[发明专利]溶剂分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及将制造从煤炭中除去了灰分的无灰煤的过程中产生的含溶剂水分离成溶剂和水的方法。

背景技术

作为无灰煤的制造方法，有例如专利文献1记载的方法。专利文献1中记载了这样的无灰煤的制造方法：将煤炭和溶剂混合来制备浆料，将得到的浆料加热并萃取可溶于溶剂的煤炭成分，从萃取了煤炭成分的浆料中将包含可溶于溶剂的煤炭成分的溶液分离后，从分离的溶液中回收溶剂并得到无灰煤。作为溶剂，可以使用源自煤炭的油分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-120185号公报

发明内容

发明要解决的课题

在此，在上述这样的制造无灰煤的过程中，由原料的煤炭产生水(H₂O)。在煤炭成分的萃取中，浆料被加热到例如300～420℃的温度。在这样的高温下，引起煤炭的热分解反应，产生甲烷(CH₄)、二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)等。另外，原料的煤炭本来包含水分，利用溶剂萃取煤炭成分时，水分从煤炭中分离。

通过热分解由煤炭产生的水(H₂O)和在煤炭成分的萃取时从煤炭中分离的水分(H₂O)以气体(水蒸气)的形式被排出到无灰煤制造设备的体系外，但气体中混入有大量溶剂(含溶剂水)。因此，若将该气体全部废弃，则溶剂的损失变得非常大，产生重新补充大量溶剂的必要。其结果导致运转成本增加。

另外，在将含有溶剂的气体废弃时，需要例如使用吸附剂从气体中除去溶剂的处理，在气体中包含的溶剂的量多的情况下，处理成本变得非常高。另外，不容易将吸附于吸附剂的溶剂从吸附剂中分离，即难以再利用吸附处理过的吸附剂。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供可以不使用吸附剂等而将制造无灰煤的过程中产生的含溶剂水容易地分离成溶剂和水的方法。

用于解决课题的方法

本发明是将制造无灰煤的过程中产生的含溶剂水分离成溶剂和水的溶剂分离方法，所述制造无灰煤的过程具备：对将煤炭和溶剂混合得到的浆料进行加热并萃取可溶于溶剂的煤炭成分的萃取工序；从所述萃取工序中得到的浆料中将包含可溶于溶剂的煤炭成分的溶液分离的分离工序；从所述分离工序中分离的溶液中将溶剂蒸发分离而得到无灰煤的无灰煤取得工序。该溶剂分离方法的特征在于，其具备：将所述含溶剂水供给至溶剂分离用压力容器的含溶剂水供给工序、和将供给至所述溶剂分离用压力容器的所述含溶剂水的温度保持在规定温度的温度保持工序，利用所述规定温度时的水的密度与溶剂的密度之差，通过在所述溶剂分离用压力容器内使液体的水下降并且使溶剂上升，将所述含溶剂水分离成溶剂和水。

需要说明的是，“含溶剂水”是指不论液体状态或气体状态，溶剂与水混合后的状态(混合状态)的物质。另外，“在制造无灰煤的过程中产生”是指在无灰煤制造过程的任何部分作为副产物产生的意思。

发明效果

根据本发明，可以不使用吸附剂等而将制造无灰煤的过程中产生的含溶剂水容易地分离成溶剂和水。其结果是可以将吸附剂再利用，可以抑制溶剂的损失，并且还可以抑制水的废弃处理成本。

附图说明

图1是表示具备用于将含溶剂水分离成溶剂和水的溶剂分离用压力容器的无灰煤制造设备的框图。

图2是用于说明将含溶剂水分离成溶剂和水的分离试验的概要的图。

图3是表示分离试验的结果的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。

如图1所示，无灰煤制造设备100从无灰煤(HPC)制造工序的上游侧开始依次具备煤炭漏斗1、溶剂罐2、浆料制备槽3、输送泵4、预热器5、萃取槽6、重力沉降槽7、过滤单元8和溶剂分离器9。溶剂分离器9是用于从在重力沉降槽7中分离的溶液(上清液)中蒸发分离溶剂的装置。

另外，在重力沉降槽7的下游侧，配置有用于从在该重力沉降槽7中分离的溶剂不溶成分浓缩液(固体成分浓缩液)中蒸发分离溶剂的(用于从固体成分浓缩液中分离、回收溶剂的)溶剂分离器10。

另外，无灰煤制造设备100具备用于将含溶剂水分离成溶剂和水的溶剂分离用压力容器11。该溶剂分离用压力容器11用管25连接于萃取槽6。即，在本实施方式中，将制造无灰煤的过程中萃取工序中产生气体的含溶剂水由萃取槽6供给至溶剂分离用压力容器11并分离成液体的溶剂和液体的水。