JPH06179871A - 石炭の急速熱分解方法 - Google Patents

石炭の急速熱分解方法

Info

Publication number
JPH06179871A
JPH06179871A JP33172692A JP33172692A JPH06179871A JP H06179871 A JPH06179871 A JP H06179871A JP 33172692 A JP33172692 A JP 33172692A JP 33172692 A JP33172692 A JP 33172692A JP H06179871 A JPH06179871 A JP H06179871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coal
gas
thermal decomposition
pipe
rapid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP33172692A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuhiro Sakawa
光弘 坂輪
Yoshihisa Sakurai
義久 桜井
Katsuhiko Shiraishi
勝彦 白石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP33172692A priority Critical patent/JPH06179871A/ja
Publication of JPH06179871A publication Critical patent/JPH06179871A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 石炭の特性を生かして、なるべく温和な熱処
理により、有用な液状生成物を多く得ることのできる石
炭の急速熱分解方法を提供する。 【構成】 石炭を10気圧以下で103 ℃/min以上
の急速で加熱することを特徴とする石炭の急速熱分解方
法により達成される。 【効果】 石炭を急速熱分解させることにより、高圧下
(50気圧以上)で行うことなく、有用な成分であるタ
ールを多量に得ることができ、設備においても、操業に
おいても極めて経済的な技術である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、石炭の有効利用技術に
関するものである。さらに詳述すれば、石炭から有用な
生成物を効率よく生成し、合理的に利用する石炭急速熱
分解方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、石炭からコークスを製造する技
術、液体および気体を主産物とする石炭の液化およびガ
ス化技術があった。例えば、米国のHygas(Instit
ute of Gas Technology)では、1010℃で70気圧程
度での流動層でのガス化、日本のNEDOでの石炭複合
発電では、1300〜1600℃で20〜30気圧での
ガス化を行っている。本来石炭を加熱処理すると、固体
(コークス、チャー)、液体および気体が生成してく
る。コークスを除いて、石炭の液化およびガス化技術は
高温、高圧下で行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような従来技術の現状に鑑み、石炭の特性を生かして、
なるべく温和な熱処理により、有用な液状生成物を多く
得ようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、石炭から有用な生成物を効率よく生
産し、合理的に利用する技術について鋭意研究した結
果、石炭を103 ℃/min以上で急速加熱することに
より、10気圧以下でも200気圧程度の加圧下と同じ
程度の液状生成物が得られることを見出だし、このこと
により、高圧下で行うことなく液状生成物を多量に得る
ことを知り、この知見に基づき本発明を完成するに至っ
たものである。
【0005】すなわち、本発明の目的は、(1)石炭を
10気圧以下で103 ℃/min以上の急速で加熱する
ことを特徴とする石炭の急速熱分解方法により達成され
る。
【0006】また、本発明の他の目的は、(2)石炭
が、500μm以下の粒度の粒子状である上記(1)に
示す石炭の急速熱分解方法によっても達成される。
【0007】さらに、本発明の他の目的は、(3)昇温
速度が、103 〜107 ℃/minである上記(1)ま
たは(2)に示す石炭の急速熱分解方法によっても達成
される。
【0008】さらにまた、本発明の他の目的は、(4)
雰囲気ガスの最高温度が700〜1100℃である上記
(1)ないし(3)のいずれか一つに示す石炭の急速熱
分解方法によっても達成される。
【0009】
【作用】以下、本発明を実施態様に基づき、より詳細に
説明する。
【0010】図1は、本発明に係る石炭の急速熱分解方
法に用いられる石炭急速熱分解装置の一実施態様の構成
を模式的に表わす使用状態図である。
【0011】図1に示すように本発明に係る石炭急速熱
分解装置1としては、まず熱分解反応器2があり、該熱
分解反応器2上部には、フィーダー3を介して石炭ホッ
パー4が設置されている。また該熱分解反応器2の上部
側面にはガス供給口5が設けられ、該ガス供給口5とガ
ス予熱管6のガス排気口7とが配管8により連結されて
いる。また、ガス予熱管6のガス供給口9はガスボンベ
10に配管11により連結されている。さらに、熱分解
反応器2およびガス予熱管6の側面外周部には一定間隔
を開けて全周に加熱器として反応器ヒータ12および予
熱管ヒータ13がそれぞれ設置されている。
【0012】また、熱分解反応器2の下部には石炭の生
成物取出口14が設けられ、該生成物取出口14とチャ
ーベッセル15とが配管16で連結されている。同様に
チャーベッセル15から順にサイクロン17付きチャー
ベッセル18、第1のタールポット19a、第2のター
ルポット19b、第3のタールポット19c、タールフ
ィルター20およびガスメーター21を経てガス分析器
(図示せず)がそれぞれ配管22、23、24、25、
26および27により連結されている。また該配管16
の外周部には熱交換用の配管28が設置され、該配管2
8の一端は上記配管11経路上に3ポート切換弁29に
より連結されており、また該配管28の経路上にはブロ
アー30が設けられて、該配管28の他端は上記配管2
7と3ポート切換弁31により連結されている。さらに
配管23の外周部には水冷式冷却管32が配置されてい
る。
【0013】また、上記ブロアー30から3ポート切換
弁31までの配管28から分岐した配管33は、ガスメ
ーター21と3ポート切換弁31との間の配管27に接
続されており、該配管33の経路上には開閉弁34が設
けられている。また、上記フィーダー3および石炭ホッ
パー4には、ブロアー30の送風口側の配管28より分
岐した配管35が接続されている。
【0014】上記構成を有する石炭急速熱分解装置1を
使用して、本発明の方法に基づいて石炭を急速熱分解し
て液状生成物等を得るには、まず石炭ホッパー4に原料
石炭を装入する。なお、該石炭は、あらかじめ一定の粒
度以下に破砕し、粉末状としたものを使用する。該粉末
状の石炭粒子を、フィーダー3を通して熱分解反応器2
に落下装入させる。なお上記フィーダー3および石炭ホ
ッパー4には、必要とする生成物の内容にあわせて配管
35より一定量の石炭ガスを送風することで、熱分解反
応器2への該石炭粒子の落下装入速度の調整にも利用す
ることができる。
【0015】続いて、予め所定の温度にヒータ12によ
り加熱された熱分解反応器2内に落下装入された石炭粒
子は、上記該ガス供給口5より供給されるガス予熱管6
により約500〜1100℃程度に予熱された雰囲気ガ
スと混合され、不活性または還元性雰囲気下で、10気
圧以下で103 ℃/min以上の昇温速度で、滞留時間
0.5〜10秒の範囲内で熱分解反応器2内を落下させ
ることにより熱分解処理される。
【0016】その後、配管16を通過する際に配管28
の石炭ガスとの熱交換により熱分解された石炭の生成物
は、約300〜700℃まで冷却され、上記チャーベッ
セル15で該石炭生成物中の固体成分(主にチャー)が
捕集され、続いてサイクロン17に送られ石炭の生成物
としてのガス化成分に一部残留している該石炭生成物中
の固体成分を完全にチャーベッセル18で捕集する。
【0017】続いて、固体成分の除かれた上記ガス化成
分を、配管23を通過させる際に水冷式冷却管32によ
り約50〜100℃まで冷却してタールポット19aに
送り、該ガス化成分の一部をタール成分(液状生成物)
として捕集し、同様にして順次タールポット19b、1
9cで凝縮させて、ほぼ完全にタール成分を捕集した
後、タールフィルター20で完全にタール成分を捕集す
る。
【0018】その後、石炭の生成物の残りである低温の
ガス化成分は、ガスメーター21を経てガス分析器(図
示せず)に送りベンゼン、トルエン、キシレン(BT
X)および炭化水素ガス(HCG)として捕集するか、
あるいは該低温のガス化成分を3ポート切換弁31を調
節することにより、ガス予熱管6を経て熱分解反応器2
に循環させて、石炭ガスとして石炭の急速熱分解反応に
利用することができるものである。
【0019】したがって、本発明の急速熱分解反応に使
用される原料石炭としては、特に限定されるものでな
く、無煙炭、半無煙炭、瀝青炭、亜瀝青炭、褐炭等のす
べてに利用できる。好ましくは、液状生成物の含有率
(揮発分)の多い瀝青炭、亜瀝青炭等である。
【0020】また上記フィーダー3により供給される原
料石炭粒子の粒度としては、通常500μm以下、好ま
しくは100μm以下である。
【0021】次に、ガス予熱管6により予熱されるガス
としては、不活性または還元性ガスが用いられる。該不
活性ガスとしては、例えば、窒素ガス等が用いられ、ま
た該還元性ガスとしては水素、一酸化炭素等が使用され
るが、上記急速熱分解装置1の連続運転により生成する
ベンゼン、トルエン、キシレン(BTX)および炭化水
素ガス(HCG)等のガス化成分を石炭ガスとして循環
させて再利用させても良い。また、該ガス予熱管により
該ガスは、通常500〜1100℃、好ましくは700
〜900℃まで予熱して用いられる。
【0022】本発明に係る石炭の急速熱分解方法に用い
られる急速熱分解条件としては、熱分解反応器2を上記
石炭粒子が落下する際に、反応器内圧力が通常10気圧
以下、好ましくは常圧〜5気圧、石炭粒子の昇温速度が
通常103 ℃/min以上、好ましくは103 〜107
℃/min、より好ましくは103 〜104 ℃/min
であり、さらに反応器2内の雰囲気ガスの最高温度(石
炭粒子の最終到達温度に相当)は通常700〜1100
℃、好ましくは700〜900℃、また石炭粒子の反応
器2内の滞留時間は、通常0.5〜10秒、好ましくは
1〜5秒、より好ましくは2〜3秒の範囲内である。上
記条件下で石炭粒子を急速に熱分解することで、従来の
ように高圧下(50気圧以上)で行うことなく有用な成
分であるタールを多量に得ることができるものである。
なお、ここで石炭急速熱分解における石炭粒子の昇温速
度は、以下に示す昇温速度計算式により算出したもので
ある。
【0023】
【数1】
【0024】なお、上記昇温速度計算式においては、粒
子の部分的な温度変化はないものとし、また熱分解反応
による密度、比熱等の物性値の変化もないものとして規
定したものである。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例について述べる。
【0026】実施例1 図1に示す本発明に係る石炭の急速熱分解方法に用いら
れる石炭急速熱分解装置1を用いて、石炭の急速熱分解
を行った。
【0027】本実施例1では、まず石炭ホッパー4に原
料石炭として、あらかじめ粒径100μm以下100%
に破砕した豪州の一般炭で揮発分35%の石炭を装入し
た後、該粉末状の石炭粒子を、フィーダー3を通して熱
分解反応器2に落下装入した。続いて、雰囲気ガスの最
高温度が1000℃となるように加熱された熱分解反応
器2内に落下装入された上記石炭粒子は、上記該ガス供
給口5より約800℃程度に予熱された熱分解反応によ
り生成した石炭ガスを40リッター/minとして循環
使用(石炭ガス生成までは窒素ガスを使用)することに
よる還元性(不活性)雰囲気下で、滞留時間を2sec
として、圧力を1〜200気圧の範囲で変化させ、さら
に昇温速度を10〜105 ℃/minの範囲で変化させ
て、それぞれの圧力および昇温速度ごとに急速熱分解処
理を行った。
【0028】その後、各急速熱処理条件ごとにチャー
(固体成分)、タール成分(液状生成物)および低温ガ
ス成分(ベンゼン、トルエン、キシレン(BTX)およ
び炭化水素ガス(HCG))を測定した。
【0029】得られた結果のうち昇温速度と圧力のター
ル収率への影響を図2に示し、石炭熱分解生成物収量を
表1〜2に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】本発明により、石炭を急速熱分解させる
ことにより、高圧下(50気圧以上)で行うことなく、
有用な成分であるタールを多量に得ることができる。こ
のことは、本発明の利用により、設備においても、操業
においても極めて経済的な技術である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る石炭の急速熱分解方法に用いられ
る石炭急速熱分解装置の一実施態様の構成を模式的に表
わす使用状態図である。
【図2】本実施例により得られた昇温速度と圧力のター
ル収率への影響を示したグラフである。
【符号の説明】
1…石炭急速熱分解装置 2…熱分解反応器 3…フィーダー 4…石炭ホッパー 5、9…ガス供給口 6…ガス予熱管 7…ガス排気口 10…ガスボンベ 8、11、16、22〜28、33、35…配管 12…反応器ヒータ 13…予熱管ヒータ 14…生成物取出口 15、18…チャー
ベッセル 17…サイクロン 19a、19b、1
9c…タールポット 20…タールフィルター 21…ガスメーター 29、31…3ポート切換弁 30…ブロアー 32…水冷式冷却管 34…開閉弁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石炭を10気圧以下で103 ℃/min
    以上の昇温速度で急速に加熱することを特徴とする石炭
    の急速熱分解方法。
  2. 【請求項2】 前記石炭が、500μm以下の粒度の粒
    子状である請求項1に記載の石炭の急速熱分解方法。
  3. 【請求項3】 前記昇温速度が、103 〜107 ℃/m
    inである請求項1または2に記載の石炭の急速熱分解
    方法。
  4. 【請求項4】 雰囲気ガスの最高温度が700〜110
    0℃である請求項1ないし3のいずれか一つに記載の石
    炭の急速熱分解方法。
JP33172692A 1992-12-11 1992-12-11 石炭の急速熱分解方法 Withdrawn JPH06179871A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33172692A JPH06179871A (ja) 1992-12-11 1992-12-11 石炭の急速熱分解方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33172692A JPH06179871A (ja) 1992-12-11 1992-12-11 石炭の急速熱分解方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06179871A true JPH06179871A (ja) 1994-06-28

Family

ID=18246913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33172692A Withdrawn JPH06179871A (ja) 1992-12-11 1992-12-11 石炭の急速熱分解方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06179871A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6298651B1 (en) 1996-12-26 2001-10-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Power generation method and power generating apparatus
JP2008201632A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Mitsubishi Materials Corp 燃焼性測定の前処理方法、燃料の評価方法およびセメントの製造方法
CN103293087A (zh) * 2013-06-05 2013-09-11 太原理工大学 一种高温高压热解反应的试验装置
CN103344537A (zh) * 2013-06-05 2013-10-09 太原理工大学 一种高温高压热解反应的试验方法
JP2014500892A (ja) * 2010-10-26 2014-01-16 西峡龍成特種材料有限公司 加熱ガス循環式炭材分解方法および設備
US8854329B2 (en) 2008-09-16 2014-10-07 Japan Display, Inc. Contact detecting device and display device having regions to be driven

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6298651B1 (en) 1996-12-26 2001-10-09 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Power generation method and power generating apparatus
JP2008201632A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Mitsubishi Materials Corp 燃焼性測定の前処理方法、燃料の評価方法およびセメントの製造方法
US8854329B2 (en) 2008-09-16 2014-10-07 Japan Display, Inc. Contact detecting device and display device having regions to be driven
JP2014500892A (ja) * 2010-10-26 2014-01-16 西峡龍成特種材料有限公司 加熱ガス循環式炭材分解方法および設備
CN103293087A (zh) * 2013-06-05 2013-09-11 太原理工大学 一种高温高压热解反应的试验装置
CN103344537A (zh) * 2013-06-05 2013-10-09 太原理工大学 一种高温高压热解反应的试验方法
CN103344537B (zh) * 2013-06-05 2015-10-21 太原理工大学 一种高温高压热解反应的试验方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101643792B1 (ko) 2단계 건조 공급 기화 시스템 및 공정
CN101544901A (zh) 生物质热裂解制取生物油的方法及装置
US4533438A (en) Method of pyrolyzing brown coal
US3051629A (en) Preparing metallurgical fuel briquets from non-caking coal by preshrinking char
CN206033677U (zh) 粉煤干馏装置
CN102010738A (zh) 一种煤或生物质中低温热解提质系统和利用该系统生产提质煤、高热值热解气和焦油或液化合成油的方法
US4880528A (en) Method and apparatus for hydrocarbon recovery from tar sands
US4050990A (en) Method and apparatus for producing form coke
JPH06179871A (ja) 石炭の急速熱分解方法
US3043752A (en) Process of low and high temperature fluidized carbonization of coal
Maniatis et al. The Egemin flash pyrolysis process: commissioning and initial results
JPS5940185B2 (ja) 高揮発分非微粘結炭の予備処理方法及び装置
JP2853548B2 (ja) 縦型石炭熱分解装置
JP3046164B2 (ja) チャーの融着防止方法
US2449615A (en) Distillation of oil shale under fluidized conditions
CN115386389A (zh) 一种煤热解发电耦合系统和工艺
CN105001890B (zh) 一种煤化工加氢热解工艺及系统
JPH06184542A (ja) コークスの製造方法
JPH06184565A (ja) 石炭の急速熱分解チャーの利用方法
US10550330B1 (en) Biomass pyrolysis reactor with integrated quench and method for converting biomass to liquid bio-oil
CN103509570B (zh) 一种煤炭热解系统及其热解工艺
JPH06184554A (ja) 石炭の急速熱分解における顕熱回収方法
JPH06179881A (ja) 石炭の急速熱分解方法
US4140583A (en) Processing of lignite for petrochemicals
JPH06179870A (ja) チャーの融着防止方法

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: 20000307