無灰煤的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于得到從煤中除去了灰分的無灰煤的無灰煤的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為無灰煤的制造方法，例如有專利文獻(xiàn)I所述的方法。專利文獻(xiàn)I所述的無灰煤的制造方法是:將煤與溶劑混合而制備漿料，加熱所得到的漿料而提取在溶劑中可溶的煤成分，將提取了煤成分的漿料，分離成含有可溶于溶劑的煤成分的溶液部、和含有不溶于溶劑的煤成分的非溶液部之后，從分離出的溶液部分離溶劑而得到無灰煤的方法。專利文獻(xiàn)I所述的無灰煤的制造方法，其特征在于，在溶液部與非溶液部的分離中采用重力沉降法時，使用在燃煤(一般煤)中混合有粘結(jié)煤的煤作為無灰煤的原料。
[0003]根據(jù)專利文獻(xiàn)I所述的制造方法，在實施重力沉降法的實施時，溶劑不溶成分的沉降速度提高，其結(jié)果是，能夠高效率且廉價地制造灰分被充分除去的無灰煤。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-227718號公報
[0007]如前述，在專利文獻(xiàn)I中，將燃煤中混合有粘結(jié)煤的煤作為原料使用，從而使溶劑不溶成分的沉降速度提高。但是，例如在煤的產(chǎn)地制造無灰煤時，沒有能夠廣泛選擇原料(煤)的煤型的余地。即，在制造無灰煤時，如專利文獻(xiàn)I所述，在燃煤中混合粘結(jié)煤有困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明鑒于上述情況而形成，其目的在于，提供一種無灰煤的制造方法，即使例如在沒有能夠廣泛選擇原料(煤)的煤型的余地的煤產(chǎn)地制造無灰煤時，也能夠高效率且廉價制造灰分被充分除去的無灰煤。
[0009]用于解決課題的手段
[0010]本發(fā)明是無灰煤的制造方法，其特征在于，具備如下工序:混合煤與溶劑，加熱所得到的漿料，提取可溶于溶劑的煤成分的提取工序；將由所述提取工序得到的漿料，分離成含有可溶于溶劑的煤成分的溶液，和不溶于溶劑的煤成分濃縮后的固體成分濃縮液的分離工序；從由所述分離工序分離出的溶液中，蒸發(fā)分離溶劑而得到無灰煤的無灰煤取得工序。該無灰煤的制造方法，使用規(guī)定的粒度的煤而進(jìn)行所述提取工序，從而使不溶于溶劑的煤成分的凝集性提尚。
[0011]發(fā)明的效果
[0012]不溶于溶劑的煤成分的凝集性提高，分離工序中的該煤成分的分離效率提高。其結(jié)果是，能夠高效率地制造灰分被充分除去的無灰煤。在此制造方法中，不需要使用專利文獻(xiàn)I所述的粘結(jié)煤。即，根據(jù)本發(fā)明，即使例如在不存在能夠廣泛選擇原料(煤)的煤型的余地的煤產(chǎn)地制造無灰煤時，也能夠高效率且廉價地制造灰分被充分除去的無灰煤。還有，專利文獻(xiàn)I所述的粘結(jié)煤比燃煤高價。在本發(fā)明中不需要使用這樣高價的粘結(jié)煤。從這一觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)本發(fā)明，還能夠廉價地制造灰分被充分除去的無灰煤。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示用于說明本發(fā)明的一個實施方式的無灰煤的制造方法的無灰煤制造設(shè)備的流程圖。
[0014]圖2是用于說明根據(jù)本發(fā)明的制造方法，不溶于溶劑的煤成分的沉降性(分離性、沉降速度)有所提高的驗證實驗的概要的圖。
[0015]圖3是表示作為原料的煤在粉碎后的粒度分布的曲線圖。
[0016]圖4是表示沉降性(分離性、沉降速度)驗證實驗的結(jié)果的曲線圖。
[0017]圖5是表示煤的粒徑分布的曲線圖。
[0018]圖6是表示沉降性驗證實驗的結(jié)果的曲線圖。
【具體實施方式】
[0019]以下一邊參照附圖，一邊就用于實施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明。
[0020][第一實施方式]
[0021]如圖1所示，關(guān)于無灰煤制造設(shè)備100，從無灰煤(HPC)制造工序的上游側(cè)按順序具備如下:煤斗1、溶劑罐2、漿料制備槽3、輸送泵4、預(yù)熱器5、提取槽6、重力沉降槽7、過濾裝置8、和溶劑分離器9.10。
[0022]在此，本實施方式的無灰煤的制造方法，具有粒度調(diào)整工序、提取工序、分離工序、無灰煤取得工序、和副產(chǎn)煤取得工序。以下，對于各工序進(jìn)行說明。還有，在本制造方法中，作為原料的煤沒有特別限制，可以使用提取率(被溶劑提取的煤的可溶成分的比例)高的煙煤，也可以使用更廉價的劣質(zhì)煤(次煙煤、褐煤)。另外，所謂無灰煤，是指灰分在5重量％以下，優(yōu)選為3重量％以下的煤。
[0023](粒度調(diào)整工序)
[0024]在進(jìn)行將作為原料的煤與溶劑混合的后述的漿料制備工序之前，首先，按照煤的粒度達(dá)到規(guī)定的粒度的方式進(jìn)行煤的粒度的調(diào)整(粒度調(diào)整工序)。由此，使不溶于溶劑的煤成分(溶劑不溶成分，例如灰分)的凝集性提高。
[0025]關(guān)于煤的粒度的調(diào)整，例如，通過粉碎煤而調(diào)整粒度(粒徑)。用于粒度調(diào)整的煤的粉碎機(jī)(未圖示)，可以設(shè)置在煤斗I與漿料制備槽3之間，也可以設(shè)置在煤斗I的上游偵U。還有，因為可以在混合煤與溶劑之前將煤粉碎，所以粉碎機(jī)的設(shè)置位置不用限定為上述位置。
[0026]在此，優(yōu)選以粒徑3mm以下的煤粒子為90重量％以上的方式進(jìn)行煤的粒度的調(diào)整(例如粉碎)。
[0027]更優(yōu)選為，以粒徑Imm以下的煤粒子為90重量％以上且最大粒徑為3mm以下的方式進(jìn)行煤的粒度的調(diào)整。
[0028]進(jìn)一步優(yōu)選為，以最大粒徑為Imm以下、最優(yōu)選為0.5mm以下方式，即以全部的煤粒子的粒徑為1_以下、最優(yōu)選為0.5mm以下的方式進(jìn)行煤的粒度的調(diào)整即可。
[0029]在驗證煤粒子的粒徑是否在3mm以下，或粒徑是否在Imm以下等的粒徑時，例如，通過JIS A 1102所規(guī)定的篩分試驗進(jìn)行粒徑的驗證。
[0030]一般來說粒子的凝集性，其粒度細(xì)的(小的)一方高。若凝集性高，則液體中的粒子的沉降性良好，即沉降速度變大。這是由于粒子之間強(qiáng)固凝集而成塊，其直徑變大。另一方面認(rèn)為，粒子的沉降速度，其粒度粗的(大的)一方大。由此，粒度細(xì)的(小的)不夠徹底的粒子的情況是，其凝集性低，而與比其粒度粗的(大的)粒子相比，沉降速度會降低。
[0031]因此，只要使粒徑盡可能地小，S卩，使最大粒徑小，并且使平均粒徑小，如此對煤進(jìn)行粉碎(粒度調(diào)整)即可，但這種情況下，粉碎所需要的費(fèi)用變高。根據(jù)以上，相比凝集性降低(沉降速度顯著降低)的粒徑，以達(dá)成更細(xì)(小的)粒徑的方式，對煤進(jìn)行粉碎。由此，如所述，例如，使粒徑3mm以下的煤粒子為90重量％以上而進(jìn)行煤的粉碎。關(guān)于沉降性(沉降速度)的驗證結(jié)果如后所述。
[0032]還有，煤的粒度的調(diào)整，不限于只通過粉碎進(jìn)行。例如，也可以不將煤破碎，而是使用篩子進(jìn)行煤的粒度的調(diào)整。這種情況下，只使用規(guī)定的粒度范圍的煤，即只使用煤的一部分。因此，可以使用全部煤的由粉碎進(jìn)行的粒度調(diào)整，其比由篩子進(jìn)行的粒度調(diào)整更優(yōu)異。
[0033](提取工序)
[0034]提取工序，是加熱將煤和溶劑加以混合所得到的漿料而提取可溶于溶劑的煤成分的工序。該提取工序，例如可分為如下工序:將通過粉碎而將粒度調(diào)整為規(guī)定的粒度的煤與溶劑混合，制備漿料的漿料制備工序；加熱由漿料制備工序得到的漿料，提取可溶于溶劑的煤成分的提取主工序(溶劑可溶成分提取工序)。
[0035]〈漿料制備工序〉
[0036]漿料制備工序是混合煤與溶劑而制備漿料的工序。該漿料制備工序在圖1中由漿料制備槽3實施。作為原料的煤從煤斗I被投入漿料制備槽3，并且從溶劑罐2向漿料制備槽3中投入溶劑。投入到漿料制備槽3的煤和溶劑被攪拌機(jī)3a混合而成為由煤和溶劑構(gòu)成的漿料。
[0037]煤相對于溶劑的混合比率，例如，以干燥煤基準(zhǔn)計為10?50重量％，更優(yōu)選為
20?35重量％。
[0038]<提取主工序>
[0039]關(guān)于提取主工序，是加熱由漿料制備工序得到的漿料，提取可溶于溶劑的煤成分的(使之溶解于溶劑的)工序。該提取主工序在圖1中由預(yù)熱器5和提取槽6實施。由漿料制備槽3制備的漿料，經(jīng)由輸送泵4被供給到預(yù)熱器5而加熱至規(guī)定溫度之后，被供給到提取槽6，一邊由攪拌機(jī)6a攪拌，一邊在規(guī)定溫度下保持而進(jìn)行提取。
[0040]漿料中的煤在提取槽6內(nèi)相互碰撞而凝集。煤(原料)的粒徑越小，提取槽6內(nèi)的固體數(shù)量越增加，因此在提取主工序中的碰撞機(jī)會變多。即，煤(原料)的粒徑越小，凝集性越尚。
[0041]加熱將煤與溶劑混合而得到的漿料，提取可溶于溶劑的煤成分時，對于煤擁有很大的溶解力的溶媒，大部分的情況下，是將芳香族溶劑(供氫性或非供氫性的溶劑)和煤加以混合，將其加熱，提取煤中的有機(jī)成分。
[0042]非供氫性溶劑是主要由煤的干餾生成物精煉的、以雙環(huán)芳香族為主的溶劑即煤衍生物。該非供氫性溶劑在加熱狀態(tài)下也穩(wěn)定，與煤的親和性優(yōu)異。因此，若使用該非供氫性溶劑，則提取率提高。另外，該非供氫性溶劑是可以由蒸餾等的方法容易回收的溶劑。作為非供氫性溶劑的主要成分，可列舉作為雙環(huán)芳香族的萘、甲基萘、二甲基萘、三甲基萘等，作為其他的非供氫性溶劑的成分，包括具有脂肪族側(cè)鏈的萘類、蒽類、芴類，另外，還包括其中具有聯(lián)苯和長鏈脂肪族側(cè)鏈的烷基苯。
[0043]還有，在上述的說明中，是對于以非供氫性化合物作為溶劑使用的情況進(jìn)行闡述，但是，當(dāng)然也可以將以四氫化萘為代表的供氫性的化合物(含煤液化油)作為溶劑使用。使用供氫性溶劑時，無灰煤的收率提高。
[0044]另外，溶劑的沸點(diǎn)沒有特別限制。從減少提取主工序和分離工序中的壓力，提取主工序中的提取率，無灰煤取得工序等中的溶劑回收率等的觀點(diǎn)出發(fā)，例如，優(yōu)選使用180?3000C，特別是240?280°C的沸點(diǎn)的溶劑。