JP6003001B2 - 無灰炭の製造装置および無灰炭の製造方法 - Google Patents
無灰炭の製造装置および無灰炭の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6003001B2 JP6003001B2 JP2013069034A JP2013069034A JP6003001B2 JP 6003001 B2 JP6003001 B2 JP 6003001B2 JP 2013069034 A JP2013069034 A JP 2013069034A JP 2013069034 A JP2013069034 A JP 2013069034A JP 6003001 B2 JP6003001 B2 JP 6003001B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coal
- solvent
- supply pipe
- ashless
- settling tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims description 168
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 31
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 129
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 69
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 41
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 35
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 19
- 239000002864 coal component Substances 0.000 claims description 18
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 8
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- -1 bicyclic aromatic compound Chemical class 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- QPUYECUOLPXSFR-UHFFFAOYSA-N 1-methylnaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(C)=CC=CC2=C1 QPUYECUOLPXSFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002802 bituminous coal Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000003476 subbituminous coal Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Description
図1に示すように、本発明に係る無灰炭の製造装置1は、溶剤タンク2と、ポンプ3と、予熱器4と、ロックホッパ5(石炭供給手段)と、重力沈降槽6と、溶剤分離器7、8とを有している。そして、溶剤タンク2と重力沈降槽6とは供給管10によって接続されている。
ポンプ3は、溶剤タンク2に貯蔵された溶剤を供給管10を介して重力沈降槽6に搬送するものであり、供給管10に設けられている。溶剤はポンプ3により乱流状態で重力沈降槽6に搬送される。本願でいう「乱流状態」とは、例えばレイノルズ数Reが2100以上の状態を言い、より好ましくはレイノルズ数Reが4000以上の状態を言う。なお、溶剤は層流状態、即ち、レイノルズ数Reが2100未満の状態で搬送されてもよい。
予熱器4は、ポンプ3によって搬送された溶剤を加熱するものであり、ポンプ3よりも下流側の供給管10に設けられている。予熱器4は、溶剤を加熱できるものであれば特に限定されないが、一般的に熱交換器が用いられる。供給管10内を流れる溶剤は、予熱器4を通る際に熱交換することにより加熱される。また、予熱器4は、溶剤の分子量などにもよるが、例えば溶剤を毎分当たり10〜30℃の加熱速度で加熱できる能力のあるものが用いられる。なお、本実施形態においては、ポンプ3によって搬送された溶剤を加熱しているが、先に予熱器4にて加熱した溶剤をポンプ3で搬送するようにしてもよい。即ち、ポンプ3と予熱器4との配置が逆であってもよい。
ロックホッパ5(石炭供給手段)は、内部が高圧(例えば、1.0〜5.0MPa)の供給管10内に石炭を供給する手段であり、ポンプ3及び予熱器4よりも下流側の供給管10に接続されている。ロックホッパ5から石炭が供給管10内に供給されることにより、供給管10内で溶剤と石炭とが混合される。
重力沈降槽6は、石炭と溶剤とを混合してなるスラリーから溶剤可溶成分を抽出すると共に、溶剤可溶成分が抽出されたスラリーを重力沈降法により溶剤可溶成分を含む溶液部と溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液とに分離する装置である。重力沈降法とは、重力を利用して固形分を沈降させて固液分離する分離方法である。重力沈降法では、スラリーを槽内に連続的に供給しながら、溶剤可溶成分を含む溶液部を上部から、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液を下部から排出することができるので、連続的な分離処理が可能となる。
供給管10は、溶剤タンク2と重力沈降槽6とを接続する供給管である。供給管10内では、予熱器4で加熱された溶剤とロックホッパ5から供給された石炭とが混合されスラリーとされる。また、供給管10内では、溶剤と石炭とが混合されるのと同時に溶剤可溶成分の抽出が行われる。なお、本実施形態においては、供給管10内及び重力沈降槽6内で溶剤可溶成分の抽出を行っているが、ロックホッパ5が接続される箇所から重力沈降槽6までの供給管10の長さを十分な長さとすることにより、供給管10内で抽出をほとんど完了させることも可能である。
次に、本発明に係る無灰炭の製造方法について説明する。本発明に係る無灰炭の製造方法は、溶剤搬送工程、溶剤加熱工程、石炭混合工程、抽出分離工程、および無灰炭取得工程を有し、必要に応じて残渣炭取得工程をさらに有するものである。
溶剤搬送工程は、溶剤タンク2に貯蔵された溶剤をポンプ3により後工程に搬送する工程であり、溶剤は前記したとおり乱流状態(乱流化して)で後工程に搬送される。
溶剤加熱工程は、ポンプ3により搬送された溶剤を加熱する工程であり、予熱器4にて行われる。より詳しくは、供給管10内を流れる溶剤が予熱器4を通る間に加熱が行われる。予熱器4にて加熱された溶剤の温度は、抽出率の向上の観点から、300〜450℃が好ましく、350〜420℃がより好ましい。なお、予熱器4を通る前の溶剤の温度は100℃程度である。予熱器4での加熱時間は特に限定されるものではないが、およそ10〜30分間である。したがって、溶剤は、およそ毎分当たり10〜30℃の加熱速度で加熱されることになる。溶剤加熱工程は高圧下で行われ、その圧力は、溶剤の蒸気圧などにもよるが、1.0〜5.0MPaの範囲が好ましい。圧力を溶剤の蒸気圧よりも高くしておかないと、溶剤が揮発して石炭の抽出が困難となるためである。
石炭混合工程は、石炭と溶剤とを混合してスラリーとする工程であり、供給管10内で行われ、より詳しくは、供給管10とロックホッパ5との接続部分周辺で行われる。
抽出分離工程は、石炭混合工程で得られたスラリーから溶剤可溶成分を抽出すると共に、重力沈降法により溶剤可溶成分を含む溶液部と溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液とに分離する工程であり、主に重力沈降槽6により行われる。なお、前記したとおり溶剤可溶成分の抽出の一部又は全部を供給管10内で行ってもよい。分離された溶剤可溶成分を含む溶液部は、重力沈降槽6の上部に溜まり、必要に応じてフィルターユニット(不図示)にて濾過した後、溶剤分離器7に排出される。一方、溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液は、重力沈降槽6の下部に溜まり、溶剤分離器8に排出される。
無灰炭取得工程は、分離工程で分離された溶剤可溶成分を含む溶液部から溶剤を蒸発分離して無灰炭(HPC)を得る工程であり、溶剤分離器7で行われる。
残渣炭(副生炭)取得工程は、必要に応じて実施され、分離工程で分離された溶剤不溶成分を含む固形分濃縮液から溶剤を蒸発分離して残渣炭(RC)を得る工程であり、溶剤分離器8で行われる。残渣炭は副生炭とも称される。
次に、無灰炭の製造装置1の効果を説明する。本発明の無灰炭の製造装置1は、ロックホッパ5(石炭供給手段)がポンプ3よりも下流側の供給管10に接続される。よって、従来技術(例えば、特許文献1)のように、石炭がポンプ3により搬送されることがないので、石炭を塊炭(全石炭に対する、粒度が5mm以上の石炭の重量割合が50%以上である石炭)のまま無灰炭の製造装置1に供給することができる。その結果、石炭を細かく粉砕する工程を排除することができると共に、重力沈降槽6による分離速度が増し、沈降分離を効率化できる。
なお、溶剤可溶成分には、昇温により直ちに溶解する石炭成分と、昇温後例えば重力沈降槽6などでゆっくり熟成することにより溶解する石炭成分とがある。そして、急速昇温により、このゆっくり熟成することにより溶解する石炭成分が溶解しやすくなり、石炭の抽出時間が短縮される。
2 溶剤タンク
3 ポンプ
4 予熱器
5 ロックホッパ(石炭供給手段)
6 重力沈降槽
6c 下端部
7、8 溶剤分離器
10 供給管
17 供給部
Claims (4)
- 溶剤を加熱する予熱器と、
石炭と溶剤とを混合してなるスラリーから溶剤に可溶な石炭成分を抽出すると共に、前記石炭成分を含む溶液部を重力沈降法により分離する重力沈降槽と、
前記予熱器を通り一端が前記重力沈降槽に接続される供給管と、
前記供給管に設けられ、溶剤を前記重力沈降槽に搬送するポンプと、
前記ポンプ及び前記予熱器よりも下流側の前記供給管に接続され、溶剤が逆流してこないように前記供給管への供給部を加圧して前記供給管に石炭を供給する石炭供給手段と、
前記重力沈降槽にて分離された溶液部から溶剤を蒸発分離して無灰炭を得る溶剤分離器と、
を備える、無灰炭の製造装置。 - 前記供給管が前記重力沈降槽の下端部に接続される、請求項1に記載の無灰炭の製造装置。
- 石炭と溶剤とを混合してなるスラリーから無灰炭を得る無灰炭の製造方法であって、
溶剤を加熱する溶剤加熱工程と、
前記溶剤加熱工程で加熱された溶剤が流れる供給管に、溶剤が逆流してこないように前記供給管への供給部を加圧して石炭を供給することにより、供給された石炭と溶剤とを混合してスラリーとする石炭混合工程と、
前記石炭混合工程で得られたスラリーから溶剤に可溶な石炭成分を抽出すると共に、前記石炭成分を含む溶液部を重力沈降法により分離する抽出分離工程と、
前記抽出分離工程で分離された溶液部から溶剤を蒸発分離して無灰炭を得る無灰炭取得工程と、
を備える、無灰炭の製造方法。 - 前記抽出分離工程において、
前記石炭混合工程で得られたスラリーを重力沈降槽の下端部に供給する、請求項3に記載の無灰炭の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013069034A JP6003001B2 (ja) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 無灰炭の製造装置および無灰炭の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013069034A JP6003001B2 (ja) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 無灰炭の製造装置および無灰炭の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014189739A JP2014189739A (ja) | 2014-10-06 |
| JP6003001B2 true JP6003001B2 (ja) | 2016-10-05 |
Family
ID=51836334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013069034A Active JP6003001B2 (ja) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | 無灰炭の製造装置および無灰炭の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6003001B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6297412B2 (ja) * | 2014-05-27 | 2018-03-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 無灰炭の製造装置及び無灰炭の製造方法 |
| JP6426502B2 (ja) * | 2015-03-06 | 2018-11-21 | 株式会社神戸製鋼所 | 無灰炭の製造方法 |
| JP6454260B2 (ja) * | 2015-11-25 | 2019-01-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 無灰炭の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4939466B2 (ja) * | 2008-03-10 | 2012-05-23 | 株式会社神戸製鋼所 | 固液分離装置、固液分離方法および無灰炭の製造方法 |
| JP6035559B2 (ja) * | 2013-03-28 | 2016-11-30 | 株式会社神戸製鋼所 | 無灰炭の製造装置および無灰炭の製造方法 |
-
2013
- 2013-03-28 JP JP2013069034A patent/JP6003001B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014189739A (ja) | 2014-10-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6035559B2 (ja) | 無灰炭の製造装置および無灰炭の製造方法 | |
| JP4045229B2 (ja) | 無灰炭の製造方法 | |
| JP5334433B2 (ja) | 無灰炭の製造方法 | |
| CN103998585A (zh) | 无灰煤的制造方法 | |
| JP6003001B2 (ja) | 無灰炭の製造装置および無灰炭の製造方法 | |
| JP2009221340A (ja) | 無灰炭の製造方法 | |
| JP6297412B2 (ja) | 無灰炭の製造装置及び無灰炭の製造方法 | |
| JP6203692B2 (ja) | 無灰炭の製造方法及び無灰炭の製造装置 | |
| JP2013249360A (ja) | 無灰炭の製造方法 | |
| JP5636356B2 (ja) | 無灰炭成形物の製造方法 | |
| CN105073959B (zh) | 无灰煤的制造方法 | |
| CN110651027B (zh) | 无灰煤的制造方法和无灰煤的制造装置 | |
| WO2015053332A1 (ja) | 無灰炭の製造方法 | |
| JP6203690B2 (ja) | 無灰炭の製造装置および無灰炭の製造方法 | |
| JP2018024732A (ja) | 無灰炭の製造方法及び無灰炭の製造装置 | |
| CN105745312B (zh) | 无灰煤的制造方法 | |
| JP2014065823A (ja) | 無灰炭の製造方法 | |
| JP2019077816A (ja) | 無灰炭の製造方法 | |
| JP2014189740A (ja) | 無灰炭の製造装置および無灰炭の製造方法 | |
| KR20150113555A (ko) | 용해도 변화를 이용한 무회분 석탄의 제조방법 | |
| JP5710459B2 (ja) | 無灰炭の製造方法 | |
| JP6199020B2 (ja) | 無灰炭の製造方法 | |
| JP5719283B2 (ja) | 副生炭成形物の製造方法 | |
| KR101747564B1 (ko) | 무회탄의 제조 방법 | |
| WO2015098505A1 (ja) | 無灰炭の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150901 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160803 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160809 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160818 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Ref document number: 6003001 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |