溶于溶剂的煤成分的料浆的非液体部。接着，在改质煤取得工序中，从在分离工序中分离的液体部分离溶剂，从而制造无灰煤。

本发明中的无灰煤的制造方法的特征还在于，在所述改质煤取得工序中，除了获得无灰煤以外，还从在所述分离工序中分离的非液体部分离出所述溶剂，从而得到作为改质煤的副产煤。

如果利用这样的制造方法，则在改质煤取得工序中，除了可以制造无灰煤以外，还可以从在分离工序中分离出的非液体部分离溶剂，从而制造副产煤。

本发明中的无灰煤的制造方法的特征还在于，在所述提取工序中，在将在所述料浆配制工序中得到的料浆升温至400～420℃的温度进行提取之后，立即将其冷却至370℃以下。

如果利用这样的制造方法，则在提取工序中，在将在料浆配制工序中得到的料浆升温至规定的温度进行提取之后，不保持温度，而立即冷却至370℃以下，由此进一步提高提取到溶剂中的煤成分的比例，该煤成分被更高效地提取到溶剂中。

本发明的无灰煤的制造方法的特征还在于，所述煤为劣质煤。

如果利用这样的制造方法，则通过将低廉的劣质煤用作作为无灰煤的原料的煤，可以更低廉地制造无灰煤。

如果利用本发明中的无灰煤的制造方法，则可以高效且低廉地制造用于高炉用焦炭的碳化用煤。另外，在碳化用煤中配合该无灰煤时，可以增加配合煤的软化熔融性，可以抑制高价的粘结煤的配合量，所以可以实现高炉用焦炭的碳化用煤成本的减低，同时还可以利用配合煤的粘附性的提高来实现高炉用焦炭的强度的提高。进而，除了无灰煤以外，还可以高效且低廉地制造副产煤。

附图说明

图1是说明无灰煤的制造方法的工序的流程图。

图2是表示用于进行重力沉降法的固液分离装置的模式图。

图3是表示实施例1中的利用基氏(Gieseler)软化流动试验的基氏曲线(curve)的曲线图。

图4是表示将实施例2中的次烟煤C作为原料煤，利用1小时的提取时间提取处理时的提取温度与得到的无灰煤c的再固化温度的关系的曲线图。

图5是表示利用预热器将实施例3中的次烟煤C分别升温至370℃、400℃、420℃作为提取温度，用提取器保持规定时间，然后骤冷至360℃进行提取处理时的提取时间与提取率的关系的曲线图。

图中，S1—料浆配制工序，S2—提取工序，S3—分离工序，S4—改质煤取得工序，1—煤料浆配制槽，2—泵，3—预热器，4—提取槽，5—重力沉降槽，6—固体组分浓缩液受容器，7—冷却器，8—过滤器单元(filterunit)，9—上清液受容器，10—搅拌机，100—固液分离装置。

具体实施方式

接着，参照附图详细说明本发明中的无灰煤的制造方法。其中，在参照的附图中，图1是说明无灰煤的制造方法的工序的流程图(flow chart)，图2是表示用于进行重力沉降法的固液分离装置的模式图。

《无灰煤的制造方法》

如图1所示，无灰煤的制造方法包括料浆配制工序(S1)、提取工序(S2)、分离工序(S3)和改质煤取得工序(S4)。

以下对各工序进行说明。

<料浆配制工序(S1)>

料浆配制工序(S1)是混合溶剂和煤来配制料浆的工序。

作为溶解煤的溶剂，通常使用苯、甲苯、二甲苯等1环芳香族化合物或N—甲基吡咯烷酮(NMP)或吡啶等极性溶剂等，而在本发明中，使用2环芳香族为主的非氢供与性溶剂。

非氢供与性溶剂主要是从煤的干馏生成物纯化而成的作为2环芳香族为主的溶剂的煤衍生物。该非氢供与性溶剂在加热状态下也稳定，与煤的亲合性出色，所以提取到溶剂中的煤成分的比例(以下也称为“提取率”)高，另外，还是容易利用蒸馏等方法回收的溶剂。接着，该回收的溶剂还可以为了提高经济性而循环使用。

作为非氢供与性溶剂的主要成分，可以举出作为2环芳香族的萘、甲基萘、二甲基萘、三甲基萘等，此外还包括具有脂肪族侧链的萘类，还有具有联苯基或长链脂肪族侧链的烷基苯。

非氢供与性溶剂优选沸点为180～330℃。如果沸点不到180℃，则提取工序(S2)、分离工序(S3)中的必要压力变高，另外，在回收溶剂的工序中挥发引起的损失变大，溶剂的回收率下降。进而，在提取工序(S2)中的提取率下降。相反，如果超过330℃，则变得难以从后述的液体部及非液体部分离溶剂，溶剂的回收率下降。

如上所述，通过使用非氢供与性溶剂进行加热提取，可以提高煤的提取率。另外，由于与极性溶剂不同，可以容易地回收溶剂，所以容易循环使用溶剂。进而，由于不必使用高价的氢或催化剂等，所以可以以低成本可溶化煤从而获得无灰煤，可以实现经济性的提高。

成为无灰煤的原料的煤(以下也称为“原料煤”)优选使用几乎不具有软化熔融性的非微粘结煤、普通煤、作为低品位煤的褐煤、次烟煤等劣质煤。通过使用这样的低廉的煤，可以更低廉地制造无灰煤，所以可以实现经济性的提高。但是，使用的煤不限于这些劣质煤，在必要时，也可以使用粘结煤。

其中，此处的劣质煤是指非微粘结煤、普通煤、低品位煤(褐煤、次烟煤等)等煤。另外，低品位煤是指含有20％以上的水分、最好是脱水的煤。这样的低品位煤例如包括褐煤(褐炭)、褐煤(亜

)、次烟煤等。例如褐煤包括维多利亚煤、北达科他(ノ—スダコタ)煤、贝尔加(ベルガ)煤等，次烟煤包括印尼西盘库(バンコ)煤、印尼比黁甘(BINUNGAN，ビヌンガン)煤、撒马兰膏(サマランガウ)煤等。低品位煤不限定于所述例示的低品位煤，本发明的所述低品位煤包括所有含大量水分、最好是脱水的煤。

相对溶剂的煤浓度根据原料煤的种类不同而不同，以干燥煤为基准，优选为10～50质量％的范围，更优选为20～35质量％的范围。如果相对溶剂的煤浓度不到10质量％，则相对溶剂的量，提取到溶剂中的煤成分的比例变少，不经济。另一方面，虽然煤浓度越高越好，但如果超过50质量％，则配制的料浆的粘度变高，从而料浆的移动或在分离工序(S3)中液体部与非液体部的分离容易变得困难。

<提取工序(S2)>

提取工序(S2)是在400～420℃的温度下，用20分钟以下对在所述料浆配制工序中得到的料浆进行提取(以下也称为“加热”)，然后冷却至370℃以下的工序。

在提取工序(S2)中的料浆的加热温度为400～420℃的范围。如果加热温度不到400℃，则不足以减弱构成煤的分子间的键合，在使用劣质煤作为原料煤的情况下，不能将得到的无灰煤的再固化温度提高到与强粘结煤的再固化温度为同等的温度。相反，如果超过420℃，则煤的热分解反应变得非常活跃，从而发生生成的热分解自由基的再结合，所以提取率下降。

如果加热温度在400～420℃的范围内，则随着提取时间变长，热分解反应过于进行，从而自由基聚合反应推进，提取率下降。不过，如果为20分钟以下的提取时间，则可以保持较高的提取率。另外，如果为370℃的温度，则在提取时间为30分钟以上时，提取率变成最大，之后，尽管在提取时间达数小时时提取率也没有发生很大的变化，但得到的无灰煤的再固化温度没有上升。因而，为了提高得到的无灰煤的再固化温度并同时提高提取率，最优选的条件是在400～420℃的温度下加热20分钟以下之后，冷却至370℃以下。

冷却时的温度的下限优选为350℃。如果不到350℃，则溶剂的溶解力下降，从而发生暂且提取出的煤成分的再析出，无灰煤的收率下降。

此外，如后所述，在提取工序(S2)中，例如使提取槽上升至400～420℃并立即冷却即可，提取时间的下限虽不能一概而论，但从提取槽的操作上的观点出发，提取时间的下限最好设定为1分钟。即，这种情况下，提取时间优选为1～20分钟的范围。

那么，在400～420℃的温度下加热20分钟以下，然后立即向370℃以下冷却。这是因为，如果向370℃以下冷却的时间过长，则提取率相应地下降。

在此，“立即冷却”是指尽可能快地通过实施冷却处理来冷却，例如在后述的料浆移动至重力沉降槽的期间，尽可能快地利用冷却处理进行冷却。

另外，在400～420℃的温度下的加热时间(提取时间)越短则提取率越高，所以为了进一步提高提取率，优选使加热时间(提取时间)为15分钟以下，更优选为10分钟以下，进而优选为5分钟以下。进而更优选0分钟，即在升温至400～420℃的温度进行提取之后，立即冷却至370℃以下。

进而，在400～420℃的温度的范围内，优选接近400℃的温度，更优选为400℃。这是因为，越接近400℃，则提取率变得越高。

此外，在该提取工序(S2)中的提取时，利用煤的热分解生成富有平均沸点(Tb50：50％馏出温度)处于200～300℃的芳香族的成分，从而可以很好地用作溶剂的一部分。

优选在惰性气体的存在下进行提取工序(S2)。

这是因为，在提取工序(S2)中，如果与氧接触，则可能会产生火，所以危险，另外，在使用氢的情况下，成本变高。

作为在提取工序(S2)中使用的惰性气体，优选使用低廉的氮，但没有特别限定。另外，在提取工序(S2)中的压力根据提取时的温度或使用的溶剂的蒸气压不同而不同，但优选为1.0～2.0MPa。在压力低于溶剂的蒸气压的情况下，溶剂挥发而不被困在液相中，从而不能提取。在将溶剂困于液相时，必需高于溶剂的蒸气压的压力。另一方面，如果压力过高，则机器的成本、运转成本变高，不经济。

<分离工序(S3)>

分离工序(S3)是将在所述提取工序(S2)中得到的料浆分离成液体部和非液体部的工序。

在此，液体部是指含有提取到溶剂中的煤成分的溶液，非液体部是指含有不溶于溶剂的煤成分(含有灰分的煤即灰煤)的料浆。

作为在分离工序(S3)中将料浆分离成液体部和非液体部的方法，没有特别限定，但优选使用重力沉降法。

作为将料浆分离成液体部和非液体部的方法，通常已知各种过滤方法或利用离心分离的方法。但是，在利用过滤的方法中，必需频繁地交换助滤剂，另外，在利用离心分离的方法中，容易发生未溶解煤成分引起的闭塞，从而难以在工业上实施这些方法。因而，优选使用可以进行流体的连续操作、低成本且适于大量的处理的重力沉降法。这样，可以从重力沉降槽的上部得到作为含有提取到溶剂中的煤成分的溶液的液体部(以下也称为“上清液”)，从重力沉降槽的下部得到作为含有不溶于溶剂的煤成分的料浆的非液体部(以下也称为“固体组分浓缩液”)。

以下参照图1、图2说明重力沉降法的一例。

如图2所示，在重力沉降法中，在固液分离装置100中，首先，在煤料浆配制槽1中，混合作为无灰煤的原料的粉体的煤与溶剂，配制料浆(料浆配制工序(S1))。接着，利用泵2，从煤料浆配制槽1向预热器3供给规定量料浆，将料浆加温至400～420℃。接着，向提取槽(提取器)4中供给已加温的料浆，利用搅拌器10搅拌并同时在400～420℃下加热20分钟以下，然后利用冷却器7立即冷却至370℃以下(提取工序(S2))。其中，立即冷却优选在提取槽4中设置冷却机构。另外，此处的“20分钟以下”是在预热器3及提取槽4中的加热时间的总和，是利用预热器3开始400～420℃的加温，然后立即冷却至370℃以下的时间。接着，向重力沉降槽5中供给已进行该提取处理的料浆，将料浆分离成上清液和固体组分浓缩液(分离工序(S3))，将沉淀于重力沉降槽5的下部的固体组分浓缩液排出到固体组分浓缩液受容器6中，同时将上部的上清液排出规定量到过滤器单元8中。

在此，为了防止从原料的煤溶出来的溶质的再析出，优选使重力沉降槽5内维持350～370℃，即加热料浆之后冷却的温度，另外，压力优选为1.0～2.0MPa的压力范围。

另外，在重力沉降槽5内维持冷却后的温度的时间是将料浆分离成上清液和固体组分浓缩液所必需的时间，通常为60～120分钟，但没有特别限定。

此外，通过增加重力沉降槽5的数目，可以回收固体组分浓缩液连带的可溶于溶剂的成分，而为了有效地回收，将重力沉降槽5配置成两个阶段是适当的。

接着，必要时，利用过滤器单元8过滤从重力沉降槽5内排出的上清液，回收于上清液受容器9中。

接着，如以下所述，使用蒸馏法等，从该液体部及非液体部分离·回收溶剂，从液体部得到作为改质煤的没有灰分的无灰煤(改质煤取得工序(S4))。另外，必要时，也可以从非液体部得到作为改质煤的灰分被浓缩的副产煤。

<改质煤取得工序(S4)>

改质煤取得工序(S4)是从在所述分离工序(S3)中分离的液体部分离溶剂从而得到作为改质煤的无灰煤的工序(无灰煤取得工序)。

从上清液(液体部)分离溶剂的方法可以使用普通的蒸馏法或蒸发法(喷雾干燥(spray dry)法等)等，可以将分离且回收的溶剂循环到煤料浆配制槽1(参照图2)中重复使用。可以利用溶剂的分离·回收，从上清液中得到实际上不含有灰分的无灰煤。

该无灰煤几乎不含有灰分，完全没有水分，另外还显示出高于原料煤的发热量。进而，还可以大幅度地改善作为对于高炉用焦炭的原料而言特别重要的品质的软化熔融性，显示出远远比原料煤出色的性能(流动性)。因而，该无灰煤可以用作炼焦原料的配合煤。另外，还可以通过与副产煤混合来用作配合煤。

此外，必要时，在所述改质煤取得工序(S4)中，除了得到无灰煤以外，也可以从在所述分离工序(S3)中分离的非液体部分离溶剂从而制造作为改质煤的副产煤(副产煤取得工序)。

从固体组分浓缩液(非液体部)分离溶剂的方法与所述的无灰煤取得工序同样，可以使用普通的蒸馏法或蒸发法，分离且回收的溶剂可以循环到煤料浆配制槽1(参照图2)中重复使用。可以利用溶剂的分离·回收，从固体组分浓缩液中得到灰分被浓缩的副产煤。

尽管该副产煤含有灰分，但完全没有水分，还具有充分的发热量。虽然没有显示出软化熔融性，但由于含氧官能团被脱离，所以在用作配合煤时，不会妨碍该配合煤中含有的其他的煤的软化熔融性。因而，该副产煤与普通的非微粘结煤同样，可以用作炼焦原料的配合煤的一部分，另外，也可以不成为炼焦碳化用煤而用作各种燃料用。

此外，也可以利用液体部只制造没有灰分的无灰煤作为炼焦碳化用煤用，从非液体部仅回收溶剂，不回收而废弃灰分被浓缩的副产煤。

本发明如以上所述，但在进行本发明时，在不给所述各工序带来不良影响的范围内，在所述各工序期间或前后，也可以含有例如粉碎原料煤的煤粉碎工序、除去污物等无用物的除去工序或使无灰煤干燥的干燥工序等其他工序。

实施例

接着，举出实施例具体地说明本发明中的无灰煤的制造方法。

[实施例1]

在实施例1中，在使除去工序中的提取温度为370℃的情况下，对原料煤与从该原料煤中得到的无灰煤的软化熔融性(软化流动性)、再固化温度等的变化进行检测(实验例1)。

将作为表1所示的工业分析值及元素分析值的强粘结煤A、强粘结煤B、次烟煤C作为原料煤，相对原料煤各5kg，混合4倍量(20kg)的溶剂(1—甲基萘(新日铁化学公司制))，配制料浆。以1.2MPa的氮向该料浆加压，在内容积为30L的压热器中，在370℃、1小时的条件下进行提取。在维持同一温度、压力的重力沉降槽内将该料浆分离成上清液和固体组分浓缩液，利用蒸馏法，从上清液分离·回收溶剂，从强粘结煤A得到无灰煤a，从强粘结煤B得到无灰煤b，从次烟煤C得到无灰煤c。将这些工业分析值及元素分析值示于表1。

接着，对强粘结煤A及B、次烟煤C、无灰煤a、b、c，进行JIS M 8801中规定的基氏软化流动试验。

将该试验结果示于表1。另外，图3是表示利用基氏软化流动试验的基氏曲线的曲线图。

如表1所示，无灰煤a、b、c不含有水分，与原料煤相比，灰分极少。另外还可知，与原料煤相比，显示出高的发热量。次烟煤C中的氧浓度高达15％以上，另外，无灰煤c虽说减少至10％左右，但仍然维持相对较高的氧浓度。

在此，作为基氏软化流动试验的结果，如果着眼于原料煤的再固化温度，则强粘结煤A、B分别为496℃、483℃，与此相对，次烟煤C的再固化温度为445℃，较低，所以次烟煤C妨碍了对于获得焦炭的强度而言很重要的用于牢固地粘合碳化用煤的软化熔融性(软化流动性)状态，所以不能用作高炉用焦炭的碳化用煤。

另外，从图3及表1的最高流动度的值，还可知对于软化熔融性，对于从这些原料煤得到的无灰煤a、b、c而言，显示出了远远高于各自的原料煤的良好的软化熔融性。

不过，如果着眼于得到的无灰煤的再固化温度，则从强粘结煤A、B得到的无灰煤a、b为508℃、488℃，以高于作为各自的原料煤的强粘结煤A、B的温度进行固化，而从次烟煤C得到的无灰煤c的再固化温度尽管高于作为原料煤的次烟煤C，但为463℃，较低。

在此，在向高炉用焦炭碳化用煤中添加无灰煤c，作为配合煤进行焦炭化的情况下，由于无灰煤c在作为强粘结煤维持流动性的最中间温度的463℃下进行固化，所以，妨碍配合煤整体的流动性，结果，得到的焦炭的强度下降。

从以上的结果可知，在使用次烟煤等劣质煤作为原料煤的情况下，即使在所述的条件下得到无灰煤，该无灰煤也不是特别出色的高炉用焦炭的碳化用煤。

此外，在使用强粘结煤(或者粘结煤)作为原料煤的情况下，得到的无灰煤显示出比原料煤出色的软化熔融性能，可以用作高炉用焦炭的碳化用煤，但由于强粘结煤的价格高，所以不能实现原料成本的削减。

[实施例2]

在实施例2中，对提取处理在所述实施例1中使用的次烟煤C时的提取温度与从该次烟煤C得到的无灰煤c的再固化温度的关系进行研究(实验例2)。

图4表示将次烟煤C作为原料煤，以1小时(60分钟)的提取时间进行提取处理时的提取温度与得到的无灰煤c的再固化温度的关系。

其中，对于获得无灰煤的方法，除了提取温度以外，按照所述实施例1进行。

如图4所示，可知对于无灰煤c的再固化温度而言，如果提取温度超过约360℃，则随着提取温度的增加而变高，在400℃的提取温度下，再固化温度成为约490℃，上升至与所述强粘结煤的再固化温度为同等。接着，如果超过400℃，则再固化温度进一步上升。因而，可知通过将提取煤的温度提高至400℃以上，得到的无灰煤的再固化温度变高。

从以上的结果可知，在使用次烟煤等劣质煤作为原料煤的情况下，通过使提取温度为400℃以上，可以将得到的无灰煤用作高炉用焦炭的碳化用煤。

[实施例3]

在实施例3中，对提取处理在所述实施例1中使用的次烟煤C时的提取温度、提取时间、提取率的关系进行研究(实验例3)。

图5表示利用预热器将次烟煤C分别升温至370℃、400℃、420℃作为提取温度，用提取器保持规定时间，然后骤冷至360℃进行提取处理时的提取时间与提取率的关系。其中，在420℃的实验中，利用预热器从400℃升温至420℃的时间为8分钟，所以在图5中，作为400℃～420℃的提取时间，用加上利用预热器的8分钟的时间表示。

另外，对于获得无灰煤的方法而言，除了提取温度、提取时间以外，按照所述实施例1进行。

另外，从分离的固体组分副产煤的量求得煤的提取率。

具体而言，利用(原料煤—副产煤)/原料煤×100的式求得。其中，原料煤、副产煤为无水无灰煤基体(base)。

在此，提取时间是指在升温至规定的温度之后，保持该温度，冷却至370℃以下的温度保持时间，提取时间0是指在升温至规定的温度之后，不进行温度保持而立即进行冷却处理的情况。

如图5所示，在为370℃的提取温度时，可以在提取时间为30分钟时得到最大的提取率，之后，尽管提取时间达数小时，煤的提取率也没有发生很大的变化。与此相对，在为400℃、420℃的温度时，是急剧地提高煤的热分解的温度域，如果保持较长时间温度，则由于煤的热分解引起产生的自由基的再聚合反应等，提取率显著地下降，因此长时间的温度保持是不经济的。

此外，还已知在为超过420℃的温度下，热分解剧烈，提取率下降，所以在此省略实验。

具体而言，在400℃的提取温度下，提取时间为0～20分钟时，几乎不发生变化，可以得到约60％以上的提取率，而如果提取时间达60分钟，则提取率下降至50％左右。另外，即使将提取温度提高至420℃，如果为20分钟以内的提取时间，则也可以保持较高的提取率(约52％以上)。

此外，可以说，通常如果提取率约为52％以上，则为较高的提取率。

从以上的结果可知，如果提取温度为400～420℃、冷却至370℃以下的期间的时间为20分钟以内，则可以高效率地得到无灰煤。

此外，在400℃、0分钟的提取条件下得到的无灰煤的再固化温度为483℃，在10分钟的提取条件下，为490℃。另外，在420℃、0分钟的提取条件下得到的无灰煤的再固化温度为487℃，在22分钟的提取条件下，为486℃。因此，可以说，在400～420℃的温度下加热次烟煤等劣质煤20分钟以下之后，冷却至370℃以下得到的无灰煤的再固化温度比得上所述的强粘结煤的再固化温度，即使向高炉用焦炭的碳化用煤中添加成为配合煤，也不会妨碍配合煤中含有的强粘结煤的流动性，不妨碍配合煤整体的流动性。

另一方面，在为370℃的提取温度时，只能得到460℃左右的再固化温度，所以如上所述，即使提取率高，也不是特别出色的高炉用焦炭的碳化用煤。

以上，从实施例1～3的结果，可知，在将廉价的非微粘结煤等劣质煤作为原料的情况下，具有高的再固化温度且可以高效地得到无灰煤的条件是升温至400～420℃作为提取温度，加热20分钟以下，然后冷却至370℃以下，另外，优选保持在400～420℃的时间(提取时间)为15分钟以下，更优选为10分钟以下，进而，提取时间越短越好。

那么，可以说，这样地进行得到的无灰煤即使向高炉用焦炭的碳化用煤中添加，也不会使焦炭的强度劣化。

此外，在所述实施例2、3中，显示出将劣质煤作为原料的情况，但在将粘结煤(强粘结煤)作为原料的情况下，得到的无灰煤与将劣质煤作为原料的无灰煤相比，成为高品质。另外，与作为原料煤的粘结煤相比，成为高品质的煤。因而，在制造更高品质的无灰煤的情况下，只要将粘结煤作为原料即可，但在重视炼焦碳化用煤的成本削减的情况下，优选将低廉的劣质煤作为原料。

以上示出最佳实施方式及实施例详细说明本发明中的无灰煤的制造方法，但本发明的宗旨不限定于所述的内容，其权利范围必须基于权利要求的范围的记载进行广义地解释。此外，本发明的内容当然可以基于所述的记载进行广泛地改变·变更等。

Claims (5)

1.一种无灰煤的制造方法，其是在高炉用焦炭的碳化用煤中使用的无灰煤的制造方法，其特征在于，包括：

料浆配制工序，其混合溶剂和煤来配制料浆；

提取工序，其在400～420℃的温度下，用20分钟以下的时间对在所述料浆配制工序中得到的料浆进行提取，然后冷却至370℃以下；

分离工序，其将在所述提取工序中得到的料浆分离成液体部和非液体部；

改质煤取得工序，其从在所述分离工序中分离得到的液体部分离所述溶剂，从而得到作为改质煤的无灰煤。

2.根据权利要求1所述的无灰煤的制造方法，其特征在于，

在所述改质煤取得工序中，除了获得无灰煤以外，还从在所述分离工序中分离得到的非液体部分离所述溶剂而得到作为改质煤的副产煤。

3.根据权利要求1或2所述的无灰煤的制造方法，其特征在于，

在所述提取工序中，在将在所述料浆配制工序中得到的料浆升温至400～420℃的温度而进行提取之后，立即将其冷却至370℃以下。

4.根据权利要求1或2所述的无灰煤的制造方法，其特征在于，

所述煤为劣质煤。

5.根据权利要求3所述的无灰煤的制造方法，其特征在于，

所述煤为劣质煤。

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