KR101802681B1 - 무회탄의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

무회탄을 제조할 때에, 상온에서 액체의 2환 방향족 화합물(예를 들어 1-메틸나프탈렌)을 주성분으로 하는 용매에, 벤젠환을 2개 가짐과 함께 이중 결합을 갖지 않는 환상 구조를 적어도 하나 갖고, 또한 질소를 함유하지 않는 석탄 추출 촉진제(예를 들어 아세나프텐, 플루오렌 및 디벤조푸란)를 첨가한 용제를 사용해서 석탄의 추출을 행한다.

Description

무회탄의 제조 방법{ASHLESS COAL PRODUCTION METHOD}

본 발명은, 석탄으로부터 회분을 제거한 무회탄을 얻기 위한 무회탄의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 석탄으로부터 회분 등을 제거함으로써 고품질의 무회탄을 얻을 수 있는 것이 알려져 있고, 이 무회탄의 수율을 향상시키기 위한 기술 개발이 진행되고 있다. 무회탄을 석탄으로부터 얻는 방법으로서, 석탄으로부터 회분 등 이외의 가용 성분을 용제에 용해시킴으로써 추출하고, 당해 가용 성분이 용해된 용액으로부터 용제를 증발 분리하는 방법이 있다. 이 방법에서는, 석탄의 가용 성분을 보다 많이 용제에 용해시켜, 석탄의 추출률을 크게 함으로써, 무회탄의 수율을 향상시킬 수 있다.

따라서, 예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 무회탄의 제조 방법에서는, 상기 용제로서 석탄과의 친화성이 우수한 1-메틸나프탈렌을 사용함으로써 추출률의 증대를 도모하고 있다. 그러나, 무회탄 수율의 가일층의 향상을 위해서는, 석탄의 추출률이 보다 큰 용제가 요망되는 바이다.

일본 특허 공개 제2008-115369호 공보

여기서, 석탄의 추출이 우수한 물질로서 질소 함유 화합물이 있고, 석탄의 추출률을 크게 하기 위해 질소 함유 화합물을 용제로서 사용하는 것도 생각된다. 그러나, 질소 함유 화합물은 석탄의 성분과 강하게 회합하는 성질을 가지므로, 질소 함유 화합물을 용제로서 사용하면, 무회탄을 얻을 때에 용제를 양호하게 증발 분리할 수 없어, 프로세스의 용제가 감소하므로 효율적으로 재이용할 수 없다. 용제를 효율적으로 재이용할 수 없으면, 용제를 보충할 필요가 있어, 프로세스의 러닝 코스트가 증가한다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 무회탄의 수율을 향상시킴과 함께, 용제를 효율적으로 재이용하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 있어서의 무회탄의 제조 방법은, 석탄과 용제를 혼합해서 얻어진 슬러리를 가열하여 상기 용제에 가용인 석탄 성분을 추출하는 추출 공정과, 상기 추출 공정에서 얻어진 슬러리를, 상기 용제에 가용인 석탄 성분이 용해된 용액과, 상기 용제에 불용인 석탄 성분이 농축된 고형분 농축액으로 분리하는 분리 공정과, 상기 분리 공정에서 분리된 상기 용액으로부터 상기 용제를 증발 분리해서 무회탄을 얻는 무회탄 취득 공정을 구비하고, 상기 용제는, 상온에서 액체의 2환 방향족 화합물을 주성분으로 하는 용매에, 벤젠환을 2개 가짐과 함께 이중 결합을 갖지 않는 환상 구조를 적어도 하나 갖고, 또한 질소를 함유하지 않는 석탄 추출 촉진제를 첨가한 것인 것을 특징으로 한다.

후에 상세하게 설명하지만, 상기 용제를 사용함으로써 석탄의 추출률을 크게 할 수 있다. 게다가, 상기 석탄 추출 촉진제는 질소를 함유하지 않으므로, 석탄의 성분과 강하게 회합하지 않고, 용제를 문제없이 증발 분리할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 무회탄의 수율을 향상시킴과 함께, 용제를 효율적으로 재이용하는 것이 가능하게 된다.

여기서, 상기 용제 중에 있어서의 상기 석탄 추출 촉진제의 중량 퍼센트 농도가 40중량％ 이하이면 적합하다. 이와 같이, 석탄 추출 촉진제의 중량 퍼센트 농도를 규정함으로써, 석탄 추출 촉진제가 상온에서 고체의 것이었다고 해도, 석탄 추출 촉진제를 용매에 충분히 용해시킬 수 있어, 석탄 추출 촉진제가 고체인 상태로 용제 중에 잔류하는 것을 억제할 수 있다.

예를 들어, 상기 석탄 추출 촉진제는, 아세나프텐류, 플루오렌류 및 디벤조푸란류 중 어느 하나에 속하는 물질로 할 수 있다.

특히, 상기 용제는, 1-메틸나프탈렌을 주성분으로 하는 용매에, 상기 석탄 추출 촉진제로서 아세나프텐을 첨가한 것이면 적합하다. 후에 상세하게 설명하지만, 이와 같이 용제를 구성한 경우, 아세나프텐을 소량 첨가하는 것만으로도 석탄의 추출률이 크게 증가한다.

또한, 상기 무회탄 취득 공정에서 증발 분리한 상기 용제를, 상기 추출 공정에서 사용하는 용제로서 순환 이용하면 적합하다. 이와 같이, 용제를 프로세스 중에 순환 이용하도록 구성함으로써, 보다 효율적으로 용제를 재이용하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 무회탄 제조 설비의 모식도이다.
도 2는 석탄 추출 실험에 사용한 가열 여과 장치의 모식도이다.
도 3은 석탄 추출 실험의 실험 결과를 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명에 관한 무회탄의 제조 방법의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

(무회탄의 제조 방법의 개략)

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 의한 무회탄(HPC)의 제조 방법에 사용되는 무회탄 제조 설비(100)는, 석탄 호퍼(1), 용제 탱크(2), 슬러리 조제조(3), 이송 펌프(4), 예열기(5), 추출조(6), 중력 침강조(7), 필터 유닛(8) 및 용제 분리기(9, 10)를 구비하고 있다. 이 중, 슬러리 조제조(3), 이송 펌프(4), 예열기(5), 추출조(6), 중력 침강조(7), 필터 유닛(8) 및 용제 분리기(9)는 무회탄의 제조 공정의 상류측으로부터 이 순서로 배치되어 있다. 또한, 석탄 호퍼(1) 및 용제 탱크(2)는 모두 슬러리 조제조(3)의 상류측에 배치되고, 용제 분리기(10)는 중력 침강조(7)의 하류측에 배치되어 있다.

본 실시 형태에 있어서의 무회탄의 제조 방법은, 슬러리 조제 공정, 추출 공정, 분리 공정, 무회탄 취득 공정 및 부생탄 취득 공정을 갖는다. 이하, 각 공정에 대해 설명한 후, 석탄을 추출하는 데 사용되는 용제에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 제조 방법에 있어서 원료로 하는 석탄에 특별히 제한은 없으며, 추출률이 높은 역청탄을 사용해도 되고, 보다 저렴한 열질탄(아역청탄, 갈탄)을 사용해도 된다. 또한, 무회탄이란, 회분이 5중량％ 이하, 바람직하게는 3중량％ 이하의 것을 말한다.

(슬러리 조제 공정)

슬러리 조제 공정은, 석탄과 용제를 혼합해서 슬러리를 조제하는 공정이다. 이 슬러리 조제 공정은, 슬러리 조제조(3)에서 실시된다. 즉, 석탄 호퍼(1)로부터 원료인 석탄이 슬러리 조제조(3)에 투입됨과 함께, 용제 탱크(2)로부터 용제가 슬러리 조제조(3)에 투입된다. 그리고, 투입된 석탄 및 용제가, 슬러리 조제조(3)에 설치된 교반기(3a)에 의해 교반되고, 석탄과 용제로 이루어지는 슬러리가 조제된다.

(추출 공정)

추출 공정은, 슬러리 조제 공정에서 얻어진 슬러리를 가열하여 용제에 가용인 석탄 성분을 추출하는(용해시키는) 공정이다. 이 추출 공정은, 예열기(5) 및 추출조(6)에서 실시된다. 즉, 슬러리 조제조(3)에서 조제된 슬러리는 이송 펌프(4)에 의해, 예열기(5)에 공급되어 소정 온도까지 가열된다. 그 후, 이 슬러리가 추출조(6)에 공급되어, 추출조(6)에 설치된 교반기(6a)에 의해 교반됨으로써 추출이 행해진다.

본 실시 형태에서는, 석탄의 가용 성분을 추출하기 위한 용제로서, 상온(25℃)에서 액체의 2환 방향족 화합물을 주성분으로 하는 용매에, 벤젠환을 2개 가짐과 함께 이중 결합을 갖지 않는 환상 구조를 적어도 하나 갖고, 또한 질소를 함유하지 않는 석탄 추출 촉진제를 첨가한 것을 사용한다. 또한, 2환 방향족 화합물을 주성분으로 하는 용매란, 용매 중의 2환 방향족 화합물의 중량 퍼센트 농도가 50중량％ 이상, 바람직하게는 60중량％ 이상인 것을 가리킨다. 후에 상세하게 설명하지만, 상기 용제를 사용함으로써, 석탄의 추출률을 크게 할 수 있다. 게다가, 상기 석탄 추출 촉진제는 질소를 함유하지 않으므로, 석탄의 성분과 강하게 회합하는 일이 없고, 후술하는 무회탄 취득 공정에 있어서 용제를 문제없이 증발 분리할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 따르면, 무회탄의 수율을 향상시킴과 함께, 용제를 효율적으로 재이용하는 것이 가능하게 된다.

용제의 비점은 특별히 제한되는 것은 아니다. 추출 공정 및 분리 공정에서의 압력 저감, 추출 공정에서의 추출률, 무회탄 취득 공정 및 부생탄 취득 공정에서의 용제 회수율 등의 관점에서, 예를 들어, 180 내지 300℃, 특히 240 내지 280℃의 비점의 용제가 바람직하게 사용된다.

추출 공정에서의 슬러리의 가열 온도는, 석탄의 가용 성분이 용해될 수 있는 한 특별히 제한되지 않고, 가용 성분의 충분한 용해와 추출률의 향상의 관점에서, 예를 들어, 300 내지 420℃, 보다 바람직하게는 360 내지 400℃로 할 수 있다.

또한, 가열 시간(추출 시간)도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 충분한 용해와 추출률의 향상의 관점에서, 예를 들어, 10 내지 60분간이다. 또한, 여기서의 가열 시간이란, 예열기(5) 및 추출조(6)에서의 가열 시간을 합계한 것이다.

추출 공정은 질소 등의 불활성 가스의 존재 하에서 행한다. 추출조(6) 내의 압력이 용제의 증기압보다 낮은 경우에는, 용제의 휘발이 촉진되어 버리므로, 추출조(6) 내의 압력은 용제의 증기압보다 높은 것이 바람직하다. 한편, 압력이 너무 높으면, 기기의 비용, 운전 비용이 높아져, 경제적이지 않다. 따라서, 추출조(6) 내의 압력은, 추출 시의 온도나 사용하는 용제의 증기압에 따라 다르지만, 1.0 내지 2.0㎫가 바람직하다.

(분리 공정)

분리 공정은 추출 공정에서 얻어진 슬러리를, 중력 침강법에 의해, 용제에 가용인 석탄 성분이 용해된 용액과, 용제에 불용인 석탄 성분(예를 들어 회분)이 농축된 고형분 농축액으로 분리하는 공정이다. 이 분리 공정은 중력 침강조(7)에서 실시된다. 즉, 추출 공정에서 얻어진 슬러리는 중력 침강조(7) 내에서, 중력의 작용에 의해 침강하는 고형분 농축액과, 용액으로서의 상청액으로 분리된다. 중력 침강조(7)의 상부의 상청액은, 필요에 따라서 필터 유닛(8)을 거쳐서 용제 분리기(9)로 배출되고, 중력 침강조(7)의 하부에 침강한 고형분 농축액은 용제 분리기(10)로 배출된다.

중력 침강조(7) 내는 석탄의 가용 성분의 재석출을 방지하기 위해, 보온(또는 가열)하거나, 가압하거나 해 두는 것이 바람직하다. 보온(가열) 온도는, 예를 들어, 300 내지 380℃이고, 조내 압력은, 예를 들어, 1.0 내지 3.0㎫이 된다.

또한, 추출 공정에서 얻어진 슬러리로부터, 석탄의 가용 성분을 포함하는 용액을 분리하는 방법으로서, 중력 침강법 이외에, 여과법, 원심 분리법 등을 채용하는 것도 가능하다.

(무회탄 취득 공정)

무회탄 취득 공정은, 분리 공정에서 분리된 용액(상청액)으로부터 용제를 증발 분리해서 무회탄을 얻는 공정이다. 이 무회탄 취득 공정은, 용제 분리기(9)에서 실시된다. 즉, 중력 침강조(7)에서 분리된 용액은 필터 유닛(8)에 의해 여과된 후, 용제 분리기(9)에 공급되고, 용제 분리기(9) 내에서 용액으로부터 용제가 증발 분리된다. 용액으로부터의 용제의 증발 분리는 질소 등의 불활성 가스의 존재 하에서 행하는 것이 바람직하다.

용액으로부터 용제를 분리하는 방법은, 일반적인 증류법, 증발법 등을 사용할 수 있다. 용제 분리기(9)에서 분리된 용제는 용제 탱크(2)로 되돌려져, 순환시켜 반복 사용된다. 이와 같이, 용제를 프로세스 중에 순환 이용하도록 구성함으로써, 보다 효율적으로 용제를 재이용하는 것이 가능하게 된다. 또한, 용액으로부터 용제를 분리함으로써, 실질적으로 회분을 포함하지 않는 무회탄을 얻을 수 있다.

무회탄은, 예를 들어, 코크스 원료의 배합탄으로서 사용할 수 있다. 또한, 회분을 거의 포함하지 않는 무회탄은 연소 효율이 높고 또한 석탄회의 발생을 저감할 수 있으므로, 가스 터빈 연소에 의한 고효율 복합 발전 시스템의 가스 터빈 진접 분사 연료로서의 용도도 주목받고 있다.

(부생탄 취득 공정)

부생탄 취득 공정은, 분리 공정에서 분리된 고형분 농축액으로부터 용제를 증발 분리해서 부생탄을 얻는 공정이다. 이 부생탄 취득 공정은 용제 분리기(10)에서 실시된다. 즉, 중력 침강조(7)에서 분리된 고형분 농축액은 용제 분리기(10)에 공급되고, 용제 분리기(10) 내에서 고형분 농축액으로부터 용제가 증발 분리된다. 고형분 농축액으로부터의 용제의 증발 분리는 질소 등의 불활성 가스의 존재 하에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 부생탄 취득 공정은 필수의 공정은 아니다.

고형분 농축액으로부터 용제를 분리하는 방법은, 상술한 무회탄 취득 공정과 마찬가지로, 일반적인 증류법, 증발법을 사용할 수 있다. 용제 분리기(9)에서 분리된 용제는 용제 탱크(2)로 되돌려져, 순환시켜 반복 사용된다. 이와 같이, 용제를 프로세스 중에 순환 이용하도록 구성함으로써, 보다 효율적으로 용제를 재이용하는 것이 가능하게 된다. 또한, 용제의 분리에 의해, 고형분 농축액으로부터는 회분 등을 포함하는 불용 성분이 농축된 부생탄(RC, 잔사탄이라고도 함)을 얻을 수 있다.

(용제의 구성)

본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 석탄을 추출하기 위한 용제로서, 상온에서 액체의 2환 방향족 화합물을 주성분으로 하는 용매에, 벤젠환을 2개 가짐과 함께 이중 결합을 갖지 않는 환상 구조를 적어도 하나 갖고, 또한 질소를 함유하지 않는 석탄 추출 촉진제를 첨가한 것을 사용하고 있다.

이와 같은 용매로서는, 예를 들어, 1-메틸나프탈렌을 주성분으로 하는 것을 들 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이외에, 2-메틸나프탈렌이나 디메틸나프탈렌 등의 2환 방향족 화합물을 주성분으로 하는 것도 가능하다. 또한, 상술한 바와 같은 석탄 추출 촉진제로서는, 예를 들어, 아세나프텐류, 플루오렌류 및 디벤조푸란류 등에 속하는 물질을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 후술하는 실험에서는, 아세나프텐류의 1종으로서 아세나프텐, 플루오렌류의 1종으로서 플루오렌 및 디벤조푸란류의 1종으로서 디벤조푸란을 사용하고 있지만, 석탄 추출 촉진제는 아세나프텐, 플루오렌, 디벤조푸란에 한정되는 것은 아니며, 아세나프텐류, 플루오렌류 및 디벤조푸란류에 속하는 다른 물질이어도 된다. 또한, 석탄 추출 촉진제는, 반드시 1종류의 물질로 구성되어 있을 필요는 없으며, 복수 종류의 물질을 포함하는 것이어도 된다.

여기서, 1-메틸나프탈렌에, 아세나프텐류에 속하는 아세나프텐, 플루오렌류에 속하는 플루오렌 및 디벤조푸란류에 속하는 디벤조푸란을 각각 첨가한 것을 용제로서 사용한 경우의 석탄 추출률을 구하는 실험을 행했다. 1-메틸나프탈렌(화학식 1 참조)은, 상온에서 액체의 2환 방향족 화합물이며, 이 실험에 있어서 용매로서 기능한다. 또한, 아세나프텐, 플루오렌 및 디벤조푸란(화학식 2 참조)은, 벤젠환을 2개 가짐과 함께 이중 결합을 갖지 않는 환상 구조를 적어도 하나 갖고, 또한 질소를 함유하지 않는 유기 화합물이며, 이 실험에 있어서 석탄 추출 촉진제로서 기능한다.

본 실험에서는, 도 2에 도시하는 가열 여과 장치(200)를 사용해서, 석탄과 상기 용제를 혼합한 슬러리를 380℃, 60분, 2.0㎫의 조건 하에서 교반 처리한 후에, 당해 슬러리를 열시여과했다. 그리고, 장입 석탄의 무수 무회 베이스(daf base)의 중량에 대한, 추출된 석탄의 가용 성분(장입 석탄 daf-여과 잔사 daf)의 중량의 비율을, 석탄의 추출률로서 산출했다.

가열 여과 장치(200)는 오토클레이브(20)를 갖고서 구성되어 있고, 용기(21)(내용적:500cc)의 주위에 배치된 히터(22)에 의해 용기(21) 내를 가열ㆍ가압 가능하게 되어 있다. 또한, 용기(21)에는 슬러리를 교반하기 위한 교반기(23)가 설치됨과 함께, 그 저부에 필터(24)가 배치되어 있고, 또한 필터(24)의 하방에는 여과액을 배출하기 위한 노즐(25)이 설치되어 있다. 노즐(25)에는 밸브(26)가 접속되어 있고, 밸브(26)를 개방함으로써 필터(24)에 의해 여과된 여과액이 여과액 수용기(27)에 의해 회수된다.

아세나프텐, 플루오렌 및 디벤조푸란의 1-메틸나프탈렌 중의 중량 퍼센트 농도를, 0, 10, 20, 30(20wt％ 및 30wt％:디벤조푸란은 제외함), 100wt％로 한 경우에 각각 산출한 석탄의 추출률을 도 3에 도시한다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 아세나프텐, 플루오렌 및 디벤조푸란 중 어느 하나를 석탄 추출 촉진제로서 첨가한 경우에 있어서도, 석탄 추출 촉진제를 첨가하지 않은 경우(농도가 0중량％인 경우)와 비교하여, 석탄의 추출률은 커진다. 즉, 상온에서 액체의 2환 방향족 화합물을 주성분으로 하는 용매에, 벤젠환을 2개 가짐과 함께 이중 결합을 갖지 않는 환상 구조를 적어도 하나 갖고, 또한 질소를 함유하지 않는 석탄 추출 촉진제를 첨가한 것을 용제로서 사용함으로써, 석탄의 추출률을 크게 할 수 있는 것을 알 수 있다. 게다가, 상기 석탄 추출 촉진제는 질소를 함유하지 않으므로, 석탄의 성분과 강하게 회합하는 일이 없고, 무회탄 취득 공정에 있어서 용제를 문제없이 증발 분리할 수 있다. 따라서, 이러한 용제를 이용함으로써, 무회탄의 수율을 향상시킴과 함께, 용제를 효율적으로 재이용하는 것이 가능하게 된다.

또한, 도 3으로부터 명백한 바와 같이, 석탄 추출 촉진제의 1-메틸나프탈렌 중의 농도가 커짐에 따라, 석탄의 추출률이 점증된다. 특히, 아세나프텐에 대해서는, 농도가 0 내지 30％ 정도의 범위에서 추출률의 증가율이 커져 있고, 소량의 아세나프텐을 첨가하는 것만으로도 그 효과가 큰 것을 알 수 있다. 본 실험에서 사용한 아세나프텐, 플루오렌 및 디벤조푸란은, 모두 상온에서 고체의 물질이지만, 1-메틸나프탈렌에 대해서는, 상온에서도 40중량％ 이하 정도까지는 충분히 가용이다. 따라서, 1-메틸나프탈렌을 주성분으로 하는 용매를 사용함으로써, 이들 물질을 융해시키는 공정을 생략할 수 있어 적합하다.

그런데, 상술한 실험에서는, 오토클레이브(20)의 용기(21) 내의 온도를, 아세나프텐, 플루오렌 및 디벤조푸란의 융점을 초과하는 고온으로 하고 있으므로, 어떠한 물질도 액체의 상태로 존재하고 있다. 그러나, 석탄 추출 촉진제로서 사용하는 물질이 상온에서 고체의 경우, 용매에 대한 용해도를 초과해서 첨가하는 경우에는 각 물질의 융점을 초과하는 정도까지 용제를 가열할 필요가 있다.

그 경우에는, 예를 들어, 용제 탱크(2)에 히터를 설치하여, 용제를 석탄 추출 촉진제의 융점 이상까지 가열하고, 석탄 추출 촉진제를 융해시키면 된다. 혹은, 슬러리 조제조(3)에 히터를 설치하고, 슬러리 조제조(3)에 용매, 석탄 추출 촉진제 및 석탄을 투입한 후에, 이들을 석탄 추출 촉진제의 융점 이상까지 가열하면서, 슬러리를 조제해도 된다.

단, 상술한 바와 같이, 석탄 추출 촉진제를 융해시키기 위해 히터 등의 가열 수단을 설치함으로써, 무회탄 제조 설비(100)의 비용 상승을 초래할 우려가 있다. 이와 같은 문제를 피하기 위해서는, 용매에 첨가하는 석탄 추출 촉진제의 양을 상온에서의 용해도 이하, 중량 퍼센트 농도로 나타낸 경우에 40중량％ 이하로 하면 된다. 예를 들어, 상온에 있어서, 1-메틸나프탈렌에 대한 아세나프텐의 용해도는 40(중량 퍼센트 농도로 약 40중량％에 상당)이다. 따라서, 석탄 추출 촉진제의 농도를 40중량％ 이하로 규정함으로써, 가열 수단을 설치하지 않아도, 상온에 있어서 석탄 추출 촉진제가 용해되지 않고 고체인 상태로 잔류하는 것을 억제할 수 있어, 석탄 추출 촉진제를 유효하게 활용할 수 있다. 또한, 석탄 추출 촉진제는 1중량％ 정도의 양으로도 효과를 발휘하지만, 3중량％ 이상, 바람직하게는 5중량％ 이상으로 하는 것이 좋다.

또한, 상술한 실험에서는, 용매의 1-메틸나프탈렌 및 석탄 추출 촉진제의 아세나프텐, 플루오렌 및 디벤조푸란을 모두 순 물질로서 준비했지만, 실제 무회탄 제조 공정에 있어서는, 반드시 이들은 순 물질일 필요는 없다.

예를 들어, 아세나프텐, 플루오렌 및 디벤조푸란 등의 석탄 추출 촉진제는, 코크스의 제조 시에 부생성물로서 얻어지는 콜타르 유분에 포함되어 있다. 따라서, 이와 같은 콜타르 유분을 용매에 직접 첨가해서 용제를 제조하는 것도 가능하다. 혹은, 콜타르 유분으로부터 석탄 추출 촉진제를 추출해서 취득해도 된다. 이와 같이 콜타르 유분을 유효 활용함으로써, 석탄 추출 촉진제의 입수에 필요로 하는 비용의 저감이 기대된다. 또한, 콜타르 유분에 한정되지 않고, 석탄 추출 촉진제를 포함하는 다른 혼합물을 이용하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 일탈하지 않는 한에서 상기 실시 형태의 요소를 적절히 조합 또는 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다.

본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변형이나 수정을 추가할 수 있는 것은 당업자에 있어서 명백하다.

본 출원은, 2013년 10월 9일 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2013-211996)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.

본 발명은, 석탄의 추출률이 높고, 게다가 용제의 회수율도 높아, 저렴하게 무회탄을 제조할 수 있다.

1 : 석탄 호퍼
2 : 용제 탱크
3 : 슬러리 조제조
4 : 이송 펌프
5 : 예열기
6 : 추출조
7 : 중력 침강조
8 : 필터 유닛
9 : 용제 분리기
10 : 용제 분리기
100 : 무회탄 제조 설비

Claims (7)

1. 석탄과 용제를 혼합해서 얻어진 슬러리를 가열하여 상기 용제에 가용인 석탄 성분을 추출하는 추출 공정과,
   상기 추출 공정에서 얻어진 슬러리를, 상기 용제에 가용인 석탄 성분이 용해된 용액과, 상기 용제에 불용인 석탄 성분이 농축된 고형분 농축액으로 분리하는 분리 공정과,
   상기 분리 공정에서 분리된 상기 용액으로부터 상기 용제를 증발 분리해서 무회탄을 얻는 무회탄 취득 공정
   을 구비하고,
   상기 용제는, 상온에서 액체의 2환 방향족 화합물을 주성분으로 하는 용매에, 벤젠환을 2개 가짐과 함께 이중 결합을 갖지 않는 환상 구조를 적어도 하나 갖고, 또한 질소를 함유하지 않는 석탄 추출 촉진제를 첨가한 것인 것을 특징으로 하며,
   상기 용제는, 1-메틸나프탈렌을 주성분으로 하는 용매에, 상기 석탄 추출 촉진제로서 아세나프텐을 첨가한 것인 무회탄의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 용제 중에 있어서의 상기 석탄 추출 촉진제의 중량 퍼센트 농도가 40중량％ 이하인 무회탄의 제조 방법.
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7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 무회탄 취득 공정에서 증발 분리한 상기 용제를, 상기 추출 공정에서 사용하는 용제로서 순환 이용하는 무회탄의 제조 방법.

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