JPS6058483A

JPS6058483A - 石炭の液化方法

Info

Publication number: JPS6058483A
Application number: JP16578183A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Chikada; 司近田; Keiichi Hayakawa; 早川　恵一
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1983-09-07
Filing date: 1983-09-07
Publication date: 1985-04-04
Also published as: JPH0242399B2

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】この発明は、石炭を液化する際に使用する溶剤の性能を
向上させ液化反応の効率化をはかることを目的とする石
炭の液化方法に関する。

石炭の液化は固体石炭を軽質油、Ｍ弯曲等の液状物に転
化する技術であシ、反応の原理は従来から既に知られて
おり、通常は高温高圧下で石炭に水素を添加して液化す
る方法が採られる。このような石炭の液化反応において
は、固体石炭を高圧系内に連続的に直接導入することが
困難であるだめ、固体石炭を微粉砕しこれを溶剤と混合
してスラリー状として高圧系内に圧送する方法が採られ
る。

上記の溶剤としては、石灰自身との親和性が良好であり
、かつ固液二相分離が生じないこと、液化生成物を均一
に分散させ安定化させる能力を有していること、溶解性
等の而から芳香族性に富む方が望ましいこと、液化反応
を促進する水素供与能を有していること、経済性等の理
由により、通常は石炭を液化して得られる重質油成分が
用いられる。この重質油成分を石灰液化用溶剤として用
いる場合は、そのまま循環使用するか、あるいは水素化
処理して使用する方法がとられるが、この重質油成分中
には溶剤としての性能を劣化させる脂肪族炭化水素を含
有しているため、これを除去する必要がある。

すなわち、石炭を液化して得られる脂肪族炭化水素の主
成分は直鎖パラフィンであシ、その次素数分布はＣＩＯ
’＝　ｃｓｓ程度にわたっておシ、これらのパラフィン
は石炭液化油の主成分である芳香族成分とは親和性が低
いこと、反応温度４００℃以上という石炭液化条件下で
は非常に分解し易く、この分解のために水素が消費され
てしまうこと、さらには凝固、析出し易い等の欠点を有
しているため、このパラフィンが循環溶剤中に濃縮する
と溶剤の性能が著しく劣化し液化反応効率の低下をもた
らす。

この発明は、上記の問題を解決するためになされたもの
であり、その要旨は石炭を液化して得られる重質油成分
をそのまま、あるいは水素化処理して石灰液化用溶剤と
して用いる石灰の液化方法において、前記溶剤の全量ま
たは一部をメタノールと混合しメタノール不溶分とメタ
ノール可溶分とに分別し、得られたメタノール可溶分か
らメタノールを除去した後石炭液化用溶剤として用いる
ことを特徴とし、また、前記未水素化処理溶剤の全量ま
たは一部を前記と同様に処理して得たメタノール可溶分
からメタノールを除去した後、水素化処理して石炭液化
用溶剤として用いることを特徴とする石炭の液化方法に
ある。

すなわちこの発明は、循環溶剤留分中のパラフィンをメ
タノールで除去して溶剤性能を高め、これにより石炭の
液化反応の効率化をはかる方法である。ここで、循環溶
剤留分中のパラフィンの除去にメタノールを用いたのは
、以下に示す理由による。

すなわち、各種炭化水素より構成される混合物中から、
パラフィンあるいは芳香族成分等のみを分離するには、
一般には溶剤抽出法が採用されておシ、石油化学工業等
においては、すてにＢＴＸの抽出、あるいは脱ろう等の
プロセスで各種の特殊な溶剤を使用した抽出プロセスが
工業化されている。ここで用いられる溶剤としては、例
えばジエチｖ　ｙグリ：ｌ−／ｖ（ＤＥＧ−）、７．１
Ｖ７オラン、ＤＭＳ　Ｏ１ＭＥＫ〜トルエン、液体プロ
パン等が代表的である。

しかし、ＤＥＣ，ヌルフオラン、ＤＭＳＯ等は高価であ
シ１．またＭＥＫ〜トルエン、液体プロパン等は一２０
℃程度の低温操作が必要等の欠点を有する。

そこで、この発明者らは、操作が容易でかつ安価な溶剤
抽出法を種々模索したところ、石炭液化油に約２容量倍
のメタノールを添加すると、常温常圧において高分子パ
ラフィンが析出、分離される事実を発見するに至った。

次に、この発明法を実施するための装置の一例を、第１
図および第２図に示すブロック図に基づいて説明する。

第１図において、（１）はスラリー化工程、（２）は液
化反応工程、（３）は蒸留塔、（４）は水素化処理工程
、（５）はメタノール抽出工程をそれぞれ示す。すなわ
ち、まず石灰（６）と溶剤（７）とをスフリー化工程に
て攪拌混合してスラリーを形成する。このスラリーは液
化反応工程（２）に送られ、液化反応完了後生成物は蒸
留塔（３）に入シ、ここで軽質油成分、重質油成分とに
分離され、重質油成分は循環溶剤としてその全量または
一部を水素化処理工程（４−１）に導入し水素化処理し
た後、または未処理のままメタノール抽出工程（５）に
送り、ここで該溶剤中のパラフィン（８）を除去した後
石炭液化用溶剤（７）として循環使用する。また、未処
理のままメタノール抽出工程（５）でパラフィンを除去
した後、水素化処理工程（４−２’）で水素化処理し、
これを石炭液化用溶剤（７）として使用する。

メタノール抽出工程は第２図に示すごとく、抽出・分配
工程（５−１）、分別工程（５−２）およびメタノール
回収工程（５−３）から成り、水素化処理（または未処
理）した重質油成分（Ａ）を抽出・分配工程（５−１）
でメタノ−／ｌ／　（Ｂ）と反応させて、メタノール可
溶分とメタノール不溶分を抽出・分配する。

この際添加するメタノールの量は特に限定するものでは
ないが、経済性を考慮して循環溶剤量の３倍量以下であ
ることが望ましい。抽出・分配工程（５−１）で処理さ
れた混合物ＣＣ）は分別工程（５−２）でメタノール可
溶分（Ｄ）とメタノ−μ不溶分（Ｅ）とに分別する。分
別の方法としては、デカンテーションあるいは沖過等が
工業的に望ましい。このようにして分別されたメタノ−
μ可溶分ＣＤ）については、メタノ−μ回収工程（５−
３）でメタノール（Ｂ）を除去、回収した後に循環溶剤
（Ｆ）として直接、または水素化処理工程（４−２）を
経てスラリー化工程（１）に供給することになる。なお
、メタノ−Ｉしを除去する方法としては、例えばメタノ
ール可溶分を直接蒸留してメタノールを除去する方法、
あるいはメタノール可溶分忙水を加えてメタノ−１しを
除去する方法等を用いることができる。

以下、この発明の実施例について説明する。

〔実施例１〕石炭液化装置として、スフリー処理量４　ｔ、ｌＨｔ規
模の連続式液化装置を用い、反応温度４５０℃、圧力１
５０Ｋｇ／ｃ＋１ｌＧＳＬＨ５Ｖ　＝ｌ、Ｇ／Ｌ＝５０
０の条件下で第１表に示す性状を有する石炭の液化実験
を行なった。反応後、液状生成物を蒸留して沸点２００
〜４５０℃留分を分取し、これを循環溶剤として用い、
上記と同様の条件で液化実験を行なった。

このようにして同様の操作を１０回繰返して、はぼ石炭
由来成分のみより構成されると考えられる沸点２００〜
４５０℃留分（以下「Ａ溶剤」と称する）を取得した。

こうして得られたＡ溶剤２００ｆにメタノ−）Ｖ２Ｏ３
のを混合し、充分攪拌した後定景沖紙を使用Ｉ７てメタ
ノール可溶分とメタノ−μ不溶分とに分別し、得られた
メタノール可溶分に相当量の水を加えて攪拌後、静置し
て２層に分別し、油層（以下「−Ｂ溶剤」と称する）の
みを定量的に回収し、得られたＢ溶剤４５ダを循環溶剤
として用い、第１表に示す性状を有する石炭３０ｆおよ
び鉄系触媒３ｇと共に、内容積５００ｍ／の電磁誘導攪
拌式オートクレーブに充填し、水素初圧７０　Ｋｆ／ａ
ｆｌ　Ｇのも・と、反応温度４５０℃にて１時間石炭の
液化実験を行なった。反応終了後、オートクレーブ内ガ
ス全景を抜き出ｌ−て計量するとともに、ガスクロマト
グラフで成分分析を行ない、液状生成物については、そ
の全量を定量的にオートクレーブから回収した後蒸留し
て各留分の収率を算出した。その結果を第２表に示す。

また、比較のため、本発明のＢ溶剤に替えて、Ａ溶剤４
５Ｆを循環溶剤として周込、第１表に示す性状を有する
石炭３０Ｆを上記と同じ条件で液化し、得られた生成物
の収率および水素消費量を第２表に併せて示した。

第２表よシ、Ｂ溶剤を用いた場合には、残渣収率が低く
、また水素消費量も少々いことから、石炭の液化反応が
効率よく行なわれたことがわかる。

第　１　表第２表〔実施例２〕実施例１で得たＡ溶剤１００Ｆを、Ｎｉ　−Ｍｏ系触媒
１０ｇと共に、内容積５００ｍ／の電磁誘導攪拌式オー
トクレーブに充填し、反応温度３５０℃にて１時間水素
化処理した。なお、反応中圧力が１００　？／ｄＧに保
持されるよう、適宜水素ガスをオートクレーブ内に圧入
した。

得られたＡ溶剤の水素化処理物７０ｆにメタノ−／Ｌ’
１５０ｃｃを混合し、充分攪拌した後定量沖紙を使用し
てメタノール可溶分とメタノ−μ不溶分とに分別し、得
られたメタノール可溶分に相当量の水を加えて攪拌後、
静置して２層に分別し、油層（以下「Ｃ溶剤」と称する
）のみを定量的に回収し、得られだＣ溶剤４５９を循環
溶剤として用い、実施例１と同じ石炭を同じ手法で液化
した結果を第３表に示す。

第３表より、Ａ溶剤を水素化処理した後メタノール抽出
処理した場合には、Ａ溶剤を水素化処理せずにそのまま
メタノール抽出して得たＢ溶剤よりもさらに良好な値を
示すことがわかる。

（以下余白）第　３　表〔実施例３〕実施例１で得たＢ溶剤１００ｇを、Ｎｉ−Ｍｏ系触媒１
０ｇと共に、内容積５００　ｍｌの電磁誘導攪拌式オー
トクレーブに充填し、反応温度３５０℃にて１時間水素
化処理した。なお、反応中、圧力が１００１’ｆ／ｃＪ
Ｇに保持されるよう、適宜水素ガスをオートクレーブ内
に圧入した。

得られ九Ｂ溶剤の水素化処理物（以下「Ｄ溶剤」と称す
る）４５ｇを溶剤として用い、実施例１と同じ石炭を同
じ手法で液化した結果を第４表に示す。

第４表より、溶剤の水素化処理をメタノ−ｐ抽出処理後
に打なっても、メタノール抽出処理前に水素化処理した
実施例２と同様良好な値を示すことがわかる。

第　４　表以上説明したごとく、この発明法によれば、石炭の液化
反応効率をこれまで以上に高めることができ、高価な水
素ガスの効率的消費をはかることができるので、より大
きな経済的効果をあげることができ、工業的に極めて有
益である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明法を実施するための装置構成例を示す
ブロック図、第２図は同上におけるメタノール抽出工程
を示すブロック図である。１・・・・スラリー化工程、２・・・・液化反応工程、
３・・・・蒸留塔、４・・・・水素化処理工程、５・・
・・メタノール抽出工程、５−１・・・・抽出・分配工
程、５−２・・・・分別工程、５−３・・・・メタノー
ル回収工程、６・・・・石炭、７・・・・溶剤、Ａ・・
・・重質油成分、Ｂ・・・・メタノール、Ｃ・・・・メ
タノール」−重質油混合物、Ｄ・・・・メタノール可溶
分、Ｅ・・・・メタノール不溶分、Ｆ・・・・循環溶剤
。出願人　住友金属工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）石灰を液化して得られる重質油成分をそのまま、
あるいは水素化処理して石灰液化用溶剤として循環使用
する石炭の液化方法において、前記溶剤の全量または一
部をメタノールと混合しメタノール不溶分とメタノール
可溶分とに分別し、得られたメタノール可溶分からメタ
ノールを除去した後石炭液化用溶剤として用いることを
特徴とする石灰の液化方法。
（２）　石炭を液化して得られる重質油成分をそのまま
、あるいは水素化処理して石灰液化用溶剤として循環使
用する石炭の液化方法において、前記未水素化処理溶剤
の全量または一部をメタノールと混合しメタノール不溶
分とメタノール可溶分とに分別し、得られたメタノール
可溶分からメタノ−μを除去した後水素化処理して石灰
液化用溶剤として用いることを特徴とする石炭の液化方
法。