溶剂分离方法技术

本发明专利技术提供一种可以不使用吸附剂等而将制造无灰煤的过程中产生的含溶剂水容易地分离成溶剂和水的方法(溶剂分离方法)。溶剂分离方法具备：将含溶剂水供给至溶剂分离用压力容器(11)的含溶剂水供给工序，和将供给至溶剂分离用压力容器(11)的含溶剂水的温度保持在规定温度(例如100℃以上且180℃以下)的温度保持工序。利用所述规定温度时的水的密度与溶剂的密度之差，通过在溶剂分离用压力容器(11)内使液体的水下降并且使溶剂上升，将含溶剂水分离成溶剂和水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将制造从煤炭中除去了灰分的无灰煤的过程中产生的含溶剂水分离成溶剂和水的方法。
技术介绍
作为无灰煤的制造方法，有例如专利文献I记载的方法。专利文献I中记载了这样的无灰煤的制造方法:将煤炭和溶剂混合来制备浆料，将得到的浆料加热并萃取可溶于溶剂的煤炭成分，从萃取了煤炭成分的浆料中将包含可溶于溶剂的煤炭成分的溶液分离后，从分离的溶液中回收溶剂并得到无灰煤。作为溶剂，可以使用源自煤炭的油分。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2005-120185号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题 在此，在上述这样的制造无灰煤的过程中，由原料的煤炭产生水(H2O)。在煤炭成分的萃取中，浆料被加热到例如300~420°C的温度。在这样的高温下，引起煤炭的热分解反应，产生甲烷(CH4)、 二氧化碳(CO2)、水(H2O)等。另外，原料的煤炭本来包含水分，利用溶剂萃取煤炭成分时，水分从煤炭中分离。 通过热分解由煤炭产生的水(H2O)和在煤炭成分的萃取时从煤炭中分离的水分(H2O)以气体(水蒸气)的形式被排出到无灰煤制造设备的体系外，但气体中混入有大量溶剂(含溶剂水)。因此，若将该气体全部废弃，则溶剂的损失变得非常大，产生重新补充大量溶剂的必要。其结果导致运转成本增加。 另外，在将含有溶剂的气体废弃时，需要例如使用吸附剂从气体中除去溶剂的处理，在气体中包含的溶剂的量多的情况下，处理成本变得非常高。另外，不容易将吸附于吸附剂的溶剂从吸附剂中分离，即难以再利用吸附处理过的吸附剂。 本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供可以不使用吸附剂等而将制造无灰煤的过程中产生的含溶剂水容易地分离成溶剂和水的方法。 [0011 ] 用于解决课题的方法 本专利技术是将制造无灰煤的过程中产生的含溶剂水分离成溶剂和水的，所述制造无灰煤的过程具备:对将煤炭和溶剂混合得到的浆料进行加热并萃取可溶于溶剂的煤炭成分的萃取工序；从所述萃取工序中得到的浆料中将包含可溶于溶剂的煤炭成分的溶液分离的分离工序；从所述分离工序中分离的溶液中将溶剂蒸发分离而得到无灰煤的无灰煤取得工序。该的特征在于，其具备:将所述含溶剂水供给至溶剂分离用压力容器的含溶剂水供给工序、和将供给至所述溶剂分离用压力容器的所述含溶剂水的温度保持在规定温度的温度保持工序，利用所述规定温度时的水的密度与溶剂的密度之差，通过在所述溶剂分离用压力容器内使液体的水下降并且使溶剂上升，将所述含溶剂水分离成溶剂和水。 需要说明的是，“含溶剂水”是指不论液体状态或气体状态，溶剂与水混合后的状态(混合状态)的物质。另外，“在制造无灰煤的过程中产生”是指在无灰煤制造过程的任何部分作为副产物产生的意思。 专利技术效果 根据本专利技术，可以不使用吸附剂等而将制造无灰煤的过程中产生的含溶剂水容易地分离成溶剂和水。其结果是可以将吸附剂再利用，可以抑制溶剂的损失，并且还可以抑制水的废弃处理成本。 【附图说明】 图1是表示具备用于将含溶剂水分离成溶剂和水的溶剂分离用压力容器的无灰煤制造设备的框图。 图2是用于说明将含溶剂水分离成溶剂和水的分离试验的概要的图。 图3是表示分离试验的结果的图表。 【具体实施方式】 以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式进行说明。 如图1所示，无灰煤制造设备100从无灰煤(HPC)制造工序的上游侧开始依次具备煤炭漏斗1、溶剂罐2、浆料制备槽3、输送泵4、预热器5、萃取槽6、重力沉降槽7、过滤单元8和溶剂分离器9。溶剂分离器9是用于从在重力沉降槽7中分离的溶液(上清液)中蒸发分离溶剂的装置。 另外，在重力沉降槽7的下游侧，配置有用于从在该重力沉降槽7中分离的溶剂不溶成分浓缩液(固体成分浓缩液)中蒸发分离溶剂的(用于从固体成分浓缩液中分离、回收溶剂的)溶剂分离器10。 另外，无灰煤制造设备100具备用于将含溶剂水分离成溶剂和水的溶剂分离用压力容器11。该溶剂分离用压力容器11用管25连接于萃取槽6。即，在本实施方式中，将制造无灰煤的过程中萃取工序中产生气体的含溶剂水由萃取槽6供给至溶剂分离用压力容器11并分离成液体的溶剂和液体的水。 需要说明的是，溶剂分离用压力容器11也可以用管等连接于重力沉降槽7而不是萃取槽6。即，也可以将萃取工序中产生的气体的含溶剂水(溶剂为液体,水蒸气中混入有溶剂)由重力沉降槽7供给至溶剂分离用压力容器11并分离成溶剂和水。另外，通过将溶剂分离用压力容器11连接于重力沉降槽7，在重力沉降槽7中产生微量的水分的情况下，可以利用溶剂分离用压力容器11将在此产生的含溶剂水分离成溶剂和水。 此外，I个溶剂分离用压力容器11还可以与萃取槽6和重力沉降槽7 二者连接，也可以在萃取槽6和重力沉降槽7上分别各连接I个溶剂分离用压力容器11。在供给至重力沉降槽7的浆料中残留水分的情况下，可以通过由重力沉降槽7向溶剂分离用压力容器11排出含溶剂气体的含溶剂水从而除去水分。 另外，溶剂分离用压力容器11可以用管等连接于浆料调整槽3。在处理含有大量水分的煤炭的情况下，将浆料调整槽3加温到水的沸点附近的100~120°C并从煤炭中蒸发回收水分，从而可以减小送液至萃取工序的浆料中的水分浓度。可以将此处产生的含溶剂水由浆料调整槽3供给至溶剂分离用压力容器11并分离成溶剂和水。 另外，可以在连接于溶剂分离用压力容器11的管25的中途设置罐。在该罐中将含溶剂水暂时冷凝成液体(通过降低含溶剂水的温度使含溶剂水冷凝)，然后通过再次加温到水的沸点以上的温度使水分从含溶剂水中蒸发。将由此得到的使水分浓度浓缩的蒸气(混入有溶剂)由该罐送至溶剂分离用压力容器11。通过该工序，被送至溶剂分离用压力容器11的含溶剂水中的溶剂浓度降低，可以进一步降低溶剂的损失率。需要说明的是，残留于该罐的溶剂被从罐中抽出并再使用。 在此，无灰煤的制造方法(制造无灰煤的过程)具有萃取工序、分离工序和无灰煤取得工序。以下，边对这些各工序进行说明，边对将在制造无灰煤的过程中产生的含溶剂水分离成溶剂和水方法进行说明。需要说明的是，对于无灰煤的制造中作为原料的煤炭没有特别限制，可以使用萃取率(无灰煤回收率)高的烟煤，也可以使用更廉价的劣质煤(次烟煤、褐煤)。另外，无灰煤是指灰分为5重量％以下、优选为3重量％以下的煤。 (萃取工序) 萃取工序是对将煤炭和溶剂混合得到的浆料进行加热并萃取可溶于溶剂的煤炭成分的工序。在本实施方式中，该萃取工序分为:将煤炭与溶剂混合来制备浆料的浆料制备工序，和对浆料制备工序中制备的浆料进行加热并萃取可溶于溶剂的煤炭成分(使其溶解于溶剂)的溶剂可溶成分萃取工序。 在对将煤炭和溶剂混合得到的浆料进行加热并萃取可溶于溶剂的煤炭成分时，将对煤炭具有较大溶解力的溶剂与煤炭混合，并对其进行加热来萃取煤炭中的有机成分，对煤炭具有较大溶解力的溶剂多数情况下为芳香族溶剂(供氢性或非供氢性的溶剂)。 非供氢性溶剂是主要从煤炭的干馏生成物中提纯的、作为以双环芳香族为主的溶剂的煤炭衍生物。该非供氢性溶剂即使在加热状态下也稳定，与煤炭的亲和性优异，因此，萃取至溶剂中的可溶成分(在此为煤炭成分)的比例(也称萃取率)高，另外，该非供氢性溶剂是用蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溶剂分离方法，其特征在于，其是将制造无灰煤的过程中产生的含溶剂水分离成溶剂和水的溶剂分离方法，所述制造无灰煤的过程具备：萃取工序，对将煤炭和溶剂混合得到的浆料进行加热并萃取可溶于溶剂的煤炭成分；分离工序，从所述萃取工序中得到的浆料中将包含可溶于溶剂的煤炭成分的溶液分离；和无灰煤取得工序，从所述分离工序中分离的溶液中将溶剂蒸发分离而得到无灰煤；所述溶剂分离方法具备：含溶剂水供给工序，将所述含溶剂水供给至溶剂分离用压力容器；和温度保持工序，将供给至所述溶剂分离用压力容器的所述含溶剂水的温度保持在规定温度；利用所述规定温度时的水的密度与溶剂的密度之差，通过在所述溶剂分离用压力容器内使液体的水下降并且使溶剂上升，将所述含溶剂水分离成溶剂和水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.01 JP 2012-0194881.一种溶剂分离方法，其特征在于，其是将制造无灰煤的过程中产生的含溶剂水分离成溶剂和水的溶剂分离方法，所述制造无灰煤的过程具备: 萃取工序，对将煤炭和溶剂混合得到的浆料进行加热并萃取可溶于溶剂的煤炭成分；分离工序，从所述萃取工序中得到的浆料中将包含可溶于溶剂的煤炭成分的溶液分尚；和 无灰煤取得工序，从所述分离工序中分离的溶液中将溶剂蒸发分离而得到无灰煤； 所述溶剂分离方法具备: 含溶剂水供给工序，将所述含溶剂水供给至溶剂分离用压力容器；和温度保持工序，将供给至所述溶剂分离用压力容器的所述含溶剂水的温度保持在规定温度; 利用所述规定温度时的水的密度与溶剂的密度之差，通过在所述溶剂分离用压力容器内使...

【专利技术属性】
技术研发人员：堺康尔，奥山宪幸，木下繁，吉田拓也，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP