KR820001971B1 - Combined coal liquefaction-gasfication process - Google Patents

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KR820001971B1
KR820001971B1 KR7902118A KR790002118A KR820001971B1 KR 820001971 B1 KR820001971 B1 KR 820001971B1 KR 7902118 A KR7902118 A KR 7902118A KR 790002118 A KR790002118 A KR 790002118A KR 820001971 B1 KR820001971 B1 KR 820001971B1
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coal
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solid
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KR7902118A
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엘·카르 노르만
슈레피 쥬니어 로날드
케이·슈미드 부루스
티·샤흐 야리쉬
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유 메르튼
걸프 리서치 앤드 디벨러멘트 캄파니
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/06Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by destructive hydrogenation

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Abstract

The title process was disclosed in which all of the raw feed coal for the process was supplied directly to the liquefaction zone, with the product slurry contg. hydrocarbon gases, dissolved liquid coal, solid dissolved coal and suspended mineral residue from the liquefaction zone being recycled and the remainder being passed to the gasification. The ratio of recycle portion to feed coal being established so that the net yield after recycle based on dry feed coal of solid dissolved coal was <= 17.5 wt % and the net yield after recycle based on dry feed coal of 230-450≰C dissolved liquid coal was >= 35 % than the net yield of solid dissolved coal.

Description

통합된 석탄의 연속 액화-기화방법Continuous liquefaction-gasification method of integrated coal

제 1도는 석탄액화 공정은 가스화 공정과 결합되지 않는 것을 보여준 도면.1 shows that the coal liquefaction process is not combined with the gasification process.

제 2도는 석탄액화와 가스화 공정이 결합되는 것을 보여준 도면.2 shows the coal liquefaction and gasification processes combined.

제 3도는 증류시킨 액체의 수율을 보여준 도면.3 shows the yield of distilled liquid.

제 4도는 일정한 재순환 슬러리 농도에서 공급 석탄 농도의 변화효과를 보여준 도면.4 shows the effect of changing the feed coal concentration at a constant recycle slurry concentration.

제 5도는 일정한 공급 석탄 농도에서 재순환 슬러리 농도의 변화효과를 보여준 도면.5 shows the effect of varying the recycle slurry concentration at a constant feed coal concentration.

제 6도는 공급 석탄과 재순환 슬러리의 일정한 합에서 공급 석탄 농도의 변화효과를 보여준 도면.6 shows the effect of varying feed coal concentration at a constant sum of feed coal and recycle slurry.

제 7도는 가스가 액체로 되는 공정을 보여준 도면.7 shows a process in which a gas becomes a liquid.

본 발명은 석탄 용매 액화 영역과 산화성 기화 영역을 포함하는 통합된 석탄액화 및 기화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated coal liquefaction and vaporization process comprising a coal solvent liquefaction zone and an oxidative vaporization zone.

기화 영역으로는 모든 공급은 용해하지 않은 석탄과 액화 영역으로부터 현탁시킨 광물 잔류물을 포함하며, 기화 영역으로부터 유도된 수소는 액화영역에서 소비된다.In the vaporization zone all feeds contain undissolved coal and mineral residues suspended from the liquefaction zone, with hydrogen derived from the vaporization zone being consumed in the liquefaction zone.

결합 공정에서의 모든 원료 공급석탄은 액화 영역으로 직접 공급되고 특별히 원료공급 석탄이 아니거나 또는 다른 탄화수소 원료공급을 기화 영역으로 직접 공급한다.All feedstock coal in the joining process is fed directly into the liquefaction zone and is not particularly feedstock coal or other hydrocarbon feedstock directly into the vaporization zone.

공급석탄은 역청탄 또는 아역청탄 또는 갈탄일 수 있으며 본 공정의 액화영역은 탄화수소 물질이 광물잔류물로 분해되는 흡열적 예열 단계와 탄화수소 물질이 수소화 및 수첨 분해되어 탄화수소가스, 납사, 용해된 액체석탄, 보통 고체로 용해된 석탄과 광물잔류물로 구성되는 혼합물을 생성하는 발열적 용해단계를 포함한다. 용해기에서의 온도는 발열반응인 수첨 반응 때문에, 최대 예열 온도보다 높게 되고 수첨분해 반응은 용해 단계에서 일어난다.The feed coal may be bituminous coal, sub-bituminous coal or lignite, and the liquefaction zone of the process includes an endothermic preheating step in which the hydrocarbon material is decomposed into mineral residues, hydrocarbon gas, naphtha, dissolved liquid coal, It usually includes an exothermic melting step that produces a mixture consisting of coal dissolved in solids and mineral residues. The temperature in the dissolver is higher than the maximum preheat temperature because of the hydrothermal reaction, which is exothermic and the hydrocracking reaction takes place in the dissolution step.

용해단계 또는 용매액체와 광물 잔류물을 포함하는 공정에서 다른 단계로부터의 잔류물, 슬러리는 예열단계와 용해단계를 통과하여 재순환된다. 가스 탄화수소와 액체 탄화수소 증류물은 액화영역 생성 분리단계로부터 회수된다.Residues and slurries from other steps in the dissolution step or in the process involving the solvent liquid and the mineral residue are recycled through the preheating step and the dissolving step. Gas hydrocarbons and liquid hydrocarbon distillates are recovered from the liquefaction zone separation stage.

용해단계로부터 광물-포함 잔류 슬러리 부분은 재순환되고 잔류물은 대기압과 진공 증류탑을 통과시킨다.The mineral-comprising residual slurry portion from the dissolution step is recycled and the residue is passed through atmospheric pressure and vacuum distillation column.

정상적인 모든 액체와 가스성 생성물은 탑상에서 제거되고 광물유지물 즉 고체용해된 석탄과 액화 영역으로부터의 광물잔류물은 모두 진공탑 하부에 남게된다. 비점이 232내지 454℃인 보통 액체 용해된 석탄생성물은 "증류액체"와 "액체석탄"이라 부르며 용해된 석탄은 상온에서 액체이고 처리 용매를 포함한다.All normal liquid and gaseous products are removed from the tower and mineral remains, i.e. solid dissolved coal and mineral residues from the liquefaction zone, remain at the bottom of the vacuum tower. Normally liquid dissolved coal products having boiling points of 232 to 454 ° C are called "distillate liquid" and "liquid coal" and the dissolved coal is liquid at room temperature and contains a treating solvent.

슬러리는 기화되며 무기광물성 물질과 원료 석탄으로부터 용해되지 않는 유기물질(U0M)을 포함하며 여기서는 함께 "광물성잔류물"이라 한다.The slurry contains organic matter (U0M) which is vaporized and insoluble in the raw mineral and raw coal, together referred to herein as the "mineral residue".

UOM의 양은 항상 공급석탄의 10 또는 15중량퍼센트이하이다.The amount of UOM is always less than 10 or 15 percent by weight of the supply coal.

VTB 슬러리는 액체 영역으로부터 용해시킨 석탄을 454℃+에서 기화시키며 454℃+ 용해시킨 석탄은 상온에서 고체이고 여기서는 정상적으로 고체용해된 석탄이라 칭한다. 재순환시키지 않은 VTB슬러리는 여과 또는 다른 고체ㆍ액체분리 단계없이 코크스화 또는 슬러리를 파괴하는 다른 단계없이 일산화탄소와 수소의 혼합물인 합성가스로 전환시키기 위한 슬러리 공급을 받기 위해서 부분 산화 가스영역으로 전부 통과시킨다.The VTB slurry vaporizes the dissolved coal from the liquid zone at 454 ° C. + and the 454 ° C. + dissolved coal is solid at room temperature and is referred to herein as normally solid dissolved coal. The non-recycled VTB slurry is passed all the way through the partial oxidizing gas zone to receive a slurry feed for conversion to syngas, a mixture of carbon monoxide and hydrogen, without filtration or other solid / liquid separation steps, without coking or other steps of destroying the slurry. .

슬러리는 탄소질 공급물이며 가스화 영역으로 공급한다.The slurry is a carbonaceous feed and feeds into the gasification zone.

산소장치는 기화장치로 공급되는 공기로부터 생성된 합성가스중 특별히 질소를 제저하기 위해서 설치된다. 적어도 합성가스의 일부분은 수소와 이산화탄소를 치환하기 위해시 이동 반응으로 한다.The oxygen system is installed to remove nitrogen in particular from the syngas generated from the air supplied to the vaporizer. At least part of the syngas is subjected to a time-shift reaction to replace hydrogen and carbon dioxide.

황화수소와 함께 이산화탄소는 가스제거 장치에서 회수되며 특별히 생성된 모든 가스성 수소기류는 액화영역이서 처리 수소로서 소모된다. 처리수소는 합성가스를 저온으로 통과시키거나 또는 일산화탄소 기류로부터 수소기류를 분리하는 흡수에 의해서 합성가스로부터 얻어질 수 있다.Carbon dioxide, together with hydrogen sulfide, is recovered in the degassing apparatus and all gaseous hydrogen streams produced in particular are consumed as treated hydrogen in the liquefaction zone. Treated hydrogen can be obtained from syngas by passing the syngas at low temperature or by absorption separating the hydrogen stream from the carbon monoxide stream.

수소기류는 공정수소로서 이용되고 일산화탄소 기류는 공정 연료로서 이용될 수 있다. 체류시간과 다른조건으로 액화영역의 용해단계와 수첨 분해반응을 조절한다. 본 발명과 일치해서 이들 조건은 232 내지 454℃ 중류액체의 건조 공급석탄에 기준으로 한 수율을 얻기 위해서 성립되며 가장 람직한 생성물은 454℃+ 보통 고체용해된 석탄의 건조공급 석탄을 기준으로 한 수율보다 적어도 35,40 또는 50중량% 크다.The hydrogen stream can be used as process hydrogen and the carbon monoxide stream can be used as process fuel. The residence time and other conditions control the dissolution stage and hydrocracking reaction of the liquefaction zone. Consistent with the present invention, these conditions are established to yield yields based on dry feed coal of 232 to 454 ° C. mid-liquid liquid and the most preferred product is yield based on dry feed coal of 454 ° C. + usually solid dissolved coal. Greater than at least 35,40 or 50% by weight.

다음에 논하는 제 1도와 제 2도는 본 발명 공정과 종류액체의 부분이 보통 고체용해된 석탄으로 변하는 공정조건과 결합하는 것을 보여주며, 증류시킨 액체의 수율은 체류시간이 감소함으로서 예기치 못했던 높은 수준으로 증가될 수 있다.Figures 1 and 2 discussed below show that the process of the present invention and the part of the liquefied liquid are combined with the process conditions that usually transform into solid dissolved coal, and the yield of distilled liquid is unexpectedly high due to the reduced residence time. Can be increased.

본 발명 결합 공정에서 상대적으로 낮은 용해물질 체류시간(즉 작은 용해물질 크기)과 상대적으로 낮은 수소소비를 아래 보여주며 생성된 생성물에서 증류시킨 액체는 용해된 석탄 35,40 또는 50중량% 또는 그 이상으로 얻어지며, 큰 용해물질과 수소소비는 (정상적으로 고체 용해된 석탄을 얻기 위한 증류시킨 액체의 부분에서 생성물을 감소시킨다.The relatively low dissolved material residence time (i.e. small dissolved material size) and relatively low hydrogen consumption in the bonding process of the present invention is shown below and the liquid distilled from the resulting product is 35,40 or 50% by weight of dissolved coal or more. Large dissolved substances and hydrogen consumption (reduces product in the fraction of the distilled liquid to obtain a normally solid dissolved coal).

보통 고체용해된 석탄으로 액체석탄의 상승된 부분은 상대적으로 큰 용해물질과 상대적으로 큰 수소 소비가 필요한 것으로 믿어진다. 액체석탄의 부분이 보통 고체용해된 석탄으로 상승된 부분은 액체 석탄의 적은부분이 보통 고체 용해된 석탄으로 요구되는 것보다 적은 가스화로 성취되는 것은 본 발명이 더욱 발전된 것이다.It is usually believed that elevated fractions of liquid coal in solid dissolved coal require relatively large dissolved substances and relatively high hydrogen consumption. It is a further development of the present invention that a portion of the liquid coal is elevated to solid dissolved coal, with a smaller fraction of the liquid coal being achieved with less gasification than is usually required for solid dissolved coal.

232내지 454℃ 증류시킨 액체분류는 가장 가치있는 액화 영역 생성물 분류이며 회수되는 것보다 많은 연료 때문에 저비점 생성물 분류보다 더 가치있는 것이다. 단면에 납사 생성물 분류는 연료인 가소탄으로 전환하기 위한 개량과 촉매 수소처리에 의해서 등급을 나누는 것이 필요하다. 증류 분류는 높은 비점분류가 상온에서 액체가 안되고 광물 잔류물을 포함하기 때문에 높은 비점으로 보통 고체 용해된 석탄 분류하는 것보다 더욱 가치있는 것이다.The liquid fraction distilled between 232 and 454 ° C. is the most valuable liquefaction zone product fraction and is more valuable than the low boiling product fraction because of more fuel than is recovered. The naphtha product fractionation on the cross section needs to be graded by reforming and catalytic hydrotreatment to convert the fuel to calcined coal. Distillation fractionation is more valuable than fractionation of solid dissolved coal, usually at high boiling points, because high boiling fractions are not liquid at room temperature and contain mineral residues.

증류된 액체가 상대적인 보통 고체 증류된 석탄으로 되는 부분의 점차적인 증가는 점차적으로 낮은 공정 소비 수준에 의해서 성취되며 반대적인 것도 예견된다. 증류액체를 보통 고체 용해된 석탄으로 만들기 위한 선택적 발전인 본 발명의 혼합공정에서 수소 소비를 감소시키는 이유는 증류된 액체이고 저비점 생성물 즉 납사와 탄화수소가스를 확장시키는 것이 아니다.The gradual increase in the fraction of the distilled liquid into relatively normal solid distilled coal is achieved by gradually lower process consumption levels and vice versa. The reason for reducing hydrogen consumption in the mixing process of the present invention, which is a selective development for making distilled liquids, usually solid dissolved coal, is a distilled liquid and does not extend the low boiling products, naphtha and hydrocarbon gas.

본 발명과 일치해서 얻어진 증가된 증류액체 수율을 보통 고체 용해된 석탄의 수율 감소뿐만 아니라 예견치 않았던 납사와 가스성 탄화수소의 수율 감소에 의해서 얻어질 수 있다.Increased distillate yields obtained in accordance with the present invention can be obtained not only by decreasing yields of ordinary solid dissolved coal, but also by reducing the yields of unexpected naphtha and gaseous hydrocarbons.

증류된 액체의 수율은 체류시간 감소로 점차적으로 증가될 수 있는 반면에 다른 주생성물 분류의 수율은 높고 저비점 탄화수소 분류는 감소된다. 석탄액화와 가스액의 종래기술은 "B.K. 슈미드와 D.M. 잭슨저 석탄 기화와 액화인 국제참고 3번째연감 8윌 3-5, 1976에서 SRC-Ⅱ 공정"에 기술되어 있다.The yield of distilled liquid can be increased gradually with decreasing residence time, while the yield of other main product fractions is high and the low boiling hydrocarbon fraction is reduced. The prior art of coal liquefaction and gaseous liquor is described in "SRC-II process in B.K. Schmid and D.M. Jackson's Coal Vaporization and Liquefaction, International Reference 3rd Annual 8will 3-5, 1976."

본 기술은 석탄액화-기화공정 결합에서 유기물질이 공정에서 필요한 수소를 생산하기 위해서 액화영역으로부터 기화 영역으로 통과하는 것을 보여준다.The technique shows that in coal liquefaction-gasification combinations, organic material passes from the liquefaction zone to the vaporization zone to produce the hydrogen needed for the process.

본 기술의 표 Ⅰ은 용해 용출 데이타만 보여주며 추출에 의한 이들 데이타는 232내지 454℃에서 증류된 액체로 얻어지며 454℃+에서 보통 고체 용해된 석탄보다 수율이 약27% 크다.Table I of the present technique only shows dissolution elution data and these data by extraction are obtained as a liquid distilled at 232 to 454 ° C. and yields about 27% greater than the usual solid dissolved coal at 454 ° C.

제1도와 제2도는 본 발명의 체류시간(즉 용해물질크기)에서 수율은 적어도 35 또는 45퍼센트이고, 바람직하기로는 232내지 454℃ 증류액체 454℃+ 보통 고체 용해된 석탄의 수율은 적어도 50퍼센트인 것을 보여주며 본 기술의 표 I에서 추출데이타는 232내지 454℃ 증류 액체의 수율이 가장 바람직한 생성물 분류가 25.69 중량%인 것을 보여준다.Figures 1 and 2 show a yield of at least 35 or 45 percent at residence time (i.e. dissolved material size) of the present invention, preferably between 232 and 454 캜. The yield of distillate 454 ° C. + normal solid dissolved coal is at least 50 percent, and the extraction data in Table I of the present technique shows that the yield of 232 to 454 ° C. distillate is 25.69 wt%, the most preferred product fraction.

아래에 논의된 제1도와 2도는 통합되지 않은 공정에서 얻어질 수 있는 원하는 생성물 분류의 최대수율(27중량퍼센트)과 통합된 액화-기화 장치가 본 발명의 발전적인 용해체류시간으로의 조작은 증류된 액체수율이 많게 얻어질 수 있는 것을 보여준다.Figures 1 and 2, discussed below, show that the liquefaction-vaporizer integrated with the maximum dissolution of the desired product fraction (27% by weight) that can be obtained in a non-integrated process is controlled by the inventive dissolution residence time. It is shown that a high yield of liquid can be obtained.

VTB는 액화영역과 마찬가지로 454℃+액화 영역의 보통 고체 용해된 석탄의 전체수율을 포함한다. 왜냐하면 재순환되지 않은 VTB는 기화 영역을 통과하며 용해된 석탄으로부터 광물잔류물의 분리단계를 거치지 않기 때문이다. 즉, 여과, 고착, 비중용매-보조고착, 광물잔류 또는 원심을 포함하는 수소-소량화합물로부터 수소-과량화합물의 용매추출이 사용된다. 기화온도는 1,204내지 1,982℃이며 액화영역으로부터 모든 광물질은 용융되어 용융된 슬랙을 형성하며 이것을 냉각하고 고체화된 슬랙의 기류로서 기화로부터 제거된다.VTB, like the liquefaction zone, includes the overall yield of normal solid dissolved coal in the 454 ° C + liquefaction zone. This is because unrecycled VTB passes through the vaporization zone and does not go through the separation of mineral residues from the dissolved coal. That is, solvent extraction of hydrogen-excess compounds from hydrogen-small compounds, including filtration, fixation, specific solvent-assisted fixing, mineral residues or centrifugation, is used. The vaporization temperature is 1,204 to 1,982 ° C and all minerals from the liquefaction zone melt to form molten slag which is cooled and removed from the vaporization as a stream of solidified slag.

본 공정에서 진공 증류단위의 사용은 보통 액체석탄과 454 보통 고체용해된 석탄으로부터 기화 영역으로의 탄화수소 가스의 분리를 보증한다. 액체석탄이 부분산화 기화 영역으로의 통과는 상대적으로 큰 수소소비가 분과량 연료를 생성하기 위해서 필요하다. 반대로 보통 고체 용해된 석탄은 석탄분류가 낮은 수소함량을 갖고 기화하기 위해서 적합한 석탄분류가 만들어진다.The use of vacuum distillation units in this process ensures the separation of hydrocarbon gas from liquid coal and 454 usually solid dissolved coal to the vaporization zone. Passing the liquid coal into the partial oxidization vaporization zone requires a relatively high hydrogen consumption to produce excess fuel. Conversely, solid dissolved coal is usually suitable for gasification with low hydrogen content.

액화영역으로부터 얻어진 광물잔류물은 용매화와 선택성 수첨화와 용해된 석탄이 원하는 생성물로의 수첨분해를 위한 촉매물질로 구성된다. 광물 잔류물의 재순환은 증가하여 액화영역에서 농도는 용해된 석탄의 선택성 수첨 분해의 비로 증가하며 용해물질에서 요구되는 슬러리체류 시간과 용해물질의 요구되는 크기는 감소한다.The mineral residues obtained from the liquefaction zone consist of catalytic materials for solvation, selective hydrogenation and hydrocracking of dissolved coal to the desired product. The recycling of mineral residues increases so that the concentration in the liquefaction zone increases with the ratio of the selective hydrocracking of the dissolved coal, and the slurry residence time required for the dissolved material and the required size of the dissolved material decrease.

증가된 광물 잔류물의 존재하에서 감소된 체류시간은 석탄 전환을 증가시키고 바람직하지 않은 생성물 형태 즉 보통 고체용해된 석탄과 탄화수소 가스의 양을 감소시킨다.Reduced residence time in the presence of increased mineral residues increases coal conversion and reduces the amount of undesirable product form, usually solid dissolved coal and hydrocarbon gas.

광물잔류물은 1내지 20미크론크기의 적은 입자형태와 표면적을 증가시킨 촉매작용을 강화한 적은 입자크기르 용해물질 용출 슬러리에서 현탁시키고 광물 물질을 증류시킨 액체와 보통 고체 용해된 석탄과 함께 슬러리에서 재순환시킨다.Mineral residues are suspended in small particle size dissolved solids eluting slurries with 1 to 20 micron small particle morphology and enhanced catalysis with increased surface area and recycled from the slurry with liquid and usually solid dissolved coal distilled from the mineral material. Let's do it.

재순환된 증류 액체는 반응할 수 있도록 체류시간을 감소하기 위해 생성물 분류에 따라서 공정과 재순환된 보통 고체용해된 석탄에 대한 용매를 제공한다. 광물 잔류 슬러리의 재순환에 기인한 촉매와 다른 효과는 용해된 석탄의 선택성 수첨분해를 경유하거나 마찬가지로 황질소와 산소의 증가된 제거로 액화영역의 보통 고체용해된 석탄 수율이 반 또는 그 이상 감소될 수 있다. 그러므로 광물잔류를 재순환은 통합된 액화-기화공정의 효율에 대해서 효과를 갖는다.The recycled distillation liquid provides a solvent for the normally solid dissolved coal recycled with the process according to the product fraction in order to reduce the residence time so that it can react. Catalysts and other effects due to the recycling of mineral residual slurries can be reduced by half or more, usually through the selective hydrocracking of dissolved coal, or likewise with the increased removal of sulfur and oxygen, the yield of normally solid dissolved coal in the liquefaction zone. have. Therefore, recycling mineral residues has an effect on the efficiency of the integrated liquefaction-gasification process.

수첨분해는 과량 코우크스가 형성되고 선택성 수소소비가 저해를 받기 때문에 일어나는 발열 반응을 경유해서 억제없이 용해물질 온도를 증가시킴으르서 만족스럽게 성취할 수 없다.Hydrocracking cannot be satisfactorily achieved by increasing dissolved material temperature without inhibition via exothermic reactions that occur because excess coke is formed and selective hydrogen consumption is inhibited.

액화공정에서 외부촉매의 사용은 공급석탄의 비용이 증가되고 공정이 복잡해지므로 외부촉매의 도입 때문에 광물 잔류물을 재순환하지 않으며, 촉매사용에 따라 공정효율이 감소된다.The use of an external catalyst in the liquefaction process increases the cost of the feed coal and complicates the process, so the introduction of the external catalyst does not recycle mineral residues, and the process efficiency decreases with the use of the catalyst.

이 때문에 본 공정은 외부촉매 사용을 요구하지 않는다.For this reason, this process does not require the use of an external catalyst.

본 발명 공정에서 기화영역과 액화영역에서 재순환기류의 사용 경합 방법은 높게 서로 의존하는 공정이다. 454℃의 고체용해된 석탄의 순수한 수율은 기화영역을 위한 전체 탄화수소 공급물로 구성된 액화영역으로부터 얻어진다.In the process of the present invention, the method of using the recycled air stream in the vaporization zone and the liquefaction zone is highly dependent on each other. The net yield of solid dissolved coal at 454 ° C. is obtained from the liquefaction zone, which consists of the entire hydrocarbon feed for the vaporization zone.

가스화 영역은 수소와 결합공정을 위해서 연료를 생성할 수 있다.The gasification zone may produce fuel for the bonding process with hydrogen.

454℃+ 보통 고체용해된 석탄의 양과 UOM 기화 영역은 공정수소와 연료 목적에 따라 액화영역에 필요하다. 처리수소와 연료 필요량은 상응하는 광물 잔류물질이 액화영역으로 공급 석탄을 재순환시키는데 영향을 미친다. 왜냐하면 광물잔류물질의 재순환비와 454℃+ 보통 고체 용해된 석탄은 가스화 영역을 통과하기 위해 액화영역으로부터 얻어진 454℃+ 보통 고체용해된 순수수율에 대해 영향을 미치기 때문이다. 재순환광물 잔류물을 용해된 석탄의 전환을 위한 촉매와 보통 고체용해된 석탄의 재순환물질로 구성되며 보통 고체 용해된 석탄의 순수수율과 UOM은 기화영역이 광물 잔류물의 재순환비에 의존하므로 전부 탄화수소성 공급물로 구성된다.454 ° C + The amount of solid dissolved coal and the UOM vaporization zone are required for the liquefaction zone, depending on the process hydrogen and fuel purpose. Treated hydrogen and fuel requirements affect the recycling of feed coal to the liquefaction zone of the corresponding mineral residues. This is because the recirculation ratio of mineral residues and 454 ° C + normal solid dissolved coal affect the 454 ° C + normal solid dissolved net yield obtained from the liquefaction zone to pass through the gasification zone. The recycled mineral residue consists of a catalyst for the conversion of dissolved coal and a recycled material of solid dissolved coal, usually the net yield of solid dissolved coal and the UOM are all hydrocarbonaceous since the vaporization zone depends on the recycle ratio of mineral residues. It consists of a feed.

보통 고체용해시킨 석탄의 수율과 현탁시킨 광물잔류물과 보통 고체용해시킨 석탄의 재순환비는 서로 보통이 아닌 생성물 선택성 체류시간을 위해서 정량되며 제 2도에서 설명되고 제2도에서 보여준 생성물 선택성 체류시간 관계와 엄격히 대조되며 상호 반응이 없는 공정으로 나타난다.Yields of solid dissolved coal and recycled mineral residues from suspended solids and ordinary solid dissolved coals are quantified for non-normal product selectivity retention times, as described in Figure 2 and shown in Figure 2. Strictly contrasts with relationships and appears to be non-reacting processes.

이 때문에 본 발명의 232내지 454℃ 증류시킨 액체 454℃+ 보통 고체용해시킨 석탄의 상승된 부분을 454℃+ 보통 고체용해된 석탄과 액화영역을 재순환시키거나 또는 기화영역을 통과시켜 가스화 영역으로 전체 탄화수소 공급물을 공급하여 얻어진 현탁시킨 광물 잔류물의 모든 공정에서 임계이다.For this reason, the elevated portion of the liquid 454 ° C. + normal solid dissolved coal distilled from 232 to 454 ° C. according to the present invention is recycled to the gasification zone by recycling the 454 ° C. + normal solid dissolved coal and liquefaction zone or passing through the vaporization zone. Critical to all processes of suspended mineral residues obtained by feeding the hydrocarbon feed.

본 발명 공정은 다양한 공정 조건을 상호 교환 작용을 할 수 있는 것이다. 왜냐하된 광물 잔류물-포함재순환 기류는 액화영역의 공급슬러리를 포함하는 원료석탄과 혼합하며 공급슬러리 또는 근처 최대수준에서 모두 고체로 하는 것이 필요하다.The process of the present invention is capable of exchanging various process conditions. Because the mineral residue-containing recycle air stream is mixed with the raw coal containing the feed slurry in the liquefaction zone and needs to be solid at both the feed slurry or near maximum level.

모든 고체는 펌프능력 문제 때문에 강제로 되지 않는다.All solids are not forced due to pump capacity problems.

공급석탄비를 유지하는 한편 공정이 재순환 광물 잔류물의 양을 최대로 얻기 위해서 전체 고체 또는 최대 전체 고체가까이 유지시키는 것이 중요하다. 광물 잔류물의 재순환비에서 전체 고체를 강제로 증가시키는 것은 공급석탄비와 반대로 감소시키는 것이 필요하다.While maintaining the feed coal ratio, it is important that the process be kept at or near the total solids in order to obtain the maximum amount of recycled mineral residues. Forcing the total solids at the recycle ratio of mineral residues needs to be reduced as opposed to the feed coal ratio.

본 발명과 일치해서 액화와 가스화 조작은 높게 충분한 조작방법에서 결합된다.Consistent with the present invention, liquefaction and gasification operations are combined in a highly sufficient operating method.

높은 열에서 액화공정은 보통 고체용해된 석탄의 보통 수율에서 기화 공정보다 효과가 있으며 미국특회출원번호 905,229에서는 통합된 석탄액화 기화 공정은 기화 영역에서 합성가스를 생성할 때 액화 영역의 전체수소 요구량을 공급할 뿐만 아니라 합성가스의 공정 또는 이들로부터 유도된 과량의 일산화탄소 기류에서 직접 연소되므로 전체 공정에너지 요구의 열기준에 의해서 적어도 5 또는 10퍼센트와 100%까지도 강화한다. 공정에서 필요한 전체 에너지는 전기적 또는 다른 에너지를 포함하나 발열 기화 가열 반응이 물을 가열하는 것으로 여겨지기 때문에 기화에서 발생된 열을 포함하지 않는다.At high heat, the liquefaction process is usually more effective than the vaporization process at the normal yield of solid dissolved coal, and in U.S. Application No. 905,229, the integrated coal liquefaction vaporization process meets the total hydrogen demand in the liquefaction zone when syngas is produced in the vaporization zone. In addition to the supply, combustion directly in the process of syngas or in excess carbon monoxide streams derived from them enhances at least 5 or 10 percent and even 100 percent by the thermal criteria of the overall process energy requirement. The total energy required for the process includes electrical or other energy but does not include the heat generated in the vaporization because the exothermic vaporization heating reaction is believed to heat the water.

고정효율이 액화 영역내에서 언급한 석탄의 전환에 의한 것보다 기화된 고체용해된 석탄의 양에서 제한된 증가로 강화될 수 있다는 것은 놀라운 것이며 한편 석탄 기화는 석탄액화보다 석탄 전환의 효과적인 방법이 아닌 것으로 알려져 있다.It is surprising that the fixed efficiency can be enhanced by a limited increase in the amount of solid-melted coal vaporized than by the conversion of coal in the liquefaction zone, while coal vaporization is not an effective method of coal conversion than coal liquefaction. Known.

공정에너지를 수소 공정으로 부가시켜 필요한 생성물을 생성하는 것으로 가스영역에 대해 장력을 주며 결합공정의 효율을 감소시킬 것으로 믿어진다. 더욕이 원료석탄에 대해서와 같이 미리 수첨시키는 것은 기화석탄이 대해 공급이 충분치 못하여 기화에서 반응은 산화반응이다.It is believed that the addition of process energy to the hydrogen process produces the necessary products, which tension the gas zone and reduce the efficiency of the bonding process. The bath is pre-hydrogenated as with raw coal, so the vaporized coal is not supplied enough, so the reaction in the vaporization is oxidation.

이들 조사에도 불구하고 상기 미국특허 출원번호 제905,299호에는 통합액화-기화공정의 열효율은 기화가 합성가스 형태인 공정연료의 괄목할만한 양 또는 처리수소와 마찬가지로 합성가스로부터 유도된 과량의 일산화탄소 기류를 생성할 때 증가한다고 되어있다.Despite these investigations, the U.S. Patent Application No. 905,299 discloses that the thermal efficiency of the integrated liquefaction-vaporization process produces a significant amount of process carbon with gasification of syngas, or an excess of carbon monoxide gas derived from syngas, as well as treated hydrogen. It is said to increase when doing so.

상기 특허출원서에서 높은 열효율을 처리 수소를 생성하는데 필요한 양이 과량으로 합성가스의 연소 가열에 기준해서 적어도 60%일 때 성취되며, 합성가스 또는 합성가스로부터 유도된 과량의 일산화탄소 기류는 수첨 또는 다른 전환단계없이 결합공정에서 연료로서 이용된다. 보고된 장치에서 생성된 합성가스의 대부분은 메탄 또는 메탄올과 같은 다른 연료로 전환없이 반응제와 연료로서 공정된다.The patent application achieves high thermal efficiency when the amount required to produce treated hydrogen is in excess of at least 60% based on the combustion heating of the syngas, and excess carbon monoxide stream derived from the syngas or syngas is hydrogenated or otherwise converted. Used as fuel in the joining process without steps. Most of the syngas produced in the reported devices is processed as reactants and fuels without conversion to other fuels such as methane or methanol.

합성가스는 산가스 제게단계 또는 사용하기 전의 H2로부터 CO의 분리를 위한 단계에서 사용할 수 있다. 왜냐하면 가스화는 공급되는 탄화수소성 연료의 모든 것을 일반적으로 산화시키지 못하고 제거된 슬랙에서 코우크스로서 손실되며 가스화제는 코우크스와 같은 고체 탄소성 공급물과 액체 상태에서 탄화수소 공급물이 높은 효율로 작용하기 때문이다.Syngas may be used for acid gas extraction or for the separation of CO from H 2 prior to use. Because gasification generally fails to oxidize all of the hydrocarbonaceous fuel supplied and is lost as coke in the removed slack and gasifiers allow the hydrocarbon feed to operate at high efficiency in solid and carbonaceous feeds such as coke and in the liquid state. Because.

코우크스는 분류된 탄화수소 고체이며 액체탄화수소 공급물과 같이 거의 100퍼센트 효율로 기화될 수 있으며 액체가스화 공급물의 경우에서 보다 기화에서 형성된 용융된 슬랙에서 손실되며 장치로부터 탄화수소물질이 불필요한 손실 요소가 있다.Coke is a classified hydrocarbon solid and can be vaporized at nearly 100 percent efficiency, such as a liquid hydrocarbon feed, lost in the molten slack formed in vaporization than in the case of a liquid gasification feed, and there is an unnecessary loss of hydrocarbon material from the device.

이와 같이 용해와 기화영역 사이의 코우크스 사용은 통합공정의 효율을 감소시킨다.As such, the use of coke between the dissolution and vaporization zones reduces the efficiency of the integrated process.

본 공정에서 코우크스의 전체수율(UOM 포함)은 1중량% 이하이고 건조공급 석탄에 기준해서 1-10중량% 이하이다.The overall yield of coke in this process (including UOM) is below 1% by weight and below 1-10% by weight based on dry feed coal.

산화로 강화시킨 기화공급율은 기화온도를 증가시킨다.Oxidation-enhanced vaporization rates increase the vaporization temperature.

이와같이 높은 기화온도가 높은 공정효율을 성취하기 위해서 필요하며 본 발명의 최대 기화온도는 1204내지 1982℃, 일반적으로 1260내지 1760℃, 바람직하기로는 1316 또는 1371내지 1760℃이다. 더우기 기화장치를 통과하는 VTB 슬러리는 특별히 물이 없으며 물 또는 스팀의 양을 조절하며 물과 탄화수소공급물 사이에서 흡열반응에 의해서 CO와 H2를 생성하도록 기화된다.Such high vaporization temperatures are necessary to achieve high process efficiency and the maximum vaporization temperature of the present invention is 1204 to 1982 ° C, generally 1260 to 1760 ° C, preferably 1316 or 1371 to 1760 ° C. Moreover, the VTB slurry passing through the vaporizer is particularly water free and controls the amount of water or steam and is vaporized to produce CO and H 2 by endothermic reactions between the water and the hydrocarbon feed.

본 반응은 열을 소비하여, 탄화수소와 산소와의 반응으로 열이 발생되는 CO를 생성한다. 가스화공정에서 H2는 기화단계에 따라 이동 반응, 메탄화반응 또는 메탄을 치환 반응에서 원하는 기화생성물이며 많은 물을 사용하는 것이 유익하다. 더욱이, 본 발명 공정에서 합성가스는 상기 언급한 바와 같이 공정 연료로서 직접 이용될 수 있으며, 수소 생성물은 CO, H2와 같은 열소비를 하는 CO의 생성물과 비교해서 감소된 것이다.This reaction consumes heat, producing CO, which generates heat through the reaction of hydrocarbons with oxygen. In the gasification process, H 2 is the desired vaporization product in the transfer reaction, methanation reaction or methane substitution reaction depending on the vaporization step, and it is advantageous to use a lot of water. Moreover, in the process of the present invention the syngas can be used directly as process fuel as mentioned above, and the hydrogen product is reduced compared to the product of CO which consumes heat, such as CO, H 2 .

더욱이 본 발명의 상승된 기화온도는 탄화수소 공급물의 완전한 산화를 되게 하며 생성물은 H2와 CO의 몰비가 0.8 또는 0.9 이하로 높은 가스화온도에서 합성가스 생성물과 평형을 이룬다. 더욱이 상기 언급한 바와같이 본 평형은 일산화탄소가공정 연료로서 사용되는 공정에서 손실되지 않는다.Moreover, the elevated vaporization temperature of the present invention results in complete oxidation of the hydrocarbon feed and the product is in equilibrium with the syngas product at a gasification temperature with a high molar ratio of H 2 and CO of 0.8 or 0.9 or lower. Moreover, as mentioned above, this equilibrium is not lost in processes where carbon monoxide is used as process fuel.

통합공정에서 모든 원료공급 석탄은 분쇄되고, 건조되며 재순환 슬러리를 포함하는 뜨거운 용매로 혼합한다. 재순환슬러리는 일반적으로 가스화영역을 통과하는 슬러리보다 묽으며 이러한 이유는 진공증류된것이 아니고 232내지 454℃ 증류된 액체를 포함하며 용매기능을 갖기 때문이다. 재순환 슬러리, 수소와 원료석탄은 불길이 있는 예열지역으로 통과한 후 반응기 또는 용해지역을 통과한다.In the integrated process all feed coal is mixed with a hot solvent containing crushed, dried and recycled slurry. Recycle slurries are generally thinner than slurries passing through the gasification zone because they are not vacuum distilled and contain 232 to 454 ° C distilled liquids and have a solvent function. The recycle slurry, hydrogen and raw coal are passed through a flame preheating zone and then through a reactor or melting zone.

수소와 원료석탄의 비는 톤당 20,000내지 80,000 SCF(0.62내지 2.48M3/kg)이고 바람직하기로는 톤당 30,000내지 60,000 SCF(0.93내지 1.86M3/kg)이다.The ratio of hydrogen and raw coal is between 20,000 and 80,000 SCF (0.62 to 2.48 M 3 / kg) and preferably between 30,000 and 60,000 SCF (0.93 to 1.86 M 3 / kg) per ton.

예열 단계에서 반응물질의 온도는 예열 외로온도가 360내지 438℃ 바람직하기로는 371내지 404℃가 되기 위해서 점차적으로 증가한다. 석탄은 상기 온도에서 부분적으로 용해되고 발열적 수첨과 수첨분해반응이 시작된다. 열은 용해에서 발열반응으로 발생되며 상대적으로 균일한 온도이며 반응물질의 온도는 427내지 482℃ 바람직하기로는 449내지 466℃의 범위로 상승한다.In the preheating step, the temperature of the reactants is gradually increased so that the preheating external temperature is 360 to 438 ° C., preferably 371 to 404 ° C. Coal is partially dissolved at this temperature and exothermic hydrogenation and hydrocracking reactions begin. Heat is generated as an exothermic reaction in the melt and is a relatively uniform temperature and the temperature of the reactants rises between 427 and 482 ° C, preferably between 449 and 466 ° C.

용해 영역에서 지체시간은 예열지역에서보다 길다.The delay time in the melting zone is longer than in the preheating zone.

용해온도는 적어서 11.1, 27.1, 55.5 또는 111.1℃이며 예열기의 외부 온도보다 높다.The melting temperature is small, 11.1, 27.1, 55.5 or 111.1 ° C, higher than the external temperature of the preheater.

예열과 용해 단계에서 수소 압력은 1,000내지 4,000psi(70내지 280kg/cm2)이고 바람직하기로는 1,500내지 2,500psi(105내지 175kg/cm2)이다. 수소를 한번 또는 여러번 슬러리에 첨가하여 수소의 일부분을 예열기의 출구로 넣기 전에 슬러리에 첨가한다.The hydrogen pressure in the preheating and dissolution step is 1,000 to 4,000 psi (70 to 280 kg / cm 2 ) and preferably 1,500 to 2,500 psi (105 to 175 kg / cm 2 ). Hydrogen is added to the slurry once or several times to add a portion of the hydrogen to the slurry before entering the outlet of the preheater.

부가적인 수소는 예열기와 용해기 및 또는 용해기 자체에서 수소 냉각 사이에 첨가한다.Additional hydrogen is added between hydrogen cooling in the preheater and the dissolver and / or the dissolver itself.

냉각수소는 반응온드 수준을 유지하기 위해서 용해기에서 필요할 때 다양하게 주입되며, 코오크스화 반응물질을 제거한다.Cooling hydrogen is injected in various ways as needed in the dissolver to maintain the reaction temperature and removes the coking reaction.

제1도와 제2도는 본 발명을 설명하는 그라프이다.1 and 2 are graphs illustrating the present invention.

제2도는 기화기와 병합되지 않은 석탄 액화 공정을 나타내며, 제2도는 본 발명의 병합된 석탄 액화-기화공정을 나타낸 것이다.FIG. 2 shows a coal liquefaction process not merged with a vaporizer and FIG. 2 shows the coal coal liquefaction-gasification process of the present invention.

이들 도표는 건조공급 석탄을 기준으로 한 232-454℃ 증류시킨 액체의 중량 퍼센트 수율과 454℃+보통 고체 용해된 석탄의 중량% 수율에 대한 용해가 슬러리 체류시간에 관한 것이며, 제1도와 제2도는 C1내지 C4가스류 ; C5232℃ 납사 ; 불용성 유기물질의 중량% 수율과 공급 석탄을 기준으로 한 소비된 수소의 중량% 수율의 다양한 체체시간에서의 중량% 수율을 나타낸다.These plots relate to the slurry residence time of the dissolution for the weight percent yield of the 232-454 ° C. distilled liquid and the 454 ° C. + weight% yield of the normal solid dissolved coal, based on dry feed coal. Or C 1 to C 4 gas streams; C 5 232 ° C. naphtha; The weight percent yield at various sieving times of the weight percent yield of insoluble organics and the weight percent yield of hydrogen consumed based on the feed coal.

제1도와 2도에 나타낸 수율은 액체영역의 중량기준, 습기-유리 공급석탄을 기준으로 한 순수 수율이며 액화영역 용출기류로부터 모든 재순환 물질을 제거한 후 얻어진 것이다.The yields shown in FIGS. 1 and 2 are pure yields based on the weight of the liquid zone, based on the moisture-glass feed coal, and are obtained after the removal of all recycle material from the liquefied zone eluent stream.

제1도와 제2도의 공정용해기는 460℃ 온도와 1700psi(119kg/cm2)의 수소압력에서 조작되며 용해기 이쩨이간은 억제없이 변화되는 공정 조건이다. 제1도와 제 2도에서 설명된 공정은 공급슬러리를 위한 전체고체의 50중량%로 관찰되며 원료공급석탄과 재순환 광물 잔류슬러리를 포함한다.The process dissolvers of FIGS. 1 and 2 are operated at a temperature of 460 ° C. and a hydrogen pressure of 1700 psi (119 kg / cm 2 ), and the dissolution time is a process condition that is changed without inhibition. The process described in Figures 1 and 2 is observed at 50% by weight of the total solids for the feed slurry and includes feedstock coal and recycled mineral residue slurries.

본 전체 고체 함량은 공급 슬러러의 펌프능력에 제한을 가한다. 표 1공정에서 고체슬러리의 고체농도는 공급석탄의 30중량%와 재순환 고체의 20중량%로 하며 재순환 고체에 대한 공급석탄의 비는 공정에서 액화조작이 기화조작과 결합되지 않기 때문에 일정하게 유지할 수 있다.This total solids content limits the pumping capacity of the feed sludge. In the Table 1 process, the solid concentration of solid slurry is 30% by weight of feed coal and 20% by weight of recycled solid, and the ratio of feed coal to recycled solid can be kept constant because liquefaction is not combined with vaporization in the process. have.

즉 VTB는 기화장치로 공급하지 않는다.That is, VTB is not supplied to the vaporizer.

제2도의 공정에서 고체슬러리의 전체 고체 함량은 50중량%인 반면에 공급 슬러리에서 석탄과 재순환 고체의 부분은 액화영역이 공정수소 설정을 위한 이동 반용기를 포함하는 기화장치와 결합되기 때문에 변화하며, 이러한 방법에서 용해 용출고체는 기화장치에서 허용되는 양으로 액화영역에서 필요로 하는 전체수소를 공급하면서 기화장치로 통과시킨다(VTB로서),In the process of FIG. 2, the total solids content of the solid slurry is 50% by weight, while the fraction of coal and recycled solids in the feed slurry is changed because the liquefaction zone is combined with a vaporizer that contains a mobile semi-container for process hydrogen setting, In this way, the dissolved eluted solid is passed through the vaporizer, supplying the total hydrogen needed in the liquefaction zone in an amount allowed by the vaporizer (as VTB),

제 2도 도면에서 재순환을 위해 이용할 수 있는 고체-포함 슬러리의 양과 마찬가지로 재순환 고체에 대한 공급석탄의 비는 기화장치에서 필요로 하는 고체-포함 슬러리의 양으르 결정한다.As with the amount of solid-comprising slurry available for recycle in FIG. 2, the ratio of feed coal to recycle solids is determined by the amount of solid-comprising slurry required in the vaporizer.

제 1도는 액화와 기화영역이 결합하지 않을 때를 보여주나 액화영역은 생성물 재순환 기류로 제공되며, 232-454℃ 증류된 액체 수율을 공급 석탄을 기준으로 해서 약 27중량%에서 안정하게 남으며 기간동안 지체시간이 증가되는 반면 454℃+ 고체석탄은 지체시간이 증가함으로서 감소된다.Figure 1 shows when the liquefaction and vaporization zones do not combine, but the liquefaction zone is provided as a product recycle stream, and remains stable at about 27% by weight, based on the feed coal, at 232-454 ° C distilled liquid yield. While the delay time is increased, 454 ° C + solid coal decreases as the delay time is increased.

제 1도는 증류된 액체의 수율을 나타내며 이것은 가장 바람직한 생성물 분류이며 지체시간에 관계없이 27중량% 이상 증가하지 않는다.Figure 1 shows the yield of distilled liquid, which is the most preferred product fraction and does not increase by more than 27% by weight, regardless of the lag time.

또한 제 1도는 232-454℃ 액체석탄의 수율을 나타내며 이것은 가장 바람직한 생성물 분류이며 1.15시간과 그 이상의 용해장치 지체시간에서 고체석탄의 수율보다 적어도 50% 크다.Figure 1 also shows the yield of liquid coal at 232-454 [deg.] C., which is the most preferred product classification and is at least 50% greater than the yield of solid coal at 1.15 hours and beyond.

제 1도의 수직점선은 지체시간이 1.15수간이며 고체석탄의 수율은 18중량%이고 증류된 오일의 수율은 27중량%이다.The vertical dashed line in FIG. 1 has a delay time of 1.15, the yield of solid coal is 18% by weight, and the yield of distilled oil is 27% by weight.

즉 약 50퍼센트 높은 것을 보여준다. 보통 고체용해된 석탄상 액체석탄의 50% 수율은 1.15시간 이하의 지체시간에서 감소하나, 1.15시간 이상과 1.5시간 이하의 지체시간에서 증가한다.That is about 50 percent higher. Usually, the 50% yield of solid dissolved coal coal decreases with a lag time of less than 1.15 hours but increases with a lag time of more than 1.15 hours and less than 1.5 hours.

제2도는 공정을 설명하는 것이며 액화영역을 기화장치와 통합하고 액화영역은 생성 재순환기류로 제공되며, 수직점선은 보통 고체 용해된 석탄상 액체석탄의 50%수율은 1.4시간의 용해장치 지체시간에서 성취된다.Figure 2 illustrates the process, in which the liquefaction zone is integrated with the vaporizer and the liquefaction zone is provided as a product recycle stream, and the vertical dashed line usually yields 50% yield of solid dissolved coal coal at 1.4 hours of dissolution time. Is achieved.

1.4시간의 용해 지체시간에서 보통 고체 용해된 석탄수율은 17.5중량%인 반면에 액체석탄 수율은 26.25중량%이다. 즉 약 50% 크다.At 1.4 hours of dissolution hold time, the yield of solid dissolved coal is 17.5% by weight, whereas the liquid coal yield is 26.25% by weight. That's about 50% bigger.

증류된 액체에서 개량된 수율은 통합되지 않은 장치에서 1.15시간의 낮은 지체시간에서 얻어진다. 용해장치 기간에서 상대적으로 발전적인 것은 적은 기화장치에 의해서 되지 않으며 실시예에서 보통 고체석탄Improved yields in distilled liquids are obtained at low delay times of 1.15 hours in unintegrated units. Relatively developing in the dissolution unit period is not caused by a small vaporizer and in the examples is usually solid coal

상 발전적인 수율이 아닌 한 결합된 액화-기화장치는 고려할만하다. 즉 적어도 35.40 또는 50중량% 또는 그 이상에서다.Combined liquefaction-vaporizers are considered, unless they are phase-produced yields. Ie at least 35.40 or 50% by weight or more.

통합된 장치에서 상대적으로 발전적이 아닌 것은 통합된 장치에서 지체시간이 점차적으로 보통 고체용해된 석탄상 액체석탄의 수율을 증가시킴에 따라서 증가된 용해장치 지체시간으로 증가한다. 대조해서 제도는 결합되지 않은 장치에서 보통 고체용해된 석탄상 액체의 수율은 1.15시간 이상과 1.5시간이하의 지체시간에서 증가로 점차적으로 증가한다.What is relatively undeveloped in the integrated unit is that the lag time in the integrated unit gradually increases with the increased melter lag time as it usually increases the yield of solid dissolved coal coal. In contrast, in the unbonded unit, the yields of coal-melted liquids, usually solid, gradually increase with an increase in lag time of more than 1.15 hours and less than 1.5 hours.

액체석탄 수율과 제 2도의 수직점선에서 보통 고체 용해된 석탄수율은 각각 제 1도의 수직 점선에서 상응하는 생성물의 수율에 대해서 거의 일치한다.The solid coal yield and the solid dissolved coal yield at the vertical dashed line in FIG. 2 are almost identical for the yield of the corresponding product at the vertical dotted line in FIG. 1, respectively.

더욱이, 제 2도의 수직 점선에서 특별히 괄목할 만한 공정 조건은 용해지체 시간에서 감소하며 232-454℃ 액체석탄 생성물 분류의 수율이 제 1도의 공정에서 얻어질 수 있는 232-454℃ 액체석탄의 수율로 증가하여 용해 지체시간이 없다.Moreover, a particularly notable process condition in the vertical dashed line in FIG. 2 is reduced in dissolution delay time and the yield of 232-454 ° C. liquid coal product fractionation in the yield of 232-454 ° C. liquid coal can be obtained in the process of FIG. 1. There is no increase in dissolution time.

괄목할만한 것으로는 공정조건은 지체시간에서 증가없이 감소하며, 제 2도의 수직접선으로 표시되며 232-454℃ 액체 석탄 분류 상기-최대 수준으로 증가하며 제 1도의 공정에서 용해 장치 지체시간 없이 성취될 수 있다.Notably, the process conditions decrease without an increase in lag time, represented by the vertical tangent of FIG. 2 and increase to above-maximum levels of liquid coal fractionation at 232-454 ° C. and can be achieved without dissolution device lag time in the process of FIG. have.

(즉, 27중량%이상, 바람직하기로는 28,29 또는 30중량이상)(Ie at least 27% by weight, preferably at least 28,29 or 30% by weight)

상기-인용한 문헌의 표 1에서 나타낸 232-454℃ 액체 석탄 수율의 왜삽수율은 25.65중량 퍼센트이며, 제 1도의 결합되지 않은 액화공정에서 얻어진 본 분류의 27중량% 이하이다.The skew yield of the 232-454 ° C. liquid coal yield shown in Table 1 of the above-cited literature is 25.65 weight percent and is no greater than 27 weight percent of this classification obtained in the unbound liquefaction process of FIG.

제 2도에서 결합된 액화-기화장치에서 보통 고체용해된 석탄 증류된 액체의 증진된 수율은 1.4시간 이하의 용해장치 지체시간에서 50% 이상 증가하며 이것은 놀랄만한 일이며 또한 제 1도에서 대각선으로 반대위치이며 1.15시간이하의 지체시간에서 증류된 액체가 점차적으로 감소시키기 위해서 50% 수율이다.In the combined liquefaction-vaporizer in FIG. 2, the enhanced yield of solid-dissolved coal distilled liquids is increased by more than 50% in melter lag times of less than 1.4 hours, which is surprising and also diagonally in FIG. It is the opposite position and is 50% yield in order to gradually reduce the distilled liquid at a lag time of less than 1.15 hours.

본 발명의 제 2도에서는 감소된 용해물질과 감소된 수소소비는 1이하, 0.4이하 또는 0.5시간 또는 그 이하의 용해장치 지체시간에서 점차적으로 증가하는 것을 보여준다.In FIG. 2 of the present invention, the reduced dissolved material and the reduced hydrogen consumption are gradually increased at less than 1, less than 0.4 or 0.5 hours or less of the dissolver lag time.

제 2도에서 보여주는 중요한 것인 액체석탄이 보통 고체용해된 석탄으로의 점차적으로 증가된 비는, 점차적으로 적은 수소 소비에 의해서 성취되며, 요구되는 기화 크기의 적은 것으로 나타난다.The progressively increased ratio of liquid coal, usually an important one shown in FIG. 2, to solid dissolved coal is achieved with progressively less hydrogen consumption and appears to be less of the required vaporization size.

상기 지적된 바와 같이 이것은 획기적인 것이며 이유는 결합공정에서 선택적으로 발전적인 것은 증류된 액체의 수율로 직접 만들 수 있기 때문이다.As pointed out above, this is groundbreaking because the selective development in the bonding process can be made directly with the yield of distilled liquid.

제 2도는 얻어진 액체 석탄에서 증가는 고체 석탄의 수율에서 감소될 뿐만 아니라 납사와 가스성 탄화수소의 수율 감소로 예견치 않케 성취될 수 있다 이리해서 예상치 않았던 액체석탄 수율은 점차적으르 증가하는 반면, 모든 다른 생성물의 수율은 증가하고 저비점 생성물은 감소된다.FIG. 2 shows that the increase in liquid coal obtained is not only reduced in the yield of solid coal, but also unexpectedly achieved by lower yields of naphtha and gaseous hydrocarbons. Thus, unexpectedly, the yield of liquid coal increases gradually, while all other The yield of the product increases and the low boiling product decreases.

상기 인용된 참조문헌의 공정에서 액화와 기화조작의 결합을 충전시켜 수소 균형된 장치를 제공한다.Filling the combination of liquefaction and vaporization operations in the process of the references cited above provides a hydrogen balanced device.

표 I에 나타난 용해장치 용출데이타가 참조된다.Reference is made to the dissolution apparatus elution data shown in Table I.

이들 외삽 데이타는 참조공정에서 232-454℃ 증류시킨 오일수율이 454℃+고체석탄의 수율보다 27중량% 크다.These extrapolated data show that the oil yield distilled 232-454 ° C. in the reference step is 27% by weight greater than the yield of 454 ° C. + solid coal.

제 2도는 본 발명의 결합된 장치에서 454℃+보통 고체 용해된 석탄상 232-454℃ 액체석탄의 증진된 27중랑% 수율은 1.9시간의 용해시간을 필요로 하며 50%센트이상 수율에서 필요로 하는 용해물질 크기보다

Figure kpo00001
가량 큰 용해물질 크기이다.FIG. 2 shows the improved 27-wt% yield of 454 ° C. + normal solid dissolved coal phase 232-454 ° C. liquid coal in the combined device of the present invention requires a dissolution time of 1.9 hours and a yield of 50% cent or more. Than the dissolved substance size
Figure kpo00001
This is a large dissolved substance size.

제2도에서 용해장치시간의 감소는 454℃+보통 고체 용해된 석탄상 232 내지 454℃ 액체석탄의 수율이 27중량% 이상 적어도 60, 70 또는 80 또는 100퍼센트 또는 그 이상까지 증가할때 성취된다.The reduction in dissolution time in FIG. 2 is achieved when the yield of liquid coal 232 to 454 ° C. on 454 ° C. + usually solid dissolved coal is increased by at least 27% by weight to at least 60, 70 or 80 or 100% or more. .

본 발명의 통합된 석탄 액화-기화장치에서 액체석탄과 보통 고체 용해된 석탄의 상대적인 수율에 대한 지체시간의 놀라운 효과를 발견하게 된다.In the integrated coal liquefaction-vaporizer of the present invention, one finds a surprising effect of the lag time on the relative yield of liquid coal and usually solid dissolved coal.

본 발명은 제 2도에서 부분적으르 설명되며 건조석탄농도와 재순환 고체(재순환 공물 잔류물) 농도를 나타나며, 각각 결합장치에서 세 가지 다른 용해 지체시간의 공급 슬러리에서 50중량%의 공급슬러리를 위한 전체 고체 억제를 갖는다.The present invention is described in part in FIG. 2 and shows dry coal concentrations and recycle solids (recycle tribute residues) concentrations, each for a total of 50% by weight of feed slurry in a feed slurry of three different dissolution lag times in the binder. Has a solid inhibition.

제 2도에서 나타낸 바와 같이, 감소된 용해장치 시간은 증가된 재순환 고체농도와 감소된 건조석탄 농도로 성취되며, 공급슬러리에서, 높은 재순환 고체수준의 유익한 효과를 갖는다.As shown in FIG. 2, reduced dissolution time is achieved with increased recycled solids concentration and reduced dry coal concentration, and in feed slurry, has a beneficial effect of high recycled solids level.

본 발명은 제 3도에서 더욱 잘 설명되며 수소균형에서 결합된 액화-가스화장치와 전체고체 억제를 갖는 공급 슬러리 혼합탱크로 생성물 재순환을 이용한 것에 대한 데이타를 나타낸다.The present invention is better described in FIG. 3 and shows data for using product liquefaction with combined liquefaction-gasifiers in hydrogen balance and feed slurry mixing tanks with total solid suppression.

제 3도는 용해장치 지체시간 유도에서 감소되는 공급슬러리에서 유도된 재순환 광물 잔류물의 증가된 농도 떼문에 액체석탄 수율이 증가하며 일정한 전체고체 수준의 석탄농도가 감소된다.Figure 3 shows the increase in liquid coal yield due to the increased concentration of recycled mineral residues derived from the feed slurry, which is reduced in the induction of melter lag time, resulting in a decrease in the constant total solids coal concentration.

제 3도의 내부 상수는 232 내지 454℃ 증류된 액체의 수율은 공급슬러리에서 공급석탄 플러스 재순환고체(50과 45중량%)의 두 억제수준에서 다양한 지체시간에서 얻어지는 것을 보여준다.The internal constants of FIG. 3 show that the yield of distilled liquid at 232 to 454 ° C. is obtained at various delay times at both inhibition levels of feed coal plus recycle solids (50 and 45 wt%) in the feed slurry.

제 3도에서 두 억제 전체고체의 각기 증가된 증류된 액체수율은 용해장치 지체시간에서 감소로 보여준다.In FIG. 3, the increased distilled liquid yield of each of the two inhibitory total solids is shown as a decrease in the dissolution time.

한편 제 3도는 억제장치에서 증류된 액체의 수율에서 증가는 공급슬러리에서 원료 석탄의 감소된 농도에 의해서 성취되고 공급슬러리에서 전체고체 수준은 제 3도의 두 선에 따라 일정한 것을 보여주며, 제 3도는 액체석탄의 수율에서 증가는 공급 슬러리에서 원료석탄에 대한 재순환 광물 잔류물의 비에서 증가로 유도되는 것을 보여준다.3 shows that the increase in the yield of distilled liquid in the suppressor is achieved by the reduced concentration of raw coal in the feed slurry and the overall solids level in the feed slurry is constant along the two lines of FIG. The increase in the yield of liquid coal is shown to lead to an increase in the ratio of recycled mineral residues to raw coal in the feed slurry.

제 2도와 제 3도는 제 4, 5도와 제 6도에서 확장되며 제 4도는 재순환 슬러리의 일정한 농도에서 액체석탄의 수율에 대한 공급 슬러리에서 원료석탄의 농도에서 증가효과를 보여준다.2 and 3 extend in FIGS. 4, 5 and 6 and FIG. 4 shows an increase in the concentration of raw coal in the feed slurry to the yield of liquid coal at a constant concentration of the recycle slurry.

제 5도는 원료공급석탄의 일정한 농도에서 증류된 액체의 수율에 대한 공급 슬러리에서 재순환광물 잔류물의 농도에서 증가효과를 보여주며 최종적으로 제 6도는 공급석탄 플러스 재순환 고체 잔류물의 농도에서 원료석탄이 공급 슬러리에 포함될 때 공급 슬러리에서 원료석탄의 농도에서 변화효과를 나타내며, 제 54도와 5도의 비교는 공급석탄 농도와 재순환 슬러리 농도에서 증가하나 공급 슬러리에서 각기 증류된 액체의수율이 증가하며 증류된 액체의 수율에 대한 재순환 슬러리 농도에서 변화효과는 공급석탄 농도에서 약 3배의 변화효과를 보여준다.5 shows an increase in the concentration of recycled mineral residues in the feed slurry with respect to the yield of distilled liquid at a constant concentration of feed coal. Finally, FIG. 6 shows the feed slurry of feed coal at the concentration of feed coal plus recycled solid residue. Change in the concentration of raw coal in the feed slurry, the comparison of Figures 54 and 5 increased the feed coal concentration and recycle slurry concentration, but the yield of distilled liquid increased in the feed slurry, respectively. The effect of change in the recycle slurry concentration on is about 3 times the change in feed coal concentration.

제 6도는 제 4도와 제 5도의 데이타를 합한 것이며, 공급석탄 농도에서 이러한 증가를 보여주며 이것은 재순환 고체의 확장에서 일어난다.FIG. 6 sums the data of FIG. 4 and FIG. 5 and shows this increase in feed coal concentration, which occurs in the expansion of recycle solids.

즉, 전체고체가 억제일때 실제적으로 증류된 액체수율은 마이너스 효과를 갖는다.In other words, when the total solid is suppressed, the liquid yield actually distilled has a negative effect.

본 발명의 혼합공정 실험도표는 제7도로 설명된다.The experimental diagram of the mixing process of the present invention is illustrated in FIG.

건조, 분쇄시킨 원료석탄 전체 원료석탄 공급물을, 선(10)을 통하여 슬러리 혼합탱크(12)로 통과시키며, 선 (14)로부터 뜨거운 용매-포함 재순환 슬러리와 혼합한다.Dry, pulverized raw coal The entire raw coal feed is passed through line 10 to slurry mixing tank 12 and mixed with hot solvent-containing recycle slurry from line 14.

선(16)안에서 용매-포함 재순환 슬러리 혼합물(석탄 1부에 대해서 슬러리 중량 1.5-2.5부 범위)을 약 50 내지 55중량%의 억제성 전체고체 수준에서 유지시키고 왕복펌프(18)로 펌프하고 선(20)을 통하여 재순환 수소로 혼합하고 선 (24) 와 용해장치 (26)으로부터 예열관 (22)를 통과시키기 전에 선 (92)를 통하여 수소를 주입한다.In line 16, the solvent-containing recycle slurry mixture (slurry weight 1.5-2.5 parts range for 1 part coal) is maintained at an inhibitory total solid level of about 50-55% by weight and pumped with a reciprocating pump 18 and Mixing with recycle hydrogen through 20 and injecting hydrogen through line 92 before passing preheating tube 22 from line 24 and dissolution unit 26.

수소와 공급석탄의 비는 약 40,000SCF/ton(1.24M3/kg)이다. 예열기의 출구에서 반응물질의 온도는 371 내지 404℃이며 이 온도에서 석탄은 재순환 용매에서 부분적으로 용해되고 발열수첨과 수첨 분해반응이 시작된다.The ratio of hydrogen and feed coal is about 40,000SCF / ton (1.24M 3 / kg). The temperature of the reactants at the outlet of the preheater is 371 to 404 ° C. at which temperature coal is partially dissolved in the recycle solvent and exothermic hydrogenation and hydrocracking reactions begin.

온도는 예열기 튜브의 길이에 따라 점차적으로 증가되며 용해장치는 일반적으로 균일한 온도이고 열은 용해장치에서 수첨분해 반응이 의해서 발생되며 449-466℃ 범위로 반응제의 온도를 상승시킨다.The temperature is gradually increased with the length of the preheater tube and the dissolving unit is generally homogeneous and heat is generated by the hydrocracking reaction in the dissolving unit and raises the temperature of the reactant in the range of 449-466 ° C.

선(28)을 통과시킨 냉각수소의 반응온도를 조절하고 발열반응의 충격을 감소시켜 용해장치로 주입한다.The reaction temperature of the cooling hydrogen passing through the line 28 is adjusted, and the impact of the exothermic reaction is reduced and injected into the dissolution apparatus.

용해장치 용출물을 선 (29)를 통하여 증기-액체 분리장치 (30)으로 통과시킨다. 이들 분리물로부터 뜨거운 증기기류를 열교환기와 부가적인 증기-액체 분리단계에서 냉각하고 선 (32)를 통하여 제거한다.The melter eluate is passed through line 29 to a vapor-liquid separator 30. The hot steam stream from these isolates is cooled in a heat exchanger and an additional vapor-liquid separation step and removed via line 32.

이들 분리물로부터 액체증류물을 선 (34)를 통하여 대기압 분류기 (36)으로 통과시킨다.Liquid distillates from these isolates are passed through line 34 to atmospheric separator 36.

반응하지 않는 수소, 메탄과 다른 가벼운 탄화수소류, 플러스와 CO2로 구성된 선(32)에서 비-농축된 가스를 H2S와 CO2를 제거하기 위해서 산가스 제거장치(38)로 통과시킨다.A non-concentrated gas is passed through an acid gas removal unit 38 to remove H 2 S and CO 2 in a line 32 consisting of unreacted hydrogen, methane and other light hydrocarbons, plus and CO 2 .

회수된 황화수소를 황원소로 전환시키며 선(40)을 통과시켜 제거한다. 정제된 가스를 선 (42)로 통과시키고 파이프라인 가스인 메탄과 에탄의 과량을 제거하기 위해서 저온장치(44)에서 실시하고 LPG인 프로판과 부탄을 제거하기 위해서 선(46)을 통과하고 이것을 선 (48)로 통과시킨다.The recovered hydrogen sulfide is converted into sulfur element and removed by passing through line 40. The refined gas is passed through line 42 and carried out in a cryostat 44 to remove excess of the pipeline gases methane and ethane and through line 46 to remove LPG propane and butane and Pass it to (48).

선(46)에서 파이프라인 가스와 선(48)에서 LPG는 공정으로부터 이들 물질의 순수 비율을 나타낸다.The pipeline gas in line 46 and LPG in line 48 represent the pure proportion of these materials from the process.

선(50)에서 정제된 수소(90퍼센트 순수)는 선(52)의 산가스 처리로부터 남는 가스와의 공정을 위한 재순환 수소와 혼합된다.Purified hydrogen (90 percent pure) in line 50 is mixed with recycled hydrogen for processing with the gas remaining from the acid gas treatment of line 52.

증기-액체분리기 (30)으로부터 액체슬러리를 선(56)으로 통과시키고 두주기류 (58)과 (60)으로 분리시킨다. 기류 (58)은 용매, 보통 고체 용해된 석탄과 촉매성광을 잔류물을 포함하는 재순환 슬러리로 구성되며 본 슬러리의 비-순환된 부분은 공정의 주생성물을 분리하기 위해서 선(60)을 통하여 대기압분류기(36)를 통과시킨다.Liquid slurry is passed from the vapor-liquid separator 30 to the line 56 and separated into two main streams 58 and 60. Air stream 58 consists of a recycle slurry comprising a solvent, usually solid dissolved coal and catalytic light residues, wherein the non-circulated portion of the slurry is atmospheric pressure through line 60 to separate the main product of the process. Pass the classifier 36.

분류기(36)에서 슬러리 생성물을 대기압에서 증류시켜 상부 납사기류를 제거하고 선 (62)를 통과시키며 반쯤 증류시킨 기류를 선 (64)를 통과하고 밑바닥 기류를 선(66)을 통과시킨다. 기류(62)에서 납사는 공정으로부터 납사의 순수수율을 나타낸다. 선(66)에서 밑바닥기류는 진공증류탑 (68)로 통과시킨다.The fractionator 36 distills the slurry product at atmospheric pressure to remove the upper naphtha stream, passes through line 62, passes through the half distilled stream through line 64, and passes the bottom stream through line 66. In air stream 62, naphtha shows the net yield of naphtha from the process. The bottom stream in line 66 passes through the vacuum distillation tower 68.

분류장치로 공급물의 온도는 조작을 시동하는 것보다 부가적인 예열이 필요없이 충분히 높은 수준에서 정상적으로 유지된다.The temperature of the feed into the fractionator is normally maintained at a sufficiently high level without the need for additional preheating than starting the operation.

선(64)에서 대기압으로부터 연료오일과 선(70)을 통하여 진공탑으로부터 회수된 반쯤 증류된 물질의 혼합은 공정의 주연료오일 생성물을 만들며 선 (72)를 통하여 회수된다. 선(72)에서 기류는 232-454℃ 증류된 연료액체 생성물로 구성되고 이들 부분은 공급슬러리와 석탄-용매비에서 고체농도를 조절하기 위해서 선(73)을 통하여 공급 슬러리 혼합탱크(12)로 재순환될 수 있다.In line 64 a mixture of fuel oil from the atmospheric pressure and the half distilled material recovered from the vacuum tower via line 70 is recovered via line 72, making the main fuel oil product of the process. In line 72 the air stream consists of fuel liquid products distilled at 232-454 ° C. and these portions are fed to feed slurry mixing tank 12 via line 73 to control the solid concentration in feed slurry and coal-solvent ratios. Can be recycled.

재순환기류 (73)을 슬러리에 대한 용매의 비로 공정에 굴곡성을 부여하며 본 비를 선(58)을 이용한 비로 공정에 맞추지 않게 하기 위해서 재순환시키며 또한 슬러리의 펌프능력을 증진시킬 수 있다.The recycle stream (73) can be recycled to impart flexibility to the process at the ratio of solvent to slurry and not to adapt the ratio to the process at the ratio using line 58, and also improve the pumping capacity of the slurry.

선(73)을 통하여 재순환시키지 않은 기류(72) 부분은 공정으로부터 증류된 액체의 순수 수율이다.The portion of air stream 72 not recycled through line 73 is the net yield of liquid distilled from the process.

진공탑저물은 어떠한 증류액체 또는 탄화수소 가스류 없이 모든 비-재순환된 고체용해된 석탄, 용해되지 않은 유기물질과 광물물질로 구성되며, 선 (74)를 통하여 부분 산화기화 영역(76)을 통과한다.The vacuum column consists of all non-recycled solid dissolved coal, undissolved organics and minerals without any distillate or hydrocarbon gas stream and passes through partial oxidization zone 76 through line 74. .

기화장치 (76)은 수여체와 탄화수소성 슬러리 공급기류로 맞추고 코우크스와 같은 탄화수소 전환단계가 진공탑(68)과 기화장치(76) 사이에서 일어나지 않으며 슬러리와 물에서 필요한 재슬러리화를 파괴하게 된다. 슬러리 코우크스에 필요한 물의 양은 기화효율이 과량의 물이 기화단계에서 열소비양이 감소되기 때문에 기화에 의해 처음 요구되는 물의 양보다 크다.The vaporizer 76 is matched with the receiver and the hydrocarbonaceous slurry feed stream so that a hydrocarbon conversion step such as coke does not occur between the vacuum tower 68 and the vaporizer 76 and destroys the necessary reslurrying in the slurry and water. do. The amount of water needed for the slurry coke is greater than the amount of water initially required by vaporization because the amount of water evaporated is reduced in the amount of heat consumed in the vaporization stage.

기화장치 (76)을 위한 질소-유리산소는 산소장치(78)에서 제조되고 선(80)을 통과하여 기화된다.Nitrogen-free oxygen for vaporizer 76 is produced in oxygenator 78 and vaporized through line 80.

스팀은 선 (82)를 통하여 기화장치로 공급되며, 선(10)을 통하여 공급된 공급석탄의 전체 광물 함량은 선 (84)를 통하여 불활성 슬랙으로서 공정으로부터 제거하며 기화장치(76)의 밑바닥으로부터 방출한다.Steam is fed to the vaporizer via line 82, and the total mineral content of the feed coal supplied via line 10 is removed from the process as an inert slack via line 84 and from the bottom of vaporizer 76. Release.

합성가스를 기화장치(76)에서 생성하고 이들 부분을 스팀과 CO는 H2S와 CO2를 제거하기 위해서 산가스 제거 영역(89)에 의해 수행하여 CO2와 H2S로 전환하는 이동 반응에 의해서 전환을 위해 선(86)을 통하여 이동 반응기 영역 (88)로 통과시킨다.Synthesis gas is produced in the vaporizer 76 and these portions are steam and CO carried out by the acid gas removal zone 89 to remove H 2 S and CO 2 to convert to CO 2 and H 2 S Pass through line 86 to mobile reactor zone 88 for conversion.

얻어진 정제된 수소(순도 90 내지 100%)는 압축기(90)에 의해 공정압력으로 압축시키고 예열영역 (22)와 용해장치(26)을 위해서 수소를 만들므로서 선 (92)를 통하여 공급한다.The obtained purified hydrogen (purity 90 to 100%) is compressed through the compressor 90 to the process pressure and supplied through line 92 by producing hydrogen for the preheating zone 22 and the dissolution device 26.

기화장치(76)에서 생성된 합성가스의 양은 공정에 의해서 요구되는 모든 수소분자를 공급하나 바람직하기로는 메탄화 단계 없이 총열의 5 내지 100% 사이에서와 공정에서 필요로 하는 에너지를 충분히 공급할수 있다. 끝날때쯤, 합성가스 부분은 선 (94)를 통하여 산가스 제거단위 (96)을 통과하여 이동 반응기로 흐르지 않으며 CO2와 H2S는 이들로부터 제거된다. H2S의 제거는 합성가스가 연료의 요구되는 주위표준으로 되므로서 성취되는 반면 CO2의 제거는 미세열 조절이 연료로서 이용될때 성취될 수 있도록 합성가스의 열소비를 증가시킨다. 정제된 합성가스의 기류는 선(98)을 통하여 보일러 (100)으로 통과한다.The amount of syngas produced in the vaporizer 76 supplies all the hydrogen molecules required by the process but preferably can provide sufficient energy for the process and between 5 and 100% of the barrel without the methanation step. . By the end, the syngas portion does not flow through the acid gas removal unit 96 through line 94 to the mobile reactor and CO 2 and H 2 S are removed from them. Removal of H 2 S is accomplished by syngas being the required ambient standard of the fuel, while removal of CO 2 increases the heat consumption of the syngas so that microheat control can be achieved when used as fuel. The stream of purified syngas passes through boiler 98 to boiler 100.

보일러 (100)은 연료로서 합성가스의 소비를 제공한다.Boiler 100 provides the consumption of syngas as fuel.

물흐름은 선 (102)를 통하여 보일러 (100)으로 통과되며 스팀으르 전환되고 선 (104)를 통하여 공정 에너지를 공급한다(즉 왕복운동펌프 (18)과 같은 것을 사용하여). 산가스제거 제거단위 (96)으로부터 합성가스의 분리기류를 연료로서 사용하기 위해 선(106)을 통하여 예열기(22)로 통과시킨다. 합성가스는 필요한 연료로서 공정의 어떠한 곳에서도 사용될 수 있다. 만약 합성가스가 공정에서 필요로 하는 모든 연료를 충분히 공급치 못한다면 남은 연료와 공정에서 요구되는 연료는 액화 영역에서 직접 제조된 비-할증 연료 기류로부터 공급될 수 있다. 이것이 만약 경제적이라면, 공정을 위한 모든 에너지는 합성가스로부터 유도되지 않으면 전력과 같은 도시하지 않은 외부 공급원으로부터 공급될 수 있다.The water stream passes through the line 102 to the boiler 100 and is converted to steam and supplies process energy through the line 104 (ie, using something like a reciprocating pump 18). A separator stream of syngas from the acid degassing removal unit 96 is passed through the line 106 to the preheater 22 for use as fuel. Syngas can be used anywhere in the process as the required fuel. If the syngas does not provide enough of all the fuel required for the process, the remaining fuel and the fuel required for the process can be supplied from a non- surcharge fuel stream directly produced in the liquefaction zone. If this is economic, all energy for the process can be supplied from an external source, not shown, such as power, unless it is derived from syngas.

부가적으로 합성가스는 선 (112)를 통하여 이동반응기(114)로 통과하여 일산화탄소에 대한 수소의 비를 0.6 내지 3으로 증가한다. 본 증가된 수소 혼합물을 선(116)을 통하여 메탄화 단위(118)로 파이프라인 가스를 전환시키기 위해서 통과시키며 선(26)에서 파이프라인 가스와 혼합하기 위해서 선(120)을 통과시킨다. 만약 공정의 높은 열효율을 얻는다면 선(120)을 통한 가열값에 기준한 파이프라인 가스의 양은 40퍼센트 또는 선(28)과 (106)을 통과한 공정연료로서 사용된 합성가스의 양보다 적다.Additionally, syngas passes through line 112 to mobile reactor 114, increasing the ratio of hydrogen to carbon monoxide to 0.6-3. This increased hydrogen mixture is passed through line 116 to methanation unit 118 to convert the pipeline gas and through line 120 to mix with pipeline gas in line 26. If a high thermal efficiency of the process is obtained, the amount of pipeline gas based on the heating value through line 120 is less than 40 percent or the amount of syngas used as process fuel passing through lines 28 and 106.

정제된 합성가스 기류 부분은 선 (122)를 통하여 저온분리단위(124)로 통과시키며 수소와 일산화탄소는 각기 분리시킨다.The purified syngas stream portion is passed through the line 122 to the low temperature separation unit 124 and the hydrogen and carbon monoxide are separated separately.

흡수단위는 저온단위의 장소에서 사용될 수 있으며 과량 수소기류는 선(126)을 통하여 회수되고 선(92)에서 만들어진 수소기류와 혼합될 수 있으며, 독립적으르 공정의 생성물로서 액체 또는 고체 영역을 통과시킨다. 거량의 일산화탄소 기류는 선(128)을 통하여 회수되고 선(98) 또는 선(106)에서 공정연료로서 사용된 합성가스로 혼합될 수 있으며 판매될 수 있고 공정연료 또는 화학 공급물질로서 독립적으로 사용될수 있다.Absorption units can be used at low temperature units and excess hydrogen stream can be recovered via line 126 and mixed with the hydrogen stream produced in line 92, passing the liquid or solid region as a product of an independent process. . Large amounts of carbon monoxide streams can be recovered through line 128 and mixed with syngas used as process fuel in line 98 or line 106 and sold and can be used independently as process fuel or chemical feedstock. have.

제 7도는 공정의 가스화단면이 액화단면으로 되는 것을 보여준다.7 shows that the gasification section of the process becomes a liquefaction section.

가스화단면(VTB)로 전체공급은 액화단면으로부터 유도되고 모두 또는 가스화 단면의 가스생성물 대부분은 반응제 또는 연료로서 공정에서 소비된다.The entire feed to the gasification section (VTB) is derived from the liquefaction section and most or most of the gaseous product of the gasification section is consumed in the process as a reactant or fuel.

Claims (1)

탄화수소기체, 용해된 액체석탄 및 현탁된 광물 잔사로 이루어지는 액화지역 유출혼합물 제조를 위해서 광물잔사로부터 탄화수소 물질을 용해하고 열분해 목적으로 광물이 함유된 공급석탄, 수소, 재순환용해된 액체석탄용매, 실온에서 고체인 재순환용매된 석탄, 재순환 광물잔사를 석탄액화지역으로 이송하고,For the production of liquefied effluent mixtures consisting of hydrocarbon gas, dissolved liquid coal and suspended mineral residues, hydrocarbons from mineral residues are dissolved and minerals containing minerals for pyrolysis, hydrogen, recycled dissolved liquid solvent, at room temperature Transfer solid solvent recycled coal, recycle mineral residue to coal liquefaction area, 재순환후 고체용해된 석탄의 건조공급석탄을 기준으로 한 순 수율이 17.5중량% 이하이고, 230℃ 내지 450℃의 용해된 액체 석탄의 건조 공급 석탄을 기준으로 한 순수율이 최소한 35중량% 이상 되도록 공급석탄의 재순환 비율을 조정하여 상기 용해된 액체석탄, 고체용해석탄 및 광물잔사부분을 상기 액화지역으로 재순환시켜,After recycling, the net yield based on dry feed coal of solid dissolved coal is 17.5% by weight or less, and the net yield based on dry feed coal of dissolved liquid coal of 230 ° C to 450 ° C is at least 35% by weight. By adjusting the recycle ratio of the feed coal to recycle the dissolved liquid coal, solid dissolved coal and mineral residue to the liquefaction zone, 상기 액화지역의 광물잔사 및 고체용해된 석탄의 순수율로 이루어지는 기화기 공급슬러리 생성을 위해서 고체용해석탄과 광물잔사로부터 용해된 액체석탄 및 수소가스를 분리한 다음,The dissolved liquid coal and hydrogen gas are separated from the solid dissolved coal and the mineral residue in order to produce a vaporizer feed slurry having a pure rate of mineral residue and solid dissolved coal in the liquefied region. 탄화수소물질을 합성가스로 전환시키기 위해서 산화지역을 포함하는 가스화 지역에 상기 기화기 공급슬러리를 도입하고,Introducing the vaporizer feed slurry into a gasification zone comprising an oxidation zone to convert hydrocarbon material into syngas; 상기 합성가스의 최소한 일부분을 수소기체가 풍부한 유체로 전환하여,Converting at least a portion of the syngas into a hydrogen gas rich fluid, 수소 공급을 위해 상기 액화지역에 수소기체가 풍부한 유체를 이송하는 것으로To transfer hydrogen-rich fluid to the liquefaction zone for hydrogen supply. 이루어지는 혼합 석탄의 액화-기화방법.A liquefaction-vaporization method of mixed coal which consists of.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101324482B1 (en) * 2011-02-07 2013-11-01 구자숭 Apparatus for Making Fuel Oil Using Coal

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