(57)【要約】【課題】例えば原料（石炭）の炭種を種々選択できる余地がない石炭の産地で無灰炭を製造する場合であっても、灰分が十分に除去された無灰炭を高効率、かつ安価に製造することができる無灰炭の製造方法を提供すること。【解決手段】石炭と溶剤とを混合して得られるスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出する抽出工程と、抽出工程で得られたスラリーを、溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液と、溶剤に不溶な石炭成分が濃縮した固形分濃縮液とに分離する分離工程と、分離工程で分離された溶液から溶剤を蒸発分離して無灰炭を得る無灰炭取得工程と、を備える無灰炭の製造方法である。この無灰炭の製造方法は、石炭と溶剤とを混合する前に、例えば粉砕により石炭の粒度の調整を行う粒度調整工程をさらに備えており、この粒度調整工程により、溶剤に不溶な石炭成分の凝集性を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭と溶剤とを混合して得られるスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で得られたスラリーを、溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液と、溶剤に不溶な石炭成分が濃縮した固形分濃縮液とに分離する分離工程と、
前記分離工程で分離された溶液から溶剤を蒸発分離して無灰炭を得る無灰炭取得工程と、
を備える、無灰炭の製造方法において、
石炭と溶剤とを混合する前に石炭の粒度の調整を行う粒度調整工程をさらに備え、
前記粒度調整工程により、溶剤に不溶な石炭成分の凝集性を向上させることを特徴とする、無灰炭の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無灰炭の製造方法において、
前記粒度調整工程で、粒径が３ｍｍ以下の石炭粒子が９０重量％以上となるように石炭の粒度の調整を行うことを特徴とする、無灰炭の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の無灰炭の製造方法において、
前記粒度調整工程で、粒径が１ｍｍ以下の石炭粒子が９０重量％以上、かつ最大粒径が３ｍｍ以下となるように石炭の粒度の調整を行うことを特徴とする、無灰炭の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の無灰炭の製造方法において、
前記粒度調整工程で、最大粒径が１ｍｍ以下となるように石炭の粒度の調整を行うことを特徴とする、無灰炭の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の無灰炭の製造方法において、
前記粒度調整工程で、石炭を粉砕することによりその粒度の調整を行うことを特徴とする、無灰炭の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の無灰炭の製造方法において、
前記分離工程において重力沈降法を用いることを特徴とする、無灰炭の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭から灰分を除去した無灰炭を得るための無灰炭の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無灰炭の製造方法として、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載の無灰炭の製造方法は、石炭と溶剤とを混合してスラリーを調製し、得られたスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出し、石炭成分が抽出されたスラリーを、溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液部と、溶剤に不溶な石炭成分を含む非溶液部とに分離した後、分離された溶液部から溶剤を分離して無灰炭を得る、というものである。特許文献１に記載の無灰炭の製造方法は、溶液部と非溶液部との分離に重力沈降法を採用するに際し、一般炭に粘結炭を混合した石炭を無灰炭の原料として用いることを特徴としている。
【０００３】
特許文献１に記載の製造方法によると、重力沈降法の実施に際し、溶剤不溶成分の沈降速度が向上し、その結果、灰分が十分に除去された無灰炭を高効率、かつ安価に製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２２７７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記したように、特許文献１では、一般炭に粘結炭を混合した石炭を原料として用いることで、溶剤不溶成分の沈降速度を向上させている。しかしながら、例えば石炭の産地で無灰炭を製造する場合には、原料（石炭）の炭種を種々選択できる余地はない。すなわち、無灰炭を製造する際、特許文献１に記載されているように、一般炭に粘結炭を混合することが困難であることがある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、例えば原料（石炭）の炭種を種々選択できる余地がない石炭の産地で無灰炭を製造する場合であっても、灰分が十分に除去された無灰炭を高効率、かつ安価に製造することができる無灰炭の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、石炭と溶剤とを混合して得られるスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出する抽出工程と、前記抽出工程で得られたスラリーを、溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液と、溶剤に不溶な石炭成分が濃縮した固形分濃縮液とに分離する分離工程と、前記分離工程で分離された溶液から溶剤を蒸発分離して無灰炭を得る無灰炭取得工程と、を備える無灰炭の製造方法である。この無灰炭の製造方法は、石炭と溶剤とを混合する前に石炭の粒度の調整を行う粒度調整工程をさらに備え、前記粒度調整工程により、溶剤に不溶な石炭成分の凝集性を向上させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
前記粒度調整工程によって溶剤に不溶な石炭成分の凝集性が向上することで、分離工程における当該石炭成分の分離効率が向上する。その結果、灰分が十分に除去された無灰炭を高効率で製造することができる。この製造方法では、特許文献１に記載の粘結炭のようなものの使用は不要である。すなわち、本発明によれば、例えば原料（石炭）の炭種を種々選択できる余地がない石炭の産地で無灰炭を製造する場合であっても、灰分が十分に除去された無灰炭を高効率、かつ安価に製造することができる。なお、特許文献１に記載の粘結炭は一般炭よりも高価である。本発明ではこのような高価な粘結炭を用いる必要がない。この観点からも本発明によれば、灰分が十分に除去された無灰炭を安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る無灰炭の製造方法を説明するための無灰炭製造設備を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る製造方法により溶剤に不溶な石炭成分の沈降性（分離性、沈降速度）が向上することの検証実験の概要を説明するための図である。
【図３】原料である石炭の粉砕後の粒度分布を示すグラフである。
【図４】沈降性（分離性、沈降速度）検証実験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１に示すように、無灰炭製造設備１００は、無灰炭（ＨＰＣ）製造工程の上流側から順に、石炭ホッパ１・溶剤タンク２、スラリー調製槽３、移送ポンプ４、予熱器５、抽出槽６、重力沈降槽７、フィルターユニット８、および溶剤分離器９・１０を備えている。
【００１２】
ここで、本実施形態の無灰炭の製造方法は、粒度調整工程、抽出工程、分離工程、無灰炭取得工程、および副生炭取得工程を有する。以下、各工程について説明する。なお、本製造方法において原料とする石炭に、特に制限はなく、抽出率（溶剤に抽出される石炭の可溶成分の割合）の高い瀝青炭を用いてもよいし、より安価な劣質炭（亜瀝青炭、褐炭）を用いてもよい。また、無灰炭とは、灰分が５重量％以下、好ましくは３重量％以下のもののことをいう。
【００１３】
（粒度調整工程）
原料である石炭と溶剤とを混合する、後述するスラリー調製工程を行う前に、先ず、石炭の粒度の調整を行う（粒度調整工程）。これにより、溶剤に不溶な石炭成分（溶剤不溶成分、例えば灰分）の凝集性を向上させる。
【００１４】
石炭の粒度の調整は、例えば、石炭を粉砕することでその粒度（粒径）を調整する。粒度調整のための石炭の粉砕機（不図示）は、石炭ホッパ１とスラリー調製槽３との間に設置されてもよいし、石炭ホッパ１よりも上流側に設置されてもよい。なお、石炭と溶剤とを混合する前に石炭を粉砕できればよいので、粉砕機の設置位置は、上記した位置に限定されるものではない。
【００１５】
ここで、粒径が３ｍｍ以下の石炭粒子が９０重量％以上となるように石炭の粒度の調整（例えば粉砕）が行われることが好ましい。
より好適には、粒径が１ｍｍ以下の石炭粒子が９０重量％以上、かつ最大粒径が３ｍｍ以下となるように石炭の粒度の調整を行う。
さらに好適には、最大粒径が、１ｍｍ以下、最も好ましくは０．５ｍｍ以下となるように、すなわち、全ての石炭粒子の粒径が１ｍｍ以下、最も好ましくは０．５ｍｍ以下となるように、石炭の粒度の調整を行うと良い。
【００１６】
石炭粒子の粒径が３ｍｍ以下であるか否か、粒径が１ｍｍ以下であるか否か、などの粒径を検証する場合、例えば、ＪＩＳ  Ａ  １１０２に規定されたふるい分け試験により粒径の検証を行う。
【００１７】
一般的に粒子の凝集性は、その粒度が細かい（小さい）方が高くなる。凝集性が高いと、液体中における粒子の沈降性がよくなる、すなわち沈降速度が大きくなる。粒子同士が強く凝集して塊となり、その径が大きくなるからである。一方で、粒子の沈降速度は、その粒度が粗い（大きい）方が大きくなると考えられる。これらより、中途半端に粒度が細かい（小さい）粒子の場合、その凝集性が低く、これよりも粒度が粗い（大きい）粒子よりも沈降速度が低下してしまうことがある。
【００１８】
よって、粒径ができるだけ小さくなるように、すなわち、最大粒径が小さく、かつ平均粒径が小さくなるように石炭を粉砕（粒度調整）すればよいのだが、これでは粉砕に要する費用が高くなってしまう。以上より、凝集性が低下する（沈降速度が著しく低下する）粒径よりは細かい（小さい）粒径となるように、石炭を粉砕することになる。これより、前記したように、例えば、粒径が３ｍｍ以下の石炭粒子が９０重量％以上となるように石炭の粉砕を行う。沈降性（沈降速度）の検証結果については後述する。
【００１９】
なお、石炭の粒度の調整は、粉砕によることのみに限られるものではない。例えば、石炭を破砕することなく、ふるいを用いて石炭の粒度の調整を行ってもよい。この場合、所定の粒度域の石炭のみを用いる、すなわち石炭の一部のみを用いることとなる。そのため、石炭全てを用いることが可能な粉砕による粒度調整のほうが、ふるいによる粒度調整よりも優れる。
【００２０】
（抽出工程）
抽出工程は、石炭と溶剤とを混合して得られるスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出する工程である。この抽出工程は、例えば粉砕により粒度調整がなされた石炭と溶剤とを混合してスラリーを調製するスラリー調製工程と、スラリー調製工程で得られたスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出する抽出本工程（溶剤可溶成分抽出工程）とに分かれている。
【００２１】
<スラリー調製工程>
スラリー調製工程は、石炭と溶剤とを混合してスラリーを調製する工程である。このスラリー調製工程は、図１中、スラリー調製槽３で実施される。原料である石炭が石炭ホッパ１からスラリー調製槽３に投入されるとともに、溶剤タンク２からスラリー調製槽３に溶剤が投入される。スラリー調製槽３に投入された石炭および溶剤は、攪拌機３ａで混合されて石炭と溶剤とからなるスラリーとなる。
【００２２】
溶剤に対する石炭の混合比率は、例えば、乾燥炭基準で１０〜５０重量％であり、より好ましくは、２０〜３５重量％である。
【００２３】
<抽出本工程>
抽出本工程は、スラリー調製工程で得られたスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出する（溶剤に溶解させる）工程である。この抽出本工程は、図１中、予熱器５および抽出槽６で実施される。スラリー調製槽３にて調製されたスラリーは、移送ポンプ４によって、予熱器５に供給されて所定温度まで加熱された後、抽出槽６に供給され、攪拌機６ａで攪拌されながら所定温度で保持されて抽出が行われる。
【００２４】
スラリー中の石炭は、抽出槽６内にて互いに衝突することで凝集していく。石炭（原料）の粒径が小さいほど抽出槽６内の固体数が増加するため、抽出本工程での衝突機会が多くなる。すなわち、石炭（原料）の粒径が小さいほど凝集性が高い。
【００２５】
石炭と溶剤とを混合して得られるスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出するにあたっては、石炭に対して大きな溶解力を持つ溶媒、多くの場合、芳香族溶剤（水素供与性あるいは非水素供与性の溶剤）と石炭とを混合して、それを加熱し、石炭中の有機成分を抽出することになる。
【００２６】
非水素供与性溶剤は、主に石炭の乾留生成物から精製した、２環芳香族を主とする溶剤である石炭誘導体である。この非水素供与性溶剤は、加熱状態でも安定であり、石炭との親和性に優れている。そのため、この非水素供与性溶剤を用いると抽出率が高まる。また、この非水素供与性溶剤は、蒸留等の方法で容易に回収可能な溶剤である。非水素供与性溶剤の主な成分としては、２環芳香族であるナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン、トリメチルナフタレン等が挙げられ、その他の非水素供与性溶剤の成分として、脂肪族側鎖を有するナフタレン類、アントラセン類、フルオレン類、また、これらにビフェニルや長鎖脂肪族側鎖を有するアルキルベンゼンが含まれる。
【００２７】
なお、上記の説明では非水素供与性化合物を溶剤として用いる場合について述べたが、テトラリンを代表とする水素供与性の化合物（石炭液化油を含む）を溶剤として用いてもよいことは勿論である。水素供与性溶剤を用いた場合、無灰炭の収率が向上する。
【００２８】
また、溶剤の沸点は特に制限されるものではない。抽出本工程および分離工程での圧力低減、抽出本工程での抽出率、無灰炭取得工程などでの溶剤回収率などの観点から、例えば、１８０〜３００℃、特に２４０〜２８０℃の沸点の溶剤が好ましく使用される。
【００２９】
抽出本工程でのスラリーの加熱温度は、溶剤可溶成分が溶解され得る限り特に制限されず、溶剤可溶成分の十分な溶解と抽出率の向上の観点から、例えば、３００〜４２０℃であり、より好ましくは、３６０〜４００℃である。
【００３０】
また、加熱時間（抽出時間）もまた特に制限されるものではないが、十分な溶解と抽出率の向上の観点から、例えば、１０〜６０分間である。加熱時間は、図１中、予熱器５および抽出槽６での加熱時間を合計したものである。
【００３１】
なお、抽出本工程は、窒素などの不活性ガスの存在下で行う。抽出槽６内の圧力は、抽出の際の温度や用いる溶剤の蒸気圧にもよるが、１．０〜２．０ＭＰａが好ましい。抽出槽６内の圧力が溶剤の蒸気圧より低い場合には、溶剤が揮発して液相に閉じ込められず、抽出できない。溶剤を液相に閉じ込めるには、溶剤の蒸気圧より高い圧力が必要となる。一方、圧力が高すぎると、機器のコスト、運転コストが高くなり、経済的ではない。
【００３２】
なお、本実施形態のように、石炭と溶剤とを混合した後に、得られたスラリーを加熱して溶剤に可溶な石炭成分を抽出するのではなく、溶剤のみを先に加熱し、加熱された高温（例えば３８０℃）の溶剤中に石炭を供給（乾燥状態のまま供給）して、石炭を混合・加熱し、石炭中の溶剤可溶成分を溶剤で抽出するようにしてもよい。
【００３３】
（分離工程）
分離工程は、抽出工程で得られたスラリーを、例えば重力沈降法により、溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液と、溶剤に不溶な石炭成分が濃縮した固形分濃縮液（溶剤不溶成分濃縮液）とに分離する工程である。この分離工程は、図１中、重力沈降槽７で実施される。抽出工程で得られたスラリーは、重力沈降槽７内で、重力にて、溶液としての上澄み液と、固形分濃縮液とに分離される。重力沈降槽７の上部の上澄み液は、必要に応じてフィルターユニット８を経て、溶剤分離器９へ送られる。重力沈降槽７の下部に沈降した固形分濃縮液は溶剤分離器１０へ送られる。
【００３４】
重力沈降法は、スラリーを槽内に保持することにより、重力を利用して溶剤不溶成分を沈降・分離させる方法である。溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液よりも比重が大きい、溶剤不溶成分（例えば灰分）は重力沈降槽７の下部に重力により沈降する。スラリーを槽内に連続的に供給しながら、上澄み液を上部から、固形分濃縮液を下部から連続的に排出することにより、連続的な分離処理が可能である。
【００３５】
また、スラリーは、重力沈降槽７内で静置されるため、溶剤不溶成分の凝集状態は、抽出本工程後もそのまま維持されやすい。静置状態では、凝集状態を解く力がほとんど加わらないためである。このように、重力沈降法によると、溶剤に不溶な石炭成分の分離工程における分離効率がより向上する。なお、静置するとは、攪拌など何も行わずそのまま静かにおいておくことをいう。
【００３６】
重力沈降槽７内は、石炭から溶出した溶剤可溶成分の再析出を防止するため、保温（または加熱）したり、加圧したりしておくことが好ましい。保温（加熱）温度は、例えば、３００〜３８０℃であり、槽内圧力は、例えば、１．０〜３．０ＭＰａとされる。
【００３７】
なお、抽出工程で得られたスラリーを、溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液と、溶剤に不溶な石炭成分が濃縮した固形分濃縮液とに分離する方法として、重力沈降法以外に、濾過法、遠心分離法などがある。
【００３８】
（無灰炭取得工程）
無灰炭取得工程は、分離工程で分離された溶液（上澄み液）から溶剤を蒸発分離して無灰炭（ＨＰＣ）を得る工程である。この無灰炭取得工程は、図１中、溶剤分離器９で実施される。重力沈降槽７で分離された溶液は、フィルターユニット８で濾過された後、溶剤分離器９に供給され、溶剤分離器９内で上澄み液から溶剤が蒸発分離される。
【００３９】
溶液（上澄み液）から溶剤を分離する方法は、一般的な蒸留法、蒸発法などを用いることができる。溶剤分離器９にて分離された溶剤は、溶剤タンク２に戻されて、循環して繰り返し使用することができる。上澄み液から溶剤を分離することで、実質的に灰分を含まない無灰炭（ＨＰＣ）を得ることができる。無灰炭は、灰分をほとんど含まず、水分は皆無であり、原料石炭よりも高い発熱量を示す。さらに、製鉄用コークスの原料として特に重要な品質である軟化溶融性が大幅に改善され、原料石炭が軟化溶融性を有しなくとも、得られた無灰炭（ＨＰＣ）は良好な軟化溶融性を有する。したがって、無灰炭は、例えばコークス原料の配合炭として使用することができる。また、灰分をほとんど含まない無灰炭は、燃焼効率が高く且つ石炭灰の発生を低減できるので、ガスタービン燃焼による高効率複合発電システムのガスタービン直噴燃料としての用途も注目されている。
【００４０】
（副生炭取得工程）
副生炭取得工程は、分離工程で分離された固形分濃縮液から溶剤を蒸発分離して副生炭を得る工程である。この副生炭取得工程は、図１中、溶剤分離器１０で実施される。重力沈降槽７で分離された固形分濃縮液は溶剤分離器１０に供給され、溶剤分離器１０内で固形分濃縮液から溶剤が蒸発分離される。なお、副生炭取得工程は、必須の工程ではない。
【００４１】
固形分濃縮液から溶剤を分離する方法は、前記した無灰炭取得工程と同様に、一般的な蒸留法、蒸発法などを用いることができる。溶剤分離器１０にて分離された溶剤は、溶剤タンク２に戻されて、循環して繰り返し使用することができる。溶剤の分離により、固形分濃縮液からは灰分などを含む溶剤不溶成分が濃縮された副生炭（ＲＣ、残渣炭ともいう）を得ることができる。副生炭は、灰分が含まれるものの水分が皆無であり、発熱量も十分に有している。副生炭は軟化溶融性を示さないが、含酸素官能基が脱離されているため、配合炭として用いた場合に、この配合炭に含まれる他の石炭の軟化溶融性を阻害するようなものではない。したがって、この副生炭は、通常の非微粘結炭と同様に、コークス原料の配合炭の一部として使用することができ、また、コークス原料炭とせずに、各種の燃料用として使用することも可能である。
【００４２】
（検証実験）
本発明に係る製造方法により溶剤に不溶な石炭成分（例えば灰分）の沈降性（分離性、沈降速度）が向上することを検証した。図２〜図４を参照しつつ説明する。
【００４３】
粒径が３ｍｍ以下の石炭粒子が９０重量％以上となるように粉砕した石炭（以下、「実施例石炭１」と呼ぶ）、最大粒径が１ｍｍ以下となるように粉砕した石炭（以下、「実施例石炭２」と呼ぶ）、および最大粒径が０．５ｍｍ以下となるように粉砕した石炭（以下、「実施例石炭３」と呼ぶ）、という計３種類の石炭を用意した。最大粒子径の調整は粉砕機通過後の試料をスクリーンにかけ，スクリーン上に残った試料を再度粉砕機に投入するという操作で調整した。つまりＪＩＳ  Ａ  １１０２に示される篩い分け操作の類似作業を粉砕時に同時に行った。実施例石炭1調整時には目開き３ｍｍ，実施例石炭２には１ｍｍ，実施例石炭３には０．５ｍｍのスクリーンを使用した。これら３種類の粒度分布を図３に示す。粒度分布はＪＩＳ  Ａ  １１０２に示される篩い分け操作を行い調べた。
【００４４】
これら３種類の石炭について、それぞれ、溶剤を混合して、石炭濃度が２０重量％ｄｒｙ（乾燥した石炭基準）のスラリーを調製した。溶剤として、２環芳香族であるメチルナフタレンを主成分とする石炭から精製した油分（石炭誘導体）を用いた。
【００４５】
実験で用いた縦長のオートクレーブ５０は、円筒状の圧力容器であり、図２に示したように、底から所定の高さの計２個所から液体を抜けるようにした。また、オートクレーブ５０の内部に攪拌機５０ａを設置している。オートクレーブ５０は、その長手方向が鉛直方向と一致するように立設されている。
【００４６】
調製したスラリーをオートクレーブ５０の中に投入した。そして、溶剤可溶成分の抽出を、４００℃で２０分間行った。その後、３５０℃に温度を下げて攪拌を行い、サンプリング位置Ｐ１からサンプリング容器５１ａへ液体を抜き出して液面調整を行った。液面調整とは、このときのオートクレーブ５０内の液面レベルを図２に示しているように、サンプリング位置Ｐ１のレベル（高さ）に液面がくるように液面レベルを調整することである。また、このときの液体に含有されている溶剤不溶成分の濃度Ｃ０（初期濃度）を測定した。
【００４７】
その後、攪拌を停止し、任意の時間ｔの間、液体を静置した。時間ｔ後にサンプリング位置Ｐ２からサンプリング容器５１ｂへ液体を採取し、その液体に含有されている溶剤不溶成分の濃度Ｃｔを測定した。
【００４８】
そして、サンプリング位置Ｐ１とサンプリング位置Ｐ２との間の距離Ｈ（溶剤不溶成分が沈降した距離）と、静置時間ｔとから溶剤不溶成分の沈降速度[ｍ／ｈ]を算出した。また、初期濃度Ｃ０と静置時間ｔ後の濃度Ｃｔとから溶剤不溶成分の沈降率[％]を算出した。結果を図４に示す。
【００４９】
図４からわかるように、実施例石炭１であっても十分な沈降速度が得られた。実施例石炭２、３に関してはさらに沈降が速かった。また、実施例石炭２と実施例石炭３との間では沈降速度に大差がなかった。すなわち、石炭の粉砕に要する費用を考慮すると、最大粒径が１ｍｍ以下となるように石炭を粉砕することが好ましいことがわかる。
【００５０】
（作用・効果）
本発明では、石炭と溶剤とを混合する前に石炭の粒度の調整を行うことで、溶剤に不溶な石炭成分の凝集性を向上させる。溶剤に不溶な石炭成分の凝集性が向上することで、分離工程における当該石炭成分の分離効率（重力沈降法を用いた場合には沈降速度）が向上する。その結果、灰分が十分に除去された無灰炭を高効率で製造することができる。この製造方法では、特許文献１に記載の粘結炭のようなものの使用は不要である。すなわち、本発明によれば、例えば原料（石炭）の炭種を種々選択できる余地がない石炭の産地で無灰炭を製造する場合であっても、灰分が十分に除去された無灰炭を高効率、かつ安価に製造することができる。
【００５１】
また、粒径が３ｍｍ以下の石炭粒子が９０重量％以上となるように石炭の粒度の調整を行うことで、分離工程において、溶剤に不溶な石炭成分を十分に分離することができる。
【００５２】
さらに、粒径が１ｍｍ以下の石炭粒子が９０重量％以上、かつ最大粒径が３ｍｍ以下となるように石炭の粒度の調整を行ったり、最大粒径が１ｍｍ以下となるように（全ての石炭粒子の粒径が１ｍｍ以下となるように）石炭の粒度の調整を行ったりすれば、溶剤に不溶な石炭成分をより速く分離することができる。
【００５３】
石炭の粒度の調整方法としては、石炭を粉砕する方法、ふるいにかける方法などがあるが、石炭を粉砕する方法によると、石炭全てを用いることができので、経済性において優れる。
【００５４】
また、溶剤に可溶な石炭成分を含む溶液と、溶剤に不溶な石炭成分が濃縮した固形分濃縮液とに分離する分離工程においては、重力沈降法、濾過法、遠心分離法などの方法を用いることができる。重力沈降法は、濾過法・遠心分離法よりも、その方法を実施するのに必要な設備費用・運転費用を低く抑えることができる。すなわち、分離工程において重力沈降法を用いれば、より安価に無灰炭を製造することができる。また、重力沈降法によると、溶剤不溶成分の凝集状態が維持されやすいため、分離工程における分離効率がより向上する。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。
【符号の説明】
【００５６】
１：石炭ホッパ
２：溶剤タンク
３：スラリー調製槽
４：移送ポンプ
５：予熱器
６：抽出槽
７：重力沈降槽
８：フィルターユニット
９、１０：溶剤分離器
１００：無灰炭製造設備
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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