JPH05320664A - 石炭液化方法 - Google Patents
石炭液化方法Info
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- JPH05320664A JPH05320664A JP14800692A JP14800692A JPH05320664A JP H05320664 A JPH05320664 A JP H05320664A JP 14800692 A JP14800692 A JP 14800692A JP 14800692 A JP14800692 A JP 14800692A JP H05320664 A JPH05320664 A JP H05320664A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、石炭スラリーを還元性ガスと共に
高温、高圧条件下で液化させる反応に際し、新水素およ
び液化発生ガスを別々の位置に吹き込み、水素使用量の
低減化等を図る石炭液化方法を提供するものである。 【構成】 石炭液化反応に際し、新水素ガスを常温の石
炭スラリー中に吹き込んだ後に加熱し、その後石炭液化
プロセスで発生したガスを吹き込んで、石炭液化反応さ
せることにより、水素使用量の低減化を図り、あるいは
水素使用量を通常量使用した場合、得られる液化生成油
の軽質化や、液化反応条件のマイルド化を図ることがで
きる。
高温、高圧条件下で液化させる反応に際し、新水素およ
び液化発生ガスを別々の位置に吹き込み、水素使用量の
低減化等を図る石炭液化方法を提供するものである。 【構成】 石炭液化反応に際し、新水素ガスを常温の石
炭スラリー中に吹き込んだ後に加熱し、その後石炭液化
プロセスで発生したガスを吹き込んで、石炭液化反応さ
せることにより、水素使用量の低減化を図り、あるいは
水素使用量を通常量使用した場合、得られる液化生成油
の軽質化や、液化反応条件のマイルド化を図ることがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石炭液化反応により発
生するガスを、新水素ガスと共に、石炭液化反応用ガス
として供給する石炭液化方法に関するものである。
生するガスを、新水素ガスと共に、石炭液化反応用ガス
として供給する石炭液化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】（１）石炭液化プロセスに於ける石炭液
化方法は、石炭と溶剤を混合し、水素を添加して水素化
反応させる。
化方法は、石炭と溶剤を混合し、水素を添加して水素化
反応させる。
【０００３】石炭液化反応塔の後にある、高温分離器に
おいて反応生成物の分離が行われる。
おいて反応生成物の分離が行われる。
【０００４】高温分離器の上部からはガスと蒸気が取り
出され、下部からは固体を含む重質留分の液化油が得ら
れる。この液化油は減圧蒸留塔へ供給される。
出され、下部からは固体を含む重質留分の液化油が得ら
れる。この液化油は減圧蒸留塔へ供給される。
【０００５】高温分離器の上部生成物は、冷却後低温分
離器に供給され、ここで液化油と共に水が生成し、この
水から価値のある含有物質（アンモニア、フェノール）
が後続の処理工程で分離生成される。
離器に供給され、ここで液化油と共に水が生成し、この
水から価値のある含有物質（アンモニア、フェノール）
が後続の処理工程で分離生成される。
【０００６】低温分離器の上部から得られるガスは、油
洗浄後に循環ガスと排出ガスとに分けられる。
洗浄後に循環ガスと排出ガスとに分けられる。
【０００７】循環ガスは圧縮機で昇圧された後、石炭液
化反応塔へ供給され、再利用される。
化反応塔へ供給され、再利用される。
【０００８】排出ガスは、ガス洗浄器で洗浄され、低温
分解装置で水素、燃料ガス、ＳＮＧおよびＬＰＧに分解
される。水素ガスは石炭液化反応の原料水素に混合され
る。
分解装置で水素、燃料ガス、ＳＮＧおよびＬＰＧに分解
される。水素ガスは石炭液化反応の原料水素に混合され
る。
【０００９】常圧蒸留塔では、液化油が軽油、中油およ
び重油に分離される。重油はスラリー調製用溶剤とし
て、使用する。
び重油に分離される。重油はスラリー調製用溶剤とし
て、使用する。
【００１０】軽油留分および中油留分は、硫黄、窒素等
の好ましくない物質を除去するため、それぞれ水素化処
理を施す。
の好ましくない物質を除去するため、それぞれ水素化処
理を施す。
【００１１】このため水素を添加した後、粗軽油または
粗中油を蒸発させて、Ｃｏ―ＭｏまたはＮｉ―Ｍｏ触媒
を封入した、固定床型反応塔へ供給し、精製が行われ
る。
粗中油を蒸発させて、Ｃｏ―ＭｏまたはＮｉ―Ｍｏ触媒
を封入した、固定床型反応塔へ供給し、精製が行われ
る。
【００１２】溶剤水素化の際に発生する反応熱により生
じる、反応塔の温度上昇を制御するため、石炭液化反応
塔へ冷却用水素が供給される。
じる、反応塔の温度上昇を制御するため、石炭液化反応
塔へ冷却用水素が供給される。
【００１３】精製されて得られる生成物は、熱交換器に
おいて、また急冷水の吹き付けにより冷却され、分離器
において精製物、水およびガスに分離される。
おいて、また急冷水の吹き付けにより冷却され、分離器
において精製物、水およびガスに分離される。
【００１４】水素分の多い過剰ガスの一部を溶剤精製反
応塔用の原料水素へ、循環ガスとして圧縮機により昇圧
後戻し、他の過剰ガス成分を洗浄し、水素および炭化水
素ガスの回収のために排出して、石炭液化反応装置等の
必要箇所に供給する。
応塔用の原料水素へ、循環ガスとして圧縮機により昇圧
後戻し、他の過剰ガス成分を洗浄し、水素および炭化水
素ガスの回収のために排出して、石炭液化反応装置等の
必要箇所に供給する。
【００１５】高温分離器の下部からの固体含有スラリー
は、減圧蒸留塔へ供給され、得られる重油は常圧蒸留塔
からの重質油および中質油と共に、スラリー調製用溶剤
として使用される。
は、減圧蒸留塔へ供給され、得られる重油は常圧蒸留塔
からの重質油および中質油と共に、スラリー調製用溶剤
として使用される。
【００１６】減圧蒸留塔の残留物をガス化工程に供給
し、合成ガス（ＣＯ＋Ｈ2）が生成され、その後ガス洗
浄器で洗浄し、溶剤水素化反応用の水素が得られる。
し、合成ガス（ＣＯ＋Ｈ2）が生成され、その後ガス洗
浄器で洗浄し、溶剤水素化反応用の水素が得られる。
【００１７】残留物ガス化、低温分解で得られる水素ま
たは、循環ガス中の水素が溶剤水素化反応の安定化のた
めに充分量でない場合は、その後に、外部関連設備を伴
う石炭ガス化により得られる水素を、不足分として補充
することができる方法がすでにある。
たは、循環ガス中の水素が溶剤水素化反応の安定化のた
めに充分量でない場合は、その後に、外部関連設備を伴
う石炭ガス化により得られる水素を、不足分として補充
することができる方法がすでにある。
【００１８】（２）（１）の方法で、溶剤精製反応工程
で発生する水素分の多いガスを、循環ガスと過剰ガスと
に分けずに、ガスの全量を石炭液化反応塔へ供給する原
料水素に供給する方法が、特開昭６０―１６１４８３号
にすでに提案されている。
で発生する水素分の多いガスを、循環ガスと過剰ガスと
に分けずに、ガスの全量を石炭液化反応塔へ供給する原
料水素に供給する方法が、特開昭６０―１６１４８３号
にすでに提案されている。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】前項に示した２つの方
法は、いずれも溶剤精製反応工程で発生する水素分の多
いガスを、石炭液化反応塔へ供給する原料水素に供給す
る方法に関するものであるが、以下の欠点を持つ。
法は、いずれも溶剤精製反応工程で発生する水素分の多
いガスを、石炭液化反応塔へ供給する原料水素に供給す
る方法に関するものであるが、以下の欠点を持つ。
【００２０】（１）循環ガスを新水素（原料水素）に混
合して、石炭液化反応用の原料ガスとして使用すると、
該原料ガスの水素濃度は新水素のよりも低いため、スラ
リー加熱器での初期反応、すなわち石炭の熱分解反応が
新水素使用時に比べて促進されづらい。このため、従来
の方法では新水素使用量が多くなっている。
合して、石炭液化反応用の原料ガスとして使用すると、
該原料ガスの水素濃度は新水素のよりも低いため、スラ
リー加熱器での初期反応、すなわち石炭の熱分解反応が
新水素使用時に比べて促進されづらい。このため、従来
の方法では新水素使用量が多くなっている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、石炭と溶剤を
混合して調製したスラリーを、触媒の存在下で還元性ガ
スと共に高温、高圧条件で液化反応させて、得られた液
化油を常圧ないしは減圧下で軽質油、中質油、重質油等
の製品油に蒸留分離して回収する石炭液化プロセスにお
いて、新水素ガスを常温の石炭スラリー中に吹き込んだ
後に加熱し、次に得られた高温石炭スラリーに、石炭液
化プロセスで発生したガスを吹き込んで、その石炭スラ
リーを石炭液化反応させることを特徴とする。
混合して調製したスラリーを、触媒の存在下で還元性ガ
スと共に高温、高圧条件で液化反応させて、得られた液
化油を常圧ないしは減圧下で軽質油、中質油、重質油等
の製品油に蒸留分離して回収する石炭液化プロセスにお
いて、新水素ガスを常温の石炭スラリー中に吹き込んだ
後に加熱し、次に得られた高温石炭スラリーに、石炭液
化プロセスで発生したガスを吹き込んで、その石炭スラ
リーを石炭液化反応させることを特徴とする。
【００２２】特に、新水素ガスを常温の石炭スラリー中
に吹き込んだ後に加熱し、さらに石炭液化プロセスで発
生したガスを吹き込んだ場合の水素使用量は、図２〜５
からもわかる様に、低減できた。
に吹き込んだ後に加熱し、さらに石炭液化プロセスで発
生したガスを吹き込んだ場合の水素使用量は、図２〜５
からもわかる様に、低減できた。
【００２３】
【作用】本発明は、１００メッシュより細かい粒度に粉
砕された原料石炭を、沸点約２００〜５００℃の重質油
と混合してスラリー化し、水素ガスのような還元性ガス
を吹き込み、スラリー加熱器のようなもので予熱した
後、液化反応塔の底部から該反応塔内へ装入し、反応温
度約４１０〜４７０℃で、石炭が気体水素あるいは重質
油のドナー性水素と反応することにより低分子量化し
て、所望の液化生成物を生成するが、その際に発生する
ガスを再利用する方法として、まず新水素ガスを常温の
石炭スラリー中に吹き込んだ後に加熱し、得られた高温
石炭スラリーに、該発生ガスを吹き込んで、その石炭ス
ラリーを反応塔で反応させることを特徴とする石炭液化
方法に関するものである。
砕された原料石炭を、沸点約２００〜５００℃の重質油
と混合してスラリー化し、水素ガスのような還元性ガス
を吹き込み、スラリー加熱器のようなもので予熱した
後、液化反応塔の底部から該反応塔内へ装入し、反応温
度約４１０〜４７０℃で、石炭が気体水素あるいは重質
油のドナー性水素と反応することにより低分子量化し
て、所望の液化生成物を生成するが、その際に発生する
ガスを再利用する方法として、まず新水素ガスを常温の
石炭スラリー中に吹き込んだ後に加熱し、得られた高温
石炭スラリーに、該発生ガスを吹き込んで、その石炭ス
ラリーを反応塔で反応させることを特徴とする石炭液化
方法に関するものである。
【００２４】石炭液化反応時にガスが発生するが、これ
は反応後ガスであるため、反応前より水素濃度が約１０
％低くなっている。
は反応後ガスであるため、反応前より水素濃度が約１０
％低くなっている。
【００２５】従って、反応後ガスに新水素を混合して、
反応前水素濃度を一定値に制御して再利用する方法で
は、該混合ガスの吹き込み位置が加熱器前、加熱器後す
なわち液化反応塔前、あるいは液化反応塔間でも一定濃
度の水素しか供給できない。
反応前水素濃度を一定値に制御して再利用する方法で
は、該混合ガスの吹き込み位置が加熱器前、加熱器後す
なわち液化反応塔前、あるいは液化反応塔間でも一定濃
度の水素しか供給できない。
【００２６】このため、石炭液化の初期反応である熱分
解が主に促進していると考えられるスラリー加熱器前
に、新水素を供給することで、水素分圧が上昇するた
め、石炭の熱分解をより促進させることができ、このた
め反応後ガスを循環して、加熱器後すなわち液化反応塔
前、あるいは液化反応塔間に吹き込んでも、現状の水素
使用量を低減できる。
解が主に促進していると考えられるスラリー加熱器前
に、新水素を供給することで、水素分圧が上昇するた
め、石炭の熱分解をより促進させることができ、このた
め反応後ガスを循環して、加熱器後すなわち液化反応塔
前、あるいは液化反応塔間に吹き込んでも、現状の水素
使用量を低減できる。
【００２７】また、スラリー加熱器前に、現状の使用量
の新水素を供給すると、石炭の熱分解がより促進される
ため、液化油の性状が軽質化し、ガソリン相当留分の収
率が向上するため、該留分を選択的に生成することがで
きる。
の新水素を供給すると、石炭の熱分解がより促進される
ため、液化油の性状が軽質化し、ガソリン相当留分の収
率が向上するため、該留分を選択的に生成することがで
きる。
【００２８】また、スラリー加熱器前に、現状の使用量
の新水素を供給すると、上記理由により、反応温度等の
条件をマイルドにしても、現状の液化生成物を得られ
る。このことは、液化反応塔等の材質を安価な材料にす
ることができる。
の新水素を供給すると、上記理由により、反応温度等の
条件をマイルドにしても、現状の液化生成物を得られ
る。このことは、液化反応塔等の材質を安価な材料にす
ることができる。
【００２９】
【実施例】（１）内径１７５ｍｍ、長さ１７５０ｍｍの
流通式液化反応塔を用いて、高温、高圧で石炭液化反応
を実施した時にガスが発生したが、まず新水素を常温の
石炭スラリー中に吹き込んだ後に加熱器で昇温し、得ら
れた高温、高圧スラリーを液化反応塔へ供給する。該反
応塔の入口に、該ガスを循環使用して吹き込んだ（図
１）。
流通式液化反応塔を用いて、高温、高圧で石炭液化反応
を実施した時にガスが発生したが、まず新水素を常温の
石炭スラリー中に吹き込んだ後に加熱器で昇温し、得ら
れた高温、高圧スラリーを液化反応塔へ供給する。該反
応塔の入口に、該ガスを循環使用して吹き込んだ（図
１）。
【００３０】石炭はワンドアン炭を用い、１００メッシ
ュ以下が９０％以下になるように粉砕したものを使用し
た。
ュ以下が９０％以下になるように粉砕したものを使用し
た。
【００３１】また、溶剤には脱晶アントラセン油を予め
水素化した、水素供与性のある溶剤を用い、石炭に対し
重量で１．５倍加え、触媒は合成硫化鉄（ＦｅＳ2）を
用い、添加量は無水炭（ＤＲＹ）ベースで３ｗｔ％加え
て、スラリーを調製した。
水素化した、水素供与性のある溶剤を用い、石炭に対し
重量で１．５倍加え、触媒は合成硫化鉄（ＦｅＳ2）を
用い、添加量は無水炭（ＤＲＹ）ベースで３ｗｔ％加え
て、スラリーを調製した。
【００３２】このスラリーを水素ガスと共に、予熱器で
予熱した後、液化反応塔へ供給し液化反応させた。
予熱した後、液化反応塔へ供給し液化反応させた。
【００３３】反応温度は４５０℃、反応圧力は１７０ｋ
ｇ／ｃｍ2Ｇ、ガス液比（Ｇ／Ｌ）は７００Ｎｌ／ｋ
ｇ、滞留時間は６０分として、液化反応を実施した。
ｇ／ｃｍ2Ｇ、ガス液比（Ｇ／Ｌ）は７００Ｎｌ／ｋ
ｇ、滞留時間は６０分として、液化反応を実施した。
【００３４】但し、加熱器前に吹き込んだ新水素量を１
８Ｎｍ3／ｈ、液化反応塔前に吹き込んだ循環ガス量を
５４Ｎｍ3／ｈとし、合計でガス液比（Ｇ／Ｌ）が７０
０Ｎｌ／ｋｇになる様にした。
８Ｎｍ3／ｈ、液化反応塔前に吹き込んだ循環ガス量を
５４Ｎｍ3／ｈとし、合計でガス液比（Ｇ／Ｌ）が７０
０Ｎｌ／ｋｇになる様にした。
【００３５】この結果、図２〜５からわかる様に本方法
により、水素使用量が１０Ｎｍ3／ｈ低減できた。
により、水素使用量が１０Ｎｍ3／ｈ低減できた。
【００３６】（２）（１）で加熱器前に吹き込んだ新水
素量を２８Ｎｍ3／ｈ、液化反応塔前に吹き込んだ循環
ガス量を４４Ｎｍ3／ｈとし、合計でガス液比（Ｇ／
Ｌ）が７００Ｎｌ／ｋｇになる様にした。
素量を２８Ｎｍ3／ｈ、液化反応塔前に吹き込んだ循環
ガス量を４４Ｎｍ3／ｈとし、合計でガス液比（Ｇ／
Ｌ）が７００Ｎｌ／ｋｇになる様にした。
【００３７】この結果、第１表からわかる様に本方法に
より、液化油の性状が軽質化し、ガソリン相当留分の収
率が向上した。
より、液化油の性状が軽質化し、ガソリン相当留分の収
率が向上した。
【００３８】（３）（２）で液化反応温度を４３０℃に
低下させた。
低下させた。
【００３９】この結果、本方法により第１表に示す様
な、現状の液化生成物が得られた。
な、現状の液化生成物が得られた。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【発明の効果】本発明は従来技術と比較すると、石炭液
化反応に際し、新水素をスラリー加熱器前に使用し、石
炭液化により発生するガスを循環使用して吹き込む位置
を、加熱後の高温、高圧スラリーにして、その後液化反
応させることにより、以下の効果があった。
化反応に際し、新水素をスラリー加熱器前に使用し、石
炭液化により発生するガスを循環使用して吹き込む位置
を、加熱後の高温、高圧スラリーにして、その後液化反
応させることにより、以下の効果があった。
【００４２】（１）現状の液化生成物を得るのに、新水
素使用量を低減できる。 （２）現状の新水素使用量で、液化油の性状が軽質化
し、ガソリン相当留分の収率を向上できる。 （３）現状の液化生成物を得るのに、液化反応条件をマ
イルドにできる。
素使用量を低減できる。 （２）現状の新水素使用量で、液化油の性状が軽質化
し、ガソリン相当留分の収率を向上できる。 （３）現状の液化生成物を得るのに、液化反応条件をマ
イルドにできる。
【図１】石炭液化反応に際し、新水素をスラリー加熱器
前に供給し、石炭液化反応で発生するガスは、スラリー
加熱器で昇温後の液化反応塔の入口に循環使用するため
に、供給するフローを示す図。
前に供給し、石炭液化反応で発生するガスは、スラリー
加熱器で昇温後の液化反応塔の入口に循環使用するため
に、供給するフローを示す図。
【図２】現状の水素バランスを示す図。
【図３】水素使用量低減方法での水素バランスを示す
図。
図。
【図４】通常の水素使用量での液化生成物軽質化方法で
の水素バランスを示す図。
の水素バランスを示す図。
【図５】通常の水素使用量での液化反応条件のマイルド
化方法での水素バランスを示す図。
化方法での水素バランスを示す図。
１ 水素ガス ２ 石炭スラリー ３ スラリー加熱器 ４ 循環ガス ５ 液化反応塔 ６ 生成ガス ７ 液化油 ８ 残渣 ９ オフガス １０ 新水素 １１ 液化反応工程 １２ 廃ガス
Claims (3)
- 【請求項１】 石炭と溶剤を混合して調製したスラリー
を、触媒の存在下で還元性ガスと共に高温、高圧条件で
液化反応させて、得られた液化油を常圧ないしは減圧下
で軽質油、中質油、重質油等の製品油に蒸留分離して回
収する石炭液化プロセスにおいて、新水素ガスを常温の
石炭スラリー中に吹き込んだ後に加熱し、次に得られた
高温石炭スラリーにさらに、石炭液化プロセスで発生し
たガスを吹き込んでその石炭スラリーを石炭液化反応さ
せることを特徴とする石炭液化方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法で、水素使用量を通
常量使用した場合、得られる液化生成油の軽質化を図れ
ることを特徴とする石炭液化方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の方法で、水素使用量を通
常量使用した場合、液化反応条件のマイルド化を図れる
ことを特徴とする石炭液化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14800692A JPH05320664A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 石炭液化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14800692A JPH05320664A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 石炭液化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320664A true JPH05320664A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=15443006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14800692A Pending JPH05320664A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 石炭液化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05320664A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114159939A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-11 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 提纯氢气的系统、煤直接液化装置和煤直接液化方法 |
| CN114317021A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-12 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 煤液化反应系统和煤直接液化工艺中提纯氢气的方法 |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP14800692A patent/JPH05320664A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114159939A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-11 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 提纯氢气的系统、煤直接液化装置和煤直接液化方法 |
| CN114317021A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-04-12 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 煤液化反应系统和煤直接液化工艺中提纯氢气的方法 |
| CN114159939B (zh) * | 2021-11-19 | 2023-08-04 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 提纯氢气的系统、煤直接液化装置和煤直接液化方法 |
| CN114317021B (zh) * | 2021-11-19 | 2024-01-19 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 煤液化反应系统和煤直接液化工艺中提纯氢气的方法 |
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