JPS58167682A - 炭素質物質の熱分解法 - Google Patents
炭素質物質の熱分解法Info
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- JPS58167682A JPS58167682A JP5040682A JP5040682A JPS58167682A JP S58167682 A JPS58167682 A JP S58167682A JP 5040682 A JP5040682 A JP 5040682A JP 5040682 A JP5040682 A JP 5040682A JP S58167682 A JPS58167682 A JP S58167682A
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- coal
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明は、炭素質物質を水素の存在下で熱分解させガス
及び液化油を直接に製造するだめの方法、さらに詳しく
は、炭素質物質の分解を増大させ、ガス及び液体生成物
への転化を促進してガソリン留分の収率な高めるための
新規な方法に関するものである。
及び液化油を直接に製造するだめの方法、さらに詳しく
は、炭素質物質の分解を増大させ、ガス及び液体生成物
への転化を促進してガソリン留分の収率な高めるための
新規な方法に関するものである。
最近、将来の石油資源の枯渇化に対処する手段の一つと
して、化石燃料資源の中で最も豊富に存在し、しかも世
界各地に広（分布する石炭やタールサンドのような始生
炭素質物質が、石油に代わるエネルギー源及び化学原料
資源として再評価されろようになってきた。しかし、石
炭は極めて複雑な高分子化合物であり、主要構成要素で
ある炭素、水素のほか、かなりの蛍の酸素、窒素、硫黄
などのへテロ原子、それに灰分な含むため、そのまま燃
焼させると多量の大気汚染物質を発生する上に、石油に
比べて発熱量も低（、輸送や貯蔵にも問題がある。
して、化石燃料資源の中で最も豊富に存在し、しかも世
界各地に広（分布する石炭やタールサンドのような始生
炭素質物質が、石油に代わるエネルギー源及び化学原料
資源として再評価されろようになってきた。しかし、石
炭は極めて複雑な高分子化合物であり、主要構成要素で
ある炭素、水素のほか、かなりの蛍の酸素、窒素、硫黄
などのへテロ原子、それに灰分な含むため、そのまま燃
焼させると多量の大気汚染物質を発生する上に、石油に
比べて発熱量も低（、輸送や貯蔵にも問題がある。
このような石炭の有する不質的諸問題を解決する手段と
して５石炭を液化し、ヘテロ原子や灰分な除去するとと
もにクリーンな燃料油や燃料ガス、その他附加価値の高
い化学原料を取得する多（の方法が提案されてきた。こ
れらの方法の中で代表的なものとしては、例えば、石炭
を溶媒で抽出する方法、水素又は水素供与体の存在下で
石炭を液化する方法、水素存在下で石炭を液化、ガス化
する方法、不活性ガス中で石炭を液化、ガス化する方法
などを挙げろことができろ。
して５石炭を液化し、ヘテロ原子や灰分な除去するとと
もにクリーンな燃料油や燃料ガス、その他附加価値の高
い化学原料を取得する多（の方法が提案されてきた。こ
れらの方法の中で代表的なものとしては、例えば、石炭
を溶媒で抽出する方法、水素又は水素供与体の存在下で
石炭を液化する方法、水素存在下で石炭を液化、ガス化
する方法、不活性ガス中で石炭を液化、ガス化する方法
などを挙げろことができろ。
しかしながら、これらの方法ではエネルギー源である成
分を直接に得ることができても、輸送用燃料及び化学原
料としてのガソリン留分を、主体的にかつ効率的に取得
することができなかった。
分を直接に得ることができても、輸送用燃料及び化学原
料としてのガソリン留分を、主体的にかつ効率的に取得
することができなかった。
従来、ガソリン留分な直接に取得するための方法として
、例えば微粉砕した石炭を活部、高圧の水素気流中に噴
出することによって数十ミリ秒ないし数分の短時間で、
石炭を高速水添、熱分解する方法が知られている。この
方法は、例えば粉砕した石炭を、圧力５０〜２５０匂／
ｃｒｌ （ゲージ圧）、温度６００〜１２００℃の水
素気流中に噴出することにより５石炭を１０〜１０
°Ｃ／秒の速度で急熱し、水添熱分解することにより行
わ扛、ガス生成物としてメタン、エタン、二酸化炭素、
−ｆｆ化炭素、水蒸気、硫化水素、アンモニアなどが、
−！り液体生成物として、ガソリン留分、重質油（炭素
数１０以上の芳香族化合物及び高沸点タール）及びチャ
ーと称する灰分を含む固体生成物などが得られる。
、例えば微粉砕した石炭を活部、高圧の水素気流中に噴
出することによって数十ミリ秒ないし数分の短時間で、
石炭を高速水添、熱分解する方法が知られている。この
方法は、例えば粉砕した石炭を、圧力５０〜２５０匂／
ｃｒｌ （ゲージ圧）、温度６００〜１２００℃の水
素気流中に噴出することにより５石炭を１０〜１０
°Ｃ／秒の速度で急熱し、水添熱分解することにより行
わ扛、ガス生成物としてメタン、エタン、二酸化炭素、
−ｆｆ化炭素、水蒸気、硫化水素、アンモニアなどが、
−！り液体生成物として、ガソリン留分、重質油（炭素
数１０以上の芳香族化合物及び高沸点タール）及びチャ
ーと称する灰分を含む固体生成物などが得られる。
しかし、この方法においては、低い反応温度にすると石
炭から液体又はガスへの総転化率、丁なわち全生成物中
の炭素原子数を供給石炭中の炭素原子数で除し、１００
を乗じた値が低くなり、しかも炭素数１０以上の芳香族
化合物やタールのような重質油が主要生成物となるし、
また高い反応温度にすると、全転化率は高（なるものの
、液体生成物の分解が促進されてメタンが主要生成物と
なり結局ガソリン留分の転化率が低下し、その転化率は
せいぜい３〜８係に丁ぎな（なる。
炭から液体又はガスへの総転化率、丁なわち全生成物中
の炭素原子数を供給石炭中の炭素原子数で除し、１００
を乗じた値が低くなり、しかも炭素数１０以上の芳香族
化合物やタールのような重質油が主要生成物となるし、
また高い反応温度にすると、全転化率は高（なるものの
、液体生成物の分解が促進されてメタンが主要生成物と
なり結局ガソリン留分の転化率が低下し、その転化率は
せいぜい３〜８係に丁ぎな（なる。
不発明者らは、このような問題を解決し、石炭などの炭
素質物質を輸送用燃料及び化学原料としてのガソリン留
分に高収率で転化させるべ（鋭意検削を重ねた結果、ガ
ソリン留分は、炭素質物質から直接生成する以外に、熱
分解過程での中間生成物である液体生成物がさらに水添
分解し、軽質化されて生成すること、及び全体的には後
者の万が支配的であること、したがってガソリン留分へ
の転化率を向上させるためには、ガソリン留分前駆体と
しての液体生成物の絶対量を増大させることが必要であ
り、そのためには、ある種の金属化合物を存在させて炭
素質物質を熱分解すれば、その熱分解が促進されて該液
体生成物への転化率が高められろことを見出し、この知
見に基づいて不発明を完成するに至った。
素質物質を輸送用燃料及び化学原料としてのガソリン留
分に高収率で転化させるべ（鋭意検削を重ねた結果、ガ
ソリン留分は、炭素質物質から直接生成する以外に、熱
分解過程での中間生成物である液体生成物がさらに水添
分解し、軽質化されて生成すること、及び全体的には後
者の万が支配的であること、したがってガソリン留分へ
の転化率を向上させるためには、ガソリン留分前駆体と
しての液体生成物の絶対量を増大させることが必要であ
り、そのためには、ある種の金属化合物を存在させて炭
素質物質を熱分解すれば、その熱分解が促進されて該液
体生成物への転化率が高められろことを見出し、この知
見に基づいて不発明を完成するに至った。
丁なわち、不発明は、炭素質物質の分解を増大させ、液
体生成物及びガスへの転化を促進してガソリン留分を極
めて高収率で直接的に生成しうる新しい分解法であって
、炭素質物質をガス化又は液化するに当り１周期律表第
■族金属元素の・・ロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩及びリ
ン酸塩の中から選ばれた少な（とも１種の化合物の存在
下、圧力３５〜２５０ Ｋｐ ／ ｔｔＡ （ゲージ圧
）の実質的な水素ガス雰囲気中で、温度５００〜９５０
℃に急速加熱して分解させることを特徴とする炭素質物
質の熱分解法、及び前記触媒の存在下、前記圧力の実質
的な水素ガス雰囲気中で、該炭素質物質を５００〜９０
０℃に急速加熱して分解させたのち、さらに前記の温度
より高（、かつ６００〜９５０℃の範囲の温度で分解さ
せることを特徴とする炭素質物質の熱分解法を提供する
ものである。
体生成物及びガスへの転化を促進してガソリン留分を極
めて高収率で直接的に生成しうる新しい分解法であって
、炭素質物質をガス化又は液化するに当り１周期律表第
■族金属元素の・・ロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩及びリ
ン酸塩の中から選ばれた少な（とも１種の化合物の存在
下、圧力３５〜２５０ Ｋｐ ／ ｔｔＡ （ゲージ圧
）の実質的な水素ガス雰囲気中で、温度５００〜９５０
℃に急速加熱して分解させることを特徴とする炭素質物
質の熱分解法、及び前記触媒の存在下、前記圧力の実質
的な水素ガス雰囲気中で、該炭素質物質を５００〜９０
０℃に急速加熱して分解させたのち、さらに前記の温度
より高（、かつ６００〜９５０℃の範囲の温度で分解さ
せることを特徴とする炭素質物質の熱分解法を提供する
ものである。
不発明方法において用いる周期律表第■族金属元素とし
てはＦｅ、Ｃ！ｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔなど
が挙げられ、これらのなかでＰａ 、 Ｃｏ 、Ｎｉの
化合物は炭素質物質の急速加熱分解率、さらにはガソリ
ン留分への転化率が高（、また人手が極めて容易であっ
て、工業化する場合に有利である。
てはＦｅ、Ｃ！ｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｐｔなど
が挙げられ、これらのなかでＰａ 、 Ｃｏ 、Ｎｉの
化合物は炭素質物質の急速加熱分解率、さらにはガソリ
ン留分への転化率が高（、また人手が極めて容易であっ
て、工業化する場合に有利である。
これらの金属元素のハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩又は
リン酸塩は、どれを用いても不発明の目的を達成しつる
が、硫酸塩、硝酸塩あるいはリン酸塩は、反応装置の腐
食を起しに（く、その防止対策を流子必要がなくて有利
である。
リン酸塩は、どれを用いても不発明の目的を達成しつる
が、硫酸塩、硝酸塩あるいはリン酸塩は、反応装置の腐
食を起しに（く、その防止対策を流子必要がなくて有利
である。
不発明方法においては、前記の金属化合物を単独で用い
てもよいし、あるいは２種以上混合して用いてもよく、
その添加方法としては、炭素質物質と該金属化合物を別
々に分解反応器中に導入することもできるが、ガス及び
液体生成物への転化率を効率よ（増加するには、予め炭
素質物質と該金属化合物を混合しておき、その混合物を
反応器へ送９込むことが重重しい。例えば石突とこれら
の添加物の混合てついては、両者を微粉砕して孔付、ボ
ールミル、■型粉体混合機、攪拌混合機な、どで機械的
に行うことができるし、また水、アルコール、その他の
有機溶剤に添加物を溶解又は懸濁させておき、それに石
炭を加えて浸漬させたのち、溶剤を除去するという方法
で混合してもよい。
てもよいし、あるいは２種以上混合して用いてもよく、
その添加方法としては、炭素質物質と該金属化合物を別
々に分解反応器中に導入することもできるが、ガス及び
液体生成物への転化率を効率よ（増加するには、予め炭
素質物質と該金属化合物を混合しておき、その混合物を
反応器へ送９込むことが重重しい。例えば石突とこれら
の添加物の混合てついては、両者を微粉砕して孔付、ボ
ールミル、■型粉体混合機、攪拌混合機な、どで機械的
に行うことができるし、また水、アルコール、その他の
有機溶剤に添加物を溶解又は懸濁させておき、それに石
炭を加えて浸漬させたのち、溶剤を除去するという方法
で混合してもよい。
不発明方法において、該添加物の添加量は、使用する原
料炭素質物質の種類によって適宜選択しつるが、一般に
は無水・無灰基準の炭素質物質１電歇部に対して、０．
０００１〜０．２重量部の範囲が望ましい。その量が０
．００旧重量部未満では、熱分解による総転化率と、ガ
ソリン留分への転化率が低（て不発明の目的に合わな（
なり、ｔ７ｊ０．２重量部を越えてもそれ以上転化率が
増大することはなく、むしろ添加物分解によるＳ、Ｎ、
Ｐ又はハロゲンを多量に含むガス、液体生成物、チャー
が生成して大気汚染などの公害を引き起すとともに１反
応器の腐食を促進するため重重しくない。
料炭素質物質の種類によって適宜選択しつるが、一般に
は無水・無灰基準の炭素質物質１電歇部に対して、０．
０００１〜０．２重量部の範囲が望ましい。その量が０
．００旧重量部未満では、熱分解による総転化率と、ガ
ソリン留分への転化率が低（て不発明の目的に合わな（
なり、ｔ７ｊ０．２重量部を越えてもそれ以上転化率が
増大することはなく、むしろ添加物分解によるＳ、Ｎ、
Ｐ又はハロゲンを多量に含むガス、液体生成物、チャー
が生成して大気汚染などの公害を引き起すとともに１反
応器の腐食を促進するため重重しくない。
また、２種以上の添加物を混合して用いる場合は、少な
（とも１種の添加物の量が炭素質物質１重量部に対して
０．００００５〜０．１重量部の範囲が望１しりゝ。
（とも１種の添加物の量が炭素質物質１重量部に対して
０．００００５〜０．１重量部の範囲が望１しりゝ。
不発明方法における分解温度は、５００〜９５０℃の範
囲であり、溶媒を使用した通常の液化プロセス温度より
は高いが、ガス化プロセス温度よりは低（、かつ金属化
合物を添カロしない炭素質物質の熱分解温度に比べ、２
０〜２００℃程度低くてガソリン留分の最大収率な得る
ことができる。
囲であり、溶媒を使用した通常の液化プロセス温度より
は高いが、ガス化プロセス温度よりは低（、かつ金属化
合物を添カロしない炭素質物質の熱分解温度に比べ、２
０〜２００℃程度低くてガソリン留分の最大収率な得る
ことができる。
熱分解温度は、原料炭素質物質の種類、粘度、粒径など
の原料の特性及び加熱時間などによって、前記範囲内で
適宜選択しうるが、その温度が５００°Ｃ未満の場合は
、分解が減速されて総転化率及びガソリン留分への転化
率が低下し、−万９５０℃を越えると、ガソリン留分の
分解速度が著しく増大し、ガソリン留分の収率低下とメ
タンを主体とするガスの増加が起って好ましくない。加
熱時間については、特に制限はないが、通常０．０２〜
６０秒が適当である。
の原料の特性及び加熱時間などによって、前記範囲内で
適宜選択しうるが、その温度が５００°Ｃ未満の場合は
、分解が減速されて総転化率及びガソリン留分への転化
率が低下し、−万９５０℃を越えると、ガソリン留分の
分解速度が著しく増大し、ガソリン留分の収率低下とメ
タンを主体とするガスの増加が起って好ましくない。加
熱時間については、特に制限はないが、通常０．０２〜
６０秒が適当である。
一万、不発明者らは、周期律表第■族金属元素のハロゲ
ン化物、硫酸塩、硝酸塩あるいはリン酸塩を添加した炭
素質物質の熱分解から生じるガソリン留分の前駆体であ
る液体生成物のガソリン留分への転化について、さらに
詳しく検討した結果、前記金属化合物を添加した炭素物
質を５００〜９００℃で急速に加熱して分解させ、揮発
分を固体マトリックス上り拡散させ、これを引き続いて
前記温度より高く、かつ６００〜９５０℃の範囲の温度
で分解するという方法をとれば、ガソリン留分をよシ多
量に取得しうろことを見出した。
ン化物、硫酸塩、硝酸塩あるいはリン酸塩を添加した炭
素質物質の熱分解から生じるガソリン留分の前駆体であ
る液体生成物のガソリン留分への転化について、さらに
詳しく検討した結果、前記金属化合物を添加した炭素物
質を５００〜９００℃で急速に加熱して分解させ、揮発
分を固体マトリックス上り拡散させ、これを引き続いて
前記温度より高く、かつ６００〜９５０℃の範囲の温度
で分解するという方法をとれば、ガソリン留分をよシ多
量に取得しうろことを見出した。
前記の方法において、前段階の炭素質物質の分解温度と
後段階の分解温度との組合わせの中で最適な組合せは、
炭素質物質の種類によって適宜選択されるが、その温度
差が一般に１０〜１００”Ｃであり、石炭化度の低い石
炭はど前段階の温度が低（てよ（、その温度差が太き（
なる傾向にある。
後段階の分解温度との組合わせの中で最適な組合せは、
炭素質物質の種類によって適宜選択されるが、その温度
差が一般に１０〜１００”Ｃであり、石炭化度の低い石
炭はど前段階の温度が低（てよ（、その温度差が太き（
なる傾向にある。
捷た、後段階の分解における反応時間は１〜６０秒が好
１しく、その時間が１秒未満ではガソリン留分への転化
が十分に進行せず、−万、６０秒を越えるとガソリン留
分の分解の可能性が大きくなる。
１しく、その時間が１秒未満ではガソリン留分への転化
が十分に進行せず、−万、６０秒を越えるとガソリン留
分の分解の可能性が大きくなる。
不発明方法におけろ炭素質物質の加熱速度は、熱分解時
におけるガソリン留分及びその前駆体である液体生成物
を効率よ（生成させるために、１００℃／秒以上である
ことが望１しく、特に１０００℃／秒以上が好ましい。
におけるガソリン留分及びその前駆体である液体生成物
を効率よ（生成させるために、１００℃／秒以上である
ことが望１しく、特に１０００℃／秒以上が好ましい。
加熱速度が１００℃／秒以上であると、ガソリン留分及
びその前駆体である液体生成物を生成させう石炭素質物
質構造の架橋結合の開裂が優先的に起る。
びその前駆体である液体生成物を生成させう石炭素質物
質構造の架橋結合の開裂が優先的に起る。
また、不発明における実質的水素ガス雰囲気の圧力は３
５〜２５０Ｋｑ／ｃａ（ゲージ圧）が必要であり、好壕
しくは５０〜２００Ｋｇ／ｃｒｌである。ここでいう実
質的な水素ガス雰囲気とは、純粋な水素ガスのみでな（
、水素ガスが主体的に構成要素となっているガス雰囲気
をいい、例えば約３０容量係までの不活性ガス、その池
水蒸気、炭酸ガス、−酸化炭素、メタンなどのガスで希
釈されていてもよい。しかし水添分解反応な限外するガ
ス、例えば酸素のような酸化性ガス成分を含むものは不
都合である。この実質的水素ガス雰囲気の圧力は、炭素
質物質の直接熱分解時において生成する活性な液体化合
物の重縮合防止の効果、さらに該液体化合物のガソリン
留分への分解のために、特に重要な条件である。前記の
後段階の分解においては、高圧はどより効果的であるが
、ある程度以上の圧力になると、その効果はあ１９増加
せず、むしろ設備費がかさむだけ経済的に不利となる。
５〜２５０Ｋｑ／ｃａ（ゲージ圧）が必要であり、好壕
しくは５０〜２００Ｋｇ／ｃｒｌである。ここでいう実
質的な水素ガス雰囲気とは、純粋な水素ガスのみでな（
、水素ガスが主体的に構成要素となっているガス雰囲気
をいい、例えば約３０容量係までの不活性ガス、その池
水蒸気、炭酸ガス、−酸化炭素、メタンなどのガスで希
釈されていてもよい。しかし水添分解反応な限外するガ
ス、例えば酸素のような酸化性ガス成分を含むものは不
都合である。この実質的水素ガス雰囲気の圧力は、炭素
質物質の直接熱分解時において生成する活性な液体化合
物の重縮合防止の効果、さらに該液体化合物のガソリン
留分への分解のために、特に重要な条件である。前記の
後段階の分解においては、高圧はどより効果的であるが
、ある程度以上の圧力になると、その効果はあ１９増加
せず、むしろ設備費がかさむだけ経済的に不利となる。
不発明方法において、供給炭素質物質（無水、無灰基準
）に対する反応用水素の重量比は、該炭素質物質の種類
や所安の反応生成物の組成によって異な、す、一般に供
給炭素質物質（無水、無灰基準）に対する水素の重量比
は０．０３〜０．０８あればよいが、炭素質物質からの
液体生成物の拡酸や水素の炭素質物質粉体細孔への拡散
をよ（し、炭素質物質からガソリン留分への転化率を高
め、コーキングを防止するため、過剰に水素を供給する
ことが望ましい。しかし、過剰の水素は、炭素質物質か
らの生成物と分離して反応装置に戻して、循環使用する
ため過剰の水素量が多くなると、分離・循環及び加熱に
要するエネルギーや設備も太き（なって経済的に不利に
なる。したがって、供給炭素質物質に対する供給水素重
量比は０．１以上２．５以下が好１しく、さらに望１し
くば０．１２以上２．０以下である。
）に対する反応用水素の重量比は、該炭素質物質の種類
や所安の反応生成物の組成によって異な、す、一般に供
給炭素質物質（無水、無灰基準）に対する水素の重量比
は０．０３〜０．０８あればよいが、炭素質物質からの
液体生成物の拡酸や水素の炭素質物質粉体細孔への拡散
をよ（し、炭素質物質からガソリン留分への転化率を高
め、コーキングを防止するため、過剰に水素を供給する
ことが望ましい。しかし、過剰の水素は、炭素質物質か
らの生成物と分離して反応装置に戻して、循環使用する
ため過剰の水素量が多くなると、分離・循環及び加熱に
要するエネルギーや設備も太き（なって経済的に不利に
なる。したがって、供給炭素質物質に対する供給水素重
量比は０．１以上２．５以下が好１しく、さらに望１し
くば０．１２以上２．０以下である。
不発明方法において原料として用いる炭素質物質として
は、例えば無煙炭、歴青炭、亜歴青炭、かつ炭、亜炭、
泥炭、草炭などの石炭及びオイルシェール、タールサン
ド、有機廃棄物、木材などの植物、原油などが挙げられ
る。
は、例えば無煙炭、歴青炭、亜歴青炭、かつ炭、亜炭、
泥炭、草炭などの石炭及びオイルシェール、タールサン
ド、有機廃棄物、木材などの植物、原油などが挙げられ
る。
不発明方法によると、炭素質物質の分解が増大され、ガ
ス及び液体生成物への転化が促進されてガソリン留分の
収率が極めて高くなる。
ス及び液体生成物への転化が促進されてガソリン留分の
収率が極めて高くなる。
次に実施例によって不発明をさらに詳細に説明するが、
不発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
不発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、各反応生成物への転化率は、次式によって定義さ
れる。
れる。
実施例１
オーストラリヤ産の褐炭を粉砕し、１００メツシユ（Ｊ
工Ｓ規格）のふるいを通し微粉炭とした。この石炭の元
素分析値は無水基準で第１表のとお９であった。
工Ｓ規格）のふるいを通し微粉炭とした。この石炭の元
素分析値は無水基準で第１表のとお９であった。
第 １ 表
この微粉炭２０Ｉを、予め塩化第二鉄０．５ ｇを溶解
した蒸留水５０〇−中に加え３０分間かきまぜた。この
混合液から２０ ｍｎＨ＆、７５°Ｃの減圧加熱条件で
水をほとんど除去し、微粉炭に塩化第二鉄を付着含有さ
せた。この添加炭１００重量部に対し ＼て、水
分量は５電歇部であった。
した蒸留水５０〇−中に加え３０分間かきまぜた。この
混合液から２０ ｍｎＨ＆、７５°Ｃの減圧加熱条件で
水をほとんど除去し、微粉炭に塩化第二鉄を付着含有さ
せた。この添加炭１００重量部に対し ＼て、水
分量は５電歇部であった。
この添加炭１ｇを、温度７３０℃、水素圧カフ０Ｋｇ
／ ｃｒｌ （ゲージ圧）の条件で水素ガスな流通して
いるインコロイ８００製の反応管に１分間かけて均一に
供給し反応させた。この時、加熱反応部を通過する水素
ガスの滞留時間、すなわち反応時間は７秒であり、また
供給炭に対する反応用供給水素量の重量比は１．８であ
った。反応管から出た生成物のうち、チャーはチャート
ラップで分離し、またガソリン留分及び重質油は一６８
℃の冷媒を用いた間接冷却器で凝縮分離させ、ガスは減
圧後、サンプリング容器に採集（−１分析し定。
／ ｃｒｌ （ゲージ圧）の条件で水素ガスな流通して
いるインコロイ８００製の反応管に１分間かけて均一に
供給し反応させた。この時、加熱反応部を通過する水素
ガスの滞留時間、すなわち反応時間は７秒であり、また
供給炭に対する反応用供給水素量の重量比は１．８であ
った。反応管から出た生成物のうち、チャーはチャート
ラップで分離し、またガソリン留分及び重質油は一６８
℃の冷媒を用いた間接冷却器で凝縮分離させ、ガスは減
圧後、サンプリング容器に採集（−１分析し定。
これら反応生成物の分析結果、炭素基準におけろ石炭か
らの各生成物への転化率は第２表のとおりであった。た
だし、エチレンはエタンの約５係であり、エタンとエチ
レンの合計値をエタンと称・した。
らの各生成物への転化率は第２表のとおりであった。た
だし、エチレンはエタンの約５係であり、エタンとエチ
レンの合計値をエタンと称・した。
実施例２〜５
実施例１と同様であるが、添加物と反応温度を代えて行
った。丁なわち、実施例１における塩化第二鉄・７３０
℃の条件を、硫酸第一鉄・７４０℃、Ｗｂ ａｌ ＝ツ
ケル・７４５°Ｃ，ＩＪン酸コバルト・７６０℃、塩化
パラジウム・７７５℃にそれぞれ代えて実施し１こ。た
だしリン酸コバルトは５０μ以下の粒径に微粉砕し、石
炭粉末とボールミルで３時間かけて混合し、石炭に付着
させた。
った。丁なわち、実施例１における塩化第二鉄・７３０
℃の条件を、硫酸第一鉄・７４０℃、Ｗｂ ａｌ ＝ツ
ケル・７４５°Ｃ，ＩＪン酸コバルト・７６０℃、塩化
パラジウム・７７５℃にそれぞれ代えて実施し１こ。た
だしリン酸コバルトは５０μ以下の粒径に微粉砕し、石
炭粉末とボールミルで３時間かけて混合し、石炭に付着
させた。
それぞれの反応生成物を分析した結果は第２表のとおり
であった。なお反応時間を同じにするため、反応温度に
応じて水素流量を変化させた。
であった。なお反応時間を同じにするため、反応温度に
応じて水素流量を変化させた。
比較例１〜２
実施例１と同様であるが、添加物を加えずに粉砕・乾燥
した石炭を温度７９５℃及び７４０℃で反応させた。そ
れぞれの反応生成物を分析した結果は第２表のとお９で
あった。
した石炭を温度７９５℃及び７４０℃で反応させた。そ
れぞれの反応生成物を分析した結果は第２表のとお９で
あった。
１５−
１６−
実施例６〜７
実施例１と同様であるが、添加物と反応温度を変えて行
っに０つ″１υ塩化第二鉄に代えて硝酸第二鉄、硝酸ニ
ッケルを用いた。その２種の添加炭について、反応温度
を６５０℃、７００℃、７５０℃、８００℃、８５０℃
にそれぞれ変えて反応を実施し、生成物を分析した。メ
タン及びガソリン留分への転化率、及び総転化率を温度
に対してプロットし。
っに０つ″１υ塩化第二鉄に代えて硝酸第二鉄、硝酸ニ
ッケルを用いた。その２種の添加炭について、反応温度
を６５０℃、７００℃、７５０℃、８００℃、８５０℃
にそれぞれ変えて反応を実施し、生成物を分析した。メ
タン及びガソリン留分への転化率、及び総転化率を温度
に対してプロットし。
図にグラフとして示した。グラフ中点線は実施例６、破
線は実施例７の結果である。
線は実施例７の結果である。
比較例３
実施例６〜７と同様であるが、添加剤を加えない微粉炭
を用いて実施した。反応生成物のメタン及びガソリン留
分の転化率、及び総転化率を温度に対してプロットし、
図にグラフ（実線）として示した。
を用いて実施した。反応生成物のメタン及びガソリン留
分の転化率、及び総転化率を温度に対してプロットし、
図にグラフ（実線）として示した。
以上から不発明による周期律表第■族金属元素のハロゲ
ン化物、硫酸塩、硝酸塩あるいはリン酸塩を添加し定石
炭の熱分解は、無添力日の石炭に比べて、ガソリン留分
が著るしく増加し、総転化率が高くなったことは明白で
ある。またガソリン留分の最大転化率を与えろ反応温度
が低下し、熱分解反応が促進されていることも明らかで
ある。
ン化物、硫酸塩、硝酸塩あるいはリン酸塩を添加し定石
炭の熱分解は、無添力日の石炭に比べて、ガソリン留分
が著るしく増加し、総転化率が高くなったことは明白で
ある。またガソリン留分の最大転化率を与えろ反応温度
が低下し、熱分解反応が促進されていることも明らかで
ある。
実施例８
インコロイ８００製の反応器を２つの領域に分け、前段
部たる一万は石炭供給材と接続し、供給された石炭が急
速加熱分解し、分解生成物と反応用水素ガス気流との滞
留時間を１秒以内になるようにした。後段部たるもう一
万は分解生成物と反応用水素ガス気流との滞留時間が６
秒となるようにし、動領域間は細管を用いて接続し、分
解生成物と反応用水素ガスとの通、適時間を５０ミリ秒
とした。
部たる一万は石炭供給材と接続し、供給された石炭が急
速加熱分解し、分解生成物と反応用水素ガス気流との滞
留時間を１秒以内になるようにした。後段部たるもう一
万は分解生成物と反応用水素ガス気流との滞留時間が６
秒となるようにし、動領域間は細管を用いて接続し、分
解生成物と反応用水素ガスとの通、適時間を５０ミリ秒
とした。
壕り加熱用電気ヒーターは両領域にそれぞれ別系統にし
た。
た。
前段部を７２５℃、後段部を８００℃に設定し、反応器
内圧力を７０ Ｋｇ ／ ｃｒｌに保ち、かつ上記に示
した滞留時間になるように、反応用水素ガスを流通させ
た。
内圧力を７０ Ｋｇ ／ ｃｒｌに保ち、かつ上記に示
した滞留時間になるように、反応用水素ガスを流通させ
た。
この反応器に実施例１と同様にして塩化第二鉄を付着含
有させたオーストラリヤ産褐炭の粉末を毎分１ｇの割合
で供給し反応させ１こ。石炭に対−［る反応用水素の重
量比は１．６であった。反応生成物は実施例１と同様に
して採取し、分析した。
有させたオーストラリヤ産褐炭の粉末を毎分１ｇの割合
で供給し反応させ１こ。石炭に対−［る反応用水素の重
量比は１．６であった。反応生成物は実施例１と同様に
して採取し、分析した。
生成物分析結果は、炭素基準における石炭からの転化率
を用いて第３表に示した。
を用いて第３表に示した。
実施例９〜１１
実施例８と同様であるが、添加物と前段部の温度をかえ
て行った。丁なわち、塩化鉄・７２５℃に代えて、硫酸
第一鉄・７４０℃、硫酸ニッケル・７４５℃、硝酸コバ
ルト・７５５℃でそれぞれ実施した。反応生成物の分析
結果は第３表のとおりであった。
て行った。丁なわち、塩化鉄・７２５℃に代えて、硫酸
第一鉄・７４０℃、硫酸ニッケル・７４５℃、硝酸コバ
ルト・７５５℃でそれぞれ実施した。反応生成物の分析
結果は第３表のとおりであった。
比較例４
実施例８と同様であるが、添加物を加えないで粉砕乾燥
したオーストラリヤ産褐炭を用い、前段部温度を７４０
℃に設定して反応を実施した。反応生成物の分析結果は
第３表のとおりであった。
したオーストラリヤ産褐炭を用い、前段部温度を７４０
℃に設定して反応を実施した。反応生成物の分析結果は
第３表のとおりであった。
第３表から不発明でいう添加物によって石炭からのガソ
リン留分への転化率が飛躍的に向上していることは明ら
かである。
リン留分への転化率が飛躍的に向上していることは明ら
かである。
また第３表及び第２表から不発明でいう熱分解時に急速
加熱分解したのち、引き続いてその分解生成物を前段よ
りも高い温度で水素化分解することによって、さらに一
層ガソリン留分への転化率が向上していることが明白で
ある。
加熱分解したのち、引き続いてその分解生成物を前段よ
りも高い温度で水素化分解することによって、さらに一
層ガソリン留分への転化率が向上していることが明白で
ある。
図は、不発明の実施例及び比較例における反応温度と、
紀伝化率、メタン転化率及びガソリン留分転化率との関
係を表わしたグラフである。 特許出願人 旭化成工業株式会社 代理人 阿 形 明
紀伝化率、メタン転化率及びガソリン留分転化率との関
係を表わしたグラフである。 特許出願人 旭化成工業株式会社 代理人 阿 形 明
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭素質物質をガス化又は液化するに当り、周期律表
第■族金属元素のハロゲン化物、何酸塩、硝酸塩及びリ
ン酸塩の中から選ばれた少なくとも１種の化合物の存在
下、圧力３５〜２５ｏＫｙ／ｃａ（ゲージ圧）の実質的
な水素ガス雰囲気中で、温度５００〜９５０℃に急速加
熱して分解させることを特徴とする炭素質物質の熱分解
法。 ２ 周期律表第■族金属元素のハロゲン化物、硫酸塩、
硝酸塩及びリン酸塩の中から選ばれた少な（とも１種の
化合物の添加量が、炭素質物質１重量部（無水、無灰基
準）に対して０．００１〜０．１重量部の範囲である特
許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 周期律表第■族金属元素がＦｅ、Ｃｏ又はＮｉであ
る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 炭素質物質をガス化又は液化するに当り、周期律表
第■族金属元素のハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩及びリ
ン酸塩の中から選ばれた少なくとも１種の化合物の存在
下、圧力３５〜２５０Ｋｇ／ｃＡ（ゲージ圧）の実質的
な水素ガス雰囲気中で、該炭素質物質を５００〜９００
℃に急速加熱して分解させたのち、さらに前記の温度よ
りも高（、かつ６００〜９５０℃の範囲の温度で分解さ
せることを特徴とする炭素質物質の熱分解法。 ５ 周期律表第■族金属元素のハロゲン化物、硫酸塩、
硝酸塩及びリン酸塩の中から選ばれた少な（とも１種の
化合物の添加量が、炭素質物質１重量部（無水、無灰基
準）に対して０．０００１〜０．２重量部の範囲である
特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６ 周期律表第■族金属元素がＦｅ、Ｏｏ、Ｎｉである
特許請求の範囲第４項記載の方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5040682A JPS58167682A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 炭素質物質の熱分解法 |
| DE8383301721T DE3377360D1 (en) | 1982-03-29 | 1983-03-28 | Process for thermal cracking of carbonaceous substances which increases gasoline fraction and light oil conversions |
| EP83301721A EP0093501B1 (en) | 1982-03-29 | 1983-03-28 | Process for thermal cracking of carbonaceous substances which increases gasoline fraction and light oil conversions |
| US06/480,177 US4661237A (en) | 1982-03-29 | 1983-03-29 | Process for thermal cracking of carbonaceous substances which increases gasoline fraction and light oil conversions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5040682A JPS58167682A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 炭素質物質の熱分解法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58167682A true JPS58167682A (ja) | 1983-10-03 |
| JPH0353353B2 JPH0353353B2 (ja) | 1991-08-14 |
Family
ID=12857978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5040682A Granted JPS58167682A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 炭素質物質の熱分解法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58167682A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6487686A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Agency Ind Science Techn | Coal liquefaction with complex catalyst |
| JPH03243691A (ja) * | 1990-02-20 | 1991-10-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸型酸化鉄触媒を用いる石炭と歴青物質との共液化方法 |
| US6615751B1 (en) | 1999-07-16 | 2003-09-09 | Raetech | Method for reducing agglomeration, sintering and deposit formation in gasification and combustion of biomass |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56136887A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | High-speed liquefying method of coal |
-
1982
- 1982-03-29 JP JP5040682A patent/JPS58167682A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56136887A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | High-speed liquefying method of coal |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6487686A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Agency Ind Science Techn | Coal liquefaction with complex catalyst |
| JPH03243691A (ja) * | 1990-02-20 | 1991-10-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸型酸化鉄触媒を用いる石炭と歴青物質との共液化方法 |
| US6615751B1 (en) | 1999-07-16 | 2003-09-09 | Raetech | Method for reducing agglomeration, sintering and deposit formation in gasification and combustion of biomass |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0353353B2 (ja) | 1991-08-14 |
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