JP2015030736A - 改質石炭の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水銀含有量を低減し、発熱量を高めた石炭の生産性を向上させることができる改質石炭の製造方法を提供することにある。
【解決手段】石炭である低質炭１を乾燥させて乾燥炭２を得る乾燥工程Ｓ１と、前記乾燥工程Ｓ１で得られた乾燥炭２ａを乾留して乾留炭３を得る乾留工程Ｓ３と、前記乾留工程Ｓ３で得られた前記乾留炭３と前記乾燥工程Ｓ１で得られた乾燥炭２ｂとを混合して混合炭４を得る混合工程Ｓ４と、前記混合工程Ｓ４で得られた前記混合炭４を乾式脱灰して灰分８を除去した乾式脱灰混合炭５を得る乾式脱灰工程Ｓ５とを行うようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、改質石炭の製造方法に関する。

褐炭や亜瀝青炭などのような水分含有量の多い低品位石炭（低質炭）は、単位重量当たりの発熱量が低いため、加熱されることにより、乾燥や乾留されると共に、低酸素雰囲気中で表面活性を低下させるように改質されることにより、自然発火を防止されつつ単位重量当たりの発熱量を高めた改質石炭としている（例えば、下記特許文献１参照）。

また、上述したような乾留を伴う石炭改質プロセスでは、乾留での加熱操作によって水銀を除去できることが知られている（例えば、下記特許文献２参照）。

特開２０１１−３７９３７号公報 米国特許第５４０３３６５号明細書 米国特許第８３９４２４０号明細書 米国特許第７５４０３８４号明細書

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しかしながら、上述した石炭改質プロセスでは、乾留による石炭の熱分解によって製品である改質炭の収率が低下することから、生産性が低いという欠点があった。

また、上述の特許文献３に示される、乾式脱灰を組み合わせた石炭改質プロセスにおいても、乾留工程で軽質な熱分解成分を回収することが困難であるため、改質炭の収率の低下に起因して、生産性が低くなってしまうという課題があった。

このようなことから、本発明は、前述した課題を解決するために為されたものであって、水銀含有量を低減し、発熱量を高めた石炭の生産性を向上させることができる改質石炭の製造方法を提供することを目的としている。

上述した課題を解決する第一番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、
石炭を乾燥させて乾燥炭を得る乾燥工程と、
前記乾燥工程で得られた前記乾燥炭を乾留して乾留炭を得る乾留工程と、
前記乾留炭および前記乾燥炭それぞれを、または前記乾燥炭のみを乾式脱灰して灰分を除去した脱灰乾留炭および脱灰乾燥炭、または脱灰乾燥炭を得る乾式脱灰工程と
を行う
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第二番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、前述した第一番目の発明に係る改質石炭の製造方法であって、
前記乾燥炭の一部を分取する分取工程と、
前記乾留工程で得られた前記乾留炭と前記分取工程で分取された前記乾燥炭とを混合して混合炭を得る混合工程と
を備え、
前記乾式脱灰工程を前記混合工程の後に行う
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第三番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、前述した第一番目の発明に係る改質石炭の製造方法であって、
前記乾燥炭の一部を分取する分取工程と、
前記乾留工程および前記乾式脱灰工程を経て得られた前記脱灰乾留炭と、前記分取工程および前記乾式脱灰工程を経て得られた前記脱灰乾燥炭とを混合して混合炭を得る混合工程と
を行う
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第四番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、前述した第一番目の発明に係る改質石炭の製造方法であって、
前記乾燥炭の一部を分取する分取工程と、
前記乾留工程で得られた前記乾留炭と、前記分取工程および前記乾式脱灰工程を経て得られた前記脱灰乾燥炭とを混合して混合炭を得る混合工程と
を行う
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第五番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、前述した第二番目から第四番目の何れか１つの発明に係る改質石炭の製造方法であって、
前記乾燥工程は、前記石炭をキャリアガスにより乾燥し、当該キャリアガスを排出する構造を風簸とした乾燥機を用いて行い、
前記分取工程は、前記乾燥機の前記風簸を用いて行う
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第六番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、前述した第五番目の発明に係る改質石炭の製造方法であって、
前記分取工程で分取する前記乾燥炭の量は、前記風簸へ流通する前記キャリアガスの流量により調整される
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第七番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、前述した第一番目の発明に係る改質石炭の製造方法であって、
前記乾燥工程は、２つあり、
一方の前記乾燥工程および前記乾留工程を経て得られた前記乾留炭と、他方の前記乾燥工程で得られた前記乾燥炭とを混合して混合炭を得る混合工程を備え、
前記乾式脱灰工程を前記混合工程の後に行う
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第八番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、前述した第一番目の発明に係る改質石炭の製造方法であって、
前記乾燥工程は、２つあり、
一方の前記乾燥工程、前記乾留工程および前記乾式脱灰工程を経て得られた前記脱灰乾留炭と、他方の前記乾燥工程および前記乾式脱灰工程を経て得られた前記脱灰乾燥炭とを混合して混合炭を得る混合工程を行う
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第九番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、前述した第一番目から第八番目の何れか１つの発明に係る改質石炭の製造方法であって、
前記乾式脱灰工程は、前記乾燥炭および前記乾留炭を粉砕する粉砕機と、前記粉砕機により粉砕された前記乾燥炭および前記乾留炭を磁気により前記灰分を分離して除去する磁気分離装置とを用いて行う
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第十番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、前述した第一番目から第八番目の何れか１つの発明に係る改質石炭の製造方法であって、
前記乾式脱灰工程は、前記乾燥炭および前記乾留炭を気流により前記灰分を分離して除去する気流分離装置を用いて行う
ことを特徴とする。

上述した課題を解決する第十一番目の発明に係る改質石炭の製造方法は、前述した第一番目から第十番目の何れか１つの発明に係る改質石炭の製造方法であって、
前記石炭が、低品位石炭である
ことを特徴とする。

本発明に係る改質石炭の製造方法によれば、乾燥炭を乾留することにより、揮発成分と共に、当該乾燥炭中の水銀を除去することができ、乾式脱灰により乾燥炭および乾留炭から、または乾燥炭から灰分を除去することで、当該灰分と共に、当該乾燥炭および乾留炭中の水銀を、または当該乾燥炭中の水銀を除去することができることから、石炭の水銀含有量を低減することができる。さらに、石炭を乾燥し乾式脱灰すると共に、当該石炭を乾燥し乾留し乾式脱灰することから、または石炭を乾燥し乾式脱灰することから、発熱量を高めることができる。得られた石炭が、乾燥し乾留したものと乾燥したものとを含有するものであることから、乾燥し乾留したものと比べて、収率が高くなる。つまり、水銀含有量を低減し、発熱量を高めた石炭の生産性を向上させることができる。

本発明に係る改質石炭の製造方法の第一番目の実施形態の手順フロー図である。 本発明に係る改質石炭の製造方法の第二番目の実施形態の手順フロー図である。 本発明に係る改質石炭の製造方法の第三番目の実施形態の手順フロー図である。 本発明に係る改質石炭の製造方法の第四番目の実施形態の手順フロー図である。 本発明に係る改質石炭の製造方法の第五番目の実施形態の手順フロー図である。

本発明に係る改質石炭の製造方法の実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は、図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。

［第一番目の実施形態］
本発明に係る改質石炭の製造方法の第一番目の実施形態を図１に基づいて説明する。

本実施形態に係る改質石炭の製造方法は、図１に示すように、低品位石炭（低質炭）１を乾燥させて乾燥炭２を得る乾燥工程Ｓ１と、乾燥工程Ｓ１で得られた乾燥炭２の一部を分取する分取工程Ｓ２と、分取工程Ｓ２で分取されていない乾燥炭２ａを乾留して乾留炭３を得る乾留工程Ｓ３と、乾留工程Ｓ３で得られた乾留炭３と分取工程Ｓ２で分取した乾燥炭２ｂとを混合して混合炭４を得る混合工程Ｓ４と、混合炭４を乾式脱灰装置により乾式脱灰して脱灰混合炭５を得る乾式脱灰工程Ｓ５とを行うものである。

前記低質炭１は、褐炭や亜瀝青炭などのような水分含有量の多い（６０〜７０％）石炭であり、埋蔵量が多いものの、単位重量当たりの発熱量が低いと共に、輸送効率が悪いものである。

前記乾燥工程Ｓ１は、前記低質炭１から水６を除去する工程であり、例えば、ベルトコンベア式などの熱風乾燥機などに供給して熱風乾燥（１００〜２８０℃（好ましくは１５０〜２００℃））することにより、水分含有量を略０％とした乾燥炭２を製造する。

前記分取工程Ｓ２は、前記乾燥炭２の一部を分取する工程であり、例えば、ベルトコンベアやスクリューフィーダなどの分取装置に供給して、乾留工程Ｓ３へ送給する乾燥炭２ａと、混合工程Ｓ４へ送給する乾燥炭２ｂとに分ける。分取する割合は脱灰混合炭５における目標となる酸素含有量や水銀含有量によって調整することが可能である。なぜなら、乾留炭３と乾燥炭２ｂと脱灰混合炭５の酸素含有量や水銀含有量はそれぞれの処理条件によって調整されるものであり、また、分析によっても求めることができるものであるからである。また、前記分取工程Ｓ２は、前記乾燥工程Ｓ１の前記乾燥機で用いられるキャリアガスを当該乾燥機から排出する箇所の構造を風簸とし、当該風簸を用いて行うことも可能である。この場合、前記分取工程Ｓ２で分取する前記乾燥炭２ｂの量は、前記キャリアガスの流量により調整される。例えば、前記キャリアガスの流量を多くすると、それに応じて、前記キャリアガスに同伴して分取される前記乾燥炭２ｂの割合を多くすることができる。

前記乾留工程Ｓ３は、前記乾燥炭２ａからタールなどの揮発成分７を除去する工程であり、例えば、連続式の乾留機に前記乾燥炭２ａを供給し、高温（３００〜５００℃（好ましくは４００〜４５０℃））で乾留して、当該乾燥炭２ａに含まれる水銀をタールなどの揮発成分７と共に分離回収することにより、乾留炭３を製造する。つまり、前記乾留工程Ｓ３は、乾燥炭２ａから、当該乾燥炭２ａ中の水銀を揮発成分７と共に化学的に除去した乾留炭３を製造する。

前記混合工程Ｓ４は、前記乾留工程Ｓ３で得られた乾留炭３と、前記分取工程Ｓ２で分取された乾燥炭２ｂとを混合する工程であり、前記分取工程Ｓ２で分取された前記乾燥炭２ｂを乾留炭３と共に混合機内へ供給して、均一に混ざるように撹拌することにより、混合炭４を製造する。

このとき、乾留炭３と乾燥炭２ｂの混合割合は、乾留炭３および乾燥炭２ｂのそれぞれの酸素含有量と、乾留炭３および乾燥炭２ｂのそれぞれの水銀含有量などに応じて適宜に調整される。なぜなら、乾燥炭２ｂの酸素含有量および水銀含有量は、乾燥工程Ｓ２の処理条件や分析により得ることができ、乾留炭３の酸素含有量および水銀含有量は、乾留工程Ｓ３の処理条件や分析により得ることができるからである。

前記乾式脱灰工程Ｓ５は、前記混合炭４から当該混合炭４に含まれている灰分８を分離して除去する工程であり、例えば、前記混合炭４を粉砕する粉砕機と、前記粉砕機により粉砕された前記混合炭４を磁気により前記灰分８を分離して除去する磁気分離装置とを備える乾式脱灰装置に供給して、例えば粒径で２００メッシュ以下に粉砕すると共に、灰分８（特に、水銀含有量の多い黄鉄鉱など）を磁気により分離して除去することになり、灰分含有量を例えば約３５％とした脱灰混合炭５を製造する。または、前記乾式脱灰工程Ｓ５は、例えば、気流分離装置などの乾式脱灰装置に供給して、流動床上を流動し空気の送給により灰分８（特に、水銀含有量の多い黄鉄鉱など石炭に比して重量物）を分離して除去することになり、灰分含有量を例えば約３５％とした脱灰混合炭５を製造する。つまり、前記乾式脱灰工程Ｓ５は、混合炭４から、当該混合炭４中の水銀の大部分を灰分８と共に物理的に除去した脱灰混合炭５を製造する。

前記粉砕機と前記磁気分離装置とを備える乾式脱灰装置としては、例えば、非特許文献１に記載される装置を利用することが可能である。前記気流分離装置などの乾式脱灰装置としては、例えば、特許文献４、非特許文献２に記載される装置を利用することが可能である。

したがって、本実施形態に係る改質石炭の製造方法によれば、低質炭１を乾燥してなる乾燥炭２ａを乾留することにより、揮発成分７と共に、当該乾燥炭２ａ中の水銀を化学的に除去することができ、乾式脱灰により乾燥炭２ｂおよび乾留炭３を混合してなる混合炭４から灰分８を除去することで、当該灰分８と共に、当該混合炭４中の水銀を物理的に除去することができることから、得られた脱灰混合炭５が水銀含有量を低減したものとなる。さらに、低質炭１を乾燥し分取し乾留し混合し乾式脱灰して脱灰混合炭５を得ることから、低質炭１と比べて発熱量を高めることができる。得られた脱灰混合炭５が、乾燥し乾留してなる乾留炭３と乾燥し分取してなる乾燥炭２ｂとを含有するものであることから、乾燥し乾留だけした乾留炭と比べて、収率が高くなる。つまり、水銀含有量を低減し、発熱量を高めた脱灰混合炭５の生産性を向上させることができる。

［第二番目の実施形態］
本発明に係る改質石炭の製造方法の第二番目の実施形態を図２に基づいて説明する。
本実施形態は、図１に示し上述した第一番目の実施形態に係る改質石炭の製造方法における乾式脱灰工程を混合工程の前に行うように変更した手順となっている。その他の手順は図１に示し上述した手順と概ね同様であり、同一の工程および物質には同一符号を付記し重複する説明を適宜省略する。

本実施形態に係る改質石炭の製造方法は、図２に示すように、低品位石炭（低質炭）１を乾燥させて乾燥炭２を得る乾燥工程Ｓ１と、乾燥工程Ｓ１で得られた乾燥炭２の一部を分取する分取工程Ｓ２と、分取工程Ｓ２で分取されていない乾燥炭２ａを乾留して乾留炭３を得る乾留工程Ｓ３と、乾留工程Ｓ３で得られた乾留炭３を乾式脱灰して脱灰乾留炭１１を得る乾式脱灰工程Ｓ１１と、分取工程Ｓ２で分取した乾燥炭２ｂを乾式脱灰して脱灰乾燥炭１２を得る乾式脱灰工程Ｓ１２と、乾式脱灰工程Ｓ１１で得られた脱灰乾留炭１１と乾式脱灰工程Ｓ１２で得られた脱灰乾燥炭１２とを混合して混合炭１３を得る混合工程Ｓ１３とを行うものである。

前記乾式脱灰工程Ｓ１１，Ｓ１２は、上述した第一番目の実施形態の改質石炭の製造方法の乾式脱灰工程Ｓ５と同じであり、前記乾式脱灰装置により、処理対象となる前記乾留炭３または前記乾燥炭２ｂから灰分１４，１５を分離して除去する工程である。つまり、前記乾式脱灰工程Ｓ１１は、乾留炭３から、当該乾留炭３中の水銀の大部分を灰分１４と共に物理的に除去した脱灰乾留炭１１を製造する。前記乾式脱灰工程Ｓ１２は、乾燥炭２ｂから、当該乾燥炭２ｂ中の水銀の大部分を灰分１５と共に物理的に除去した脱灰乾燥炭１２を製造する。

前記混合工程Ｓ１３は、前記乾式脱灰工程Ｓ１１で得られた脱灰乾留炭１１と、前記乾式脱灰工程Ｓ１２で得られた脱灰乾燥炭１２とを混合する工程であり、前記脱灰乾燥炭１２を脱灰乾留炭１１と共に混合機内へ供給して、均一に混ざるように撹拌することにより、混合炭１３を製造する。

このとき、脱灰乾留炭１１と脱灰乾燥炭１２の混合割合は、脱灰乾留炭１１および脱灰乾燥炭１２のそれぞれの酸素含有量と、脱灰乾留炭１１および脱灰乾燥炭１２のそれぞれの水銀含有量などに応じて適宜に調整される。なぜなら、脱灰乾留炭１１の酸素含有量および水銀含有量は、乾留工程Ｓ３および乾式脱灰工程Ｓ１１の処理条件や分析により得ることができ、脱灰乾燥炭１２の酸素含有量および水銀含有量は、乾燥工程Ｓ１および乾式脱灰工程Ｓ１２の処理条件や分析により得ることができるからである。

したがって、本実施形態に係る改質石炭の製造方法によれば、低質炭１を乾燥してなる乾燥炭２ａを乾留することにより、揮発成分７と共に、当該乾燥炭２ａ中の水銀を化学的に除去することができ、乾式脱灰により乾留炭３および乾燥炭２ｂから灰分１４，１５を除去することで、当該灰分１４，１５と共に、当該乾留炭３および乾燥炭２ｂ中の水銀を物理的に除去することができることから、得られた混合炭１３が水銀含有量を低減したものとなる。さらに、低質炭１を乾燥し乾留し乾式脱灰してなる脱灰乾留炭１１と、分取し乾式脱灰してなる脱灰乾燥炭１２とを混合して混合炭１３を得ることから、低質炭１と比べて発熱量を高めることができる。得られた混合炭１３が、乾燥し乾留し乾式脱灰してなる脱灰乾留炭１１と乾燥し分取し乾式脱灰してなる脱灰乾燥炭１２とを含有するものであることから、乾燥し乾留だけした乾留炭と比べて、収率が高くなる。つまり、水銀含有量を低減し、発熱量を高めた混合炭１３の生産性を向上させることができる。

［第三番目の実施形態］
本発明に係る改質石炭の製造方法の第三番目の実施形態を図３に基づいて説明する。
本実施形態は、図２に示し上述した第二番目の実施形態に係る改質石炭の製造方法における乾留後の乾式脱灰工程を削除した手順となっている。その他の手順は図２に示し上述した手順と概ね同様であり、同一の工程および物質には同一符号を付記し重複する説明を適宜省略する。

本実施形態に係る改質石炭の製造方法は、図３に示すように、低品位石炭（低質炭）１を乾燥させて乾燥炭２を得る乾燥工程Ｓ１と、乾燥工程Ｓ１で得られた乾燥炭２の一部を分取する分取工程Ｓ２と、分取工程Ｓ２で分取されていない乾燥炭２ａを乾留して乾留炭３を得る乾留工程Ｓ３と、分取工程Ｓ２で分取した乾燥炭２ｂを乾式脱灰して脱灰乾燥炭１２を得る乾式脱灰工程Ｓ１２と、乾留工程Ｓ３で得られた乾留炭３と乾式脱灰工程Ｓ１２で得られた脱灰乾燥炭１２とを混合して混合炭１６を得る混合工程Ｓ１５とを行うものである。

前記混合工程Ｓ１５は、前記乾留工程Ｓ３で得られた乾留炭３と、前記乾式脱灰工程Ｓ１２で得られた脱灰乾燥炭１２とを混合する工程であり、前記脱灰乾燥炭１２を乾留炭３と共に混合機内へ供給して、均一に混ざるように撹拌することにより、混合炭１６を製造する。

このとき、乾留炭３と脱灰乾燥炭１２の混合割合は、乾留炭３および脱灰乾燥炭１２のそれぞれの酸素含有量と、乾留炭３および脱灰乾燥炭１２のそれぞれの水銀含有量などに応じて適宜に調整される。なぜなら、乾留炭３の酸素含有量および水銀含有量は、乾留工程Ｓ３の処理条件や分析により得ることができ、脱灰乾燥炭１２の酸素含有量および水銀含有量は、乾燥工程Ｓ１および乾式脱灰工程Ｓ１２の処理条件や分析により得ることができるからである。

したがって、本実施形態に係る改質石炭の製造方法によれば、低質炭１を乾燥してなる乾燥炭２ａを乾留することにより、揮発成分７と共に、当該乾燥炭２ａ中の水銀を化学的に除去することができ、乾式脱灰により乾燥炭２ｂから灰分１５を除去することで、当該灰分１５と共に、当該乾燥炭２ｂ中の水銀を物理的に除去することができることから、得られた混合炭１６が水銀含有量を低減したものとなる。さらに、低質炭１を乾燥し乾留してなる乾留炭３と、分取し乾式脱灰してなる脱灰乾燥炭１２とを混合して混合炭１６を得ることから、低質炭１と比べて発熱量を高めることができる。得られた混合炭１６が、乾燥し乾留してなる乾留炭３と乾燥し分取し乾式脱灰してなる脱灰乾燥炭１２とを含有するものであることから、乾燥し乾留だけした乾留炭と比べて、収率が高くなる。つまり、水銀含有量を低減し、発熱量を高めた混合炭１６の生産性を向上させることができる。

［第四番目の実施形態］
本発明に係る改質石炭の製造方法の第四番目の実施形態を図４に基づいて説明する。
本実施形態は、図１に示し上述した第一番目の実施形態に係る改質石炭の製造方法における混合工程における混合対象の一方を別系統で処理した石炭に変更した手順となっている。その他の手順は図１に示し上述した手順と概ね同様であり、同一の工程および物質には同一符号を付記し重複する説明を適宜省略する。

本実施形態に係る改質石炭の製造方法は、図４に示すように、低品位石炭（低質炭）１を乾燥させて乾燥炭２を得る乾燥工程Ｓ１と、乾燥工程Ｓ１で得られた乾燥炭２を乾留して乾留炭２１を得る乾留工程Ｓ２１と、低品位石炭（低質炭）２２を乾燥させて乾燥炭２３を得る乾燥工程Ｓ２２と、乾留工程Ｓ２１で得られた乾留炭２１と乾燥工程Ｓ２２で得られた乾燥炭２３とを混合して混合炭２４を得る混合工程Ｓ２３と、混合工程Ｓ２３で得られた混合炭２４を乾式脱灰装置により乾式脱灰して脱灰混合炭２５を得る乾式脱灰工程Ｓ２４とを行うものである。

前記乾留工程Ｓ２１は、前記乾燥炭２からタールなどの揮発成分２６を除去する工程であり、例えば、連続式の乾留機に前記乾燥炭２を供給し、高温（３００〜５００℃（好ましくは４００〜４５０℃））で乾留して、当該乾燥炭２に含まれる水銀をタールなどの揮発成分２６と共に分離回収することにより、乾留炭２１を製造する。つまり、前記乾留工程Ｓ２１は、乾燥炭２から、当該乾燥炭２中の水銀を揮発成分２６と共に化学的に除去した乾留炭２１を製造する。

前記低質炭２２は、前記低質炭１と同様、褐炭や亜瀝青炭などのような水分含有量の多い（６０〜７０％）石炭であり、埋蔵量が多いものの、単位重量当たりの発熱量が低いと共に、輸送効率が悪いものである。

前記乾燥工程Ｓ２２は、前記乾燥工程Ｓ１と同様、前記低質炭２２から水２７を除去する工程であり、例えば、ベルトコンベア式などの熱風乾燥機などに供給して熱風乾燥（１００〜２８０℃（好ましくは１５０〜２００℃））することにより、水分含有量を略０％とした乾燥炭２３を製造する。

前記混合工程Ｓ２３は、前記乾留工程Ｓ２１で得られた乾留炭２１と、前記乾燥工程Ｓ２２で得られた乾燥炭２３とを混合する工程であり、前記乾燥炭２３を前記乾留炭２１と共に混合機内へ供給して、均一に混ざるように撹拌することにより、混合炭２４を製造する。

このとき、乾留炭２１と乾燥炭２３の混合割合は、乾留炭２１および乾燥炭２３のそれぞれの酸素含有量と、乾留炭２１および乾燥炭２３のそれぞれの水銀含有量などに応じて適宜に調整される。なぜなら、乾留炭２１の酸素含有量および水銀含有量は、乾留工程Ｓ２１の処理条件や分析により得ることができ、乾燥炭２３の酸素含有量および水銀含有量は、乾燥工程Ｓ２２の処理条件や分析により得ることができるからである。

前記乾式脱灰工程Ｓ２４は、上述した第一番目の実施形態の改質石炭の製造方法の乾式脱灰工程Ｓ５と同じであり、前記乾式脱灰装置により、処理対象となる前記混合炭２４から灰分２８を分離して除去する工程である。つまり、前記乾式脱灰工程Ｓ２４は、混合炭２４から、当該混合炭２４中の水銀の大部分を灰分２８と共に物理的に除去した脱灰混合炭２５を製造する。

したがって、本実施形態に係る改質石炭の製造方法によれば、低質炭１を乾燥してなる乾燥炭２を乾留することにより、揮発成分２６と共に、当該乾燥炭２中の水銀を化学的に除去することができ、乾式脱灰により乾留炭２１および乾燥炭２３を混合してなる混合炭２４から灰分２８を除去することで、当該灰分２８と共に、当該混合炭２４中の水銀を物理的に除去することができることから、得られた脱灰混合炭２５が水銀含有量を低減したものとなる。さらに、低質炭１を乾燥し乾留してなる乾留炭２１と、低質炭２２を乾燥してなる乾燥炭２３とを混合し乾式脱灰して脱灰混合炭２５を得ることから、低質炭１，２２と比べて発熱量を高めることができる。得られた脱灰混合炭２５が、乾燥し乾留してなる乾留炭２１と乾燥してなる乾燥炭２３とを混合し乾式脱灰してなるものであることから、乾燥し乾留だけした乾留炭と比べて、収率が高くなる。つまり、水銀含有量を低減し、発熱量を高めた脱灰混合炭２５の生産性を向上させることができる。

［第五番目の実施形態］
本発明に係る改質石炭の製造方法の第五番目の実施形態を図５に基づいて説明する。
本実施形態は、図４に示し上述した第四番目の実施形態に係る改質石炭の製造方法における乾式脱灰工程を混合工程の前に行うように変更した手順となっている。その他の手順は図４に示し上述した手順と概ね同様であり、同一の工程および物質には同一符号を付記し重複する説明を適宜省略する。

本実施形態に係る改質石炭の製造方法は、図５に示すように、低品位石炭（低質炭）１を乾燥させて乾燥炭２を得る乾燥工程Ｓ１と、乾燥工程Ｓ１で得られた乾燥炭２を乾留して乾留炭２１を得る乾留工程Ｓ２１と、乾留工程Ｓ２１で得られた乾留炭２１を乾式脱灰して脱灰乾留炭３１を得る乾式脱灰工程Ｓ３１と、低品位石炭（低質炭）２２を乾燥させて乾燥炭２３を得る乾燥工程Ｓ２２と、乾燥工程Ｓ２２で得られた乾燥炭２３を乾式脱灰して脱灰乾燥炭３２を得る乾式脱灰工程Ｓ３２と、乾式脱灰工程Ｓ３１で得られた脱灰乾留炭３１と乾式脱灰工程Ｓ３２で得られた脱灰乾燥炭３２とを混合して混合炭３３を得る混合工程Ｓ３３とを行うものである。

前記乾式脱灰工程Ｓ３１，Ｓ３２は、上述した第一番目の実施形態の改質石炭の製造方法の乾式脱灰工程Ｓ５と同じであり、前記乾式脱灰装置により、処理対象となる前記乾留炭２１または前記乾燥炭２３から灰分３４，３５を分離して除去する工程である。つまり、前記乾式脱灰工程Ｓ３１は、乾留炭２１から、当該乾留炭２１中の水銀の大部分を灰分３４と共に物理的に除去した脱灰乾留炭３１を製造する。前記乾式脱灰工程Ｓ３２は、乾燥炭２３から、当該乾燥炭２３中の水銀の大部分を灰分３５と共に物理的に除去した脱灰乾燥炭２３を製造する。

前記混合工程Ｓ３３は、前記乾式脱灰工程Ｓ３１で得られた脱灰乾留炭３１と、前記乾式脱灰工程Ｓ３２で得られた脱灰乾燥炭３２とを混合する工程であり、前記脱灰乾燥炭３２を前記脱灰乾留炭３１と共に混合機内へ供給して、均一に混ざるように撹拌することにより、混合炭３３を製造する。

このとき、脱灰乾留炭３１と脱灰乾燥炭３２の混合割合は、脱灰乾留炭３１と脱灰乾燥炭３２のそれぞれの酸素含有量と、脱灰乾留炭３１と脱灰乾燥炭３２のそれぞれの水銀含有量などに応じて適宜に調整される。なぜなら、脱灰乾留炭３１の酸素含有量および水銀含有量は、乾留工程Ｓ２１および乾式脱灰工程Ｓ３１の処理条件や分析により得ることができ、脱灰乾燥炭３２の酸素含有量および水銀含有量は、乾燥工程Ｓ２２および乾式脱灰工程Ｓ３２の処理条件や分析により得ることができるからである。

したがって、本実施形態に係る改質石炭の製造方法によれば、低質炭１を乾燥してなる乾燥炭２を乾留することにより、揮発成分２６と共に、当該乾燥炭２中の水銀を化学的に除去することができ、乾式脱灰により乾留炭２１および乾燥炭２３から灰分３４，３５を除去することで、当該灰分３４，３５と共に、当該乾留炭２１および乾燥炭２３中の水銀を物理的に除去することができることから、得られた脱灰乾留炭３１および脱灰乾燥炭３２が水銀含有量を低減したものとなる。さらに、低質炭１を乾燥し乾留し乾式脱灰してなる脱灰乾留炭３１と、低質炭２２を乾燥し乾式脱灰してなる脱灰乾燥炭３２とを混合して混合炭３３を得ることから、低質炭１，２２と比べて発熱量を高めることができる。得られた混合炭３３が、乾燥し乾留し乾式脱灰してなる脱灰乾留炭３１と乾燥し乾式脱灰してなる脱灰乾燥炭３２とを混合してなるものであることから、乾燥し乾留だけした乾留炭と比べて、収率が高くなる。つまり、水銀含有量を低減し、発熱量を高めた混合炭３３の生産性を向上させることができる。

［他の実施形態］
なお、上述の第一番目の実施形態では、低質炭１を乾燥し乾留してなる乾留炭３と分取した乾燥炭２ｂとを混合し乾式脱灰して脱灰混合炭５を得る改質石炭の製造方法について説明したが、所定の処理ガス（酸素含有ガス）と接触する不活性化処理により前記脱灰混合炭５からその表面が不活性化してなる石炭を得る改質石炭の製造方法とすることも可能である。さらに、所定の処理ガス（酸素含有ガス）と接触する不活性化処理により前記脱灰混合炭５からその表面が不活性化してなる石炭を得た後に、コーンスターチやアスファルトなどの結着剤を混ぜ圧縮（１２００ｋｇ／ｃｍ²×３００〜４５０℃（好ましくは３５０〜４５０℃））して円柱状やタドン状などの固形のブリケットに成形することにより成形炭を製造する改質石炭の製造方法とすることも可能である。

上述の第二番目の実施形態では、低質炭１を乾燥し乾留し乾式脱灰してなる脱灰乾留炭１１と分取し乾式脱灰してなる脱灰乾燥炭１２とを混合して混合炭１３を得る改質石炭の製造方法について説明したが、所定の処理ガス（酸素含有ガス）と接触する不活性化処理により前記混合炭１３からその表面が不活性化してなる石炭を得る改質石炭の製造方法とすることも可能である。さらに、所定の処理ガス（酸素含有ガス）と接触する不活性化処理により前記混合炭１３からその表面が不活性化してなる石炭を得た後に、コーンスターチやアスファルトなどの結着剤を混ぜ圧縮（１２００ｋｇ／ｃｍ²×３００〜４５０℃（好ましくは３５０〜４５０℃））して円柱状やタドン状などの固形のブリケットに成形することにより成形炭を製造する改質石炭の製造方法とすることも可能である。

上述の第三番目の実施形態では、低質炭１を乾燥し乾留してなる乾留炭３と分取し乾式脱灰してなる脱灰乾燥炭１２とを混合して混合炭１６を得る改質石炭の製造方法について説明したが、所定の処理ガス（酸素含有ガス）と接触する不活性化処理により前記混合炭１６からその表面が不活性化してなる石炭を得る改質石炭の製造方法とすることも可能である。さらに、所定の処理ガス（酸素含有ガス）と接触する不活性化処理により前記混合炭１６からその表面が不活性化してなる石炭を得た後に、コーンスターチやアスファルトなどの結着剤を混ぜ圧縮（１２００ｋｇ／ｃｍ²×３００〜４５０℃（好ましくは３５０〜４５０℃））して円柱状やタドン状などの固形のブリケットに成形することにより成形炭を製造する改質石炭の製造方法とすることも可能である。

上述の第四番目の実施形態では、低質炭１を乾燥し乾留してなる乾留炭２１と低質炭２２を乾燥してなる乾燥炭２３とを混合し乾式脱灰して脱灰混合炭２５を得る改質石炭の製造方法について説明したが、所定の処理ガス（酸素含有ガス）と接触する不活性化処理により前記脱灰混合炭２５からその表面が不活性化してなる石炭を得る改質石炭の製造方法とすることも可能である。さらに、所定の処理ガス（酸素含有ガス）と接触する不活性化処理により前記脱灰混合炭２５からその表面が不活性化してなる石炭を得た後に、コーンスターチやアスファルトなどの結着剤を混ぜ圧縮（１２００ｋｇ／ｃｍ²×３００〜４５０℃（好ましくは３５０〜４５０℃））して円柱状やタドン状などの固形のブリケットに成形することにより成形炭を製造する改質石炭の製造方法とすることも可能である。

上述の第五番目の実施形態では、低質炭１を乾燥し乾留し乾式脱灰してなる脱灰乾留炭３１と低質炭２２を乾燥し乾式脱灰してなる脱灰乾燥炭３２とを混合して混合炭３３を得る改質石炭の製造方法について説明したが、所定の処理ガス（酸素含有ガス）と接触する不活性化処理により前記混合炭３３からその表面が不活性化してなる石炭を得る改質石炭の製造方法とすることも可能である。さらに、所定の処理ガス（酸素含有ガス）と接触する不活性化処理により前記混合炭３３からその表面が不活性化してなる石炭を得た後に、コーンスターチやアスファルトなどの結着剤を混ぜ圧縮（１２００ｋｇ／ｃｍ²×３００〜４５０℃（好ましくは３５０〜４５０℃））して円柱状やタドン状などの固形のブリケットに成形することにより成形炭を製造する改質石炭の製造方法とすることも可能である。

本発明に係る改質石炭の製造方法は、水銀含有量を低減し、発熱量を高めた石炭の生産性を向上させることができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。

１ 低品位石炭（低質炭）
２，２ａ，２ｂ 乾燥炭
３ 乾留炭
４ 混合炭
５ 脱灰混合炭
６ 水
７ 揮発成分
８ 灰分
１１ 脱灰乾留炭
１２ 脱灰乾燥炭
１３ 混合炭
１４，１５ 灰分
１６ 混合炭
２１ 乾留炭
２２ 低品位石炭（低質炭）
２３ 乾燥炭
２４ 混合炭
２５ 脱灰混合炭
２６ 揮発成分
２７ 水
２８ 灰分
３１ 脱灰乾留炭
３２ 脱灰乾燥炭
３３ 混合炭
３４，３５ 灰分
Ｓ１ 乾燥工程
Ｓ２ 分取工程
Ｓ３ 乾留工程
Ｓ４ 混合工程
Ｓ５ 乾式脱灰工程
Ｓ１１，Ｓ１２ 乾式脱灰工程
Ｓ１３ 混合工程
Ｓ１５ 混合工程
Ｓ２１ 乾留工程
Ｓ２２ 乾燥工程
Ｓ２３ 混合工程
Ｓ２４ 乾式脱灰工程
Ｓ３１，Ｓ３２ 乾式脱灰工程
Ｓ３３ 混合工程

Claims (11)

1. 石炭を乾燥させて乾燥炭を得る乾燥工程と、
   前記乾燥工程で得られた前記乾燥炭を乾留して乾留炭を得る乾留工程と、
   前記乾留炭および前記乾燥炭それぞれを、または前記乾燥炭のみを乾式脱灰して灰分を除去した脱灰乾留炭および脱灰乾燥炭、または脱灰乾燥炭を得る乾式脱灰工程と
   を行う
   ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
2. 請求項１に記載された改質石炭の製造方法であって、
   前記乾燥炭の一部を分取する分取工程と、
   前記乾留工程で得られた前記乾留炭と前記分取工程で分取された前記乾燥炭とを混合して混合炭を得る混合工程と
   を備え、
   前記乾式脱灰工程を前記混合工程の後に行う
   ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
3. 請求項１に記載された改質石炭の製造方法であって、
   前記乾燥炭の一部を分取する分取工程と、
   前記乾留工程および前記乾式脱灰工程を経て得られた前記脱灰乾留炭と、前記分取工程および前記乾式脱灰工程を経て得られた前記脱灰乾燥炭とを混合して混合炭を得る混合工程と
   を行う
   ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
4. 請求項１に記載された改質石炭の製造方法であって、
   前記乾燥炭の一部を分取する分取工程と、
   前記乾留工程で得られた前記乾留炭と、前記分取工程および前記乾式脱灰工程を経て得られた前記脱灰乾燥炭とを混合して混合炭を得る混合工程と
   を行う
   ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
5. 請求項２から請求項４の何れか一項に記載された改質石炭の製造方法であって、
   前記乾燥工程は、前記石炭をキャリアガスにより乾燥し、当該キャリアガスを排出する構造を風簸とした乾燥機を用いて行い、
   前記分取工程は、前記乾燥機の前記風簸を用いて行う
   ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
6. 請求項５に記載された改質石炭の製造方法であって、
   前記分取工程で分取する前記乾燥炭の量は、前記風簸へ流通する前記キャリアガスの流量により調整される
   ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
7. 請求項１に記載された改質石炭の製造方法であって、
   前記乾燥工程は、２つあり、
   一方の前記乾燥工程および前記乾留工程を経て得られた前記乾留炭と、他方の前記乾燥工程で得られた前記乾燥炭とを混合して混合炭を得る混合工程を備え、
   前記乾式脱灰工程を前記混合工程の後に行う
   ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
8. 請求項１に記載された改質石炭の製造方法であって、
   前記乾燥工程は、２つあり、
   一方の前記乾燥工程、前記乾留工程および前記乾式脱灰工程を経て得られた前記脱灰乾留炭と、他方の前記乾燥工程および前記乾式脱灰工程を経て得られた前記脱灰乾燥炭とを混合して混合炭を得る混合工程を行う
   ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
9. 請求項１から請求項８の何れか一項に記載された改質石炭の製造方法であって、
   前記乾式脱灰工程は、前記乾燥炭および前記乾留炭を粉砕する粉砕機と、前記粉砕機により粉砕された前記乾燥炭および前記乾留炭を磁気により前記灰分を分離して除去する磁気分離装置とを用いて行う
   ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
10. 請求項１から請求項８の何れか一項に記載された改質石炭の製造方法であって、
    前記乾式脱灰工程は、前記乾燥炭および前記乾留炭を気流により前記灰分を分離して除去する気流分離装置を用いて行う
    ことを特徴とする改質石炭の製造方法。
11. 請求項１から請求項１０の何れか一項に記載された改質石炭の製造方法であって、
    前記石炭が、低品位石炭である
    ことを特徴とする改質石炭の製造方法。

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