JPH0823020B2 - 接触２段階石炭水素化及び水素化転化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は、収率の増加した低沸点炭化水素留分液体
生成物を製造する改良された接触的２段階石炭水素化及
び水素化転化方法に関する。特に、これは、沸騰触媒床
を備える第１反応帯域で石炭供給原料を迅速に加熱し、
接触的に水素化し、次いで第２接触反応帯域で第１帯域
よりわずかに高温の条件で更に水素化及び水素化分解し
て触媒の失活を最小にしながら収率の増加した所望の低
融点炭化水素液体生成物を製造する方法に関する。

Ｈ−コール （Ｈ−Coal ）単一段階石炭液化方法に
おいては、粒子状の石炭供給原料を通常石炭誘導再循環
油の中にスラリー化し、この石炭−油スラリーを反応温
度近い温度まで予熱し、次いで比較的高温で運転される
沸騰触媒床反応装置に水素と共に供給する。反応装置中
では、石炭の大部分は液化して炭化水素ガス及び留出液
留分を生成するが石炭液化生成物の望ましくないほど大
きな画分は、プレアスファルテン及びアスファルテン化
合物を含有する残油である。プレアスファルテンは、高
温で著しく不安定な種であり、水素の存在で熱分解して
ガス状炭化水素及び水を放出しながらアスファルテンを
生成しうるが、これらはまた転位し、芳香族化し、縮合
してチャーを生じることさえできる。反応装置中では、
アスファルテンは、更に分解して重質及び軽質留出油、
ナフサ及びガス状炭化水素になる。

単一段階接触反応方法で満足な炭化水素液体生成物を
達成するためには、反応装置は、比較的高温で運転しな
ければならないが、これにより通常若干の逆行物質を生
じ達成しうる留出液体の収率に限界が生じる。従来の石
炭液化及び水素化用単一段階接触方法は、一般に米国特
許第3519555号及び3791959号明細書に開示される。石炭
液化及び水素化用単一段階接触方法の欠点を克服する試
みの中で、わずか316〜371℃（600〜700゜Ｆ）の低い第
１段階温度を利用する熱的第１段階反応装置並びに接触
−接触方法を有する方法を含む種々の２段階接触方法が
提案された。接触反応の２段階を用いるこのような石炭
水素化方法の例は、米国特許第3679573号;3700584号;41
11788号;4350582号;4354920号；及び4358359号各明細書
で開示される。石炭水素化の２段階を用いるこれらの方
法は、一般に単一段階石炭液化方法を若干改良するけれ
ども、このような方法は、通常反応装置中で低品質の液
体溶媒物質を製造し、また所望の低沸点炭化水素液体生
成物の高収率を、炭化水素ガス及び重質残油画分の最小
収率下にもたらす、石炭供給原料の所望の水素化及び高
転化を供給しない。今や、前記改良結果をこの２段階接
触石炭水素化および水素化転化方法により達成した。

発明の要約 この発明は、炭化水素ガス及び高沸点残油画分を最小
収率に押さえながら所望の低沸点炭化水素留出液体生成
物を著しく増加した収率で製造する石炭の直接２段階接
触水素化、液化及び水素化転化の改良方法を提供する。
方法において、瀝青炭、亜瀝青炭又は亜炭のような粒子
状石炭及び方法で誘導される再循環炭化水素液体溶媒物
質を共に混合し、得られる流動性石炭−油スラリーを直
列に接続した２段階直接結合沸騰床接触反応装置を用い
て水素化及び液化する。

石炭−油スラリーを、選ばれた中温中圧条件に保ち、
石炭の制御した速度の液化を促進する粒子状水素化触媒
の存在する第１段階接触反応帯域に供給し、他方同時に
水素化反応に有利な条件で約427℃（800゜Ｆ）より低い
温度で再循環溶媒油を水素化する。第１段階反応帯域
は、粒子状石炭の芳香族環、再循環溶媒及び溶解石炭分
子を水素化し、所望の低沸点炭化水素液体及びガス状物
質を製造する粒子状水素化触媒の沸騰床を備える。

触媒は、アルミナ、マグネシア、シリカ、チタニア及
び同様な物質より成る群の中から選ばれた支持基材上に
析出させたコバルト、鉄、モリブデン、ニッケル、ス
ズ、タングステンの酸化物及び業界で知られる他の炭化
水素水素化触媒金属酸化物より成る群の中から選ばれる
べきである。有用な触媒粒度は、約0.076〜0.318cm（0.
030〜0.125インチ）の有効径の範囲にすることができ
る。

第１段階反応装置は、高品質炭化水素溶媒物質を製造
し、他方石炭のテトラヒドロフラン（THF）可溶物質へ
の少なくとも約50重量％転化を達成するように377〜427
℃（710〜800゜Ｆ）の温度、70〜281kg/cm²ゲージ圧（1
000〜4000psig）の水素分圧及び160〜961kg石炭/hr/m³
反応装置（10〜60lb/hr/ft³）の供給速度又は空間速度
の条件に維持される。このような温和な反応条件では、
炭化水素ガスの生成と共に、水素化分解、縮合及び重合
反応は、すべて有利に最小にされる。好ましい第１段階
反応条件は、382〜421℃（720〜790゜Ｆ）の温度;105〜
246kg/cm²ゲージ圧（1500〜3500psig）の水素分圧及び2
40〜801kg/hr/m³反応装置（15〜50lb/hr/ft³反応装置）
の石炭空間速度であり、好ましい条件は処理される石炭
の型により特定される。

第１段階反応帯域から、全流出物質を水素を追加して
直接第２段階接触反応帯域に送り、ここで物質を第１段
階反応帯域より少なくとも約13.9℃（25゜Ｆ）高い温度
で更に水素化及び水素化分解させる。両段階反応帯域は
上向き流れの、良好に混合された沸騰床接触反応装置で
ある。第２段階反応装置に対して、運転条件は、427℃
（800゜Ｆ）より高い温度、同様な水素圧及びアルミナ
支持体上のコバルト−モリブデンのような水素化転化触
媒を用いたいっそう完全な石炭の液体への熱転化、１次
液体の留出生成物への水素化転化及びヘテロ原子除去に
よる生成物品質の改良を促進するいっそう苛酷性の高い
条件に維持される。所望の第２段階反応条件は、一層低
沸点の炭化水素物質のためのアスファルテン及びプレア
スファルテン化合物と共に残存反応性石炭の少なくとも
約90重量％の転化を達成するように399〜460℃（750〜8
60゜Ｆ）の温度、70〜281kg/cm²ゲージ圧（1000〜4000p
sig）の水素分圧及び160〜961kg石炭/hr/m³反応装置体
積（10〜60lb/hr/ft³）の空間速度であり、ヘテロ原子
は更に減少してテトラヒドロフラン（THF）可溶生成物
質を与える。

この２段階接触石炭液化方法は、低沸点炭化水素液体
生成物への高度の選択性及びC₁〜C₃炭化水素ガス及び残
油物質の所望の低収率を提供すると共に触媒の延長活性
及び有用な寿命を与える残油転化により測られる触媒の
最小の失活を提供する。全体で、この２段階接触方法
は、他の単一又は２段階直接石炭液化方法により製造さ
れるよりかなりパラフィン性が高く、化学構造に関して
いっそう「石油状」である留出油及びいっそう低い分子
量の生成物の一層高収率をもたらす。この接触２段階方
法からの、平均沸点に関する炭化水素液体生成物のワト
ソン（watson）特性因子は、Ｈ−コール 単一段階接触
方法及び石油接触水素化転化方法により製造されるそれ
らの生成物の中間にあるということを求めた。

この２段階直接石炭液化方法は、単一段階Ｈ−コール
液化方法に比べ、従来の接触沸騰床反応装置の上流に
統合した再循環溶媒水素化段階を設けることにより顕著
な改良を有利に与える。反応条件は、石炭の制御した水
素化及び液体生成物（キノリン、テトラヒドロフラン
（THF）、または他の同様な溶媒への溶解度により定義
されるような）への転化を与え、一方同時に再循環及び
石炭誘導生成物油を水素化するように選択される。石炭
供給原料は、高品質炭化水素溶媒に低温第１段階反応装
置中で溶解されるので、逆行（コークス生成）反応の可
能性は著しく減少し、溶媒品質、水素利用及びヘテロ原
子除去は著しく改善され、これにより触媒寿命を延ばし
ながら石炭の潜在的転化を増加させる。第１段階反応装
置からの高品質流出液スラリー物質をやや高温で運転す
る、近くに結合した第２段階接触反応装置に供給して石
炭の留出液体生成物への主たる転化の増加を達成する。
方法の熱効率は、他の２段階液化方法に比べて有利に改
善される。また、石炭の高百分率の転化が達成されるの
で、いっそう高い沸点の残油画分を第１段階反応装置に
再循環することができる。したがって、この方法は単一
段階接触方法、及びまた他の熱及び熱／接触２段階石炭
液化方法より留出油及び低分子量生成物の収率を高く
し、低いエネルギー入力でヘテロ原子を減らすことがで
きる。

発明の説明 この発明において、石炭の改良水素化及び液化を、直
列に直接結合した２基のじゅうぶんに混合する沸騰床接
触反応装置を用いる２段階接触方法により達成する。第
１図に示すように、瀝青炭、亜瀝青炭または亜炭のよう
な石炭を10で供給し、石炭準備装置12に送り、ここで石
炭を50〜375メッシュ（米国ふるい系列）のような所望
の粒度範囲に粉砕し、３〜10重量％水分のような所望の
水分に乾燥する。次いで、粒子状石炭を、流動性スラリ
ーをつくるのにじゅうぶんな量の、約288℃（550゜Ｆ）
を超える標準沸点を有する、この方法で誘導した誘導再
循環溶媒液体15を用いてタンク14でスラリー化する。溶
媒油／石炭の重量比は、通常1.4〜5.0であり、1.5〜3.0
が好ましい。石炭／油スラリーをポンプ16で加圧し、再
循環水素を17で混合し、加熱器18で316〜343℃（600〜6
50゜Ｆ）の温度に予熱し、次いで第１段階接触沸騰床反
応装置20の下端部に供給する。新しい補給高純度水素を
必要に応じて17aで供給する。

石炭−油スラリー及び水素流は、沸騰触媒床22を備え
る反応装置20に入り、整流板21を経て所望の水素化反応
を達成する流量、温度及び圧力条件で均一に上方へ通
る。膨張触媒床を経て上方へ向かう反応装置液体の内部
再循環を含む沸騰床接触反応装置の運転は、一般によく
知られており、例えば米国特許第4437973号明細書で述
べられる。第１段階反応装置20は、アルミナ又はシリカ
支持物質上のモリブデン酸コバルト、モリブデン酸ニッ
ケル、又はニッケルタングステンのような粒子状水素化
触媒を有するのが好ましい。更に、新しい粒子状水素化
触媒を処理石炭トンあたり触媒の約0.045〜0.91kg（0.1
〜2.0ポンド）の割合で反応装置20に連絡部23で加える
ことができる。使用ずみ触媒は、反応装置20から連絡部
24で除いて反応装置内を所望の触媒活性に保つようにす
ることができる。

第１段階反応装置の運転条件は、377〜427℃（710〜8
00゜Ｆ）の中温範囲、70〜281kg/cm²ゲージ圧（1000〜4
000psig）の水素分圧及び160〜961kg石炭/hr/m³反応装
置容積（10〜60lb/hr/ft³反応装置容積）の石炭供給速
度又は空間速度に保たれる。石炭が異なれば熱条件下に
異なる速度で液体に転化するので、382〜421℃（720〜7
90゜Ｆ）の温度、105〜246kg/cm²ゲージ圧（1500〜3500
psig）の水素分圧及び240〜801kg石炭/hr/m³反応装置容
積（15〜50lb/hr/ft³反応装置容積）の好ましい反応条
件は、処理する特定の石炭に特定される。最適の第１段
階反応条件は、石炭誘導再循環油中に存在することが知
られるピレン／ヒドロピレンのような、水素を往復輸送
する溶媒化合物の最大利用を可能にする。これは、供与
体種の接触再水素化が溶媒から石炭への水素移送と同時
に起こるためである。また、石炭誘導油も、その生成の
際直ちに有効な接触水素化雰囲気にさらされ、低品質炭
化水素液体生成物を生じる逆行的再重合反応の傾向を減
少させる。第１段階反応装置の熱的苛酷性が全く重要で
あることを確かめており、その理由は、苛酷性が高過ぎ
ると、接触水素化反応が歩調を合わせるのに速過ぎる石
炭転化速度並びに溶媒化合物に対するいっそう不十分な
水素化平衡に至るからである。第１段階反応装置内の熱
的苛酷性が低過ぎると、溶媒水素化に対して有効な雰囲
気をまだ供給するけれども、重要な方法の改良を提供す
るのにじゅうぶんな石炭転化を起こさない。

第１段階反応装置では、目的は、高品質水素供与体溶
媒液体をつくるように供給石炭、再循環溶媒及び溶解石
炭の分子中の芳香族環を水素及び水素化触媒の存在下に
水素化することである。用いる温和な接触反応条件で
は、ヘテロ原子が除かれ、逆行的すなわちコークス生成
反応は本質的に除かれ、炭化水素ガス生成は有効に最小
化される。用いる反応条件、すなわち、比較的低温の第
１段階のために、触媒は、石炭水素化を促進し、重合及
び分解反応を最小にする。また、第１段階反応装置にお
けるこれらの改良条件のために、用いるいっそう温和な
反応条件でコークスの触媒上への析出が減少し、析出コ
ークスも望ましい、従来方法よりもいっそう高い水素／
炭素比を有し、これにより触媒の失活を最小にし、触媒
の有効寿命を著しく延長する。

第１段階反応装置20から26で出る全流出物質に28で追
加の予熱水素を混合し、接近して結合した第２段階接触
反応装置30の下端部に直接流す。反応装置20と同様に運
転される反応装置30は、整流板格子31及び触媒床32を備
え、第１段階反応装置より少なくとも約13.9℃（25゜
Ｆ）高い温度で、通常は399〜468℃（750〜875゜Ｆ）の
範囲内の温度で運転されるが、従来単一段階接触石炭液
化方法で用いるより低い温度で運転される。反応装置30
で用いるいっそう高い温度は、予熱水素流28並びに第２
段階反応装置反応熱の利用により達成することができ
る。第２段階反応装置圧力は、石炭スラリー物質がポン
プ圧送しなくても前に流れることを可能にするように第
１段階反応装置よりわずかに低くし、必要に応じて、追
加の補給水素を28で第２段階反応装置に加える。第１段
階反応装置で用いるのと同様な粒子状触媒を第２段階反
応装置の床32で利用する。

第２段階反応装置30では、第１段階反応装置で製造し
た高品質溶媒液体を利用して未転化石炭を液体にいっそ
う完全に接触転化するように反応条件を選択する。残存
反応性石炭並びにプレアスファルテン及びアスファルテ
ンは、更にヘテロ原子除去を進めると共に流出液体生成
物に転化される。また、石炭誘導液体の留出生成物への
実質的２次転化、及びヘテロ原子除去による生成物の品
質向上も第２段階反応装置で達成される。反応条件は、
ガス生成又は第１段階液体流出物質の脱水素化を最小に
するように選択される。有用な反応装置条件は、399〜4
68℃（750〜875゜Ｆ）の温度、70〜281kg/cm²ゲージ圧
（1000〜4000psig）の水素分圧、及び160〜961kg石炭/h
r/m³反応装置容積（10〜60lb/hr/ft³）の石炭空間速度
である。好ましい反応条件は、処理する特定の型の石炭
に依存し、通常427〜460℃（800〜860゜Ｆ）の温度、10
5〜246kg/cm²ゲージ圧（1500〜3500psig）の水素分圧及
び240〜64kg石炭/hr/m³（15〜40lb/hr/ft³）の反応装置
空間速度である。

第１及び第２段階反応間に炭化水素化合物組成に変化
がほとんど起こらないことは、この方法の重要な特徴で
ある。454℃（850゜Ｆ）−留出液体は、従来の単一段階
接触石炭水素化方法から製造した生成物より縮合芳香族
炭化水素のレベルがはるかに低く著しくいっそう脂肪族
であることを確かめた。残油の再循環は、第１段階反応
装置における石炭の水素化及び水素化転化を著しく高め
る。

第２段階反応装置30から、流出物質を38を経て反応装
置に近い条件で操作される相分離器40に送り、ここで蒸
気画分41を44に進む固体含有液体スラリー画分から分離
する。蒸気画分41を水素精製部42で処理し、そこから水
素流43を反応装置20及び30への再循環のために取り出
す。新しい補給水素を必要に応じて17aで加える。望ま
しくない窒素及び硫黄化合物を含有するベントガスを流
れ45として精製部42から除く。

スラリー液44は、47で約14kg/cm²ゲージ圧（200psi
g）のような大気圧近くに減圧され、一般的に50で示す
蒸留系に送られる。得られる液体留分を蒸留系50で大気
圧及び真空蒸留段階を含む蒸気／液体フラッシュにより
回収し、軽質留出生成物流51及び重質高沸点留出流52を
製造する。ボトムス流55を液体−固体分離段階56に送
り、そこから未転化石炭及び灰分固体を57で除く。固体
濃度の減少した液体流58をポンプ59によりスラリー油15
として再循環する。所望に応じて、固体濃度の減少した
生成物液体流は、60で取り出すことができる。

再循環スラリー化油流58は、大気圧分離器ボトムス液
体スラリー（260℃＋（500゜Ｆ＋）留出油、残油、未反
応石炭及び灰分を含有する）、大気圧分留ボトムス物質
（316℃＋（600゜Ｆ＋）留出油）、及び減圧軽油の一部
を混合することにより調製される。次いで、このスラリ
ー化液体58を流れ15として混合段階14に再循環で戻し、
ここで第１段階反応装置への石炭供給原料と混合され
る。

液体−固体分離段階56における再循環油調製は、液体
サイクロン、遠心分離器、ろ過器又は溶媒脱灰分技術の
使用、液体サイクロンの使用が通常好ましい、によるよ
うな既知の固体除去装置を分離段階56で用いることによ
り、その固体濃度（灰分及び未転化石炭）を減少させる
ことにより改良することができる。

次に、この発明を例によって一層詳細に説明するが、
これによってこの発明の範囲を限定するものではない。

例 １ 若干の試験を、この２段階接触方法に対しイリノイN
o.6石炭について表１に示す反応条件、すなわち399℃
（750゜Ｆ）の第１段階温度と441℃（825゜Ｆ）の第２
段階温度で行った。表１に示す結果から、実質的に第２
段階反応条件で運転する単一段階接触石炭液化方法に対
する結果に比べて水素効率の向上と留出液体収率の改良
を含む著しく改良された結果が達成されたことが分か
る。C₄〜524℃（C₄〜975゜Ｆ）及び199〜524℃（390゜
Ｆ〜975゜Ｆ）物質の収率は、両方共この２段階方法の
場合、単一段階方法の場合より著しく大きいことに注意
すべきである。

また、この方法により達成された改良結果から、454
℃（850゜Ｆ）マイナス留出油液体のプロトン分布を示
す表２に示すように、454℃（850゜Ｆ）マイナス留出油
留分が単一段階接触石炭液化方法からの同様な沸点留分
よりはるかに低い縮合芳香族炭化水素レベルを含有し、
著しくいっそう脂肪族であるということをも意外にも確
かめた。

これは、第１段階に比べて、第２段階反応装置内の化
合物の化学構造の変化は比較的小さいこと、また２段階
接触方法では、いっそう著しく多い脂肪族型化合物が製
造されることを示す。

例 ２ 更に、この２段階接触方法に対して、亜瀝青炭ワイオ
ダック（Wyodak）石炭について試験を行った。例１のイ
リノイNo.6瀝青炭の試験との比較結果を表３に示す。

石炭転化百分率及びC₄〜524℃（975゜Ｆ）物質の収率
がワイオダック炭の場合、イリノイNo.6炭より若干小さ
いことが注目される。

この２段階接触方法とＨ−コール 単一段階接触方法
とをワイオダック炭について比較した結果をも表３に示
す。石炭転化百分率は、単一段階方法のそれと匹敵する
けれども、C₄〜524℃（975゜Ｆ）収率及び524℃＋（975
゜Ｆ＋）物質の転化は単一段階方法の場合より著しく高
いことが注目される。

例 ３ ワイオダック炭についての２段階接触運転の間に、第
１段階反応装置温度の反応装置液体溶媒品質の水素含量
及びC₄〜524℃（975゜Ｆ）収率に及ぼす影響を調査し
た。第１段階反応装置温度を343℃（650゜Ｆ）と413℃
（775゜Ｆ）の間で変え、第２段階温度を432℃（810゜
Ｆ）とし、各反応装置における空間速度を721kg/hr/m³
（45lb/hr/ft³）とした。水素含量に対する結果を表４
に示す。

これらのデータから、水素対炭素比は、399℃（750゜
Ｆ）以下の温度の第２段階反応装置のものより大きい。
また、これらの水素／炭素比は、ワイオダック炭の処理
に関する文献中で最高に属することを指摘しておく。

第１段階反応装置温度の溶媒品質への影響を表５に示
す。

第１段階反応装置における溶媒品質は、約399℃（750
゜Ｆ）の第１段階反応装置温度まで高いことが注目され
る。

第１段階反応装置温度のC₄〜524℃（975゜Ｆ）液体収
率に及ぼす影響を第２図に示す。C₄〜524℃（975゜Ｆ）
収率が第１段階反応温度を343℃（650゜Ｆ）から約399
℃（750゜Ｆ）まで増加することにより改良されるこ
と、及び液体収率が第２段階反応装置温度を432℃（810
゜Ｆ）から441℃（825゜Ｆ）に増加することにより更に
改良されることが分かる。したがって、第１及び第２段
階反応装置で達成される改良溶媒液体品質は、表４に示
されたような343〜454℃（650〜850゜Ｆ）及び454℃＋
（850゜Ｆ＋）反応装置液体留分の高水素含量及び表５
に示されたような溶媒品質に対する標準試験に基づいて
得られる石炭転化により示される。

例 ４ 表６に示すように、この２段階接触石炭液化方法を他
の２段階熱−接触石炭液化方法と比較した。

この比較から、この接触２段階方法は、C₁〜C₃ガス収
率の減少、C₄〜454℃（850゜Ｆ）液体収率の増加、及び
524℃＋（975゜Ｆ＋）留分物質の転化の増加を与えるこ
とが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従う２段階接触石炭水素化及び液
化方法の工程図であり、 第２図は、第１段階反応装置温度のC₄〜524℃（C₄〜975
゜Ｆ）炭化水素生成物液体の収率に及ぼす影響を示すグ
ラフである。 12……石炭準備装置、14……タンク 15……方法誘導再循環溶媒液体 16……ポンプ、18……加熱器 20……第１段階接触沸騰床反応装置 21……整流板、22……沸騰触媒床 23,24……連結部、28……予熱水素流 30……第２段階接触反応装置 31……整流板格子、32……触媒床 40……相分離器、41……蒸気画分 42……水素精製部、43……水素流 44……スラリー液、50……蒸留系 51……軽質留出生成物流、52……重質高沸点留出物流 55……ボトムス流、56……液体−固体分離段階 58……液体流、59……ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヨセフ・ビー・マクリーン アメリカ合衆国ニユージヤージー州 08876 エス サマービル リンストロー ム ドライブ 18 (72)発明者 アルフレツド・ジー・コモリー アメリカ合衆国ペンシルベニア州 19067 ヤードレイ ユニバーシテイー ドライ ブ 1128 (56)参考文献 特開 昭59−168088（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−61082（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−68391（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】石炭の２段階接触水素化により低沸点炭化
   水素液体及びガス状生成物を増加した収率で製造するに
   あたり、 （ａ） 粒子状石炭及びスラリー化するための炭化水素
   油を約343℃（650゜Ｆ）より下の温度で石炭誘導液体及
   び水素及び粒子状水素化触媒の沸騰床を含む加圧第１段
   階接触反応帯域に供給し； （ｂ） 前記石炭及び水素を粒子状水素化触媒の前記第
   １段階沸騰床を経て上方に送り、前記床の温度を377〜4
   27℃（710〜800゜Ｆ）とし、水素分圧をゲージ圧で70〜
   281kg/cm²（1000〜4000psig）とし、さらに反応装置内
   の空間速度を160〜961kg石炭/hr/m₃（10〜60lb/hr/f
   t³）に保って石炭を迅速に加熱し、これを接触的に水素
   化して部分的に水素化及び水素化転化した石炭誘導物質
   を製造し； （ｃ） ガス及び液体画分を含有する前記部分的に水素
   化した石炭誘導物質を前記第１段階反応帯域の上部から
   取り出し、前記誘導物質を追加の再循環水素と共に直接
   第２段階接触反応帯域に送り、前記第２段階反応帯域の
   温度を、399〜468℃（750〜875゜Ｆ）の範囲内で、かつ
   第１段階反応帯域より少なくとも13.9℃（25゜Ｆ）以上
   高い温度とし、さらに水素分圧をゲージ圧で70〜281kg/
   cm²（1000〜4000psig）に保って脱水素化反応を最小に
   して内部の液体画分物質を更に反応させて水素化分解し
   て、ガス及び低沸点の炭化水素液体生成物を含有する34
   3℃＋（650゜Ｆ＋）画分を含む流出物質を製造し、ここ
   で、前記第１段階反応帯域流出物質に対する343℃＋（6
   50゜Ｆ＋）画分の水素／炭素比が前記第２段階反応帯域
   流出物質に対する画分のものより高くなるようにし； （ｄ） 前記第２段階接触反応帯域の上部から前記ガス
   及び液体画分を含有する水素化分解流出物質を取り出
   し、前記流出物質を別々のガス及び液対画分に相分離
   し； （ｅ） 前記液体画分を蒸留段階及び液体−固体分離段
   階に送り、そこから約288℃（550゜Ｆ）を超える標準沸
   点温度を有し、粒子状固体濃度の減少した液体流を石炭
   スラリー化工程に再循環させ；さらに （ｆ） （ａ）〜（ｅ）の工程から65.6〜524℃（150〜
   975゜Ｆ）の標準沸点温度を有する炭化水素ガス及び低
   沸点炭化水素液体生成物を増加した収率で回収する ことを特徴とする接触２段階石炭水素化及び水素化転化
   方法。
2. 【請求項２】前記粒子状水素化触媒が、アルミナ、マグ
   ネシア、シリカ、及びそれらの組み合わせより成る群の
   中から選ばれた支持基材上に析出させたコバルト、鉄、
   モリブデン、ニッケル、スズ、タングステンの酸化物及
   びそれらの混合物より成る群の中から選ばれる特許請求
   の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】前記第１段階反応帯域の温度を382〜421℃
   （720〜790゜Ｆ）とし、水素分圧をゲージ圧で105〜246
   kg/cm²（1500〜3500psig）とし、さらに反応装置内の空
   間速度を240〜801kg石炭/hr/m³（15〜50lb/hr/ft³）に
   保つ特許請求の範囲第１項記載の方法。
4. 【請求項４】前記第２段階反応帯域の温度を427〜460℃
   （800〜860゜Ｆ）とし、さらに水素分圧をゲージ圧で10
   5〜246kg/cm²（1500〜3500psig）に保つ特許請求の範囲
   第１項記載の方法。
5. 【請求項５】前記第１段階反応帯域がアルミナ支持物質
   上のニッケル及びモリブデンより成る水素化分解のため
   の粒子状水素化触媒を含む特許請求の範囲第１項記載の
   方法。
6. 【請求項６】前記第２段階反応帯域がアルミナ支持物質
   上のコバルト及びモリブデンより成る触媒を含む特許請
   求の範囲第１項記載の方法。
7. 【請求項７】前記石炭供給原料が瀝青炭型石炭である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。
8. 【請求項８】前記石炭供給原料が亜瀝青炭型石炭である
   特許請求の範囲第１項記載の方法。