JPS60212484A - 液化用石炭の前処理方法 - 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】 本発明は液化用石炭の前処理方法に関する。

エネルギー危機に端を発し、エネルギーの多様化、とく
に石炭の有効利用に関心が集まり、石炭への燃料転換は
もとより、ガス化や液化などの技術開発が展開されてい
る。中でも昨今の一次エネルギーとして石油の占める割
合は大きく、液体燃料への執着はかなり根強いといって
も過言でないことから、長期的視野に立っての石炭液化
技術の技術的ならびに経済的々開発の達成が望まれてい
る。

石炭を石油並みの液体燃料に転換するとき、両者の化学
組成および鉱物などの不純物の含有量に注目しておく必
要がある。化学組成をもとに石炭と石油の含有水素と炭
素との割合を比較すれば明らか々ように、石炭は炭素含
有量が高く、水木含壱景が低い。この関係から、石炭を
液化するプロセスでは、水素添加工程が組込まれている
。石炭の液化プロセスは、それぞれ固有のプロセス的特
徴をもつものが数多く提案されており、国内においても
、溶剤抽出法、直接水添法、ソルゼリシス液化法などの
研究開発か実施されている。これらのプロセスは全て循
環溶剤方式を採用しており、液化プロセスの最終工程で
分留された中質油または重質油７１ｉ−溶剤として循環
使用し、この循環溶剤を媒体とした微粉炭スラリー（触
媒を含む場合もある）を４００〜５００℃で予熱したの
ち、高圧の反応器で液化処理を施す。その後、気液分離
、場合によっては固液分離工程を経て、蒸留器で軽質、
中質、重質および残渣の留分にする。この場合、循環溶
剤を媒体とした石炭スラリー中の石炭は通常２００メツ
シュ以下７０〜８０チ程度に微粉砕されている。

また、鉱物質の含有量を比較してみると、石油では含有
量の多い重油でも灰分が０．１％以下であるのに対し、
石炭の鉱物質の含有量は、その石炭の賦存状態や採掘条
件によシ異なるが５〜４０％の範囲である。鉱物質の含
有量が多い場合は、石炭と夾雑する鉱物質を除外する選
炭処理が施されるが、選炭された着炭でも５〜１０％の
鉱物質を含んでいる。このため、石炭の液化においても
鉱物質の取扱いが問題となり、従来は、液化プロセスで
得られた液化油から遠心分離機などで鉱物質を除去する
方法や、蒸留工程で分離された重質留分、とくに未液化
の留分（残渣）に鉱物質を移すことなどにより、目的と
する軽質留分の鉱物質の含有量を抑えるようにしている
。しかしながら、このような鉱物質の除去操作は煩雑で
あυ、いっそうの改善がまたれていた。

先に述べたように選炭処理稜の着炭でも、鉱物質が５〜
１０％程度含まれるが、この選炭処理が通常１０〜１０
０調以下の塊状で実施されることから、実際には夾雑鉱
物が除去される程度のことである。精成に含まれる鉱物
質の大部分は塊成の内部に存在するものであり、これら
は石炭粒子を破砕し粒度を細かくすると石炭粒子と遊離
することが可能となる。この遊離の度合は石炭の形成や
賦存状態によっても異なるが、細片にするほど遊離の度
合は高くなる。

一般に、上記の液化プロセスに投入される微粉体スラリ
ーにおいては、石炭が通常２００メツシュ以下７０〜８
０％程度に微粉砕されており、この粒度から、液化プロ
セスの循猿溶媒石炭スシリーでは、既に原炭含有の鉱物
質のうち３０〜６０％が遊離状態となっていることにな
る。このスラリーが先に述べたように予熱器で加熱した
のち高圧の反応器に導かれることから、予熱器や反応器
における遊離鉱物の摩耗は重大な問題であシ、さらにそ
の彼の鉱物質の分離、とくに固液分離操作の軽減化も石
炭液化プロセスの重質な諌題である。

本発明は、このような観点からなされたものであり、微
粉体スラリーの状態で前処理し、液化用石炭から遊離鉱
物を予備除去して上記問題点を解決し、しかも、この前
処理において液化プロセスからの液化産物を利用して、
プロセスの簡略化および循環溶剤の有効利用を可能とし
たものである。

すなわち、本発明の液化用石炭の前処理方法は、微粉砕
炭を浮選して着炭フロスとして浮選微粉砕炭を回収し、
ついで、との浮選微粉砕炭を含む水スラリー中に、石炭
の液化プロセスからの液化産物を供給し、この液化産物
をバインダーとして浮選微粉砕炭を造粒し、低灰分造粒
炭を回収することを特徴とする。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

第１図は本発明の実施例について示すフロー図である。

石炭１１は、適当な粒度、通常２〜３ＩＩＩＩ１１以下
に破砕されて、水１３とともに湿式粉砕機１５に投入さ
れ、微粉炭−水スラ！Ｊ−１７とされる。この水スラリ
ー中の石炭の粒度は液化条件によって適宜決定されるが
、さらに、後段の解砕工程などで粒度調整するようにし
てもよい。微粉炭−水スラリ−１７の微粉炭濃度は、次
段の浮選工程に適当な範囲、たとえば３〜１５％であれ
ばよく、湿式粉砕機１５の粉砕条件により必要に応じて
水１９で希釈して、微粉炭−水スラ！Ｊ−１７を浮選機
２５に導入する。

浮選機２５には捕集剤２１が供給され、さらに起泡剤、
必要に応じてｐＨ調整剤が２イン２３より投入される。

捕集剤としては、通常の浮選で用いられるケロシン、灯
油などの軽質油が用いられるが、石炭液化プロセスから
の液化産物を用いるのが好ましい。液化産物としては、
軽質油、重質油のいずれを用いても良いが、特に循環溶
剤を用いることがプロセス的に好ましい。浮選機２５で
、鉱物質が浮選テール２７に移り、低灰分炭が着炭フロ
ス２９として回収され、脱灰処理が施される。

着炭フロス２９を、必要により水で希釈して次段の水中
造粒工程に適当なスラリー濃度、たとえば１０〜５０）
とし、造粒機３１に導入する。

造粒機３１には、造粒用バインダーとして液化プロセス
４７からの液化並物３０が供給され、また、必要に応じ
てｐＨ調整剤が投入され、水中造粒が施される。造粒機
３１で、液化産物の存在下に微粉炭スラリーが攪拌され
ると、石炭と鉱物質との表面性質の相違によシ、親油性
の石炭の表面を循環溶剤が法い、凝集作用を経て、液化
産物のバインダー効果および造粒機の攪拌作用による剪
断力によって、石炭粒子が造粒される。一方、親水性の
鉱物質は媒質の水の系に保持され、石炭と鉱物質とが分
離される。液化産物としては、軽質油、中質油、重質油
、あるいはこれらの混合物などが使用され、液化プロセ
スで用いられる循環溶剤を使用することもできる。液化
産物の供給量はスラリー中の微粉炭に対して２０〜８０
　ｗｔ％程度が適当である。また、水中造粒においては
、／々インダーである液化産物がスラリー中に均質に分
散することが必要であることから界面活性剤を添加した
り、造粒作用を一層促進するための重質油を投入しても
よい。なお、上記の水中造粒法それ自体は、単位操作と
して知られており、たとえば、特開昭５６−１３６８９
５号公報、特開昭５８−５３９４号公報などに記載され
ている。

造粒機３１で、たとえば０．３　ｒｅ程度以上に造粒さ
れた脱灰造粒炭３３は、シーブペント々どの固液分離装
置３５で水切りされたのち、脱水装置３７で脱水されて
、攪拌槽３９に送られる。

また、必要によシ、脱水工程の前段または後段に解砕工
程金膜けてもよい。攪拌槽３９には、循環溶剤４１ある
いは液化プロセスによっては触媒４３が供給され、液化
プロセスに応じて必　４要な諸元を満たすように、微粉
炭−循環溶剤スラリ−４５が調製され、これは必要によ
り加温して流動性を保ち、液化プロセス４７に送られる
。

固液分離装置３５から回収された鉱物質を含む水４９は
、シックナーなどの排水処理装置５１で鉱物質を除いた
のち、湿式粉砕＠１５あるいは浮選機２５で用いる水と
して、循環使用する。

本発明によれば、浮選と、石炭液化プロセスからの液化
産物を用いる水中造粒とを採用して低灰分炭を回収する
ことにより、液化プロセスに供給する石炭スラリーの鉱
物質を予め低減することができ、しかも、水中造粒のバ
インダーとして、あるいはさらに捕集剤として液化産物
を循環して有効に利用し、異種の資材を用いる必要がな
いことから、プロセス的に優れたも、のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すフロー図である。 １５・・・湿式粉砕機　２５・・・浮選機３１・・・造
粒機　３５・・・固液分離装置３７・・・脱水装置　４
１・・・攪拌槽５１・・・排水処理装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、微粉砕炭を浮選し情炎フロスとして浮選微粉砕炭を
   回収し、ついでこの浮選微粉砕炭を含む水スラリー中に
   １石炭の液化プロセスからの液化産物を供給し、この液
   化産物をパインｉ゛−として浮選微粉砕炭を造粒し、低
   灰分造粒炭を回収することを特徴とする液化用石炭の前
   処理方法。 ２、　前記浮選に際し、液化プロセスからの液化産物を
   捕集剤として用いる特許請求の範囲第１項に記載の方法
   。