KR102291836B1 - Method for manufacturing ashless coal and apparatus for manufacturing ashless coal - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 양태에 관한 무회탄의 제조 방법은, 석탄, 라디칼 안정제 및 용제의 혼합물을 가열하는 공정과, 상기 가열 공정에서 얻어진 슬러리 중의 상기 석탄으로부터 상기 용제에 가용인 성분을 용출시키는 공정과, 상기 용출 공정에서 용출 후의 상기 슬러리를, 용제 가용 성분을 포함하는 액체분 및 용제 불용 성분으로 분리하는 공정과, 상기 분리 공정에서 분리한 상기 액체분으로부터 용제를 증발시키는 공정을 구비한다. 본 발명의 다른 양태에 관한 무회탄의 제조 장치는, 석탄, 라디칼 안정제 및 용제의 혼합물을 가열하는 가열부와, 상기 가열부에서 얻어진 슬러리 중의 상기 석탄으로부터 상기 용제에 가용인 성분을 용출시키는 용출부와, 상기 용출부에서 용출 후의 상기 슬러리를, 용제 가용 성분을 포함하는 액체분 및 용제 불용 성분으로 분리하는 고액 분리부와, 상기 고액 분리부에서 분리한 상기 액체분으로부터 용제를 증발시키는 증발 분리부를 구비한다.A method for producing ashless coal according to an aspect of the present invention includes a step of heating a mixture of coal, a radical stabilizer and a solvent, and a step of eluting a component soluble in the solvent from the coal in the slurry obtained in the heating step; A step of separating the slurry after elution in the elution step into a liquid component containing a solvent-soluble component and a solvent-insoluble component; and a step of evaporating a solvent from the liquid component separated in the separation step. The apparatus for producing ashless coal according to another aspect of the present invention includes a heating unit for heating a mixture of coal, a radical stabilizer and a solvent, and an elution unit for eluting a component soluble in the solvent from the coal in the slurry obtained by the heating unit. and a solid-liquid separation unit for separating the slurry after elution from the elution unit into a liquid component containing a solvent-soluble component and a solvent-insoluble component, and an evaporation separation unit for evaporating a solvent from the liquid component separated by the solid-liquid separation unit be prepared
Description
본 발명은, 무회탄의 제조 방법 및 무회탄의 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing ashless coal and an apparatus for manufacturing ashless coal.
석탄은, 화력 발전이나 보일러의 연료 또는 화학품의 원료로서 폭넓게 이용되고 있다. 환경 대책의 하나로서 석탄 중의 회분을 효율적으로 제거하는 기술의 개발이 강하게 요망되고 있다. 예를 들어, 가스 터빈 연소에 의한 고효율 복합 발전 시스템에서는, LNG 등의 액체 연료를 대신하는 연료로서, 회분이 제거된 무회탄(HPC)을 사용하는 시도가 이루어지고 있다. 또한 고로용 코크스 등의 제철용 코크스의 원료탄으로서, 무회탄을 사용하려는 시도가 이루어지고 있다.BACKGROUND ART Coal is widely used as a fuel for thermal power generation and boilers, or as a raw material for chemical products. As one of environmental measures, the development of a technology for efficiently removing ash in coal is strongly desired. For example, in a high-efficiency combined cycle power generation system by combustion of a gas turbine, an attempt is made to use ashless coal (HPC) from which ash has been removed as a fuel to replace liquid fuel such as LNG. In addition, attempts have been made to use ashless coal as raw coal for coke for iron manufacture, such as coke for blast furnaces.
무회탄의 제조 방법으로서는, 중력 침강법을 사용하여 슬러리로부터 용제에 가용인 석탄 성분(이하, 용제 가용 성분이라고도 함)을 포함하는 용액을 분리하는 방법이 제안되어 있다(예를 들어 일본 특허 공개 제2005-120185호 공보 참조). 이 방법은, 석탄 및 용제를 혼합하여 슬러리를 조제하는 슬러리 조제 공정과, 슬러리 조제 공정에서 얻어진 슬러리를 가열하여 용제 가용 성분을 추출하는 추출 공정을 구비한다. 또한 이 방법은, 추출 공정에서 용제 가용 성분이 추출된 슬러리로부터 용제 가용 성분이 용해된 용액을 분리하는 분리 공정과, 분리 공정에서 분리된 용액으로부터 용제를 분리하여 무회탄을 얻는 무회탄 취득 공정을 구비한다.As a method for producing ashless coal, a method of separating a solution containing a coal component soluble in a solvent (hereinafter also referred to as a solvent soluble component) from a slurry using a gravitational sedimentation method has been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. See publication 2005-120185). This method is equipped with the extraction process which heats the slurry obtained by the slurry preparation process which mixes coal and a solvent and prepares a slurry, and the slurry preparation process, and extracts a solvent soluble component. In addition, this method includes a separation step of separating a solution in which the solvent soluble component is dissolved from the slurry from which the solvent soluble component is extracted in the extraction step, and a process of obtaining ashless coal by separating the solvent from the solution separated in the separation step. be prepared
또한, 상기 종래의 무회탄의 제조 방법보다 용제 가용 성분의 추출 시간을 단축할 수 있는 무회탄의 제조 방법도 제안되어 있다(일본 특허 공개 제2016-56282호 공보 참조). 이 무회탄의 제조 방법에서는, 용제와 석탄을 혼합한 슬러리를 급속하게 승온함으로써, 용제 가용 성분의 추출 시간을 단축하고 있다.In addition, there is also proposed a method for producing ashless coal that can shorten the extraction time of solvent-soluble components compared to the conventional method for producing ashless coal (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-56282). In the manufacturing method of this ashless coal, the extraction time of the solvent soluble component is shortened by heating up the slurry which mixed the solvent and coal rapidly.
이들 종래의 무회탄의 제조 방법에서는, 모두 무회탄은, 용제에 가용인 석탄 성분을 포함하는 용액으로부터 용제를 분리하여 얻어진다. 따라서, 무회탄의 수율은, 용제에 가용인 석탄 성분의 비율, 즉 추출률에 의존한다. 이 때문에, 무회탄의 제조 효율을 높이기 위해서는, 이 추출률의 가일층의 개선이 요망되고 있다.In all these conventional manufacturing methods of ashless coal, ashless coal is obtained by isolating a solvent from the solution containing the coal component soluble in a solvent. Therefore, the yield of ashless coal depends on the ratio of the coal component soluble in the solvent, that is, the extraction rate. For this reason, in order to raise the manufacturing efficiency of ashless coal, further improvement of this extraction rate is desired.
본 발명은, 상술한 바와 같은 사정에 기초하여 이루어진 것이며, 추출률을 높인 무회탄의 제조 방법 및 무회탄의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made based on the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a method for producing ashless coal and an apparatus for producing ashless coal with an increased extraction rate.
본 발명자들은, 가열하여 용제 가용 성분을 추출하기 전의 슬러리에 라디칼 안정제를 첨가해 둠으로써 무회탄의 추출률을 높일 수 있다는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다. 이것은, 슬러리의 가열에 의해 발생하는 석탄 라디칼의 중축합에 의한 고분자화를 라디칼 안정제가 억제할 수 있기 때문이라고 생각된다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors discovered that the extraction rate of ashless coal could be raised by adding a radical stabilizer to the slurry before heating and extracting a solvent-soluble component, and completed this invention. This is considered to be because the radical stabilizer can suppress the polymerization by polycondensation of the coal radical which generate|occur|produces by heating of a slurry.
즉, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 발명은, 석탄, 라디칼 안정제 및 용제의 혼합물을 가열하는 공정과, 상기 가열 공정에서 얻어진 슬러리 중의 상기 석탄으로부터 상기 용제에 가용인 성분을 용출시키는 공정과, 상기 용출 공정에서 용출 후의 상기 슬러리를, 용제 가용 성분을 포함하는 액체분 및 용제 불용 성분으로 분리하는 공정과, 상기 분리 공정에서 분리한 상기 액체분으로부터 용제를 증발시키는 공정을 구비하는 무회탄의 제조 방법이다.That is, the invention made in order to solve the said subject is a process of heating the mixture of coal, a radical stabilizer, and a solvent, the process of eluting the component soluble in the said solvent from the said coal in the slurry obtained in the said heating process, The said elution A method for producing ashless coal comprising the steps of: separating the slurry after elution in the step into a liquid component containing a solvent-soluble component and a solvent-insoluble component; and evaporating a solvent from the liquid component separated in the separation step. .
당해 무회탄의 제조 방법에서는, 가열하여 용제 가용 성분을 추출하기 전의 슬러리에 라디칼 안정제를 첨가한다. 이 라디칼 안정제가, 슬러리의 가열에 의해 발생하는 석탄 라디칼의 중축합에 의한 고분자화를 억제할 수 있으므로, 용출 공정에서 용출되는 석탄의 가용 성분을 증가시킬 수 있다. 따라서, 당해 무회탄의 제조 방법을 사용함으로써 무회탄의 추출률을 높일 수 있다.In the manufacturing method of the said ashless coal, a radical stabilizer is added to the slurry before heating and extracting a solvent soluble component. Since this radical stabilizer can suppress the polymerization by polycondensation of the coal radical which generate|occur|produces by heating a slurry, the soluble component of the coal eluted by an elution process can be increased. Therefore, the extraction rate of ashless coal can be raised by using the said manufacturing method of ashless coal.
상기 가열 공정이, 석탄, 라디칼 안정제 및 용제를 혼합하는 공정과, 상기 혼합 공정에서 얻어진 슬러리를 승온하는 공정을 구비하면 된다. 이와 같이 가열 공정에 있어서, 라디칼 안정제를 혼합한 후에 슬러리를 승온함으로써, 석탄 라디칼의 고분자화를 효과적으로 억제할 수 있으므로, 무회탄의 추출률을 더 높일 수 있다.The said heating process should just be equipped with the process of mixing coal, a radical stabilizer, and a solvent, and the process of raising the temperature of the slurry obtained by the said mixing process. Thus, in a heating process, since polymerization of a coal radical can be effectively suppressed by heating up a slurry after mixing a radical stabilizer, the extraction rate of ashless coal can be raised further.
상기 가열 공정이, 용제를 가열하는 공정과, 상기 용제 가열 공정에서 가열한 상기 용제를 상기 용출 공정으로 반송하는 공정과, 상기 용제 반송 공정에서 상기 용제에 석탄 및 라디칼 안정제를 공급하는 공정을 구비하면 된다. 이와 같이 반송 중의 가열된 용제에 석탄을 공급함으로써, 석탄을 급속하게 승온할 수 있음과 함께, 용제의 흐름에 의해 석탄과 용제를 교반할 수 있다. 이에 의해, 짧은 시간에 석탄을 용제에 용해할 수 있다. 또한, 라디칼 안정제를 석탄과 함께 공급함으로써, 석탄 라디칼의 고분자화를 효과적으로 억제할 수 있으므로, 무회탄의 추출률을 더 높일 수 있다.When the heating step includes a step of heating the solvent, a step of conveying the solvent heated in the solvent heating step to the elution step, and a step of supplying coal and a radical stabilizer to the solvent in the solvent conveying step. do. Thus, by supplying coal to the heated solvent in conveyance, while being able to heat up coal rapidly, coal and a solvent can be stirred by the flow of a solvent. Thereby, coal can be melt|dissolved in a solvent in a short time. In addition, by supplying the radical stabilizer together with coal, polymerization of coal radicals can be effectively suppressed, so that the extraction rate of ashless coal can be further increased.
상기 공급 공정에 있어서의 석탄의 승온 속도가 600℃/분 이상으로 되도록, 상기 용제 가열 공정에서의 용제의 가열 온도를 조정하면 된다. 이와 같이 상기 공급 공정에 있어서의 석탄의 승온 속도를 상기 하한 이상으로 함으로써, 석탄 라디칼의 고분자화를 더 효과적으로 억제할 수 있으므로, 무회탄의 추출률을 더 높일 수 있다.What is necessary is just to adjust the heating temperature of the solvent in the said solvent heating process so that the temperature increase rate of the coal in the said supply process may become 600 degreeC/min or more. Thus, by making the temperature increase rate of the coal in the said supply process more than the said minimum, since polymerization of a coal radical can be suppressed more effectively, the extraction rate of ashless coal can be raised further.
무수탄 기준에서의 석탄에 대한 상기 라디칼 안정제의 첨가량으로서는, 0.045mmol/g 이상 0.4mmol/g 이하가 바람직하다. 라디칼 안정제의 첨가량을 상기 범위 내로 함으로써, 라디칼 안정제의 첨가에 의한 제조 비용의 상승을 억제하면서, 효과적으로 무회탄의 추출률을 높일 수 있다.The addition amount of the radical stabilizer to coal on an anhydrous coal basis is preferably 0.045 mmol/g or more and 0.4 mmol/g or less. By carrying out the addition amount of a radical stabilizer into the said range, the extraction rate of ashless coal can be raised effectively, suppressing the raise of the manufacturing cost by addition of a radical stabilizer.
상기 라디칼 안정제가, 아민 또는 암모늄염이어도 된다. 이와 같이 상기 라디칼 안정제를 아민 또는 암모늄염으로 함으로써, 무회탄의 추출률을 더 높일 수 있다.An amine or an ammonium salt may be sufficient as the said radical stabilizer. As such, by using the radical stabilizer as an amine or an ammonium salt, the extraction rate of ashless coal can be further increased.
상기 아민이, 모노아민, 디아민 또는 트리아민이어도 된다. 이와 같이 상기 아민을 모노아민, 디아민 또는 트리아민으로 함으로써, 라디칼 안정제의 첨가에 의한 제조 비용의 상승을 억제하면서, 효과적으로 무회탄의 추출률을 높일 수 있다.Monoamine, diamine, or triamine may be sufficient as the said amine. By using the amine as a monoamine, diamine or triamine in this way, the extraction rate of ashless coal can be effectively increased while suppressing an increase in manufacturing cost due to addition of a radical stabilizer.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 다른 발명은, 석탄, 라디칼 안정제 및 용제의 혼합물을 가열하는 가열부와, 상기 가열부에서 얻어진 슬러리 중의 상기 석탄으로부터 상기 용제에 가용인 성분을 용출시키는 용출부와, 상기 용출부에서 용출 후의 상기 슬러리를, 용제 가용 성분을 포함하는 액체분 및 용제 불용 성분으로 분리하는 고액 분리부와, 상기 고액 분리부에서 분리한 상기 액체분으로부터 용제를 증발시키는 증발 분리부를 구비하는 무회탄의 제조 장치이다.Another invention made in order to solve the above problem is a heating unit for heating a mixture of coal, a radical stabilizer and a solvent, an elution unit for eluting a component soluble in the solvent from the coal in the slurry obtained by the heating unit; Ashless having a solid-liquid separator for separating the slurry after elution in the elution part into a liquid component containing a solvent-soluble component and a solvent-insoluble component, and an evaporation separation unit for evaporating a solvent from the liquid component separated by the solid-liquid separation unit It is an ammunition manufacturing device.
당해 무회탄의 제조 장치는, 가열부에서 라디칼 안정제가 첨가된 슬러리를 가열하여 용제 가용 성분을 추출한다. 이 라디칼 안정제가, 슬러리의 가열에 의해 발생하는 석탄 라디칼의 중축합에 의한 고분자화를 억제할 수 있으므로, 용출부에서 용출되는 석탄의 가용 성분을 증가시킬 수 있다. 따라서, 당해 무회탄의 제조 장치를 사용함으로써 무회탄의 추출률을 높일 수 있다.The said ashless coal manufacturing apparatus heats the slurry to which the radical stabilizer was added in the heating part, and extracts a solvent soluble component. Since this radical stabilizer can suppress the polymerization by polycondensation of the coal radical which generate|occur|produces by heating a slurry, the soluble component of the coal eluted from an elution part can be increased. Therefore, the extraction rate of ashless coal can be raised by using the said ashless coal manufacturing apparatus.
여기서, 무회탄(하이퍼콜, HPC)이란, 석탄을 개질한 개질탄의 일종이며, 용제를 사용하여 석탄으로부터 회분과 비용해성 성분을 가능한 한 제거한 개질탄이다. 그러나, 무회탄의 유동성이나 팽창성을 현저하게 손상시키지 않는 범위에서, 무회탄은 회분을 포함해도 된다. 일반적으로 석탄은 7질량% 이상 20질량% 이하의 회분을 포함하지만, 무회탄에 있어서는 2질량% 정도, 경우에 따라서는 5% 질량 정도의 회분을 포함해도 된다. 또한, 「회분」이란, JIS-M8812:2004에 준거하여 측정되는 값을 의미한다.Here, ashless coal (hypercoal, HPC) is a type of reformed coal obtained by reforming coal, and is a reformed coal obtained by removing ash and insoluble components from coal as much as possible using a solvent. However, the ashless coal may contain ash as long as the fluidity and expansibility of the ashless coal are not significantly impaired. Generally, although coal contains 7 mass % or more and 20 mass % or less of ash, in ashless coal, about 2 mass %, you may also contain about 5 % mass of ash in some cases. In addition, "ash content" means the value measured based on JIS-M8812:2004.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 무회탄 제조 방법 및 제조 장치를 사용함으로써 무회탄의 추출률을 높일 수 있다.As described above, the extraction rate of ashless coal can be increased by using the method and manufacturing apparatus for manufacturing ashless coal of the present invention.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 무회탄의 제조 장치를 나타내는 개략도다.
도 2는 도 1의 무회탄의 제조 장치의 가열부와는 다른 가열부를 나타내는 개략도다.
도 3은 실시예에 있어서의 모노아민의 첨가량과 추출률 증가율의 관계를 나타내는 그래프다.
도 4는 실시예에 있어서의 라디칼 안정제의 종류와 추출률 증가율의 관계를 나타내는 그래프다.
도 5는 실시예에 있어서의 무수탄 기준에서의 석탄에 대한 라디칼 안정제의 첨가량과 추출률 증가율의 관계를 나타내는 그래프다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic which shows the manufacturing apparatus of the ashless coal of 1st Embodiment of this invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a heating unit different from the heating unit of the apparatus for manufacturing ashless coal of FIG. 1 .
It is a graph which shows the relationship between the addition amount of monoamine in an Example, and an extraction rate increase rate.
It is a graph which shows the relationship between the kind of radical stabilizer in an Example, and an extraction rate increase rate.
5 is a graph showing the relationship between the addition amount of the radical stabilizer to coal and the extraction rate increase rate on an anhydrous coal basis in Examples.
이하, 본 발명에 관한 무회탄의 제조 방법 및 무회탄의 제조 장치의 실시 형태에 대해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the manufacturing method of the ashless coal which concerns on this invention, and embodiment of the manufacturing apparatus of ashless coal are described.
〔제1 실시 형태〕[First Embodiment]
도 1에 나타내는 무회탄의 제조 장치는, 가열부(1)와, 용출부(2)와, 고액 분리부(3)와, 제1 용제 분리부(4)와, 제2 용제 분리부(5)를 주로 구비한다.The apparatus for manufacturing ashless coal shown in FIG. 1 includes a
[가열부][Heating part]
가열부(1)는, 용제 탱크(11)와, 펌프(12)와, 예열기(13)와, 석탄 및 라디칼 안정제를 공급하는 공급기(14)를 구비한다. 또한, 가열부(1)는, 용제 탱크(11)의 용제를 용출부(2)로 반송하는 반송관(15)을 구비한다.The
<용제 탱크><Solvent Tank>
용제 탱크(11)는, 석탄과 혼합할 용제를 저류한다.The
상기 용제는, 석탄을 용해하는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 석탄 유래의 2환 방향족 화합물이 적합하게 사용된다. 이 2환 방향족 화합물은, 기본적인 구조가 석탄의 구조 분자와 유사하다는 점에서 석탄과의 친화성이 높아, 비교적 높은 추출률을 얻을 수 있다. 석탄 유래의 2환 방향족 화합물로서는, 예를 들어 석탄을 건류하여 코크스를 제조할 때의 부생유의 증류유인 메틸나프탈렌유, 나프탈렌유 등을 들 수 있다.Although it will not specifically limit if the said solvent melt|dissolves coal, For example, the bicyclic aromatic compound derived from coal is used suitably. Since this bicyclic aromatic compound has a basic structure similar to the structural molecule of coal, it has high affinity with coal, and can obtain a comparatively high extraction rate. Examples of the bicyclic aromatic compound derived from coal include methyl naphthalene oil, naphthalene oil, and the like, which are distillation oils of by-product oil at the time of carbonizing coal to produce coke.
상기 용제의 비점은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 상기 용제의 비점의 하한으로서는, 180℃가 바람직하고, 230℃가 보다 바람직하다. 한편, 상기 용제의 비점의 상한으로서는 300℃가 바람직하고, 280℃가 보다 바람직하다. 상기 용제의 비점이 상기 하한 미만이면, 용제가 휘발되기 쉬워지기 때문에, 슬러리 중의 석탄과 용제의 혼합비의 조정 및 유지가 곤란해질 우려가 있다. 반대로, 상기 용제의 비점이 상기 상한을 초과하면, 용제 가용 성분과 용제의 분리가 곤란해지기 때문에, 용제의 회수율이 저하될 우려가 있다.Although the boiling point of the said solvent is not specifically limited, For example, as a lower limit of the boiling point of the said solvent, 180 degreeC is preferable and 230 degreeC is more preferable. On the other hand, as an upper limit of the boiling point of the said solvent, 300 degreeC is preferable and 280 degreeC is more preferable. Since a solvent will volatilize easily that the boiling point of the said solvent is less than the said minimum, there exists a possibility that adjustment and maintenance of the mixing ratio of the coal in a slurry and a solvent may become difficult. Conversely, when the boiling point of the solvent exceeds the upper limit, separation of the solvent-soluble component and the solvent becomes difficult, so that the recovery rate of the solvent may decrease.
<펌프><pump>
펌프(12)는, 반송관(15)에 배치되고, 용제 탱크(11)의 용제를 용출부(2)로 반송한다.The
상기 펌프(12)의 종류는, 반송관(15)을 통해 상기 용제를 용출부(2)로 압송할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 용적형 펌프 또는 비용적형 펌프를 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 용적형 펌프로서 다이어프램 펌프나 튜브프램 펌프 등을 사용할 수 있으며, 비용적형 펌프로서 소용돌이 펌프 등을 사용할 수 있다.The type of the
펌프(12)에 의해 상기 용제를 용출부(2)로 압송할 때의 압력(반송관(15)의 내부 압력)의 하한으로서는, 1.1MPa가 바람직하고, 1.5MPa가 보다 바람직하다. 한편, 상기 반송관(15)의 내부 압력의 상한으로서는, 5MPa가 바람직하고, 4MPa가 보다 바람직하다. 상기 반송관(15)의 내부 압력이 상기 하한 미만이면, 후술하는 반송 중의 용제에 대한 석탄 공급 시에 용제가 석탄을 교반하는 힘이 약해지기 때문에 석탄의 용해가 불충분해질 우려가 있다. 반대로, 상기 반송관(15)의 내부 압력이 상기 상한을 초과하면, 가열부(1)에 필요한 내압을 확보하기 위한 제조 설비의 비용 상승에 비해서 얻어지는 석탄 용해의 향상 효과가 불충분해질 우려가 있다.As a lower limit of the pressure (internal pressure of the conveyance pipe 15) at the time of pumping the said solvent to the
또한, 펌프(12)에 의해 반송되는 상기 용제는, 층류 상태로 반송되어도 되지만, 난류 상태로 반송되어도 된다. 이와 같이 용제를 난류 상태로 반송함으로써, 반송 중의 용제에 대한 석탄 공급 시에 용제가 석탄을 교반하는 힘이 높아지므로, 석탄이 용제와 혼합되기 쉬워짐과 함께, 석탄의 용해가 촉진된다. 여기서, 「층류 상태」란 레이놀즈수 Re가 2100 미만인 상태를 말하며, 「난류 상태」란 레이놀즈수 Re가 2100 이상, 보다 바람직하게는 레이놀즈수 Re가 4000 이상인 상태를 말한다.The solvent conveyed by the
펌프(12)에 의해 반송되는 상기 용제의 유속의 하한으로서는, 0.5m/초가 바람직하고, 1m/초가 보다 바람직하다. 한편, 상기 용제의 유속의 상한으로서는 10m/초가 바람직하고, 5m/초가 보다 바람직하다. 상기 용제의 유속이 상기 하한 미만이면, 반송 중의 용제에 대한 석탄 공급 시에 용제가 석탄을 교반하는 힘이 약해지기 때문에 석탄의 용해가 불충분해질 우려가 있다. 반대로, 상기 용제의 유속이 상기 상한을 초과하면, 펌프(12)를 강력한 것으로 하기 위한 비용 상승에 비해서 얻어지는 석탄 용해의 향상 효과가 불충분해질 우려가 있다.As a lower limit of the flow rate of the said solvent conveyed by the
<예열기><Preheater>
예열기(13)는, 예열기(13) 내를 통과하는 용제를 가열할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 저항 가열식 히터나 유도 가열 코일을 들 수 있다. 또한, 열매체를 사용하여 가열을 행해도 된다. 예를 들어 예열기(13)를 통과하는 용제의 유로의 주위에 가열관을 배치하고, 이 가열관에 증기, 기름 등의 열매체를 공급함으로써 예열기(13) 내를 통과하는 용제를 가열할 수 있다.The
예열기(13)에 의한 가열 후의 용제 온도의 하한으로서는, 300℃가 바람직하고, 350℃가 보다 바람직하다. 한편, 상기 용제의 온도의 상한으로서는 용출 가능한 온도라면 특별히 한정되지 않지만, 480℃가 바람직하고, 450℃가 보다 바람직하다. 상기 용제의 온도가 상기 하한 미만이면, 용출부(2)에 있어서 석탄을 구성하는 분자 간의 결합을 충분히 약화시킬 수 없어, 용출율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 상기 용제의 온도가 상기 상한을 초과하면, 용제의 온도를 유지하기 위한 열량이 불필요하게 커지기 때문에, 제조 비용이 증대될 우려가 있다.As a lower limit of the solvent temperature after heating by the
예열기(13)에 의한 가열 속도의 하한으로서는, 10℃/분이 바람직하고, 20℃/분이 보다 바람직하다. 한편, 상기 가열 속도의 상한으로서는 100℃/분이 바람직하고, 50℃/분이 보다 바람직하다. 상기 가열 속도가 상기 하한 미만이면, 용제를 소정 온도까지 가열할 시간을 필요로 하기 때문에, 무회탄의 제조 효율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 상기 가열 속도가 상기 상한을 초과하면, 가열하기 위한 에너지나 제조 설비 등의 비용이 불필요하게 증대될 우려가 있다.The lower limit of the heating rate by the
예열기(13)에 의한 가열 시간으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 상술한 온도나 가열 속도의 관계로부터, 예를 들어 10분 이상 30분 이하로 할 수 있다.Although it does not specifically limit as heating time by the
<공급기><Feeder>
공급기(14)는, 석탄 및 라디칼 안정제를 반송관(15)으로 공급한다. 공급기(14)로서는, 상압 상태에서 사용되는 상압 호퍼, 상압 상태 및 가압 상태에서 사용되는 가압 호퍼 등의 공지의 호퍼를 사용할 수 있다. 상기 석탄 및 라디칼 안정제는, 혼합하여 상기 호퍼에 투입된다.The
(석탄)(Coal)
공급기(14)로부터 공급하는 석탄으로서는, 여러 가지 품질의 석탄을 사용할 수 있다. 상기 석탄으로서는, 예를 들어 무회탄의 추출률이 높은 역청탄이나, 보다 저렴한 열질탄(아역청탄이나 갈탄)이 적합하게 사용된다. 또한, 석탄을 입도로 분류하면, 미세하게 분쇄된 석탄이 적합하게 사용된다. 여기에서 「미세하게 분쇄된 석탄」이란, 예를 들어 석탄 전체의 질량에 대한 입도 1㎜ 미만의 석탄의 질량 비율이 80% 이상인 석탄을 의미한다. 또한, 공급기(14)로부터 공급하는 석탄으로서 괴탄을 사용할 수도 있다. 여기서 「괴탄」이란, 예를 들어 석탄 전체의 질량에 대한 입도 5㎜ 이상의 석탄의 질량 비율이 50% 이상인 석탄을 의미한다. 괴탄은, 미세하게 분쇄된 석탄에 비해서 석탄의 입도가 크기 때문에, 후술하는 고액 분리부(3)에서의 분리를 효율화할 수 있다. 여기서, 「입도(입경)」이란, JIS-Z8815(1994)의 체분류 시험 통칙에 준거하여 측정한 값을 말한다. 또한, 석탄의 입도에 의한 구분에는, 예를 들어 JIS-Z8801-1(2006)에 규정하는 금속제 망 체를 사용할 수 있다.As the coal to be supplied from the
또한, 용출 시간의 단축이라는 관점에서, 공급기(14)로부터 공급하는 석탄으로서 열질탄을 많이 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 공급하는 석탄 전체에 있어서의 열질탄의 비율의 하한으로서는, 80질량%가 바람직하고, 90질량%가 보다 바람직하다. 공급하는 석탄에 포함되는 열질탄의 비율이 상기 하한 미만이면, 용제 가용 성분을 용출하는 시간이 길어질 우려가 있다.Moreover, from a viewpoint of shortening of an elution time, it is preferable to use what contains a lot of thermal coal as coal supplied from the
상기 열질탄의 탄소 함유율의 하한으로서는, 70질량%가 바람직하다. 한편, 상기 열질탄의 탄소 함유율의 상한으로서는, 85질량%가 바람직하고, 82질량%가 보다 바람직하다. 상기 열질탄의 탄소 함유율이 상기 하한 미만이면, 용제 가용 성분의 용출율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 상기 열질탄의 탄소 함유율이 상기 상한을 초과하면, 공급하는 석탄의 비용이 높아질 우려가 있다.As a lower limit of the carbon content rate of the said hot carbon, 70 mass % is preferable. On the other hand, as an upper limit of the carbon content rate of the said hot coal, 85 mass % is preferable and 82 mass % is more preferable. There exists a possibility that the elution rate of a solvent-soluble component may fall that the carbon content rate of the said heat carbon is less than the said lower limit. Conversely, when the carbon content of the thermal coal exceeds the upper limit, the cost of the coal to be supplied may increase.
(라디칼 안정제)(radical stabilizer)
라디칼 안정제는, 상기 석탄과 혼합하여 공급기(14)에 투입된다.The radical stabilizer is mixed with the coal and fed into the
라디칼 안정제로서는, 아민계 안정제나 페놀계 안정제 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 아민 및 암모늄염 등의 아민계 안정제가 바람직하고, 아민이 특히 바람직하다. 또한, 상기 아민으로서는 옥타데실아민 등의 모노아민, N-알킬-1,3-디아미노프로판 등의 디아민 또는 우지 디프로필렌트리아민 등의 트리아민이 바람직하고, 모노아민이 보다 바람직하다.Examples of the radical stabilizer include amine-based stabilizers and phenol-based stabilizers. Among them, amine-based stabilizers such as amines and ammonium salts are preferable, and amines are particularly preferable. Moreover, as said amine, monoamines, such as octadecylamine, diamines, such as N-alkyl-1, 3- diamino propane, or triamines, such as tallow dipropylenetriamine, are preferable, and monoamine is more preferable.
무수탄 기준에서의 석탄에 대한 상기 라디칼 안정제의 첨가량의 하한으로서는, 0.045mmol/g가 바람직하고, 0.15mmol/g가 보다 바람직하다. 한편, 상기 라디칼 안정제의 첨가량의 상한으로서는 0.4mmol/g가 바람직하고, 0.22mmol/g가 보다 바람직하다. 상기 라디칼 안정제의 첨가량이 상기 하한 미만이면, 무회탄의 추출률의 향상 효과가 부족할 우려가 있다. 반대로, 상기 라디칼 안정제의 첨가량이 상기 상한을 초과하면, 무회탄의 추출률의 향상 효과에 비해서 라디칼 안정제의 비용이 지나치게 높아질 우려가 있다.As a lower limit of the addition amount of the said radical stabilizer with respect to coal on an anhydrous coal basis, 0.045 mmol/g is preferable and 0.15 mmol/g is more preferable. On the other hand, as an upper limit of the addition amount of the said radical stabilizer, 0.4 mmol/g is preferable and 0.22 mmol/g is more preferable. If the addition amount of the radical stabilizer is less than the lower limit, there is a possibility that the effect of improving the extraction rate of the ashless coal may be insufficient. Conversely, when the addition amount of the radical stabilizer exceeds the upper limit, there is a fear that the cost of the radical stabilizer becomes excessively high compared to the effect of improving the extraction rate of ashless coal.
상기 석탄과 라디칼 안정제의 혼합물은, 예열해 두면 된다. 상기 혼합물을 예열해 둠으로써, 반송관(15)으로 공급하고, 용제와 혼합하였을 때 슬러리의 온도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 상기 혼합물의 예열 온도로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 200℃ 이상 300℃ 이하로 할 수 있다.The mixture of the coal and the radical stabilizer may be preheated. By preheating the mixture, it is possible to prevent the temperature of the slurry from lowering when it is supplied to the conveying
또한, 공급기(14)로부터 반송관(15)으로 공급하는 상기 혼합물로서, 용제를 혼합하여 슬러리화한 혼합물을 사용해도 된다. 공급기(14)로부터 슬러리화한 혼합물을 반송관(15)으로 공급함으로써, 반송관(15) 내에서 석탄 및 라디칼 안정제가 용제와 혼합되기 쉬워져, 석탄을 보다 빠르게 용해시킬 수 있다.Moreover, as the said mixture supplied from the
상기 슬러리에 있어서의 무수탄 기준에서의 석탄 농도의 하한으로서는, 20질량%가 바람직하고, 30질량%가 보다 바람직하다. 한편, 상기 석탄 농도의 상한으로서는 70질량%가 바람직하고, 60질량%가 보다 바람직하다. 상기 석탄 농도가 상기 하한 미만이면, 후술하는 용출부(2)에서 용출되는 용제 가용 성분의 용출량이 슬러리 처리량에 비해서 적어지기 때문에, 무회탄의 제조 효율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 상기 석탄 농도가 상기 상한을 초과하면, 슬러리화에 의한 석탄과 용제의 혼합 용이화 효과가 불충분해질 우려가 있다.The lower limit of the coal concentration on the anhydrous coal basis in the slurry is preferably 20 mass %, more preferably 30 mass %. On the other hand, as an upper limit of the said coal concentration, 70 mass % is preferable and 60 mass % is more preferable. When the coal concentration is less than the lower limit, the elution amount of the solvent-soluble component eluted from the
<반송관><Return tube>
반송관(15)은, 용제 탱크(11)의 용제를 용출부(2)로 반송한다. 또한, 공급기(14)로부터 반송관(15)에 공급된 석탄과 라디칼 안정제의 혼합물은, 반송관(15) 내를 흐르는 가열 후의 용제와 이 반송관(15) 내에서 혼합되어, 급속 승온된다. 여기서, 「급속 승온」이란, 예를 들어 10℃/초 이상 500℃/초 이하 정도의 가열 속도로 가열되는 것을 말한다. 그 결과, 용제와 석탄 및 라디칼 안정제의 혼합체인 슬러리의 온도는, 석탄 및 라디칼 안정제를 투입 후, 수 초 내지 십 수 초 동안에 비교적 균일한 온도로 된다. 또한, 상기 슬러리의 온도는, 가열 후의 용제의 온도보다 석탄의 현열분만큼 낮고, 예를 들어 350℃ 이상 420℃ 이하 정도다.The
상기 슬러리 중의 무수탄 기준에서의 석탄 농도의 하한으로서는, 5질량%가 바람직하고, 10질량%가 보다 바람직하다. 한편, 상기 석탄 농도의 상한으로서는 40질량%가 바람직하고, 30질량%가 보다 바람직하다. 상기 석탄 농도가 상기 하한 미만이면, 후술하는 용출부(2)에서 용출되는 용제 가용 성분의 용출량이 슬러리 처리량에 비해서 적어지기 때문에, 무회탄의 제조 효율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 상기 석탄 농도가 상기 상한을 초과하면, 용제 중에서 상기 용제 가용 성분이 포화되기 때문에, 상기 용제 가용 성분의 용출율이 저하될 우려가 있다.As a minimum of the coal concentration in the said slurry on an anhydrous basis, 5 mass % is preferable and 10 mass % is more preferable. On the other hand, as an upper limit of the said coal concentration, 40 mass % is preferable and 30 mass % is more preferable. When the coal concentration is less than the lower limit, the elution amount of the solvent-soluble component eluted from the
[용출부][Elution part]
용출부(2)는, 상기 가열부(1)에서 얻어진 슬러리 중의 상기 석탄으로부터 용제에 가용인 석탄 성분을 용출시킨다. 상기 용출부(2)는, 추출조(21)를 갖는다.The
추출조(21)에는, 상기 반송관(15)으로부터 슬러리가 공급된다. 상기 추출조(21)에서는, 이 슬러리의 온도를 유지하면서 용제에 가용인 석탄 성분이 석탄으로부터 용출된다. 또한, 상기 추출조(21)는, 교반기(21a)를 가지고 있다. 이 교반기(21a)에 의해 슬러리를 교반함으로써 상기 용출을 촉진할 수 있다.Slurry is supplied to the
상기 추출조(21)의 내부 압력의 하한으로서는, 1.1MPa가 바람직하고, 1.5MPa가 보다 바람직하다. 한편, 상기 추출조(21)의 내부 압력의 상한으로서는 5MPa가 바람직하고, 4MPa가 보다 바람직하다. 상기 추출조(21)의 내부 압력이 상기 하한 미만이면, 용제가 증발함으로써 감소하여, 석탄의 용해가 불충분해질 우려가 있다. 반대로, 상기 추출조(21)의 내부 압력이 상기 상한을 초과하면, 압력을 유지하기 위한 비용 상승에 비해서 얻어지는 석탄 용해의 향상 효과가 불충분해질 우려가 있다.As a lower limit of the internal pressure of the said
또한, 용출부(2)에서의 용출 시간으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 용제 가용 성분의 추출량과 추출 효율의 관점에서 10분 이상 70분 이하로 할 수 있다.In addition, although it does not specifically limit as elution time in the
용출부(2)에서 가용인 석탄 성분이 용출된 슬러리는 공급관을 통해 고액 분리부(3)로 보내진다.The slurry from which the soluble coal component is eluted from the
[고액 분리부][Solid-liquid separation unit]
고액 분리부(3)는, 상기 용출부(2)에서 얻어진 석탄 성분이 용제에 용해된 용액과 용제 불용 성분을 포함하는 고형분 농축액을 상기 슬러리로부터 분리한다. 또한, 용제 불용 성분이란, 주로 추출용 용제에 불용인 회분과 불용 석탄으로 구성되어 있고, 추출용 용제도 포함되어 있는 추출 잔분을 말한다.The solid-
고액 분리부(3)에 있어서의 상기 분리는, 예를 들어 중력 침강법에 의해 행할 수 있다. 여기서 중력 침강법이란, 침강조 내에서 중력을 이용하여 고형분을 침강시켜서 고액 분리하는 분리 방법이다. 중력 침강법에 의해 분리를 행하는 경우, 용제 가용 성분을 포함하는 용액은 고액 분리부(3)의 상부에 고인다. 이 용액은 필요에 따라 필터 유닛을 사용하여 여과한 후, 제1 용제 분리부(4)로 배출된다. 한편, 용제 불용 성분을 포함하는 고형분 농축액은, 고액 분리부(3)의 하부에 고이고, 제2 용제 분리부(5)로 배출된다.The said separation in the solid-
또한, 중력 침강법에 의해 분리를 행하는 경우, 슬러리를 고액 분리부(3) 내에 연속적으로 공급하면서 용제 가용 성분을 포함하는 액체분 및 용제 불용 성분을 포함하는 고형분 농축액을 침강조로부터 배출할 수 있다. 이것에 의해 연속적인 고액 분리 처리가 가능해진다.In addition, when separation is performed by gravity sedimentation, the liquid content containing the solvent-soluble component and the solid content concentrated liquid containing the solvent-insoluble component can be discharged from the settling tank while continuously supplying the slurry into the solid-
고액 분리부(3) 내에서 슬러리를 유지하는 시간은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 30분 이상 120분 이하로 가능하고, 이 시간 내에서 고액 분리부(3) 내의 침강 분리가 행해진다. 또한, 석탄으로서 괴탄를 사용하는 경우에는, 침강 분리가 효율화되므로, 고액 분리부(3) 내에서 슬러리를 유지하는 시간을 단축할 수 있다.The time for holding the slurry in the solid-
고액 분리부(3) 내는, 가열 및 가압하는 것이 바람직하다. 고액 분리부(3) 내의 가열 온도의 하한으로서는, 300℃가 바람직하고, 350℃가 보다 바람직하다. 한편, 고액 분리부(3) 내의 가열 온도의 상한으로서는 420℃가 바람직하고, 400℃가 보다 바람직하다. 상기 가열 온도가 상기 하한 미만이면, 용제 가용 성분이 재석출되어, 분리 효율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 상기 가열 온도가 상기 상한을 초과하면, 가열을 위한 운전 비용이 높아질 우려가 있다.The inside of the solid-
또한, 고액 분리부(3) 내의 압력 하한으로서는, 1MPa가 바람직하고, 1.4MPa가 보다 바람직하다. 한편, 상기 압력의 상한으로서는 3MPa가 바람직하고, 2MPa가 보다 바람직하다. 상기 압력이 상기 하한 미만이면, 용제 가용 성분이 재석출되어, 분리 효율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 상기 압력이 상기 상한을 초과하면, 가압을 위한 운전 비용이 높아질 우려가 있다.Moreover, as a pressure lower limit in the solid-
또한, 상기 용액 및 고형분 농축액을 분리하는 방법으로서는, 중력 침강법에 한정되지 않고, 예를 들어 여과법이나 원심 분리법을 이용해도 된다. 고액 분리 방법으로서 여과법이나 원심 분리법을 이용하는 경우, 고액 분리부(3)로서 여과기나 원심 분리기 등이 사용된다.In addition, as a method of isolate|separating the said solution and a solid content concentrate, it is not limited to the gravity sedimentation method, For example, a filtration method or a centrifugal separation method may be used. When a filtration method or a centrifugal separation method is used as the solid-liquid separation method, a filter, a centrifugal separator, or the like is used as the solid-
[제1 용제 분리부][First Solvent Separation Unit]
제1 용제 분리부(4)는, 상기 고액 분리부(3)에서 분리한 상기 용액으로부터 용제를 증발시킨다. 이 용제의 증발 분리에 의해 무회탄 HPC가 얻어진다. 이 제1 용제 분리부(4)는, 증발 분리부라 칭할 수 있다.The first
이와 같이 하여 얻어지는 무회탄 HPC는, 예를 들어 코크스의 원료 석탄보다도 높은 발열량을 나타낸다. 또한 무회탄은, 제철용 코크스의 원료로서 특히 중요한 품질인 연화 용융성이 대폭으로 개선되어, 예를 들어 원료 석탄보다도 훨씬 우수한 유동성을 나타낸다. 따라서 무회탄은, 코크스 원료에 배합하는 석탄으로서 사용할 수도 있다.The ashless coal HPC obtained in this way shows a higher calorific value than the raw material coal of coke, for example. In addition, ashless coal has significantly improved softening meltability, which is a particularly important quality as a raw material for coke for ironmaking, and exhibits a fluidity much superior to that of raw material coal, for example. Therefore, ashless coal can also be used as coal mix|blended with a coke raw material.
용제를 증발 분리하는 방법으로서는, 증발 분리기를 사용한 일반적인 증류법이나 증발법(스프레이 드라이법 등)을 포함하는 분리 방법을 사용할 수 있다.As a method of evaporatively separating the solvent, a general distillation method using an evaporative separator or a separation method including an evaporation method (spray drying method, etc.) can be used.
또한, 제1 용제 분리부(4)에서 증발시킨 용제는, 예를 들어 열교환기에 의해 액화하여, 가열부(1)에 공급하고, 석탄 및 라디칼 안정제와 혼합하는 용제로서 이용하면 된다. 이와 같이 용제를 순환 이용함으로써, 무회탄의 제조 비용을 저감할 수 있다.In addition, the solvent evaporated by the 1st
[제2 용제 분리부][Second solvent separation unit]
제2 용제 분리부(5)는, 고액 분리부(3)에서 분리된 상기 고형분 농축액으로부터, 용제를 증발 분리시켜서 부생탄 RC를 얻는다.The 2nd
부생탄 RC는, 연화 용융성은 나타내지 않지만, 산소 함유 관능기가 탈리되어 있다. 그 때문에, 부생탄 RC는, 배합탄으로서 사용한 경우에 이 배합탄에 포함되는 다른 석탄의 연화 용융성을 저해하지 않는다. 따라서, 이 부생탄 RC는 예를 들어 코크스 원료의 배합탄의 일부로서 사용할 수 있다. 또한, 부생탄 RC는 일반 석탄과 마찬가지로 연료로서 이용해도 된다.Although by-product coal RC does not show softening meltability, an oxygen-containing functional group is detached. Therefore, by-product coal RC does not impair the softening meltability of the other coal contained in this coal blend, when it uses as a coal blended coal. Therefore, this by-product coal RC can be used as a part of coal blending of a coke raw material, for example. In addition, you may use by-product coal RC as a fuel similarly to general coal.
고형분 농축액으로부터 용제를 분리하는 방법으로서는, 제1 용제 분리부(4)의 분리 방법과 마찬가지로, 증발 분리기를 사용한 일반적인 증류법이나 증발법(스프레이 드라이법 등)을 이용할 수 있다.As a method of isolating the solvent from the solid content concentrate, a general distillation method using an evaporative separator or an evaporation method (spray drying method, etc.) can be used similarly to the separation method of the first
또한, 제2 용제 분리부(5)에서 증발시킨 용제는, 예를 들어 열교환기에 의해 액화하여, 가열부(1)에 공급하고, 석탄 및 라디칼 안정제와 혼합하는 용제로서 이용하면 된다. 이와 같이 용제를 순환 이용함으로써, 무회탄의 제조 비용을 저감할 수 있다.In addition, the solvent evaporated by the 2nd
[무회탄의 제조 방법][Method for producing ashless coal]
당해 무회탄의 제조 방법은, 가열 공정과, 용출 공정과, 분리 공정과, 제1 증발 공정과, 제2 증발 공정을 구비한다. 당해 무회탄의 제조 방법은, 도 1의 무회탄의 제조 장치를 사용하여 행할 수 있다.The manufacturing method of the said ashless coal is equipped with a heating process, an elution process, a separation process, a 1st evaporation process, and a 2nd evaporation process. The manufacturing method of the said ashless coal can be performed using the manufacturing apparatus of the ashless coal of FIG.
<가열 공정><Heating process>
가열 공정에서는, 석탄, 라디칼 안정제 및 용제의 혼합물을 가열한다. 가열 공정은, 용제 가열 공정과, 용제 반송 공정과, 석탄 및 라디칼 안정제를 공급하는 공급 공정을 구비한다.In the heating process, a mixture of coal, a radical stabilizer and a solvent is heated. A heating process is equipped with a solvent heating process, a solvent conveyance process, and the supply process of supplying coal and a radical stabilizer.
상기 용제 가열 공정에서는, 용제를 가열한다. 구체적으로는, 용제 탱크(11)에 저류된 용제를 펌프(12)에 의해 반송관(15)으로 흘리고, 이 반송관(15) 내를 흐르는 용제가 예열기(13)를 통과하는 동안에 가열된다.In the said solvent heating process, a solvent is heated. Specifically, the solvent stored in the
상기 용제 반송 공정에서는, 상기 용제 가열 공정에서 가열한 상기 용제를 상기 용출 공정으로 반송한다. 구체적으로는, 반송관(15)에 의해 용제가 용출부(2)로 공급된다.In the said solvent conveyance process, the said solvent heated in the said solvent heating process is conveyed to the said elution process. Specifically, the solvent is supplied to the
상기 공급 공정에서는, 상기 용제 반송 공정에서 상기 용제에 석탄 및 라디칼 안정제를 공급한다. 구체적으로는, 공급기(14)로부터 상기 가열 후의 용제가 흐르는 반송관(15)으로 석탄 및 라디칼 안정제를 공급하고, 석탄 및 라디칼 안정제와 용제를 혼합하여 슬러리로 한다. 반송관(15)으로 공급된 석탄 및 라디칼 안정제는 용제에 의해 급속 승온되고, 또한 반송관(15)을 흐르는 용제가 석탄을 교반하므로, 석탄이 용해되기 쉬워, 용제와 석탄이 잘 혼합된 슬러리가 얻어진다.In the said supply process, coal and a radical stabilizer are supplied to the said solvent in the said solvent conveyance process. Specifically, coal and a radical stabilizer are supplied from a
상기 공급 공정에 있어서의 석탄의 승온 속도의 하한으로서는, 600℃/분이 바람직하고, 700℃/분이 보다 바람직하다. 상기 승온 속도가 상기 하한 미만이면, 라디칼 안정제에 의한 무회탄의 추출률의 향상 효과가 부족할 우려가 있다. 한편, 상기 승온 속도의 상한으로서는 특별히 한정되지 않지만, 30000℃/분으로 할 수 있다. 상기 승온 속도가 상기 상한을 초과하면, 승온을 위한 비용이 불필요하게 증대될 우려가 있다. 또한, 상기 승온 속도는, 상기 용제 가열 공정에서의 용제의 가열 온도에 따라 조정할 수 있다.As a minimum of the temperature increase rate of the coal in the said supply process, 600 degreeC/min is preferable and 700 degreeC/min is more preferable. When the temperature increase rate is less than the lower limit, the effect of improving the extraction rate of ashes by the radical stabilizer may be insufficient. In addition, although it does not specifically limit as an upper limit of the said temperature increase rate, It can be set as 30000 degreeC/min. When the temperature increase rate exceeds the upper limit, there is a fear that the cost for temperature increase is unnecessarily increased. In addition, the said temperature increase rate can be adjusted according to the heating temperature of the solvent in the said solvent heating process.
<용출 공정><Elution process>
용출 공정에서는, 상기 가열 공정에서 얻어진 슬러리 중의 상기 석탄으로부터, 용제에 가용인 석탄 성분을 용출시킨다. 구체적으로는, 가열 공정에서 조제된 슬러리를 추출조(21)에 공급하고, 교반기(21a)에서 교반하면서 소정 온도로 유지하여 용제 가용 성분의 추출을 행한다.At an elution process, the coal component soluble in a solvent is eluted from the said coal in the slurry obtained by the said heating process. Specifically, the slurry prepared in the heating step is supplied to the
<분리 공정><Separation process>
분리 공정에서는, 상기 용출 공정에서 용출 후의 상기 슬러리를, 용제 가용 성분을 포함하는 액체분 및 용제 불용 성분을 포함하는 고형분 농축액으로 분리한다. 구체적으로는, 추출조(21)로부터 배출되는 슬러리를 고액 분리부(3)로 공급하고, 고액 분리부(3) 내에 공급된 슬러리를 예를 들어 중력 침강법에 의해 상기 액체분 및 고형분 농축액으로 분리한다.In a separation process, the said slurry after elution in the said elution process is isolate|separated into the liquid content containing a solvent-soluble component, and the solid content concentrate containing the solvent-insoluble component. Specifically, the slurry discharged from the
<제1 증발 공정><First evaporation step>
제1 증발 공정에서는, 상기 분리 공정에서 분리한 상기 용액으로부터 용제를 증발시킨다. 구체적으로는, 고액 분리부(3)에서 분리된 용액을 제1 용제 분리부(4)에 공급하고, 제1 용제 분리부(4)에서 용제를 증발시킨다. 이에 의해 상기 용액을 용제와 무회탄으로 분리한다.In a 1st evaporation process, a solvent is evaporated from the said solution isolate|separated in the said separation process. Specifically, the solution separated in the solid-
<제2 증발 공정><Second evaporation process>
제2 증발 공정에서는, 상기 분리 공정에서 분리한 상기 고형분 농축액으로부터 용제를 증발시킨다. 구체적으로는, 고액 분리부(3)에서 분리된 고형분 농축액을 제2 용제 분리부(5)에 공급하고, 제2 용제 분리부(5)에서 용제를 증발시켜서 용제와 부생탄으로 분리한다.In a 2nd evaporation process, a solvent is evaporated from the said solid content concentrate separated in the said separation process. Specifically, the solid content concentrate separated in the solid-
[이점][advantage]
당해 무회탄의 제조 장치 및 당해 무회탄의 제조 방법에서는, 가열하여 용제 가용 성분을 추출하기 전의 슬러리에 라디칼 안정제를 첨가한다. 이 라디칼 안정제가, 슬러리의 가열에 의해 발생하는 석탄 라디칼의 중축합에 의한 고분자화를 억제할 수 있으므로, 용출되는 석탄의 가용 성분을 증가시킬 수 있다. 따라서, 당해 무회탄의 제조 장치 및 당해 무회탄의 제조 방법을 사용함으로써 무회탄의 추출률을 높일 수 있다.In the manufacturing apparatus of the said ashless coal, and the manufacturing method of the said ashless coal, a radical stabilizer is added to the slurry before heating and extracting a solvent soluble component. Since this radical stabilizer can suppress the polymerization by polycondensation of the coal radical which generate|occur|produces by heating a slurry, the soluble component of the eluted coal can be increased. Therefore, the extraction rate of ashless coal can be raised by using the said ashless coal manufacturing apparatus and the said ashless coal manufacturing method.
또한, 당해 무회탄의 제조 장치 및 당해 무회탄의 제조 방법에서는, 반송 중의 가열된 용제에 석탄을 공급함으로써, 석탄을 급속하게 승온할 수 있음과 함께, 용제의 흐름에 의해 석탄과 용제를 교반할 수 있다. 이에 의해, 짧은 시간에 석탄을 용제에 용해할 수 있다. 또한, 라디칼 안정제를 석탄과 함께 공급함으로써, 석탄 라디칼의 고분자화를 효과적으로 억제할 수 있으므로, 무회탄의 추출률을 더 높일 수 있다.Moreover, in the said ashless coal manufacturing apparatus and the said ashless coal manufacturing method, by supplying coal to the heated solvent during conveyance, the coal can be heated up rapidly, and the coal and the solvent are stirred by the flow of the solvent. can Thereby, coal can be melt|dissolved in a solvent in a short time. In addition, by supplying the radical stabilizer together with coal, polymerization of coal radicals can be effectively suppressed, so that the extraction rate of ashless coal can be further increased.
〔제2 실시 형태〕[Second Embodiment]
도 2의 가열부(10)는, 도 1의 무회탄의 제조 장치의 가열부(1) 대신 사용된다. 도 2의 가열부(10)는, 용제 탱크(11)와, 공급기(14)와, 혼합부(16)와, 펌프(17)와, 승온부(18)를 구비한다. 또한, 용제 탱크(11)와 공급기(14)는, 도 1의 무회탄의 제조 장치에 있어서의 것과 마찬가지이므로, 동일 부합을 붙여 설명을 생략한다.The
<혼합부><Mixed part>
혼합부(16)는, 용제 탱크(11)로부터 공급하는 용제와, 공급기(14)로부터 공급하는 석탄 및 라디칼 안정제를 혼합한다.The mixing
상기 혼합부(16)로서는, 조제조(19)를 사용할 수 있다. 이 조제조(19)에는, 공급관을 통해 상기 석탄, 라디칼 안정제 및 용제가 공급된다. 상기 조제조(19)에서는, 이 공급된 석탄, 라디칼 안정제 및 용제가 혼합되어, 슬러리가 조제된다. 또한, 상기 조제조(19)는, 교반기(19a)를 가지고 있으며, 혼합한 슬러리를 교반기(19a)에서 교반하면서 유지함으로써 슬러리의 혼합 상태를 유지한다.As the mixing
또한, 혼합부(16)의 조제조(19)에서 조제된 슬러리는, 공급관을 통해 승온부(18)로 보내진다.Moreover, the slurry prepared in the
<펌프><pump>
펌프(17)는, 혼합부(16)로부터 승온부(18)로 슬러리를 공급하는 공급관에 배치되어 있고, 상기 조제조(19)에 저류되어 있는 슬러리를 승온부(18)로 압송한다.The
상기 펌프(17)의 종류는, 공급관을 통해 상기 슬러리를 승온부(18)로 압송할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 용적형 펌프 또는 비용적형 펌프를 사용할 수 있다. 상기 용적형 펌프로서는, 다이어프램 펌프나 튜브프램 펌프 등을 들 수 있고, 상기 비용적형 펌프로서는, 소용돌이 펌프 등을 들 수 있다.The type of the
<승온부><Temperature Raising Unit>
승온부(18)는, 상기 혼합부(16)에서 얻어지는 슬러리를 승온한다.The
승온부(18)로서는, 내부를 통과하는 슬러리를 승온할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 저항 가열식 히터나 유도 가열 코일을 들 수 있다. 또한, 승온부(18)는, 열매체를 사용하여 승온을 행하도록 구성되어 있어도 되고, 예를 들어 내부를 통과하는 슬러리의 유로의 주위에 배치되는 가열관을 갖고, 이 가열관에 증기, 기름 등의 열매체를 공급함으로써 슬러리를 승온 가능하게 구성되어 있어도 된다.Although it will not specifically limit as the
승온부(18)에 의한 승온 후의 슬러리의 온도의 하한으로서는, 300℃가 바람직하고, 360℃가 보다 바람직하다. 한편, 상기 슬러리의 온도의 상한으로서는, 420℃가 바람직하고, 400℃가 보다 바람직하다. 상기 슬러리의 온도가 상기 하한 미만이면, 석탄을 구성하는 분자 간의 결합을 충분히 약화시킬 수 없어, 용출율이 저하될 우려가 있다. 반대로, 상기 슬러리의 온도가 상기 상한을 초과하면, 슬러리의 온도를 유지하기 위한 열량이 불필요하게 커지기 때문에, 다공질 탄소 입자의 제조 비용이 증대될 우려가 있다.As a lower limit of the temperature of the slurry after the temperature increase by the
[무회탄의 제조 방법][Method for producing ashless coal]
당해 무회탄의 제조 방법은, 가열 공정과, 용출 공정과, 분리 공정과, 제1 증발 공정과, 제2 증발 공정을 구비한다. 당해 무회탄의 제조 방법은, 도 2의 가열부(10)를 갖는 무회탄의 제조 장치를 사용하여 행할 수 있다. 또한, 용출 공정, 분리 공정, 제1 증발 공정, 및 제2 증발 공정은, 제1 실시 형태의 무회탄 제조 방법과 마찬가지로 행할 수 있으므로, 여기에서는 가열 공정에 대해서만 설명한다.The manufacturing method of the said ashless coal is equipped with a heating process, an elution process, a separation process, a 1st evaporation process, and a 2nd evaporation process. The manufacturing method of the said ashless coal can be performed using the manufacturing apparatus of the ashless coal which has the
<가열 공정><Heating process>
가열 공정에서는, 석탄, 라디칼 안정제 및 용제의 혼합물을 가열한다. 상기 가열 공정은, 혼합 공정과, 승온 공정을 구비한다.In the heating process, a mixture of coal, a radical stabilizer and a solvent is heated. The said heating process is equipped with a mixing process and a temperature raising process.
혼합 공정에서는, 석탄, 라디칼 안정제 및 용제를 혼합한다. 구체적으로는, 공급기(14)로부터 공급되는 석탄 및 라디칼 안정제와, 용제 탱크(11)로부터 공급되는 용제를 혼합부(16)의 조제조(19)에 의해 혼합하여 슬러리로 한다.In a mixing process, coal, a radical stabilizer, and a solvent are mixed. The coal and radical stabilizer supplied from the
승온 공정에서는, 상기 혼합 공정에서 얻어진 슬러리를 승온한다. 구체적으로는, 상기 슬러리를 펌프(17)에 의해 승온부(18)에 공급하여 슬러리를 승온한다.In a temperature raising process, the slurry obtained by the said mixing process is heated up. Specifically, the slurry is heated by supplying the slurry to the
[이점][advantage]
당해 무회탄의 제조 장치 및 당해 무회탄의 제조 방법에서는, 라디칼 안정제를 혼합한 후에 슬러리를 승온함으로써, 석탄 라디칼의 고분자화를 효과적으로 억제할 수 있으므로, 무회탄의 추출률을 더 높일 수 있다.In the apparatus for producing the ashless coal and the method for producing the ashless coal, by heating the slurry after mixing the radical stabilizer, polymerization of coal radicals can be effectively suppressed, so that the extraction rate of the ashless coal can be further increased.
〔그 밖의 실시 형태〕[Other embodiments]
또한, 본 발명의 무회탄의 제조 장치 및 무회탄의 제조 방법은, 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.In addition, the manufacturing apparatus of ashless coal and the manufacturing method of ashless coal of this invention are not limited to the said embodiment.
상기 실시 형태에서는, 석탄과 라디칼 안정제를 미리 혼합한 혼합물을 공급기로부터 공급하는 구성을 설명하였지만, 석탄과 라디칼 안정제는 따로따로 공급해도 된다.Although the said embodiment demonstrated the structure which supplies the mixture which mixed coal and the radical stabilizer previously from a feeder, you may supply separately coal and a radical stabilizer.
또한, 상기 실시 형태에서는, 무회탄의 제조 방법으로서 제2 증발 공정을 구비하는 경우를 설명하였지만, 예를 들어 부생탄을 이용하지 않을 경우, 이 제2 증발 공정은 생략 가능하다. 제2 증발 공정을 행하지 않는 경우, 무회탄의 제조 장치는, 제2 용제 분리부를 구비하지 않아도 된다.Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where a 2nd evaporation process is provided as a manufacturing method of ashless coal, for example, when by-product coal is not used, this 2nd evaporation process can be abbreviate|omitted. When not performing a 2nd evaporation process, the manufacturing apparatus of ashless coal does not need to be equipped with a 2nd solvent separation part.
상기 제1 실시 형태에서는, 가열부로서 펌프의 하류측에 예열기가 배치되어 있는 경우를 설명하였지만, 펌프와 예열기의 배치순은 반대여도 된다.In the first embodiment, the case where the preheater is disposed on the downstream side of the pump as the heating unit has been described. However, the arrangement order of the pump and the preheater may be reversed.
상기 제2 실시 형태에서는, 무회탄의 제조 장치의 혼합부가 조제조를 갖는 구성에 대해서 설명하였지만, 이 구성에 한정되지 않고, 용제와 석탄 및 라디칼 안정제의 혼합이 되면, 조제조를 생략해도 된다. 예를 들어 라인 믹서에 의해 상기 혼합이 완료되는 경우에는, 조제조를 생략하여 공급관과 승온부의 사이에 라인 믹서를 구비하는 구성으로 해도 된다.In the second embodiment, the configuration in which the mixing section of the apparatus for producing ashless coal has an auxiliary tank is described. However, the structure is not limited to this configuration, and if the solvent, coal, and radical stabilizer are mixed, the auxiliary tank may be omitted. For example, when the said mixing is completed by a line mixer, it is good also as a structure which abbreviate|omits a preparation tank and provides a line mixer between a supply pipe and a temperature rising part.
실시예Example
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
석탄으로서, 역청탄을 40g 준비하였다. 또한, 상기 석탄은, 전체 석탄에 대한 입자경 1㎜ 미만의 석탄의 비율이 90질량% 이상으로 되도록 분쇄하여 사용하였다. 또한, 무회탄의 추출용 용제로서, 1-메틸나프탈렌을 240g 준비하였다. 이 석탄 및 용제를 혼합하여 슬러리를 조제하였다.As coal, 40 g of bituminous coal was prepared. In addition, the said coal was grind|pulverized and used so that the ratio of the coal with a particle diameter of less than 1 mm with respect to all coal might be set to 90 mass % or more. In addition, 240 g of 1-methylnaphthalene was prepared as a solvent for extraction of ashless coal. The coal and the solvent were mixed to prepare a slurry.
라디칼 안정제로서, 모노아민인 옥타데실아민을 2g 준비하고, 상기 슬러리에 첨가하여 혼합하였다.As a radical stabilizer, 2 g of octadecylamine, which is a monoamine, was prepared and added to the slurry and mixed.
스테인리스 필터를 갖는 용량 500㏄의 오토클레이브에 상기 슬러리를 투입하고, 2MPa의 압력 조건에서 380℃로 승온하였다. 그리고, 온도를 380℃로 유지한 채 40분간 교반하여, 석탄으로부터 용제에 가용인 석탄 성분을 용출시켰다.The slurry was put into an autoclave having a capacity of 500 cc having a stainless filter, and the temperature was raised to 380°C under a pressure condition of 2 MPa. And it stirred for 40 minutes, maintaining temperature at 380 degreeC, and the coal component soluble in a solvent was eluted from coal.
상기 추출 온도인 채 여과를 행하여, 여잔(용제 불용 성분)의 질량을 측정하고, 용제에 가용인 석탄 성분의 비율, 즉 추출률을 산출하였다.Filtration was performed with the said extraction temperature, the mass of the filter residue (solvent-insoluble component) was measured, and the ratio of the coal component soluble in a solvent, ie, an extraction rate, was computed.
모노아민의 첨가량을 0g, 0.5g, 1g, 4g으로 하여, 마찬가지의 처리를 행하였다. 또한, 「모노아민의 첨가량을 0g으로 함」이란, 모노아민을 첨가하지 않음을 의미한다.The same process was performed with the addition amount of monoamine being 0 g, 0.5 g, 1 g, and 4 g. In addition, "the addition amount of a monoamine shall be 0 g" means that a monoamine is not added.
모노아민의 첨가량이 0g일 때의 추출률을 기준으로 하여, 다른 첨가량에 있어서의 추출률의 증가율(질량%)을 산출하였다. 결과를 도 3에 나타낸다. 또한, 「증가율」은, 첨가량이 0g일 때의 추출률을 X, 증가율을 산출하는 조건에 있어서의 추출률을 Y라 할 때, (Y-X)/X×100으로 계산되는 양이다. 또한, 도 3에 있어서 횡축은 무수탄 기준에서의 석탄에 대한 상기 라디칼 안정제의 첨가량(mmol/g)으로 환산하고 있다.The increase rate (mass %) of the extraction rate in another addition amount was computed on the basis of the extraction rate when the addition amount of monoamine was 0 g. The results are shown in FIG. 3 . In addition, "increase rate" is an amount calculated as (Y-X)/X x 100 when X is the extraction rate when the addition amount is 0 g, and Y is the extraction rate under the conditions for calculating the increase rate. In addition, in FIG. 3, the horizontal axis is converted into the addition amount (mmol/g) of the said radical stabilizer with respect to coal on an anhydrous coal basis.
도 3의 결과로부터, 첨가량이 0.045mmol/g 이상에서 효과가 보이게 되고(추출률의 증가가 3% 이상으로 됨), 0.4mmol/g 정도까지 모노아민의 첨가량에 비례하여 추출률이 증가한다는 것을 알 수 있다.From the result of FIG. 3, it can be seen that the effect is seen when the amount of addition is 0.045 mmol/g or more (the increase in extraction rate becomes 3% or more), and the extraction rate increases in proportion to the amount of monoamine added up to about 0.4 mmol/g. have.
또한, 라디칼 안정제의 첨가량을 2g으로 고정한 채, 라디칼 안정제의 종류를 제1급 모노아민의 옥타데실아민(아민 A), 제2급 모노아민의 디옥타데실아민(아민 B), 제4급 암모늄염의 염화디알킬디메틸암모늄(아민 C), 제1급 디아민의 N-알킬-1, 3-디아미노프로판(아민 D), 제1급 트리아민의 우지 디프로필렌트리아민(아민 E)으로 하여, 마찬가지의 처리를 행하고, 추출률의 증가율(질량%)을 산출하였다. 결과를 도 4에 나타낸다. 또한, 도 5에 상술한 결과를 무수탄 기준에서의 석탄에 대한 라디칼 안정제의 첨가량(mol량)을 기준으로 그래프화한 것을 나타낸다.In addition, while the addition amount of the radical stabilizer was fixed at 2 g, the types of the radical stabilizer were selected as primary monoamine octadecylamine (amine A), secondary monoamine dioctadecylamine (amine B), and quaternary ammonium salt. of dialkyldimethylammonium chloride (amine C), N-alkyl-1, 3-diaminopropane (amine D) of primary diamine, and tallow dipropylenetriamine (amine E) of primary triamine, the same was processed, and the increase rate (mass %) of the extraction rate was calculated. The results are shown in FIG. 4 . In addition, it shows that the above-mentioned result in FIG. 5 is graphed based on the addition amount (mol amount) of the radical stabilizer to coal on an anhydrous coal basis.
도 4, 도 5의 결과로부터, 어느 라디칼 안정제에 있어서도 추출률이 증가한다는 것을 알 수 있다. 그 중에서도 모노아민을 라디칼 안정제로 할 경우, 추출률의 증가율이 높다는 것을 알 수 있다. 또한, 무수탄 기준에서의 석탄에 대한 라디칼 안정제의 첨가량을 증가시킴으로써, 추출률을 높일 수 있다는 것을 알 수 있다. 이상으로부터, 라디칼 안정제를 첨가함으로써, 추출률을 높일 수 있다고 생각된다.From the results of Figures 4 and 5, it can be seen that the extraction rate is increased in any radical stabilizer. Among them, it can be seen that when monoamine is used as a radical stabilizer, the increase rate of the extraction rate is high. In addition, it can be seen that the extraction rate can be increased by increasing the addition amount of the radical stabilizer to the coal on the basis of anhydrous coal. From the above, it is thought that an extraction rate can be raised by adding a radical stabilizer.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 무회탄 제조 방법 및 제조 장치를 사용함으로써, 무회탄의 추출률을 높일 수 있다.As described above, by using the ashless coal manufacturing method and manufacturing apparatus of the present invention, the extraction rate of the ashless coal can be increased.
1, 10: 가열부
11: 용제 탱크
12, 17: 펌프
13: 예열기
14: 공급기
15: 반송관
16: 혼합부
18: 승온부
19: 조제조
19a: 교반기
2: 용출부
21: 추출조
21a: 교반기
3: 고액 분리부
4: 제1 용제 분리부
5: 제2 용제 분리부1, 10: heating part
11: solvent tank
12, 17: pump
13: Preheater
14: feeder
15: return pipe
16: mixing part
18: temperature rising unit
19: Jojo
19a: agitator
2: dissolution part
21: brew tank
21a: agitator
3: solid-liquid separation unit
4: first solvent separation unit
5: second solvent separation unit
Claims (8)
상기 슬러리를 200℃ 이상 300℃ 이하로 승온하는 공정과,
용제 탱크가 저류한 상기 용제의 잔부를 300℃ 이상 450℃ 이하로 승온하는 공정과,
반송관에서 상기 승온한 용제를 용출부에 난류 상태로 반송하는 공정과,
상기 난류 상태에서 반송되는 용제에 상기 승온한 슬러리를 공급하여 혼합물로 하고, 이 혼합물을 추가로 승온하는 공정과,
상기 용출부에서 상기 혼합물로부터 상기 용제에 가용인 상기 석탄의 성분을 용출시키는 공정과,
고액 분리부에서 상기 석탄 성분이 용출한 혼합물로부터 상기 석탄 성분이 용해하고 있는 용액과, 용제 불용 성분을 포함하는 고형분 농축액으로 분리하는 공정과,
용제 분리부에서 상기 용액으로부터 상기 용제를 증발시키는 공정
을 구비하고,
상기 슬러리를 얻는 공정에서,
상기 석탄 전체의 질량에 대해 입도 1㎜ 미만의 상기 석탄의 질량 비율이 80% 이상이고,
무수탄 기준에서의 상기 석탄에 대한 상기 라디칼 안정제의 첨가량이 0.045mmol/g 이상 0.4mmol/g 이하이고,
상기 라디칼 안정제가, 아민 또는 암모늄염이고,
상기 아민이 모노아민, 디아민 또는 트리아민인, 무회탄의 제조 방법.A process of obtaining a slurry by mixing a part of coal and a radical stabilizer with a solvent in the supply unit;
a step of heating the slurry to 200°C or higher and 300°C or lower;
The process of raising the temperature of the remainder of the said solvent stored by the solvent tank to 300 degreeC or more and 450 degrees C or less;
a step of conveying the solvent, which has been heated in the conveying pipe, in a turbulent state to the elution section;
supplying the heated slurry to the solvent conveyed in the turbulent flow state to make a mixture, and further heating the mixture;
a step of eluting a component of the coal soluble in the solvent from the mixture in the elution unit;
A step of separating a solution in which the coal component is dissolved from the mixture in which the coal component is eluted in a solid-liquid separation unit and a solid content concentrate containing a solvent-insoluble component;
A process of evaporating the solvent from the solution in the solvent separation unit
to provide
In the process of obtaining the slurry,
The mass ratio of the coal having a particle size of less than 1 mm to the mass of the entire coal is 80% or more,
The addition amount of the radical stabilizer to the coal on an anhydrous coal basis is 0.045 mmol/g or more and 0.4 mmol/g or less,
The radical stabilizer is an amine or an ammonium salt,
Wherein the amine is a monoamine, diamine or triamine.
상기 혼합물 승온 공정에 있어서, 상기 슬러리의 승온 속도가 600℃/분 이상으로 되도록, 상기 용제 잔부 승온 공정에서의 용제의 가열 온도를 조정하는, 무회탄의 제조 방법.According to claim 1,
In the mixture temperature increasing step, the heating temperature of the solvent in the solvent residual temperature increasing step is adjusted so that the temperature increase rate of the slurry is 600° C./min or more.
상기 혼합물로부터 상기 용제에 가용인 상기 석탄의 성분을 용출시키는 용출부와,
상기 석탄 성분이 용출한 혼합물로부터 상기 석탄 성분이 용해하고 있는 용액과, 용제 불용 성분을 포함하는 고형분 농충액으로 분리하는 고액 분리부와,
상기 고액 분리부에서 분리한 상기 용액으로부터 상기 용제를 증발시키는 증발 분리부
를 구비하고,
상기 가열부가,
상기 석탄 및 라디칼 안정제와, 상기 용제의 일부를 혼합하여 슬러리로 하는 공급부와,
상기 용제의 잔부를 저류하는 용제 탱크와,
상기 용제를 300℃ 이상 450℃ 이하로 승온하는 예열기와,
상기 승온한 용제를 난류 상태에서 상기 용출부에 반송하는 것과 함께, 이 용제에 공급된 상기 슬러리와의 상기 혼합물을 추가로 승온하는 반송관
을 갖고,
상기 공급부에서,
상기 석탄 전체의 질량에 대해 입도 1㎜ 미만의 상기 석탄의 질량 비율이 80% 이상이고,
무수탄 기준에서의 상기 석탄에 대한 상기 라디칼 안정제의 첨가량이 0.045mmol/g 이상 0.4mmol/g 이하이고,
상기 라디칼 안정제가, 아민 또는 암모늄염이고,
상기 아민이 모노아민, 디아민 또는 트리아민인, 무회탄의 제조 장치.a heating unit for heating a mixture of coal, a radical stabilizer and a solvent;
an elution unit for eluting a component of the coal soluble in the solvent from the mixture;
a solid-liquid separation unit separating a solution in which the coal component is dissolved from the mixture in which the coal component is eluted and a solid concentration and insecticide solution containing a solvent-insoluble component;
Evaporation separation unit for evaporating the solvent from the solution separated in the solid-liquid separation unit
to provide
the heating unit,
a supply unit for mixing the coal and radical stabilizer with a part of the solvent to form a slurry;
a solvent tank for storing the remainder of the solvent;
A preheater for raising the temperature of the solvent to 300°C or higher and 450°C or lower;
A conveying pipe for conveying the heated solvent to the elution section in a turbulent flow state and further increasing the temperature of the mixture with the slurry supplied to the solvent
have,
In the supply unit,
The mass ratio of the coal having a particle size of less than 1 mm to the mass of the entire coal is 80% or more,
The addition amount of the radical stabilizer to the coal on an anhydrous coal basis is 0.045 mmol/g or more and 0.4 mmol/g or less,
The radical stabilizer is an amine or an ammonium salt,
The amine is a monoamine, diamine or triamine, an apparatus for producing ashless coal.
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