JPS62138586A - 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】 本発明は直接液化用原料石炭の前処理方法に関するもの
である。

従来の技−貞 石炭の液化は、高分子　）Ｒ素質化合物である固体７１
炭から液体燃享゛１や合成化学原料を製造する・１ｔを
［Ｉ的どしたもので、これまで斂多くの液化方法が提案
されている。これらの液化方Ｕ：はその原理によって直
接液化法および間接液化法の２つに大別される。

このうち直接液化法は、通常高温高圧下で気体水素また
は水素添加した溶剤により石炭の熱分解フラグメントを
安定化させるものである。

この場合固体石炭を定量、的に高圧反応系に送り込むた
め、ｉｆｉ常石炭を先ず微粉砕し溶剤と共にスラリー化
する。この石′ｔＲスラリーを予熱器を経て高温高圧の
反応器に送入し、水素と反応させて液化する０反応器流
出物は減圧してガス成分を除去した後、必要に応じてさ
らに液化不溶分や鉱物成分を除去し、最終的に蒸留工程
で軽質油、玉質油笠に分留する。

このような液化プロセスのｆ文化において特に問題とな
る・ｌＧとしては、まず石ｊ５中に含有される鉱物成分
の存在に起因する液化プロセス系内の摩耗、固形分の沈
積による閉塞及び腐食が挙げられる。

（石炭はその賦存状態や採掘条件により異なるが般に５
〜４０％程度の鉱物成分を含んでいる。

摩耗は高圧系の反応器前後で著しく発生し、このため高
圧スラリー送大ポンプや反応後の減圧のために用いるバ
ルブの材質の選定には特に注、αが払われてきた。また
反応器中の固形分の沈積（−■：。

にＣａの炭酸塩の生成のためと考えられている）に対し
ては、国内のいくつかのテストプラントにおいて反応器
ｆ部から定期的に固形分を抜き出すことによって対処し
た例がある。

また腐食に関しては米国ＳＲＣ法のテストプラントにお
ける蒸留塔の塩素による応力腐食割れの報告がある。

これら鉱物成分の存在に起因した諸問題は使用する炭種
によっても異なるが、基本的には液化反応前に鉱物成分
を低減しておくことによって相当数λ゛されることにな
る。

他方−・般にこのような液化反応では供給石炭；：：に
対して２〜８毛量％の水素が消費され、この水素は液化
産物コストのＬ要な部分を占める。

従って油収率／木素消費着比の向４二が大きな問題とな
る。

Ｍ１織学的に３って、液化反応性の高いビトリニット・
エグジニ−／　）グループに比べて反応性の劣るイナー
チニットグループの含有４１：は１」木炭の場合の数％
のものから・梁州炭の場合の５０％以りのものまで極め
て広範囲にわたっている。

そこで液化に程における油収−（＜７７木７に消費ｌｉ
ｔ比の向ｌ−のためには、液化反応性の低いイナーナニ
ットグループの低減が有効であると考えられる。

従来鉱物成分含有Ｘ許の多い石炭は選炭処理がなされて
いるが、この選炭処理はＬに鉱物成分の除去を目的に行
われ、選炭された精炭においても一般に５〜１５％の鉱
物成分を含んでいる。また液化反応性の低いイナーチニ
ットグループはＲ＝　！、８　％）。

回収の見地からコークス用または燃焼川石）にの前処理
においては除去対象とされていなかった。

発１１が解決しようとする問題点 本発明者らは、石炭が液化反応性の高いビトリニット及
びエグジニットグループ並びにそれらより反応性の劣る
イナーチニ−／　トゲループ、さらにこれらに鉱物成分
を加えた４Ｉ＆分から構成されている・ｈにｎ　ＦＩ　
Ｌ、液化プロセスの経済性及び操業性の向にのためには
イナーチニットグループ及び飯物成分双方の除去が必要
と考え、比重分子ｓ法、浮選法、加圧浮選法、水中造粒
決算１種々の前処理方法によって液化用石炭の脱イナー
チニット・脱灰試験を行い、さらに得られた精炭につい
て液化試験を行って油収率／水素消費品：比の向上度合
を測定したが、それぞれ一長一短があることがわかった
。

例えば比重分離法を用いればイナーチニットグループ及
び鉱物成分双方の含有率を低下させることが可使である
が、除去率を高めると精炭回収率が急速に低下°する。

原料炭として豪州亜Ｐｉｎ炭を使用し、異なる比重の屯
液剤を用いて比重分離した場合の試験結果及び得られた
精’ｒＲＡ及びＢを原料として、３９．オートクレーブ
を用い、石炭試料２００ｇ、テトラリン６００ｇ、触媒
として赤泥１０ｇおよびイオウＩｇ、水素初圧７０Ｋｇ
／ｃｍ２．昇温速度５℃／分１反応温度４５０℃、反応
時間６０分の条件で水素添加して液化試験を行った結果
を第１表に示す。

第　　１　　表　（比玉分薄法中独処同灰分除去率を高
くするにつれてイナーチニット含有賃も減少し、その精
炭を液化した場合の油収率、／水素消費量比は向上する
が、灰分除去率を高めると精炭回収率が急速に低下する
難点がある。

浮選１）：及び加圧浮選法においても同様な傾向が認め
られた。

次に水中造粒法を用いて同様な試験を行った結果を第２
表に示す。

水中造粒法を用いた場合は、灰分除去率を高めることに
よる精炭回収４１の低ドはゆるやかであるが、その精炭
を液化した場合の油取率／水素消費へ：比の向１は仝〈
認められない。

このように公知の前処理法は一長一短があり、液化プラ
ントの経済性および操業性の改Ｒ効果の高い液化用原料
石炭の前処理法としては満足すべきものではない。

発明の構成 間顕点を解決するための“Ｉ 本発明による液化用石炭の前処理力法は、原１４石炭を
比重分離法に次いで水中造粒法により逐次処理すること
よりなる。

以ド本発明の実施！、！１様の・つを第１図により１；
Ｔ細に説明する。

原料炭はライン２０より粉砕機１に供給し、粉砕後５γ
ｌ　Ｏｍ　ｍ　Ｌｌの賑動篩２で篩別して、１にの石炭
はライン２１により粉砕機ｌに循垣し、篩ドの石）には
０．３〜０．７ｍｍｒｌのＭａ　動１２ｉ　３に供給し
、篩ドの微粉度はライン２３により排出し、篩トの石炭
はう・ｆン２４から重液サイクロン（比・ト分階器）４
に供給し、１（液溜７からライン２５により送られて来
る市液剤により低比１ｒの浮揚）にと高圧手”のズリと
に分離する。

石炭には、ビトリニット、エクジニット等の活性成分の
ほか不活性なイナーチニット成分及び灰分が含まれてい
るが、ビトリニー／　）、エクジニット等の活性成分は
低比重の１１揚炭側に濃縮され、不活性なイナーチニッ
ト成分及び灰分は高比重の６７１　（ズリ）側に濃縮さ
れる。

低比重の浮揚實・重液混合物はライン２６により脱液洗
浄篩５に送り、ここでライン２８から供給される水で洗
浄し、分離された東液剤はライン３・Ｏにより重液溜７
に送る。

高比重の６：ｉ−重液混合物はライン２７により脱液洗
浄篩６に送り、ライン２８から供給される水で洗浄し、
脱液された玉液剤はライン３３により重液溜７に送る。

また各脱液洗浄篩５及び６での洗浄水による昂釈屯液剤
はそれぞれライン３１又は３４により磁化器８を通して
ｅ縮写９に送る。濃縮雰９でＣ廠された重液は磁気選鉱
機１０に送り市液剤と微粉ｉ、（・鉱物質等とに分離す
る０分離された東液剤はデンジファイヤー１１に送り過
剰の水を除いた後脱磁器１２を通して重液溜７に送る。

重液剤としては、磁鉄誠、黄鉄誠焼滓、赤泥、硫酸鉄子
の鉄系のラリ−が好ましく、その比玉が１．５以ド、好
ましくは１．４以下のものを使用するのがよい。

このようにしてライン２９からはビトリニット及びエク
ジニット成分が濃縮された１７男）父が得られるので、
これをライン２３からの篩石炭と共に微粉砕機１３で微
粉砕し、造粒機１４に送り適当なバインダーを用いて造
粒する。第１図ではライン３４から供給される石炭の液
化［程で得られた重質油をバインダーとして使用する場
合を示しである。

造粒物は脱液篩１５で付着した水分及び鉱物質を分離し
た後液化下程へ送る。

一方ライン３２からの餅はガス化反応器１６に送り、酸
素富化ガスで燃焼し、水性ガス反応器１７でＣＯを水素
に転換し、液化１程に送入して水素添加反応に使用する
。

実施例１ ・豪州’ＩＭ　瀝＋’１−７Ｒを０．５〜５ｍｍに粉砕
したものを、重液剤で処理して比重分離した後、−０，
５ｍｍの飾ド炭と合せて微粉砕し、さらに液化工程から
の重質油をバインダーとして水中造粒し、付着した水分
及び鉱物質を分離した。操作条件を変えることにより得
られた精炭Ｅ及びＦを原料として、３文オートクし・−
ブを用い、石炭試料２００ｇ、デトラリン６００ｇ、触
媒として赤泥ｌＯｇおよびイオウＩｇ、水素初圧７０Ｋ
ｇ／Ｃｍ２、’ｔＪ温速Ｉｆ　５℃／′分、反応温度４
５０℃、反応時間６０分の条件で水素添加して液化試験
を行った結果を第３表に示す。

作用 比重分離法では第１表に示された如く灰分除去−（にを
高くするにつれてイナーチニット含有賃も減少し、その
精炭を液化した場合の油取−ト／水素消費ｊ１１−比は
向トするが、灰分除去率を高めると精１々回収−４にが
急速に低ドする難点がある。

水中造粒υ、を用いた場合は、第２表に示された如く灰
分除去イｌを高めることによる精炭回収率の低ドはゆる
やかであるが、その精）にを液化した場合の油取−ト／
水素消費ｔ、；−比の向１．は全く認められない。

これに対し比重分離法に次いで水中造粒法により逐次処
理する未発１！１方法では、第３表に示される如く灰分
除去率を高めることによる精炭回収率の低ドがルなく、
シかも油取率／木素消費Ｆ１１比が向１−シている。

第２図は各種の液化用石炭前処理方法を用いた場合の精
）に回収率（横軸に示す）と、その精炭を水素添加して
液化した時の油取率／水素消費量比（縦軸に示す）との
関係を示すもので、Ａ及びＢは前処理として比１に分離
法のみを用いた時のデータ（第１表参照）、Ｃ及びＤは
前処理として水中造粒法のみを用いた時のデータ（第２
表参照）、Ｅ及びＦは本Ｑ　［ＪＩにより比重分離法に
次いで水中造粒法により逐次処理した語！ｔのデータ（
第３表参照）を示す。記シ）Ｇは原炭を直接液化した時
のデータである。

この図から、比重分離法に油取＋／水素消費量比向」二
効果のない水中造粒法を組み合わせた前処理をすること
により、比重分離法よりも少ない原キ′１歳損失（即ち
高い精）に回収率）で精炭の液化時における油取−４’
　／水素消費ｊ−−比を向上させ得ることがわかる。

全１Ｖの−Ｕ （１）本発明により前処理した石炭を原料とすれば、中
佼水素消費Ｈ，＋当りの油取率が向上し、また鋸物成分
の含有（（が低ドしているので液化プロセス系内の摩２
１−固形分の沈積による閉塞及び腐食が減少する。

・２）後「程で水中造粒法を実施することにより、１１
−）＾の水分含有率が低ドする。

（３）油取率が向１−するので、液化装置をコンパクト
にできる。

【図面の簡単な説明】

を説明するための図、ｆｆ５２図は各種の液化用石炭前
処理方法を用いた場合の精炭回収率と、その精炭を水素
添加して液化した時の油取率／水素消費ら；−比との関
係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原料石炭を比重分離法に次いで水中造粒法により逐次処
   理することよりなる液化用石炭の前処理方法。