JP2847063B2 - 非粘結性の石炭を処理して不動態化されたチャーを形成するための方法 - Google Patents
非粘結性の石炭を処理して不動態化されたチャーを形成するための方法Info
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- C10L9/00—Treating solid fuels to improve their combustion
- C10L9/02—Treating solid fuels to improve their combustion by chemical means
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、非粘結性の石炭を
処理して不動態化されたチャーを形成するための方法に
関する。さらに詳しくは、本発明は、非粘結性の石炭を
逐次処理して、望ましい燃料特性を保持しつつも、適当
な貯蔵安定性を有するチャーを形成するための方法に関
する。
処理して不動態化されたチャーを形成するための方法に
関する。さらに詳しくは、本発明は、非粘結性の石炭を
逐次処理して、望ましい燃料特性を保持しつつも、適当
な貯蔵安定性を有するチャーを形成するための方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】西北アメリカの最も豊富な石炭資源は、
低ランクの石炭であり、例えば、亜歴青炭および渇炭が
挙げられる。低ランクの石炭の多くの鉱床は、東北アメ
リカ、オーストラリアおよびヨーロッパの高ランクの石
炭と比較して、比較的安価に採掘されるが、それらの経
済的な価値は、それらが著しい量の水分および酸素を組
合わされた形で含有するので、著しく低い。石炭内に含
有される水分は、石炭鉱床より使用点までの輸送コスト
を増大し、また、水分を蒸発するのに熱を必要とするの
で、燃焼する際に石炭より得られる利用熱を低下させ
る。こうした問題は、概して、全ての亜歴青炭に存在
し、採掘の際２０％〜５０％の水分を含有する低ランク
の石炭では、特に重大である。
低ランクの石炭であり、例えば、亜歴青炭および渇炭が
挙げられる。低ランクの石炭の多くの鉱床は、東北アメ
リカ、オーストラリアおよびヨーロッパの高ランクの石
炭と比較して、比較的安価に採掘されるが、それらの経
済的な価値は、それらが著しい量の水分および酸素を組
合わされた形で含有するので、著しく低い。石炭内に含
有される水分は、石炭鉱床より使用点までの輸送コスト
を増大し、また、水分を蒸発するのに熱を必要とするの
で、燃焼する際に石炭より得られる利用熱を低下させ
る。こうした問題は、概して、全ての亜歴青炭に存在
し、採掘の際２０％〜５０％の水分を含有する低ランク
の石炭では、特に重大である。
【０００３】石炭中の水分含量を減らすための周知の慣
行は、石炭を約８０〜１５０℃に低温加熱することによ
って水分を蒸発させることである。しかし、低温加熱法
は、生成する乾燥された石炭が自己加熱性を有し、ま
た、大気より水分を容易に再吸収し、以前の水分含有状
態に近づくことの欠点を有する。自己加熱(self-heatin
g)は、また、“自生(autogenous)”熱または自然燃焼(p
yrophoricity)とも称され、物質が周囲温度で空気にさ
らされる際に自然に発火または燃焼する傾向である。こ
の自己加熱は、２つのプロセス、乾燥された石炭または
チャーの再水和熱および酸素の化学吸着に関連する。
行は、石炭を約８０〜１５０℃に低温加熱することによ
って水分を蒸発させることである。しかし、低温加熱法
は、生成する乾燥された石炭が自己加熱性を有し、ま
た、大気より水分を容易に再吸収し、以前の水分含有状
態に近づくことの欠点を有する。自己加熱(self-heatin
g)は、また、“自生(autogenous)”熱または自然燃焼(p
yrophoricity)とも称され、物質が周囲温度で空気にさ
らされる際に自然に発火または燃焼する傾向である。こ
の自己加熱は、２つのプロセス、乾燥された石炭または
チャーの再水和熱および酸素の化学吸着に関連する。
【０００４】温和なガス化方法は、プロセス誘導燃料を
製造するのに使用され、また、典型的には、ガス化の前
に、石炭を乾燥させてチャーを形成する。石炭は、酸素
欠乏性のガスの連続流動加熱流を使用し、石炭に対流熱
移動させる熱処理によって乾燥される。乾燥された石炭
と同様、チャーを大気圧周囲条件で貯蔵および船積みす
る際または液体もしくは蒸気形態の水にさらす際に、チ
ャーが自己加熱性を有することが周知である。
製造するのに使用され、また、典型的には、ガス化の前
に、石炭を乾燥させてチャーを形成する。石炭は、酸素
欠乏性のガスの連続流動加熱流を使用し、石炭に対流熱
移動させる熱処理によって乾燥される。乾燥された石炭
と同様、チャーを大気圧周囲条件で貯蔵および船積みす
る際または液体もしくは蒸気形態の水にさらす際に、チ
ャーが自己加熱性を有することが周知である。
【０００５】大気にさらすと、乾燥チャーは、迅速に水
蒸気および酸素を吸収し、続いて、昇温し、冷却しなけ
れば、それは、発火する。チャーの水蒸気または酸素の
吸収および生ずる酸化は、発熱反応を示す。酸素は、石
炭の表面に物理的に吸着し、石炭内部の有機分子と化学
的に反応する。この反応は、最大熱放出、酸素１モル当
たり約１２０，０００kJを有する。酸化速度は、温度が
１０℃上昇する毎にほぼ２倍となることから、熱は、散
逸させないと、自己促進酸化プロセスを促進し、石炭の
温度を漸次上昇させて、石炭を自然発火させる。チャー
の自己加熱が発火温度に到達した場合、通常、“自然燃
焼”と称され、これは、相当量のチャーを備蓄または輸
送する際に重大なる危険性を表す。
蒸気および酸素を吸収し、続いて、昇温し、冷却しなけ
れば、それは、発火する。チャーの水蒸気または酸素の
吸収および生ずる酸化は、発熱反応を示す。酸素は、石
炭の表面に物理的に吸着し、石炭内部の有機分子と化学
的に反応する。この反応は、最大熱放出、酸素１モル当
たり約１２０，０００kJを有する。酸化速度は、温度が
１０℃上昇する毎にほぼ２倍となることから、熱は、散
逸させないと、自己促進酸化プロセスを促進し、石炭の
温度を漸次上昇させて、石炭を自然発火させる。チャー
の自己加熱が発火温度に到達した場合、通常、“自然燃
焼”と称され、これは、相当量のチャーを備蓄または輸
送する際に重大なる危険性を表す。
【０００６】チャーが液体または蒸気形態の水を吸収す
る際にも、自己加熱の別の原因を生ずる。周囲温度で、
炭素の酸化速度は、チャーの燃焼を開始するには一般に
遅すぎる。しかし、乾燥石炭またはチャーを水により湿
潤させる時には、水が乾燥石炭またはチャー上に吸着さ
れるので、熱が放出される。水蒸気が石炭またはチャー
上に物理的に吸着されると、気化熱に相当する熱量を放
出し、この量は、水１モル当たり約２０，０００kJとも
なる。このような“湿潤熱”は、乾燥石炭またはチャー
の温度を炭素の酸化がより迅速に起こるレベルまで上昇
させる。酸化速度が速くなると、結局、自然燃焼を生ず
る。この機構は、石炭の自然燃焼が、一般に、雨後に乾
燥高温気候が続くと生ずる理由を説明するものである。
上記した機構は、また、乾燥石炭またはチャーが湿潤地
面に置かれる時および湿潤石炭が常置され、一部乾燥さ
れた備蓄上に積載される時発生しやすい。後者の場合、
加熱は、必ず、湿潤物質と乾燥物質との間の界面で始ま
る。
る際にも、自己加熱の別の原因を生ずる。周囲温度で、
炭素の酸化速度は、チャーの燃焼を開始するには一般に
遅すぎる。しかし、乾燥石炭またはチャーを水により湿
潤させる時には、水が乾燥石炭またはチャー上に吸着さ
れるので、熱が放出される。水蒸気が石炭またはチャー
上に物理的に吸着されると、気化熱に相当する熱量を放
出し、この量は、水１モル当たり約２０，０００kJとも
なる。このような“湿潤熱”は、乾燥石炭またはチャー
の温度を炭素の酸化がより迅速に起こるレベルまで上昇
させる。酸化速度が速くなると、結局、自然燃焼を生ず
る。この機構は、石炭の自然燃焼が、一般に、雨後に乾
燥高温気候が続くと生ずる理由を説明するものである。
上記した機構は、また、乾燥石炭またはチャーが湿潤地
面に置かれる時および湿潤石炭が常置され、一部乾燥さ
れた備蓄上に積載される時発生しやすい。後者の場合、
加熱は、必ず、湿潤物質と乾燥物質との間の界面で始ま
る。
【０００７】平衡水分は、石炭またはチャーの試料が３
０℃、９６％相対湿度で平衡状態にある時の石炭または
チャー試料の水分含量としてＡＳＴＭによって定義され
ている。この条件は、湿潤石炭の備蓄で見られるそれと
同等であると考えられる。石炭の備蓄がその平衡水分レ
ベルより高い場合には、その周囲に水分を失いやすく、
他方、それがその平衡水分レベル以下である場合には、
その周囲より水分を吸収しやすい。
０℃、９６％相対湿度で平衡状態にある時の石炭または
チャー試料の水分含量としてＡＳＴＭによって定義され
ている。この条件は、湿潤石炭の備蓄で見られるそれと
同等であると考えられる。石炭の備蓄がその平衡水分レ
ベルより高い場合には、その周囲に水分を失いやすく、
他方、それがその平衡水分レベル以下である場合には、
その周囲より水分を吸収しやすい。
【０００８】平衡水分は、石炭またはチャー原料備蓄の
自己加熱性に重要な役割を演ずる。石炭またはチャーが
それらの平衡水分以下である場合には、備蓄は、水分を
吸収しやすく、その再水和熱により、備蓄を昇温させ
る。温度の上昇は、酸素の化学吸着速度を速めて、ひい
ては、備蓄の一部を加熱し、結局、自己発火させる。低
ランクの石炭を単に乾燥させただけでは、平衡水分レベ
ルは変化せず、したがって、乾燥石炭は、その平衡水分
レベルまで再水和されやすく、再水和熱を放出する。チ
ャーが自己加熱されやすいことを考えると、備蓄チャー
は、全て、適当に処理して、チャーの自己加熱性を不動
態化し、それにより、残る備蓄を自然燃焼より保護する
ことが望ましい。
自己加熱性に重要な役割を演ずる。石炭またはチャーが
それらの平衡水分以下である場合には、備蓄は、水分を
吸収しやすく、その再水和熱により、備蓄を昇温させ
る。温度の上昇は、酸素の化学吸着速度を速めて、ひい
ては、備蓄の一部を加熱し、結局、自己発火させる。低
ランクの石炭を単に乾燥させただけでは、平衡水分レベ
ルは変化せず、したがって、乾燥石炭は、その平衡水分
レベルまで再水和されやすく、再水和熱を放出する。チ
ャーが自己加熱されやすいことを考えると、備蓄チャー
は、全て、適当に処理して、チャーの自己加熱性を不動
態化し、それにより、残る備蓄を自然燃焼より保護する
ことが望ましい。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、非粘
結性の石炭を処理して、チャーを形成する方法を提供す
ることである。本発明のもう１つの目的は、石炭より著
しく高い発熱量、例えば、石炭８，５００Btu/lbに対
し、チャー１１，５００Btu/lbを有するチャーを提供す
ることである。本発明のさらなる目的は、所望の燃料特
性を保持しつつも、適当な貯蔵安定性を有するチャーを
提供することである。本明細書で使用する“低端揮発成
分(low end volatile component)"とは、約４００〜４
８０℃で気化される化合物をいう。同様に、“高端揮発
成分(high end volatile components)”とは、約４８０
〜８５０℃で気化される化合物をいう。
結性の石炭を処理して、チャーを形成する方法を提供す
ることである。本発明のもう１つの目的は、石炭より著
しく高い発熱量、例えば、石炭８，５００Btu/lbに対
し、チャー１１，５００Btu/lbを有するチャーを提供す
ることである。本発明のさらなる目的は、所望の燃料特
性を保持しつつも、適当な貯蔵安定性を有するチャーを
提供することである。本明細書で使用する“低端揮発成
分(low end volatile component)"とは、約４００〜４
８０℃で気化される化合物をいう。同様に、“高端揮発
成分(high end volatile components)”とは、約４８０
〜８５０℃で気化される化合物をいう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】要約すると、本発明に従
えば、石炭を逐次処理して、安定なチャーを形成する連
続法が提供される。本方法は、非粘結性の石炭供給物を
用意し；石炭を乾燥して、それより水分を除去し、乾燥
石炭を形成し；石炭より低端揮発性物質を気化および除
去して、チャーを形成するに十分、かつ、チャーの内部
で高端揮発性物質の少なくとも一部を流動化させ、チャ
ー内部の微孔を少なくとも一部破壊するに十分な温度
に、実質的に全ての石炭を漸次加熱することによって乾
燥石炭を熱分解する方法を含む。チャーは、ついで、チ
ャーの少なくとも一部破壊された微孔内で揮発性物質を
不流動化させて、チャーを熱分解的に不動態化し、約１
４〜２２重量％の高端揮発物を有するチャーを形成する
に十分な温度まで冷却される。チャーは、ついで、反応
容器に搬送され、そこで、約３〜２１体積％の酸素を有
するプロセスガスを反応容器に通し、酸素の化学吸着に
より石炭を酸化的に不動態化し；ついで、不動態化され
たチャーを実質的に同時に再水和および冷却して、約５
〜１０重量％の水分を有する水和されたチャーを形成す
る。チャーは、ついで、水和された周囲空気で水和され
たチャーの表面水分を蒸発させることによって仕上げさ
れる。さらに詳しくは、チャーは、最終不動態化容器に
搬送され、そこで、約３〜２１体積％の酸素を有するプ
ロセスガスを容器に通して、酸素の化学吸着により、再
水和されたチャーを最終的に不動態化する。
えば、石炭を逐次処理して、安定なチャーを形成する連
続法が提供される。本方法は、非粘結性の石炭供給物を
用意し；石炭を乾燥して、それより水分を除去し、乾燥
石炭を形成し；石炭より低端揮発性物質を気化および除
去して、チャーを形成するに十分、かつ、チャーの内部
で高端揮発性物質の少なくとも一部を流動化させ、チャ
ー内部の微孔を少なくとも一部破壊するに十分な温度
に、実質的に全ての石炭を漸次加熱することによって乾
燥石炭を熱分解する方法を含む。チャーは、ついで、チ
ャーの少なくとも一部破壊された微孔内で揮発性物質を
不流動化させて、チャーを熱分解的に不動態化し、約１
４〜２２重量％の高端揮発物を有するチャーを形成する
に十分な温度まで冷却される。チャーは、ついで、反応
容器に搬送され、そこで、約３〜２１体積％の酸素を有
するプロセスガスを反応容器に通し、酸素の化学吸着に
より石炭を酸化的に不動態化し；ついで、不動態化され
たチャーを実質的に同時に再水和および冷却して、約５
〜１０重量％の水分を有する水和されたチャーを形成す
る。チャーは、ついで、水和された周囲空気で水和され
たチャーの表面水分を蒸発させることによって仕上げさ
れる。さらに詳しくは、チャーは、最終不動態化容器に
搬送され、そこで、約３〜２１体積％の酸素を有するプ
ロセスガスを容器に通して、酸素の化学吸着により、再
水和されたチャーを最終的に不動態化する。
【００１１】本発明のさらなる特徴および他の目的は、
図面を参照してなされる以下の詳細な説明より明らかと
なるであろう。図面において、図１は、非粘結性の石炭
を逐次処理して、不動態化されたチャーを形成するため
の方法を示す、本発明の方法の略図であり；図２は、乾
燥石炭および本発明に従う種々の工程で処理された石炭
の平衡水分体積％の棒グラフであり；図３は、乾燥石炭
および本発明に従う種々の工程で処理された石炭の残留
酸化速度の棒グラフであり；図４は、本発明に従い処理
された石炭の熱含量の棒グラフである。
図面を参照してなされる以下の詳細な説明より明らかと
なるであろう。図面において、図１は、非粘結性の石炭
を逐次処理して、不動態化されたチャーを形成するため
の方法を示す、本発明の方法の略図であり；図２は、乾
燥石炭および本発明に従う種々の工程で処理された石炭
の平衡水分体積％の棒グラフであり；図３は、乾燥石炭
および本発明に従う種々の工程で処理された石炭の残留
酸化速度の棒グラフであり；図４は、本発明に従い処理
された石炭の熱含量の棒グラフである。
【００１２】
【実施例】図面を参照すると、同一の参照符号は、同一
の機素を表し、非粘結性の石炭を逐次処理して、不動態
化されたチャーを形成するための方法１０が概略的に示
されている。図面を考察すると、明確化するために、特
に詳細な構成は、従来通りであり、本発明が開示され、
説明される以前に、当分野において周知であることを考
慮して示されていないことが理解されるであろう。Perr
y and Chilton, CHEMICAL ENGINEERS'HANDBOOK, 5th Ed
ition, McGraw Hill, New York, 1973; Kelly and Spot
tiswood, INTRODUCTION TO MINERAL PROCESSING, John
Willy & Sons, Inc.,New York, 1982; Walas, CHEMICAL
PROCESS EQUIPMENT, Selection and Design,Butterwor
th Publishers, Boston, 1988; Woods, PROCESS DESIGN
AND ENGINEERING PRACTICE, PTR Prentice Hall, New
Jersey, 1995を参照し、一般に、種々の装置および処理
構造物ならびに条件に対しての詳細な記載については化
学プロセス工業文献を引用する。例えば、ホッパー、熱
分解装置、乾燥器、導管、シール、煙道、ブロアーおよ
び弁は、このような構成部分が本明細書に記載する本発
明の全体のプロセスに使用するために当業者によって必
要とされるように改良されている点を除いて、このよう
な公知の市販構成部分である。また、多くの制御装置
は、従来通りであり、化学プロセスの標準品であり、本
発明で明確に指示や説明することを省略してある。例え
ば、制御弁、熱電対、サーミスタは、適当なサーボサー
キットと結合させて、容易に使用でき、温度およびプロ
セス流を測定および制御するために、従来より、使用さ
れている。石炭を処理するための装置およびプロセス条
件のさらなる詳細については、１９９５年９月８日に出
願された米国特許出願No. 08/525,235を参考とし、本明
細書では、参考のためにこれを引用する。
の機素を表し、非粘結性の石炭を逐次処理して、不動態
化されたチャーを形成するための方法１０が概略的に示
されている。図面を考察すると、明確化するために、特
に詳細な構成は、従来通りであり、本発明が開示され、
説明される以前に、当分野において周知であることを考
慮して示されていないことが理解されるであろう。Perr
y and Chilton, CHEMICAL ENGINEERS'HANDBOOK, 5th Ed
ition, McGraw Hill, New York, 1973; Kelly and Spot
tiswood, INTRODUCTION TO MINERAL PROCESSING, John
Willy & Sons, Inc.,New York, 1982; Walas, CHEMICAL
PROCESS EQUIPMENT, Selection and Design,Butterwor
th Publishers, Boston, 1988; Woods, PROCESS DESIGN
AND ENGINEERING PRACTICE, PTR Prentice Hall, New
Jersey, 1995を参照し、一般に、種々の装置および処理
構造物ならびに条件に対しての詳細な記載については化
学プロセス工業文献を引用する。例えば、ホッパー、熱
分解装置、乾燥器、導管、シール、煙道、ブロアーおよ
び弁は、このような構成部分が本明細書に記載する本発
明の全体のプロセスに使用するために当業者によって必
要とされるように改良されている点を除いて、このよう
な公知の市販構成部分である。また、多くの制御装置
は、従来通りであり、化学プロセスの標準品であり、本
発明で明確に指示や説明することを省略してある。例え
ば、制御弁、熱電対、サーミスタは、適当なサーボサー
キットと結合させて、容易に使用でき、温度およびプロ
セス流を測定および制御するために、従来より、使用さ
れている。石炭を処理するための装置およびプロセス条
件のさらなる詳細については、１９９５年９月８日に出
願された米国特許出願No. 08/525,235を参考とし、本明
細書では、参考のためにこれを引用する。
【００１３】本発明に従う方法１０は、高水分含量を含
有する非粘結性の石炭に対して特に適している。例え
ば、本発明は、非粘結性の石炭、例えば、ほぼ２０〜５
０重量％の水分を含有するウエスタンリグナイト(Weste
rn lignite)に特に適している。非粘結性の石炭は、ス
キップホイスト、空気または他の適当な方法による振動
コンベヤーによって、従来の連続コンベヤーベルト（図
示せず）に沿って、本発明の方法１０を介して搬送され
る。効率をよくするために、石炭は、洗浄、破砕および
分級によって用意され、適当な品質、量および粒子寸法
の石炭を生ずる。典型的には、寸法範囲＋１／４インチ
〜−３インチ、好ましくは、＋１／４インチ〜−２イン
チの石炭が本発明の方法に対する適当な供給物である。
有する非粘結性の石炭に対して特に適している。例え
ば、本発明は、非粘結性の石炭、例えば、ほぼ２０〜５
０重量％の水分を含有するウエスタンリグナイト(Weste
rn lignite)に特に適している。非粘結性の石炭は、ス
キップホイスト、空気または他の適当な方法による振動
コンベヤーによって、従来の連続コンベヤーベルト（図
示せず）に沿って、本発明の方法１０を介して搬送され
る。効率をよくするために、石炭は、洗浄、破砕および
分級によって用意され、適当な品質、量および粒子寸法
の石炭を生ずる。典型的には、寸法範囲＋１／４インチ
〜−３インチ、好ましくは、＋１／４インチ〜−２イン
チの石炭が本発明の方法に対する適当な供給物である。
【００１４】本方法１０は、石炭供給物をホッパー１２
に逐次供給し、石炭を乾燥し（Ａ）、石炭を熱分解して
チャーを形成し（Ｂ）、チャーを急冷し（Ｃ）、チャー
を酸化的に不動態化し（Ｄ）、チャーを再水和し
（Ｅ）、ついで、不動態化されたチャーは、キャリヤー
１４を介して輸送するため、および／または、所望され
る続く用途に対し、適当な容器、例えば、ホッパー１２
に貯蔵するために、搬送できるように、チャーを最終的
に不動態化することを含む。種々の処理工程（Ａ）〜
（Ｆ）のユニークな配列により、安定なチャーが経済的
に輸送することができるように製造されることが理解さ
れるであろう。
に逐次供給し、石炭を乾燥し（Ａ）、石炭を熱分解して
チャーを形成し（Ｂ）、チャーを急冷し（Ｃ）、チャー
を酸化的に不動態化し（Ｄ）、チャーを再水和し
（Ｅ）、ついで、不動態化されたチャーは、キャリヤー
１４を介して輸送するため、および／または、所望され
る続く用途に対し、適当な容器、例えば、ホッパー１２
に貯蔵するために、搬送できるように、チャーを最終的
に不動態化することを含む。種々の処理工程（Ａ）〜
（Ｆ）のユニークな配列により、安定なチャーが経済的
に輸送することができるように製造されることが理解さ
れるであろう。
【００１５】所望される寸法と品質の石炭は、石炭供給
ホッパー１２に搬送され、そこで、乾燥する（Ａ）ため
に当分野周知の適当なタイプの乾燥器に計量される。乾
燥器は、石炭を温度約１２０〜２６０℃に加熱して、石
炭の水分含量を低下させ、かつ、著しい量のメタンおよ
び／または一酸化炭素が石炭より放出されるのを防止す
る。ついで、乾燥石炭は、石炭を熱分解して（Ｂ）、特
定の所望される性質を有する、例えば、残留遊離水分が
除去され、相対的な硫黄含量がより低く、相対的な炭素
含量がより高いチャーを形成するための熱分解装置に搬
送される。熱分解装置は、当分野周知のバッチタイプの
炉，または連続式タイプの炉であってもよい。
ホッパー１２に搬送され、そこで、乾燥する（Ａ）ため
に当分野周知の適当なタイプの乾燥器に計量される。乾
燥器は、石炭を温度約１２０〜２６０℃に加熱して、石
炭の水分含量を低下させ、かつ、著しい量のメタンおよ
び／または一酸化炭素が石炭より放出されるのを防止す
る。ついで、乾燥石炭は、石炭を熱分解して（Ｂ）、特
定の所望される性質を有する、例えば、残留遊離水分が
除去され、相対的な硫黄含量がより低く、相対的な炭素
含量がより高いチャーを形成するための熱分解装置に搬
送される。熱分解装置は、当分野周知のバッチタイプの
炉，または連続式タイプの炉であってもよい。
【００１６】熱分解（Ｂ）の間、石炭の温度は、逐次、
かつ、漸次、所望される最高温度まで上昇して、低端揮
発性物質が除去され、若干の高端揮発性物質を流動化さ
せる。石炭は、典型的には、温度約１４９〜２０４℃で
熱分解装置に入る。ついで、石炭は、熱分解装置内で、
漸次、温度約４２７〜５９０℃まで加熱される。石炭
は、漸次、より高温に加熱され、低端揮発物が気化およ
び除去され、ついで、所望される温和なガス化温度に到
達するまで加熱され、約１４〜２２重量％の残留揮発物
と低い平衡水分含量約２０〜３０重量％ないし約５〜１
０重量％を有するチャーを生成する。
かつ、漸次、所望される最高温度まで上昇して、低端揮
発性物質が除去され、若干の高端揮発性物質を流動化さ
せる。石炭は、典型的には、温度約１４９〜２０４℃で
熱分解装置に入る。ついで、石炭は、熱分解装置内で、
漸次、温度約４２７〜５９０℃まで加熱される。石炭
は、漸次、より高温に加熱され、低端揮発物が気化およ
び除去され、ついで、所望される温和なガス化温度に到
達するまで加熱され、約１４〜２２重量％の残留揮発物
と低い平衡水分含量約２０〜３０重量％ないし約５〜１
０重量％を有するチャーを生成する。
【００１７】熱分解装置から排出される廃ガスは、液体
オイル副生物と富化廃ガス１６に搬入された、約５〜１
０重量％、一般に、約５重量％の石炭チャー微粒子とを
含有する。富化された廃ガス１６は、分離器（Ｓ）に搬
送され、そこで、プロセス誘導ガス状の燃料２０と凝縮
されたオイル生成物１８とが廃ガス１６より分離され
る。プロセス誘導ガス状の燃料２０は、米国特許No. 5,
401,364に記載され、本明細書で参考のために引用する
が、１つ以上の燃焼器２４で燃焼され、石炭の乾燥およ
び熱分解に使用される燃焼生成物２２を生成する。
オイル副生物と富化廃ガス１６に搬入された、約５〜１
０重量％、一般に、約５重量％の石炭チャー微粒子とを
含有する。富化された廃ガス１６は、分離器（Ｓ）に搬
送され、そこで、プロセス誘導ガス状の燃料２０と凝縮
されたオイル生成物１８とが廃ガス１６より分離され
る。プロセス誘導ガス状の燃料２０は、米国特許No. 5,
401,364に記載され、本明細書で参考のために引用する
が、１つ以上の燃焼器２４で燃焼され、石炭の乾燥およ
び熱分解に使用される燃焼生成物２２を生成する。
【００１８】分離器（Ｓ）よりの凝縮されたオイル生成
物１８は、スチームボイラー燃料として使用される石油
接触分解装置残液との低硫黄配合原料として使用される
か、または、スチームボイラー燃料として直接使用され
る。これとは別に、オイル生成物１８は、続く処理工
程、例えば、溶剤抽出、および／または、組み合わせ蒸
留で、あるいは、別個の工程で、グレードアップされ、
数段高価な化学供給原料、例えば、クレジル酸、パラフ
ィン系炭化水素、置換カテコール類およびコールタール
ピッチを生成する。また、凝縮されたオイル生成物１８
は、適当な溶剤で抽出し、ついで、蒸留することのでき
る貴重な化学供給原料を生成するか、あるいは、凝縮さ
れたオイル生成物１８は、先ず、蒸留され、ついで、適
当な溶剤により留出物を抽出して、貴重な化学供給原料
を生成させる。
物１８は、スチームボイラー燃料として使用される石油
接触分解装置残液との低硫黄配合原料として使用される
か、または、スチームボイラー燃料として直接使用され
る。これとは別に、オイル生成物１８は、続く処理工
程、例えば、溶剤抽出、および／または、組み合わせ蒸
留で、あるいは、別個の工程で、グレードアップされ、
数段高価な化学供給原料、例えば、クレジル酸、パラフ
ィン系炭化水素、置換カテコール類およびコールタール
ピッチを生成する。また、凝縮されたオイル生成物１８
は、適当な溶剤で抽出し、ついで、蒸留することのでき
る貴重な化学供給原料を生成するか、あるいは、凝縮さ
れたオイル生成物１８は、先ず、蒸留され、ついで、適
当な溶剤により留出物を抽出して、貴重な化学供給原料
を生成させる。
【００１９】チャーは、熱分解装置内またはその後方
で、約１７７℃まで急冷することによって、熱分解的に
不動態化される。チャーは、固体物質を冷却するための
適当な大部分の手段、例えば、水等の冷却液を噴霧する
複数の冷却液噴霧ノズルによって冷却される。チャー
は、数分、例えば、約２０分以内、好ましくは、約１０
分以内、最も好ましくは、約２分以内に約１００℃急冷
され、チャー内部の微孔を少なくとも一部破壊され、約
１４〜２２重量％の高端揮発物を有するチャーを形成す
る。
で、約１７７℃まで急冷することによって、熱分解的に
不動態化される。チャーは、固体物質を冷却するための
適当な大部分の手段、例えば、水等の冷却液を噴霧する
複数の冷却液噴霧ノズルによって冷却される。チャー
は、数分、例えば、約２０分以内、好ましくは、約１０
分以内、最も好ましくは、約２分以内に約１００℃急冷
され、チャー内部の微孔を少なくとも一部破壊され、約
１４〜２２重量％の高端揮発物を有するチャーを形成す
る。
【００２０】熱分解的に不動態化されたチャーは、つい
で、当分野周知のタイプの急冷チャンバ内で冷却するた
めに（Ｃ）排出される。チャーは、大部分の適当な媒
体、例えば、水で冷却される。冷却されたチャーは、つ
いで、急冷チャンバから酸化的不動態化ユニットに計量
され、そこで、チャーは、酸化的に不動態化される
（Ｄ）。好ましい実施態様において、チャーは、温度約
１５０〜２００℃、好ましくは、約１６０℃で酸化的不
動態化ユニットに入る。酸化的不動態化ユニットは、大
部分、固体粒子を取り扱い、搬送し、固体粒子を周囲空
気から断熱されている交流系でプロセスガスと接触させ
るための床または密閉容器タイプである。
で、当分野周知のタイプの急冷チャンバ内で冷却するた
めに（Ｃ）排出される。チャーは、大部分の適当な媒
体、例えば、水で冷却される。冷却されたチャーは、つ
いで、急冷チャンバから酸化的不動態化ユニットに計量
され、そこで、チャーは、酸化的に不動態化される
（Ｄ）。好ましい実施態様において、チャーは、温度約
１５０〜２００℃、好ましくは、約１６０℃で酸化的不
動態化ユニットに入る。酸化的不動態化ユニットは、大
部分、固体粒子を取り扱い、搬送し、固体粒子を周囲空
気から断熱されている交流系でプロセスガスと接触させ
るための床または密閉容器タイプである。
【００２１】酸化的不動態化ユニットにおいて、チャー
粒子は、プロセスガスと激しく混合される。プロセスガ
スの性質は、エネルギー放出速度をエネルギー吸収速度
と均衡させるために制御される。このエネルギー交換の
均衡は、酸化的不動態化ユニットの未制御反応を防止
し、不慮の燃焼を防止する。このエネルギー交換は、当
業者によって、“エネルギー補償”と称されている。好
ましい実施態様において、プロセスガスは、温度約１５
４〜１８８℃、好ましくは、約１５７℃で酸化的不動態
化ユニットに入り、約３〜２１体積％の酸素を含有す
る。プロセスガスの酸素の体積％は、プロセスガスの温
度に逆比例する。プロセスガスの温度が低下すると、酸
素の体積％は、増加する。温度１８８℃において、プロ
セスガスは、約３体積％の酸素を含有し、温度約８２℃
において、プロセスガスは、約２１体積％の酸素を含有
する。
粒子は、プロセスガスと激しく混合される。プロセスガ
スの性質は、エネルギー放出速度をエネルギー吸収速度
と均衡させるために制御される。このエネルギー交換の
均衡は、酸化的不動態化ユニットの未制御反応を防止
し、不慮の燃焼を防止する。このエネルギー交換は、当
業者によって、“エネルギー補償”と称されている。好
ましい実施態様において、プロセスガスは、温度約１５
４〜１８８℃、好ましくは、約１５７℃で酸化的不動態
化ユニットに入り、約３〜２１体積％の酸素を含有す
る。プロセスガスの酸素の体積％は、プロセスガスの温
度に逆比例する。プロセスガスの温度が低下すると、酸
素の体積％は、増加する。温度１８８℃において、プロ
セスガスは、約３体積％の酸素を含有し、温度約８２℃
において、プロセスガスは、約２１体積％の酸素を含有
する。
【００２２】固体のチャー粒子は、プロセスガスが取り
囲むにつれて、激しい混合を受け、各粒子は、直接、熱
を伝達し、プロセスガスとチャー粒子との間の酸化的な
化学反応を促進する。さらに詳しくは、プロセスガス中
の一部の酸素がチャーと反応し、チャーに化学吸着し、
熱を放出し、チャーが自然発火するのを抑制する。本明
細書で使用する“化学吸着される”という用語は、表面
炭素原子もしくはチャーの一部破壊された孔の炭素原子
とチャーと接触する酸素原子との間に結合が形成される
ことをいう。チャーに化学吸着される酸素の量は、温
度、チャーとの接触時間およびプロセスガスの初期酸素
濃度に依存することが理解されるであろう。
囲むにつれて、激しい混合を受け、各粒子は、直接、熱
を伝達し、プロセスガスとチャー粒子との間の酸化的な
化学反応を促進する。さらに詳しくは、プロセスガス中
の一部の酸素がチャーと反応し、チャーに化学吸着し、
熱を放出し、チャーが自然発火するのを抑制する。本明
細書で使用する“化学吸着される”という用語は、表面
炭素原子もしくはチャーの一部破壊された孔の炭素原子
とチャーと接触する酸素原子との間に結合が形成される
ことをいう。チャーに化学吸着される酸素の量は、温
度、チャーとの接触時間およびプロセスガスの初期酸素
濃度に依存することが理解されるであろう。
【００２３】チャーが酸化的不動態化ユニット内に調整
され、予め決められた保持時間保持された後、チャー
は、温度約１７５〜２００℃、好ましくは、約１８２℃
で、さらなる処理のために、当分野周知のタイプのエネ
ルギー補償再水和冷却器に排出され、実質的に同時に、
チャーを再水和および冷却する（Ｅ）。再水和されたチ
ャーは、約３８℃まで冷却され、水分約５〜１０重量
％、好ましくは、水分約８重量％を含有する。チャーが
冷却器内に存在する時間は、チャー保持時間と称され
る。チャー冷却を最大とし、再水和処理時間を最小とす
るように、保持時間を調整するのが好ましい。好ましい
実施態様において、チャー保持時間は、約１０〜２０分
間の範囲である。チャーは、散水の直接および間接接触
を使用して再水和される。
され、予め決められた保持時間保持された後、チャー
は、温度約１７５〜２００℃、好ましくは、約１８２℃
で、さらなる処理のために、当分野周知のタイプのエネ
ルギー補償再水和冷却器に排出され、実質的に同時に、
チャーを再水和および冷却する（Ｅ）。再水和されたチ
ャーは、約３８℃まで冷却され、水分約５〜１０重量
％、好ましくは、水分約８重量％を含有する。チャーが
冷却器内に存在する時間は、チャー保持時間と称され
る。チャー冷却を最大とし、再水和処理時間を最小とす
るように、保持時間を調整するのが好ましい。好ましい
実施態様において、チャー保持時間は、約１０〜２０分
間の範囲である。チャーは、散水の直接および間接接触
を使用して再水和される。
【００２４】熱分解されたチャーを再水和する時、発熱
反応が起こり、熱エネルギーを発生することが理解され
るであろう。再水和プロセスは、再水和により、チャー
温度が上昇するにつれ、チャーによって吸収された水が
蒸発し、かくして、チャーの水分含量を低下させるとい
う点で自己制約的である(self-limiting)。したがっ
て、再水和によって生ずる熱が補償されないかまたはチ
ャーから除去されない場合には、再水和速度およびチャ
ーを輸送に対して安全とするチャー内部の平衡水分レベ
ルを達成する確率は低下する。再水和によってチャー温
度が上昇すると、不均一な再水和を生じ、チャー上にラ
ンダムなホットスポットを形成し、これが、ひいては、
大気中の酸素と反応して、さらなる自己加熱効果を生ず
る。したがって、再水和の間のチャーの水分レベルを最
高とし、かつ、処理時間およびホットスポットの形成を
最小とするために、チャーは、再水和の間、厳密に冷却
される必要がある。
反応が起こり、熱エネルギーを発生することが理解され
るであろう。再水和プロセスは、再水和により、チャー
温度が上昇するにつれ、チャーによって吸収された水が
蒸発し、かくして、チャーの水分含量を低下させるとい
う点で自己制約的である(self-limiting)。したがっ
て、再水和によって生ずる熱が補償されないかまたはチ
ャーから除去されない場合には、再水和速度およびチャ
ーを輸送に対して安全とするチャー内部の平衡水分レベ
ルを達成する確率は低下する。再水和によってチャー温
度が上昇すると、不均一な再水和を生じ、チャー上にラ
ンダムなホットスポットを形成し、これが、ひいては、
大気中の酸素と反応して、さらなる自己加熱効果を生ず
る。したがって、再水和の間のチャーの水分レベルを最
高とし、かつ、処理時間およびホットスポットの形成を
最小とするために、チャーは、再水和の間、厳密に冷却
される必要がある。
【００２５】チャーの再水和は、チャーを部分的に再活
性化しやすいことが判明している。したがって、再水和
されたチャーは、再水和工程で回収される酸素アペタイ
ト(appetite)を満足するために、最終不動態化容器内で
仕上げする必要がある。仕上げ工程（Ｆ）は、チャーの
乾燥を防止するに十分な程温和な条件下で行う必要があ
る。チャーは、周囲条件近傍で湿潤空気流でチャーを酸
化することによって仕上げされる。好ましい実施態様に
おいて、温度約１８〜４３℃、好ましくは、約２７℃
で、約３〜２１体積％の酸素と４〜１２重量％の水分と
を有するプロセスガスを最終不動態化容器に通し、酸素
の化学吸着によって、再水和チャーをさらに不動態化す
る。水分をプロセスガスに加え、プロセスガスの相対湿
度を約９０％に高め、チャーが乾燥するのを防止する。
最終不動態化温度が低いので、酸化速度は遅く、不動態
化容器内に長時間滞留させる必要がある。
性化しやすいことが判明している。したがって、再水和
されたチャーは、再水和工程で回収される酸素アペタイ
ト(appetite)を満足するために、最終不動態化容器内で
仕上げする必要がある。仕上げ工程（Ｆ）は、チャーの
乾燥を防止するに十分な程温和な条件下で行う必要があ
る。チャーは、周囲条件近傍で湿潤空気流でチャーを酸
化することによって仕上げされる。好ましい実施態様に
おいて、温度約１８〜４３℃、好ましくは、約２７℃
で、約３〜２１体積％の酸素と４〜１２重量％の水分と
を有するプロセスガスを最終不動態化容器に通し、酸素
の化学吸着によって、再水和チャーをさらに不動態化す
る。水分をプロセスガスに加え、プロセスガスの相対湿
度を約９０％に高め、チャーが乾燥するのを防止する。
最終不動態化温度が低いので、酸化速度は遅く、不動態
化容器内に長時間滞留させる必要がある。
【００２６】本発明に従い処理する前と後との乾燥石炭
の平衡水分含量の比較を図２に示す。図２に示したよう
に、乾燥石炭の平衡水分レベルは、相対湿度約９０％で
約３２重量％である。石炭を熱分解装置および酸化的不
動態化ユニットで処理した後、平衡水分レベルは、相対
湿度約９０％で約１０％であり、残りの工程を通して実
質的に一定なままであり、それによって、単位重量当た
りのチャーの発熱量を増大する（図４参照）。また、チ
ャーの不動態化の度合いは、チャーの残留酸化速度（１
分間にチャー１ポンドと反応した酸素のポンド数で示
す）と相関することが理解できるであろう。図３に図示
したように、本発明の方法に従い処理されたチャーは、
残留酸化が実質的に低下し、すなわち、不動態化され
る。図２〜図４は、熱分解不動態化工程なしで実施した
実際の結果を示すことが理解されるであろう。本発明の
好ましい実施態様について記載したが、本発明は、本明
細書の特許請求の範囲に記載した請求項の範囲内で変
形、変更可能であることを理解する必要がある。
の平衡水分含量の比較を図２に示す。図２に示したよう
に、乾燥石炭の平衡水分レベルは、相対湿度約９０％で
約３２重量％である。石炭を熱分解装置および酸化的不
動態化ユニットで処理した後、平衡水分レベルは、相対
湿度約９０％で約１０％であり、残りの工程を通して実
質的に一定なままであり、それによって、単位重量当た
りのチャーの発熱量を増大する（図４参照）。また、チ
ャーの不動態化の度合いは、チャーの残留酸化速度（１
分間にチャー１ポンドと反応した酸素のポンド数で示
す）と相関することが理解できるであろう。図３に図示
したように、本発明の方法に従い処理されたチャーは、
残留酸化が実質的に低下し、すなわち、不動態化され
る。図２〜図４は、熱分解不動態化工程なしで実施した
実際の結果を示すことが理解されるであろう。本発明の
好ましい実施態様について記載したが、本発明は、本明
細書の特許請求の範囲に記載した請求項の範囲内で変
形、変更可能であることを理解する必要がある。
【図１】非粘結性の石炭を逐次処理して、不動態化され
たチャーを形成するための方法を示す、本発明の方法の
略図である。
たチャーを形成するための方法を示す、本発明の方法の
略図である。
【図２】乾燥石炭および本発明に従う種々の工程で処理
された石炭の平衡水分体積％の棒グラフである。
された石炭の平衡水分体積％の棒グラフである。
【図３】乾燥石炭および本発明に従う種々の工程で処理
された石炭の残留酸化速度の棒グラフである。
された石炭の残留酸化速度の棒グラフである。
【図４】本発明に従い処理された石炭の熱含量の棒グラ
フである。
フである。
１０ 方法 １２ ホッパー １４ キャリヤー １６ 富化廃ガス １８ オイル生成物 ２０ プロセス誘導ガス状の燃料
フロントページの続き (73)特許権者 596050724 1200 Ｐｒｏｓｐｅｃｔ Ｓｔｒｅｅ ｔ，Ｓｕｉｔｅ 325，Ｌａ Ｊｏｌｌ ａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ 92037，Ｕ ｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍ ｅｒｉｃａ (72)発明者 デニス・ウエイン・クーレッジ アメリカ合衆国ワイオミング州82719, ジレット，フォーン・コート ４ (72)発明者 アーネスト・ピーター・エッツターガー アメリカ合衆国カリフォルニア州92037, ラホーラ，アベニダ・クレスタ 6308 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C10L 9/02 - 9/08 C10G 1/00 - 1/02 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (17)
- 【請求項１】 非粘結性の石炭を処理して安定なチャー
を形成するための連続法であって、該方法が、 （ａ）非粘結性の石炭供給物を用意し； （ｂ）石炭を乾燥して、それより水分を除去し、乾燥石
炭を形成し； （ｃ）石炭より低端揮発性物質を気化および除去して、
チャーを形成するに十分な温度に、かつ、チャーの内部
で高端揮発性物質の少なくとも一部を流動化させ、チャ
ー内部の微孔を少なくとも一部破壊するに十分な温度
に、実質的に全ての石炭を漸次加熱することによって乾
燥石炭を熱分解し； （ｄ）チャーの少なくとも一部破壊された微孔内で揮発
性物質を不流動化させて、チャーを熱分解的に不動態化
し、約１４〜２２重量％の高端揮発物を有するチャーを
形成するに十分な温度までチャーを冷却し； （ｅ）約３〜２１体積％の酸素を有するプロセスガスで
酸素の化学吸着により工程（ｄ）のチャーを酸化的に不
動態化し； （ｆ）チャーを実質的に同時に再水和および冷却して、
約５〜１０重量％の水分を有するチャーを形成し； （ｇ）約３〜２１体積％の酸素を有するプロセスガスで
酸素の化学吸着により工程（ｆ）のチャーを最終的に不
動態化して、安定なチャーを形成する；一連の工程を含
む方法。 - 【請求項２】 石炭が、温度約１２０〜２６０℃で乾燥
される、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 石炭が、温度約４２７〜５９０℃で熱分
解される、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 工程（ｃ）のチャーが、低い平衡水分含
量約２０〜３０重量％ないし約５〜１０重量％を有す
る、請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 チャーが、熱分解された後、約１７７℃
に冷却される、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 チャーが、約２０分以内に約１００℃急
冷され、チャー内部の微孔を少なくとも一部破壊する、
請求項４に記載の方法。 - 【請求項７】 工程（ｄ）のチャーが、温度約１５０〜
２００℃に冷却される、請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 工程（ｅ）のチャーが、温度約１７５〜
２００℃である、請求項１に記載の方法。 - 【請求項９】 チャーが、温度約３８℃で再水和され、
約５〜１０重量％の水分を含有する、請求項１に記載の
方法。 - 【請求項１０】 チャーが、散水の直接および間接接触
の両者を使用して再水和される、請求項１に記載の方
法。 - 【請求項１１】 チャーが、約３〜２１体積％の酸素、
４〜１２重量％の水分を有するプロセスガス中、温度約
１８〜４３℃でチャーを酸化することによって最終的に
不動態化される、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 チャーが、約３〜２１体積％の酸素お
よび約９０％の相対湿度を有するプロセスガス中、チャ
ーを酸化することによって最終的に不動態化される、請
求項１に記載の方法。 - 【請求項１３】 非粘結性の石炭を処理して安定なチャ
ーを形成するための連続法であって、該方法が、 （ａ）非粘結性の石炭供給物を用意し； （ｂ）石炭を乾燥して、それより水分を除去し、乾燥石
炭を形成し； （ｃ）石炭より低端揮発性物質を気化および除去して、
平衡水分含量約２０〜３０重量％ないし約５〜１０重量
％を有するチャーを形成するに十分な温度に、かつ、チ
ャーの内部で高端揮発性物質の少なくとも一部を流動化
させ、チャー内部の微孔を少なくとも一部破壊するに十
分な温度に、実質的に全ての石炭を漸次加熱することに
よって乾燥石炭を熱分解し； （ｄ）チャーの少なくとも一部破壊された微孔内で揮発
性物質を不流動化させて、チャーを熱分解的に不動態化
し、約１４〜２２重量％の高端揮発物を有するチャーを
形成するに十分な温度までチャーを冷却し； （ｅ）約３〜２１体積％の酸素を有するプロセスガスで
酸素の化学吸着により工程（ｄ）のチャーを酸化的に不
動態化し； （ｆ）チャーを実質的に同時に再水和および冷却して、
約５〜１０重量％の水分を有するチャーを形成し； （ｇ）約３〜２１体積％の酸素と約９０％の相対湿度と
を有するプロセスガスで酸素の化学吸着により工程
（ｆ）のチャーを最終的に不動態化して、安定なチャー
を形成する；一連の工程を含む方法。 - 【請求項１４】 石炭が、温度約１２０〜２６０℃で乾
燥される、請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 石炭が、温度約４２７〜５９０℃で熱
分解される、請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１６】 チャーが、熱分解された後、約１７７
℃に冷却される、請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１７】 チャーが、約２０分以内に約１００℃
急冷され、チャー内部の微孔を少なくとも一部破壊す
る、請求項１３に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US565851 | 1995-12-01 | ||
| US08/565,851 US5601692A (en) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Process for treating noncaking coal to form passivated char |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157671A JPH09157671A (ja) | 1997-06-17 |
| JP2847063B2 true JP2847063B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=24260373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8090845A Expired - Fee Related JP2847063B2 (ja) | 1995-12-01 | 1996-04-12 | 非粘結性の石炭を処理して不動態化されたチャーを形成するための方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5601692A (ja) |
| JP (1) | JP2847063B2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6146432A (en) * | 1999-07-15 | 2000-11-14 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Pressure gradient passivation of carbonaceous material normally susceptible to spontaneous combustion |
| US7695535B2 (en) * | 2001-10-10 | 2010-04-13 | River Basin Energy, Inc. | Process for in-situ passivation of partially-dried coal |
| US8197561B2 (en) * | 2001-10-10 | 2012-06-12 | River Basin Energy, Inc. | Process for drying coal |
| BRPI0618018A2 (pt) * | 2005-10-26 | 2011-08-16 | Devereaux Holdings Pty Ltd | processo e sistema para a preparação de um material carbonáceo apassivado, processos para reduzir umidade inerente e/ou aumentar uma energia especìfica de um material carbonáceo, para aperfeiçoar as caracterìsticas de coqueificação de material carbonáceo não-coqueificado, para resfriar bruscamente carbonizado apassivado quente e aparelho para apassivar material carbonáceo |
| US20100038288A1 (en) * | 2008-08-12 | 2010-02-18 | MR&E, Ltd. | Refining coal-derived liquid from coal gasification, coking, and other coal processing operations |
| CN101781596B (zh) * | 2009-01-19 | 2012-03-28 | 湖南华银能源技术有限公司 | 一种活性煤焦的钝化工艺和钝化系统 |
| US8470134B2 (en) * | 2009-07-14 | 2013-06-25 | C2O Technologies, Llc | Process for treating coal by removing volatile components |
| US8394240B2 (en) * | 2009-07-14 | 2013-03-12 | C2O Technologies, Llc | Process for treating bituminous coal by removing volatile components |
| US8956426B2 (en) | 2010-04-20 | 2015-02-17 | River Basin Energy, Inc. | Method of drying biomass |
| US9057037B2 (en) | 2010-04-20 | 2015-06-16 | River Basin Energy, Inc. | Post torrefaction biomass pelletization |
| CN103124782B (zh) | 2010-09-16 | 2015-08-26 | C20技术发展公司 | 借助添加的生物质和挥发物控制的煤炭加工 |
| US8968520B2 (en) | 2011-06-03 | 2015-03-03 | National Institute Of Clean And Low-Carbon Energy (Nice) | Coal processing to upgrade low rank coal having low oil content |
| US9005322B2 (en) | 2011-07-12 | 2015-04-14 | National Institute Of Clean And Low-Carbon Energy (Nice) | Upgrading coal and other carbonaceous fuels using a lean fuel gas stream from a pyrolysis step |
| US9074138B2 (en) | 2011-09-13 | 2015-07-07 | C2O Technologies, Llc | Process for treating coal using multiple dual zone steps |
| JP5511855B2 (ja) * | 2012-01-06 | 2014-06-04 | 三菱重工業株式会社 | 石炭不活性化処理方法 |
| CA2863146C (en) * | 2012-02-06 | 2021-04-06 | Michael MCGOLDEN | Method and system for gasification of biomass |
| JP2013173832A (ja) * | 2012-02-24 | 2013-09-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 改質石炭製造設備 |
| JP6015933B2 (ja) | 2012-12-14 | 2016-10-26 | 三菱重工業株式会社 | 石炭不活性化処理装置およびこれを利用する改質石炭製造設備 |
| CN104955921B (zh) | 2013-01-09 | 2017-09-15 | C2O技术发展公司 | 处理煤以改进可冷凝的煤衍生液体的回收的方法 |
| RU2670893C2 (ru) * | 2013-05-30 | 2018-10-25 | Клин Коул Текнолоджиз, Инк. | Обработка угля |
| WO2015171710A1 (en) | 2014-05-09 | 2015-11-12 | C2O Technologies, Llc | Coal char passivation process and apparatus |
| CN103980973A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-13 | 湖南华银能源技术有限公司 | 半焦钝化方法 |
| US9327320B1 (en) | 2015-01-29 | 2016-05-03 | Green Search, LLC | Apparatus and method for coal dedusting |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2793109A (en) * | 1954-04-09 | 1957-05-21 | Surface Combustion Corp | Induration process for powdered iron oxide containing material |
| US3013951A (en) * | 1959-06-15 | 1961-12-19 | Mansfield Vaughn | Method for continuous coke production whiled extracting low temperature volatiles |
| US3302936A (en) * | 1964-11-23 | 1967-02-07 | Mcdowell Wellman Eng Co | Circular traveling grate machine |
| DE1909039B2 (de) * | 1969-02-22 | 1973-01-04 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Wirbelschichtkühler |
| US3950143A (en) * | 1972-07-14 | 1976-04-13 | The Kingsford Company | Process for producing solid industrial fuel |
| AU533482B2 (en) * | 1979-06-04 | 1983-11-24 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Heat treating coal to reduce moisture and lower hygrosopicity |
| US4269593A (en) * | 1979-12-21 | 1981-05-26 | Allis-Chalmers Corporation | Roller grate material bed conveying and heat exchange apparatus providing plural bed depths |
| US4401436A (en) * | 1981-12-21 | 1983-08-30 | Atlantic Richfield Company | Process for cooling particulate coal |
| AU552638B2 (en) * | 1982-10-20 | 1986-06-12 | Idemitsu Kosan Co. Ltd | Process for modification of coal |
| US4521278A (en) * | 1983-04-26 | 1985-06-04 | Union Oil Company Of California | Method for producing needle coke |
| JPS63210192A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-08-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 石炭の熱処理法 |
| US4834650A (en) * | 1988-06-14 | 1989-05-30 | Salem Furnace Co. | Sealed rotary hearth furnace with central bearing support |
| US4924785A (en) * | 1988-12-05 | 1990-05-15 | Surface Combustion, Inc. | Thermal cleaning system |
-
1995
- 1995-12-01 US US08/565,851 patent/US5601692A/en not_active Expired - Lifetime
-
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- 1996-04-12 JP JP8090845A patent/JP2847063B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH09157671A (ja) | 1997-06-17 |
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