JPS63254187A - コールタール中の水および灰分の含量を減少させる方法 - 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％相コールタール中の水および灰分の含Ｍを遠
心分離機を用いて減少させる機椋的方法に関する。

〔従来の技術〕

石炭會；−クス化する場合に、熱ガス、アンモニアおよ
びペンゾールと共に、次の分析値によＶ植機づけらｎる
タールも生じる： ２０℃での密度　　　　：　１．１４〜１．２０．９１
０１１３含水量　　　　　　　　：６．５％までトルオ
ール不溶分（ＴＩ）：２〜１５％キノリンネ清分（Ｑ工
）：０．！ｂ〜１０％灰分　　　　　　　　　：　０．
０５〜０．５０％フランク（Ｆｒａｎｃｋ　）　／コリ
ン（０Ｏ１１１ｎ　）著の１コールタール（５ｔｅｉｎ
ｋｏｈｌｅｎｔｅｅｒ　）　’　ｇ２５〜２７頁に↓ハ
ば、粗タールの含水量は機械的方法によりＪλ少させる
ことかできる。

機械的脱水は、蒸留による脱水よりも有利とさする。そ
ハというのも蒸留の場合には、−カでは多くのタール内
容物か水と一緒に悄出し、したがって油相の再蒸慟が８
敬となり、他力において水浴性地が蒸留残分中に残留し
、したがってピッチ品質を低下させるからである。

最も頻繁に、水分離は６０℃で重力下にデカン卜するこ
とにより行わｎる。この場合に、含水量は約６％に減少
させることができる。２００℃までの占度および約１５
バールの圧力で重力下に加圧脱水することは、含水量を
約１〜１．５％に減少さセる。しかしこのためには、耐
圧性のレトルトが心像である。こｎによって、通用性は
小月のタールに制限さｎる。

特に有効であるが、しかし費用がかかるのは、遠心分離
機を用いる脱水である。この場合には、０．５％から１
％までの含水量′ｆ：達成することができる。例として
は、ノズル搬出装置および６０００〜７０００ｇの遠心
効果を有し、同時に沈降物の多い濃縮物が生じる円板分
＃を福が挙げらむる。

しかしなから、相タール全−緒に脱水および脱灰するの
は、少なくとも灰分の一部が乳化剤として作用すること
にエリ困難になる。すなわち、固体ｚ１タールおよび水
の間に安定な乳濁准が生じ、達成司ｎ目な分離−および
澄明度は、稙々のタールの場合に異なる。

さらに、こ１らの分離−または澄明度は、固体の粒度分
布、タールの積度および粘度に依存し工いる。しかしな
から、高められた処理温度によって粘度全低下させるこ
とは、１００℃よりも低い沸点を有するタール内容物お
よび水と形成する共沸混合物およびタール酸お工ひター
ル埴基の水中への増大する溶解度のため制限さｆ’Ｌ’
″Ｃいる。他力において、粘度低下のために溶剤を使用
する場合には、付加的な蒸留費用を甘受しなけｎはなら
ない。

相タールを精製するために提案さｎた、ノズルによる連
続的固体搬出装置ヲ有する円板分離器は、高度に固体向
けである。したがって、これらの円板分離器は、最大に
出現する固体濃度に合わせて設計さ１ている。したがっ
て、流入物中の固′ｆ＋−含おが減少すると、搬出物中
の濃度も相応に減少するはずである。固体は流動性でな
けｎはならないので、搬出物中でわずか約６　［］　’
；’０の固体濃度會遜成することができるにすぎない。

αＩＬ入物生物中度が５％から０．５％に低下すると、
搬出物の訣枇は約６％に低下する。

分離器の円板パケットは、上昇管路を備えており、こｎ
らの上昇管路は、最適な分咄が保鉦されている工うにす
るために、軽い相（水）と虚い相（タール）との間の分
離層の平面内に存在しなければならない。分離層の位置
はタールと水との間の七度比に依存するので、この位置
はタールの脣度が髪化する場合１’ｉ：＄動する。

柑タールの固体’＝＝および冨反が変化することによっ
て生じる困峻点は、ノズル搬出装置を刊する円板分に器
が貴人しなかつたことの理由でめる。その代わりに、相
タールは今日までタンク中で′ＭＬ濾して沈ｈｓセるこ
とにより脱水さｎ１引き続き回分式固体搬出装置ｔ′４
４する自己浄化式円板分離り甲で、年給性物質が除去さ
ｎる。この−合に、灰分とカーボン状粒子（灰分年式の
Ｑ工）は、同じ程度に分離さｎる。灰分小官のＱ上は、
ピッチで多くの使用領域、たとえは−極結合剤筐たはコ
ークス化用硬ピッチ會装造する丸めに極めて望ｌしい。

この理由から、判に灰分の多いタールから固体が除去さ
４るにすぎない。

ウルリツヒ（Ｈ，Ｕ’１ｌ−ｒｉｃｈ　）およびｏス（
０゜Ｌｏｓ８）　ｉｄ　、コークス炉ガス−後処理にお
いて、重力分離器から流出する２ｏ％までの含水量を刊
するタールを蒸気加熱さｎた熱交換器にょっデカンタ−
型 て加熱し、三相〆詳遠心分離機に供給して、このタール
を６つの相、水、タールおよび濃化クールに分離するこ
とを提僚している〔６石油および石ｐ　（ｕｒａ６１ｕ
ｎｄ　Ｋｏｈｌｅ　）　”、１９７７年、第５５８〜５
６４頁］。この場合に、一般に５％よりも低い映信含水
量が達成さｎる。こうしてν１出さｎ　７’（粕タール
は、貯蔵安定であって、市販しうる猛悪にある。この刊
行物は、達成される澄明度に関するデータを、水相のタ
ール官−に関する記載と同様にほとんど含んでいない。

し力）しなから、水は工程図によりは後清澄化のために
貫力分離器中に返送さするので、水が司浴付タール内容
物と共に碧玉の不溶物をも含有することから出発するも
のと思ゎｎる。

澄明度に関しては、ｊｆｒ蔵の際の沈降を阻止する目的
しか存任しなかったと思わｎる。この場合、一般にコー
クス−および灰ダストからなる比較的和犬な固形物が除
去さ九るにすぎない。

し−ｆｃがって、三相デカンタ型通心分雌機を使用する
堤糸δｎだ方法の目的は、２出取の変動を後接δ７１７
’（貯蔵容器中での貯蔵により補償する相タール前へ′
ｉ装である。

ミシン（Ｍｉｓｈｉｎ　）　惟は、前Ｉｈ軸さ７ｔ　７
ζ相タールを全壁型遠心分節１歳中でオｉげることに関
して詳細に報告している〔１コークス自イ拳キミヤ（Ｋ
ｏｋａ　ｉ　Ｋｈｉｍｉｙａ　）　”、１９７８年、紬
４７〜４９貝］。実験は、６７〜７６℃の同の温度で、
遊心効果４４５．！９（＋−刹する遠心分離機中で芙施
さｌまた。そ２１ぞｆＬの同動Ｋ　＞いて、遠心分離様
の冗−および８〜１２分間の沈降時間の後に水相ｐよび
その後にタール相が取出さｎた。幾つ７０為の周期の後
に、瓦い面体含有タール相もに二ｚ去ざ７＋　７ζ。沈
畔時間に依存して、含水量は７．１〜７．５％〃≧し１
．８〜ｓ、ｂ％に等少し、灰分含量は０．１４〜０．１
７％から０．０６〜０．１１％に減少した。この場合、
十分な分離度および澄明度を遅成丁べき場合には、沈降
時間が１０分よりも短かくてはならないことが確鎗さｎ
た。

この方法に不連続的に笑施さｎるので、粗タールの組成
の変動は重要でない。連続的方法の場合のように、封加
的な流動によって惹起さｎる相の混和も行なわｎない。

したがって、連続的方法に転用できず、該力泳は予想に
よれは比較可能な条件下で著しく劣悪な結果ｒ住じるに
ちがいない。しかしなから、長い沈降時間は、提案さｎ
た方法が工業的実施のためにあまり適当でないことｔ示
して―る。

〔発明が解決しようとする課題］ したがって、十分な分離度および澄明度にもかかわらず
、僅かな沈降時間および灰分不含Ｑ工の価かな損失を求
める徴求が満たされる、前稍製さｎｆｃ相コールタール
中の水および灰分の１１少さ七る運綻的方法會開発する
という課題が生じた。

〔課題を解決するための手段〕

上記の昧馳は、場合によって前処理さｆ′Ｌｆｃ相ター
ル全タールさｊた、好ましくは外ｊｌｊ］を有する一条
または二条スクリューおよび常用のせき板および搬出装
置を備えた。１０００〜６０００ｇの遠心効果を有する
三相デカンタ遠心分離機中で、６０〜１０５℃の間の白
瓜、６０〜８０秒の間のタールの平均滞倫時間および１
０〜５０分−１のスクリューと回転子との間の回転数差
で連続的に水相、タール相および固体油に分け、その際
連続的運転の間に供給を周期的に短時間９断することに
より解決される。

相タールは、デカントする前に、分離扱術において澄明
度ないしは分離度を改善するために常用であるように、
解乳化剤、叔集剤お工び／または札釈剤で処理すること
ができる。デカントに先立って、タール工業において堝
含皇ヲ減少させるために慣用であるように、水洗浄を行
なうこともできる。

初ル」趣程’ｔｍ単にするために、さしあたり固体相を
装入し、その後に和タール処理量を目徐値にまで高める
ことが有利である。固体層は、いかなる場合でも、大量
の粗タールを突然導入することによって渦動させてはな
らない。

デカンタ−は、一般に％固体含量が円板分離福甲ではも
はや処理できない細度に高い液体を澄明にするために使
用嘔ｊる。通常の固体含量は、およそ２０〜６０％の間
にるる。この工うな固体含量は、光填ガス吸引装置を有
するコークス炉プラント中でコークス炉ガスを後処理す
る場合に、完全に堰成することができる。ところで意外
にも、５Ｎ適％工ｐも少ないＱ１含−を有する粗タール
の場合でも、灰分の名量ｔ１灰分不名のＱ工含量が著し
く減少することなしに有効に減少さセることかできるこ
とが見い出さｒｔｆｃ。

本発明による方法の有効性ヶ、次の実施例につき詳説す
る。

〔笑施例〕

例１では、タールの脱水お工ひ脱灰ｔ１ワル（１υ すｙ　ヒ（Ｕｌｒｉｃｈ　）　：Ｊ？工ひロス（Ｌｏｓ
ｓ　）によって提茅さＩしたような汎用の三相デカンタ
−型遠心分離４ジ中で実施する。したがって、この比Ｉ
ｖ！芙鹸の結果は、公卸技術水Ｉ＄を示す。例２では、
不発明によって改良さまたデカンタ−會、例１に比して
方法を変切することなしに使用する。例６お工び例４は
、伯８ｆ請求の４ご囲に記載さ才した２つの別法ケ示す
。

例１（比較） ６０℃で貯蔵さｎｆｃ相タールｒ％錦度制御さｉ″した
蒸気加熱装置を用いて８０℃にヵロ熱し、６．８フルＢ
　／ｈの釦で円錐形搬出装置を１する円ド１形三相デカ
ンター勘遠心分離イ畏に供給する。

遠心分離機は、次のパラメータにより特徴づけら１てい
るニ ドラム長さ　　　　　：１２６０語 ドラム面径　　　　：６５５社 ドラム回転数　　　：３６００分−１ 遠心効果　　　　　：２５５０ｇ 回転数差　　　　　　　１０分−１ 相の層厚　　　　　　　：水相　　　：　４ｉｍタール
相：　８創 固体層　：２１Ｉｌ＋ タール全周のせき板高さ　：４２．５ｍ１Ｊ＆一体スク
リユー、一条、ピッチ：　１１４鉢部年な分析法のため
、分離効果の尺度として、装入物、タール相お工ひ水相
中の含水ｉのみをＤ工Ｎ！：）１５８２により測定する
。

場合によって可能な初期効果全排除するために、第１の
試浩會実験開始後２時間で採増する。

結果は表１に記載されている。

衣１ 分析データが示すように、十分な相分離は通成されず、
かつ分離度は実ｌ１ｉ１時間が増加するにつれて劣悪化
する。

例２（比較） ６０℃で貯蔵ざｒｌ　７’（相タール’に８５℃に加熱
しｓ　　４−Ｏｍ３／ｈの讃で例１におけると同じ三相
デカンタ−型遠心分啼様に供給する。遠心分繭機は、一
条の螺旋形開放スクリュー（ピッチ１１４Ｍ、全ての相
の全厚の約３／、に相当する螺条高さ３０鴎）をＶ市え
る。

試料の水含量は、衣２に記載されている。

単一部分からなる螺旋形スクリューの代ゎりに別個の個
々のセグメントからなるようなスクリューを使用する場
合、類イ以の結果が得らｎる。

水の分離は、開放スクリューｔｍ込むことによって例１
に比して実際に改善さｎたが、しかしこの場合にも実験
時間にわたり分離能の低下が認められる。

例３ 例２ｒ％粗タール温反８２℃で繰り返すが、ただし三相
デカンタ−型遠心分離機中への供給を、４時間間隔で１
分間中断する。

意外にも、この手段により、例２に記載さｎた分離能の
低下全阻止することができる。良好で均一な水分離と共
に、灰分の含量も約４０％よりも多く減少し、その際同
時にキノリンネ油成分（Ｑ工）が相応に減少することも
ない。

排出部の高さおよびせき板高さによって満節さｎた、軽
い相対型い相の層厚比約５は、きれいな相分ｌｌ！全形
成する。

分ｖＴ結果は、表６に記載されている。

表３ 例４ この例は、前処理さまた稙々の和タールを用いる５つの
実験シリーズ會包含する。この場合には、利タール編度
および処理量をも変える。

タンク中の和タールに６０℃で、２００〜２６０℃の間
の節点ｔ１するタール惺分５若−％、市販の解乳化剤０
．１各に％お工ひ水５容−％（実験シリーズａ−Ｃ）な
いしは５０％のタール／水孔１８敵１０谷−％を硲〃ｎ
する。内容物ｔ１ボンｆ循＃ｌ：より全実験時間の曲十
分ｔこ混和する。デカンタ−励退心分し機知の装入物ｔ
１＃１ぼタンク中央から取出し、その際同時に相応する
負の札タール、タール油、解乳化剤および水ないしは乳
濁液ｔタンク中に供給する。

この前処理音用いると、次のことがｉＭ、される： タール油添加物は粗タールの粘度を減少させ、解乳化剤
はタール／灰分／水−乳濁液を級島して良好な分Ｎｉが
得らする。付加的な水は、相タールカ・ら環上浴出して
、坊紫含Ｍ會減少させる。

水および固体の分層ｔ５例６におけると同じ方法で、同
じデカンタ−型遠心分離根を用いて行なう。区劃をそ１
ぞｊ笑級開始後２２時間目に採堆する。

完全な分析データは、衣４にまとめらｎている。これら
の分析データは、油および解乳化剤の添加剤が分離度の
＠かなｌＳ舎會惹起するにすぎないことを示している。

これに対して、悔めて異なる水−および灰分官−を刊す
るタールの場合に、方法または遠心分離様形状寸法、た
とえは水相用の排出部の烏さまたはタール相用のせ＠鈑
高さを適合させることなしに極めて良好な分離結果が得
られることは驚異的である。

（１９〕 ザパ　コト　オ戸　づτ　曽１　イ　し１　ブト　一固
体層は完全に水を含まないので、この固体層はたとえば
二相デカンタ−型遠心分離機中で、石炭用の混合成分と
して使用することのできる流動！ｌ−ｌ−検素濃縮物倫
する程度に簡単に織縮することができる。

実施例中に記載でまた処理量は、およそ、遠心分１磯の
全液体内容物に基づい′Ｃ引算した、タールの次の平均
滞留時間に相当する：２．４　ｍ′／　ｈ　−７１秒 ３．８　ｍ３／　ｈ　−４５秒 ４．０　ｍ”／　ｈ　−４２秒

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コールタール中の水および灰分の含量を遠心分離機
   を用いて減少させる方法において、場合によって前処理
   された粗タールを、一条または二条の開放スクリューお
   よび常用のせき板および搬出装置を備えた、１０００〜 ３０００ｇの間の遠心効果を有する三相デカンター型遠
   心分離機中で、６０〜１０５℃の間の温度、３０〜８０
   秒の間のタール平均滞留時間および１０〜５０分＾−＾
   １のスクリューと回転体との間の回転数差で連続的に水
   相、タール相および固体相に分け、その際連続的運転の
   間、供給を周期的に短時間、中断することを特徴とする
   コールタール中の水および灰分の含量を減少させる方法
   。 ２、粗タールに、三相デカンター型遠心分離機中に流入
   する前に水、解乳化剤、凝集剤および希釈剤を単独かま
   たは組合わせて添加する請求項１記載の方法。 ３、初期過程において、さしあたり固体層を装入し、そ
   の後に粗タール供給を目標処理量にまで高める請求項１
   記載の方法。 ４、軽い相用排出部の高さおよび重い相用せき板の高さ
   を、水相対タール相の層厚比が約５であるように選択す
   る請求項１記載の方法。 ５、開放スクリューが螺旋形に構成されており、その際
   螺条の高さは円筒形遠心分離機中の全ての相の全厚さの
   約３／５に相当し、かつ螺旋体は単一部分からなるか、
   または互いに分離された数個の個々のセグメントから構
   成されている請求項１記載の方法。