煤的液化方法技术

一种煤的液化方法，它是由以下工序组成， （ａ）由被粉碎的煤和溶剂制作煤浆液的工序； （ｂ）压缩煤在煤焦炉中干馏时产生的焦炉煤气，制成压缩的焦炉煤气的工序； （ｃ）使该煤浆液和该压缩焦炉煤气在反应塔中在高温、高压下反应生成液化产物的工序； （ｄ）将该液化产物分离成使用过的气体和液体浆液的工序；和 （ｅ）蒸馏该液化浆液，形成液化油和溶剂精制煤的工序。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于。图4是关于过去一般的的说明图。在此方法中，首先是将粉碎的煤和在后述蒸馏工序(di stillation step)得到的液化油(coal liquefied oii)溶剂(so lvent)一起加入浆液槽2中，搅拌、混合后配制成煤浆液。接着，此煤浆液加压后，加入在后述的气体精制工序中分离出的以氢气为主体的气体(循环氢)(recycle hydrogen gas)中后，导入加热炉3中。加入到加热炉3的煤浆液被处理成压力100个大气压以上、温度400℃以上的状态后，送到液化反应塔(coal liquefaction reactor)4中。在反应塔4内在高温和氢气加压下进行液化反应(liquefaction reaction)。由反应塔4排出的液化反应的生成物被导入到气体分离器6中，在这里分离成作为液化油和未液化物混合物的液化浆液和气体。上述液化液中由于含有大量的以灰分和未反应有机残渣为主的未液化物，这样就会给后续的蒸馏工序等操作处理带来困难，所以要将这些液化浆液送到过滤器30中，以便除去上述的未液化物。将除去了未液化物的液化物送到蒸馏装置8后，分馏成轻油、燃料油，使液化液得到回收。此液化油的一部分作为配制煤浆液的溶剂又输送到上述浆液槽2中。另外，用过滤器30除去的过滤残渣，作为氢气原料送到氢气制造装置31，进行气化。另一方面，在上述气体分离器6中分离出的气体类被送到气体精制装置7中进行精制。由于此气体的组成主要是氢气，所以被循环使用，加入到将进入液化反应塔4的煤浆液中。可是只是这些循环使用的氢气还不能满足液化反应必要的氢气量，所以需要补充在氢气制造装置31中气化过滤残渣后而得到的氢气。氢气制造装置31包括了在氧气存在下完全分解过滤残渣的气化工序、精制该生成气的工序、使生成气中的CO气体进行转移反应的富氢化工序、而后冷却气体的工序、用各种碱除去气体中CO2的工序等多道处理工序，是非常复杂的装置。可是在上述的原来的方法中，对于进行液化反应所使用的氢必须使用通过非常复杂的氢气制造装置制造出的氢。而且，氢气制造装置31是非常复杂的装置，所以其建设费是昂贵的(有时占据液化设备总建设费的40%左右)，与此同时其操作也需要巨额费用。因经氢气制造费占据煤液化产品成本的比例很大。本专利技术的目的在于提供可以大幅度降低煤液化制品成本的。为了达到上述目的，本专利技术提供了如以下工序的。(a)由被粉碎的煤和溶剂制作煤浆液的工序;(b)压缩含氢气体，制作压缩气的工序;(c)使该煤浆液和该压缩气体在反应塔中于高温高压下反应，生成液化产物的工序;(d)将该液化产物分离成使用过气体和液化浆液的工序;和(e)蒸馏该液化浆液，形成液化油和溶剂精制煤(sol vent refined coal)的工序，其特征是，工序(b)的含氢气体是在炼焦炉中干馏煤时产生的焦炉煤气。附图说明图1是本专利技术的一个实施例的说明图，图2是本专利技术其他实施例的说明图，图3是本专利技术的另外一个实施例的说明图，图4是过去一般煤液化方法的说明图。本专利技术者们，根据种种的研究和实验结果，发现了作为氢源即使使用焦炉煤气(coke oven gas)，液化反应也可以充分地进行。所谓的焦炉煤气是指在煤焦炉中干馏煤时产生的以氢气和甲烷为主要成分的气体，焦炉煤气以下称为COG。为此，在本专利技术中，作为氢源使用COG，液化反应终了后，使用过的COG不再循环回到COG供给系统。此时，将高压下的使用过的COG导入气体膨胀器(gas expander)中，回收其压力能，最好作为供给液化反应用的COG的压缩动力。通过此能量的回收，可以大幅度地降低供给COG压缩用的动力能量。另外，从反应塔排出的液化产物的温度是400℃以上的高温，所以设置了回收此液化产物热量的回收工序和，利用此回收热预热煤浆液的工序，这样可以节约加热的热量。进而，对煤进行前处理以除去灰分，通过除去灰分，不会在装置内引起灰分的积累和附着，这样就可以减少由于灰分积累和附着所引起的操作上的故障。上述煤的预处理是用所谓的油附聚法进行的，在此处理中，首先可向粉碎的煤中加入水，或者向煤中加入水后粉碎，进行其中之一的操作后配制成煤和水的浆液。再向其中加入油成分(液化油)进行混合时，煤中的碳质成分与油成分结合后成为颗粒，从水中游离出来，另一方面，煤中的灰分，则原封不动地留在水相中。因此可以分离成以碳质成分和油成分构成的混合物和主要以灰分和水构成的混合物，用简单的操作就可以从煤中除去灰分。实施例图1是本专利技术一个实施例的说明图。在图1中，对于与图4相同的构成部分以相同的符号表地并省略其说明。在本实施例中，作为进行液化反应的氢气源是使用COG。从COG供给系统供给的COG，首先导入甲烷转换装置20，接着进入转移反应装置21，改性后成为富氢气体。此COG的改性如下进行。在第1阶段的甲烷转换装置20中，导入经过脱硫处理的COG和蒸气，在温度850℃左右，压力20大气压下，且在催化剂存在下进行反应(式1)，这样COG中的甲烷转变成氢气和一氧化碳。通过此反应，COG中的氢的浓度上升。CH4+H2O＝3H2+CO (1)反应后的气体导入的废热锅炉(图中未示出)，冷却到400℃左右。在第2阶段的转移反应装置21中，导入在废热锅炉中冷却了的上述第1阶段的反应气体，在催化剂存在下进行下述的反应(式2)。CO+H2O＝H2+CO2(2)此第2阶段的反应气体冷却到常温附近，除去水份。通过上述进行的反应，可以提高氢气浓度，所以供给液化反应用的COG所需的量可以减少，这样就减少了COG的压缩动力。改性了的COG用压缩机22压缩后，加入到由浆液槽2送出的煤浆液中。加入COG的煤浆液在加热炉3中，在100个大气压、400℃以上条件下处理后，送到反应塔4。在反应塔4中进行液化反应，使得上述的煤浆液成为液化油和未液化物的混合物的液化浆液和气体类。这些液化产物送到气体分离器6。在气体分离器6中分离成使用过的COG和液化浆液，液化浆液无需过滤，在含有灰分的状态下送到蒸馏装置8。由蒸馏装置8馏出的液化油的一部分循环到浆液槽2中，余下的作为轻油被回收。另外，含有灰分的蒸馏残渣，可作为溶剂精制煤(solvent refined coal)(SRC)为主的产品被回收，可用于制造高品质焦炭用的粘结剂等方面。另一方面，在气体分离器6分离出的使用过的COG，在气体精制装置7被精制后，不循环于反应系统中而被排出系统外。排出的使用过的COG由于具有100个大气压的压力，所以可导入连结压缩机22的气体膨胀器23中，驱动压缩机22。从气体膨胀器23排出的使用过的COG被减压到常压附近，返回到COG供给系统中，作为通常的燃料气、化学原料等使用。在此实施例中，作为氢气源，只是对于供给改性后的富氢COG情况进行了说明，但本专利技术未必需要这样的改性，也可以直接供给通常的COG。如上所述，在本实施例中作为氢气源由于是供给COG，所以没有必要制造氢气，从而也就没有必要设置将未反应残渣气化来制造氢气的装置。图2是关于本专利技术的其他实施例的说明图。在图2中与图1相同部分以相同的符号表示并省略其说明。在此实施例中，用反应系统内的回收热预热送到加热炉3的煤浆液。为此，在实施时，在加热炉3的上流侧和液化反应塔4的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤的液化方法，包括了以下工序，（ａ）由被粉碎煤和溶剂制作煤浆液工序；（ｂ）压缩含氢的气体，制作压缩气体的工序；（ｃ）使该煤浆液和该压缩气体在反应塔中在高温、高压下反应生成液化产物的工序；（ｄ）将该液化产物分离成使用过的气 体和液化浆液的工序；和（ｅ）蒸馏该液化浆液，形成液化油和溶剂精制煤的工序，其特征是，工序（ｂ）的含氢的气体是在炼焦炉中干馏煤时产生的焦炉煤气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木喜夫，持田典秋，松原健次，
申请(专利权)人：日本钢管株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]