JPS62179591A

JPS62179591A - 石炭液化反応塔内固形物の処理方法および装置

Info

Publication number: JPS62179591A
Application number: JP2171586A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Ikari; 碇　秀文; Tadayuki Echigo; 越後　格之
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-02-03
Filing date: 1986-02-03
Publication date: 1987-08-06

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】産業上の利用分野この発明は石炭液化反応装置の反応塔内に蓄積する固形
物の処理技術に係り、液化反応塔内の固形物をその蓄積
量に応じて適宜抜き出し、液化効率の向上および連続運
転の安定化をはかる固形物の処理方法およびその装置に
関する。

従来技術とその問題点流通式の石炭液化反応装置の反応塔において、石炭スラ
リーの組成、線速度等がある条件下ではその内部に石炭
の灰分を主体に未反応石炭を含む固形物が蓄積すること
は既に知られている。反応塔内に固形物が蓄積すると、
その量だけ反応塔の有効容積が減少し、石炭スラリーの
滞留時間すなわら液化反応時間の減少を招き、液化効率
が低下すること、および′Ｓ積固形物は反応塔内で滞留
している間に灰分粒子が粒子径の大きなものになること
も知られており、またその粒子径の大きな固形物が反応
塔下流の配管系を閉塞させたり、厚比させることで装置
の運転が不能となる。このため、反応塔内の蓄積固形物
は系外へ抜き出す必要があリ、その抜出装置を設置して
いる石炭液化反応袋置も知られている。

しかし、反応塔内の固形物の蓄積量は、装置の運屹苓件
や１１哩Ｌしスラリーの・製造条件等により大きく異な
り、その、Ｗ積電は装置の運転を停止してみないと把渥
することができなかった。そのため、固形物の抜出装置
の運転条件すなわち抜出し汝、抜出し頻度を、矢定する
ことができず、反応塔の有効容潰の減少による液化効率
の低下を余滴なくされていた。また、固形物により配管
閉塞トラブルが発生し固形物の抜出しが困難となること
もある。

さらに、抜出した固形物中に未反応法および液化反応触
媒が多い場合、液化反応効率が低下し、また逆にそれら
が少なく灰分を多く含んでいる場合は反応効率に影響は
ないものの、その固形物の廃棄処理が固唾ｌこなるとい
う問題があった。

発明の目的この発明は従来の前記問題を解決するためになされたも
ので、液化反応塔内の固形物の蓄積量を運転中に推定し
、その状況に応じて固形物を系外に取出すことにより、
常に一定の反応塔内容積を確保すること力Ｓでき、また
固形物による！！２管系の閉塞トラブルを皆無にでき、
石炭液化反応袋１を安定して効厖よく運転できろ上、抜
出した固形物を有効に用いることができる石炭液化反応
塔内固形物の処理方法セよび装置を提案することを目的
上するものである。

発明の１成この発明に係る石炭液化反応塔内固形物の処理方法は、
液化反応塔の上部と下部との差圧を測定し、その差圧に
より該反応塔内の固形物の君積量を推定し、その推定−
に応じて当該固形物を抜き出し、その一部または全部を
石炭スラリー供給ラインに送り循ｍ使用するか、または
固液分１装置へ供給し液化殖渣として処理することを特
徴とし、またその装置は液化反応塔？こ該塔内のＩ？ｉ
ｉ杉物蓄積景を推定するための差圧測定装置を投け、該
装置の圧力取出し配管および液化反応塔と固形物抜出塔
間の配管に、該配管内を洗浄するための洗浄配管系を設
け、固形物抜出塔内の固形物を石炭スラリー供給ライン
に戻して循環使用するための配管系と固液分離装置へ供
給する配管系を有することを特徴とするものである。

流通式の石炭液化反応塔の場合、反応塔内に蓄積する固
形物は前記したとおり未反応法、液化触媒、石炭中灰分
を含むものであり、これらは反応塔内を流れる石炭スラ
リーに比べ比重が重いことから反応塔下部より徐々に蓄
積してくる。固形物が蓄積していない状態では反応塔下
部と上部との圧力差は、塔内に滞留スラリーのヘッドで
決まり一定と考えられるが、固形物が蓄積してくるとそ
の比重が重いことからその芯債全に応じて圧力差が大き
くなってくる。その差圧の増加愈と蓄積ｑは、第３図に
固形物蓄積量と差圧の関係を示すように、蓄積固形物の
密度が一定と考えれば一次の関係となり、差圧から固形
物ｆ；積量を推定することができる。かかる知見より、
この発明は液化反応塔の上下の差圧を測定することによ
って塔内の固形物蓄積量を推定する方法をとった。

第１図はこの発明方法を実施するための装置溝成例を示
す図で、（１）は石炭液化反応塔、（２］は固形物抜出
塔、（３−１）（３−２）は圧力取出し配管、（４−１
）（４−２）は圧力計、（４）は差圧計、（５）は固形
物抜出し配管、（６）は洗浄配管系、（７）は流体、（
８）はスラＩＪ　−タンク、（９）は固液分離装置をそ
れぞれ示す。

すなわち、石炭スラリーαＱは液化反応塔（１］内を上
昇しつつ反応し、その反応生成物は塔上部より取出され
る。この液化反応塔（１）においてスラＩＪ　＋の組成
、線速度等がある条件下になると塔内に固形物が蓄積し
てくる。固形物の蓄積量が増してくると反応塔の上下の
圧力が変化する。この上下圧力の変化は圧力計（３−１
）　（３−２）に測定され、差圧計（４）にて上下間の
差圧が検出される。この検出された差圧値より反応塔（
１］内の固形物の蓄積量を推定する。

反応塔（１）内の蓄積固形物は、固形物抜出塔（２）を
反応塔（１）より低い圧力に保持することにより抜き出
すことができる。すなわち反応塔（１）と固形物抜出塔
（２）間の圧力差を利用し弁の開閉ｉこより行なう。

この抜出し時の圧力差、弁の開閉時間は反応塔（１）の
上下差圧Ｉこより決定できるが、弁および抜出し管（５
）の摩耗を考冑すると圧力差はできるだけ小さくし、時
間で抜出し量を制御することが望ましい。

圧力取出し配ｆ（３−１）（３−２１および固形物抜出
しく’２　Ｉ′ｔ？　（５）は、スラリーまたは固形物
が沈積し閉塞するおそれかあるため、洗浄呪管系（６）
より流体（７）を常時少念流しておく。また固形物抜出
し後は抜出し配管（５）に固形物またはスラリーが残存
するため、この時も流体（７）ヲ流し配管の洗浄を行な
う。

なぢ、流体としては、ガスまたは油を用いることができ
る。

固形物抜出塔（２目こ抜出した固形物は、その一部また
は全部をスラリータンク（８）に取出しスラリー供給ラ
インに戻して循環使用するか、または固液分】装置ｔ　
（Ｑｌへ供給し液化残渣として取出す。この場合、液化
反応塔（１）より抜出した固形物が未反応炭または液化
触媒分を多く含んでいる場合は、この固形物をスラリー
供給ラインに戻し循環使用するこ七により液化効率を高
める。また、灰分が多い固形物の場合は、固液分を装置
（９）へ供給し液化残渣として処理する。

実　　　施　　　例第１図に示す装置構成で、１３０ｆｆｆｆｄＸ　４６５
０　！ｌ（の液化反応塔２基（Ａ−ｎ）を用い、第１表
；こ示す運転条件で石１・左の液化反芯を行なわせ、２
００朋φＸ２５００ａＨの固形物抜出塔１基により第２
表に示す抜出し条件で反応塔内の固形物を抜出した。

固形物の抜出し竜は第２表に併せて示す。

第１表　反応塔運転条件第２表　抜出条件と抜出量本実施例における反応塔抜出物のスラリー濃度と天分の
経時変化を第２図に示す。第２図より、スラリー濃度は
抜出柔性（抜出量）に関係なく、はぼ５０％以上の値を
示した。一方、固形物の灰分値は、反応塔Ａについては
第１回目抜出し時の３６．１％から第３回目抜出し時（
スラリー運転開始示した。また、抜出し回数の少ない反
応塔Ｂの抜出し物の灰分値は第１回目抜出しくスラリー
運転開始後７２時間）の５０．３形から抜出し停止まで
ほぼ一定’Ｉ［５３〜５５％で推移した。

また第３表には固形物抜＄装糎設置以前の運転（従来）
における回収固形物を、第４表には固形物抜出装置運転
（本発明）における回収固形物をそれぞれ示す。

第３表および＠４表より明らかなごとく、回収固形物重
量は固形物の抜出しを行なわない時のｍ積置より少なく
、また粒度分布についても＋１００メツシユの粗粒物質
が極端に少なくなっている。

これは定期的に固形物を抜出すことが固形物の成長を抑
制する効果があることを示している。

第３表　従来の回収固形物第４表　本発明実施における回収固形物”Ｘ５表には本
実施例におけるｌＸ′！Ａ転成績を、固形物抜出しを行
なわない従来例と比較して示す。

＠５表より明らかなごとく、固形物の抜出しを定期的に
行なった本発明の場合、液化反応時間を減少させること
なく高効率で液化することができた。これは、常に一定
の反応塔有効容積を確保できたことによることが明らか
である。

（以Ｆ余白）第５表　運　転　成　費発明の詳細な説明したごとく、この発明によれば石突液化反応塔内
の固形物の蓄積量を運転中に把握することができるので
、その蓄積量に応じて固形物を系外に取出し常に一定の
反応塔有効容積を確保することができ、液化効率を低下
させることなく長時間安定運転が可能となる。また、反
応塔内の固形物１古漬量を推定するための差圧測定用配
管系および固形物抜出し配管系の閉塞を防止できるので
、安定かつ精度の高い蓄積１検知および抜出しを行なう
ことができろ効果を有する。さらζこ、抜出した固形物
の性状、すなわち未反応炭または液化触媒分が多い場合
はスラリー供給ラインへ戻し循環使用することにより液
化効率を高めることができる上、灰分が多い場合は固液
分離装置へ供給するこ七により液化」済として処理する
ことで処理効率を高めることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

８１図はこの発明方法を実施するための装置ｉ！構成例
を示す概略図１、５２図はこの発明の実施例ζこぢける
反応抜出物のスラリー濃度と天分の経時変化を示す図、
第３図は反応塔における蓄積固形物機と差圧の関係を示
す図である。１・・・液化反応塔、２・・・固形物抜出基、３−１．
３−２・・・圧力計、４・・・差圧計、５・・・固形物
抜出し配管、６・・・洗浄配管系、７・・・流体、８・
・・スラリータンク、９・・−固液分離装置、１０・・
・石炭スラリー。出願人　　住友金属工業株式会社代理人　　　押　　　１）　　良　　　久　　。ぶ、

Claims

【特許請求の範囲】１　石炭液化反応塔の上部と下部との差圧を測定し、そ
の差圧により該反応塔内の固形物の蓄積量を推定し、そ
の推定量に応じて当該固形物を抜き出し、その一部また
は全部を石炭スラリー供給ラインに送り循環使用するか
、または固液分離装置へ供給し液化残渣として処理する
ことを特徴とする石炭液化反応塔内固形物の処理方法。２　石炭液化反応塔に該塔内の固形物蓄積量を推定する
ための差圧測定装置を設け、該装置の圧力取出し配管お
よび液化反応塔と固形物抜出塔間の配管に、該配管内を
洗浄するための洗浄配管系を設け、固形物抜出塔内の固
形物を石炭スラリー供給ラインと固液分離装置へ供給す
る配管系を有することを特徴とする石炭液化反応塔内固
形物の処理装置。