JPS60163994A - 石炭の接触水素化方法 - Google Patents
石炭の接触水素化方法Info
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- JPS60163994A JPS60163994A JP60011107A JP1110785A JPS60163994A JP S60163994 A JPS60163994 A JP S60163994A JP 60011107 A JP60011107 A JP 60011107A JP 1110785 A JP1110785 A JP 1110785A JP S60163994 A JPS60163994 A JP S60163994A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/08—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal with moving catalysts
- C10G1/083—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal with moving catalysts in the presence of a solvent
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- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- 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】
(産業上の利用分骨)
本発明は石炭の優れた接触水素化法に関するもl・。
ので、石炭−油スラリを極く僅かな制御した予熱を行い
ながら接触反応圏に直接供給して改善された水素転化を
得、軽質炭化水素液体生成物およびガスの高収率を得る
、炭化水素液体および気体生成物の優れた石炭水素化法
に関するものである。1′(技来の技術) 従来の石炭液化および水素化法には、一般に米国特許第
8,5]9,555号、第8,700,584号、第8
,701,957号および第4,111,788号明細
書に開示されているように、接触反応工程前に1パ石炭
−泊スラリ供給原料の予熱または熱処理工程1が含まれ
る。他の石炭水素化法では、例えば米国特許第4,09
0,948号および第4 、1 (12、775号明細
書に記載されているように栓流条件および低溶媒/石炭
比で細かい再循環触媒を使用する。。
ながら接触反応圏に直接供給して改善された水素転化を
得、軽質炭化水素液体生成物およびガスの高収率を得る
、炭化水素液体および気体生成物の優れた石炭水素化法
に関するものである。1′(技来の技術) 従来の石炭液化および水素化法には、一般に米国特許第
8,5]9,555号、第8,700,584号、第8
,701,957号および第4,111,788号明細
書に開示されているように、接触反応工程前に1パ石炭
−泊スラリ供給原料の予熱または熱処理工程1が含まれ
る。他の石炭水素化法では、例えば米国特許第4,09
0,948号および第4 、1 (12、775号明細
書に記載されているように栓流条件および低溶媒/石炭
比で細かい再循環触媒を使用する。。
これ等の方法においては、石炭−泊スラリ供給原料は予
熱されて反応器温度に近づけられ、然る後接触反応圏に
供給される。
熱されて反応器温度に近づけられ、然る後接触反応圏に
供給される。
(発明が解決しようとする問題点)
石炭−泊スラリ予熱工程を用いるこれ等従来の1・・石
炭水素化法においては、石炭−誘導スラリ用油中の水素
供与体lテンシャルまたは遊離基濃度はその移動度とし
て制限され、その中の水素は通常石炭予熱工程において
消費される。予熱工程中石炭−泊スラリ中の水素供与体
物質のこの不足によ;・す、アスファルテンおよび他の
不反応性高分子量物質の如き望ましくない再縮合物質が
形成され、これにより望ましくない重質炭化水素液体の
生成を増し、一層望ましい軽質炭化水素液体生成物の収
率を減する。然し予期せぬことには、石炭供給・″原料
を、単に制御した最小の予熱後反応器内で固1形分の少
い高水素含量の液体および触媒に急激に曝すことにより
、低沸点炭化水素液体生成物の高収率を与えるための石
炭の迅速な水素化転化が著しく向上する。
炭水素化法においては、石炭−誘導スラリ用油中の水素
供与体lテンシャルまたは遊離基濃度はその移動度とし
て制限され、その中の水素は通常石炭予熱工程において
消費される。予熱工程中石炭−泊スラリ中の水素供与体
物質のこの不足によ;・す、アスファルテンおよび他の
不反応性高分子量物質の如き望ましくない再縮合物質が
形成され、これにより望ましくない重質炭化水素液体の
生成を増し、一層望ましい軽質炭化水素液体生成物の収
率を減する。然し予期せぬことには、石炭供給・″原料
を、単に制御した最小の予熱後反応器内で固1形分の少
い高水素含量の液体および触媒に急激に曝すことにより
、低沸点炭化水素液体生成物の高収率を与えるための石
炭の迅速な水素化転化が著しく向上する。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、低沸点炭化水素液体およびガス生成物の高収
率を与える石炭接触水素化法を提供するもので、この方
法では粒状石炭を、水素化した石炭−誘導液体でスラリ
にし、この石炭スラリを14t1・・に制限し制御した
程度の予熱を加えて石炭−誘導液体と水素および粒状水
素化触媒の流動床をイイする反応圏に直接供給する。接
触反応圏を848.8〜482.2°C(65(1〜o
o o ”F )の温度および70.8〜851.5
kg/。−(1000〜50001ps土)の水素分
圧条件に維持する。反応圏pf+の石炭スラリ供給原料
の任意の予熱において、かかる予熱に対する標準温度一
時間ユニツ) (ST’TU )シビアリテイ指数は約
0.1より小、好ましくは約0.018TTUより小で
あるべきである。石炭−油パスラリ予熱温度は約2 a
o ’c (500′F )以下で1あるのが好まし
く、かがる予熱は石炭−スラリ用油混合工程で行うのが
好ましい。
率を与える石炭接触水素化法を提供するもので、この方
法では粒状石炭を、水素化した石炭−誘導液体でスラリ
にし、この石炭スラリを14t1・・に制限し制御した
程度の予熱を加えて石炭−誘導液体と水素および粒状水
素化触媒の流動床をイイする反応圏に直接供給する。接
触反応圏を848.8〜482.2°C(65(1〜o
o o ”F )の温度および70.8〜851.5
kg/。−(1000〜50001ps土)の水素分
圧条件に維持する。反応圏pf+の石炭スラリ供給原料
の任意の予熱において、かかる予熱に対する標準温度一
時間ユニツ) (ST’TU )シビアリテイ指数は約
0.1より小、好ましくは約0.018TTUより小で
あるべきである。石炭−油パスラリ予熱温度は約2 a
o ’c (500′F )以下で1あるのが好まし
く、かがる予熱は石炭−スラリ用油混合工程で行うのが
好ましい。
本発明において使用する標準温度一時間ユニツ) (5
TTU )は次の式により規定される:但しAは定数、
約1.12 X In15tは加熱圏における石炭の滞
留時間、分eは自然対数の底2.718 Bは定数、石炭では約45045 Tはnnn商圏温度。R 例えばl 5TTUユニツトは1分間の曝露時間に対し
て448.9°C(840’F )として規定され、即
ち長くなる曝露時間に対しては対応して一層低い1゜温
度として規定される。
TTU )は次の式により規定される:但しAは定数、
約1.12 X In15tは加熱圏における石炭の滞
留時間、分eは自然対数の底2.718 Bは定数、石炭では約45045 Tはnnn商圏温度。R 例えばl 5TTUユニツトは1分間の曝露時間に対し
て448.9°C(840’F )として規定され、即
ち長くなる曝露時間に対しては対応して一層低い1゜温
度として規定される。
本発明における石炭供給原料を制限して予熱するこの取
決めは、反応圏において液体および接触反応混合物の高
水素含有量および希薄固体相を有利に利用して圏内の石
炭供給原料を迅速に加熱し鴫・水素化し、これにより石
突を液化プロセスへ供給1するための普通の予熱処理中
に起る望ましくない再縮合または逆反応を回避する。反
応圏において、例えば石炭−泊スラリ化工程または任意
の引続く予熱工程において、水素および触媒との接触前
に。
決めは、反応圏において液体および接触反応混合物の高
水素含有量および希薄固体相を有利に利用して圏内の石
炭供給原料を迅速に加熱し鴫・水素化し、これにより石
突を液化プロセスへ供給1するための普通の予熱処理中
に起る望ましくない再縮合または逆反応を回避する。反
応圏において、例えば石炭−泊スラリ化工程または任意
の引続く予熱工程において、水素および触媒との接触前
に。
起る石炭供給原料に対する任意の予熱は、マイクロオー
トクレーブ反応法を用いる粒状石炭−油供給原料の分析
により決定される如く、約0.1より小さい温度一時間
シビアリティ指数(5TTU )に制限される。反応圏
におψで、石炭−油スラリ供1.。
トクレーブ反応法を用いる粒状石炭−油供給原料の分析
により決定される如く、約0.1より小さい温度一時間
シビアリティ指数(5TTU )に制限される。反応圏
におψで、石炭−油スラリ供1.。
飴原料を水素化条件まで極めて迅速にn口熱し、所望温
度を維持するのに必要な任意の付110的熱を再循環反
応圏液体および所要に応じて再循環した水素を反応圏温
度より十分高い温度までn口熱し、これ等の加熱した流
れを反応圏の下方部分に導入すすることにより供給する
。
度を維持するのに必要な任意の付110的熱を再循環反
応圏液体および所要に応じて再循環した水素を反応圏温
度より十分高い温度までn口熱し、これ等の加熱した流
れを反応圏の下方部分に導入すすることにより供給する
。
気体および液体分を含有する接触水素化した石炭−誘導
物質を、反応圏の上方部から取出し、相分離し、蒸留し
て気体を得、低沸点炭化水素液体生成物の収率を上げる
。所要に応じて、反応圏を・・比較的低いシピアリテイ
条件下で操作することが1でき、生成した液体分を、付
加的水素化反応の一層厳格な反応条件に維持した第2工
程接触反応圏に供給して低沸点炭化水素液体生成物の収
率を更に上げる。
物質を、反応圏の上方部から取出し、相分離し、蒸留し
て気体を得、低沸点炭化水素液体生成物の収率を上げる
。所要に応じて、反応圏を・・比較的低いシピアリテイ
条件下で操作することが1でき、生成した液体分を、付
加的水素化反応の一層厳格な反応条件に維持した第2工
程接触反応圏に供給して低沸点炭化水素液体生成物の収
率を更に上げる。
本発明の水素化法の主たる利点は、予熱装置を無くすか
または少くとも最小にし、石炭誘導液体の改善された水
素化転化および約204.4〜528.9’C(400
〜975°F)で名目上沸騰する炭化水素液体生成物の
如き、低沸点炭化水素生成物の向1°゛上した収率が得
られることである。本発明は歴青炭、亜歴青炭および亜
炭を含む石炭を水素化および液化するのに有用である。
または少くとも最小にし、石炭誘導液体の改善された水
素化転化および約204.4〜528.9’C(400
〜975°F)で名目上沸騰する炭化水素液体生成物の
如き、低沸点炭化水素生成物の向1°゛上した収率が得
られることである。本発明は歴青炭、亜歴青炭および亜
炭を含む石炭を水素化および液化するのに有用である。
本発明において、接触水素化反応前に石炭−泊スラリ供
給原料を熱処理する程度は、低沸点炭イビ□水素液体生
成物の収率を上げるように有利に制限され制御される。
給原料を熱処理する程度は、低沸点炭イビ□水素液体生
成物の収率を上げるように有利に制限され制御される。
粒状石炭供給原料を処理工程から誘導される再循環水素
化油および残油でスラリ化し、次いで約0.1より小の
低温度一時間シビアリティ指数(S’I!丁U)曝露で
好ましくは約260”’C(500°F)以下の温度で
沸騰床接触反応器に□供給する。反応器湿度は、反応器
再循環液体を、内部液体再循環流に熱交換器を使用して
所望の反応l1lI温度以−ヒの温度にin熱して反応
器に必要とされる任意の付nn的熱を供給することによ
り、所望゛の848.8〜482.2°C(650〜9
00 ”)l’ )の湿度に制御する。
化油および残油でスラリ化し、次いで約0.1より小の
低温度一時間シビアリティ指数(S’I!丁U)曝露で
好ましくは約260”’C(500°F)以下の温度で
沸騰床接触反応器に□供給する。反応器湿度は、反応器
再循環液体を、内部液体再循環流に熱交換器を使用して
所望の反応l1lI温度以−ヒの温度にin熱して反応
器に必要とされる任意の付nn的熱を供給することによ
り、所望゛の848.8〜482.2°C(650〜9
00 ”)l’ )の湿度に制御する。
石炭−泊スラリ供給原料を、スラリ用油の水素供与能力
のなくなるのを防止し、石炭の熱分解を回避してスラリ
供給原料を予熱する間アス7アルテ゛□゛ンおよびチャ
ー(ohar )の如き逆行した物質の形成が防止され
るような制限され、制御された範囲でのみ加熱する。石
炭−油スラリに対する予熱の許容し得る程度は、石炭供
給原料の化学特性、スラリ用油中に含まれる水素供与能
力合物の分計。
のなくなるのを防止し、石炭の熱分解を回避してスラリ
供給原料を予熱する間アス7アルテ゛□゛ンおよびチャ
ー(ohar )の如き逆行した物質の形成が防止され
るような制限され、制御された範囲でのみ加熱する。石
炭−油スラリに対する予熱の許容し得る程度は、石炭供
給原料の化学特性、スラリ用油中に含まれる水素供与能
力合物の分計。
および石炭に対し使用されるスラリ用油の量に左右され
る。石炭供給原料およびスラリ用油の混合物の予熱の最
大の許容し得る程度は、加熱した石炭−泊スラリのマイ
クロオートクレーブ分析試験を行って標準の接触反応条
件下で達成される転化率を測定することにより決定され
る。
る。石炭供給原料およびスラリ用油の混合物の予熱の最
大の許容し得る程度は、加熱した石炭−泊スラリのマイ
クロオートクレーブ分析試験を行って標準の接触反応条
件下で達成される転化率を測定することにより決定され
る。
予期せぬことには、従来のスラリ予熱工程を用いること
なく粒状石炭−泊スラリ供給原料を接触反応圏の雰囲気
に直接sgすることにより、プロセスの種々の利点が得
られることを確めた。石炭−′を、石炭−誘導油または
溶媒対石炭の高比率で且つ転化に好ましい高水素含量の
条件下で濃厚な接触雰囲気で溶解し、反応させる。本発
明の方法は石炭−泊スラリ化工程に続く普通の石炭予熱
工程を無くすので、加熱された栓流形予熱器の場合通1
′常遭遇する石炭膨潤作用および熱伝達問題が回避され
、またかかる普通の予熱工程における望ましくない熱に
よる逆行物質の形成が防止される。本発明の方法は、ま
た反応器再循環液体トリム(trim)熱交換器を使用
することにより生じ得る発熱また□は温度を、あらゆる
反応器に一層迅速な応答のために与え、蒸留可能な油生
成物の高収率を生ゼしめる。
なく粒状石炭−泊スラリ供給原料を接触反応圏の雰囲気
に直接sgすることにより、プロセスの種々の利点が得
られることを確めた。石炭−′を、石炭−誘導油または
溶媒対石炭の高比率で且つ転化に好ましい高水素含量の
条件下で濃厚な接触雰囲気で溶解し、反応させる。本発
明の方法は石炭−泊スラリ化工程に続く普通の石炭予熱
工程を無くすので、加熱された栓流形予熱器の場合通1
′常遭遇する石炭膨潤作用および熱伝達問題が回避され
、またかかる普通の予熱工程における望ましくない熱に
よる逆行物質の形成が防止される。本発明の方法は、ま
た反応器再循環液体トリム(trim)熱交換器を使用
することにより生じ得る発熱また□は温度を、あらゆる
反応器に一層迅速な応答のために与え、蒸留可能な油生
成物の高収率を生ゼしめる。
使用することができる石炭供給原料の予熱の制限された
量は、主としてスラリ用油中の水素供与′□゛体化合物
の入手可能性により決定される。粒状石1炭およびスラ
リ用油の混合物に対する許容し得る程度の予熱は、使用
する石炭−油供給原料混合物の転化率を測定するため確
立された操作を使用しマイクロオートクレーブ反応装置
で、加熱した石゛炭−泊スラリ供給原料を分析すること
により決定することができる。
量は、主としてスラリ用油中の水素供与′□゛体化合物
の入手可能性により決定される。粒状石1炭およびスラ
リ用油の混合物に対する許容し得る程度の予熱は、使用
する石炭−油供給原料混合物の転化率を測定するため確
立された操作を使用しマイクロオートクレーブ反応装置
で、加熱した石゛炭−泊スラリ供給原料を分析すること
により決定することができる。
マイクロオートクレーブ分析法は、石炭および溶媒の供
試試料を激しくかきまぜ乍ら迅速に加熱゛“し、冷却す
ることを利用する。800Cの2個の反応器を、140
.6 kg/cmB (2000psi )の水素分圧
下で同時に操作する。加熱した流動砂浴により反応熱を
供給し、然る後反応器を水浴中で揺動することにより冷
却する。反応器に既知量の選。
試試料を激しくかきまぜ乍ら迅速に加熱゛“し、冷却す
ることを利用する。800Cの2個の反応器を、140
.6 kg/cmB (2000psi )の水素分圧
下で同時に操作する。加熱した流動砂浴により反応熱を
供給し、然る後反応器を水浴中で揺動することにより冷
却する。反応器に既知量の選。
定した石炭試料および溶媒を供給し、封止し、水素で圧
力を加え、次いで加熱した砂浴中に沈め、ここに特定時
間維持する。試験をして適切な加熱および冷却時間(約
2.5分)を決定する。反応器を特定時間too熱砂浴
中に維持した後、反応器を取−“□出し、急冷する。
力を加え、次いで加熱した砂浴中に沈め、ここに特定時
間維持する。試験をして適切な加熱および冷却時間(約
2.5分)を決定する。反応器を特定時間too熱砂浴
中に維持した後、反応器を取−“□出し、急冷する。
冷却後反応器の圧力を下げ、開けて内容物を計量する。
内容物をテトラヒドロフラン(THF )溶液で一過し
、濾過ケークを乾燥し、計量する。
、濾過ケークを乾燥し、計量する。
計量後、不溶分をトルエンと混合し、再び濾過す5る。
次いで一過ケークを乾燥し、計量する。この混合および
濾過処理を、溶媒としてTHFを使用して8回繰返す。
濾過処理を、溶媒としてTHFを使用して8回繰返す。
8回目の乾燥および計量を行なった後、試料を灰化し、
灰残分を計算して試験の妥当性を調べる。石炭の転化を
、供給する最初の10石炭を重量から不溶解分を引き、
これを最初の供給石炭の重量で割り、100倍して表わ
す。これ等の計算は無灰分基準で行う。8つの転化率、
’I’HF可溶分に対する転化率、トルエン可溶分に対
する転化率およびシクロヘキサン可溶分に対すI5る転
化率を計算する。
灰残分を計算して試験の妥当性を調べる。石炭の転化を
、供給する最初の10石炭を重量から不溶解分を引き、
これを最初の供給石炭の重量で割り、100倍して表わ
す。これ等の計算は無灰分基準で行う。8つの転化率、
’I’HF可溶分に対する転化率、トルエン可溶分に対
する転化率およびシクロヘキサン可溶分に対すI5る転
化率を計算する。
試験を、関心ある再循環溶媒を使用し、溶媒対石炭の比
を2:lとして行う。関心ある石炭−溶媒混合物につき
十分な温度一時間条件で試験を行い、データの点を石炭
の化学的および物理的性質パ。
を2:lとして行う。関心ある石炭−溶媒混合物につき
十分な温度一時間条件で試験を行い、データの点を石炭
の化学的および物理的性質パ。
を基準として選定する。使用する反応条件の範囲′には
、10分および60分で84 L8℃(650°F)、
10分および82分の滞留時間で454.4’C(85
0°F)までの条件が含まれる。
、10分および60分で84 L8℃(650°F)、
10分および82分の滞留時間で454.4’C(85
0°F)までの条件が含まれる。
動的モデル
温度および時間の条件の組合せが同時に調べられるので
、基準モデルを開発し、使用して石炭のnロ熱シビ了す
テイ条件を、標準の温;W一時間ユニッ) (5TTU
)シビアリティ指数により規定される共通の基準に合
せた。このモデルは、前記の如゛□”く、次式 %式% により規定される。1 (1,0) 5TTUの例には
、8.15分で426.7℃(800″’F )および
1分間で448.9℃(840下)が含まれる。オート
クレーブ試験の結果を、使用する標準の温度一時間ユニ
ットシビアリテイレベル(5TTU )の関数としてプ
ロットする。石炭の転化率が急激に上昇し始める点を、
粒状石炭−スラリ混合物を沸騰床(28) 接触反応器に入れる前予熱するための所望の最大1シビ
了リテイ(ST’I’U )と定義する。若干の高い標
準シピアリテイレベルで、石炭の転化は低下し始め;こ
の点が予熱中に生ずる望ましくない逆行反応の証拠を見
る前の石炭−油スラリの予熱に対へする最大のシビアリ
ティである。従って、水素および触媒を用いない熱モデ
ルで石炭−泊スラリ供給原料に対するすべての処理操作
を、この臨界的8T’I’Uシビアリテイ指数レベル以
下に維持すべきである。
、基準モデルを開発し、使用して石炭のnロ熱シビ了す
テイ条件を、標準の温;W一時間ユニッ) (5TTU
)シビアリティ指数により規定される共通の基準に合
せた。このモデルは、前記の如゛□”く、次式 %式% により規定される。1 (1,0) 5TTUの例には
、8.15分で426.7℃(800″’F )および
1分間で448.9℃(840下)が含まれる。オート
クレーブ試験の結果を、使用する標準の温度一時間ユニ
ットシビアリテイレベル(5TTU )の関数としてプ
ロットする。石炭の転化率が急激に上昇し始める点を、
粒状石炭−スラリ混合物を沸騰床(28) 接触反応器に入れる前予熱するための所望の最大1シビ
了リテイ(ST’I’U )と定義する。若干の高い標
準シピアリテイレベルで、石炭の転化は低下し始め;こ
の点が予熱中に生ずる望ましくない逆行反応の証拠を見
る前の石炭−油スラリの予熱に対へする最大のシビアリ
ティである。従って、水素および触媒を用いない熱モデ
ルで石炭−泊スラリ供給原料に対するすべての処理操作
を、この臨界的8T’I’Uシビアリテイ指数レベル以
下に維持すべきである。
(実施例)
次に本発明を図面につき説明する。
単一段階、沸騰床接触反応器を使用する本発明の一例の
方法を行う工程図を第1図に示す。イリノイズ扁6、ケ
ンタラキイAllの如き歴青炭まl″たけワイオダック
の如き亜歴青炭10を約50メツシユ(U、S、篩)よ
り小さい粒子に粉砕し、llで乾燥して表面の水分を除
去し、スラリ混合タンク12に通した。ここで石炭を、
約287.8〜510℃(550〜950’F)の標準
沸点を有すゞ゛□(z4) るプロセス−誘導スラリ用油14と混和する。か]かる
混和は圧送可能なスラリ混合物を与えるのに少くとも十
分な油対石炭の重量比で、通常約1.1〜6.0の油対
石炭の重量比を有する。所要に応じて、スラリの一部1
5aをポンプ15により再循環して均一なスラリ混合物
を維持することができる。混合タンク12内の石炭の加
熱はすべて約0.1より小さφ温度一時間シビアリテイ
指数、好ましくは約0.018TTUより小さい指数で
通常178.7〜260℃(850〜500 ″F)の
温度11申範囲で行う。
方法を行う工程図を第1図に示す。イリノイズ扁6、ケ
ンタラキイAllの如き歴青炭まl″たけワイオダック
の如き亜歴青炭10を約50メツシユ(U、S、篩)よ
り小さい粒子に粉砕し、llで乾燥して表面の水分を除
去し、スラリ混合タンク12に通した。ここで石炭を、
約287.8〜510℃(550〜950’F)の標準
沸点を有すゞ゛□(z4) るプロセス−誘導スラリ用油14と混和する。か]かる
混和は圧送可能なスラリ混合物を与えるのに少くとも十
分な油対石炭の重量比で、通常約1.1〜6.0の油対
石炭の重量比を有する。所要に応じて、スラリの一部1
5aをポンプ15により再循環して均一なスラリ混合物
を維持することができる。混合タンク12内の石炭の加
熱はすべて約0.1より小さφ温度一時間シビアリテイ
指数、好ましくは約0.018TTUより小さい指数で
通常178.7〜260℃(850〜500 ″F)の
温度11申範囲で行う。
スラリ混合タンク12からの石炭−油温和物をポンプ1
6により圧し、このポンプ16で混和物を再循環水素1
9と一緒に導管18を介して水素化した石炭−誘導液体
、水素および市販の粒状水l゛素化触媒床22を有する
沸騰床反応器20に直接圧送する。石炭−油温和物を、
水素と一緒に妙媒床g2を膨張させるのに十分な速度で
流しディ3トリピユータ21を経て触媒床22を上方向
に通す。触媒床22はモリブデン酸ニッケルまたはモー
゛□リブデン酸コバルトをアルミナまたは同様の担体I
材料に担持させた粒子、例えば0.8〜8.8闘(0,
013(1〜0.180インチ)の直径を有する押出物
で構成するのが適当であり、この触媒床を上昇流体によ
り沈降高さの少くとも約10%で約 ・100%を越え
ない範囲に膨張させ、反応生石炭−油混和物および水素
ガスの上昇速度により一定のランダム運動状態に保つ。
6により圧し、このポンプ16で混和物を再循環水素1
9と一緒に導管18を介して水素化した石炭−誘導液体
、水素および市販の粒状水l゛素化触媒床22を有する
沸騰床反応器20に直接圧送する。石炭−油温和物を、
水素と一緒に妙媒床g2を膨張させるのに十分な速度で
流しディ3トリピユータ21を経て触媒床22を上方向
に通す。触媒床22はモリブデン酸ニッケルまたはモー
゛□リブデン酸コバルトをアルミナまたは同様の担体I
材料に担持させた粒子、例えば0.8〜8.8闘(0,
013(1〜0.180インチ)の直径を有する押出物
で構成するのが適当であり、この触媒床を上昇流体によ
り沈降高さの少くとも約10%で約 ・100%を越え
ない範囲に膨張させ、反応生石炭−油混和物および水素
ガスの上昇速度により一定のランダム運動状態に保つ。
石油−油温和物は、反応器20を石炭約0.12〜1.
449/時/反応器容積。、8 (石炭約7.5〜90
ボIllンド/時/反応器容積ft’)、好ましくは石
炭約0.48〜0.9697時/反応器容積鍾8(石炭
約80〜60ボンド/時/反応器容積ft )の空間速
度で触媒と接触させて上方向に通過させる0反応条件は
898.9〜460.0°C(750〜s a O’F
5”の範囲の温度および84.4〜816.4 kg/
c、11(1200〜4500 psi)水素分圧斗の
範囲の圧力に維持するのが好ましい。反応器液を下降管
24および再循環ポンプ25を介して加熱器26に通し
、ここで液体を所望の反応器温度、例えばパ。
449/時/反応器容積。、8 (石炭約7.5〜90
ボIllンド/時/反応器容積ft’)、好ましくは石
炭約0.48〜0.9697時/反応器容積鍾8(石炭
約80〜60ボンド/時/反応器容積ft )の空間速
度で触媒と接触させて上方向に通過させる0反応条件は
898.9〜460.0°C(750〜s a O’F
5”の範囲の温度および84.4〜816.4 kg/
c、11(1200〜4500 psi)水素分圧斗の
範囲の圧力に維持するのが好ましい。反応器液を下降管
24および再循環ポンプ25を介して加熱器26に通し
、ここで液体を所望の反応器温度、例えばパ。
反応器温度より5.56〜55.6°C(10〜l +
l l) ’°F )高い温度に維持するのに必要な温
度まで加熱する。次いで再nn M した液をディスト
リビュータ21を介して上方向に通して触媒床を膨張さ
せ、触媒を液体内でランダム運動状態に維持して緊密な
接触と完全な反応を確保するのに十分な温度および上昇
液速度を維持する。加熱され、再循環された反応器液封
石炭スラリ供給原料の重量比は約1.0〜10.0の範
囲内である。
l l) ’°F )高い温度に維持するのに必要な温
度まで加熱する。次いで再nn M した液をディスト
リビュータ21を介して上方向に通して触媒床を膨張さ
せ、触媒を液体内でランダム運動状態に維持して緊密な
接触と完全な反応を確保するのに十分な温度および上昇
液速度を維持する。加熱され、再循環された反応器液封
石炭スラリ供給原料の重量比は約1.0〜10.0の範
囲内である。
所要に応じて、再循環水素を、接触反応圏の濡□”度以
上、通常約5.56〜55.6°C(約10〜100T
)高い温度まで加熱することができる。また所要に応じ
て、再循環水素流19の全部または一部分19aを、加
熱器26の上流の導管24で再循環反応器液と混合する
・二とができる。新しい触媒゛。
上、通常約5.56〜55.6°C(約10〜100T
)高い温度まで加熱することができる。また所要に応じ
て、再循環水素流19の全部または一部分19aを、加
熱器26の上流の導管24で再循環反応器液と混合する
・二とができる。新しい触媒゛。
を反応器に、器内の所望の触媒活性を維持するために必
要とされる際、連結管27で添n口し、使用した触媒は
28で除去する。反応器2()において、石炭−泊スラ
リ供給原料を反応温度まで迅速に加熱し、石炭とスラリ
用油の水素化と接触転化を同′□時に行うが、若干の水
素の消費が伴われる。また1石炭−誘導スラリ用油は水
素供与体化合物を含有し、石炭に影響を与える有意な溶
媒特性を有するので、水素化反応は、他の場合必要とさ
れるより若干低い反応温度で行うのがよい。
要とされる際、連結管27で添n口し、使用した触媒は
28で除去する。反応器2()において、石炭−泊スラ
リ供給原料を反応温度まで迅速に加熱し、石炭とスラリ
用油の水素化と接触転化を同′□時に行うが、若干の水
素の消費が伴われる。また1石炭−誘導スラリ用油は水
素供与体化合物を含有し、石炭に影響を与える有意な溶
媒特性を有するので、水素化反応は、他の場合必要とさ
れるより若干低い反応温度で行うのがよい。
反応器20からの流出流29は通常冷却し、高温相分離
器80に通す。得られたガス部分の流れ81を水素精製
工程82に通し、ここから普通の純水素を必要の際88
で回収し、H2,00□、H2Sおよび水を含む望まし
くないガスを88aから排1′”出する。水素流88を
17で必要とされるように加熱し、必要とされる際88
bの補給水素と一緒に19で反応器に再循環する。
器80に通す。得られたガス部分の流れ81を水素精製
工程82に通し、ここから普通の純水素を必要の際88
で回収し、H2,00□、H2Sおよび水を含む望まし
くないガスを88aから排1′”出する。水素流88を
17で必要とされるように加熱し、必要とされる際88
bの補給水素と一緒に19で反応器に再循環する。
分離器80から、また液体流84を取出し、85で圧力
を減じ、相分離器86に通し、この分゛□離器86はほ
ぼ大気圧、260〜848.8°C(500〜650°
F)の温度で操作する。所要に応じて、液体流84の主
要部分84aを、液体流84の代りに再循環反応器液と
して反応器2oに再循環することができる。分離器86
から、ナフサおよび′。
を減じ、相分離器86に通し、この分゛□離器86はほ
ぼ大気圧、260〜848.8°C(500〜650°
F)の温度で操作する。所要に応じて、液体流84の主
要部分84aを、液体流84の代りに再循環反応器液と
して反応器2oに再循環することができる。分離器86
から、ナフサおよび′。
軽質留出部分を含む軽質炭化水素塔頂流出流を 187
から除去し、分留工程40に通す。
から除去し、分留工程40に通す。
代表的には約287.8°C(約550″′F)以上の
標準沸点範囲を有し、若干のアスファルテン、未転化石
炭および灰分を含有する液体流88を液−・面分離系4
4に通すが、この系は多重ハイドロクpンまたは溶媒沈
澱系から構成することができる。
標準沸点範囲を有し、若干のアスファルテン、未転化石
炭および灰分を含有する液体流88を液−・面分離系4
4に通すが、この系は多重ハイドロクpンまたは溶媒沈
澱系から構成することができる。
また低濃度の粒吠固体を含有するオーバーフロート流4
5を、分留工程40に通し、ここで液体を分留して、気
体、ナフサ、軽質および中程度の留(゛出物および未転
化石炭と灰分を含む重質残油沸点範囲の油からなる生成
物流に分別する。特に、分留器40からの生成物流は8
9で生成ガスとして、41から0.−204.4°C(
400’″F)ナフサ留分として、42aから重質留出
液として、4δか”ら重質燃料油として取出す。液−面
分離工程44からの塔頂流出液の一部分46をスラリタ
ンク12、次いで反応′a20に再循環し、石炭なスラ
リにし、反応器内の未転化の石炭および灰固形分の割合
を所望範囲、代表的には約lO〜25重量パ%に制御す
るのを助ける。所要に応じて、熱交換1器47で再循環
流46の冷却を達成することができる。
5を、分留工程40に通し、ここで液体を分留して、気
体、ナフサ、軽質および中程度の留(゛出物および未転
化石炭と灰分を含む重質残油沸点範囲の油からなる生成
物流に分別する。特に、分留器40からの生成物流は8
9で生成ガスとして、41から0.−204.4°C(
400’″F)ナフサ留分として、42aから重質留出
液として、4δか”ら重質燃料油として取出す。液−面
分離工程44からの塔頂流出液の一部分46をスラリタ
ンク12、次いで反応′a20に再循環し、石炭なスラ
リにし、反応器内の未転化の石炭および灰固形分の割合
を所望範囲、代表的には約lO〜25重量パ%に制御す
るのを助ける。所要に応じて、熱交換1器47で再循環
流46の冷却を達成することができる。
液−面分離工程44からのダウンフロー流48を真空蒸
留工程50に通す。真空塔頂流51を分゛・留塔底流4
8と混合して液体生成物流52を得ることができる。名
目1約528.9℃(約975’F)以上で沸騰する重
質真空塔底物質54を、コークス化して油を回収するの
に使用でき即ち水素生成用の・供給物質として使用する
ことができる。 10本発明において石炭供給原料の転
化率を増すのに望ましい場合には、2段階の接触反応を
有利に使用することができ、この場合には各反応段階に
対するシビアリティ条件を所望の全水素化および生成物
収率が得られるように選定する。第1段階IXの反応器
は約848.3〜898.9℃(約650〜750下)
の温度、70.8−281.2 kg/c、B (10
00〜40001)8i)の水素分圧および石炭約0.
48〜1.449器時/。、n8(石炭約80〜90ボ
ンド/時/ft8)の空間速度の低シビアリテイ条件で
操作″゛することができる。次に第2段階の反応器は8
98.’9〜448.9℃(750〜84C)下)の温
度、はぼ同じ水素分圧および0.82〜0゜96g/時
/CTn8(20〜60ボンド/時/’ft” )の空
間速度の中程度のシビアリティ条件で操作する。或いは
また、第1段階反応器は898.9〜440.6°C(
7FiO〜825″F)および105.F+ 〜241
3.1に9/、−ゲージ(IF100〜8500 ps
ig)の水素分圧の中程度のシビアリテイ条件で操作し
、第2段階反応器を440.6〜468.4°C(82
5〜875下)の温度、同様1゛の圧力という高いシビ
アリティ条件で操作することができる。
留工程50に通す。真空塔頂流51を分゛・留塔底流4
8と混合して液体生成物流52を得ることができる。名
目1約528.9℃(約975’F)以上で沸騰する重
質真空塔底物質54を、コークス化して油を回収するの
に使用でき即ち水素生成用の・供給物質として使用する
ことができる。 10本発明において石炭供給原料の転
化率を増すのに望ましい場合には、2段階の接触反応を
有利に使用することができ、この場合には各反応段階に
対するシビアリティ条件を所望の全水素化および生成物
収率が得られるように選定する。第1段階IXの反応器
は約848.3〜898.9℃(約650〜750下)
の温度、70.8−281.2 kg/c、B (10
00〜40001)8i)の水素分圧および石炭約0.
48〜1.449器時/。、n8(石炭約80〜90ボ
ンド/時/ft8)の空間速度の低シビアリテイ条件で
操作″゛することができる。次に第2段階の反応器は8
98.’9〜448.9℃(750〜84C)下)の温
度、はぼ同じ水素分圧および0.82〜0゜96g/時
/CTn8(20〜60ボンド/時/’ft” )の空
間速度の中程度のシビアリティ条件で操作する。或いは
また、第1段階反応器は898.9〜440.6°C(
7FiO〜825″F)および105.F+ 〜241
3.1に9/、−ゲージ(IF100〜8500 ps
ig)の水素分圧の中程度のシビアリテイ条件で操作し
、第2段階反応器を440.6〜468.4°C(82
5〜875下)の温度、同様1゛の圧力という高いシビ
アリティ条件で操作することができる。
特定の石炭−誘導液生成物の望ましい選定により左右さ
れるが、第1段階反応器を898.9〜454.4℃(
750〜B 5 o ”F )のン品度、14o、d’
〜281.2 kg/c−ゲージ(2000〜41)
00psig )の水素分圧という一層厳確な条件で操
作して石炭を分解し、部分的に水素化し、次いで第2段
階の反応を848.8〜898.9℃(650〜750
°F)の温度という一層温和な条件で操作し“て水素化
された物質の品位を上げて酸素、窒素お1よび硫黄を除
去することも本発明の範囲内に入る。
れるが、第1段階反応器を898.9〜454.4℃(
750〜B 5 o ”F )のン品度、14o、d’
〜281.2 kg/c−ゲージ(2000〜41)
00psig )の水素分圧という一層厳確な条件で操
作して石炭を分解し、部分的に水素化し、次いで第2段
階の反応を848.8〜898.9℃(650〜750
°F)の温度という一層温和な条件で操作し“て水素化
された物質の品位を上げて酸素、窒素お1よび硫黄を除
去することも本発明の範囲内に入る。
次に第2図に、他の例を示す。図示する工程は第1図と
同様であるが、石炭−泊スラリ供給原料に対し2段階の
接触反応を用いる。上記第1図に5記載したと同様に1
0から供給する石炭供給原料と、油スラリ14を混合圏
12で混和し、ポンプ16により圧送し、スラリを極く
僅かに予熱して反応器20に直接通す。再循環水素を1
9aで加熱器26の上流への反応器液体再循環流24に
供1′″給する。反応器20において、石炭−油スラリ
は触媒粒子の沸騰床22を上昇通過しながら急速な8口
熱および水素化反応を行う。石炭−油スラリは石炭0.
48〜1.449/時/ a (a O〜90ボンm ド/時/f、8 )の空間速度で触媒と接触!して反応
器1゜を上昇通過する。反応条件は8413.8〜89
8.9”C(650〜75 o F )の温度および1
05.5〜816.411’9/。−)ゲージ(150
0へ−4500psig )の水素分圧の範囲内に維持
するのが好ましい。石炭と重質の石炭−誘導油の相対的
に同時2パの転化が水素の消費を伴って起って低沸点炭
化水1素液体および気体を生成する。反応器液を、導管
24を介して下降流とし再循環ポンプ25および加熱器
26を経て再循環し、加熱器26で水素と一緒に所望の
反応器温度を維持するのに必要な温・度に加熱する。
同様であるが、石炭−泊スラリ供給原料に対し2段階の
接触反応を用いる。上記第1図に5記載したと同様に1
0から供給する石炭供給原料と、油スラリ14を混合圏
12で混和し、ポンプ16により圧送し、スラリを極く
僅かに予熱して反応器20に直接通す。再循環水素を1
9aで加熱器26の上流への反応器液体再循環流24に
供1′″給する。反応器20において、石炭−油スラリ
は触媒粒子の沸騰床22を上昇通過しながら急速な8口
熱および水素化反応を行う。石炭−油スラリは石炭0.
48〜1.449/時/ a (a O〜90ボンm ド/時/f、8 )の空間速度で触媒と接触!して反応
器1゜を上昇通過する。反応条件は8413.8〜89
8.9”C(650〜75 o F )の温度および1
05.5〜816.411’9/。−)ゲージ(150
0へ−4500psig )の水素分圧の範囲内に維持
するのが好ましい。石炭と重質の石炭−誘導油の相対的
に同時2パの転化が水素の消費を伴って起って低沸点炭
化水1素液体および気体を生成する。反応器液を、導管
24を介して下降流とし再循環ポンプ25および加熱器
26を経て再循環し、加熱器26で水素と一緒に所望の
反応器温度を維持するのに必要な温・度に加熱する。
反応器20がら、水素化された流出物質を導管29を介
して取出し高温相分離器8oに通す。或いはまた、29
の流出物質を第2段階接触反応器60に直接通すことが
できる。分離したガス流 1181を水素回収糸82に
通し、ここがら望ましくないガスをaaaがら排出し、
回収した水素流88をaabからの必要とされる新鮮な
補給水素と一緒に反応器2oおよび6oに再循環する。
して取出し高温相分離器8oに通す。或いはまた、29
の流出物質を第2段階接触反応器60に直接通すことが
できる。分離したガス流 1181を水素回収糸82に
通し、ここがら望ましくないガスをaaaがら排出し、
回収した水素流88をaabからの必要とされる新鮮な
補給水素と一緒に反応器2oおよび6oに再循環する。
相分離器80から液体部分を流れ58として取1′出し
、第2段階の沸騰床反応器6oに通す。炭化水素液体ス
ラリ物質を、流れディストリビュータ61を介し反応器
6o内を石炭約11.82〜0.96g/時/反応器容
積cm” (約20〜60ポンド/時/ft8)。
、第2段階の沸騰床反応器6oに通す。炭化水素液体ス
ラリ物質を、流れディストリビュータ61を介し反応器
6o内を石炭約11.82〜0.96g/時/反応器容
積cm” (約20〜60ポンド/時/ft8)。
好ましくは約0.4’ 〜0.89/時/。−(約21
i 〜50”’ボンド/時/ftB )の空間速度で触
媒62と接触さ1せて上昇通過させる。反応条件は89
8.9〜448.9”C(750〜840 ’F )の
温度、105゜5〜246 、1に9/。rn2ゲージ
(1500〜8500 psig )の水素分圧の範囲
に維持するのが好ましい。反応器液−1を下降管64お
よび再循環ポンプ65を介して加熱器66に再循環し、
この加熱器66で水素流19bと一緒に、所望反応温度
を与えるのに必要な温度に加熱し、次いでディストリビ
ュータ61を介して」:昇させ触媒床を膨張させ触媒を
液体中1・〕でランダム運動状態に維持するのに十分な
液体上昇速度を維持して緊密な接触および完全な反応を
確保する。必要な新しい触媒を連結管67から反応器に
添加し、使用した触媒を68から除去する。
i 〜50”’ボンド/時/ftB )の空間速度で触
媒62と接触さ1せて上昇通過させる。反応条件は89
8.9〜448.9”C(750〜840 ’F )の
温度、105゜5〜246 、1に9/。rn2ゲージ
(1500〜8500 psig )の水素分圧の範囲
に維持するのが好ましい。反応器液−1を下降管64お
よび再循環ポンプ65を介して加熱器66に再循環し、
この加熱器66で水素流19bと一緒に、所望反応温度
を与えるのに必要な温度に加熱し、次いでディストリビ
ュータ61を介して」:昇させ触媒床を膨張させ触媒を
液体中1・〕でランダム運動状態に維持するのに十分な
液体上昇速度を維持して緊密な接触および完全な反応を
確保する。必要な新しい触媒を連結管67から反応器に
添加し、使用した触媒を68から除去する。
反応器60において、石炭とスラリ用油の水素1・化と
転化が若干の水素の消費を伴って同時に行われる。また
、石炭−誘導スラリ用油は水素供与体化合物を含有し、
石炭に影響を与える有意な溶媒特性を有するので、水素
化反応は他の場合に必要とされるより着干低い反応温度
で達成するのがよ!・□い。反応器60で望ましい温度
が第11反応′a20゜に対する温度より低い場合には
、導管64および再循環ポンプ65を介して下降流とし
再循環水素流19bと混合された反応器液を熱交換器6
6a(加熱器66の代り)で反応器66内を所望温度・
に維持するのに必要とされるだけ冷却することができる
。
転化が若干の水素の消費を伴って同時に行われる。また
、石炭−誘導スラリ用油は水素供与体化合物を含有し、
石炭に影響を与える有意な溶媒特性を有するので、水素
化反応は他の場合に必要とされるより着干低い反応温度
で達成するのがよ!・□い。反応器60で望ましい温度
が第11反応′a20゜に対する温度より低い場合には
、導管64および再循環ポンプ65を介して下降流とし
再循環水素流19bと混合された反応器液を熱交換器6
6a(加熱器66の代り)で反応器66内を所望温度・
に維持するのに必要とされるだけ冷却することができる
。
反応器60から、流出流69を高温相分離器フ0に通す
。得られたガス部分の流7Iを水素精製工程82に通す
。分離器70から液体流72を1・・取出し、78で減
圧し、相分離器74に通す。所要に応じて、液体部分7
2aを再循環反応器液として反応器60に再循環するこ
とができる。塔頂流75を分留糸80に通し、ここで液
体を、ガス、ナフサ、軽質および中位の留分並びに未転
化の石l炭と灰分を含む残油沸点範囲の重質油に分別す
る。
。得られたガス部分の流7Iを水素精製工程82に通す
。分離器70から液体流72を1・・取出し、78で減
圧し、相分離器74に通す。所要に応じて、液体部分7
2aを再循環反応器液として反応器60に再循環するこ
とができる。塔頂流75を分留糸80に通し、ここで液
体を、ガス、ナフサ、軽質および中位の留分並びに未転
化の石l炭と灰分を含む残油沸点範囲の重質油に分別す
る。
相分離工程74から液−固分離糸フ7に通すが、この分
離系は多段ハイドロクロン若しくは溶媒沈澱系から構成
することができる。固形分濃度の減じたオーバーフロー
液体流の一部78を石炭スラ“す化圏12に戻し、残部
79を分留糸80に通すb固体分離工程77から固形分
濃度の増したダウン70−流82を真空蒸留工程90に
通し、塔底物質流を89から除去する。
離系は多段ハイドロクロン若しくは溶媒沈澱系から構成
することができる。固形分濃度の減じたオーバーフロー
液体流の一部78を石炭スラ“す化圏12に戻し、残部
79を分留糸80に通すb固体分離工程77から固形分
濃度の増したダウン70−流82を真空蒸留工程90に
通し、塔底物質流を89から除去する。
導管75を介して分留糸80に通した塔頂流出へ液を、
ガス流81.0.−204.4℃(400″’F)ナフ
サ留分流88および軽質留出油生成物84および重質留
出油生成物85を夫々分離する。塔底物質86を分留塔
80から取出し、真空蒸留塔頂留出液流87と混合して
生成物流88を得ることIllができる。真空蒸留塔底
物質89を油を回収するためコークス化に使用すること
ができ、即ち水素製造用の供給原料として用いることが
できる。
ガス流81.0.−204.4℃(400″’F)ナフ
サ留分流88および軽質留出油生成物84および重質留
出油生成物85を夫々分離する。塔底物質86を分留塔
80から取出し、真空蒸留塔頂留出液流87と混合して
生成物流88を得ることIllができる。真空蒸留塔底
物質89を油を回収するためコークス化に使用すること
ができ、即ち水素製造用の供給原料として用いることが
できる。
実施例1
粒状のイリノイズ&6歴青炭を、石炭−誘導液ド□でス
ラリにし、約2041.4”F(約400″ll’)に
約80分間、即ち約+1.001sTTU以下に加熱し
、石炭スラリを水素化した石炭−誘導液、水素ガスおよ
び石炭水素化触媒の沸騰床を有する反応圏に導入した。
ラリにし、約2041.4”F(約400″ll’)に
約80分間、即ち約+1.001sTTU以下に加熱し
、石炭スラリを水素化した石炭−誘導液、水素ガスおよ
び石炭水素化触媒の沸騰床を有する反応圏に導入した。
反応圏条件を454.4℃(850°F)2゛″(86
〕 の温度および140.6に9/c、、llIゲージ(2
0001psig )の水素分圧に維持した0 この石炭スラリ供給原料の直接水素化法により達成され
た代表的結果を、石炭−油スラリ供給原料を予熱し反応
器温度に近づけ、はぼ同じ反応条件を用いた従来の石炭
水素化法と比較し、次の第1麦に示す。
〕 の温度および140.6に9/c、、llIゲージ(2
0001psig )の水素分圧に維持した0 この石炭スラリ供給原料の直接水素化法により達成され
た代表的結果を、石炭−油スラリ供給原料を予熱し反応
器温度に近づけ、はぼ同じ反応条件を用いた従来の石炭
水素化法と比較し、次の第1麦に示す。
第1表
石炭スラリ化滞留時間 8080
分
上記結果から、石炭−油スラリを従来の予熱工1程を用
いることなく0.1より小さい5TTUで反応器に直接
供給する場合には、O,−204,4°C(400”F
)オJ:ヒO,−528,9°C(975@F)の炭
化水素液体留分のrH率が著しく向上し同時に−・52
8.9°C(975°F)+の重質液の収率が減じ、こ
のことは触媒の平均寿命が増した場合においても得られ
た。
いることなく0.1より小さい5TTUで反応器に直接
供給する場合には、O,−204,4°C(400”F
)オJ:ヒO,−528,9°C(975@F)の炭
化水素液体留分のrH率が著しく向上し同時に−・52
8.9°C(975°F)+の重質液の収率が減じ、こ
のことは触媒の平均寿命が増した場合においても得られ
た。
第1図および第2図は、夫々本発明の一例方法I11の
工程図である。 10・・・歴青炭または亜歴青炭 12・・・スラリ混合タンク 14・・・スラリ用油1
5、16・・・ポンプ 20・・・沸騰床反応器21・
・・流れディストリビュータ 22・・・触媒床 24・・・下降管 26・・・11口熱器 27・・・連結管80・・・高
温相分離器 82・・・水素精製工程88・・・水素流
84・・・液体流 86・・・相分離器 40・・・分留工程または分留器
2゛(89ン 44・・・液−固分離系 45・・・オーバー71’−
流147・・・熱交換器 4B・・・ダウン70−流5
0・・・貞空蒸留器 60・・・第2段階接触反応器6
1・・・流れディスシリビュータ ロ4・・・下降管 66a・・・熱交換器66・・・加
熱器 70・・・高温相分離器74・・・相分離器 7
7・・・液−固分離糸80・・・分留糸 特許出願人 エイチアールアイ・インコーホレーテッド
(40)
工程図である。 10・・・歴青炭または亜歴青炭 12・・・スラリ混合タンク 14・・・スラリ用油1
5、16・・・ポンプ 20・・・沸騰床反応器21・
・・流れディストリビュータ 22・・・触媒床 24・・・下降管 26・・・11口熱器 27・・・連結管80・・・高
温相分離器 82・・・水素精製工程88・・・水素流
84・・・液体流 86・・・相分離器 40・・・分留工程または分留器
2゛(89ン 44・・・液−固分離系 45・・・オーバー71’−
流147・・・熱交換器 4B・・・ダウン70−流5
0・・・貞空蒸留器 60・・・第2段階接触反応器6
1・・・流れディスシリビュータ ロ4・・・下降管 66a・・・熱交換器66・・・加
熱器 70・・・高温相分離器74・・・相分離器 7
7・・・液−固分離糸80・・・分留糸 特許出願人 エイチアールアイ・インコーホレーテッド
(40)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 石炭を接触水素化して高収率で低沸点炭化水素液体
生成物およびガスを生成するに当り、・(a) 粒状石
炭を水素化した石炭−誘導炭化水素液と混合して約0.
1より小である標準温度一時間ユニット(5TTU )
シビアリティ指数曝露を有する流動性石炭−油スラリ物
質を得; ■)上記石炭−油スラリを、加熱した石炭−誘導再循環
液および再循環水素と一緒に接触反応圏へ直接供給して
、上記反応圏前に行われる石炭の任意の加熱中熱劣化し
た物質の形成を防止し、 (0)上記石炭−泊スラリと上記水素を、石炭−誘導液
および水素並びに粒状触媒の沸騰床を有し848.8〜
482.2℃(65o〜900’F)の温度、70.8
〜851.5 kg/cm”(10’OO〜5000
psi )の水素分子に1維持した上記反応圏を0.1
2〜L44ノ/1侍1/。p (7,5〜9 (1”ド
/時/c、I+8)の空間速度で上方向に通して圏内で
石炭をn口熱し、反応させ、接触水素化反応を行わせて
石炭誘導水素化物質を生成し; ((1) 上記石炭−誘導液の一部を、粒状触媒の上記
沸騰床の上方レベルで上記反応圏から取出し、この取出
した液体の温度を上記反応11!111温度を制御する
のに必要とされるように調整し、且つ石炭−誘導液を反
応圏の下1.・方部分に再循環し; (e) 上記反応圏の」二方部からガス分および液体分
を含む石炭−誘導水素化物質を取出し、この物質をガス
分と液体分に相分離し;(f) 上記液体分を液−面分
離工程に通し、こ1こから固形分濃度の減じた塔頂液体
流を再循環して上記石炭−油スラリを供給するため上記
水素化石炭−誘導液を供給し; 信)炭化水素ガスと高収率で低沸点炭化水素液体生成物
を取出す ことを特徴とする石炭の接触水素化方法。 1区 スラ
リ用油対石炭の重量比が約1.1〜6.0である特許請
求の範囲第1項記載の方法。 & 上記反応圏から取出した上記石炭−誘導液を反応圏
温度より約5.56〜55.6℃(約 へ10〜100
°F)高い温度に加熱する特許請求の範囲第1項記載の
方法。 表 加熱した反応器再循環液封石炭スラリ供給原料の重
量比が約1.0〜10.0の範囲である特許請求の範囲
第1項記載の方法。 111氏 上記水素を上記接触反
応圏の温度より高い温度に別個に加熱する特許請求の範
囲第1項記載の方法。 a 生成した混合物を接触反応圏に通す前に、上記水素
を加熱し、上記再循環石炭−誘導液1−″に添加する特
許請求の範囲第1項記載の方法。 フ、 上記石炭−油スラリ供給原料を、約0.Olより
小さい標準温度一時間ユニットシビアリテイ指数に加熱
した後、石炭−油スラリを上記反応圏に供給する特許請
求の範囲第1項記パ□(8) 載の方法。 & 上記石炭−泊スラリ供給原料を上記石炭スラリ工程
(a)で加熱する特許請求の範囲第1項記載の方法。 9、 上記反応圏を898.9〜465.6℃(750
〜s 70 ″F )の温度および] l) 5.5〜
81f1.4kg/c−(] 50 o〜4500 p
si )ノ分FEニ維持する特許請求の範囲第1項記載
の方法。 10 上記石炭供給原料が歴青形石炭である特許請求の
範囲第1項記載の方法。 IL 上記石炭−泊スラリ供給原料を約2 fl O’
C(約50()下)以下の温度に加熱する特iA’M求
の範囲第1項記載の方法。 1東 上記相分離した液体分を水素と一緒に0.24〜
1.449/(f’4/cm8反応圏容檀(15〜90
’01ン時/ft’ )の空間速度で第2段階接触反応
圏に通して史に水素化反応を行う特許請求の範囲第1項
記載の方法。 l& 石炭を接触水素化して高収率で低沸点炭化水素液
体生成物およびガスを生成するに当り〈゛(4+ (a) 粒状石炭を水素化した石炭−誘導炭化水1素液
と混合して約260℃(500”F)声下の温度および
約o、oiより小さ一標準温度一時間シビアリテイユニ
ット(ST’I’U )ファクタを有する流動性石炭−
泊スラリ物)質を得; (b) 上記加熱した石炭−油スラリを接触反応圏に、
熱劣化物質の形成を回避するように別個に加熱した石炭
−誘導炭化水素液および水素と一緒に供給し、 (0)上記加熱した石炭−泊スラリと水素を、石炭−誘
導液および水素並びに粒状触媒の沸騰床を有し898.
9〜465.6℃(75゜〜87 o ’F )の温度
および105.5〜281.2 kg/cm2(150
0” 4000 psi)IXの水素分圧に維持した上
記反応圏を均一に上方向に通して接触水素化反応を行わ
せて石炭−誘導水素化物質を生成しく (d) l記石炭−誘導液の一部を粒状触Vの上記沸騰
床の上方レベルで上記反応圏がら取パ□出し、この取出
した液体を反応圏の温度よ1り約5.56〜55.6°
C(10〜l (10’F )高い温度に加熱し、この
加熱した液体を反応圏の下方部に戻し、 (e) 上記反応圏の上方部からガス分および液・・体
分を含有する石炭誘導水素化物質を取出し、この物質を
ガス分および液体生成物分に相分離し、 (0上記液体生成物分を固体分離工程に通し、この工程
から固体濃度の下がった塔頂流出j・・液を再循環して
−F記石炭−泊スラリを供給するため上記水素化した石
炭誘導炭化水素液を供給し、 @)炭化水素ガスおよび高収率で低沸点炭化水素液体生
成物を取出す ことを特徴とする石炭の接触水素化方法。 14 石炭を接触水素化して高収率で低沸点炭化水素液
体生成物およびガスを生成するに当り、(a) 粒状石
炭を水素化した石炭−誘導炭化水素液体と混合して約0
.1より小さい標準WA″′度一時間ユニット(5TT
U )シビアリテイ 1指数曝霧を有する流動性石炭−
油スラリ物質を得; (b) l−記石炭一油スラリを、上記反応圏前に行わ
れる石炭の任意の加熱中熱劣化した物゛・質の形成を防
止ように10熱した石炭−誘導再循環液および再循環水
素と一緒に第1接帥反応圏へ直接供給し、 (C) 上記石炭−泊スラリ物質と水素を、石炭−誘導
液および水素並びに粒状触媒の沸119111床を有し
、848.8〜898.9℃(650〜750°F)の
温度、70.8〜851.5に9/c−(I O00〜
fi O00phi )の水素分用に維持した上記第1
反応圏を上方向に通して石炭を迅速に加熱し、反応させ
て石15炭−読導水素化物質を生成し: (d) Jz記石炭−誘導液の一部分を、粒状触媒の上
記沸騰床の上方レベルで上記第1反応圏から取出し、こ
の取出した液体の湿度を上記反応圏温度を制御するのに
必要とされ″るように調整し、石炭−誘導液を」二記第
1゜反応圏の下方部分に再循環し; (@ 上記第1反応(@の−L方部分からガス分および
液部分を含有する石炭−誘導水素化物質を取出し、この
物質をガス分と液部分に″相分離し; (f) 上記分離した液部分を、加熱した石炭−誘導再
循環液および再循環水素と一緒に第2接触反応圏に通し
、上記液部分と石炭−誘導再循環液と再循環水素を、粒
状触媒の1沸騰床を有し、871.1〜426.7℃(
700〜800 ’F )の温度および70.8〜85
1.5に9/。−(1000〜5000 psi )の
水素分圧に維持した上記第2接触反応圏を上方向に通し
、更に液部分の物質を反応させ□て水素化した物質を生
成し; 信) 水素化した石炭−誘導液の一部分を一上記粒状触
媒の沸騰床の上方レベルで第2反応圏から取出し、この
取出した液体の温度を制御するのに必要とされるように
調整し、“石炭誘導液を上記第2反応圏の下方部分に1
再循環し; (h) 上記第2接触反応圏の上方部分からガス分およ
び液部分を含有する更なる水素化された物質を取出し、
この物質をガス分と液′部分に相分離し: (1)上記分離した液部分を液−面分離工程に通し、こ
の工程から固体濃度の下がった塔頂液体流を再循環して
上記石炭−油スラリを供給するため上記水素化した石炭
−誘導゛。 液を供給し; U 炭化水素ガスおよび高収率で低沸点炭化水素液体生
成物を取出す ことを特徴とする石炭の接触水素化方法OIN 上記第
1反応圏から取出した上記石炭−誘゛導液な反応圏温度
より約5.56〜55.6℃(10〜100°Ii’
)高い湿度に加熱する特許請求の範囲第14項記載の方
法。 la 上記第1反応圏からの加熱した反応器再循環液封
石炭スラリ供給原料の比が約1.0〜 □10.0の範
囲である特許請求の範囲第14項l記載の方法。 17、上記水素を上記第1接触反応圏の温度より高い温
度に別個にin熱する特許請求の範囲第14項記載の方
法。 11L 混合物を上記第1接触反応圏に通す前に上記水
素を加熱し、再循環液に添加する特許請求の範囲第14
項記載の方法。 19、上記相分離した液体の一部分を上記第2接触反応
圏に再循環する特許請求の範囲第14”″項記載の方法
。 ia 石炭を接触水素化して高収率で低沸点炭化水素液
体生成物およびガスを生成するに当り、粒状石炭を水素
化した石炭−誘導炭化水素液と混合して約0.1より小
さい標準温度一時間°゛ユニツ (5TTU )曝露を
有する流動性石炭−泊スラリ物質を得; (b) 上記石炭−油スラリを第1接触反応圏に、上記
反応圏前に行われる上記石炭のfモ意の加熱中熱劣化し
た物質の形成を防止しよう゛□に加熱した石炭−誘導再
循環液および再循゛環水素と一緒に直接供給し; (C) 上記石炭−泊スラリと水素を、石炭−誘導液お
よび水素並びに粒状触媒の沸騰床を有し、898.9〜
454.4℃(750〜 ′850°F)の7品度およ
び70.8〜851.5に9/c、g(]ooo〜50
00 psi )の水素分圧に維持した上記第1反応圏
を上方向に通して石炭を迅速に加熱し、反応させ、接触
水素化反応を行わせて石炭−誘導水素I。 化物質を生成し、 (d) 上記石炭−誘導液の一部を、粒状触媒の上記沸
騰床の上方レベルで上記第1反応圏から取出し、この取
出した液体の温度を、上記反応圏温度を所望温度に制御
するのに必要とされるように調整し、石炭−誘導液を−
に記反応圏の下方部分に再循環し;(el) 上記第1
反応圏の上方部分からガス分および液部分を含有する石
炭−誘導水素物質を取出し、この物質をガス分と液部分
に相−′□゛(0この液部分を、l1rl熱した石炭−
誘導再結・環流および再循環水素と一緒に第2接馴反応
圏に通し、上記液部分と水素を、粒状触媒の沸騰床を有
し、848.8〜808.9℃(65(1−750°F
)の温度および70.8〜851.5 kg/。−(1
000〜5000psi )の水素分圧に維持した第2
接触反応圏を上方向に通し、液体物質を更に反応させて
更なる水素化物質を生成し: 信)水素化した石炭−誘導液の一部分を上記1・・粒状
触媒の沸騰床の上方レベルで第2反応圏から取出し、こ
の取出した液体の温度を第2反応圏の温度を制御するの
に必要とされるように調整し、石炭誘導液を」―記第2
反応圏の下方部分に再循環し、 □ (h) 上記第2接触反応圏の上方部分からガス分およ
び液部分を含有する上記甲なる水素化物質を取出し、こ
の物質をガス分と液部分に相分離し、 (1)上記分離した液部分を液−固分離工程Gこ□通し
、この工程から固体濃度の下がった塔1頂液流を再循環
して上記石炭−油スラリを供給するため上記水素化した
石炭−誘導液を供給し、 (j) 炭化水素ガスおよび高収率で低沸点炭化・水素
液体生成物を取出す ことを特徴とする石炭の接触水素化方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US574223 | 1984-01-26 | ||
US06/574,223 US4495055A (en) | 1982-04-05 | 1984-01-26 | Coal catalytic hydrogenation process using direct coal slurry feed to reactor with controlled mixing conditions |
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JPS60163994A true JPS60163994A (ja) | 1985-08-26 |
JPH0678527B2 JPH0678527B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=24295213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60011107A Expired - Lifetime JPH0678527B2 (ja) | 1984-01-26 | 1985-01-25 | 石炭の接触水素化方法 |
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Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JPH0678527B2 (ja) |
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