JPS5968390A - 鉄含有触媒を使用する石炭液化法 - Google Patents

鉄含有触媒を使用する石炭液化法

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JPS5968390A
JPS5968390A JP57178546A JP17854682A JPS5968390A JP S5968390 A JPS5968390 A JP S5968390A JP 57178546 A JP57178546 A JP 57178546A JP 17854682 A JP17854682 A JP 17854682A JP S5968390 A JPS5968390 A JP S5968390A
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JP
Japan
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catalyst
coal
contg
hydrogen
pore
Prior art date
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Pending
Application number
JP57178546A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryohei Minami
良平 南
Tamio Shirafuji
白藤 民雄
Yoshihiko Sunami
角南 好彦
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
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶剤と水素含有ガスと鉄含有触媒を用いる石
炭の液化方法において、高活性な触媒を使用することに
より、液化反応の効率を向上させる事を目的とする。
石炭の液化原理は古くから知られており、石炭に水素を
添加して、石炭をより水素含有量の高(、N常温液状油
に転化するものである。しかし、石炭に水素を添加する
反応は極めて緩慢であるために、通常400〜500℃
の高温下で、且つ、100〜3001勾ないしはそれ以
上の水素圧の条件下で反応を行なう必要があり、この液
化プロセスの経済性を向上させるためには、次の2点が
重要である。
(11できるだけ低温、低圧で反応させて、昇τ゛晶、
外用のための動力コストを低減させると共に、設備費を
1げる。
(21石炭のifヒ処理に必要な水素の価格が高いので
、できるだけ効率良く反応させて、カス、水の生成貞゛
と1こ浪費される水素消費を防ぐ。
こυ)ため、水素の有効利用を図り、且つ、温度、圧力
等反応条件を緩和にするため、通常種々の触媒が用いら
れる。石炭の沿化触媒としては、Mo−Cn +Mn−
Ni +W−Ni等の高活性であるが高価な触媒、Z 
n CJ2 + 8 n C4等の塩化物、鉱石、赤泥
等の活性が低いが、安価な鉄系触媒が知られている。
このうちM(+系は高活性であるが高価なため、液化反
応系のような回収使用が難しい系では経済的に引きあわ
ない。また、Z n C4等塩化物系は、利料腐食を起
こすため実用には不向である。そのため、安価な鉄系触
媒が最も有望である。例えば、西独1.0社で1920
年代に実用化されたベルギウス法はこのような発想に基
くものである。
公知の鉄系触媒としては、当初は、FeSO4゜Fev
Os + S等が使用されたが、現在では、アルミニ場
から生成するFs4031 Aノ、0.を主成分とした
廃棄物(赤泥と称される)等を用いた例や、鉄鉱石+8
を用いた例がある。また、特開昭53−105504号
や、特願昭56−99647号のように、転炉やガス化
炉より生成するダスト類を使用した例もある。
しかし、これら鉄系触媒については、古くから用いてい
るにも拘らず、際立った活性を示す触媒が未だ見出され
ていないし、これらの触媒の活性向上法としても、定破
的に表現されている例は殆どない。
そこで、本発明者らは、多数の液化触媒の活性と物性の
関係について調査研究し、その結果、高活性鉄系液化触
媒の具備すべき性状について知見触媒を使用して石炭を
液化ずれば、従来の鉄系触媒に比べ、際立った高液収率
が得られる。すなわち、本発明によれば、同一の石炭、
温度、圧ツバ触媒、添加量で、従来の触媒で石炭あたり
42%の液収率であったものが、約50%に向上する事
が可能である。
本発明で使用する触媒の具備すべき性状を以下説明する
。具備すべき性状としては、細孔性状が特に重要である
。細孔のうち、 100〜400Xの孔径をもつ細孔の
容積が0.02cc//以ト、好ましくは、0.05c
c/1以上あることが必要である。これは、石炭の液化
反応では、触媒の細孔内への反応関与物質の拡散が律速
であり、分子清数100と言われる石炭の熱分解生成物
であるアスファルテンを触媒細孔内で効率良く、オイル
に転化させる触媒の最適孔径が存在するためである。全
細孔容積としては0.15cc/夕以上、好ましくは、
0.2 e c71以上あれば良い。この点は液化触媒
の具備すべき性状を考える場合、特に重要である。例え
ば、パイライトは細孔容積が高いが、細孔は主としてマ
クロポアからなっており、100〜400Xの範囲のミ
クロボアが殆どなく、そのままでは高液収率を与えない
これら細孔容積は窒素を用いた気体の吸着、脱着法によ
り求められ、全細孔容積は、細孔内に満ちた窒素量より
求め、細孔径分布はケルビン式等を適用して求められる
。100〜400Xの範囲の細孔容積は、細孔径分布曲
線を100〜400Xの間、積分して求める。
触媒の粒径は小さいほど、触媒と水素ガスおよび石炭由
来の反応関与物質との接触が良くなる。
L配紙孔性状を有する触媒においても、際立った液収率
を得るには、さらに、50%平均粒径を20μ以下にす
る事が必要である。この限界粒径が存在する理由は、2
0μ以下になると石炭由来物質の触媒表面への拡散の遅
れがなくなるためと推定される。
なお、この50係平均粒径は、標準フルイ、遠心沈降器
、その他の粒度分布測定器を使用して求めた粒径、積算
重量曲線において、50チ重量に相当する粒径である。
フルイ分けは、微粒子であるため粒子間の凝着があるの
で、湿式フルイで実施する方が良い。
上記卸j化性状および粒径の範囲を尚たさぬ液化触媒に
ついては、触媒の却1孔容債を増加させたり、粒径を減
少させる等の調整が必要であろう具体的には、結合剤を
使用したり、熱処P18をしたり、粒子を更に粉砕する
などしても良いし、水酸化アルミ、水酸化鉄等を添加し
て混練し、史に、蒸発。
焼結させることにより、ミクロ化を創出させても良いっ
また、鉄塩を含む水溶液をミクロ孔に富んだアルミナ等
の坦体に含浸させ製作しても良い。
さらに、鉄鉱石、赤泥等を粉砕した後、上記条件を満た
す粒子を分別して、触Wとすることもできる。粉砕法と
しては1例えば、油中粉砕1石炭と混合して粉砕する方
法、湿式粉砕等が使用できる。
触媒の鉄含有量は、5%以上好ましくは10%以上あれ
ば良く、金属状鉄、酸化鉄管いずれの形態でも良い。鉄
系以外の元素として、珪素、Aノ、Mg%Ca、炭素、
チタン、硫黄等が酸化物、元素状いずれの形態で存在し
ても良い。これらの細孔性状の改良方法きしては、そ第
1ぞれの触媒に適した方法があり、選択すれば良い。ダ
スト類については粉砕、鉱石類については熱処Fl!等
が考えられる。調製触媒については、担体の性質を変化
させれば良い、 触媒の添2)0教は、石炭に対して01〜10%程度、
好ましくは、05〜5チ程度が良い。鉄系液化触媒は硫
化物の形態で作用する事が知られており、単体蝕黄と共
に添加しても良い。
石炭の直接液化用には1通常石炭を連続的に送り込むた
め溶剤を使用する。工業的な液化では、石炭液化後の留
出物を使用すれば良い。一般的には、沸点180〜55
0°C8度の中重質油や、゛−液化生成物を固液分離し
て固体を除去し、更に重質油を留去したのちの重質油が
良く使用される。また。
HDl’l法のように中重質油に、Mn−Ni系触媒を
使用して水素化した後、使用する例もある。本発明では
、醇剤の沸点範囲を特に限定するものではなく、炭種、
希望する製品等に応じて、種々変化しうる。
また、水素含有ガスとしては、高純度の水素ガスに限ら
ず、水素と一酸化炭素からなる合成ガス。
水素上炭酸ガスとの混合ガス等の周知の水素含有ガスを
使用できる。
次に、実施例によって、本発明を更に詳しく説明する。
(実施例1) 各種の性状を持つ多孔性アルミナに、Fe (N0s)
s15%水溶液を含浸させ、ついて、アンモニア水を添
加して得られた細比内に水酸化鉄の生成したアルミナを
580℃で24時間焼成した。ついて。
これを神々の粒度を持つように粉砕し、表3に性状を示
す秩系液体触媒向1〜Nへ10を得た。これらの触媒5
重量%(無氷炭に対し)と単体硫黄2重量%(無氷炭に
対し)を表1に示す石炭に添わりして1表2に示す液化
条件で液化実験を行った。
表1 表2 液化条件 石炭、触媒、溶剤を混合後、)(、を封入し 反応温度
まで昇温、一定時間保持後急冷し、ガス分析のためガス
リーンプリングした後、内容物を覗出し全駿単蒸留にか
りた。538°Cまての留出物を採取し、その採取縫か
ら初期酢剤量を差し引き、無水石炭計て割る事により、
液収率を求めた。なお。
サップリンクロスはすべて、カス、水、液に均等にふり
分けた。結果を表3に示す。
表3 触媒性状己液収率 表3より明らかなように、50%平均粒径が20μ以下
である触媒のうち、100〜400人の細孔容積が(1
,(12c c/夕以上の触媒の活性が高く、0、05
 c c/1以上ある触媒Na8、嵐10は%特に高い
活性を示すっ (実施例2) 表1の石炭と表5に示す性状を有する赤泥(アルミニ場
の廃棄物)を使用して、スラリー処理陣4ノ/llr規
模の連続式液化装置を使用して表4の液化条件、24時
間連続操業で液化実験を行った。
溶剤りしては、液化生成物のうち、180〜450℃の
範囲の留分をきり出し、循環した。生成した反応′1ミ
成物は実施例1と同様の方法で評価した。結果をfrハ
媒注状きあわせて表5に示す。表5から明らかなように
、50噛平均粒径が20μ以下で、100−400にの
細孔容積が0.02cc/1以上の赤泥の活性は高<、
  0.05cc/り以北の赤泥では際立った活性を示
す。また、粉砕による活性向上の傾向が見られる。この
実施例より明らかなように、液化触媒の活性発現には%
細孔性状1粒径の両要素が重要であると考えられる。
表4 液化条件 (実施例3)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  石炭、溶剤、水素含有ガス、及び鉄含有触媒
    を使用する石炭液化法において、触媒として、100〜
    400Xの径を持つ細孔の容積が0.02 cc / 
    j’以上あり、しかも、50係平均粒径が20μ以下で
    ある触媒を使用することを特徴とする石炭液化法。 +21 100〜400Xの径を持つ細孔の容積が00
    5c c / j’以上の触媒を使用する特許請求の範
    囲第1項記載の石炭液化法。
JP57178546A 1982-10-13 1982-10-13 鉄含有触媒を使用する石炭液化法 Pending JPS5968390A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110257117A (zh) * 2019-07-10 2019-09-20 中国神华煤制油化工有限公司 一种负载催化剂的煤液化油煤浆制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS539272A (en) * 1976-07-12 1978-01-27 Gulf Research Development Co Method of hydrogenating carbon matter and catalytic reactor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS539272A (en) * 1976-07-12 1978-01-27 Gulf Research Development Co Method of hydrogenating carbon matter and catalytic reactor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110257117A (zh) * 2019-07-10 2019-09-20 中国神华煤制油化工有限公司 一种负载催化剂的煤液化油煤浆制备方法

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