JP3675522B2

JP3675522B2 - 石炭の液化方法

Info

Publication number: JP3675522B2
Application number: JP19867695A
Authority: JP
Inventors: 眞一勝島; 利明奥井; 龍夫平野; 憲幸奥山; 元晴安室
Original assignee: Cosmo Oil Co Ltd; Mitsubishi Chemical Corp; Idemitsu Kosan Co Ltd; Kobe Steel Ltd
Current assignee: Cosmo Oil Co Ltd; Mitsubishi Chemical Corp; Idemitsu Kosan Co Ltd; Kobe Steel Ltd
Priority date: 1995-08-03
Filing date: 1995-08-03
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2015-08-03
Also published as: AU685361B2; JPH0948979A; AU5210096A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭の液化方法に関し、詳細には、触媒及び溶剤の存在下で石炭を水添し、水添生成物から蒸留等の分離操作により油分を分離して得る石炭の液化方法に関する技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より石炭の液化方法が種々提案されているが、代表的な石炭の液化方法としては、粉砕された原料石炭に溶剤及び触媒を混合してスラリー状混合体を得る原料調製工程と、該混合体に高温高圧下で水素ガスを添加して該混合体を水添する水添工程と、該水添工程で得られる水添生成物から油分を分離して得る油分分離工程とを有する石炭の液化方法を挙げることができる。ここで、油分分離工程は一般的に、水添生成物を気液分離器に送給し、該気液分離器での減圧操作によりCO、CO₂等の不要ガスを除去すると共に気相留分と液相留分とを分離して得る気液分離工程と、該気相留分を冷却してから蒸留塔に送給する一方、該液相留分を蒸留塔に送給し、これらを蒸留して油分を分離して得る蒸留工程とからなる。
【０００３】
かかる石炭の液化方法において、油分分離工程の蒸留工程では油分として軽質油（沸点C₅〜180 ℃）と中・重質油（沸点180 〜420 ℃）とが各々分離して得られ、同時に油分の分離により残った分離残渣（蒸留残渣）が得られる。この中、軽質油は製品油として回収され、中・重質油はその一部が前記原料調製工程に循環供給され、原料石炭に混合する溶剤（いわゆる循環溶剤）として用いられ、残部の中・重質油は製品油として回収される。従って、かかる従来法では、製品油として軽質油及び中・重質油が得られる。
【０００４】
一方、油分の収率を向上させ製品油の回収率を向上させるために、減圧蒸留残渣を循環溶剤と共に原料調製工程に循環供給する方法が提案されている。この場合も得られる製品油は軽質油及び中・重質油である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、油の利用価値は一般に軽質なほど高く、輸送用燃料への転換も容易であり、用途も広い。かかる点から、石炭の液化方法において得られる製品油は軽質であるほどよいが、従来の石炭の液化方法においては、前記の如く、得られる製品油は軽質油及び中・重質油であり、まだまだ改善の余地がある。従って、石炭の液化方法において、より軽質な製品油が得られるようにすることは、強く望まれるところであり、石炭液化プロセスの経済性を向上させる上で重要な課題である。
【０００６】
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、従来の石炭の液化方法に比べ、より軽質な製品油が得られる石炭の液化方法を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る石炭の液化方法は、請求項１〜９記載の石炭の液化方法としており、それは次のような構成としたものである。
【０００８】
請求項１記載の石炭の液化方法は、粉砕された原料石炭に溶剤及び触媒を混合してスラリー状混合体を得る原料調製工程と、該混合体に高温高圧下で水素ガスを添加して該混合体を水添する水添工程と、該水添工程で得られる水添生成物から油分を分離して得る油分分離工程とを有する石炭の液化方法において、前記油分分離工程で分離して得られる油分中の重質油の一部又は全部を前記原料調製工程に循環供給し、前記原料石炭に混合する溶剤として用い、更に、前記油分分離工程での油分の分離により残る分離残渣の一部又は全部を前記原料調製工程及び／又は前記水添工程に循環供給することを特徴とする石炭の液化方法である（第１発明）。
【０００９】
【００１０】
請求項２記載の石炭の液化方法は、前記分離残渣が420 ℃以上の沸点分布を有する蒸留残渣である請求項１記載の石炭の液化方法である（第２発明）。請求項３記載の石炭の液化方法は、前記循環供給する分離残渣の質量が、前記原料調製工程に供給される原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して 0.3〜1.5 倍である請求項１又は２記載の石炭の液化方法である（第３発明）。請求項４記載の石炭の液化方法は、前記原料調製工程に循環供給する重質油が、300 〜420 ℃の連続的な沸点分布を有する重質油である請求項１〜３のいずれかに記載の石炭の液化方法である（第４発明）。請求項５記載の石炭の液化方法は、前記原料調製工程に循環供給され、原料石炭と混合される重質油の質量が、該原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して 0.5〜３倍である請求項１〜４のいずれかに記載の石炭の液化方法である（第５発明）。
【００１１】
請求項６記載の石炭の液化方法は、粉砕された原料石炭に溶剤及び触媒を混合してスラリー状混合体を得る原料調製工程と、該混合体に高温高圧下で水素ガスを添加して該混合体を水添する水添工程と、該水添工程で得られる水添生成物を気液分離器に送給し、該気液分離器での減圧操作により気液分離する気液分離工程と、該気液分離工程で得られる気相留分を冷却してから蒸留し、油分を分離して得る蒸留工程とを有する石炭の液化方法において、前記蒸留工程で分離して得られる油分中の重質油の一部又は全部を前記原料調製工程に循環供給すると共に、前記気液分離工程で気相留分と分離されて得られる液相留分の一部又は全部を、前記原料調製工程及び／又は前記水添工程に循環供給することを特徴とする石炭の液化方法である（第６発明）。
【００１２】
請求項７記載の石炭の液化方法は、前記循環供給する重質油が 300〜420 ℃の連続的な沸点分布を有する重質油であり、前記循環供給する液相留分が300 ℃以上の沸点分布を有する液相留分である請求項６記載の石炭の液化方法である（第７発明）。請求項８記載の石炭の液化方法は、前記循環供給する液相留分中の重質油より高沸点の留分の質量が、前記原料調製工程に供給される原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して 0.3〜1.5 倍である請求項６又は７記載の石炭の液化方法である（第８発明）。請求項９記載の石炭の液化方法は、前記循環供給する液相留分中の重質油留分と前記循環供給する重質油との合計質量が、前記原料調製工程に供給される原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して 0.5〜３倍である請求項６〜８のいずれかに記載の石炭の液化方法である（第９発明）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は石炭の液化方法に係わり、次のようにして実施する。
粉砕された原料石炭に溶剤及び触媒を混合してスラリー状混合体を得る原料調製工程、該混合体（石炭スラリー）に高温高圧下で水素ガスを添加して該混合体を水添する水添工程、該水添工程で得られる水添生成物から油分を分離して得る油分分離工程を、並行して実施する。そして、このとき、前記油分分離工程で分離して得られる油分中の重質油の一部又は全部を前記原料調製工程に循環供給し、前記原料石炭に混合する溶剤（循環溶剤）として用いる（第１発明〔ａ〕）。
【００１４】
このようにすると、油分分離工程において、原料調製工程に循環供給した重質油以外の油分、即ち、重質油量の少ない油分を、製品油として回収することができる。一方、前記原料調製工程に循環供給された重質油は水添工程で軽質化されるので、その後の油分分離工程で分離して得られる油分中の重質油量は増大せず、次第に製品油として回収される油分中の重質油量は減少してくる。従って、製品油として重質油量が少なく、軽質油（沸点C₅〜180 ℃）及び中質油（沸点180 〜260 ℃）量が多い油を回収することができ、そのため、従来の石炭の液化方法に比べ、より軽質な製品油が得られる。特に、前記油分分離工程で得られる重質油の全部を前記原料調製工程に循環供給した場合、製品油として重質油量が皆無の軽質油及び中質油を回収することができる。
【００１５】
ところで、従来の石炭の液化方法では、油分分離工程で得られる油分中の中・重質油を循環溶剤として使用し、その溶剤は水添工程で軽質化されるが、同時に原料石炭から中・重質油が生成され、それらを次々に循環溶剤として補充して使用できるので、循環溶剤の量的不足は生じない。これに対し、前記本発明法（第１発明の方法）では、前記の如く循環溶剤として油分分離工程で得られる油分中の重質油を使用し、その重質油は水添工程で軽質化されるので、循環溶剤の量が不足してくる可能性がある。
【００１６】
その対策としては、無水無灰分換算の石炭質量に対する重質油循環量を減少させ、重質油が軽質化する量を抑制することも考えられるが、前記重質油の原料調製工程への循環供給を行うと共に、前記油分分離工程での油分の分離により残る分離残渣の一部又は全部を前記原料調製工程及び／又は水添工程に循環供給する方法を採用することが望ましい（第１発明〔ｂ〕）。こうすると、簡便に且つ確実に循環溶剤の不足量を補うことができて循環溶剤の必要量を確保し得ると共に、分離残渣を有効利用できる利点があるからである。即ち、重質油と分離残渣の合計量を一定に原料調製工程から水添工程の領域へ循環供給する事を前提に考えた場合、分離残渣の循環供給量にあたる分だけ重質油量を減らすことができ、従って、水添工程で軽質化されて減少する重質油の絶対量を減らすことができ、更に、この分離残渣から重質油が生成されるので、循環溶剤の不足量を補うことができて循環溶剤の必要量を確保し得る。更には、上記の如く分離残渣から重質油が生成され、この重質油は最終的に軽質化され、製品油として回収できるので、分離残渣を有効利用できる利点がある。尚、第１発明〔ｂ〕の場合も、第１発明〔ａ〕の場合と同様、従来の石炭の液化方法に比べ、より軽質な製品油が得られるが、得られる製品油の量は第１発明〔ｂ〕の場合の方が多い。
【００１７】
前記油分分離工程での油分の分離は蒸留により行うことができ、蒸留により残る分離残渣は即ち蒸留残渣である（以降、分離残渣を蒸留残渣いう）。
【００１８】
又、水添生成物を気液分離器に送給し、該気液分離器での減圧操作により気液分離する気液分離工程と、該気液分離工程で得られる気相留分を冷却してから蒸留し、油分を分離して得る蒸留工程とを有する油分分離工程の中で、前記気液分離工程により気相留分と分離されて得られる液相留分の一部又は全部を、原料調製工程及び／又は水添工程に循環供給する方法もよい（第６発明）。こうすると、従来の石炭の液化方法に比べて、より軽質な製品油が得られると共に、簡便に且つ確実に循環溶剤の不足量を補うことができて循環溶剤の必要量を確保し得ると共に、重質油留分より高沸点の留分（実質的には蒸留残渣の成分に相当するもの）も有効利用できる利点がある他、油分分離工程での蒸留の負荷を低減し得る利点があるからである。
【００１９】
即ち、前記気液分離工程ではCO、CO₂等のガスが除去され、そして気相留分及び液相留分が得られる。この気相留分は軽質油留分を含む沸点C₅〜420 ℃の留分であるのに対し、一方の液相留分は中質油留分（沸点180 〜260 ℃）より高沸点の油留分であり、これは重質油留分と該重質油留分より高沸点の留分との混合物に相当し、この高沸点の留分は蒸留残渣と同様の成分を有する点において実質的には蒸留残渣に相当する。従って、蒸留工程からの重質油を原料調製工程に循環供給すると共に、液相留分を原料調製工程から水添工程の領域に循環供給することは、重質油と重質油より高沸点の留分（蒸留残渣相当物）とを前記領域に循環供給することになり、そのため、重質油を原料調製工程に循環供給すると共に分離残渣（蒸留残渣）を原料調製工程及び／又は水添工程に循環供給する方法（第１発明〔ｂ〕の方法）と実質的には同様の作用効果を奏し、簡便に且つ確実に循環溶剤の不足量を補うことができて循環溶剤の必要量を確保し得ると共に、重質油留分より高沸点の留分（蒸留残渣相当物）も有効利用できるという作用効果を奏する。更に、分離（蒸留）工程に送給され蒸留される液相留分が減少するので、蒸留の負荷を低減し得る利点もある。尚、第６発明の場合も、第１発明〔ａ〕の場合と同様、従来の石炭の液化方法に比べ、より軽質な製品油が得られるが、第６発明の場合の方が得られる製品油の量を多くすることが可能であり、第１発明〔ｂ〕の場合と同様の量の製品油を得ることができる。
【００２０】
ところで、前記油分分離工程では、例えば、(1) 軽質油（沸点C₅〜180 ℃）と中質油（沸点180 〜260 ℃）と重質油（沸点260 〜420 ℃）、或いは、(2) 軽質油と沸点180 〜300 ℃の中・重質油と沸点300 〜420 ℃の重質油とが、分離して得られる。分離のされ方は、これらに限定されず、(3) 軽質油と沸点180 〜350 ℃の中・重質油と沸点350 〜420 ℃の重質油、或いは、(4) 軽質油と中質油と沸点260 〜300 ℃の重質油と沸点300 〜420 ℃の重質油とを分離して得ることもできる。そして、いずれの場合も、同時に分離残渣即ち蒸留残渣（沸点420 ℃以上）が得られる。尚、上記のことからもわかる如く、重質油は沸点260 〜420 ℃の範囲内の沸点を有する油である。
【００２１】
第１発明においては、上記のようにして分離して得られる重質油の一部又は全部を原料調製工程に循環供給し、循環溶剤として用いる。この循環溶剤として用いる重質油は、沸点260 〜420 ℃の範囲内のものであればよく、例えば、上記(1) で得られる重質油（沸点260 〜420 ℃）、(2) 又は(4) で得られる沸点300 〜420 ℃の重質油、或いは、(3) で得られる沸点350 〜420 ℃の重質油等を用いることができる。
【００２２】
これらの中、沸点300 〜420 ℃の重質油を用いた場合は、沸点260 〜420 ℃の重質油を用いた場合よりも、得られる製品油としては少し重質油があるが、製品油収率（原料石炭量に対する回収製品油量の割合）はほぼ同等であり、一方、軽・中質油の収率（原料石炭量に対する回収軽・中質油量の割合）が高くなる。沸点350 〜420 ℃の重質油を用いた場合は、上記沸点300 〜420 ℃の重質油を用いた場合に比べ、軽・中質油の収率がより高くなるものの、得られる製品油としては重質油量が多くなり、又、製品油収率が低くなる。従って、製品油収率及び軽質油の収率並びに製品油中の重質油量の点から総合的には沸点300 〜420 ℃の重質油（即ち300 〜420 ℃の連続的な沸点分布を有する重質油）を用いることが望ましい（第４発明）。尚、この場合、回収される重質油量は、従来法よりも極めて少ないので支障はない。
【００２３】
第１発明においては、重質油を循環溶剤として用いることに加えて、上記のようにして分離して得られる分離残渣（蒸留残渣）の一部又は全部を原料調製工程及び／又は水添工程に循環供給する。この場合、循環供給する蒸留残渣の量を一定とすると、循環溶剤として用いられる重質油の沸点（平均沸点）が高いほど、製品油収率が低下する。この低下を防止するためには、循環溶剤として用いられる重質油の沸点に応じて循環供給する蒸留残渣の量を増やせばよく、例えば、沸点350 〜420 ℃の重質油を用いた場合は、沸点300 〜420 ℃の重質油を用いた場合よりも、循環供給する蒸留残渣の量を増やせばよい。
【００２４】
第６発明においては、前述の如く、気液分離工程で得られる液相留分の一部又は全部を、原料調製工程から水添工程の領域に循環供給する。このとき、気液分離工程の操作条件（温度、圧力）によって得られる液相留分の沸点は変化するので、種々の沸点の液相留分が得られ、それを上記領域に循環供給することができるが、中でも、300 ℃以上の沸点分布を有する液相留分及び蒸留工程からの 300〜420 ℃の重質油を循環供給することが望ましい（第７発明）。そうすると、沸点300 〜420 ℃の重質油と重質油より高沸点の留分（蒸留残渣相当物）とを上記領域に循環供給することになり、そのため、第４発明と第１発明〔ｂ〕とを合わせた場合と同様の作用効果が得られ、製品油収率及び軽・中質油の収率が高くなるからである。
【００２５】
前記原料調製工程に循環供給され、原料石炭と混合される重質油の量については、質量で、該原料石炭の無水無灰分換算の石炭量に対して 0.5〜３倍にすることが望ましい（第５発明）。 0.5倍未満にすると、原料調製工程で得られるスラリー状混合体は重質油（溶剤）量が少なく、粘性が高く、流動性が低下し、該混合体の水添工程への管内送給等のハンドリングが難しくなる傾向があり、３倍超にすると、スラリー状混合体中に占める原料石炭量が少なくなり、ひいては製品油収率が低下して好ましくないからである。
【００２６】
前記循環供給する液相留分中の重質油留分と前記循環供給する重質油との合計質量については、これらは上記重質油と沸点が同様であるので、上記重質油の場合と同様の理由により、前記原料調製工程に供給される原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して0.5 〜３倍にすることが望ましい（第９発明）。
【００２７】
前記循環供給する分離残渣（即ち蒸留残渣）の量については、質量で、原料調製工程に供給される原料石炭の無水無灰分換算の石炭量に対して 0.3〜1.5 倍にすることが望ましい（第３発明）。0.3 倍未満にすると、特に原料石炭として褐炭等の低炭化度炭を用いた場合には、循環溶剤の不足量を完全に補うことが難しくなり、又、分離残渣又は蒸留残渣相当物から生成される油分が減少して製品油収率が低下し、一方、1.5 倍超にすると、特に分離残渣又は蒸留残渣相当物を原料調製工程に循環供給する場合には、原料調製工程で得られるスラリー状混合体の流動性が低下し、ハンドリングが難しくなる傾向があり、好ましくないからである。尚、上記の如く循環供給される重質油と分離残渣又は蒸留残渣相当物との比率については、特に限定されず、循環溶剤の必要量を確保し得るようにすればよいが、循環供給する重質油の沸点に応じて循環供給する分離残渣又は蒸留残渣相当物の量を調整することが製品油収率の向上のために好ましい。
【００２８】
前記循環供給する液相留分中の重質油より高沸点の留分の質量については、該留分は上記蒸留残渣と沸点が同様であるので、上記蒸留残渣の場合と同様の理由により、前記原料調製工程に供給される原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して 0.3〜1.5 倍にすることが望ましい（第８発明）。
【００２９】
本発明に係る石炭の液化方法において、石炭としては、褐炭等の低炭化度の石炭の他、亜瀝青炭や瀝青炭を使用することができる。これらは通常、水分：15％以下に乾燥された後、約60メッシュより細かい粒度に粉砕されたものが使用され、これによれば有利に石炭液化を行うことができる。水添工程での反応条件については、反応温度:350〜500 ℃、水素分圧：７〜20MPa 、反応時間：10〜120 分とすると、有利に石炭液化を行うことができて好ましい。
【００３０】
【実施例】
（例１）
実施例に係る石炭液化プロセスを図１に示す。粉砕された原料石炭（褐炭）に溶剤（循環溶剤）及び触媒を混合してスラリー状混合体を得る原料調製工程Ａ、該混合体に水素ガスを添加して反応温度:450℃、水素分圧:15MPa、反応時間：１時間で該混合体（石炭スラリー）の水添反応（液化反応）を行う水添工程Ｂ（褐炭処理量0.1t／日規模の連続石炭液化反応装置使用）、該水添工程Ｂで得られる水添生成物を気液分離器に送給し、該気液分離器での減圧操作によりCO等のガスを除去すると共に気相留分及び液相留分を得、該気相留分を冷却してガス、水、油留分に分離する気液分離工程Ｃ、該油留分を蒸留塔に送給すると共に前記液相留分を蒸留塔に送給し、蒸留して軽質油と中質油と重質油（沸点260 〜420 ℃）とを分離して得る蒸留工程Ｄでの運転を、並行して実施すると共に、該蒸留工程Ｄで得られる重質油を循環路１を通じて前記原料調製工程Ａに循環供給し、循環溶剤として用いた。そして、製品油として軽質油と中質油を回収した。ここで、原料調製工程Ａへの重質油の循環供給量は、混合される原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して2.5 倍にした。循環路１、２、３の中、循環路２及び３は閉鎖し、循環路１のみ使用した。
【００３１】
上記石炭液化運転の結果、製品油としては重質油は含まれなく（製品油中の重質油量：０％）、軽質油と中質油を回収することができた。製品油収率は42％mafc（無水無灰分換算の石炭質量に対する％、以下同じ）、軽・中質油の収率は50％mafcであった。尚、数時間の運転後には原料調製工程Ａへ循環供給可能な重質油量が減少し、循環溶剤の量が不足してくる傾向が認められ、長時間の運転継続が困難であった。
【００３２】
（実施例２）
前記の如く重質油（沸点260 〜420 ℃）を循環路１を通じて原料調製工程Ａに循環することに加えて、前記蒸留工程Ｄで得られる蒸留残渣（沸点 420℃以上）の一部を循環路２を通じて原料調製工程Ａに循環供給した。この蒸留残渣の循環供給量及び循環路１からの重質油循環量は、原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対してそれぞれ 0.5倍、2.0 倍にした。尚、循環路１、２、３の中、循環路３のみ閉鎖した。かかる点を除き、例１と同様の方法により石炭液化運転を行った。その結果、製品油収率は57％mafc、軽・中質油の収率は47％mafc、製品油中の重質油は18％であった。又、蒸留残渣の循環供給により、常に循環溶剤の不足量を補うことができて循環溶剤の必要量を確保し得、安定した運転を遂行することができた。
【００３３】
（実施例３）
蒸留工程では軽質油と沸点180 〜300 ℃の中・重質油と沸点300 〜420 ℃の重質油と蒸留残渣とを分離して得、この沸点300 〜420 ℃の重質油及び蒸留残渣の一部を各々循環路１、２を通じて原料調製工程Ａに循環供給した。ここで、重質油及び蒸留残渣の循環供給量は、無水無灰分換算の石炭質量に対して2.0 倍及び0.5 倍にした。かかる点を除き、例１と同様の方法により石炭液化運転を行った。その結果、製品油収率は57％mafc、軽・中質油の収率は52％mafc、製品油中の重質油は10％であった。又、常に循環溶剤の必要量を確保し得、安定した運転を遂行することができた。
【００３４】
（実施例４）
蒸留工程では軽質油と沸点180 〜350 ℃の中・重質油と沸点350 〜420 ℃の重質油と蒸留残渣とを分離して得、この沸点350 〜420 ℃の重質油及び蒸留残渣の一部を各々循環路１、２を通じて原料調製工程Ａに循環供給した。ここで、重質油及び蒸留残渣の循環供給量は、無水無灰分換算の石炭質量に対して1.6 倍及び0.9 倍にした。かかる点を除き、例１と同様の方法により石炭液化運転を行った。その結果、製品油収率は58％mafc、軽・中質油の収率は46％mafc、製品油中の重質油は21％であった。又、常に循環溶剤の必要量を確保し得、安定した運転を遂行することができた。
【００３５】
（実施例５）
前記気液分離工程で得られる液相留分（沸点 300℃以上）の一部を循環路３を通じて、又、蒸留工程で分離して得られる沸点300 〜420 ℃の重質油の一部を循環路１を通じて、原料調製工程Ａに循環供給した。尚、循環路１、２、３の中、循環路２は閉鎖し、循環路１及び３を使用した。ここで、循環路１及び３に含まれる沸点300 〜420 ℃の重質油留分の合計量は無水無灰分換算の石炭質量に対して2.0 倍であり、又、循環路３に含まれる重質油より高沸点の留分（蒸留残渣相当物）量は無水無灰分換算の石炭質量に対して0.5 倍であった。かかる点を除き、例１と同様の方法により石炭液化運転を行った。その結果、製品油収率は60％mafc、軽・中質油の収率は55％mafc、製品油中の重質油は８％であった。又、常に循環溶剤の必要量を確保し得、安定した運転を遂行することができた。
【００３６】
又、前記気液分離工程で沸点 260℃以上の液相留分を得、これを上記沸点 300℃以上の液相留分に代えて用いたところ、製品油収率は58％mafc、軽・中質油の収率は47％mafc、製品油中の重質油は19％となった。
【００３７】
（実施例６）
無水無灰分換算の石炭質量に対する重質油および蒸留残渣の循環供給量を、実施例３での2.0 倍及び0.5 倍に代えて、(a) 1.5 倍及び0.5 倍、(b) 1.5 倍及び1.0 倍、(c) 1.5 倍及び1.2 倍、(d) 1.3 倍及び0.5 倍、(e) 1.3 倍及び1.0 倍、(f) 1.3 倍及び1.5 倍、(g) 0.8 倍及び0.5 倍、(h) 2.0 倍及び0.2 倍、(i) 1.5 倍及び0.2 倍、(j) 2.5 倍及び1.0 倍、(k) 2.5 倍及び1.2 倍とし、実施例３と同様の方法により石炭液化運転を行った。
【００３８】
その結果、製品油収率(1) ，軽・中質油の収率(2) ，製品油中の重質油量(3) は、
(a) の場合で(1) 58％mafc，(2) 53％mafc，(3) 10％、(b) の場合で(1) 65％mafc，(2) 45％mafc，(3) 31％、(c) の場合で(1) 68％mafc，(2) 43％mafc，(3) 37％、(d) の場合で(1) 60％mafc，(2) 54％mafc，(3) 10％、(h) の場合で(1) 48％mafc，(2) 58％mafc，(3) ０％、(i) の場合で(1) 50％mafc，(2) 55％mafc，(3) ０％、(j) の場合で(1) 60％mafc，(2) 41％mafc，(3) 32％、(k) の場合で(1) 63％mafc，(2) 39％mafc，(3) 38％であった。
【００３９】
尚、(e) (f) (g) の場合は、原料調製工程Ａで得られるスラリー状混合体は流動性が低下し、水添工程への管内送給が困難であった。又、(h) (i) の場合は、数時間の運転後には循環溶剤の量が不足してくる傾向が認められ、長時間の運転継続は困難であった。これら以外の場合は、スラリー送液に支障がなく、又、常に循環溶剤の必要量を確保し得、安定した運転を遂行することができた。
【００４０】
（比較例１）
蒸留工程では軽質油と沸点180 〜420 ℃の中・重質油と蒸留残渣とを分離して得、この中・重質油の一部を循環路１を通じて、又、蒸留残渣を循環路２を通じて原料調製工程Ａに循環供給した。ここで、中・重質油及び蒸留残渣の循環供給量は、無水無灰分換算の石炭質量に対して2.0 倍及び0.5 倍にした。尚、図１では循環路１は重質油の循環路であるが、中・重質油の循環路として用いた。循環路３は閉鎖し、循環路１、３を使用した。かかる点を除き、実施例３と同様の方法により石炭液化運転を行った。その結果、製品油収率は60％mafc、軽・中質油の収率は25％mafc、製品油中の重質油は58％であった。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係る石炭の液化方法によれば、製品油として重質油量が少なく、軽質油（沸点C₅〜180 ℃）及び中質油（沸点180 〜260 ℃）量が多い油を回収することができ、そのため、従来の石炭の液化方法に比べて著しく軽質な製品油が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る石炭液化プロセスのフローを示す図である。
【符号の説明】
１--重質油の循環路、２--蒸留残渣の循環路、３--液相留分の循環路。

Claims

粉砕された原料石炭に溶剤及び触媒を混合してスラリー状混合体を得る原料調製工程と、該混合体に高温高圧下で水素ガスを添加して該混合体を水添する水添工程と、該水添工程で得られる水添生成物から油分を分離して得る油分分離工程とを有する石炭の液化方法において、前記油分分離工程で分離して得られる油分中の重質油の一部又は全部を前記原料調製工程に循環供給し、前記原料石炭に混合する溶剤として用い、更に、前記油分分離工程での油分の分離により残る分離残渣の一部又は全部を前記原料調製工程及び／又は前記水添工程に循環供給することを特徴とする石炭の液化方法。
前記分離残渣が 420 ℃以上の沸点分布を有する蒸留残渣である請求項１記載の石炭の液化方法。
前記循環供給する分離残渣の質量が、前記原料調製工程に供給される原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して 0.3 〜 1.5 倍である請求項１又は２記載の石炭の液化方法。
前記原料調製工程に循環供給する重質油が、 300 〜 420 ℃の連続的な沸点分布を有する重質油である請求項１〜３のいずれかに記載の石炭の液化方法。
前記原料調製工程に循環供給され、原料石炭と混合される重質油の質量が、該原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して 0.5 〜３倍である請求項１〜４のいずれかに記載の石炭の液化方法。
粉砕された原料石炭に溶剤及び触媒を混合してスラリー状混合体を得る原料調製工程と、該混合体に高温高圧下で水素ガスを添加して該混合体を水添する水添工程と、該水添工程で得られる水添生成物を気液分離器に送給し、該気液分離器での減圧操作により気液分離する気液分離工程と、該気液分離工程で得られる気相留分を冷却してから蒸留し、油分を分離して得る蒸留工程とを有する石炭の液化方法において、前記蒸留工程で分離して得られる油分中の重質油の一部又は全部を前記原料調製工程に循環供給すると共に、前記気液分離工程で気相留分と分離されて得られる液相留分の一部又は全部を、前記原料調製工程及び／又は前記水添工程に循環供給することを特徴とする石炭の液化方法。
前記循環供給する重質油が 300 〜 420 ℃の連続的な沸点分布を有する重質油であり、前記循環供給する液相留分が 300 ℃以上の沸点分布を有する液相留分である請求項６記載の石炭の液化方法。
前記循環供給する液相留分中の重質油より高沸点の留分の質量が、前記原料調製工程に供給される原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して 0.3 〜 1.5 倍である請求項６又は７記載の石炭の液化方法。
前記循環供給する液相留分中の重質油留分と前記循環供給する重質油との合計質量が、前記原料調製工程に供給される原料石炭の無水無灰分換算の石炭質量に対して 0.5 〜３倍である請求項６〜８のいずれかに記載の石炭の液化方法。