PL140878B1 - Method of solubilization of coal - Google Patents

Method of solubilization of coal

Info

Publication number
PL140878B1
PL140878B1 PL24175183A PL24175183A PL140878B1 PL 140878 B1 PL140878 B1 PL 140878B1 PL 24175183 A PL24175183 A PL 24175183A PL 24175183 A PL24175183 A PL 24175183A PL 140878 B1 PL140878 B1 PL 140878B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
coal
alcohol
carbon
solubilization
mixture
Prior art date
Application number
PL24175183A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL241751A1 (en
Inventor
Piotr D Salbut
Jan Bimer
Original Assignee
Inst Chemii Organicznej Pan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Chemii Organicznej Pan filed Critical Inst Chemii Organicznej Pan
Priority to PL24175183A priority Critical patent/PL140878B1/en
Publication of PL241751A1 publication Critical patent/PL241751A1/en
Publication of PL140878B1 publication Critical patent/PL140878B1/en

Links

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób solubilizacji wegla z takich surowców jak: wegiel kamienny, wegiel brunatny, torf i inne materialy weglowe.Wiadomo, ze czynnikiem komplikujacym wiele procesów konwersji surowca weglowego do paliw ¦plynnych jest jego niska rozpuszczalnosc. Stopien przemiany wegla, tj. ilosc wytworzonych produk¬ tów rozpuszczalnych i cieklych zalezy od rodzaju surowca, warunków prowadzenia procesu oraz sto¬ sunków ilosciowych uzytych reagentów.Wiekszosc aktualnie opracowanych metod uplyn¬ niania wegla polega w pierwszym etapie na uwo¬ dorniajacej przemianie wegla zawieszonego na przy¬ klad w rozpuszczalniku olejowym o odpowiednim skladzie i wlasnosciach fizyko-chemicznych (patrz opisy patentowe nr 98 055, 96 887) lub innych roz¬ puszczalnikach o charakterze wodorodonorowym, badz tez na uwodornianiu wodorem czasteczkowym w obecnosci katalizatora. Proces prowadzi sie wT wysokiej temperaturze i podwyzszonym cisnieniu.W warunkach tych nastepuje termiczna degradacja -struktury organicznej substancji wegla i uwodor¬ nienie powstajacych przejsciowych produktów roz¬ kladu. Otrzymany w ten sposób pólprodukt, przed dalszym przerobem do produktów finalnych wy¬ maga w drugim i ewentualnie dalszych etapach ~bardzo trudnych operacji oddzielania od rozpusz¬ czalnika, nieprzereagowanego wegla i substancji mineralnych. Operacje te polegaja na filtracji, se¬ paracji grawitacyjnej, destylacji i ekstrakcji nad- 10 15 20 25 30 krytycznej. Z polskiego opisu patentowego nr 110 700 znany jest np. sposób, w którym produkt uwodornienia wegla metoda ekstrakcji dezintegra- cyjnej poddaje sie najpierw desylacji prózniowej, a nastepnie ekstrakcji nadkrytycznej. Towarzyszy temu zawsze ubytek pozadanych produktów, co do¬ datkowo jeszcze podwyzsza koszty calego procesu.W zwiazku z powyzszym duzego znaczenia dla przyszlosci przetwórstwa wegla nabieraja takie me¬ tody jego solubilizacji, w których zarówno zastoso¬ wane reagenty, jak tez warunki prowadzenia pro¬ cesu umozliwiaja, przy zachowaniu wysokiej wy¬ dajnosci, latwe oddzielanie otrzymanych produktów od czesci nierozpuszczalnej, rozpuszczalnika i sub¬ stancji mineralnych. Osiaga sie to sposobem wed¬ lug wynalazku, w którym przemiane chemiczna surowca weglowego i wydzielanie produktu pro¬ wadzi sie jednoczesnie, a ponadto w bezwodnym srodowisku reakcji.Sposób solubilizacji wegla kamiennego, wegla brunatnego, torfu i innych materialów weglowych polega wedlug wynalazku na tym, ze rozdrobniony wegiel poddaje sie dzialaniu alkoholu, korzystnie alkoholu metylowego, w obecnosci mieszaniny weg¬ lanu sodowego lub potasowego i tlenlku lub wodo¬ rotlenku wapniowego w warunkach nadikrytycznych w stosunku do alkoholu.Prowadzenie procesu soluibilizacja wegla sposo¬ bem wedlug wynalazku z zastosowaniem miesza¬ niny weglanu sodowego lub potasowego i tlenku 140 87814» SW 3 4 lub wodorotlenku wapniowego zapewnia bezwodne srodowisko reakcji, bowiem mieszanina ta wiaze wode resztkowa zawarta w surowcu weglowym i alkoholu, dzieki czemu uzyskuje sie wysoki efekt przemiany organicznej substancji materialu weglo¬ wego, wyrazony stopniem uwodornienia produktu oraz jego rozpuszczalnoscia w rozpuszczalnikach organicznych. Prowadzenie procesu w warunkach nadkrytycznych w stosunku do alkoholu powoduje, ze spelnia on jednoczesnie role reagenta w stosun¬ ku do surowca weglowego oraz role rozpuszczal¬ nika produktów jego przemiany.Produkt otrzymany sposobem wedlug wynalazku jest substancja plastyczna lub mieknaca w tem¬ peraturze ponizej 100°C. Charakteryzuje sie on znacznie podwyzszonym stosunkiem atomowym H/C i obnizona zawartoscia tlenu i siarki w porównaniu z wyjsciowym surowcem. Jest calkowicie rozpusz¬ czalny w wielu rozpuszczalnikach organicznych, takich jak toluen, chloroform, pirydyna, alkohole i inne, i praktycznie pozbawiony substancji mine¬ ralnych.Ponizsze przyklady wyjasniaja blizej sposób wed¬ lug wynalazku, nie ograniczajac jego zakresu.Przyklad I. 10 cz. wag. powietrznie suchego wegla kamiennego, rozdrobnionego do ziarna poni¬ zej 0,2 mm, charakteryzujacego sie stosunkiem ato¬ mowym H/C = 0,86 i zawartoscia wegla pierwiast¬ kowego Cb=72,P/o i popiolu Aa =13,5% oraz sproszkowana mieszanine 1,5 cz. wag. wegla sodo¬ wego i 8,5 cz. wag. tlenku wapniowego zawiesza sie w 170 cz. wag. metanolu. Zawiesine ogrzewa sie w temperaturze 350°C, pod cisnieniem 12 MPa, w ciagu 1 godziny. Po schlodzeniu oddziela sie me¬ tanol przez oddestylowanie. Z pozostalosci przez ekstrakcje pirydyna oddziela sie 7 cz. wag. roz¬ puszczalnego produktu weglowego o stosunku ato¬ mowym H/C=l,09.Przyklad II. W mieszalniku sporzadza sie zawiesine skladajaca sie z lfO cz. wag. metanolu, 8,5 cz. wag. sproszkowanego tlenku wapniowego i 10 cz. wag. rozdrobnionego ponizej 0,5 mm wegla brunatnego charakteryzujacego sie stosunkiem ato¬ mowym H/C=0;92 i zawartoscia wegla pierwia¬ stkowego Ca =56,7%, wilgoci Wa =5,0% i popio¬ lu Aa =9,5%. Zawiesine wprowadza sie w sposób ciagly do reaktora cisnieniowego zaopatrzonego w mieszadlo, w którym to reaktorze znajduje sie 1,5 cz. wag. sproszkowanego weglanu sodowego i me¬ tanol w stanie nadkrytycznym: w temperaturze 350°C i pod cisnieniem 15 MPa. Jednoczesnie przez zawór ekspansyjny odprowadza sie do separatora równowazna ilosc fazy nadkretycznej. W separa¬ torze utrzymuje sie cisnienie atmosferyczne i tem¬ perature 100°C. Z górnej czesci separatora odbiera sie pary alkoholu i gazowe produkty reakcji, glów¬ nie lekkie weglowodory. Alkohol po skropleniu za¬ wraca sie do przyrzadzenia mieszaniny reakcyjnej.Z dolnej czesci separatora odbiera sie 6,5 cz. wag. rozpuszczalnego produktu weglowego o stosunku atomowym H/C= 1,31. Z dolnej czesci reaktora pe¬ riodycznie usuwa sie nierozpuszczalny wegiel reszt¬ kowy i substancje mineralne, glównie weglany: sodowy i wapniowy.Zastrzezenie patentowe Sposób sodubilizacji wegla na drodze jego chemi¬ cznej przemiany za pomoca rozpuszczalników or¬ ganicznych, z wydzieleniem produktu przez ekstra¬ kcje nadkrytyczna, znamienny tym, ze chemiczna przemiane i wydzielanie pFOduktu prowadzi sie jednoczesnie, poddajac rozdrobniony wegiel dzia¬ laniu alkoholu, korzystnie alkoholu metylowego, w obecnosci mieszaniny weglanu sodowego lub po¬ tasowego i tlenku lab wodorotlenku wapniowego w warunkach nadkrytycznych w stosunku do al¬ koholu. 10 15 20 25 30 OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 723 (85+15) 2.88 Cena 130 zl PLThe subject of the invention is a method of coal solubilization from such raw materials as: hard coal, lignite, peat and other coal materials. It is known that a factor complicating many processes of conversion of coal to liquid fuels is its low solubility. The degree of coal conversion, i.e. the amount of soluble and liquid products produced, depends on the type of raw material, the process conditions and the quantitative ratios of the reactants used. Most of the currently developed methods of carbon liquefaction in the first stage consist in the facilitating transformation of suspended carbon into for example, in an oil solvent of suitable composition and physico-chemical properties (see Patent Nos. 98,055, 96,887) or other solvents of a hydrogen donor nature, or on hydrogenation with molecular hydrogen in the presence of a catalyst. The process is carried out at high temperature and increased pressure. Under these conditions, thermal degradation of the organic structure of the carbon and hydrogenation of the resulting decomposition intermediate products occurs. The intermediate product obtained in this way requires, in the second and possibly further stages, very difficult steps to separate from the solvent, unreacted carbon and minerals before further processing into final products. These operations include filtration, gravity separation, distillation and supercritical extraction. From the Polish patent specification No. 110 700 there is known, for example, a method in which the product of coal hydrogenation by the disintegrative extraction method is firstly subjected to vacuum desylation and then supercritical extraction. This is always accompanied by the loss of desired products, which additionally increases the costs of the entire process. In connection with the above, the methods of its solubilization, in which both the reagents used and the conditions of the process, are of great importance for the future of coal processing. they enable, while maintaining high efficiency, an easy separation of the obtained products from the insoluble part, the solvent and mineral substances. This is achieved by the method according to the invention, in which the chemical transformation of the coal raw material and the release of the product are carried out simultaneously and, moreover, in an anhydrous reaction environment. The method of solubilizing hard coal, brown coal, peat and other carbonaceous materials according to the invention consists in that that the crushed coal is subjected to the action of alcohol, preferably methyl alcohol, in the presence of a mixture of sodium or potassium carbonate and calcium oxide or hydroxide under supercritical conditions with respect to alcohol. The process of solubilization of the coal according to the invention with the use of a mixture sodium or potassium carbonate and oxide 140 87814 »SW 3 4 or calcium hydroxide provides an anhydrous reaction environment, because this mixture binds the residual water contained in the coal raw material and alcohol, thanks to which a high effect of transformation of the organic substance of the carbon material is obtained, expressed by the degree of hydrogenation product and dissolve it resistance to organic solvents. Conducting the process in supercritical conditions in relation to alcohol causes that it simultaneously performs the role of a reagent in relation to the coal raw material and the role of a solvent for its transformation products. C. It is characterized by a significantly higher H / C atomic ratio and a reduced content of oxygen and sulfur compared to the raw material. It is completely soluble in many organic solvents, such as toluene, chloroform, pyridine, alcohols and others, and is practically free of mineral substances. The following examples explain the method of the invention without limiting its scope. . wt. air-dry hard coal, comminuted to a grain of less than 0.2 mm, characterized by an atomic ratio H / C = 0.86 and the content of elemental carbon Cb = 72, P / o and ash Aa = 13.5%, and powdered mixture of 1.5 parts wt. soda ash and 8.5 parts wt. calcium oxide is suspended in 170 parts. wt. methanol. The suspension is heated at 350 ° C and 12 MPa pressure for 1 hour. After cooling, the methanol is separated by distillation. 7 parts of pyridine are separated from the residue by extraction. wt. a soluble carbon product having an atomic ratio H / C = 1.09. Example II. In the mixer, a suspension is prepared consisting of lfO part. wt. methanol, 8.5 parts wt. powdered calcium oxide and 10 parts. wt. pulverized brown coal below 0.5 mm, characterized by the atomic ratio H / C = 0; 92 and the content of primary carbon Ca = 56.7%, moisture Wa = 5.0% and ash Aa = 9.5 %. The slurry is continuously introduced into a pressure reactor provided with an agitator, which reactor contains 1.5 parts. wt. powdered sodium carbonate and supercritical methanol: at 350 ° C. and 15 MPa. At the same time, an equal amount of the overcrete phase is discharged into the separator through the expansion valve. The separator is maintained at atmospheric pressure and a temperature of 100 ° C. Alcohol vapors and gaseous reaction products, mainly light hydrocarbons, are removed from the top of the separator. After liquefaction, the alcohol is returned to the preparation of the reaction mixture. 6.5 parts are collected from the bottom of the separator. wt. soluble carbon product with atomic ratio H / C = 1.31. The insoluble residual carbon and minerals, mainly carbonaceous sodium and calcium, are periodically removed from the lower part of the reactor. Patent claim A method of sodiumubilization of carbon by chemical conversion with organic solvents, separating the product by extraction a supercritical reaction, characterized in that the chemical transformation and precipitation of pFOduct is carried out simultaneously by exposing the crushed coal to the action of alcohol, preferably methyl alcohol, in the presence of a mixture of sodium or potassium carbonate and calcium hydroxide lab oxide under supercritical conditions with respect to alcohol. koholu. 10 15 20 25 30 OZ Z.P. Dz-wo, z. 723 (85 + 15) 2.88 Price PLN 130 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób sodubilizacji wegla na drodze jego chemi¬ cznej przemiany za pomoca rozpuszczalników or¬ ganicznych, z wydzieleniem produktu przez ekstra¬ kcje nadkrytyczna, znamienny tym, ze chemiczna przemiane i wydzielanie pFOduktu prowadzi sie jednoczesnie, poddajac rozdrobniony wegiel dzia¬ laniu alkoholu, korzystnie alkoholu metylowego, w obecnosci mieszaniny weglanu sodowego lub po¬ tasowego i tlenku lab wodorotlenku wapniowego w warunkach nadkrytycznych w stosunku do al¬ koholu. 10 15 20 25 30 OZGraf. Z.P. Dz-wo, z. 723 (85+15)1. Patent claim A method of sodaubilizing coal by chemical conversion with organic solvents, with product separation by supercritical extraction, characterized in that the chemical conversion and separation of pFOduct are carried out simultaneously by subjecting crushed coal to the action of alcohol. , preferably of methyl alcohol, in the presence of a mixture of sodium or potassium carbonate and calcium hydroxide laboxide under supercritical conditions with respect to the alcohol. 10 15 20 25 30 OZ Graph. Z.P. Dz-wo, z. 723 (85 + 15) 2.88 Cena 130 zl PL2.88 Price PLN 130 PL
PL24175183A 1983-05-03 1983-05-03 Method of solubilization of coal PL140878B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL24175183A PL140878B1 (en) 1983-05-03 1983-05-03 Method of solubilization of coal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL24175183A PL140878B1 (en) 1983-05-03 1983-05-03 Method of solubilization of coal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL241751A1 PL241751A1 (en) 1984-11-08
PL140878B1 true PL140878B1 (en) 1987-06-30

Family

ID=20016852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL24175183A PL140878B1 (en) 1983-05-03 1983-05-03 Method of solubilization of coal

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL140878B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL241751A1 (en) 1984-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4929341A (en) Process and system for recovering oil from oil bearing soil such as shale and tar sands and oil produced by such process
US4108760A (en) Extraction of oil shales and tar sands
US4030893A (en) Method of preparing low-sulfur, low-ash fuel
JP5858449B2 (en) Hydrocarbon extraction from hydrocarbon-containing materials
US4438816A (en) Process for recovery of hydrocarbons from oil shale
US3705092A (en) Solvent extraction of coal by a heavy oil
JPS58157892A (en) Coal liquefaction
JP3556722B2 (en) Heteroatom reduction method under heteroatom reduction conditions in supercritical water
US5026475A (en) Coal hydroconversion process comprising solvent extraction (OP-3472)
US4146366A (en) Method of removing gangue materials from coal
Amestica et al. Supercritical toluene and ethanol extraction of an Illinois No. 6 coal
US5071540A (en) Coal hydroconversion process comprising solvent extraction and combined hydroconversion and upgrading
US3909390A (en) Coal liquefaction process
US5091076A (en) Acid treatment of kerogen-agglomerated oil shale
EP0001675A2 (en) Process for increasing fuel yield of coal liquefaction
JPH08269459A (en) Coal liquefaction method
US4376032A (en) Coal Liquefaction desulfurization process
US2654695A (en) Process for preparing liquid hydrocarbon fuel from coal
PL140878B1 (en) Method of solubilization of coal
US4610776A (en) Coal liquefaction process
US6936159B1 (en) Process for recovering hydrocarbons from a carbon containing material
US5266189A (en) Integrated low severity alcohol-base coal liquefaction process
US4334888A (en) Coal desulfurization
PL140879B1 (en) Method of manufacture of soluble carbon products
US4312747A (en) Process for deashing primary coal liquids