JPS6058484A - 石炭の液化方法 - Google Patents

石炭の液化方法

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JPS6058484A
JPS6058484A JP16578683A JP16578683A JPS6058484A JP S6058484 A JPS6058484 A JP S6058484A JP 16578683 A JP16578683 A JP 16578683A JP 16578683 A JP16578683 A JP 16578683A JP S6058484 A JPS6058484 A JP S6058484A
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dmso
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soluble
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Tsukasa Chikada
司 近田
Keiichi Hayakawa
早川 恵一
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Sumitomo Metal Industries Ltd
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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】 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、重質油等の液状物に転
化する技術であり、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
系内忙連続的に直接導入することが困難であるため、固
体石炭を微粉砕しこれを溶剤上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。
上記の溶剤上しては、石炭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
等の面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炭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り、その炭素数分布はC1゜
〜c35程度にわたっており、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け親和性が低いこ
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炭液化用溶剤と
して用いる石炭の液化方法において、前記溶剤の全量ま
たは一部をジメチルスルフオキシド(以下「DMSO」
と呼ぶ)と混合しDMSO不溶分とD M S O可溶
分とに分別した後、DMSO可溶分をDMSOとDMS
O可溶油分とに分別し、得られたDMSO可溶油分を石
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
して得られたDMSO可溶油分を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D
MSOで除去して溶剤性能を高め、これ釦より石炭の液
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DMSOを用いたのは、以
下に示す理由による。
すなわち、石炭を液化して得られる生成油中には、パラ
フィン類、芳香族類等が混在しておシ、このため、蒸留
等の手法によっては両者を分別することは不可能である
。それ故、特殊な溶剤を用いてこの両者のどちらかを選
択的に抽出して分別する方法が一般的には採られる。こ
の特殊な溶剤としては、すでに石油化学工業等において
数種類のものが知られているが、これらのほとんどは実
際にけBTX等の軽質芳香族成分の抽出に用いられてい
る。
一方、石炭を液化して得られる芳香族成分は、一般に重
質であり、このためこの発明者らが種々検討した結果で
は、例えばジエチレングリコール等では充分に重質芳香
族を抽出しないが、DMSOは良好に石炭液化油中の芳
香族成分のみ抽出することが判明した。
次に、この発明法を実施するだめの装置の一例を、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)けDMSO分離工程をそれぞれ示す。すなわち
、まず石炭(6)と溶剤(7)とをスラリー化工程にて
撹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)K入り、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、または未処理の壕まDMSO分離工程(6)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DMSO分離工程(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。
DMSO分離工程(5)は第2図に示すごとく、抽出・
分配工程(5−1)、分別工程(5−2)、DMSO回
収工程(5−3)から成り、水素化処理または未処理の
重質油成分(イ)を抽出・分配工程(5−1)でDMS
O(ロ)と混合し、この混合物を分別工程(5−2)で
DMSO不溶分(ハ)とDMSO可溶分に)とに分別す
る。この際加えられるDMSO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と等量以下であ
ることが望ましい。
また、一般的には循環溶剤けDMSOを混合するだけで
可溶分と不溶分とが二層に分離するが、DMSOを混合
する際さらにDMSO不溶油分を/P宛添加すれば、可
溶分と不溶分の二層間の境界がよりいっそう鮮明と々っ
て後の分別操作を容易とするばかりでなく、可溶分と不
溶分の分離時間も短縮される効果がある。このようにし
て二層に分かれたDMSO可溶分とDMSO不溶分は例
えばデカンテーション等の手法によって分別することが
できる。続いて、分別されたDMSO可溶分に)につい
ては、DMSO回収工程(5−3)でDMSO(ロ)を
除去、回収し、一方分別したDMSO可溶油分に)は循
環溶剤として直接、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、DMSOを除去する方法としては、例えばDMS
O可溶分を直接蒸留してDMSOを除去する方法、ある
いiDMso可溶分に水を加えてDMSOを除去する方
法等があげられる。
このようにして調整したDMSO可溶油分は、溶剤とし
ての性能を劣化させるパラフィンを含有していないので
、これを石炭液化用溶剤として用いた場合には液化反応
効率の向上に大なる効果を奏する。
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、スラリー処理量4 l/Hr規模
の連続式液化装置を用い、反応温度450℃、圧力15
0vjG、LH8V=1、諷= 500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200〜538℃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1
0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200〜538℃留分(以下「A溶剤
」と称する)を取得した。
次に、上記A溶剤20(lKDMsO200■およびD
MSOに不溶のシクロヘキサン59ccを混合し、充分
撹拌した後静置して該混合物を二層に分別し、下層のD
MSO可溶分のみを取出し、これに水を加えて充分撹拌
した後静置して二層に分別した。このうち、上層のDM
SO可溶油分(以下「B溶剤」と称する)のみを定量的
に回収した。
このようにして得られたB溶剤459を石炭液化用溶剤
として用い、v;1表に示す性状を有する石炭30yお
よび鉄系触媒3fと共に、内容積500 meの電磁誘
導撹拌式オートクレーブに充填し1水素初圧70¥JG
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量を抜
き出し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
59を使って$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表より、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ないことから、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で得九A溶剤100fを、N i −No系触
媒10gと共に1内容積500dの電磁誘導撹拌式オー
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!00〜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。
得られた水素化処理溶剤70fにDMSO70偲および
DMSOに不溶のシクロヘキサン20代を混合し、充分
撹拌した後静置して該混合物を二層に分別し、下層のD
MSO可溶分のみを取出し、これに水を加えて充分撹拌
した後静置して二層に分別した。このうち、上層のDM
SO可溶油分(以下「C溶剤」と称する)のみを定量的
に回収し、得られたC溶剤459を使用して、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DMSO抽出処
理を行った場合には、A溶剤を水素化処理がわかる。
第3表 〔実施例3〕 実施例1で得たB溶剤100gをNi−Mo系触媒と共
に、内容積500−の電磁誘導撹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1001G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。
得られた水素化処理溶剤(以下「D溶剤」と称する)4
5fを使用し、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表よシ、溶剤の水素化処理をD M S O抽出処
理後に行なっても、DMSO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、′l/IJ2図は同上におけるDMSO分
離工程を示すブロック図である。 工・・・スラリー化工程、 2・・パ液化反応工程、3
・・・蒸留塔、4−1.4−2・・・水素化処理工程、
5・・・DMSO9離工程、5−1・・・抽出・分配工
程、5−2・・・分別工程、 5−3・・・DMSO回
収工程、6・・・石炭、 7・・・溶剤、 イ・・・重質油成分、 口・・・DMSOハ・・・DM
SO不溶分、 二・・・DMSO可溶分。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 押 1)良 久 圃國

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 石炭を液化して得られる重質油成分をそのまま、あ
    るいけ水素化処理して石炭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
    をジメチルスル7オキシドと混合しジメチルスルフオキ
    シド可溶分とジメチルスル7才キシド不溶分とに分別し
    た後、ジメチルスルフオキシド可溶分をジメチルスルフ
    オキシドとジメチルスルフオキシド可溶油分とに分別し
    、得られたジメチルスル7オキシド可溶油分を石炭液化
    用溶剤として用いることを特徴とする石炭の液化方法。 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炭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
    量または一部をジメチルスルフオキシドと混合しジメチ
    ルスルフオキシド可溶分とジメチルスルフオキシド不溶
    分とに分別した後、ジメチルスル7才キシド可溶分をジ
    メチルスルフオキシドとジメチルスルフオキシド可溶油
    分とに分別し、得られたジメチルスルフオキシド可溶油
    分を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。
JP16578683A 1983-09-07 1983-09-07 石炭の液化方法 Granted JPS6058484A (ja)

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JPH0242400B2 JPH0242400B2 (ja) 1990-09-21

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62164789A (ja) * 1986-01-14 1987-07-21 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 石炭液化方法
JPS62164788A (ja) * 1986-01-14 1987-07-21 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 石炭の水添液化方法
JPS63270793A (ja) * 1987-04-30 1988-11-08 Sumitomo Metal Ind Ltd 石炭液化法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62164789A (ja) * 1986-01-14 1987-07-21 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 石炭液化方法
JPS62164788A (ja) * 1986-01-14 1987-07-21 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 石炭の水添液化方法
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