JPS6247918B2 - - Google Patents

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つた場合におい
て灰分を含む排出スラツ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は、原料石炭中
の灰分除去が重要案件の１つとなつている。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つて液化油の回収
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つている。

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おり、本出願人
も特開昭59−84977号や特開昭60−51785号（特願
昭58−161043号）等の提案を行なつているが、こ
こで使用する溶媒によつては所謂BI分（ベンゼ
ン不溶分）やPI分（ピリジン不溶分）も不溶解物
質側へ加わり灰分と一緒に除去されてしまう。そ
の為前記溶剤は脱瀝溶剤と称されることもあり、
又前記脱灰工程は脱灰・脱瀝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は瀝分は沈降分離槽の底
部からスラツ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ツジに同伴される溶剤量はか
なり多いものとなつている。その為スラツジから
の溶剤回収が次の課題になつているが、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つた。

(1) 第２図はスラツ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、スラツジ（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、50mmHg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 といつた問題がある。

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つて分離されたスラツ
ジから、脱灰溶剤或は脱灰・脱瀝溶剤を効率よく
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
スラツ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。

ところが上記スラツ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置
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
であつた。

第１図は水蒸気蒸留手法を組込んだ溶剤精製炭
処理の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、例えば特開昭58−84977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58−161043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、各種の単一又は混合溶媒が使用され
る。

溶剤精製炭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瀝済みの石炭
液化生成物として取出される。一方沈降物はスラ
ツ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、抜出されたスラツジは降圧によつ
てフラツシユ現象を生じる。フラツシユ現象によ
つて液化した有機溶剤は循環使用に付されるが、
元々スラツジ中にはかなり多くの有機溶剤が混入
している為、フラツシユ現象によつて全有機溶剤
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
つて水蒸気を発生させ溶剤蒸気を伴なつて排出さ
せる方法等が採用できる。

水蒸気蒸留によつ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
機溶剤として循環使用される。一方水蒸気蒸留後
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
まつ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ツクを形成し、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］ 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・脱瀝を行なつた。

脱灰・脱瀝条件：200℃ 50Kg／cm² 溶剤精製炭／ナフサ＝1/4 生成スラツジ：固形分38.4％ ナフサ61.6％ 上記スラツジに常圧下100℃の水蒸気を吹込ん
で水蒸気蒸留を行なつたところ、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：97.1％ 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・脱瀝操作によつて分離されたスラツジからの
溶剤回収を好収率で遂行することができる。従つ
て脱灰・脱瀝用溶剤の損失が少なくなり、系内で
の循環が可能となつて経済性の向上に大きく寄与
できた。又分離された固形分は溶剤混入量が少な
い為、臭気上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. 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ツ
   ジを処理する方法であつて、該排出スラツジを水
   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。