JP2569592B2 - タール酸の精製方法 - Google Patents
タール酸の精製方法Info
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- JP2569592B2 JP2569592B2 JP62221423A JP22142387A JP2569592B2 JP 2569592 B2 JP2569592 B2 JP 2569592B2 JP 62221423 A JP62221423 A JP 62221423A JP 22142387 A JP22142387 A JP 22142387A JP 2569592 B2 JP2569592 B2 JP 2569592B2
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- tar acid
- acid
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、石炭乾留乃至石炭ガス化工程から副生する
タール酸の精製方法に関する。
タール酸の精製方法に関する。
［従来の技術］ 一般に、タール酸とは、フェノール、クレゾール類、
キシレノール類の総称であるが、ここで言うタール酸と
は、コールタール、石炭液化油、石炭ガス化コンデンセ
ート等のタール酸原料をアルカリ抽出して、タール酸塩
とし、これを炭酸ガス或いは硫酸等で分解したものであ
る。タール酸には、防腐剤、殺虫剤、殺菌剤、汎用樹脂
原料、バインダー原料等の用途がある。しかしながら、
フェノール樹脂やその他の高級合成樹脂原料とするため
には、タール酸中に含まれる所謂タール塩基と称される
窒素化合物のほかチオフェノール等の硫黄化合物をでき
る限り除去しなければならない。しかも、最近の不安定
な資源情勢から石油を原料とする合成フェノール類ばか
りでなく、石炭を原料とするタール酸類についてもその
高級品への利用が見直されてきている。このため、ター
ル酸類の精製方法の開発が非常に重要な課題となってい
る。
キシレノール類の総称であるが、ここで言うタール酸と
は、コールタール、石炭液化油、石炭ガス化コンデンセ
ート等のタール酸原料をアルカリ抽出して、タール酸塩
とし、これを炭酸ガス或いは硫酸等で分解したものであ
る。タール酸には、防腐剤、殺虫剤、殺菌剤、汎用樹脂
原料、バインダー原料等の用途がある。しかしながら、
フェノール樹脂やその他の高級合成樹脂原料とするため
には、タール酸中に含まれる所謂タール塩基と称される
窒素化合物のほかチオフェノール等の硫黄化合物をでき
る限り除去しなければならない。しかも、最近の不安定
な資源情勢から石油を原料とする合成フェノール類ばか
りでなく、石炭を原料とするタール酸類についてもその
高級品への利用が見直されてきている。このため、ター
ル酸類の精製方法の開発が非常に重要な課題となってい
る。
コールタールを蒸留して得られるタール油、石炭液化
油、石炭ガス化コンデンセート等にはフェノール、クレ
ゾール類、キシレノール類を主体としたタール酸が含ま
れている。これらのタール酸の回収には、原料油を希薄
苛性ソーダー水溶液で抽出することによりその原料中の
タール酸分をナトリウム塩、所謂フェノレートとして水
溶液にし、次いで、これから軽油洗浄やスチーミングに
より中性化合物、軽質塩基性化合物、軽質硫黄化合物等
を除去した後、硫酸或いは炭酸ガス等により中和分解し
ている。このようにして得られたタール酸は、このまま
でも使用できるが、さらに蒸留等により精製されてい
る。
油、石炭ガス化コンデンセート等にはフェノール、クレ
ゾール類、キシレノール類を主体としたタール酸が含ま
れている。これらのタール酸の回収には、原料油を希薄
苛性ソーダー水溶液で抽出することによりその原料中の
タール酸分をナトリウム塩、所謂フェノレートとして水
溶液にし、次いで、これから軽油洗浄やスチーミングに
より中性化合物、軽質塩基性化合物、軽質硫黄化合物等
を除去した後、硫酸或いは炭酸ガス等により中和分解し
ている。このようにして得られたタール酸は、このまま
でも使用できるが、さらに蒸留等により精製されてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述の精製方法のみではチオフェン等
の低沸点硫黄不純物やピリジンのような低沸点塩基性不
純物は容易に除去することができるが、高沸点塩基性不
純物、高沸点硫黄不純物はほとんど除去できない。さら
に得られたタール酸中には、その品質に大きな影響を及
ぼす重質硫黄分や重質窒素分を多量に含むピッチが存在
する。しかし、上記方法のみでは重質硫黄分や重質窒素
分を除去することができず、タール酸の品質を向上させ
ることができない。
の低沸点硫黄不純物やピリジンのような低沸点塩基性不
純物は容易に除去することができるが、高沸点塩基性不
純物、高沸点硫黄不純物はほとんど除去できない。さら
に得られたタール酸中には、その品質に大きな影響を及
ぼす重質硫黄分や重質窒素分を多量に含むピッチが存在
する。しかし、上記方法のみでは重質硫黄分や重質窒素
分を除去することができず、タール酸の品質を向上させ
ることができない。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、窒
素及び硫黄不純物濃度を著しく低減させた高品質のター
ル酸を容易に得ることができるタール酸の精製方法を提
供するものである。
素及び硫黄不純物濃度を著しく低減させた高品質のター
ル酸を容易に得ることができるタール酸の精製方法を提
供するものである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、タール酸を固体金属酸化物と接触させた
後、蒸留することを特徴とするタール酸の精製方法であ
る。
後、蒸留することを特徴とするタール酸の精製方法であ
る。
すなわち、本発明者等は、タール酸を固体金属酸化物
と接触させた後、これを蒸留することにより、タール酸
中の硫黄不純物及び窒素不純物の濃度を著しく低減させ
ることができることを見出した。
と接触させた後、これを蒸留することにより、タール酸
中の硫黄不純物及び窒素不純物の濃度を著しく低減させ
ることができることを見出した。
本発明におけるタール酸とは、タール酸ナトリウム塩
水溶液（フェノレート）を硫酸或いは炭酸ガス等の酸で
中和分解した後の粗タール酸、粗タール酸を脱水および
／または脱ピッチして得られる精製タール酸、この精製
タール酸を蒸留して得られるフェノール、ｏ−クレゾー
ル、ｍ、ｐ−クレゾール、キシレノール等を言う。
水溶液（フェノレート）を硫酸或いは炭酸ガス等の酸で
中和分解した後の粗タール酸、粗タール酸を脱水および
／または脱ピッチして得られる精製タール酸、この精製
タール酸を蒸留して得られるフェノール、ｏ−クレゾー
ル、ｍ、ｐ−クレゾール、キシレノール等を言う。
本発明者等は、これらのタール酸類を、酸化鉄、酸化
ニッケル、酸化銅、シリカ−アルミナ、酸化マグネシウ
ム、及びゼオライト等の固体金属酸化物を単独或いはこ
れらを２種類以上組合わせてペレット状の固形物にして
充填したカラム中に、気相で通過接触させることにより
重質硫黄不純物及び重質窒素不純物の分解等により、原
料タール酸に比較して窒素、硫黄の濃度が共に大きく減
少することを見出した。
ニッケル、酸化銅、シリカ−アルミナ、酸化マグネシウ
ム、及びゼオライト等の固体金属酸化物を単独或いはこ
れらを２種類以上組合わせてペレット状の固形物にして
充填したカラム中に、気相で通過接触させることにより
重質硫黄不純物及び重質窒素不純物の分解等により、原
料タール酸に比較して窒素、硫黄の濃度が共に大きく減
少することを見出した。
また、タール酸中に含まれるピッチ分を除去するため
に、予めタール酸を単蒸留して金属酸化物と接触させた
後、これを精密蒸留することにより、さらに効果的にタ
ール酸を高品質化できることを見出した。タール酸と固
体金属酸化物を接触させる温度は、通常200〜500℃であ
るが、気相で接触させることが必要であるためタール酸
類の沸点以上とするのが好ましい。
に、予めタール酸を単蒸留して金属酸化物と接触させた
後、これを精密蒸留することにより、さらに効果的にタ
ール酸を高品質化できることを見出した。タール酸と固
体金属酸化物を接触させる温度は、通常200〜500℃であ
るが、気相で接触させることが必要であるためタール酸
類の沸点以上とするのが好ましい。
また、タール酸中の硫黄、及び窒素不純物の分解によ
る除去効果を高めるためには、接触させる温度はできる
だけ高い方が好ましい。しかし高温になるとタール酸類
自身が分解するため、接触温度は、250〜400℃の範囲で
設定すると良好な結果が得られる。
る除去効果を高めるためには、接触させる温度はできる
だけ高い方が好ましい。しかし高温になるとタール酸類
自身が分解するため、接触温度は、250〜400℃の範囲で
設定すると良好な結果が得られる。
本発明における蒸留では、軽質硫黄及び窒素不純物の
除去が主目的であり、しかも蒸留中の分解、重合等も防
ぐためできるかぎり低温（減圧下）で行なうことが望ま
しいが、常圧下で実施しても実用上何ら問題はない。
除去が主目的であり、しかも蒸留中の分解、重合等も防
ぐためできるかぎり低温（減圧下）で行なうことが望ま
しいが、常圧下で実施しても実用上何ら問題はない。
［作用］ 本発明にかかるタール酸の精製方法によれば、タール
酸を固体金属酸化物と接触させることにより、重質硫
黄、重質窒素の分解及び反応管内での重質硫黄、重質
窒素分の重合等のため、固体金属酸化物と接触させた後
のタール酸中に含まれる硫黄、及び窒素の濃度が低下す
る。次いで、このようにして得られた硫黄、及び窒素の
濃度の低下したタール酸中に少量存在する硫黄及び窒素
不純物は、蒸留により容易に除去することが可能であ
る。
酸を固体金属酸化物と接触させることにより、重質硫
黄、重質窒素の分解及び反応管内での重質硫黄、重質
窒素分の重合等のため、固体金属酸化物と接触させた後
のタール酸中に含まれる硫黄、及び窒素の濃度が低下す
る。次いで、このようにして得られた硫黄、及び窒素の
濃度の低下したタール酸中に少量存在する硫黄及び窒素
不純物は、蒸留により容易に除去することが可能であ
る。
［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１ タール油をアルカリにより抽出したタール酸塩水溶液
（フェノレート）を、軽油による洗浄、スチーミング処
理を行なった後、硫酸により中和分解し、粗タール酸を
得た。この粗タール酸の組成は、下記第１表に示す通り
であった。
（フェノレート）を、軽油による洗浄、スチーミング処
理を行なった後、硫酸により中和分解し、粗タール酸を
得た。この粗タール酸の組成は、下記第１表に示す通り
であった。
次に、中央部に酸化ニッケル（10〜20メッシュ）10ml
を充填した石英製の反応管（内径2.5cm、高さ30cm）を
加熱炉中で300℃に加熱しながら、この反応管の上部よ
り上記粗タール酸を10ml/時間（LHSV＝１）の速度でポ
ンプにより送入させた。このとき同時に反応管の上部よ
り反応管内部での物質移動を速やかに行なわせるため
に、窒素ガスを5ml/分の割合で通入した。然る後、反応
管の下部に凝縮したタール酸を集めて分析したところ、
下記第１表に併記した結果を得た。
を充填した石英製の反応管（内径2.5cm、高さ30cm）を
加熱炉中で300℃に加熱しながら、この反応管の上部よ
り上記粗タール酸を10ml/時間（LHSV＝１）の速度でポ
ンプにより送入させた。このとき同時に反応管の上部よ
り反応管内部での物質移動を速やかに行なわせるため
に、窒素ガスを5ml/分の割合で通入した。然る後、反応
管の下部に凝縮したタール酸を集めて分析したところ、
下記第１表に併記した結果を得た。
実施例2.3 酸化ニッケルの代わりにガラスビーズを充填したもの
を実施例２とし、これを用いて実施例１と同一条件で反
応を行ない、その結果を第１表に併記した。
を実施例２とし、これを用いて実施例１と同一条件で反
応を行ない、その結果を第１表に併記した。
また、第１表の酸化ニッケルによる結果の他、酸化
鉄、酸化銅、シリカ−アルミナ、酸化マグネシウム、ゼ
オライトの金属酸化物およびガラスビーズ（実施例３）
を用いた場合の反応生成物中の硫黄、窒素の不純物につ
いて下記第２表に示した。
鉄、酸化銅、シリカ−アルミナ、酸化マグネシウム、ゼ
オライトの金属酸化物およびガラスビーズ（実施例３）
を用いた場合の反応生成物中の硫黄、窒素の不純物につ
いて下記第２表に示した。
実施例４、比較例１ 実施例１に示した金属酸化物と接触させた反応生成物
を蒸留（精密蒸留）した。精密蒸留は、理論段数25段の
充填塔で行ない、生成物の組成及び硫黄、窒素の不純物
の濃度を測定した。その結果を下記第３表に示した。第
３表では比較例１として金属酸化物と接触させず蒸留の
みを行なったものの結果を併記した。
を蒸留（精密蒸留）した。精密蒸留は、理論段数25段の
充填塔で行ない、生成物の組成及び硫黄、窒素の不純物
の濃度を測定した。その結果を下記第３表に示した。第
３表では比較例１として金属酸化物と接触させず蒸留の
みを行なったものの結果を併記した。
実施例５ タール酸を減圧単蒸留した生成物の組成を下記第４表
に示した。この組成の単蒸留タール酸を用いて実施例１
に示した方法と同一の操作で金属酸化物と接触させた
後、単蒸留した。結果を第４表下欄に示した。ここで、
金属酸化物としては酸化ニッケルを用いた。
に示した。この組成の単蒸留タール酸を用いて実施例１
に示した方法と同一の操作で金属酸化物と接触させた
後、単蒸留した。結果を第４表下欄に示した。ここで、
金属酸化物としては酸化ニッケルを用いた。
実施例６ 実施例５と同様にして金属酸化物と接触させた後、実
施例４で用いた精密蒸留装置で蒸留し、下記第５表にそ
の結果を示した。金属酸化物としては酸化ニッケルを用
いた。
施例４で用いた精密蒸留装置で蒸留し、下記第５表にそ
の結果を示した。金属酸化物としては酸化ニッケルを用
いた。
［発明の効果］ 以上説明した如く、本発明にかかるタール酸の精製方
法によれば、窒素及び硫黄不純物濃度を著しく低減させ
た高品質のタール酸を容易に得ることができる。すなわ
ち、コールタールを蒸留して得られるタール油、石炭液
化油、石炭ガス化コンデンセート等に含まれるフェノー
ル、クレゾール類、キシレノール類等を主体とするター
ル酸中に含まれる硫黄及び窒素不純物を効率的に除去し
石油系原料より合成されたフェノール類と同等の品質を
有するタール酸類を容易に提供できるものである。
法によれば、窒素及び硫黄不純物濃度を著しく低減させ
た高品質のタール酸を容易に得ることができる。すなわ
ち、コールタールを蒸留して得られるタール油、石炭液
化油、石炭ガス化コンデンセート等に含まれるフェノー
ル、クレゾール類、キシレノール類等を主体とするター
ル酸中に含まれる硫黄及び窒素不純物を効率的に除去し
石油系原料より合成されたフェノール類と同等の品質を
有するタール酸類を容易に提供できるものである。
Claims (4)
- 【請求項１】タール酸を気相で固体金属酸化物と接触さ
せることを特徴とするタール酸の精製方法。 - 【請求項２】タール酸を気相で固体金属酸化物と接触さ
せた後、蒸留する特許請求の範囲第１項記載のタール酸
の精製方法。 - 【請求項３】固体金属酸化物が、酸化鉄、酸化ニッケ
ル、酸化銅、シリカ−アルミナ、酸化マグネシウム、ゼ
オライト及びガラスビーズの群から選ばれた１種または
２種以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載のタール酸の精製方法。 - 【請求項４】タール酸を固体金属酸化物と接触させる温
度が、200〜500℃であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項、第２項または第３項のいずれか一項に記載の
タール酸の精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62221423A JP2569592B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | タール酸の精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62221423A JP2569592B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | タール酸の精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6466134A JPS6466134A (en) | 1989-03-13 |
| JP2569592B2 true JP2569592B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=16766509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62221423A Expired - Lifetime JP2569592B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | タール酸の精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569592B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61236739A (ja) * | 1985-04-15 | 1986-10-22 | Kawasaki Steel Corp | タ−ル酸からタ−ル塩基類を除去する方法 |
-
1987
- 1987-09-04 JP JP62221423A patent/JP2569592B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6466134A (en) | 1989-03-13 |
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