JPS6024153B2 - 低硫黄および低灰分燃料の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭を低硫黄および抵灰分気体、液体および固
体燃料に変換するための方法、特に灰分および硫黄含有
石炭から製鋼プラント所要エネルギーを供給するための
方法に関する。

製鋼工業のためのエネルギーの主要源は長い間高炉に対
するコークスであった。

コークス製造のための従来よりの方法則ちスロットオー
プンによる方法は、炉を損傷せしめることなく強力なコ
−クスを作るために適切な膨潤性を有する高揮発性石炭
と低揮発性石炭の混合を必要としている。これらの物理
的性質以外に、高品質の溶筋（ｈｏｔｍｅｔａｌ）の低
原価製造を可能にする望ましい化学的性質（即ち低灰分
含有率および低硫黄含有率）に対する要求がある。鋼に
対する世界的な生産能力の絶えざる拡張と共に、良好な
治金用石炭、特に低揮発性石炭成分を有する石炭の不足
が益々大となってきている。また低硫黄石炭は、環境汚
染の問題に対する要求を満足させるため、電力関係での
かかる石炭の利用と競合するため、ますます供給不足と
なっている。コークスおよびコ−クス炉副生成物によっ
て供給されるエネルギーに加えて、製鋼工業では、高炉
空気噴射、均熱炉、再加熱炉、水蒸気および電力発生用
等の液体および気体燃料も消費している。

事実、将釆世界各国のエネルギー要求の実質的な部分を
満足させるのに充分な石炭の過剰保有が米国および他の
世界各国においてなされている。

不幸にしてこれらの各国固有の状況の下でこれらの石炭
は、クリーン燃料即ち低灰分および低硫黄含有燃料とし
て、またコークス製造用原料として使用するのには適し
ていない。従って本発明の主目的は粘絹性が非粘結性で
ある、低硫黄または高硫黄であるか、低灰分または高灰
分であるか、低揮発性または高揮発性であるかによって
、石炭をクリーンガス、液体および固体燃料の所望の物
に変換するための方法を提供することにある。

製鋼プラント用固体燃料はコークスまたはフオームコー
クスである。ここにフオームコークス（ｆｏｒｍｃｏｋ
ｅ）とは、予備成形した炭素質固体を焼成することによ
って得られるコークスであって、通常のコークス炉から
不定形および大きさの破砕片として得られるコークスと
は区別して使用する。先行技術としては、下記特許およ
び刊行物が代表的なものである。

米国特許第１９２５００５号、第２１６６３２１号、第
２６６４３９０号、第２６８６１５２号、第３０１８２
４２号、第３２４０５６６号、第３４０１０８９号、第
３５６２７８３号、第３７４８２５４号、第３７９１９
５６号明細書、ドイツ特許第３２００５６号明細書、ビ
ューロー・オブ・マィンズ・インフオーメシヨン・サー
キユラー１．Ｃ．７４２０（１９４７年１０月）ｒポッ
トーフロツフェ・コ−ル日工クストラクシヨン・プロセ
ス・アンド・プラント・オブ・ルールエール・ジー・エ
ム・ビー・エッチ、ポ・フト。

ープ・ウエルハイム、西ドイツ国」本発明は広い観点に
おいて、 ｛１｝ 一定の水素化脱硫条件（ｈｙｄｒｏｄｓＭｍｉ
ｚｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）の下に石炭液化帯城で石
炭の溶媒抽出と水素化処理（ｈｙｄｒｏＶｅａｔｍｅｎ
ｔ）を行ない石炭よりも低い有機硫黄含有率を有する石
炭抽出物を生成させ、‘２｝ 液化生成物を少なくとも
二つの部分に分離して、第一部分を上記石炭抽出物を含
有する低固体含有生成物とし、第二部分を上記非熔解灰
分含有炭化水素質残澄を含有する高固体含有生成物とし
、‘３｝ 第一部分を、 ‘ａ）液化帯域へ循環させるため溶媒の大部分を回収し
、価 石炭抽出物と炭素質固体のべレット化しうる混合
物を製造し、‘ｃ’べレット化しうる混合物からべレッ
トを形成し、【ｄ’べレットの形成と同時にまたはそれ
に続いて、ベレツトを硬化して硬化された低灰分および
低硫黄べレットを形成する各処理を行ない、 ‘４） 第二部分を、 ‘ａ｝ 第二部の蒸溜して炭化水素質灰分含有固体およ
び炭化水素質沼出液を生成し、｛ｂー 上記炭化水素質
灰分含有団体を水蒸気と水蒸気−炭素ガス化帯城で反応
させてガス状生成物および灰分含有無機硫黄を生成させ
る、各処理を行ない、■ 液化帯城での溶媒として使用
するため、上記炭化水素質溜出液から炭化水素質溜分を
回収し、■ ガス化帯域からのガス生成物を処理して液
化帯城で使用するための水素およびメタンを多く含むガ
スを生成せしめる必須操作からなる溶媒抽出によって石
炭を液化させるための方法における改良にある。

本発明方法の利点には下記のものを含む。

‘１｝ 粘結性または非粘結性、高硫黄または低硫黄、
高揮発生または低揮発生、高灰分または低灰分である単
一の石炭を使用して鉱石還元プラントのエネルギー要求
を満足させることができる。

【２｝ この方法は、石炭液化帯域および分離帯域にお
いて維持した条件に応じて、各分布および組成を規制で
きる一連の変化を有する燃料を連続的に生成させるため
に容易に操作できる。

脚 本発明方法は溶媒の均衡と水素要求量の自然発生維
持を可能にする。

【４｝ この方法は高硫黄および高灰分石炭に適用して
特に価値を有する。

以下の本発明の詳細な説明から明らかになるように、無
機硫黄を実質的に含有せず、有機硫黄を非常に減少させ
た種々な灰分不含燃料を容易に得ることができる。本発
明の広い観点からの説明液化 第１図において、石炭および液化溶媒を石炭液化帯域１
０中に導入する。

石炭はライン１１を介して導入し、液化溶媒はライン１
２および１３を介して導入する。本発明方法においては
任意の右が使用できる。

限定するためのものではないがその例には亜炭、歴青炭
、および亜歴青炭等がある。石炭は粘鯖性でも、弱い粘
結性でも非粘結性でもよい。また硫黄分が少なくても多
くても、その間のものでもよく、灰分の少ないまたは多
いまたはその間のものでもよく、低揮発性でも高揮発性
でもまたはその間のものでもよい。本発明方法は非粘結
性または弱い大占絹性の石炭、および高硫黄石炭の場合
にこれらはその用途が限定されていることから、特に価
値を有する。好適な液化溶媒は石炭液化中絶持される温
度および圧力の条件の下、液体である多環式芳香族炭化
水素の混合物である。

かかる溶媒に好適な沸点範囲は２３０〜４７５００の範
囲である。溶媒は本発明の一つ以上の単位操作からの溜
分として誘導するのが便利である。微粉砕状態で、一定
の石炭の、水素化脱硫条件の下、液化帯域１０中で溶媒
抽出と水素化処理を同じに行なう。

抽出操作は当業者に使用されている任意の操作、例えば
連続式、回分式、向流式または段階式抽出の何れでもよ
い。水素化処理用水素はガス状水素として供給してもよ
く、あるいは水素供与体溶媒によって供給してもよい。
ガス状水素を使用するときには、溶媒は抽出温度および
圧力で液体である任意適当な多環式芳香族炭化水素、ま
たは多環式芳香族炭化水素の混合物であるとよい。水素
供与体溶媒を使用するときには、多環式芳香族炭化水素
の少なくとも一部が部分水素化されている。かかる溶媒
は再水素化して水素供与体としてその有効性を維持する
。抽出帯城で維持する条件は、抽出物の脱硫貝０ち抽出
物の有機硫黄含有率を減少させるのに有効な条件である
。

これらの条件は一般に知られており、代表的なものに次
のものがある。ガス状水錐 オｍ供Ｅ体蟹谷雌 温度（℃） ４００〜５００ ４００〜４
５０圧力（ｋｇ／の） ７０〜２００ ５
〜５０水素添加（重量％ＭＡＦ蟹石炭）０．７５〜２．
５ ０．７０〜２．５石炭に対する溶媒重量比１
．５〜３．０ １．５〜３．０ 函ＭＡＦは水分および灰分不含石炭である。

生成物は比Ｓを含有する流出ガス（これはライン１４を
介して排出する）、および溶媒、抽出物および非溶解炭
化水素質固体および灰分を含有する流出スラリー生成物
（これはライン１５によって分離帯城１６へ導かれる）
からなる。抽出スラリーの分離液化帯城から流出スラリ
ーの少なくとも二つの部分への分離は、一般に液化帯城
の温度に近い高温で分離帯城１６で行なう。

第一部分は石炭抽出物および溶媒を含有する低固体含有
生成物である。第二部分は石炭抽出物、溶媒および大部
分の非溶解灰分含有炭化水素質固体を含有する高固体含
有スラリー生成物である。分離は沈降、ハイドロクロン
、遠心分離、猿過またはこれら単位操作の二つ以上の組
合せによって行なうことができる。分離前に抽出スラリ
−を冷却すると、抽出物の高分子量部分の幾つかの選択
沈澱を生ぜしめることがある。

時にはかかる冷却は、抽出物から固体の分離を容易にし
、抽出物の品質を改良するため慎重に行なうとよい。こ
の種の沈澱は所望によっては、沈澱用溶媒例えばパラフ
ィン系またはナフテン系炭化水素を加えることによって
更に強化することができる。沈澱用溶媒を有利に使用す
る方法は良く知られており、その使用例は米国特許第３
７９１９５６号明細書に完全に記載されている。分離帯
域からの低固体生成物の処理分離帯域１６から出る低固
体液生成物は内部冷却をせずにライン１７によって蒸溜
帯域１８へと導入する。

蒸溜帯域での主目的は溶媒の沸点範囲内またはそれ以下
で沸とうする抽出物の一部と共に溶媒の大部分を回収す
ることにある。若干の溜出物は、本来高粘度の抽出物の
粘度を下げるため抽出物中に残すとよい。溶融抽出物（
これは溶媒不含の状態では１０びＣ以下の温度で固体で
ある）の温度は抽出物のコークス化が生ずる温度以下の
温度に保つべきである。蒸溜帯城は殆どの蒸溜可能物を
蒸発分離し、本質的に非蒸溜抽出物、若干の溶媒および
蒸溜帯城への原料中の固体であるものからなる底部分生
成物を残すための任意適当な蒸溜装置であることができ
る。

蒸気生成物は導管１９によって分溜帯城２０へ導き、そ
こで分別蒸溜して、溶媒である高沸点溜分と溜出燃料と
して使用するのに好適な溜分とを生ぜしめる。溜れ燃料
部分は導管２１を介して取り出し、溶媒は導管１２によ
って液化帯域１０へ循環せる。次に石炭抽出物は導管２
２を介して適当な混合帯域２３に導入し、そこで成形帯
城２５中において熱時べレット化しうる高固体含有生成
物を形成するのに充分な量の低灰分低硫黄炭素質固体を
加える。

このために要する炭素質固体の量は抽出物と溶媒の結合
性の関数であり、抽出物と保有されている溶媒の相対割
合の関数である。更に抽出物と溶媒を補うため結合剤を
外部から加えてもよい。続く成形帯城２５中で維持する
条件が溶媒の揮発を生ぜしめるような条件であるときに
は、ベレツト化しうる混合物を溶媒中に大量に存在しう
ろことは勿論である。しかし成形帯域中の条件が溶媒の
蒸発を生ぜしめないときには、ベレット化しうる混合物
はべレット化に必要な組成のものとすべきである。一般
にべレット化しうる組成物は、成形帯域で蒸発せしめう
る溶媒を除いて、次の如きものが代表的なものである。
炭素質固体 ３５〜７５重量％抽出
物および溶媒 ２５〜６５重量％この場合
、抽出物は抽出物−溶媒混合物の少なくとも７５重量％
であるのが一般的であり、９の重量％より大であるのが
好ましい。

べレツトは、ベレット化を若干のガスおよびタールの生
成を生ぜしめる炭化条件下に行なわない限り実質的に同
じ組成を有する。混合帯域２３で抽出物と混合する炭素
質固体は導管２４を介して供Ｖ給する。

これらはこの方法自体から誘導するのが好ましい。しか
しながら、広い観点‘こおいて、本発明方法は炭素質固
体の外部源に依存してもよい。混合帯城２３で適当に混
合されたべレツト化しうる組成物は成形帯域２５へ移す
。

成形帯域の主目的は混合帯域から受入れたべレット化し
うる魂体をべレットに成形することにある。べレットは
、多くの既知のべレット化法の一つ、例えば絹合剤の軟
化点以上の温度で炭化条件下または非炭化条件下に、練
炭形成、押出しまたは凝結によって作ることができる。
選択した方法は、抽出物が流体である高温で使用するよ
うになされた方法であるべきである。べレットを炭化条
件下に成形帯域２５中で形成するとき、即ち４０び０以
上の温度で形成するとき、形成されるべレツトは取扱う
のに充分な硬さを有する。

しかしながら、成形帯域で炭化が生じないときには、成
形工程に続いてべレットを硬化することが必要である。
かかる場合成形帯域２５で成形されたべレットは硬化帯
域２６へと進める。硬化帯城２６中でのべレットの磁化
は炭化条件下、即ち４００ｑｏ以上の温度でべレツトを
加熱することによるか、あるいはそれらを一般に１５０
ｑ０以上である抽出物および溶媒の溶液の軟化点以下に
単に冷却することによって行なうことができる。べレッ
トの炭化は、それをべレツト成形中成形帯域で行なうに
しろ、別の帯城で行なうにしろ、石炭抽出用に使用する
溶媒に相当する溜分を含有する蒸気生成物を生成する、
これは液化帯域１川こ使用するため回収できる。好まし
い実施態についての後述する説明から明らかになるよう
に、混合、成形および硬化は別々に行なう必要はなく、
任意適当に各工程を相合せてもよい。硬化したべレット
は導管２７を介して硬化帯域２６から取り出す。選択し
た成形方法によって、べレットは規格外の大きさのべレ
ット、即ち大き過ぎるか小ご過ぎるため、使用目的に適
しないべレットを含有する。かかる場合には規格外の大
きさのべレットは適当な大きさの調整をした後、混合帯
域２３で抽出物と混合される炭素質固体の−都または全
部として使用するため循環させる。かかる循環はライン
２４および２８で示す。所望の範囲内にあるべレットは
一定の操作における如く使用しうる。例えばそれらはコ
ークス炉原料の一部として、あるいは一定の鉱石還元炉
における固体還元体として使用できる。あるいはそれら
は８００〜９５０ｏ○の温度に曝して高炉用コークスを
生成させることができる。分離帯域からの高固体生成物
の処理 分離帯域１６から出る高固体生成物の少なくとも一部を
導管２９によって、蒸溜帯城３０へと移行させる蒸溜帯
城３０は溶媒を溜去するには充分な高さの温度で保ち、
炭化水素質灰分含有固体を残す。

抽出物が存在する場合、蒸溜帯城３０中に保つ温度は抽
出物をコークスまたは炭化物および蒸気生成物に炭化す
るに充分な高さにすべきである。好適な温度は４２５〜
７６０ｑ０である。灰分含有固体は帯城３０から取り出
し、導管３１によって普通の型の水蒸気−炭素ガス化帯
域３２（ＣＨ４，ＣＯおよび日２を生成する条件下に作
動されている）に導入する。無機硫黄化合物を多く含ん
でいる固体ガス化残糟は導管３３を経て装置から放出す
る。ガス状生成物は導管３４によって水素回収のための
通常の型のガス処理帯城３５へ導く。他の主生成物Ｃ比
は高Ｂｔｕガスとして導管３６により回収する。水素は
導管３７によって液化帯域１０へ導く。前に指摘した如
く、必要な石炭液化溶媒の一部は導管１３によって液化
帯域中に導入される。溶媒は蒸溜帯城３０から導かれる
。蒸溜帯域から放出される蒸気は導管３８によって通常
の型の分別蒸溜帯城３９へ導く。溶媒のために望ましい
沸点範囲を有する溜分はこの目的のために回収し、一方
残余のものは導管４０によって取り出し、溜出燃料とす
る。液化帯域に溶媒を直接戻す代りに、溶媒を導管３７
からの水素によって先ず水素化し、かくして水素供与体
溶媒とし、これを次いで液化帯域での水素源として使用
してもよい。これについては第２図の好ましい実施態様
に更に詳しく示す。好ましい実施態様 第２図は本発明の好ましい実施態様を用いた石炭変換プ
ラントの略図である。

これは特に高炉に使用するのに適したフオームコークス
を含めて、製鋼プラントに要求される低灰分低硫黄燃料
に高硫黄石炭を変換することにある。原料石炭 少なくとも２の重量％の揮発生物質含有率を有する高硫
黄石炭を使用する。

この好ましい実施態様に使用するのに好適な代表的な石
炭は下表１に示す組成を有する。表Ｉ ■Ｍｍは水分不含を意味する。

■■ＭＡＦは水分および灰分不含を意味 する。

原料石炭は微粉砕状態、例えば一１４メッシュＰタィラ
ー標準筋）に粉砕するのが好ましく実質的に外部からの
水全部を除く。

‘１１ 石炭液化帯城 原料石炭は導管５１を介して抽出器５０中に導入する。

水素供与体（日供与体）溶媒は導管５２を経て抽出器５
０中に導入する。石炭および溶媒はその中で反応して非
溶解固体との混合物の形で所望の石炭抽出物を生成する
。溶媒抽出工程は、３５０〜４７５ｏｏの範囲の温度、
４〜５０ｋ９／椎の範囲の圧力、および溶媒対石炭比１
．５対３．０で垂直筒状容器中で行なわれる非触媒、連
続向流程である。

かかる条件の下で、移送される水素の量は０．７〜２．
５（ＭＡＦ石炭重量％）である。溶媒は抽出温度および
圧力で液体であり、部分′水素化芳香族炭化水素を含有
する多環式芳香族炭化水素である。

それは本来抽出物またはその溜分の水素化によって得ら
れる。通常は約２００つ０の初期大気圧沸点と５０００
０またはそれ以上の最終沸点の比較的広い蒸溜範囲を有
する。（２｝ 分離帯城 抽出に続いて、溶媒、抽出物および残総の流出混合物は
、導管５３を介して混合物の過度の冷却を避けるように
抽出器５０からハイドロクロン装置５４へ急速に導く。

ハイドロクロン装置５４は選択的にアンダーフロー中の
固体を濃縮するようにした一つ以上のハイドロクロンか
らなる。残澄の大部分はハイドロク。ンからの生成物ア
ンダーフロー中にあるが、正確な量は第一にオーバーフ
ローおよびアンダーフロー生成物の両方がポンプ輸送し
うるように調節し、第二に製鋼プラント用低硫黄燃料の
必要な分布を保つように調節する。有機硫黄は抽出器中
で減少するが、無機硫黄は固体残澄中になお残る。本発
明のこの好ましい実施態様においては、ハイドロクロン
装置オ−バーフローから回収される抽出物（溶媒を除く
）の固体含有率は０．０５〜１５重量％の範囲にあると
よく、一方ハイドロクロン装置からの全アンダーフ。一
の固体含有率は３０〜５５重量％であるのがよい、しか
し一般には４０〜５５重量％である。‘３｝ ハイドロ
クロン装置からのオーバーフローの処理ハイドロクロン
装置からのオーバーフローは導管５５を経てポンプ（図
示せず）によって蒸溜釜５６へ送られる、ここで少なく
とも若干の溶媒と軽油は分別蒸溜される。

軽油は蒸溜燃料として使用するため適当に回収する（図
示せず）。一方廃溶媒は導管５７を介して取り出す。廃
溶媒の一部は導管５８を介して溶媒再水素化装置５９へ
送り、残りの廃溶媒は、導管５２と蓮適している導管６
０１こよって抽出器５０へと再循環させる。溶媒再水素
化装置５９へ送られた廃溶媒は導管６１によって導入さ
れる水素ガスによって水素供与体溶媒の再水素化のため
通常の条件で処理する。代表的な水素化条件は次のとお
りである。温 度
３４０００圧 力 ７０ｋ９
／地日２速度 ０．９わ／
ｋ９触媒５／１６弧のＮｉＳ−ＭｏＳ２（山２０３上の
）べレットＬＨＳＵ
２水素化生成物は分別蒸溜して再水素化溶媒
を回収し、これは導管６２および５２を通して抽出器に
戻す。

残余は溜出燃料とて使用するため、導管６３より取す。
蒸溜釜５６中で回収された抽出物含有部分は導管６５を
介してべレット製造機６４に導入する。

べレット製造機は通常は水平に対して僅かに煩斜してい
る筒状回転キルンより本質的になる。これは同じ容器中
でべレットを混合し、成形し、硬化する作用をする。抽
出物含有部分は抽出物を含有するばかりでなく、若干の
溶媒も含有する、そしてこの好ましい実施態様の場合固
体の約５重量％以下含有する。べレット製造機６４中で
べレット化しうる塊体を確立するため、ベレット製造機
への原料は、ベレット製造機中で混合したとき、ベレッ
ト製造機中で蒸発しうる溶媒を除いて、大体下記の組成
を有すべきである。固 体
６０〜７５重量％抽出物および溶媒 ２５
〜４の重量％べレット化しうる魂体の組成は、ある程度
固体の密度によって決り、密度が大となればなる程必要
とする結合剤は少なくなる。

この理由は多分密でない固体はその孔中に結合剤が吸収
されるからであろう。前述した如くべレット製造機へ送
られる抽出物含有流中には一般に５％以下の団体が存在
する。

従って６０〜７５重量％の必要範囲内まで上昇させるた
めの実質的な量の固体を加える必要がある。これは二つ
の方法の一つまたは両方で行なうことができる。第一に
抽出物原料流の一部を導管６６を介して抽出物低温炭化
装置（抽出物ＬＴＣ装置）６７へ分配して、抽出物を低
温炭化即ち４２５〜５００℃で加熱する。これによって
炭化生成物が得られ、これは導管６８を通してべレット
製造機へ導入する。蒸気状生成物も得られる。これは導
管６９によってコンデンサー７川こ導入し、ここで液化
しうる部分は凝縮させて、導管７２を介して取り出し、
溜出燃料として使用する。液化されない部分は導管７２
を介して取り出し、低Ｂｔｕガスとして使用する。べレ
ツトしうる魂体の固体含有率を所望の範囲まで高める他
の方法は、ベレット製造機からの規格外の大きさのべレ
ットを導管７３、予備加熱機７４および導管７５を介し
て循環させる。

抽出物供給原料流の固体含有率が、ある種の好ましから
ぬ実施態様の場合における如く、５％より充分に大であ
るときには、循環べレットが必要とされる全ての追加固
体を与えるから、このときは抽出物の炭化は必要がなく
なる。所望組成のべレット化しうる塊体は、現在良く知
られている如く、４００ｏｏ以上の温度で断熱低温炭化
条件の下でべレツト化させる。

例えばべレット製造機の操作は米国特許第３４０１０８
び号明細書に記載されている。所望の大きさのべレット
はロータリーキルの終端に設けた分離機７６から取り出
され、焼成炉７８へ導管７７によって導入する。前述し
た如く、規格外の大きさのべレットは、ベレット化しう
る塊体で使用するための所望の大きさ密度を生成するの
に要求されるとおり、適当に破砕して再循環させる。キ
ルンからの蒸気生成物は導管７９から取り出し、導管６
９と一緒にしてコンデンサー７０へと導く。焼成炉７８
は所望の大きさ一般式に６仇岬×２仇豚の大きさのべレ
ットを、０（絶体圧力１気圧）〜１５ｋ９／地の圧力で
８００〜９５ぴ○の温度に加熱するようにしておく。

焼成したべレツトは導管８０から取り出し、高炉用フオ
ームコークスとして使用する。【４’ハイドロクロン装
置からのアンダーフローの処理ハイドロクロン５４から
の固体を多く含有するアンダーフローは、アンダーフロ
ーの組成を適切に調整した後導管８１を介してべレット
製造機８２に輸送し、ベレット製造機中でべレット化し
うる塊体を作る。

所望の組成はべレット製造機６４中で維持した組成と一
般に同じ組成であり、これは一般に適当量の溶媒を除去
することによって達成される。しかしながら、ベレット
製造機８２の機能および操作はべレツト製造機６４の機
能および操作と同じではない。この場合、ベレット製造
機８２は、ベレット製造機６４の場合と同じ方法でべレ
ットを混合し、成形するが、ベレツト成形中溶媒を蒸発
させるには充分な高さである非炭化条件則ち３００〜３
７０ｑＣの温度である。蒸気状溶媒は導管８３を介して
除去し、凝縮させ、再使用する。形成されたべレットは
引き続き処理するためそれらを硬化するために水冷（図
示せず）する必要があることがある。それらはべレット
製造機８３から導管８４を介して気化器８５へと取り出
す。気化器８５中で使用するべレットの好ましい大きさ
は１４メッシュタィラー標準節より大である。

べレットが約５肌以上であるときには、それらは５肌よ
り小さくなるまで破砕するのが望ましい。大きさが１４
メッシュより４・ごし、べレツト（これには大きすぎた
べレットを破砕して生じたものを含む）の部分は分離し
てべレット製造機８２の入口に循環させるとよい。かか
る場合、固体のこの循環流には所望組成を維持するため
に当然の配慮を払うべきである。所望の大きさのべレッ
トは次いで導管８４を介して気化器８５へと送る。気化
器８５は工業的漢の作業を満足させるため、非犬占絹性
または粘絹性の炭素質原料を必要とする固定床型のもの
が好ましい。

かかる気化器においては、相互に見て、相対的に固定し
ているべレットの床は漸進的に降下して、生ず炭化帯城
８６を通り、次いで気化帯城８７中を通る。水蒸気およ
び酸素は気化帯域中に導入し、降下移動する床を通って
上方に向って循環する、一方灰分は気化器の底から適当
に排出させる。炭化帯域中の温度は気化帯城から出る熱
ガスによって５００〜７７５℃の範囲に保つ。気化帯域
は７７５〜１０５び０の温度で保つ。圧力は２０〜４０
ｋ９／めである。炭化帯城中で入って来るべレットは炭
化され、タール蒸気を生成し、これは導管８８を介して
流出ガスと共に取り出す。炭化されたべレットは下方へ
移動し、上昇して釆る水蒸気および酸素と接触して反応
してＣＱ，ＣＨ４，日２およびＣＯを形成する。これら
は炭化帯域を通過して導管８８中に入る。タール蒸気お
よび溶媒蒸気を含む流出ガスは、コンデンサー８９中に
入り、ガス、溶媒およびタールを分離回収する。溶媒は
コンデンサーから回収し、導管９０を介して導入し、導
管５８と一緒になって溶媒再水素化装置５９に導入する
。タール不含ガスは導管９１によって通常の型の適当な
水素回収装鷹９２へ導き、そこから水素を多く含むガス
を回収する。このガスは導管６１を介して取り出し、溶
媒の再水素化に使用する。残りのガスは導管９３から取
り出して、高Ｂｔｕガスとして使用する。第２図に示し
た生成物の灰分および硫黄含有率は説明した各必須操作
に対して選択した特定条件によって当然決る。抽出器５
０中で維持した水素化条件を酷しくすればする程、除去
される有機硫黄の童は大となる。ハイドロクロン装贋５
４中の抽出物から固体則ち灰分の分離を効率よくすれば
する程、灰分は少なくなる、従って固体、液体および気
体生成物の硫黄含有率は少なくなる、これは無機硫黄の
大部分が気化器８５から灰分として排出されるからであ
る。しかしながら、経済的見地からは、生成物の有用性
を損うことなく、また環境に害を及ぼすことなく、若干
の灰分と硫黄を許容するのが望ましい。本発明の方法は
生成物の分配のみならずそれらの各組成を変えるに当っ
ての融通性と選択性を可能にしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は広い観点より見た本発明の工程図であり、第２
図は本発明の好ましい実施態様の工程図である。 １０‘ま液化帯域、１６は分離帯域、１８は蒸溜帯域、
２川ま分溜帯域、２３は混合帯城、２５は成形帯城、２
６は硬化帯城、３０は蒸溜帯域、３５はガス処理帯域、
３９は分溜帯域、５０は抽出器、５４はハイドロクロン
装贋、５６は蒸溜釜、５９は溶媒水素化装置、６４はべ
レツト製造菱魔、６７は抽出低温炭化装直、７０はコン
デンサ一、７４は予備加熱機、７６は分離器、７８は焼
成炉、８２はべレツト製造機、８５は気化器、８６は炭
化帯城、８７は気化帯域、８９はコンデンサー、９２は
水素回収装置。 、 葦 〜 葦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石炭を溶媒で抽出して、石炭抽出物、溶媒および非
   溶解灰分および硫黄含有炭化水素質残渣の混合物を生成
   させる石炭変換法において、（ａ） 上記石炭を、水素
   化脱硫条件下に石炭液化帯域中で溶媒抽出および水素化
   処理をし、かくして上記石炭抽出物が上記石炭よりも低
   有機硫黄含有率を有するものとし、（ｂ） 上記石炭液
   化帯域からの流出液混合物を少なくとも二つの部分に分
   け、その第一部分を石炭抽出物を含有する低固体含有生
   成物とし、第二部分を非溶解灰分および硫黄含有炭化水
   素質残渣を含有する高固体含有生成物とし、（ｃ） 上
   記第一部分中に含有されている石炭抽出物と炭素質固体
   より本質的になる混合物から低灰分および低硫黄ペレツ
   トを形成し、（ｄ） 上記第二部分を蒸溜して炭化水素
   質灰分含有固体および溶媒を含む炭化水素蒸溜出液を生
   成せしめ、（ｃ） 上記炭化水素質灰分含有固体をガス
   化帯域で水蒸気と反応させてガス状生成物および灰分を
   生成させ、（ｆ） 上記ガス化帯域からのガス状生成物
   を処理して、上記液化帯域で使用するための水素および
   メタンを多く含むガスを生成させることを特徴とする石
   炭変換法。 ２ 低灰分、低硫黄フオームコークス石炭を変換させる
   方法において、（ａ） 上記石炭を液化帯域で水素化脱
   硫条件下に水素供与体溶媒によつて抽出して、減少した
   有機硫黄含有率の石炭抽出物、溶媒および非溶解炭素質
   残渣の流出混合物を生成せしめ、（ｂ） 上記流出混合
   物を少なくとも二つの部分に分け、その第一部分を石炭
   抽出物と溶媒を含有する低固体含有生成物とし、第二部
   分を石炭抽出物、溶媒および非溶解炭素残渣を含有する
   高固体含有生成物とし、（ｃ） 上記第一部分から溶媒
   を除去し、その少なくとも一部分を工程（ａ）で使用す
   る水素供与体溶媒を補給するため、水素化し、（ｄ）
   上記第一部分中に含有される石炭抽出物および工程（ａ
   ）で生成される石炭抽出物から誘導される炭素質固体よ
   り本質的になる混合物から、低温炭化条件下に第一ペレ
   ツト化帯域でペレツトを形成し、（ｅ） 工程（ｄ）か
   らのペレツトの少なくとも一部を上記第一ペレツト化帯
   域へ循環させて必要とされる炭素質固体として作用させ
   、（ｆ） 工程（ｄ）からのペレツトの少なくとも一部
   を焼成して低灰分および低硫黄フオームコークスを形成
   し、（ｇ） 上記第二部分中の石炭抽出物、溶媒および
   非溶解炭素質残渣の相対割合をペレツト化しうる流動性
   塊体を生成するように規制し、（ｈ） 第二ペレツト化
   帯域中で上記ペレツト化しうる塊体からペレツトを形成
   し、（ｉ） 上記第二ペレツト化帯域からの上記ペレツ
   トの少なくとも一部分を炭化させ、（ｉ） 上記炭化さ
   せたペレツトをガス化帯域中でガス化させてガスを生成
   させ、そこから工程（ｃ）での上溶媒を水素化するため
   の水素を回収することを特徴とする石炭を低灰分、低硫
   黄フオームコークスに変換する方法。 ３ 工程（ｂ）の分離をハイドロクロンで行ない、かく
   して第一および第二部分をポンプ輸送しうるオーバーフ
   ローおよびアンダーフロー生成物とする特許請求の範囲
   第２項記載の方法。 ４ 上記第一ペレツト化帯域における混合物の組成を、
   上記ペレツト化帯域で蒸溜しうる溶媒を除いて、下記組
   成即ち固体分６０〜７５重量％、抽出物および溶媒２５
   〜４０重量％の組成を有するよう規制する特許請求の範
   囲第３項記載の方法。 ５ 工程（ｄ）におけるペレツト化帯域の形成を４００
   ℃以上の温度で断熱条件下にロータリーキルンで行なう
   特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６ 工程（ｆ）の焼成を８００〜９５０℃の温度で、０
   〜１５ｋｇ／ｍ＾２の圧力の下で行なう特許請求の範囲
   第５項記載の方法。 ７ （ａ）溶媒、抽出物および非溶解残渣の流出混合物
   を生成する石炭溶媒抽出および水素処理複合装置、（ｂ
   ） ポンプ輸送しうるオーバーフロー流とポンプ輸送し
   うるアンダーフロー流とに分離し、同時に選択的にアン
   ダーフロー中の固体分を濃縮するようになした少くとも
   一つのハイドロクロンからなるハイドロクロン装置、（
   ｃ） ハイドロクロン装置からのオーバーフローおよび
   アンダーフローの組成をそれそれペレツト化しうる塊体
   を形成するよう規制するための分離装置、（ｄ） それ
   ぞれのペレツト化しうる塊体からペレツトを形成するた
   めの別々のペレツト製造機、（ｅ） オーバーフローか
   ら誘導されたペレツト化しうる塊体から形成したペレツ
   トを加熱して、高炉に使用するのに適した低硫黄フオー
   ムコークスを作るようにした焼成装置、（ｆ） 水素を
   多く含むガスおよび低硫黄高Ｂｔｕガスを生成するため
   のガス化複合装置、（ｇ） 上記の水素を多く含むガス
   を、上記石炭溶媒抽出および水素化処理複合装置に導き
   、溶媒抽出中上記石炭の水素化処理の作用をなさせるた
   めの装置、からなる製鋼プラントに使用するための低硫
   黄固体、液体および気体燃料に高硫黄石炭を変換するた
   めのプラント。