JPS58185682A - 石炭液化生成物の脱灰方法 - 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】 本発明は１石炭を有機溶剤と混合し、加熱処理して得ら
れた石炭液化生成物から灰分を分離する方法に関するも
のである。

従来１石炭を有機溶剤と混合して、加熱処理して得られ
た石炭液化生成物から灰分や未反応石炭を分離した後１
分離された石炭液化生成物を水添、および蒸留等の処理
により２石油代替燃料である灯油、軽油等を製造する方
法は、溶剤抽出法及び水添液化法等として知られている
。

一般に１石炭液化生成物中の灰分け、Ｓｉ、Ａｌ。

Ｆｅ　、Ｍｇ、Ｃａ、Ｎａ、に等の金属を酸化物や硫化
物の形で含んでおり、これら金属は、水素化触媒の被毒
物質として働くため、これら石炭液化プロセスでは石炭
液化生成物から灰分や未反応石炭を分離することが重要
な技術の一つである。かかる灰分や未反応炭の分離方法
としては、遠心分離ｉ、ｉｍ過法、アンチソルベント法
、臨界溶剤抽出法、ハイドロクロン法等が知られている
。

しかしながら１石炭液化生成物は、溶解した液体中にも
灰分や未反応石炭を含んでおり、これらの粒子は極めて
小さく、４クロンオーダーからサブミクロンオーダーの
ものであり１石炭液化生成４の粘度も昼＜、かつ固体と
液体との比重差が接近しているため前記、固液分離方法
ではこれらの粒子を完全に分離することには限界があり
、特にミクロンオーダー以下の微粒子の分離は非常に困
難である。

本発明者等は従来の脱灰方法の欠点を改良し。

石炭液化生成物中の微粒化した灰分を効率よく分離でき
る脱灰方法を開発するべく鋭意研究を重ねた結果１石炭
液化生成物中に分散している微粒化した天分は、適当な
条件下において水溶液を加えて攪拌することにより、水
相にとりこまれ、灰分を含む水相が２石炭液化生成物、
即ち油相中に分散した状態すなわちＷ１０型エマルジョ
ンとなり、このエマルジョンを加熱し、７ノ素系樹脂を
含む多孔質膜を用いて灰分を含む水溶液を分離すること
により石炭液化生成物から、微粒化した灰分を効率良く
分離することができることを見出し、この知見に基づい
て本発明をなすに至ったものである。

すなわち１本発明は２石炭と有機溶剤を混合し、加熱処
理して得られた石炭液化生成物から比較的粒子の大きい
大部分の灰分を除去した石炭液化生成物１部に対し、水
または、塩酸、硫酸、硝酸、燐酸、および炭酸からなる
群の中から選ばれた少くとも１種以上の酸のｐＨが２乃
至７の酸性水溶液を１部以上加え、該混合物を２００℃
乃至３００′Ｃ，に加熱攪拌してエマルジョンを形成さ
せ、該エマルジョンをフッ素系樹脂を含む多孔質膜によ
り灰分を含む水溶液と石炭液化生成物とに分離すること
を特徴とする石炭液化生成物の脱灰方法を提案するもの
である。

以下本発明について詳細に説明する。

石炭液化生成物中に分散している微粒化した灰分を水相
にとりこみ、かつエマルジョンヲ形成きせるには１石炭
液化生成物１部に対し、水または酸性水溶液を１部以上
加える必要がある。

石炭液化生成物に添加する水溶液がアルカリ性の場合は
微粒化した灰分が凝集し灰分の水相への移動が困難であ
り、酸性になる程灰分の水相への移動が容易となる。た
たし酸性が強すぎると石炭液化生成物の酸による分解が
起り好ましくなく、酸性度にも限界がある。添加する水
溶液のｐＨは２乃至７が好ましい。

石炭液化生成物に水または水溶液を添加しエマルジョン
を形成させるには石炭液化生成物の粘度を下げる必要が
あるが２石炭液化生成物と水または水溶液との混合物を
加熱することにより、この混合物の粘度を低下させエマ
ルジョンの形成、ひいては灰分の水相への移動を容易に
することができる。たたし石炭液化生成物を過度に加熱
すると熱分解するため温度も限定され加熱温度としては
２００°Ｃ乃至３００℃が好ましい。

灰分が除去された石炭液化生成物を回収するには、＠記
のエマルジョンを破壊し、灰分を含む水溶液からなる水
相と灰分が除去された石炭液化生成物である油相を分離
することが必要であるが、そのために石炭液化生成物と
前記水溶液とで形成されたエマルジョンをフッ素系樹脂
を含む多孔質膜上に通すことにより油相である灰分が除
去された石炭液化生成物のみが多孔質膜を通過し、灰分
を含む水溶液と灰分が除去された石炭液化生成物とが分
離される。

これはフッ素系樹脂が疎水性であるため、油相と水相に
よるぬれ現象の程度に差があり、それによってエマルジ
ョンが破壊され、がっ水相である灰分を含む水溶液がフ
ッ素系樹脂を含む多孔質膜により排除され、−万油相で
ある石炭液化生成物がフッ素系樹脂を含む多孔質膜を通
過するためである。その際一度水相に移行した灰分は、
はとんど油相の方にはもどらない。

本発明の脱灰方法で用いられるフッ素系樹脂を含む多孔
質膜としては、たとえばフッ素系樹脂のみからなる多孔
質膜あるいは表面を、フッ素系樹脂でコーティングした
多孔質膜が挙げられる。

上述のように本発明の脱灰方法によれば２石炭液化生成
物中の微粒化した灰分は水または酸性水溶液中にとりこ
１れ、効率良く除去され。

灰分含有量が石炭液化生成物の水素化処理に支障のない
程度に非常に少い石炭液化生成物を得ることができる。

次に実施例により１本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ 第１表に示す組成および第２表に示す蒸留性状を有する
石炭液化生成物１部に対し種々のｐＨ値に調整された塩
酸及び水酸化ナト、リウムの水溶液または水１５部を加
え、２５０℃に加熱混合したものを、７ノ素系樹脂から
なる多孔質膜上に通し１石炭液化生成物と水溶液とを分
離し。

回収した石炭液化生成物中の灰分含有量を測定した。そ
の結果を第３表に示す。

第３表の結果から明らかなように、水溶液のｐＨが低い
程石炭液化生成物中の灰分含有量の低下が認められた。

水だけでも、ある程度石炭液化生成物中の灰分含有量の
低下が認められるが酸性水溶液中ではない。一方、アル
カリ性水溶液では、それ程効果が認められない。

しかし、　ｐＨが２以下の水溶液では石炭液化生成物中
の塩基性物質が反応するために好ましくない。

第１表 第２表 第６表 実施例２ 水溶液の種類を変え、他は実施例１と同一条件で灰分の
除去を行った場合の脱灰された石炭液化生成′物中の灰
分含有量を測定した。その結果を第′４表に示す。第４
表の結果から、明らかなように水溶液の種類に゛より、
程度の差があるがいずれも・石炭液化生成物中の灰分含
有量の低下が認められた。

第４表 実施例ろ 他は実施例１と同じ条件で灰分を除いた場合の脱灰され
た石炭液化生成物中の灰分含有量を求めた。その結果を
第５表に示す。

第５表の結果から明らかなよう、に石炭液化生成物１部
に対し、水溶液の添加量が１部以上の場合に。

石炭液化生成物中の灰分含有量の低下が認められた。

第５表 実施例１と同じ石炭液化生成物に■４塩酸水溶液１５部
を加え、加熱温度を変化させて、加熱混合したものを実
施例１と同様の方法で分離し。

脱灰させた石炭液化生成物中の灰分含有量を測定した。

その結果を第６表に示す。

第６表の結果から明らかなように温度の上昇に伴い脱灰
された石炭液化生成物中の灰分含有量は少ない。温度は
石炭液化生成物の粘度に大きく影響しており、脱灰には
２００℃以上の液温は必要である。しかし°ながら５０
０℃以上の場合は多孔質膜の材質の点で問題があり、又
。

石炭液化生成物が分解する恐れがあり、現実には３００
℃以下に抑えることが好ましい。

第６表 酸水溶液１５部を添加し、２５０℃に加熱混合したもの
をンリコン系樹脂の表面を７ノ素系樹脂でコーティング
した多孔質膜上に通し石炭液化生成物と水溶液とに分離
し２石炭液化生成物中の灰分含有量を測定した。

その結果、脱灰された石炭液化生成物中の灰分含有量が
００６重量パーセントと少なく、ツク素糸樹脂をコーテ
ィングした多孔質膜でも充分適用出来ることがわかった
。

実施例６ 固定床反応器を用いた水素化工程において触媒に悪影響
を及ぼし反応器の閉塞現象が懸念される第１表及び第２
表に示した性状をもち、威圧オートクレーブで３００℃
に加熱し電磁誘導攪拌機を使用して３０分間攪拌混合し
た。石炭叩 液化生成分と塩酸水溶液との完全なエマルシヨンが形成
されたことを確認した後７ノ素系樹脂からなる多孔質膜
を通して石炭液化生成物０５にノと灰分を含む水溶液Ｊ
　Ｋ９とに分離した。処理後の石炭液化生成物は、灰分
が０．０７重量％と低減している以外は性状は第１表及
び第２表の数値と大差がなくその性状は劣化していない
ことが判明した。また、このようにして灰分を除去した
石炭液化生成物を固定床反応器を用いて水両液化反応を
行ったところ触媒の被毒や反応器の閉塞がなく本発明の
脱灰方法は工業的に有用であることが判った。

実施例７ 一トクレーブ中で２００℃に加熱しながら５０分間攪拌
混合してエマルジョンを形成せしめた後、フッ素系樹脂
からなる多孔質膜上に通して膜分離により石炭液化生成
物０５に９と灰分を含む水溶液１５に９とに分離した。

この処理によって石炭液化生成物の灰分が００９重ｉ％
まで除去されたがそれ以外の性状は上記実施例６と略同
様であり１本発明の脱灰方法による灰分除去の効果が認
めｂ　ｎ　ｉｂｏ 実施例８ レンジロケーティング中ロータリー・アジテータ内に実
施例６と同様の石炭液化生成物０５に９を入れ、３００
℃に加熱、攪拌しながら塩酸１部Ｏり と硫酸１部との混酸０．２９に水１５Ｋｇを加え。

維持しながら３０分間攪拌し、混合物がエマルジョンを
形成するのを確認してからンリコン系樹脂フィルムの表
面を７ノ素系樹脂でコーティングした多孔質膜上に通し
て石炭液化生成物０５Ｋｇと灰分を含む水溶液１５に９
とに分離した。このようにして得られた石炭液化生成物
は灰分が００６重量％に低減しており前記実施例６及び
７と同様に本発明の脱灰方法は充分な脱灰効果を秦する
ことが判った。

以上、詳細に説明したように本発明の脱灰方法によれば
２石炭を有機溶剤と混合し加熱処理して得られた石炭液
化生成物から微細な灰分を水素化工程に支障のない程度
にまで除去することができ、かつ石炭液化生成物の性状
を劣化せしめることがないので１本発明は産業上有益な
脱灰方法を提供するものである。

手続補正書（し」発） ５１’ｌ和５７４１ｇ　　９　　月ＩｒＢ事ヂ１の表示 昭和５７４１　　　　特　許　願第　０６７９６４　　
　号発明の名称 石炭液化生成物の脱灰方法 Ｍｌｌをする者 ｌとの関係　　特狛出願人 イｌ　　所　　　　東京都１代ＩＢ区丸の内−】し１５
喬ｌす名　外（６２０）三菱重工業株式会社 代　　理　　人 特許請求の範囲 「石炭と有機溶剤を混合し、加熱処理して得られた石炭
液化生成物から比較的粒子の大きい大部分の灰分を除去
した石炭液化生成物１部に対し。

水または、塩酸、硫酸、硝酸、燐酸、および炭酸からな
る群の中から選ばれた少くとも１種以上のｒ１？′ＰＨ
が２乃至７の酸性水溶液を１部以上加え。

該混合物を２００℃乃至５００℃に加熱攪拌してエマル
ジョンを落成させ、該エマルジョンをフッ素系樹脂を含
む多孔質膜により灰分を含む水溶液と石炭液化生成物と
に分離することを特徴とする石炭液化生成物の脱灰方法
。」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石炭と有機溶剤を混合し、加熱処理して得られた石炭液
   化生成物から比較的粒子の大きい大部分の灰分を除去し
   −た石炭液−化生成物１部に対し、水または、塩酸、硫
   酸、硝酸、燐酸、および炭酸からなる群の中から選ばれ
   た少くとも１種以上の酸のｐＨが２乃至７の酸性水溶液
   を１部以上加え、該混合物を２００℃乃至８００℃に加
   熱攪拌してエマルジョンを形成させ、該エマルジョンを
   フッ素糸樹脂を含む多孔質膜により灰分を含む水溶液と
   石炭液化生成物とに分離することを特徴とする石炭液化
   生成物の脱灰方法。