萃余煤的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在從煤除去灰分后得到無灰煤時作為副產(chǎn)物所生成的萃余煤的制造方法。
【背景技術】
[0002]專利文獻I中公開了無灰煤的制造方法。在該制造方法中，將在普通煤中混合有粘結(jié)性煤的煤原料與溶劑混合，制備漿料，對所得的漿料進行加熱，萃取能溶解于溶劑的煤成分，利用重力沉降法從萃取了煤成分的漿料中分離包含能溶解于溶劑的煤成分的溶液和包含不溶解于溶劑的煤成分的固體成分濃縮液，從所分離的溶液中分離溶劑，得到無灰煤。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2009-227718號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]但是，在無灰煤的制造工藝中，除了作為最終制品的無灰煤以外，還制造出作為副產(chǎn)物的萃余煤。
[0008]萃余煤通過從固體成分濃縮液中蒸發(fā)分離溶劑而得到。作為該工藝，首先，通過從固體成分濃縮液中蒸發(fā)分離溶劑，從而得到在萃余煤中殘存溶劑而成的萃余煤混合物。然后，通過從該萃余煤混合物中蒸發(fā)分離所殘存的溶劑，從而得到萃余煤。
[0009]但是，在使大量的萃余煤混合物干燥而得到萃余煤時，存在沒有能夠使萃余煤混合物的溫度為溶劑的沸點(240°C左右)以上的干燥裝置的問題。雖然存在作為干燥裝置之一的蒸汽管干燥器，但是蒸汽溫度最高只有220°C，因此需要延長滯留時間，招致成本的增加。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供能夠簡化使萃余煤混合物干燥的裝置而降低與萃余煤混合物的干燥有關的成本的萃余煤的制造方法。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]本發(fā)明的萃余煤的制造方法，其特征在于，包括:萃取工序，對將煤和溶劑混合而得的漿料進行加熱，萃取能溶解于溶劑的煤成分；分離工序，將上述萃取工序中得到的漿料分離成溶解有能溶解于溶劑的煤成分的溶液和不溶解于溶劑的煤成分濃縮而成的固體成分濃縮液；以及萃余煤取得工序，從上述分離工序中分離得到的固體成分濃縮液中蒸發(fā)分離溶劑，得到萃余煤，其中，上述萃余煤取得工序包括:萃余煤混合物取得工序，通過從上述分離工序中分離得到的固體成分濃縮液中蒸發(fā)分離溶劑，從而得到在萃余煤中殘存溶劑而成的萃余煤混合物；以及萃余煤干燥工序，從上述萃余煤混合物中蒸發(fā)分離所殘存的溶劑，得到萃余煤，在上述萃余煤干燥工序中，利用上述萃余煤混合物自身具有的熱，從上述萃余煤混合物中蒸發(fā)分離所殘存的溶劑。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明的萃余煤的制造方法，能夠簡化使萃余煤混合物干燥的裝置而降低與萃余煤混合物的于燥有關的成本。
【附圖說明】
[0015]圖1是無灰煤制造設備的示意圖。
[0016]圖2是表示干燥時間的評價結(jié)果的圖表。
【具體實施方式】
[0017]以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。
[0018](無灰煤的制造方法)
[0019]本實施方式的萃余煤的制造方法在用于無灰煤的制造方法的無灰煤制造設備100中實施。如圖1所示，無灰煤制造設備100自無灰煤(HPC)制造工序的上游側(cè)起依次具有煤料斗I ?溶劑罐2、漿料制備槽3、移送栗4、預熱器5、萃取槽6、重力沉降槽7、過濾器組件8、溶劑分離器9.10以及干燥器11。
[0020]無灰煤的制造方法具有漿料制備工序、萃取工序、分離工序、無灰煤取得工序以及萃余煤取得工序。本實施方式的萃余煤的制造方法具有上述工序中的漿料制備工序、萃取工序、分離工序以及萃余煤取得工序。以下，對各工序進行說明。予以說明，對于本制造方法中作為原料的煤沒有特別限制，可以使用萃取率高的煙煤，也可以使用更廉價的劣質(zhì)煤(亞煙煤、褐煤)。另外，無灰煤是指灰分為5重量％以下、優(yōu)選為3重量％以下的煤。
[0021](漿料制備工序)
[0022]漿料制備工序是將煤和溶劑混合來制備漿料的工序。在圖1中，該漿料制備工序在漿料制備槽3中實施。將作為原料的煤從煤料斗I投入到漿料制備槽3中，同時將溶劑從溶劑罐2投入到漿料制備槽3中。投入到漿料制備槽3中的煤和溶劑被攪拌機3a混合而成為包含煤和溶劑的漿料。
[0023]煤相對于溶劑的混合比率例如以干燥煤基準計為10?50重量％、更優(yōu)選為20?35重量％。
[0024](萃取工序)
[0025]萃取工序是對漿料制備工序中得到的漿料進行加熱而萃取能溶解于溶劑的煤成分(溶解于溶劑)的工序。在圖1中，該萃取工序在預熱器5及萃取槽6中實施。將在漿料制備槽3中所制備的漿料利用移送栗4供給到預熱器5而加熱至規(guī)定溫度后，供給至萃取槽6，邊利用攪拌機6a進行攪拌邊保持在規(guī)定溫度，進行萃取。
[0026]在對將煤和溶劑混合而得的漿料進行加熱而萃取能溶解于溶劑的煤成分時，將對煤具有較大溶解力的溶劑、大多情況下為芳香族溶劑(供氫性或非供氫性的溶劑)與煤混合，對其加熱，萃取煤中的有機成分。
[0027]非供氫性溶劑是主要從煤的干餾產(chǎn)物中精制出的、作為以2環(huán)芳香族為主的溶劑的煤衍生物。該非供氫性溶劑是:即使在加熱狀態(tài)下也較為穩(wěn)定，與煤的親和性優(yōu)異，因此被萃取至溶劑中的可溶成分(此處為煤成分)的比例(以下也稱作萃取率)高，并且能夠利用蒸餾等方法容易地進行回收的溶劑。作為非供氫性溶劑的主成分，可列舉作為2環(huán)芳香族的萘、甲基萘、二甲基萘、三甲基萘等，作為其他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、以及聯(lián)苯、具有長鏈脂肪族側(cè)鏈的烷基苯。
[0028]予以說明，在上述的說明中，對使用非供氫性化合物作為溶劑的情況進行了敘述，但是當然也可以使用以四氫化萘為代表的供氫性化合物(包括煤液化油)作為溶劑。在使用供氫性溶劑時，無灰煤的收率提高。
[0029]另外，溶劑的沸點并無特別限制。從萃取工序及分離工序中的壓力降低、萃取工序中的萃取率、無灰煤取得工序等的溶劑回收率等觀點出發(fā)，優(yōu)選使用例如180?300°C、尤其240?280°C的沸點的溶劑。在本實施方式中，溶劑的沸點為240°C左右。
[0030]萃取工序中的漿料的加熱溫度只要可以溶解能溶解于溶劑的成分，則并無特別限制，從能溶解于溶劑的成分的充分溶解和萃取率的提高的觀點出發(fā)，例如為300?420°C，更優(yōu)選為360?400°C。在本實施方式中，通過由預熱器5對漿料進行加熱，從而如后述那樣調(diào)整供給到溶劑分離器10的固體成分濃縮液的溫度，以便使供給到干燥器11的萃余煤混合物具有能夠從萃余煤混合物中蒸發(fā)分離所殘存的溶劑的熱量。
[0031]另外，加熱時間(萃取時間)也沒有特別限制，但是，從充分溶解和萃取率的提高的觀點出發(fā)，例如為10?60分鐘。在圖1中，加熱時間為在預熱器5及萃取槽6中的加熱時間的總和。
[0032]予以說明，萃取工序在氮氣等不活潑氣體的存在下進行。萃取槽6內(nèi)的壓力取決于萃取時的溫度、所使用的溶劑的蒸氣壓，但優(yōu)選為1.0?2.0MPa0在萃取槽6內(nèi)的壓力低于溶劑的蒸氣壓時，溶劑揮發(fā)而無法限制為液相，不能萃取。為了將溶劑限制為液相，需要高于溶劑蒸氣壓的壓力。另一方面，若壓力過高，則機器的成本、運轉(zhuǎn)成本變高，不經(jīng)濟。
[0033](分離工序)
[0034]分離工序是利用重力沉降法將萃取工序中所得的漿料分離成溶解有能溶解于溶劑的煤成分的溶液和不溶解于溶劑的煤成分(溶劑不溶成分、例如灰分)濃縮得到的固體成分濃