JPS61276889A - 溶剤精製炭の脱灰における溶剤回収方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は石炭液化プロセスにおける溶剤精製炭の脱灰方
法の改良に関し、詳細には溶剤精製炭からの脱灰法とし
て溶剤脱灰を行なった場合において灰分を含む排出スラ
ッジより効率よく溶剤を回収する方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 石炭の水添による液化プロセスでは、原料石炭中の灰分
除去が重要案件の１つとなっている０例えば石炭の溶剤
精製法では、水素供与性の高い炭化水素系溶剤を用いて
原料石炭の粉砕物をスラリー化し、これを水添反応に付
すものであるから、水添反応生成物を蒸留に付して軽質
油分を回収した後の残留物中或は更に中質油分をも回収
した後の残留物中には、必然的に石炭由来の灰分が混入
することになる。上記残留物は一般に溶剤精製炭と称さ
れており、水添による液化が可能な成分も含まれている
から、水添反応塔に戻して原料と一緒に再水添したり或
は高級触媒の充填された２次水添反応塔へ供給すること
等によって液化油の回収率向上に努めている。ところが
灰分を含んだままで取扱うと配管系や反応塔の閉塞事故
を発生する恐れがあるので、前記蒸留工程に続いて脱灰
工程を組込むのが一般的手法となっている。

この脱灰工程で適用される手段としては色々あるが、一
般的には溶剤を加え溶解物質と不溶解物質に分けて後者
を沈降させるという溶剤脱灰法が汎用されている。溶剤
脱灰法で使用される溶剤についても色々な方面で研究さ
れて郁り、本出願人も特開昭５９−８４９７７号や特願
昭５８−１６１０４３号等の提案を行なっているが、こ
こで使用する溶媒によっては所謂ＢＩ分（ベンゼン不溶
分）やＰＩ分（ピリジン不溶分）も不溶解物質側に加わ
り灰分と一緒に除去されてしまう、その為前記溶剤は脱
湿溶剤と称されることもあり、又前記脱灰工程は脱灰・
税源工程と称されることもあるが、呼称の如何を問わず
一般的に溶剤を加え、溶解物質と不溶解物質に分けて後
者を沈降させるという溶剤脱灰法のすべてが本発明の対
象に含まれる。

［発明が解決しようとする問題点］ 不溶解物質である灰分や瀝分は沈降分離槽の底部からス
ラッジとして排出されるが、上記灰分や瀝分の沈降性は
必ずしも良好なものではないから排出されてくるスラッ
ジに同伴される溶剤量はかなり多いものとなっている。

その為スラッジからの溶剤回収が次の課題になっている
が、従来の提案法はいずれも減圧蒸留法を利用するもの
であり次に述べる様な欠点があった。

（１）第２図はスラッジからの溶剤回収率の温度依存性
の一例を示すグラフであり、溶媒として水添過程で得ら
れるナフサ留分を用いた場合を示す、第２図に示す如く
溶剤単独（化学的には混合溶媒）のときですら相当の高
温まで加熱する必要があり、スラッジ（上記溶剤に別途
調製した固形分を３３重量％となる様に加えたもの）で
は、７０〜９５％の溶剤を回収しようとすれば常温下で
２５０℃以上、５０腸■Ｈｇの減圧下ですら１５０℃以
上の加熱が必要であり、熱経済的に見て問題がある。

（２）溶剤回収後の固形分中には実際問題としてかなり
多くの溶剤が付着しており゛、（２−１）溶剤回収率が
悪い （２−２）悪臭を伴なう （２−３）固形分の取扱性が悪い といった問題がある。

上記各問題の解消を図ろうとすれば、より低い温度で、
且つより高収率に溶剤回収を実現し得る方法を確立する
必要がある。即ち本発明の目的は溶剤精製炭の脱灰処理
によって分離されたスラッジから、脱灰溶剤或は脱灰・
脱湿溶剤を効率よく回収することのできる方法を提供し
ようとする点に存在する。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明の要点は、脱灰工程から排出されてきたスラッジ
を水蒸気蒸留に付して有機溶剤の回収を行なう様に構成
した点にある。

［作用］ 水蒸気蒸留法自体は、化学的分離手段の１つとして公知
である。しかし水蒸気を利用することで高価になるとい
う懸念もあり、又溶剤回収効果を上げるに至るまでには
相当量の水蒸気が必要であるかも知れないという不安も
あり、石炭液化の技術分野において水蒸気蒸留を利用し
たという記録は無い。

ところが上記スラッジ中には前記の如くかなり多くの溶
剤が同伴しており、これを完全回収することの経済的効
果、並びに溶剤分離後の固形分の取扱性を考慮すれば水
蒸気蒸留は十分に検討価値があると思われた。そこで実
際の適用を試みたところ、当初懸念されていたことは殆
ど問題とならずむしろ実施効果は期待をはるかに上回わ
るものであった。

第１図は水蒸気蒸留手法を組込んだ溶剤精製炭処理プロ
セスのフロー説明図で、まず溶剤精製炭に有機溶剤を加
えて両者を混合する。ここで用いる溶剤としては１例え
ば特開昭５９−８４１１７７号に開示されている様な「
１次水添で得られた石炭液化生成物のうち１８０℃以下
の温度で蒸留分離されたナフサ分」や、特願昭５８−１
８１０４３号で提案している様な「第２次水添生成物の
うち２５℃における溶解度パラメーター（δ）が７．４
〜８．５であるナフサ分」等が例示されるが、勿論例示
された溶剤に限定されず、各種の単−又は混合溶媒が使
用される。

溶剤精製度と有機溶剤の混合物は沈降分離槽において沈
降分離が行なわれ、有機溶剤可溶成分は有機溶媒層に移
り、灰分や瀝分は有機溶媒不溶解物として沈降する。有
機溶媒層は分離されて蒸留等の溶剤回収に付され、回収
された有機溶剤は循環使用される。尚蒸留残分は脱灰脱
歴済みの石炭液化生成物として取出される。一方沈降物
は一スラッジとして沈降分離槽の下部より抜出されるが
、沈降分離槽内部は沈降分離を促進する為に高温高圧［
温度は溶剤の種類にも依るが、臨界温度Ｔｃ〜（臨界温
度Ｔｃ−１５０℃）の範囲から選択される］である為、
抜出されたスラッジは降圧によってフラッシュ現象を生
じる。フラッシュ現象によって液化した有機溶剤は循環
使用に付されるが、元々スラッジ中にはかなり多くの有
機溶剤が混入している為、フラッシュ現象によって全有
機溶剤が回収される訳ではない、そこで残留物を水蒸気
蒸留に付すが、水蒸気蒸留の実行方式は限定されず、上
記残留物中に水蒸気を吹込んで行なう方法、或は残留物
に水若しくは湯を加え熱交換によって水蒸気を発生させ
溶剤蒸気を伴なって排出させる方法等が採用できる。

水蒸気蒸留によって得られる留出液は回収された有機溶
剤と水との混合物であるが、前者は油状である為簡単に
油水分離が行なわれ、油状物は有機溶剤とじて循環使用
される。−力水蒸気蒸留後の残留物は固形分が水中に分
散した状態にあるから、この固形分は水から分離される
。ここで採用される水蒸気蒸留法は溶剤回収率が極めて
高いものであるから、残された固形分中の残留溶剤は極
めて少ないものであり、臭気が少ないこととも相まって
取扱性は良好である。

尚水蒸気蒸留の実施段階で液表面に泡が発生する場合が
あり、固形分が留出液中に入り込んで配管閉塞等のトラ
ブルが発生する恐れがある。そこで予め或は発泡が見ら
れた段階で消泡剤を投入し抑泡することが推奨される。

又水蒸気蒸留後の固形分／水分散系では固形分の分散性
が良すぎて沈降が遅くなる。これに対しては界面活性剤
或は凝集剤を添加してフロックを形成し、固形分の沈降
分離を促進するという手段で対処することが推奨される
。

［実施例Ｊ １次水添で得られた溶剤精製炭に、２次水添で得られた
ナフサ（沸点１８０℃以下の留分）を加え脱灰・税源を
行なった。

脱灰・脱瀝条件＝２００℃ ５０　ｋｇ／　ｃｍ” 溶剤精製炭／ナフサ＝％ 生成スラッジ：固形分３８．４％ ナフサ８１．８％ 上記スラッジに常圧下１００℃の水蒸気を吹込んで水蒸
気蒸留を行なったところ、次の様な結果が得られた。

留出液組成：溶剤７１．１％ 水２８．９％ （２相分離は速やかに完了） 溶剤回収率：ｌ１１７．１％ 水蒸気蒸留残：固形分が水中に分離した状態［発明の効
果］ 本発明は上記の様に構成されているので、脱灰−税源操
作によって分離されたスラッジからの溶剤回収を好収率
で遂行することができる。従って脱灰・脱瀝用溶剤の損
失が少なくなり、系内での循環かり能となって経済性の
向−Ｈに大きく寄与できた。又分離された固形分は溶剤
混入量が少ない為、臭気りの問題が少ないだけでなく取
扱性も大巾に向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水蒸気蒸留を組込んだプロセスのフロ
ーを示す説明図、第２図は常圧又は減圧蒸留における溶
剤回収率の温度依存性を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石炭の液化プロセスから得られる溶剤精製炭に有機溶剤
   を添加し、沈降分離された排出スラッジを処理する方法
   であって、該排出スラッジを水蒸気蒸留に付して有機溶
   剤の回収を行なうことを特徴とする溶剤精製炭の脱灰に
   おける溶剤回収方法。