Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS621674B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS621674B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS621674B2
JPS621674B2 JP56503597A JP50359781A JPS621674B2 JP S621674 B2 JPS621674 B2 JP S621674B2 JP 56503597 A JP56503597 A JP 56503597A JP 50359781 A JP50359781 A JP 50359781A JP S621674 B2 JPS621674 B2 JP S621674B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coal
bed
temperature
gas
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56503597A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57502000A (ja
Inventor
Aanesuto Piitaa Esuteagaa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPS57502000A publication Critical patent/JPS57502000A/ja
Publication of JPS621674B2 publication Critical patent/JPS621674B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G1/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
    • C10G1/02Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

請求の範囲 1 固体の炭素質燃料源の一部を加熱して液体成
分を気化・蒸留することにより蒸留可能な物質を
固体炭素質燃料源から回収する方法において、 気化される成分が固体燃料源の一部に接触され
ることにより少なくとも部分的に液相に凝縮さ
れ、この固体燃料源の一部は、相対的に高い温度
の固体燃料の他の部分よりも低い温度にされてお
り、 前記低い温度は、回収すべき液体成分の沸点よ
りも低く、前記高い温度は回収すべき液体の沸点
よりも高く、 前記固体燃料源は、主としてこの方法に末だ使
用されていない固体炭素質燃料である一次供給燃
料を含み、前記気化している成分が接触される相
対的に低い温度の第1の層と、 先に循環された一次供給燃料から再循環されて
きた固体炭素質燃料を主として含み、相対的に高
い温度を有しそれによつて回収しようとする成分
を気化させる第2の層とを備え、 前記第2の層から気化した成分を、第1の層に
接触させることにより、固体炭素質燃料中の液体
成分を回収する、方法。
2 前記第2の層は、288℃(550〓)以上の温度
に加熱されており、前記第1の層は、232℃(450
〓)越えない温度になるようにされている、特許
請求の範囲第1項記載の方法。
3 (a) 固体燃料本体を形成するステツプ、 (b) 204℃(400〓)から427℃(800〓)までの沸
点を有する燃料成分の少なくとも一部の分留を
気化するのに充分な高温に固体燃料の前記第2
の層側を加熱するステツプ、 (c) 前記成分の少なくとも一部の分留を液相に凝
縮するのに充分な低い温度に前記固体燃料の第
1の層側を維持するステツプ、 (d) 前記液体成分を回収するステツプ、 (e) 前記本体を、前記本体の高温側を形成した使
用済みの炭素質体と、前記燃料本体の低温側を
形成した再循環される固体燃料とに分離するス
テツプ、 (f) 処理済みの固体炭素質体をこの方法から除去
するステツプ、 (g) 再循環燃料を新しい燃料本体の第2の層を形
成するためにこの方法に戻すステツプ、 (h) 新しい燃料本体の低温側を形成するために一
次供給燃料を第1の層として導入するステツ
プ、および (i) ステツプbないしステツプhを新しい固体燃
料本体について繰返すステツプを備える、特許
請求範囲第1項または第2項記載の方法。
4 この方法から処理済みの炭素質体を連続的に
除去し、再循環固体燃料を戻し、かつ一次供給固
体燃料を導入し、新しい固体燃料本体を連続的に
形成し、さらに新しい各固体燃料本体によりステ
ツプbないしステツプhを連続的に繰返すことに
より、連続的に実施される、特許請求の範囲第3
項記載の方法。
5 燃料本体の低温側および高温側の間にガス圧
差を維持し、高温側を本体の低温側よりも高圧に
維持し、それによつて気化された固体燃料成分を
前記気化された成分の少なくとも一部を液相に凝
縮するために燃料本体の低温側に接触させて移相
するために、ガスを燃料本体の高温側から燃料本
体を通して燃料本体の低温側に流す、各ステツプ
をさらに備える、特許請求の範囲第2項ないし第
4項のいずれかに記載の方法。
6 約2分の1の燃料本体が高温側を形成するよ
うに燃料本体の一方側の加熱を制御して204℃
(400〓)から427℃(800〓)までの沸点を有する
固体燃料成分の少なくとも一部の分留を凝縮する
のに充分な高い温度にし、かつ燃料本体の他の約
2分の1を、前記固体燃料成分の少なくとも一部
を液体に凝縮するのに充分な温度である燃料本体
の低温側を構成する、特許請求の範囲第2項ない
し第5項のいずれかに記載の方法。
7 燃料本体を形成するステツプは、一次供給固
体燃料層を水平方向に延びる有孔コンベア表面に
配置し、かつ再循環固体燃料を一次供給固体燃料
の上側に配置するステツプを備える、特許請求の
範囲第2項ないし第6項のいずれかに記載の方
法。
8 燃料本体を加熱するステツプは、前記固体燃
料本体の上部表面に輻射熱を導入するステツプを
備え、それによつて再循環固体燃料を、前記低温
に維持した一次供給固体燃料を直接加熱すること
なく優先的に加熱する、特許請求の範囲第7項記
載の方法。
9 燃料本体の他方の側を前記低温に維持するス
テツプは、燃料本体の他方の一次供給側を冷却す
るステツプを備える、特許請求の範囲第8項記載
の方法。
10 床の他方の一次供給側を冷却するステツプ
は、少なくともコンベア表面の一部を冷却するス
テツプを備える、特許請求の範囲第9項記載の方
法。
11 固体燃料本体は酸素を実質的に含まない雰
囲気下で加熱される、特許請求の範囲第1項ない
し第10項のいずれかに記載の方法。
12 ガスをこの方法から除去し、除去されたガ
スから少なくともいくつかの気体状成分を回収
し、かつ固体燃料を加熱する雰囲気を与えるため
に、実質的に酸素を含まない前記ガスの少なくと
も一部を再循環させるステツプをさらに備える、
特許請求の範囲第1項ないし第11項のいずれか
に記載の方法。
13 液体成分が、107℃(225〓)ないし218℃
(425〓)の沸点を有する分留と、218℃(425〓)
よりも高い沸点を有する分留とを含む少なくとも
2個の分留で回収される、特許請求の範囲第1項
ないし第12項のいずかに記載の方法。
14 低温が140℃(300〓)ないし204℃(400
〓)の温度であり、高温が288℃(555〓)から
538℃(1000〓)までの温度である、特許請求の
範囲第1項ないし第13項のいずれかに記載の方
法。
15 低温が、高温よりも低く少なくとも56℃
(100〓)である、特許請求の範囲第1項ないし第
13項のいずれかに記載の方法。
16 低温が、177℃(350〓)から316℃(600
〓)までの温度であり、高温が288℃(550〓)か
ら593℃(1100〓)までの温度である、特許請求
の範囲第15項記載の方法。
17 前記固体燃料は、石炭である、特許請求の
範囲第1項ないし第16項のいずれかに記載の方
法。
18 固体炭素質燃料源好ましくは石炭から、蒸
留可能な物質を回収するための装置であつて、 (a) 少なくとも1個のプロセス領域を規定する囲
繞物、 (b) プロセス領域を介して固体燃料の2層を移動
するための少なくとも1個のコンベア、 (c) コンベア上に、この装置内で未だ用いられて
いない燃料である一次供給固体燃料からなる層
を形成するためのフイーダ、 (d) 前記一次供給層の一方側に再循環燃料層が近
接するように、一次供給層上に再循環固体燃料
層を形成するためのフイーダ、 (e) 固体燃料からなる2層がプロセス領域にある
間、一次供給層の他方側を直接加熱することな
く、再循環燃料層の他方側を加熱するための手
段、 (f) プロセス領域から蒸留可能な液体生成物を回
収するための回収装置、 (g) 一次供給燃料とは別に、プロセス領域から再
循環燃料層を除去するための手段、および、 (h) プロセス領域を通過した一次供給層を、この
領域を通り第2の経路についての再循環層とし
て、この領域に供給するために戻す手段とを備
える装置。
19 使用に際し、前記囲繞物が、プロセス領域
から空気を排出し、かつこの領域からのガスの除
去を可能とし、前記コンベアは有孔であり、かつ
前記領域を固体燃料が通過する間実質的に混合が
生じないように移動させ、 前記一次供給フイーダは、第1層としてコンベ
ア上に原料供給層を形成し、 前記燃料循環フイーダは、一次供給層上に再循
環燃料の層を形成し、 加熱手段が一次供給層の底部を直接加熱するこ
となく、プロセス領域内で再循環燃料の層の上部
を加熱し、 除去手段が一次供給層底部層から別に、再循環
燃料上部層を除去し、かつ 前記戻し手段が再循環燃料フイーダへ底部燃料
層を戻す、特許請求の範囲第18項記載の装置。
20 前記プロセス領域内で酸素を実質的に含ま
ない雰囲気を維持するための手段をさらに備え
る、特許請求の範囲第18項または第19項記載
の装置。
21 前記固体燃料を加熱する間、プロセス領域
内で固体燃料を介して実質的に酸素を含まないガ
スを固体燃料の加熱された側から加熱されていな
い側へ流すための手段をさらに備える、特許請求
の範囲第20項記載の装置。
22 使用に際して、ガスが上部領域から固体燃
料を通つて下部領域まで下方に向かつて流れるこ
とを可能とするために、前記手段は、固体燃料の
上方の上部圧力領域と、固体燃料の下方の下方圧
力領域との間に圧力差を与える、特許請求の範囲
第21項記載の装置。
23 下部圧力領域からガスを除去し、かつ上部
圧力領域にガスを導入する手段を含む、特許請求
の範囲第22項記載の装置。
24 下部圧力領域から除去されたガスから1以
上のガス成分を除去し、かつ前記ガスの一部を上
部圧力領域に戻すための手段を含む、特許請求の
範囲第23項記載の装置。
25 前記コンベアは、少なくとも2個の略水平
方向に延びるコンベア表面を含み、使用に際して
燃料がプロセス領域内でこのような一方の表面か
ら他方の表面に移動される、特許請求の範囲第1
8項記載の装置。
26 前記コンベアは、少なくとも2個の略水平
方向に延び、長手方向に平行に異なる長さのコン
ベア表面を有し、さらに前記プロセス領域内にお
いて燃料の各本体がほぼ同一時間存在するよう
に、プロセス領域を介してコンベア表面上の燃料
を移動するためにコンベア表面を駆動する手段を
さらに備える、特許請求の範囲第18項記載の装
置。
27 少なくとも2個のプロセス領域と、 少なくとも2個の有孔コンベアと、 使用に際して、各コンベア上に燃料層を形成す
るフイーダと、 燃料の他の層と独立に各コンベアから再循環燃
料層を除去する除去手段と、 再循環されるべき他方の燃料層を移動するため
の他方のコンベアとをさらに備える、特許請求の
範囲第18項ないし第24項のいずれかに記載の
装置。
明細書 この発明は、石炭のような固体炭素質燃料源の
成分を蒸留すること、および液体のオイル材料の
ような成分を回収することに関する。
多年にわたり、石炭を有用な液体燃料に変換す
ることに関心が寄せられていた。最も初期のこの
種の燃料の1つすなわち石炭油は、石炭から揮発
性炭化水素水素を蒸留するために石炭に加熱して
得られていた。大規模な石油資源の開発につれ
て、液体燃料源としての石炭に対する関心は長い
間減少していた。ドイツでは、第二次世界大戦の
間石油供給の不足を補うために、自動車およびエ
ンジンの動作のための液体燃料源としての石炭に
再度関心が寄せられていた。この技術分野におけ
る今日の技術の多くは、ドイツにおけるこの期間
の間の発展に根差すものである。最近10年の間
に、石炭から燃料を回収するための装置および方
法についての関心が急速に増加してきた。1975
年、ニユージヤージー州パークリツジのノイエス
データコーポレーシヨン(Noies Data
Corporation)のリチヤードソンは、ケミカル・
テクノロジイ・レビユー第53巻(Chemical
Technology Review No.53)の「石炭からのオ
イル」(OIL FROM COAL」と題する論文にお
いて、特許および文献ならびにその当時に存在す
一般的技術を述べかつ要約している。ニユージヤ
ージー州パークリツジのノイエスデータコーポレ
ーシヨンのペリーニ(Perrini)は、ケミカル・
テクノロジイ・レビユー第51巻(Chemical
Technology Review No.51)の「頁岩およびタ
ール砂からのオイル」(OIL FROM SHALE
AND TAR SANDS)と題される論文において、
2種の主要な固体炭素質燃料源すなわち頁岩およ
びタール砂からオイルを回収するための技術を同
様に要約している。1976年、ニユージヤージー州
パークリツジのノイエスデータコーポレーシヨン
のハワードスミスおよびウエルナーは、「ケミカ
ル・テクノロジイ・レビユー第66巻の「石炭変換
技術」(COAL CONVERSION
TECHNOLOGY)と題される論文において、石
炭を他の形態の燃料に変換するために利用できる
主要な方法および装置を概説している。
石炭の合成オイルへの変換は、カークーオスマ
ー(Kirk−Othmer)が「エンサイクロペデイ
ア・オブ・ケミカル・テクノロジイ
(ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL
TECHNOLOGY)」第2版補巻第178頁ないし第
198頁において述べており、かつ石炭技術一般
は、カークーオスマーが「エンサイクロペデイ
ア・オブ・ケミカル・テクノロジイ」第2版第5
巻において記載している。
アメリカ合衆国特許第2809154号は、石炭を処
理し、実質的に酸素を含まない雰囲気で石炭を加
熱することにより石炭からの組成物を回収する装
置および方法について開示する。液体の分解生成
物が、石炭から放出され、かつ温度はその相中に
生成物を保持しかつ生成物が固化もしくは蒸発し
ないような温度に維持される。この方法では、石
炭は連続した流れに形成され、この流れる床の深
さ全体にわたり粒子を実質的に均一に加熱するこ
とにより伸長した加熱領域を通過する。この液体
は、有孔支持部を介して床の底部から引出すこと
により抽出される。
アメリカ合衆国特許第3475279号は、石炭の長
い水平方向に延びる床を形成し、この床の底部で
やや小さな圧力を維持し、この床を実質的に酸素
を含まない環境に置き、かつ床の上部を輻射伝熱
で加熱し、他方、床の底部を床の上部から蒸発し
た揮発性材料を凝縮するために十分に冷却する、
石炭からその成分を回収するための装置および方
法を開示する。この方法の修正例すなわちアメリ
カ合衆国第3432397号は、床を介した輻射伝熱を
増大させるために、床を流通する比較的低い温度
のガスの使用を開示する。
アメリカ合衆国特許第3325395号は、頁岩から
オイルを回収するための移送格子法(travelnig
grate method)を開示し、そこでは蒸留物のク
ラツキングを誘起する触媒材料からなる炉床層
が、炉床層として格子に第1に満たされている。
次に、破鉱されたオイルの付着した頁岩が、この
炉床層に上に重ねられ、結合された床が加熱さ
れ、さらにこの床は再びオイルが付着した頁岩と
炉床層とに分離される。
異なる方法および異なる内容にもかかわらず、
アメリカ合衆国特許第3483115号、第4058905号お
よび4082645号もまた、炭素質材料の層を通るガ
スの流れを開示する。
固体の炭素質燃料源から液体燃料成分を抽出す
るための他の多くの装置および方法が開発されて
きており、これらの多くは石炭に特に利用可能で
あり、或る種の方法は、炭素質燃料源のすべての
形態を包含する、より広い用途を有する。先行技
術の方法は、実施するのに高価であり、かつエネ
ルギ効率がさほどよくないというような1以上の
不利益を有していた。さらに、大半の先行技術の
方法は、固体燃料の炭化を指向しており、燃料中
の蒸留可能な成分の経済的な分留をそれ自身導く
ものではなかつた。
この発明は、先に考案された方法および石炭か
ら液体燃料成分を回収するためのその他の公知の
方法を凌駕する改良を構成する。この発明は、従
来技術の方法よりも、より経済的に石炭のような
固体の炭素質燃料から燃料となり得る蒸留物を抽
出する方法を提供する。さらに、或る種の再循環
性を組込むことにより、この発明の方法は、エネ
ルギの消費を小さくし得る。この発明によれば、
そこから液体成分を気化・蒸留するための炭素質
燃料源、実施例では石炭であるが、の本体を加熱
することにより、固体の炭素質燃料源から回収さ
れる方法が与えられる。固体炭素質燃料は2種の
層を備えており、第1の層は基本的には低温に維
持される原料の固体燃料を主として供給するもの
であり、第2の層はこの方法の先のサイクルから
回収されてきた高温の固体炭素質燃料の層であ
り、再循環された固体燃料は生成物として除去さ
れる処理済みの固体炭素質燃料となり、生の固体
炭素質燃料は分離されかつプロセスに戻されて再
循環される。このうち第1の層は、取出そうとす
る液体成分が蒸発するのに必要な温度よりも低い
温度にされており、気化している成分は、この第
1の層に接触されることにより、少なくともその
一部が液体に凝縮され、回収されるように構成さ
れている。液体は、従来のいずれかの方法により
プロセス領域から除去される。この発明において
最も好ましい固体炭素質燃料源は石炭であり、便
宜上次の記載がこの実施例として参照され得る。
一般的には、この発明の基本的ステツプは、石
炭を床に形成し、液体生成物の成分の少なくとも
一部を放出し得るだけの充分高い温度にこの床の
一方側を加熱し、他方この床の高温側で放出され
た生成物の少なくとも一部を凝縮するための充分
低い温度に床の反対側を維持して、液体生成物を
集める各ステツプを備え、この改良は床を、この
方法の処理に先に必要とされない生の一次石炭か
らなる第1の層と、第1の層としてプロセスの間
先に循環されてきた石炭からなる第2層すなわち
再循環層とを備える石炭からなる2層として形成
すること、ならびに石炭の第2層すなわち再循環
層を、蒸留のために高温に加熱し、他方、原料石
炭からなる第1の層を蒸留された生成物を凝縮す
るために低温に維持することである。
より好ましくは、この方法は、石炭の床を形成
すること、石炭の床の一方側を約204℃(400〓)
ないし約427℃(800〓)までの沸点を有する石炭
の成分の少なくとも或る分留を気化させるのに少
なくとも充分な高温に加熱し、この温度が臨界的
でないこと、石炭からなる床の他方側を気化した
石炭成分の少なくとも分留物を液体に凝縮するの
に充分な低温に維持すること、液体の石炭成分を
集めること、石炭の床を床の高温側で形成された
炭と、床の高温側で形成された再循環石炭と床の
低温側で形成された再循環石炭とに分離するこ
と、この方法から炭を除去すること、ならび再循
環された石炭を新しい床の高温側を形成するため
にこの方法に戻すことを備える。好ましくは、こ
の発明は、述べられたように、石炭の床を連続的
に形成し、炭を除去し、生の石炭を供給し、かつ
もちろん、液体生成物を回収することにより、連
続的に実施される。好ましくは、ガス圧力の差
は、床の2つの側の間で維持されており、床の高
温側は、床の低温側よりも高圧に維持されてお
り、それによつてガスが床の高温側から床を介し
て床の低温側に流れ、気化された少なくともいく
つかの成分を液体に凝縮するために床の低温側に
接触する石炭の気化された成分を移動することが
可能となる。
この方法は、最も量産性を求める例では、酸素
が実質的に存在しない状態で行なわれる。
この床の約2分の1が高温側を備え、他の2分
の1が低温側を備えるように、これは連続的方法
のために好ましくかつこの方法の動作を安定にす
るものであるが、プロセス領域を介しての加熱お
よび石炭の流速を維持することが好ましい。
固体燃料層は、好ましくは、1以上の有孔コン
ベアにより、この方法の或る領域上に形成されか
つ或る領域を通り移動される。所望ならば、この
ようなコンベアは、燃料中の低蒸留温度を維持す
るために充分低い温度を与えるように冷却されて
もよい。
輻射伝熱は、床の高温側を加熱するのに好まし
い形態の伝熱である。パイロツトプラントの動作
では、電気的に加熱されたカーロツド
(Carlods)が、その脱着が容易であることおよ
び全体的に制御可能であることの理由により、最
も都合よく用いられる。大規模かつより永久的に
装置では、直線燃焼はそれ自身コストが大きいた
め、しばしば、石炭に輻射伝熱を与える壁を有す
る火室中で、多分石炭から得られる石炭または液
体燃料を燃焼することにより間接輻射伝熱を与え
ることが好ましい。しかしながら、いずれの形態
の輻射伝熱が用いられてもよい。輻射伝熱を用い
ることは必ずしも必要ではなく、かつ直接的に伝
えられた熱が用いられてもよいが、輻射伝熱を用
いることがこの発明においてはより好ましい。
プロセス領域における酸素を含まない雰囲気
は、石炭床の下方からガスを抽出し、石炭のさら
に次の処理あるいは再販売のための価値を有す
る、或る種の所望の成分すなわち水素、炭化水素
などを除去するためにこのガスを処理し、かつこ
の反応の条件下で不活性である非常に大きな割合
を占める気体すなわち窒素、一酸化炭素および二
酸化炭素などの残留ガスのすべてあるいはその一
部を再循環させることにより最も都合よく与えら
れる。取出されたガスは、典型的は、水素および
低分子量のすなわち炭素数1ないし4の炭化水素
を含む。
石炭を加熱しかつ冷却機の温度を低温側に維持
する絶対的温度は、石炭あるいはたとえばタール
砂、油頁岩などの固体炭素質燃料に依存し、より
特定的には、成分は固体の燃料源および所望の成
分の混合物から容易に気化される。実際、この発
明の1つの大きな経済的効果は、温度の比率およ
び石炭床における絶対温度を変化させることによ
り、液体生産物の放出が、燃料として販売可能で
ありかつたとえば溶媒として化学的に処理するた
めの主して炭素数6ないし10の炭化水素を含む軽
油もしくは重油またはこれらの混合物を生産する
ように変化させ得ることである。実際、この方法
を展開することにより、特別の原燃料から入手可
能な最も好ましい分留液が可能な限り能率的に利
用され得る。好ましくは、固体燃料の液体成分
は、少なくとも2個のフラクシヨンとして集めら
れ、たとえば一方は約107℃(225〓)ないし約
218℃(425〓)の沸点を有するものであり、他方
は約218℃(425〓)よりも高い沸点を有する。好
ましくは、低温側の温度は、高温側の温度よりも
少なくとも56℃(100〓)低い。一般的に言え
ば、床の底部の温度は、約177℃(350〓)から約
316℃(600〓)の範囲であり、床の上部は約288
℃(550〓)から593℃(1100〓)の範囲にあり、
これらはそれ自体臨界点を有しない一般的な温度
範囲である。明らかに、最適の温度および温度範
囲は、いくつかの単純な実験により任意の原料お
よび任意の所望の生成物について容易に到達し得
る。
また、この発明は、固体炭素質燃料源、好まし
くは石炭から蒸留可能な材料を回収し、かつ石炭
の蒸留物から液体燃料を抽出するための装置をも
提供する。一般的には、この装置は、循環石炭層
の一方側が原料石炭層の一方側に緊密に隣接した
状態で、移動手段上に石炭の2層を形成するため
に、プロセス領域を通る石炭の2層を移動するた
めに、ならびに移動手段上の原料石炭の層を形成
しかつ原料石炭層の上面に再循環石炭層を形成す
るために、プロセス領域を規定する手段を含む。
この装置には、再循環石炭層の他方側を加熱しか
つ原料石炭層の他方側を低温に維持するための手
段、プロセス領域から液体の生成物を集め、原料
石炭と分離してプロセス領域から再循環石炭層を
除去しかつ第2の径路のための再循環石炭層とし
てプロセス領域の入口へ、プロセス領域をかつて
通過した原料石炭を戻すための手段、ならびに移
動手段上に原料石炭層を形成するために原料石炭
を供給するための手段を含む。
また、典型的には、この装置は、プロセス領域
内で実質的に酸素が含まれてない環境を維持し、
かつ実質的に酸素が含まれていないガスを、加熱
の間石炭の床を通り加熱された側から床の加熱さ
れていない側へ移動させるための手段をも含む。
より一般的な意味においては、蒸留により石炭
から液体燃料成分を回収するための装置は、プロ
セス領域から空気を排出しかつプロセス領域から
気体の除去を可能とするための少なくとも1個
の、および好ましい実施例では少なくとも2個
の、プロセス領域を規定する囲繞手段と、石炭か
らなる床を支持しかつ各プロセス領域を介して実
質的に混合することなく床を移動するための少な
くとも1個、好ましくは2個以上の有孔コンベア
と、第1層として、コンベア上に原料石炭の層を
形成するための原料石炭供給手段と、各コンベア
上に原料石炭からなる第1の層上に再循環石炭か
らなる層を形成するための再循環石炭供給手段
と、原料石炭層の底部を加熱することなく各プロ
セス領域内で再循環石炭層の上部を加熱するため
の手段と、コンベア上の底部石炭層から別々に各
コンベア上にある床から上部の再循環石炭層を回
収するための手段と、再循環石炭層を同一のコン
ベアあるいは他のコンベアのいずれかの上に形成
するための再循環石炭手段まで底部の石炭層を移
動するための手段と、囲繞手段から液体状量物を
回収するための手段とを含む。
さらに、好ましくは、各プロセス領域を、上方
の圧力領域と、下方の圧力領域とに、それぞれ石
炭床の上下において圧力化し、ガスが床の高温側
で上方領域から床を介して、蒸留物を凝縮するた
めの床の冷却底部部分に接触する蒸留物を移動す
るための下部領域まで流れることを可能とするた
めに、下方の圧力領域は上方圧力領域よりも小さ
な圧力に保たれている。プロセス領域内からガス
を除去し、処理しかつ再循環させるための手段も
また設けられている。
以下の開示においては、特別の装置、特別のこ
の方法のステツプ、処理条件および動作の特徴が
開示されるが、これらはこの発明の単なる一例に
すぎずかつ発明者により現在意図される最良の実
施例においてこの発明を開示するために与えられ
たものにすぎず、いかなる意味においてもこの発
明を限定するものではないことを明確に理解すべ
きである。この発明を実施するためには多くの装
置が用いられ得るので、このことは特に装置につ
いて当てはまり、特定の装置の新規かつ独特の効
果は、この方法を実施するために用いられ得る多
くの形態の1つにすぎない。
いくつかの好ましい実施例は、今や、添付の参
照図面を参照してより一層詳細に説明されるであ
ろう。
第1図は、この方法を実施するための装置を示
しかつこの発明の方法の動作を説明するための側
面が切欠かれた略図である。
第2図は、プロセス径路の近接したすなわち開
始端部からこの方法の径路の遠い側すなわち終了
端部までのこの方法の径路に沿う様々な段階にお
ける床の温度を示すグラフである。
第3図は、一次径路および再循環径路のための
プロセス径路に沿う温度を示すグラフである。
第4図は、この発明の他の実施例を略図的に示
しかつこの発明を実施するための他の方法を示
す、略図的側面図である。
第5図は、有孔コンベアとして環状の回転デイ
スクを用いる、この発明を実施するための装置の
さらに他の実施例の略図的平面図である。
第6図は、付加された石炭とともに、第5図の
装置をより詳細に示し、かつ第5図の矢印の方向
に沿う線6−6に沿つて切欠かれた側面図であ
る。
第7図は、第5図の矢印7−7に沿つて切欠か
れかつ縦方向に切断された拡大断面図である。
第8図は、折曲げられたこの方法の径路の装置
および手順を示す他の実施例を、上面図で示す図
であり、目視を容易とするために囲繞物のカバー
は取外されている。
第9図は、説明をより明確にするために上部カ
バーが加えられた、第8図の線9−9に沿つて実
質的に切欠かれた、第8図に示される装置の側面
断面図である。
第10図は、その内部で4個のプロセス領域が
相互に縦に並んで動作される、複数箇所で折曲げ
られた並列装置を示す略図であり、図示は構造の
詳細を示さないが、プロセス領域とコンベアとの
相対的な配置を略図的かつ図解的に示す。
第11図は、石炭が相対的に異なる粘度でプロ
セス領域を移動されることによつて、プロセス領
域内で実質的に同一の回数だけ存在するように、
複数個の平行なプロセス径路が動作される、三角
形に折曲げられたこの方法の装置および方法の一
般的な配置を示す略図的平面図である。
第12図は、第11図において示された形式の
装置の垂直方向の略図的断面図であり、コンベア
の関係を示す。
第13図は、輻射伝熱よりもむしろ石炭への直
接的な伝導により加熱される、この発明の他の実
施例を示す図である。
第1図は、この発明の方法を実施するのに好ま
しい装置の略図である。第1図の構造を考慮する
際、この構造は略図的なものにすぎず、かつその
構成の詳細は説明を明確にするために示されてい
ないことを理解しなければならない。また、この
装置の構造の詳細はこの発明の一部を構成するも
のではなく、かつ一度この発明が開示されかつ説
明されたならば、当業者はその構成の詳細を容易
に知得し得ることも理解されるであろう。
図示の装置100において、基本的な要素は有
孔搬送手段102である。この搬送手段102
は、いかなる好ましい形状をしていてもよい。た
とえば、液体がベルトから落下することを可能と
するような連続有孔ベルトが、紛状石炭のような
細かく砕かれた材料を搬送するためには、好まし
くかつ都合がよい手段である。同様に、穿孔が形
成された振動板は、この方法の径路に沿つて側方
に粒子を搬送するために知られておりかつ都合の
よい他の方法である。粒状材料を搬送するための
他のすべての機械的コンベアが、用いられ得る。
この発明を実施するのに適切なコンベアは、マク
グローヒル社発行のペリーおよびチルトンの「ケ
ミカルエンジニアズハンドブツク(CHEMCAL
ENGINEERS’ HANDBOOK)第5版」の第7
章に記載されている。なお、材料処理技術は、有
孔搬送手段102を含む、粒状物質のための様々
な形式の機械的搬送手段を含む。様々なコンベア
が、この明細書中に引用された参考文献に開示さ
れている。搬送手段102についての唯一の必須
の条件は、多少の一貫した物理的装置内でこの方
法の径路に沿つて、石炭を搬送し、すなわち床を
介して垂直方向に過剰に混合することなく石炭搬
送し、この床は一方の表面を加熱することができ
かつ他方の表面を冷却することができ、さらに液
体が搬送手段の底部から回収することが可能であ
ることである。通常は、搬送手段は有孔であり、
すなわち液体およびガスが通過することを可能と
する。特定の例においては、回収が搬送手段の一
方の側に沿つて、あるいは搬送手段の水だめ部分
内で達成されるように、充分狭くもしくは傾斜さ
れており、あるいは傾けられていたりしてもよ
い。たとえば、搬送手段のすべてが有孔コンベア
と全く等価であつてもよい。
この装置の次の必須要素は、ヒータ104によ
り示される、適切な加熱手段である。示されたす
べてのヒータは、従来より公知のカルロツド抵抗
電気ヒータを表わすように示されている。これら
のカルロツド(Carlod)ヒータは、周知であ
り、容易に取付けることができ、かつ容易に制御
することができ、さらに輻射伝熱の際の電気エネ
ルギの使用効率を高くすることが可能であるた
め、熱源の好ましい例として用いられ得る。しか
しながら、カルロツドヒータが示されたのは、単
に熱源として都合がよいという理由によるものに
すぎず、この形式のヒータを用いることに何らか
の特有のもしくは臨界的な意義があるわけではな
い。実際、予め加熱された不活性ガスを含むプロ
セス領域を通過する石炭表面を加熱するすべての
加熱源が都合よく用いられ得る。たとえば、その
内部で燃料がチユーブ内に射出されかつ燃焼がチ
ユーブ内で置きる加熱チユーブを含む、加熱され
た液体もしくはガスまたは燃焼生成物をいずれか
の熱源から移送する加熱チユーブを用いてもよ
い。
一次石炭供給手段106は、石炭層をコンベア
の一部に供給する。任意の取付状態および任意の
反応条件において、石炭粒子の大きさが最適化さ
れる。典型的には、豆粒大の大きさの石炭がこの
方法における供給にとつて好ましいが、一般的に
はこの方法においては、石炭の粒子の大きさにつ
いては限定されない。同様に、一次石炭供給手段
の形式すなわち構造についても限定されない。石
炭は、スキツプホイストにより、振動コンベアに
より、空圧により、あるいは他のすべての方法に
よつて、従来の連続コンベアベルトに沿つて搬送
されてもよい。必要であるすべての条件は、搬送
手段102上に石炭を供給することにより、プロ
セス領域に石炭源を与えることである。石炭は手
で供給されてもよい。
この装置の他の要素は、示された実施例では石
炭の底部の層のためのリフトを含む石炭循環手段
108と、一次原料石炭層の上部に再循環石炭層
を形成する二次石炭供給手段110に再循環石炭
層を循環しかつ次に戻す手段である。一次原料石
炭は、再循環石炭として部分的にもしくは完全に
砕かれて、この方法の間2度戻され、かつ炭回収
手段112で示されるように、炭として回収され
取出される。
全体が114,116および118で示される
1以上の蒸留物除去手段もまた与えられる。
プロセス領域全体がガス囲繞物120で覆われ
る。このガス囲繞物120は、周囲の環境からの
空気の流入を最小にするために、かつ囲繞物から
周囲の環境へのガスの流出を最小にするために、
一次石炭供給点および炭除去点に、適切なシール
または気体の流れに対する障壁を備えるであろ
う。
冷却手段122が、これはすべての適切な冷却
液体を運ぶための冷却コイルの形態で示されてい
るが、処理されている底部石炭層を冷却するため
にプロセス領域の反対側の部分に設けられてい
る。付加的な冷却手段122aが備えられていて
もよい。
全体が124で示されるガス処理手段すなわち
ガス再循環手段を設けることが好ましく、かつ典
型的には、ガス再循環手段はこの方法で発生する
ガス状揮発性成分の処理、分離および回収のため
の、ならびにこの方法の間床に対する実質的に酸
素を含まない環境および調整された熱の流れを維
持するためにこの方法の不活性ガスに対するガス
の温度を調整する熱交換器を介して循環するため
の、ガス分離手段126を含んでいてもよい。
確認されたこの装置のこれらの基本的特徴に関
して、これは装置の概略的な説明であり、何ら特
定的な構造を示すことを意図するものではなく、
この方法はこの後でより詳細に説明されることを
注意されたい。
一次石炭は、一次石炭供給原料として装置に導
入される。効率を上げるために、この石炭は予め
洗浄、破砕および分類されて、適切な品質、量お
よび粒子の大きさを有するこの方法に使用される
石炭にされる。標準的な豆粒程度の大きさの石炭
が、この方法に用いられる供給石炭として好まし
い。一次石炭原料は、コンベア102上で複数個
粒子の厚みを有する石炭粒子の層となる。このよ
うに形成された石炭層は、搬送手段に沿う矢印1
28により示されるように、第1図の右方向に移
動する。搬送手段の近接する端部および遠い方の
端部の中間の連続する点に、再循環石炭から形成
される第2の石炭層が、一次石炭層の上面に配置
され、それとともに、第2の石炭層は2層床を形
成し、この2層床はコンベア102上のプロセス
領域を横切る矢印130で示されるように、右方
向に移動し続ける。ヒータ104は、第1図に示
すように、石炭床の上面に、熱を伝えるが、好ま
しくはその大部分は輻射伝熱の形態で伝えられ、
したがつて石炭床の上面を石炭から揮発性部分を
放出するのに充分に高い予め定められた温度範囲
に加熱する。132で全体を示す第1の加熱領域
では、コンベア上の一次石炭層は、石炭の内部に
存在しあるいは石炭内に残留する大半の水を除去
するのに充分な高い温度まで加熱され、かつ気体
あるいは一般的に軽油と称される軽いオイル状の
液体のいずれかである、低沸点の炭化水素および
石炭の有機成分を気化する。水および軽油は、石
炭層から除去され、かつ蒸留回収手段114によ
り回収され、さらにこの気体は適切に分離され
て、ガス再循環システム124を循環される。こ
の蒸留物回収手段114は、適当な大きさおよび
形状を有する捕捉パン134および導管136、
ならびに公知の形式の回収容器138を有し、水
および軽油蒸留物が出口139から公知の手段で
回収される。なお、これらは極めて例示的な説明
であり、述べられたように、たとえばペリーおよ
びチルトンの「ケミカルエンジニアズハンドブツ
ク(CHEMCAL ENGINEERS’
HANDBOOK)」に記載されているような公知の
液体処理装置も用いられ得る。
次の加熱領域140では、ヒータ104が、好
ましくはそのほとんどが一方表面に輻射伝熱の形
態で、石炭床の上面に図示のように熱を伝える。
この位置における床の上部層は、再循環石炭を含
んでおり、この再循環石炭から水が実質的に除去
されかつ或る種の軽油蒸留物か蒸留される。領域
140では、軽油蒸留物は、理想的には主要な完
全な液体生成物であり、かつ蒸留物回収手段11
6内で集められ、この蒸留物回収手段116は、
捕捉パン142、導管144および化学工業にお
いて従来から用いられている蒸留物回収手段11
4に類似する、出口148を有する捕捉容器14
6を含んでいてもよい。
両方の領域132,140では、床の一方表面
すなわち第1図の上面は高温に保たれており、他
方残りの一方表面すなわち第1図の底面は加熱さ
れずに置かれる。高温の上面からの蒸留物は、通
常は、重力により下方に流れ、かつ石炭床の冷た
い底面上で凝縮されるであろう。この点に関し、
この方法は、アメリカ合衆国特許第3,475,279
号に開示された方法で動作し、実際、プロセス領
域を通過する石炭床の加熱および相対的な機能に
関する限り、同一の原理が含まれている。この石
炭自体を処理する方法およびこの方法の領域自体
の中での温度制御は、公知であり、かつ適切な例
がアメリカ合衆国特許第3475279号に開示されて
いる。
第3の領域150では、残留熱量が或る種の方
法および装置の状態において過剰であつてもよい
が、石炭表面は大半の状況において加熱され続け
る。石炭床の一方表面を加熱することに加えて、
石炭床の下方部分として、凝縮表面および凝縮床
を形成するためにより低い温度に石炭床の他方表
面を維持するように、石炭床の他方表面を冷却す
ることが好ましい。このことは、冷却コイル12
2または他の冷却手段の床を表面に設けることに
より達成される。図面においては、上面は、常に
加熱されており、かつ底面は常に冷却されている
が、これは石炭床の従来からの形状でありかつ大
半の装置において見られるところであり、石炭床
の配向はこの発明を実施するのに必須の構成では
ない。典型的には、この発明を実施する際に、軽
油蒸留物の相対的に完全な抽出を行なうために、
第3の領域150に熱が加え続けられる。このこ
とは、重油蒸留物の抽出をもたらし、所望なら
び、実質的にかなりの量の重油蒸留物を抽出する
ことも可能である。150で示す第3の領域中に
集められた軽油蒸留物および重油蒸留物は、蒸留
回収システム118を通じて集められ、この蒸留
物回収システム118は、捕捉パン152、導管
154、捕捉容器156および蒸留物回収手段1
14,116に関して説明したこの床に類似する
除去手段158を含んでおり、これらの各装置の
すべてが、従来の液体処理装置であり、かつ化学
技術および石油生成技術において公知のものであ
る。
領域150の端部においては、石炭床はこの方
法の最初の段階で形成される一次層および二次層
に類似する2層に分離される。この点において脱
水素化され軽油の一部がそこから蒸留される一次
石炭はシユート160から下方に落下し、リフト
162まで移動して、このリフト162は説明の
目的のために、適切な駆動手段166に接続され
たアルキメデススクリユー164として示されて
おり、この駆動手段166は石炭を振動コンベア
あるいはその他のコンベア168まで上動し、し
たがつて一次石炭が循環し、二次石炭供給手段1
10の方向への矢印170,172,174によ
り示される径路内で二次石炭すなわち循環石炭と
なる。このように、一次石炭の径路は、一次石炭
供給手段106からコンベア102までであり、
第1図に概略的に示すように、このコンベア10
2は手段176により領域132内のヒータの下
側で矢印128により示される右方向に駆動さ
れ、底部上で右方向に移動し続けかつ160上に
位置し、二次石炭導入手段110まで循環手段1
08により再循環される。二次石炭は、矢印13
0の方向に領域140を介して一次石炭層の上面
上を移動し、かつ領域150の端部において、矢
印178で示すように独立の振動コンベアまたは
他のコンベア180に沿つて移動して、このコン
ベア180は、適切な手段184により駆動さ
れ、次に炭回収手段112のところで放出され
る。適当なガスシールが、一次石炭供給手段およ
び炭回収手段のところに設けられる。
適切なガス雰囲気を設けかつ維持するための手
段を備えることが好ましい。ステムアセンブリお
よびスロツトバルブアセンブリ124a,124
b,124cを含むマニフオールドラインが、領
域132,140,150内の床の下からガスを
集め、特定の形態でガスおよび液体を下方に引出
す床を横切る圧力差を発生する。このガスは、導
管186および適切なポンプ手段188により除
去され、かつ好ましい実施例では、ガス分離装置
126を通過される。様々な形式の公知のガス分
離装置のいずれもが用いら得る。燃料として用い
られ得る燃焼可能な炭化水素ガスを回収するこ
と、またはさらに次の処理を行なうことが好まし
い。このように、水が導管190を、および炭化
水素が導管192を通じて、公知のあるいは従来
の設計のガス分離装置から回収され得る。大量の
不活性窒素を含む或る種のガスが、たとえばポン
プ194、ならびに一次石炭供給領域198で示
される導入点もしくは所望ならばガス囲繞物内の
いずれかの点に通じる導管196により循環さ
れ、そのため好ましい実施例では、ガスは図面で
は上側に示されている石炭床の加熱された側に戻
されるであろう。加熱は、たとえばこの方法から
得られる加熱された炭、燃焼チヤンバもしくはい
ずれかの形式の従来の気体熱交換器のように所望
の熱交換器にガスを通過させることにより達成さ
れ、加熱されたガスはライン199を通じて、領
域132,140,150にそれぞれ導入され、
このライン199はガス拡散器199a,199
b,199cに対して図示しない手段により接続
される。このように、ガスの温度を調節すること
により、再循環速度およびガスをポンピングする
速度が、加熱された側の底面のすなわち低圧の冷
却された側に対する圧力により調整される。望ま
しい流速は、石炭床の高温側から石炭床の冷却側
へ揮発物質を移動するために圧力差を制御するこ
とによりコントロールされ得る。ここにおいて、
揮発物は凝縮されて、様々な液体蒸留生成物とな
る。一方表面が加熱されかつ他方表面が低温に維
持される、石炭床でガスの流れが発生するという
この原理は、アメリカ合衆国特許第3432397号に
おいて最初に開発されかつ開示されていた。
この発明の方法とは別の固体材料、液体材料お
よび気体材料を処理するための様々な装置および
方法が、化学工業および石油化学技術において公
知である。アプライドサイエンスパブリツシヤー
ズ社(Applied Science Publishers社)発行のG.
D.ホブソン(Hobson)著の「モダンペトロリウ
ムテクノロジイ第4版(MODERN
PETROLEUM TECHNOLOGY)」、ニユーヨー
クのマクグローヒル社が1973年に発行したペリー
およびチルトン著の「ケミカルエンジニアズハン
ドブツク第5版(CHEMICAL ENGINEERS’
HANDBOOK)」、および石油処理および化学処
理工業の一般的な論文が、様々な装置ならびに処
理方法および処理条件についての詳細な記載につ
いて参照される。
第2図は、一般的な温度−径路位置関係を略図
的に示し、これらの関係はこの発明の方法におい
て好ましいものである。一般的には、ヒータは、
約540〜760℃(100〜1400〓)の温度範囲で動作
し、単純にはこれはカロルドヒータを含む大半の
ヒータについての従来の操作範囲であり、かつ処
理の間の床の上面すなわち高温側をほとんどまた
は完全に輻射伝熱により効果的な加熱を与えるか
らである。しかしながら、ヒータの実際の操作温
度は、事実上充分な熱が石炭床の上面に達する程
度であることを理解すべきである。明らかに、輻
射、床からの距離、あるいは他の熱移動機構など
の効率を考慮することが、特定の加熱手段の設計
および選択に必要である。したがつて、この発明
の加熱手段は、床の高温側の温度を与え得ること
のみが必要である。
蒸留物の回収のために最も都合がよいように、
各段階がいずれかの数の副段階に分解されあるい
は各段階が結合され得るように理解し得るが、こ
の反応は3段階で進むものと考えるのが好まし
い。実際、前記蒸留生成物は、1個の容器内で集
められ、かつ石油化学工業において用いられてい
る分留あるいは他の従来の手段により分離され得
る。しかしながら、第1の段階を水および好まし
くは少量の或る量の軽油蒸留物を回収するように
最初に機能させ、通常経済的に最も価値のある分
留物である大量の軽油蒸留物が回収される第2の
段階と、さらにその次の多くの場合或る種の残留
軽油状量物を伴う一次重油蒸留物が回収される第
3の段階とを考慮することがより好ましい。第2
図の領域A−Bは、一般的に、第1の段階の範囲
を示すものであり、領域B−Cは一般的に第2の
段階の領域を示すものであり、かつ領域C−Dは
一般的に第3の段階の領域を示すものである。も
ちろん、各段階の長さは、所望のように選ぶこと
ができ、かつ第2図の範囲A−B、範囲B−Cお
よび範囲C−Dの間の大きさの関係は、処理装置
における各段階の実際の長さに比べても何ら重要
性を有しないことを理解すべきである。示された
長さは、むしろ独立に選ばれ、かつ様々な段階に
おいて集められることが求められる成分の相対的
な容積を一般的に示すように選ばれている。した
がつて、段階B−Cは、段階A−Bまたは段階C
−Dのいずれかにおいて集められる蒸留物より
も、より多くの量の使用可能な蒸留物を集めるで
あろう。
第2図のグラフにより示すように、温度範囲T
−1は、石炭の高温側すなわち高温表面が、石炭
内の揮発物の蒸留をもたらすように加熱される温
度であり、温度T−2は、石炭の冷却側の温度で
あり、これは石炭の高温側に与えられる温度T−
1から生じる揮発物の効果的な凝縮をもたらすの
に充分な低温に維持する温度である。領域T−1
およびT−2は重なつており、他方T−1および
T−2の間の差が常に存在することすなわちT−
1が常にT−2よりも28−56℃(50〓ないし100
〓)以上高い温度であることを理解すべきであ
る。したがつて、特定の石炭についての床の高温
側に対するラインT−1aにより一般的に示され
る最適の範囲では、温度T−2は、示された範囲
のいずれにあつてもよく、かつもちろん、この温
度は高温側が上限の最高温度T−1bであるなら
ば正しい。後者の場合、冷却側は、ラインT−2
aにより示す最高温度範囲あるいはその近傍に通
常存在する。次に、一般的には、床の高温側は、
約288℃(550〓)から約593℃(1100〓)までの
最高温度に達し、好ましくは、約482℃(900〓)
という、軽油生成量を最大にしかつ重油生成量を
最小にする範囲の温度に達し、他方床の低温側
は、約177℃(350〓)から最高温度に達するであ
ろう。選択されるべき正確な温度範囲は、この明
細書中の他のところで議論するが、選択されるべ
き最適の温度範囲は、オペレータの裁量および選
択に基づく多数の要素に依存することが理解され
るであろう。これらの要素は、石炭の種類および
品質、蒸留の容易性、軽油蒸留物と重油蒸留物と
の相対的な比率、所望の混合生成物、特定の石炭
からの生成物の相対的な有用性、蒸留物の特定の
切断片の市場性および市場価格、特定の石炭から
得られ得る蒸留物の特定の切断片の相対的な量お
よび価値に対してウエイトづけられる条件を与え
るこの方法の全体の効率および経済性を含む。し
たがつて、或る石炭に対しておよび或る状況の下
で最適であるものが異なる石炭に対して他の状況
の下では最適ではないので、任意の温度条件の組
T−1およびT−2を安定化することは不可能で
ある。しかしながら、当業者であるならば、この
中に与えられた情報から、研究し、任意の導入さ
れる石炭の組成に対して、最大の放出量の流れを
生み出す最適の組の条件へ、通常の実験を通じて
到達することが可能である。
第2図の右手の側の近くすなわちT−1および
T−2の双方のより低い温度の範囲において、曲
線の平坦化が存在することに注意すべきである。
この平坦化は、もちろん、石炭床の底部への自然
冷却あるいは制御された冷却により生じるもので
あり、かつ上部の温度よりも底部の温度により顕
著な平坦効果が存在している。
第3図は、この発明の方法の間移動する任意の
バツチの石炭に対する典型的な温度−位置曲線を
示すグラフである。石炭が一次径路を通過するに
つれて、軽油を回収するための方法の典型的な応
用において、一方側から加熱、典型的には上部か
ら輻射伝熱される、2層の石炭の底部側に存在す
るとき、この温度は周囲温度から、約149℃(300
〓)から約232℃(450〓)までの最高温度、典型
的には204℃(400〓)のすぐ下まで、ゆつくりと
かつ次第に上昇する。石炭の一次通過が再循環に
よる熱から遮断されるので、温度のこの漸昇が生
じる。一次通過が終了し、石炭が再循環すると
き、多少の熱が失われる。この方法を実施するた
めの或る装置では、一次径路から再循環径路まで
の移動の間熱は全く失われない。他の例では、一
次径路と二次径路との間に長い残留時間が存在す
るならば、事実上すべての一次径路からの熱が失
われるであろう。実際、一次径路からの石炭は、
所望ならば再循環径路が終了する前に、数時間あ
るいは何週間もの間貯蔵され得る。しかしなが
ら、経済性を向上するためには、石炭を一次径路
から再循環径路まで余分に熱を失うことなく移動
することが望ましい。比較的適度な量の熱を損失
のみを考慮するならば、石炭は一次径路から再循
環径路まで移動し、ここでは温度はむしろ約316
℃(600〓)まで急速に上昇し、次に幾分緩かに
約316℃(600〓)まで上昇し、さらに幾分より緩
かに約316℃(600〓)から約454℃(850〓)の範
囲の温度まで上昇する。
先の例においては、重油がわずかに回収される
ように、軽油および中油の分留を回収するように
この方法が設計されていたことを注意すべきであ
る。この発明のこの特定の用途についての好まし
い実施例では、一次径路のための温度ラインPお
よび再循環径路のための温度ラインRは、約204
℃(400〓)から218℃(425〓)までの最高沸点
を有する石炭からの炭化水素および他の揮発性成
分の回収のために実施される方法を代表する。仮
に、より重いオイルの付加的な排出を伴う、より
軽いオイルを望むならば、その場合には一次径路
に対する温度ラインP−2および再循環径路に対
する温度ラインR−2に相当する温度が採用され
るであろう。逆に、たとえばより重い分留を回収
する場合のように沸点が232℃(450〓)までで石
炭から揮発性物質の中位の分留をより完全に回収
することを選択するならば、その場合には一次径
路中の温度径路P−1および再循環径路中の温度
径路R−1が採用されるであろう。もちろん、こ
れらはこの発明の方法の広範な用途を指摘するた
めの例にすぎず、かつ第3図に示される特定の温
度に限定されるものではなく、特に所望ならば循
環石炭の完全な揮発性もまたこの方法により可能
であることを考慮するならば、特定の温度または
温度範囲に限定されるものではないことが理解さ
れるであろう。
第4図は液体燃料の燃焼チヤンバが輻射伝熱を
与えるのに用いられる、この方法を実施するため
の装置の他の実施例を略図的に示す図である。第
4図の一般的に200で示す装置は、その内部で
処理が行なわれる領域を介して、第4図に示され
るように、石炭を右方向に進ませるための駆動部
206,207にそれぞれ接続されるタンデム有
孔振動プレート202,204を含む。冷却は、
この方法の径路の遠い側の端部の近くでコイル2
10により行なわれる。
石炭は、一次石炭導入口212に入り、そこで
は比較的均一な厚みの床にコンベア202上で重
ねられ、このコンベア202上で右方向に進めら
れる。その温度が第3図の一次径路についてのP
で一般的に示す径路に従う、この一次石炭の層は
右方向に進み、コンベア204に移送され、かつ
石炭再循環手段214内で二次石炭から分離する
ように取去られ、この石炭再循環手段214は、
一次石炭、二次石炭または再循環石炭を二次石炭
供給手段220に運ぶためのアルキメデススクリ
ユー216および適切な駆動手段218を含み、
二次石炭供給手段220では、この方法の加熱に
従う再循環石炭層を形成するための一次石炭層の
上面に熱が加えられる。石炭の全体の床は、供給
手段212からの原料石炭の一次層および供給手
段220からの再循環石炭の二次層からなり、コ
ンベア202,204により右方向にスプリツタ
222まで移送され、このスプリツタ222は一
次石炭から二次層を分離し、この二次層は除去手
段224により炭として除去される。輻射伝熱が
石炭床の上方に設けられた燃焼チヤンバ226よ
り与えられ、この石炭床はいずれかの適切な燃焼
装置、ブローワ228および流体種導管230に
より加熱され、この燃焼装置すなわちブロワー2
28および導管230は結合されてこの232を
もたらし、燃焼ガスは都合よく設けられ得る例示
的な燃焼形式として示される234において除去
される。ライン230より入る燃料は、ブロワー
228からの空気と混合されて、高効率の燃焼混
合物を与える。燃料は、水、メタノール、炭化水
素または他の液体中において運ばれる1以上の石
炭から除去される揮発物、スラリーにされた石炭
または炭塵粒子を含む、いずれかの流体燃焼物質
であつてもよい。液体燃料によるバーナについて
の技術は、非常によく研究されており、温度制御
および熱の拡散は、炉工業において共通の技術を
用いて容易に達成され、この原理はペリーおよび
チルトンの先に掲げた文献において議論されてい
る。既に示したように、熱の正確な源は、この発
明では意味を持たず、所望の温度範囲での適切な
加熱が重要であり、前述の装置は単に用いられ得
る加熱装置の形式を例示するものであり決して限
定するものではない。
石炭からの蒸留物の分留は既に述べられた捕捉
パンに比較し得る捕捉パン236,238,24
0内で集められ、ガスは第1の実施例に関して述
べたように、適切な手段から導管242,24
4,246を介して囲繞物容器まで、適切なバル
ブ、マニホールド、ポンプ、いずれかのガス処理
装置およびライン248を介して再循環され得
る。
既に述べたように、蒸留物は床を横切る圧力差
に加えて重力により、捕捉パンおよび適切な回収
容器内に流れ込むので、石炭からの蒸留物の分留
は、捕捉パン236,238,204内で集めら
れる。ガスは、所望の数および位置のガス回収点
において集められ、これらのうちの3個がガスは
マニホールド装置を介して導管に至り、かつガス
処理装置内に入る。回収されたガスは、所望のよ
うにかつ既に述べられたように、導管を介してガ
ス処理装置から引張られ、この装置から回収され
た水が既に述べられたように引張られる。
酸素を実質的に含まない環境を与えるためにお
よび所望のガスを通じて熱の流れを与えるために
必要であるように、ガスのいずれかの所望の部分
が、ルートブロワー、もしくは従来のガスポンプ
手段のような従来のガスポンプを介して適切な導
管システムにより動かされるが、この従来のガス
ポンプ手段についてはペリーおよびチルトンの前
記の文献を参照されたい。適切な導管システムの
一部は、所望ならば、さらに他の処理をすること
なく、直接床の上方の空間に押出されてもよい。
付加的な加熱が、もちろん、以下に述べるように
与えられてもよい。ある方法では、蒸留速度を制
御するために、この方法の径路の端部の近くの石
炭の表面温度よりも冷却機温度のガスを与えるこ
とが非常に好ましく、生成物は石炭から蒸留され
る。これは、石炭の上方の空間にガスライン25
0および拡散器252を位置決めすることにより
一般的に示されている。また、たとえばガスを熱
交換チユーブ254によりマニホールドしかつこ
の高温のガスをデイストリビユータ手段256,
258,260を介して戻すことにより加熱さ
れ、このデイストリビユータ手段256,25
8,260は、いずれの形状すなわち形をしてい
てもよく、好ましくは、石炭の表面にガスを導く
ためのスロツトすなわち開口を側方に有する単純
なチユーブであつてもよい。いくつものマニホー
ルドおよび床の上方の空間への導入拡散器が設け
れ得る。所望ならば、石炭の一次層がガス拡散器
256により一次層の上に配置される前に、二次
石炭層が予備加熱されてもよく、このガス拡散器
256は、二次石炭層すなわち再循環石炭層が加
えられる前に一次石炭層の上方にのみ高温のガス
を拡散する。第4図に示した実施例では、高圧領
域は、床の上方のプロセス領域の高温部分に設け
られ、かつ低温領域はプロセス領域の床の下方に
設けられ、ガスを石炭の高温側から低温側へ下方
に流下させ、重力除去の助けにより石炭とともに
蒸留物を運び、かつ蒸留された凝縮可能な蒸気を
下方の冷却石炭床に接触させる。格子262,2
64は、温度制御と圧力制御とを分離するための
3個の部分にこの方法の領域を分ける。床を移動
する熱の速度は、ガスの導入温度およびガスの流
速を単純に制御することにより、床を横切る所望
の温度勾配を与えるように最終的に調整され得
る。
化学処理において従来から用いられておりかつ
標準的な多くの制御装置を、この発明の説明およ
び記載を解り易くするために省略した。適当なサ
ーボ回路に結合された熱電対、サーミスタ、ブリ
ツジ回路およびヒータ制御部が、好ましくは制御
されるべき他のすべての温度と同様に、カルロツ
ドヒータの温度、ボイラ中の炎の温度、この方法
に導入されるガスの温度、この方法の装置内のガ
スの温度およびこの装置に戻すガスの温度を制御
するために、容易に入手可能でありかつ従来より
用いられている。たとえば、床の上面を形成する
複数個の粒子の温度および床の下面を形成する複
数個の粒子の温度を検出するのに都合がよい。も
ちろん、温度の平均値の読取りを与えるものであ
り、この平均値は、床の上半分の最低温度または
床の上半分の最高温度のいずれを表わすものでも
なく、また下部のセンサについては、床の下半分
の最高温度もしくは最小温度を表わすものでもな
く、適切な制御信号を与えるだけである。測定さ
れた温度は、石炭から大量に蒸留される液体の沸
点におおまかに相関している。たとえば、約107
℃(225〓)から約204℃(400〓)までの沸点の
範囲を有する液体のフラクシヨンを集めるのが好
ましいところでは、原料石炭の一次床における最
も低い検出ポイントが、約204℃(400〓)を越え
ない温度、好ましくは107℃(225〓)から204℃
(400〓)の近傍の温度を測定する。このようにし
て集められた液体は、次に107℃(225〓)ないし
200℃(400〓)の間のウエイトづけされた沸点の
平均値、通常は約135℃(275〓)ないし163℃
(325〓)の範囲内の沸点の平均値を有するであろ
う。測定された沸点の平均値は、通常の計算で
は、成分の重量分留と沸点との積である。したが
つて、60重量%の沸点127℃(260〓)の液体と、
40重量%の沸点163℃(325〓)との混合物は、
127℃(260〓)×0.6+163℃(325〓)×0.4または
141℃(286〓)である。この技術分野で周知のご
とく、制御バルブ、ガス流量制御部、および燃料
流量制御部などは、当業者であれば、容易に構成
することができ、一般的に述べられた形式の装置
を構成する際に通常用いられる。ここにおいて、
この発明の1つの大きな効果は、蒸発熱が凝縮に
より得られ、かつガス処理装置全体を再循環さ
れ、したがつて保存されるので、炭の除去および
液体の回収に伴う限られた量の熱を除いては、こ
の方法において熱がほとんど失われないというこ
とを指摘することができる。
第5図、第6図および第7図は、この発明の方
法を実施するのに特に好ましい他の装置を略図的
に示す図である。この方法の効率に観点から見れ
ば、たとえばワイヤスクリーンのような有孔性材
料からなる連続したコンベアベルトは、この発明
において述べられた方法を実施するのに非常に都
合がよく、かつこの形式のコンベアを用いる装置
は極めて適切でありかつ充分満足し得るように動
作する。
有孔連続ベルトコンベアの申し分のない動作に
もかかわらず、石炭および炭塵粒子ならびに石炭
に少量含まれているかもしれない珪酸塩、破砕さ
れた岩などのより硬い材料からなる粒子の研磨作
用により、ベルトが急速に摺り減る傾向がある。
第5図、第6図および第7図に示す装置は、有孔
連続コンベアベルトを用いる場合に固有のこの摩
耗の問題を、ベルトを除去し、それに代えて必要
なだけ重く作られかつ事実上無限の寿命を有する
ように設計された頑丈な環状有孔支持デイスクを
用いることにより、解決する。この形式の装置の
寿命は、2個の基本的な要素により延長する。第
1に、有孔コンベアベルトの場合のように、支持
するコンベアサブストレートの要素間に相対的な
動きはない。むしろ、この発明のこの実施例は、
穿孔が形成された固体の環状デイスクを含む。第
2の効果は、柔軟性を必要としないのでデイスク
を実質的な厚みを有するように作ることができ、
これは有孔連続コンベアベルトでは利用できない
という効果である。
第5図は、この装置の主要構成要素の相対的な
位置を示す装置の略図であり、明確を期するため
に構造の詳細は省略している。この発明のこの実
施例は、環状デイスク300を備え、その詳細は
この後に述べられかつ明確を期するために第5図
からは削除されている。しかしながら、簡単に言
えば、デイスク300は、この発明の方法によ
る、凝縮された揮発性蒸留物のプレートを通る径
路を許容するようにデイスクを貫通するように形
成された孔を有する頑丈な円板状スチールプレー
トである。このデイスクは、環状であつてもよ
く、すなわち中空の中心を有していてもよく、か
つこれが好ましい実施例であるが、この方法を実
施するのに用いられる領域が一般的には環の形状
である円板デイスクにより構成されてもよい。全
体を320で示す石炭供給手段、全体を340で
示す炭回収手段および全体を360で示す石炭循
環手段が設けられる。さらに、適切な捕捉パン3
80,382,384および冷却コイル386
が、先に述べたようにこの発明により設けられ
る。
石炭供給手段は、このプロセスに原料石炭を移
送しかつ搬送手段300上にこの石炭を供給する
ためのいずれかの手段を含んでいてもよい。説明
した特定の実施例では、従来のコンベアベルトロ
ーラ324により支持される従来のコンベアベル
ト322が、石炭を、326で示す地点まで運
び、この326で示される点では、石炭が振動コ
ンベアプレート328上に落下し、この振動コン
ベアプレート328は石炭を落下供給箱330ま
で運び、この落下供給箱330の側面は第6図に
最もよく示されている。炭は、従来のコンベアベ
ルトローラ344上に支持されている従来のコン
ベアベルト342により装置から回収され、この
石炭は、振動コンベアプレート346からコンベ
アベルト342上に落下し、コンベアプレート3
48の端縁は第6図に示すように、上部すなわち
完全に再循環された石炭層を、一次層に由来しか
つ次に再循環される下方の層の石炭から分離する
ためのスプリツタを形成する。振動コンベアおよ
びスプリツタの動作は、一般的に公知であり、か
つたとえばペリーおよびチルトンの前述のした論
文に開示されている。
再循環コンベア360は、従来の振動プレート
コンベアであり、その内部では下方端縁362が
搬送手段300の表面に隣接して動き、かつシス
テムに先に一次導入された石炭を取上げ、これを
上方の矢印364により示される方向に搬送し、
かつ供給手段330からくる石炭の上部二次層と
して供給される供給ベンド366内に落下する。
第6図に示す側面図は、一次石炭を、再循環石炭
として再循環しかつ炭をプロセスおよびこの装置
から除去するための搬送手段上に、一次石炭を搬
送するための装置の様々な構成要素の相対的な位
置関係を示し、この発明の方法により移送される
石炭およびこの装置の動作もまた示されている。
他の位置決めが、用いられてもよく、第6図に示
す位置決めは単にこの発明を例示するものにすぎ
ない。
ペリーおよびチルトンの前掲の論文および標準
ハンドブツク(STANDARD HANDBOOKS)に
記載されているような標準的な技術に基づいて、
当業者がこの発明を実施するのに適当な、第5図
および第6図に示された形式の装置の構成の詳細
は、第7図に示される。第7図に示す装置の全体
は、全体を398で示す複数個の支持部材により
支持されており、典型的には装置のまわりで用い
られている。支持部材398は、鉄のアングル部
材、Iビーム、トラス、鋼柱もしくはコンクリー
ト柱または他のすべての適切な支持手段であつて
もよい。
コンベア手段300は、環状プレートであり、
かつ好ましい実施例では、直立環状フランジ30
2,304およびその間に空間を形成するフラン
ジ302a,304aを備え、この空間は部分的
に液体306,306aにより満たされており、
コンベア手段と、全装置のための上方の反射性表
面が設けられた容器の上部のリツプ部分308,
308aとの間に液密シールを与える。同様に、
フランジ310,310aは下方のガス容器壁3
12,312a上に形成されあるいはこの壁31
2,312aと一体に形成された環状トラフ31
1,311aに含まれる液体中に下方に延び、こ
の壁312,312aからガスが導管313のよ
うな従来の方法すなわち従来の手段により除去さ
れてもよい。同様に、ガスはライン313aによ
りガス容器手段の上部部分に再循環されてもよ
い。熱は、搬送手段の上方の適切なブラケツトで
支持される314で示す複数個のヒータにより供
給される。搬送手段は、中心軸のまわりに回転可
能となるように、複数個のローラすなわちサポー
ト315により支持されており、このローラすな
わちサポート315は、ピン316のような適当
な手段により支持部398に取付けられてもよ
い。いくつかのサポート317が、駆動シヤフト
により駆動手段318に接続されており、これに
よつて環状搬送手段の中心に位置する中心軸のま
わりの回転径路内で搬送手段を駆動する。
この発明のこの実施例は、操作が単純であるこ
と、長寿命であること、比較的安価な設置費用で
効率よく操作できること、および極めて小額の維
持費用ですむことを可能とするため、多くの点で
好ましいものである。しかしながら、この発明の
方法は、単一の特定的な装置においてのみ用いら
れるものに限定されるものではない。
第8図および第9図は、第4図の直線形の実施
例で示されたこの発明を折曲げられた実施例とし
て、流路の折曲げに適用するいくつかの小さな修
正とともに再度略図的に示す。第8図は、この発
明のこの特定の実施例の装置の折曲げられた形状
の平面図である。全体が装置400として示され
るこの実施例は、第1の搬送手段402を備え、
この第1の搬送手段402は、他の実施例の場合
のように、石炭をこのプロセスの径路に沿つて搬
送するための振動プレートコンベア、有孔連続搬
送ベルトまたは他のすべての手段を備えていても
よい。石炭は、アルキメデスのスクリユーコンベ
ア404および適切な散布容器406のような従
来の導入手段から供給される。この石炭は、第9
図から明らかなように、搬送手段402上で矢印
で示されるように右方向に移動し、かつ同じく矢
印で示すように第8図では上方に移動する。二次
石炭は、搬送手段402に沿つて移動する2層の
石炭の上部を形成するためのコンベア410およ
び拡散ビン412から供給される。蒸留物は、複
数個の捕捉パン414,416,418内で回収
され、これらの捕捉パンは搬送手段の下方に備え
られている。所望ならば、冷却コイル420によ
り冷却される。端縁が422で示されている除去
ビン422の端縁がスプリツタを構成する。捕捉
パン全体が、所望ならば有効な分離作用を与える
ために振動されてもよい。再循環導入口410か
ら供給されるように、再循環されてきた上部層
が、炭として除去され、かつ424で示される液
体中に落下し、これはこの424で示される液体
および開口を通過し、所望の手段により除去され
得るところである外側のビンに液体により形成さ
れる。この液体は、この装置からのガスの洩れを
防止するためにシールを形成し、かつ炭がたとえ
ばペリーおよびチルトンの前掲の論文に参照され
るように従来のバケツトリフトコンベアのような
いずれかの従来の手段により除去される、油だま
りまたはビンを与える。導入口404から供給さ
れた一次石炭は、2層の石炭の上層として搬送手
段432上に落下し、この一次石炭は2層の底部
を形成し、供給手段404および散布器406に
関して述べられた形式で示されるように、従来の
一次石炭供給手段434から供給される。石炭
は、第9図に示すように矢印の方向すなわち上方
かつ左方向にコンベア手段432上で移動する。
蒸留物は複数個の捕捉パン438,440,44
2により除去され、所望ならば冷却コイル444
により冷却が行なわれる。捕捉パン414,43
8の双方は、主として水および極めて軽いオイル
である石炭中の揮発物の低沸点の分留を受け入
れ、除去のために導管446に結合されている。
同様に、捕捉パン416,440から除去された
軽油および中位分留物が、除去のための導管44
8に結合されていてもよい。同様に捕捉パン41
8,442で集められた高沸点物質が除去のため
に導管450に接続されていてもよい。除去手段
422に関連して述べたように、完全に処理され
た石炭の上層が除去ビン454上で分離端縁45
2によつて除去され、この除去ビン454は液体
シール456を含む。なお、石炭はいずれかの従
来の手段によりビン456から除去することがで
き、特定のビンがバケツトリフトともに用いるよ
うに設計されている。供給手段434およびビン
436から搬送手段432上に置かれた一次石炭
が、コンベア410に石炭を導くビン458内に
落下され、例示的な実施例のこのコンベア410
がスクリユーコンベアであり、このコンベア41
0から搬送手段402上に二次層すなわち再循環
層として石炭を沈澱するビン412まで搬送す
る。この全装置は、ガス収納容器460を含んで
おり、この容器460からガスが導管462によ
り除去され、かつたとえば既に述べたようなすべ
ての所望の方法によつて処理され、かつガスのす
べてあるいは一部がガス導入口464を介して所
望のように循環されてもよい。
加熱はすべての所望の方法で行なわれてよく、
説明された実施例では、たとえばカルロツドヒー
タ466,468,470が搬送手段402上で
石炭に熱を与え、他方カルロツドヒータ472,
474,476が搬送手段432上で石炭に熱を
与える。
第8図および第9図で示された折曲げられた装
置の基本は、3箇所、4箇所またはそれ以上の折
曲げ部分を用いる多数回折曲げられた装置に適用
することができる。この形式の4回折曲げられた
装置の略図的レイアウトを第10図に示す。第1
の搬送手段500は、一方端部502でいずれか
の所望の導入口から石炭を受入れるようにされて
おり、振動プレートによつて、他方端部の傾斜端
縁504に石炭を搬送し、この他方端部から、石
炭の下方部分が搬送手段600上に落下し、既に
供給された一次石炭の上面に従来の手段によつて
ポイント602で搬送手段600まで落下する。
同様の方法において、石炭は搬送手段602に沿
つて傾斜エツジ604まで搬送され、そのときか
ら石炭はコンベア700上の既に形成された一次
石炭層上に落下し、この一次石炭は702の層と
して形成される。石炭は端縁704まで移動し、
そのときから搬送手段800上の一次石炭層上に
落下し、この一次石炭層はすべての従来の一次石
炭供給手段により802のところで形成される。
コンベア800上の石炭は、傾斜端縁804まで
移動し、そのときから石炭はコンベア500上の
502で形成される一次石炭の上に落下する。炭
が、振動スプリツタ506により搬送手段500
から除去手段508へ、搬送手段600から除去
手段608へのスプリツタ端縁から、搬送手段7
00から除去手段708へのスプリツタ706か
ら、かつ搬送手段800から除去手段808への
スプリツタ806より、除去される。このよう
に、この特定の実施例においては、4個の一次石
炭導入口および4個の炭除去手段が存在し、一次
石炭の各ステーシヨンは、循環パターンにおける
二次石炭の次の進行ステーシヨンとなる。この特
定の例においては、4つの搬送手段が完全に密接
なサイクルとして接続されているが、搬送手段の
数は3個からすべての所望の個数までのいずれで
あつてもよく、かつ折曲げ部分は第10図に示す
ように比較的単純であつてもよく、あるいはかな
り複雑であつてもよい。非常に重要なこの発明の
特徴は、複数個の搬送手段を設けることにあり、
各搬送手段には完全に処理された石炭の炭を除去
するために、一次石炭を搬送手段から二次搬送手
段へ搬送し、二次搬送手段で次の搬送手段の上で
石炭の一次層の上に二次層となるように搬送する
ための手段、ならびに完全に処理された石炭の炭
を次の搬送手段から除去するための手段および次
の搬送手段上に二次層としての一次石炭を配置す
るための手段など、配置を設計するのに望まれる
可能な限り多くの手段が備えられていることにあ
る。
付加的な小型化が、第11図の例示的な実施例
に表わされた形式の装置を用いることにより達成
することができる。この実施例では、径路は三角
形であるが、この径路が正方形、四角形、五角形
あるいは六角形などの形態をとり得ることを次の
記載から容易に理解されるであろう。
第11図では、石炭はいずれかの都合のよい原
料石炭源から石炭供給手段902へ供給され、こ
の石炭供給手段902は平行な搬送手段上に3本
の平行な処理径路を供給し、振動プレートコンベ
アが略図的に示されるが他のすべてのコンベアも
適切に使用され得る。この3つの搬送手段90
4,906,908は駆動手段910,912,
914により、それぞれ、独立に駆動されあるい
は相対的な動きが相互に関連して変化することが
できるような方法で少なくとも駆動されている。
この形式のコンベアの構成および駆動方法は周知
であり、たとえばペリーおよびチルトンの先の論
文を参照されたい。搬送手段904からの石炭
が、搬送手段916上に置かれ、搬送手段906
からの石炭は搬送手段918に置かれ、かつ搬送
手段908からの石炭が搬送手段920に置か
れ、これらの搬送手段は、それぞれ、駆動部92
2,924,926により駆動される。同様に、
搬送手段916からの石炭が搬送手段928上に
落下され、搬送手段918からの石炭が搬送手段
930上に落下され、搬送手段920からの石炭
が搬送手段932上に落下され、これらの搬送手
段は、それぞれ934,936,938により駆
動される。振動分離・搬送プレート936上のス
プリツタ端縁934が、搬送手段928,93
0,932からの完全に処理された上部炭層を除
去し、かつこの炭を適切な容器に保存する。この
容器は、定期的に除去されてもよく、あるいは空
の容器に置換えられてもよく、またはこの炭は容
器からいずれかの従来の固体搬送手段により除去
されてもよい。3つの径路904,916,92
8と、906,918,930と、908,92
0,932とのまわりに搬送される2層の石炭の
残りの底部層が、それぞれ、コンベア904,9
06,908上の一次層の上面に二次層すなわち
石炭の再循環層として落下される。
第11図の実施例では、コンベアは事実上いず
かれの所望の形態をしていてもよいが、好ましく
は、平行な長手方向に延びる可動プレートの形態
であり、その例示的な図示が第12図に示されて
いる。なお、ガスおよび液体を除去するための適
切な地点で、搬送手段904,906,908と
捕捉パン911との間にエンクロージヤ901お
よび分離装置903,905,907,909
が、第11図の実施例の搬送手段の一般的な装置
を示すために表わされている。加熱は、カルロツ
ドヒータ913のような従来の加熱手段あるいは
他のいずれかの所望の手段により行なわれる。
もちろん、3つの径路が示されたが、2個、3
個、4個または他のより多くの径路が平行に構成
されてもよいことを理解し得るであろう。径路の
数については何らの技術的な限定はなく、単に複
数の径路に基づく相対的な効果と取付けの費用と
を最適にすることにのみ限定が存在する。第11
図におよびより詳細に第12図に、略図的に示し
た装置の複数個の径路という概念は、装置を小型
化することを可能とする。この方法での石炭の存
在時間は、たとえこの方法の領域を通過する速度
が変化しようとも比較的一定に保たれ得る。たと
えば、この装置の外部径路内の石炭は、このすべ
ての径路に対して実質的に同一の残留時間をこの
方法の領域内に与えるために、内部径路上の石炭
よりもより速い速度で移動するであろう。径路の
数は、通常、通過速度および存在時間を最適にす
るように選ばれ、そのため任意の径路の内部端縁
から任意の径路の外部端縁まで、任意の径路のそ
れぞれの部分における石炭から抽出される揮発物
に影響する存在時間に実質的な差は存在せず、逆
に異なる存在時間が、所望の異なる液体分留物を
得るのに用いられ得る。
基本的には、便宜上のためにおよび多くの装置
での選択のために、振動プレートコンベアが先の
装置で基本的に示された。しかしながら、振動プ
レートコンベアを用いることは何ら絶対的に必要
ではなく、かつこの方法の領域を通過する径路に
沿う石炭床を搬送する何らかの手段がこの発明に
おいて用いられることを理解すべきである。連続
有孔コンベアベルトが、この方法に関する限り、
この装置の搬送手段と完全に等価でありかつ同一
であると認められる。
なお、カルロツド加熱が石炭を加熱するのに好
ましいモードであるとして説明され、かつ輻射伝
熱が加熱の好ましい形式であると説明され、この
加熱は一般的にはプロセス領域を通過する床の幅
に比べて比較的薄い石炭の床の上部に加えられる
のに対して、すべての加熱源を用いることがで
き、輻射伝熱は好ましいけれどもこれを用いるこ
とは必ずしも必要ではなく、かつ石炭が床がどの
ように配向していてもよくもしくはどのような形
状をしていてもよいことを理解すべきである。た
とえば、この方法は、一方向で相対的に薄くかつ
他の方向で相対的に厚い石炭の平坦な床を形成
し、かつ導管の壁を通る一表面上に熱を加える際
に石炭床と同一の方向を有する断面四角形の導管
により石炭を通過させ、かつたとえば第13図に
示すように導管の薄い方向の他方表面上の有孔壁
を通る熱を抽出することにより実施することがで
き、たとえば第13図に示すように、石炭の2層
がこの特定の実施例では固体のシール障壁である
が所望ならば有孔であつてもよい障壁と、有孔障
壁1002との間で垂直方向に配向されており、
熱が障壁1000を介して与えられ、液体蒸留物
は障壁1002を通過するガスにより除去され
る。この実施例では、石炭の2層が、これらの2
層の障壁の間で下方に移動し、障壁1000に隣
接する再循環石炭を供給することおよび障壁10
02に隣接する一次石炭を供給すること、または
他のいずれかの従来の手段により形成される。炭
とともに、再循環石炭が、1004で一般的に示
される従来のいずれかのスプリツタにより底部で
除去される。
要約すれば、揮発性物質の蒸留により液体生成
物を回収する方法が、開示され、この方法は石炭
からなる2層を形成するステツプを備え、この2
層は原料石炭の層に再循環石炭層を備え、石炭の
一方側すなわち再循環側を、石炭成分の少なくと
も一部の分留を気化するのに充分な温度まで加熱
し、典型的にはこの石炭成分は約204℃(400〓)
および約427℃(800〓)の間の沸点を有している
が、通常の用途においてはこの温度よりも低い56
℃(100〓)およびこの温度より高い112℃(200
〓)にすることができ、これは回収を望む液体生
成物に依存するものである。他方、他方側すなわ
ち原料側では、床はこれらの気化された成分の少
なくとも一部の分留を凝縮するのに充分な温度に
維持され、この温度は通常149℃(300〓)から
232℃(450〓)までの範囲にあり、軽油フラクシ
ヨンをより効果的に回収するためには通常177℃
(350〓)から204℃(400〓)までの範囲である。
軽油分留物は、軽油分留物が床の石炭側から通過
し得るように回収される。この床は、炭生成物中
に分離され、すべてを説明したように、床の低温
側を形成するための供給原料として導入原料石炭
のほかに、説明したように形成された石炭の新し
い床の高温側を形成するために、再循環層と、原
料石炭として導入されかつ今や再循環石炭として
この方法に戻される一次層とを生じる。好ましく
は、かつ経済的には、この方法は、連続方法とし
て実施され、この連続方法では先のすべてのステ
ツプ、すなわち一次層を形成するための連続した
原料石炭供給、石炭床の一次層から再循環層まで
石炭を連続的に再循環させること、生成物として
の炭を連続的に抽出すること、ならびにこの方法
の領域から液体生成物を連続的に除去することが
繰返される。最低温度あるいは最高温度は何ら重
要ではないが、一般的に言えば、この床の低温側
は、少なくとも約149℃(300〓)の温度で動作
し、かつこの床の高温側は通常、約593℃(1100
〓)ないし649℃(1200〓)よりも高い温度で動
作することはないであろう。これらの温度は、石
炭層の温度の平均値であり、この石炭層は床のそ
れぞれの側に最も近接する部分である。
現在のところ最も好ましくかつ最も広く使用さ
れているこの方法の用途においては、床は、床の
約2分の1が約204℃(400〓)から約427℃(800
〓)までの沸点を有する成分を気化するのに充分
な温度の高温側と、これらの石炭成分の少なくと
も一部を液体に凝縮するのに充分な温度の低温側
を備える約2分の1の床の他方側とを備えるよう
に制御される。一般的には、床は水平方向の有孔
コンベア上に形成されているが、そのように形成
される必要はなく、かつ他のコンベア上に他の向
きに形成することも可能である。加熱は、一般的
には輻射伝熱手段により行なわれるが、これは必
ずしも必要ではなく、熱伝導により加熱されても
よい。この方法を実施するための装置は、プロセ
ス領域を通過する石炭床を移送するための単一
の、複数個のタンデム型のあるいは複数個の平行
なコンベアを有すること、プロセス領域に石炭を
供給し、プロセス領域から炭を回収しかつ同一の
プロセス領域の前方または異なるプロセス領域の
前方に石炭を再循環させることをも開示した。
JP56503597A 1980-11-03 1981-10-27 Expired JPS621674B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/203,255 US4395309A (en) 1980-11-03 1980-11-03 Fractional distillation of hydrocarbons from coal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57502000A JPS57502000A (ja) 1982-11-11
JPS621674B2 true JPS621674B2 (ja) 1987-01-14

Family

ID=22753171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56503597A Expired JPS621674B2 (ja) 1980-11-03 1981-10-27

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4395309A (ja)
EP (1) EP0064990B1 (ja)
JP (1) JPS621674B2 (ja)
AT (1) ATE13688T1 (ja)
AU (1) AU539473B2 (ja)
CA (1) CA1182767A (ja)
DE (1) DE3170878D1 (ja)
NZ (1) NZ198840A (ja)
WO (1) WO1982001561A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016526249A (ja) * 2013-04-26 2016-09-01 ワトロー エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー スマート加熱システム

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5151159A (en) * 1990-11-15 1992-09-29 Coal Technology Corporation Method and apparatus for converting coal into liquid fuel and metallurgical coke
US5372497A (en) * 1993-05-24 1994-12-13 Sgi International Process and apparatus for igniting a burner in an inert atmosphere
US9045693B2 (en) 2006-12-26 2015-06-02 Nucor Corporation Pyrolyzer furnace apparatus and method for operation thereof
BRPI0720677A2 (pt) * 2006-12-26 2014-03-18 Nucor Corp Aparelho e método para produzir carvão.
FR2914314B1 (fr) * 2007-03-26 2011-04-08 Litelis Procede et installation pour la gazeification a puissance variable de matieres combustibles.
US20100038288A1 (en) * 2008-08-12 2010-02-18 MR&E, Ltd. Refining coal-derived liquid from coal gasification, coking, and other coal processing operations
US8366882B2 (en) * 2009-07-14 2013-02-05 C20 Technologies, Llc Process for treating agglomerating coal by removing volatile components
US8470134B2 (en) * 2009-07-14 2013-06-25 C2O Technologies, Llc Process for treating coal by removing volatile components
CN103154199B (zh) * 2010-04-14 2015-01-28 弗瑞替尔应用科学公司 用于内部含有易挥发性物质的固态碳素物的液化和蒸馏的方法和装置
RU2013111466A (ru) 2010-09-16 2014-10-27 Франклин Г. РИНКЕР Переработка угля с добавлением биомассы и контролем летучих веществ
CN101984021B (zh) * 2010-10-26 2011-08-10 西峡龙成特种材料有限公司 加热气循环式粉煤分解设备
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
EP2769148A4 (en) 2011-10-21 2015-11-04 Therma Flite Inc GASIFICATION SYSTEM AND METHOD, AND WASTE TREATMENT SYSTEM AND METHOD COMPRISING THE SAME
WO2014110221A1 (en) 2013-01-09 2014-07-17 C2O Technologies, Llc Process for treating coal to improve recovery of condensable coal derived liquids
US9327320B1 (en) 2015-01-29 2016-05-03 Green Search, LLC Apparatus and method for coal dedusting

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1814463A (en) * 1925-05-18 1931-07-14 Trent Process Corp Process for carbonizing materials
US1978945A (en) * 1928-12-11 1934-10-30 Hereng Alfred Jean Andre Apparatus for the distillation of coal
US2406810A (en) * 1944-03-18 1946-09-03 Universal Oil Prod Co Treatment of hydrocarbonaceous solids
US2809154A (en) * 1948-10-15 1957-10-08 Kindred L Storrs Heat treatment of substances for the recovery of decomposition products
US2752292A (en) * 1951-08-31 1956-06-26 California Research Corp Shale retorting process
US3020209A (en) * 1958-10-20 1962-02-06 Oil Shale Corp Plant and process for the production of oil
US3284915A (en) * 1963-12-18 1966-11-15 Clyde H O Berg Process and apparatus for the treatment of solids in vertical kilns
US3325395A (en) * 1965-04-19 1967-06-13 Mcdowell Wellman Eng Co Travelling grate method for the recovery of oil from oil bearing minerals
US3432397A (en) * 1965-02-23 1969-03-11 Clyde H O Berg Method of retorting solids
US3361644A (en) * 1965-05-13 1968-01-02 Union Oil Co Shale retorting process
US3483115A (en) * 1966-04-13 1969-12-09 Mobil Oil Corp Travelling grate shale retorting
US3475279A (en) * 1966-07-01 1969-10-28 Kenneth Ralph Bowman Recovery process and apparatus
US3441480A (en) * 1968-04-03 1969-04-29 Mcdowell Wellman Eng Co Method for progressive heating of solid particulate materials
US3560369A (en) * 1968-06-05 1971-02-02 Allis Chalmers Mfg Co Retorting oil shale including agglomerated fines
US3560368A (en) * 1968-06-05 1971-02-02 Allis Chalmers Mfg Co Traveling grate method for the recovery of oil from shale
US3612497A (en) * 1969-12-22 1971-10-12 Marathon Oil Co Center feed rotary hearth calciner
US3594286A (en) * 1970-03-31 1971-07-20 Wise Coal & Coke Co Carbonizing multiple layers of material by maintaining reducing atmosphere in bed and oxidizing atmosphere above bed
US3985637A (en) * 1974-05-22 1976-10-12 Storrs Kindred L Process for separating and recovering liquid products from solid and liquid substances
US3945890A (en) * 1974-07-26 1976-03-23 Kemp Klaus M Converter system
US4052265A (en) * 1974-07-26 1977-10-04 Kemp Klaus M Process for the pyrolytic treatment of organic, pseudo-organic and inorganic material
US4058905A (en) * 1974-12-19 1977-11-22 The Superior Oil Company Method for reducing residence time and eliminating gas leakage between zones in a cross-flow device for heating and cooling solids
US4082645A (en) * 1975-04-14 1978-04-04 The Superior Oil Company Recovery of hydrocarbon values by controlled eduction and oxidation of oil shale
US4052293A (en) * 1975-10-10 1977-10-04 Cryo-Maid Inc. Method and apparatus for extracting oil from hydrocarbonaceous solid material
JPS5934751B2 (ja) * 1975-11-28 1984-08-24 ニツシヨウイワイ カブシキガイシヤ コ−クスノセイゾウホウ オヨビ ソノカンリユウロ
US4039427A (en) * 1975-12-29 1977-08-02 Mcdowell-Wellman Engineering Company Process for retorting oil shale
GB1562770A (en) * 1976-06-25 1980-03-19 Occidental Petroleum Corp Slot pyrolysis reacotr and method of pyrolysis
US4149939A (en) * 1977-08-02 1979-04-17 Salem Corporation Method and apparatus for feeding an oxidant within a furnace enclosure
SU722934A1 (ru) * 1977-09-14 1980-03-25 Московский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Химикотехнологический Институт Им. Д.И. Менделеева Способ получени кокса
US4200517A (en) * 1977-12-05 1980-04-29 Arthur G. Mckee & Company Treatment of hydrocarbon-containing mineral material
US4196051A (en) * 1978-06-19 1980-04-01 Peabody Coal Company Method for producing coke from fine and coarse coal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016526249A (ja) * 2013-04-26 2016-09-01 ワトロー エレクトリック マニュファクチュアリング カンパニー スマート加熱システム

Also Published As

Publication number Publication date
AU7805081A (en) 1982-05-21
WO1982001561A1 (en) 1982-05-13
US4395309A (en) 1983-07-26
ATE13688T1 (de) 1985-06-15
EP0064990A4 (en) 1983-04-18
CA1182767A (en) 1985-02-19
AU539473B2 (en) 1984-09-27
JPS57502000A (ja) 1982-11-11
NZ198840A (en) 1984-10-19
DE3170878D1 (en) 1985-07-11
EP0064990B1 (en) 1985-06-05
EP0064990A1 (en) 1982-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS621674B2 (ja)
US3655518A (en) Retort system for oil shales and the like
US8784649B2 (en) Method for the pyrolytic extraction of hydrocarbon from oil shale
US3483115A (en) Travelling grate shale retorting
US3560369A (en) Retorting oil shale including agglomerated fines
US4533438A (en) Method of pyrolyzing brown coal
US2814587A (en) Method and apparatus for recovering shale oil from oil shale
US3617468A (en) Process for removing the hydrocarbon content of carbonaceous materials
US3432397A (en) Method of retorting solids
US3020209A (en) Plant and process for the production of oil
US2905595A (en) Tar sand distillation process and apparatus
US3887453A (en) Process for obtaining oil, gas and byproducts from pyrobituminous shale or other solid materials impregnated with hydrocarbons
US4412909A (en) Process for recovery of oil from shale
US4561966A (en) Combination fluid bed dry distillation and coking process for oil/tar sands
US3663421A (en) Continuous,fluidized process and system for thermal recovery of hydrocarbonaceous materials from solids
CA1141689A (en) Plant and process for retorting oil products contained in shales and sands
US4415432A (en) Hydrocarbon recovery method and apparatus
US3562143A (en) Liquid disengaging system
JPS58171483A (ja) 固体炭素質粒子の熱分解法およびこれに用いるレトルト熱分解装置
US3505201A (en) Separation of coal-oil suspensions
US4718984A (en) Apparatus for calcining coke
US4696734A (en) Method for gas treatment of a bed of particles
US4405438A (en) Process for recovery of different weight fractions of oil from shale
US4461674A (en) Apparatus for recovery of different weight fractions of oil from shale
US2892758A (en) Shale sludge distributor