JPH03275797A - 石炭から硫黄分を除去する方法 - 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］ この発明は、石炭中に含有されている硫黄分を有効、経
済的、且つ簡便に除去することを目的とする石炭の化学
脱硫法に関する。

［従来の技術］ 石炭中に存在する硫黄分には、無機性硫黄分と有機性硫
黄分とがあり、それらを除去するため、種々の物理的脱
硫法及び、化学反応を用いる化学的脱硫法が開発されて
いる。　例えば、無機性硫黄分（主に、パイライト）と
石炭との比重差を利用する物理的脱硫法、酸素又は空気
の存在下、炭酸ソーダ、生石灰、第−硫酸鉄等と石炭を
加熱する酸化的化学脱硫法、苛性ソーダと苛性カリ混合
物と石炭とを４００℃で加熱熔融或は、マイクロウェー
ブ照射する脱硫法等、およそ１４の化学脱硫法が、現在
既に開発されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで２これらの方法は、その脱硫効率において必ず
しも満足出来るものでない、特に、有機性硫黄分の除去
は難しく、物理的脱硫法では、殆ど、不可能であり、有
効、且つ経済的な化学脱硫法の開発が待たれている。

本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、石
炭を酸素ガス或は、空気の存在下、苛性ソーダ又は、苛
性カリと処理することにより、高収率且つ、経済的に脱
硫する事を目的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 上記の問題点を解決するために、本発明では、酸素ガス
又は空気を酸化剤として用い石炭中に存在する硫黄分を
全て４価の硫黄酸化物に変えて、化学反応性を向上させ
た後に、２５０〜４００℃、好ましくは、３７０℃で苛
性ソーダ又は苛性カリ熔融塩で処理し、硫黄分を水に可
溶な亜硫酸塩及び硫酸塩として分解し、除去することを
特長とする。

即ち、本発明の特長は、高収率で石炭中の硫黄分を除去
できる事の他に、酸化剤として、安価で取り扱いの容易
な酸素ガス又は空気を用いていることであり、しかも、
引き続く苛性アルカリとの分解反応を、同一反応容器中
、１段階のプロセスとして簡略化出来る点にある。また
、本発明は、石炭中の有機硫黄分を、全て４価の硫黄酸
化物に酸化してから苛性アルカリとの分解反応を行なう
為に、従来法に見られた炭種による脱硫効率の変化、特
に、芳香族化の進んだ石炭に対する著しい脱硫効率の低
下を押えることが出来、幅広い炭種の石炭に対して適用
出来る。

本発明に使用する石炭は、従って、亜炭から無煙炭まで
何れの炭種の物でも良く、好ましくは、２０〜２００メ
シユ或は、それ以下の粒度に粉砕したものが原料に供さ
れる。

本発明に使用する酸素源は、市販の酸素ガス及び空気或
は、その混合物が用いられ、酸素ガスの場合、１〜３０
気圧、好ましくは、１５気圧、空気の場合、１〜１００
気圧、好ましくは、５０気圧に加圧することによりその
目的を達成しつる。

本発明に使用する苛性アルカリは、公知の様に苛性ソー
ダ、苛性カリの等量混合物が好ましいが、それぞれ単独
に使用しても良い、又、この場合、熔融苛性アルカリの
量を石炭１部に対して１部以上用い反応溶媒としての機
能を持たせるが、流動性付与剤として、石油系重質油や
タールピッチ等をその一部に置換えて添加することによ
り熔融苛性アルカリの使用量を石炭に対して１部以下に
減らしても良い。

本発明におけるアルカリ熔融分解反応は、反応混合物を
２５０〜４００℃、好ましくは、３７０℃に直接加熱し
て行なわれるが、公知の様にマイクロウェーブ照射によ
って行なうことも出来る。

［作　用］ 上記の方法による石炭の化学脱硫法では、褐炭及び、れ
き素炭の場合、含有されている全硫黄分の９７〜９９％
が除去され得る。この発明の作用機構については、定か
でないが、石炭に対するアルカリ熔融塩の高い親和力に
加えて、酸素ガス分子の石炭固相中への拡散、浸透が容
易な為、石炭中に埋没している硫黄原子に対する酸化反
応の選択性が著しく向上した為と考えられる。

［実　施　例］ 以下、この発明の実施例に付いて説明する。

実施例　１ 撹拌機付き２００ｍ１オートクレーブに、乾燥して２０
メシ二以下に粉砕したイリノイ炭（全硫黄分３，１３重
量％）５０．０ｇ、苛性カリ１００ｇを取り、酸素ガス
を１５ｋｇ／ｃｍ”Ｇに加圧する。撹拌しながら加熱器
により内容物を３７０℃迄昇温した後、その温度に３０
分間保持する、冷却後、内容物を水洗しながら取り出し
、その懸濁液に炭酸ガスを吹き込んで中和し、少量の塩
酸で弱酸性にする。生成してくる沈殿物を濾過し、十分
な量の蒸留水で洗浄した後、１１０℃で３時間減圧乾燥
する。得られた精製石炭４８．９ｇ中の全硫黄分は、０
１１重量％、即ち、脱硫率は、９６，４％であった。

実施例　２ 撹拌機付き２００ｍ１オートクレーブに、乾燥して２０
メシユ以下に粉砕したピッツバーグ炭（全硫黄分４．５
５重黴％）５０．０ｇ及び、石炭の乾留によって得られ
た軟ピツチ（新日鉄化学工業株式会社製、全硫黄分０．
５２重世％）５０ｇ、苛性カリ３０ｇを取り、酸素ガス
を１０ｋｇ／ａｍ”　Ｇに加圧する。撹拌しながら加熱
器により内容物を３７０℃迄昇温した後、その温度に６
０分間保持する。冷却後、内容物を水洗しながら取り出
し、その懸濁液に炭酸ガスを吹き込んで中和し、少量の
塩酸で弱酸性にする。生成してくる沈殿物を濾過し、十
分な量の蒸留水で洗浄した後、１１０℃で３時間減圧乾
燥する。得られた精製石炭及びタールピッチ混合物８７
．３ｇ中の全硫黄分は、０．０８重量％、即ち、脱硫率
は、９７゜１％であった。

実施例　３ 撹拌機付き２００ｍ１オートクレーブに、乾燥して２０
メシユ以下に粉砕したウェストケンタラキー炭（全硫黄
分３．４７重量％）５０．０ｇ、苛性ソーダ１００ｇを
取り、空気を５０ｋｇ／ｃｍ”Ｇに加圧する。撹拌しな
がら加熱器により内容物を３７０℃迄昇温した後、その
温度に６０分間保持する。冷却後、内容物を水洗しなが
ら取り出し、その懸濁液に炭酸ガスを吹き込んで中和し
、少量の塩酸で弱酸性にする。生成してくる沈殿物を濾
過し、十分な量の蒸留水で洗浄した後、１１０℃で３時
間減圧乾燥する。得られた精製石炭４８．２ｇ中の全硫
黄分は、０．２７重置％、即ち、脱硫率は、９２．１％
であった。

実施例　４ 撹拌機付き２００ｍ１オートクレーブに、乾燥して２０
メシ二以下に粉砕したウェストケンタラキー炭（全硫黄
分３．４７重量％）５０．０ｇ、苛性カリ１００ｇを取
り、酸素ガスを２０ｋｇ／ｃｍ”Ｇに加圧する。撹拌し
ながら加熱器により内容物を３７０℃迄昇温した後、そ
の温度に６０分間保持する。冷却後、内容物を水洗しな
がら取り出し、その懸濁液に炭酸ガスを吹き込んで中和
し、少量の塩酸で弱酸性にする。生成してくる沈殿物を
濾過し、十分な量の蒸留水で洗浄した後、１１０℃で３
時間減圧乾燥する。得られた精製石炭４９．３ｇ中の全
硫黄分は、０．０３重量％、即ち、脱硫率は、９９．１
％であった。

実施例　５ 撹拌機付き２００ｍ１アルミナ製ビーカーに、乾燥して
２０メシユ以下に粉砕したウェストケンタラキー炭（全
硫黄分３．４７重置％）３０．０ｇ、苛性カリｌ　ＯＯ
ｇを取り、酸素ガス雰囲気中で撹拌しながらマイクロウ
ェーブオーツ：／　（２４５０メガヘルツ２５００ワツ
ト）中、６０分照射する。冷却後、内容物を水洗しなが
ら取り出し、。

その懸濁液に炭酸ガスを吹き込んで中和し、少量の塩酸
で弱酸性にする。生成してくる沈殿物を濾過し、十分な
量の蒸留水で洗浄した後、１１０℃で３時間減圧乾燥す
る。得られた精製石炭２７゜６ｇ中の全硫黄分は、０．
２０重量％、即ち、脱硫率は、９４．２％であった。

比較例 石炭の化学脱硫効率に関する従来法と本発明との比較を
第１表と第２表に示す。

尚、ここで言う従来法（ＴＲＷ法）とは、石炭に苛性ソ
ーダ、苛性カリ等量混合物を加えて、酸素或は、空気の
存在しない状態で、そのまま４００℃で加熱して脱硫す
る方法である。

第　　１　表 化学脱硫法　　　　ＴＲＷ法　　　　　本発明石　炭　
　　　　　　　ビッッパーグ炭脱硫前全硫黄 （重量％）　　　　　４．５５　　　　　４．５５脱硫
後全硫黄 ４１％） ０゜ ２ ０゜ ６ 脱硫率 （％） ７９゜ ９８゜ 第 表 化学脱硫法 ＴＲＷ法 本発明 石炭 イリノイ炭 脱硫前金硫黄 （重量％） ３゜ ３ ３゜ 　３ 脱硫後金硫黄 （重量％） ８ ０゜ ■ 脱硫率 （％）　　　　　　　７１，９　　　　　９６．５［発
明の効果］ 以上述べたように２この発明により石炭中に含有されて
いる硫黄分を高収率で除去することが可能になる事から
、石炭の燃焼によって排出される硫黄酸化物による環境
汚染問題の解決に著しく貢献出来るものと考えられる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉砕した石炭に苛性ソーダ又は苛性カリそれぞれ単独又
   は、それらの混合物を混合し、酸素ガス又は空気又は、
   それらの混合物雰囲気下、高温で加熱或は、マイクロウ
   ェーブ照射下で反応させ石炭中の硫黄分を除去すること
   を特長とする石炭の化学脱硫法