JPH0149316B2 - - Google Patents

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JPH0149316B2
JPH0149316B2 JP58158658A JP15865883A JPH0149316B2 JP H0149316 B2 JPH0149316 B2 JP H0149316B2 JP 58158658 A JP58158658 A JP 58158658A JP 15865883 A JP15865883 A JP 15865883A JP H0149316 B2 JPH0149316 B2 JP H0149316B2
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JP
Japan
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coal tar
temperature
pitch
centrifugation
primary
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Katsumi Fujita
Yoshiteru Nakagawa
Yasuki Aida
Toyohiro Maeda
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Osaka Gas Co Ltd
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Osaka Gas Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C3/00Working-up pitch, asphalt, bitumen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10CWORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
    • C10C1/00Working-up tar

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、コールタール及びコールタールピツ
チ(以下コールタールをもつて両者を代表させ
る)の新規な処理方法に関する。 コールタールを出発原料として高品質の炭素材
料、例えばニードルコークス、炭素繊維を製造す
る場合には、コールタール中の不純物であるキノ
リン不溶物(以下単にOI分という)を出来るだ
け除去しておく必要がある。このQI分は、0.3μm
以下の炭素質微粒子(通常一次QI分と呼ばれる)
であり、コールタール中に多量に含まれている場
合には、コールタールの熱処理工程において、通
常二次OI分と呼ばれるメソフエース(球晶)の
表面に付着して球晶の合体を妨げ、球晶の円滑な
成長を阻害するものと推測されている。 このためコールタール中の一次QI分を除去す
ることの重要性は、従来から認識されており、例
えば、次の様な方法が実施されている。即ち、コ
ールタールと相互に溶解性の悪い油、例えば、石
油系軽質油をコールタールに添加して一次OI分
を凝集沈殿させ、一次QI分の粒径を大とした後、
静置により肥大した一次QI分を沈降分離させる
方法がある(特開昭52−28501号公報)。この方法
においては、一次QI分分離後の清澄液を蒸留す
ることにより、有用成分であるタール及び/又は
ピツチを収得するとともに添加した油分を回収す
る必要があり、この際、大量の熱エネルギーを必
要とするのみならず、有用成分の収率も低下す
る。更に、蒸留により回収された油分は、添加し
た石油系油分とコールタールに由来する石炭系油
分との混合物であり、そのままでは利用価値は低
い。一方、静置により分離された沈降相は、多量
の石油系油分を含むので、回収処理を行なわない
場合には添加油の回収率が低くなり、また回収処
理を行なう場合には蒸留塔、タンク類等の設備が
必要となる。更にまた、添加する石油系軽中質油
保存用の大型タンクやその他の付随設備類も必要
であり、その為の広大な設置場所も必要となる。 本発明者は、従来法の上記の如き問題点を解消
若しくは軽減すべく種々研究を重ねた結果、以下
の如き知見を得た。 (i) コールタールを高温遠心分離に供することに
より一次QI分が容易且つ高効率で分離される。 (ii) 上記(i)の高温遠心分離により得られる清澄液
を熱処理する場合には、一次QI分により妨げ
られることなく二次QI分が容易に生成するの
で実質上純粋な二次QI分のみを含む高品質ピ
ツチが得られ、これは、ニードルコークス及び
炭素繊維用原料として有用である。 (iii) 上記(ii)で得られた高品質ピツチを再度高温遠
心分離に供することにより、一次及び二次QI
分を実質上含まないより高品質のピツチが得ら
れ、これは、ニードルコークス及び炭全繊維用
原料並びに含浸用ピツチとして極めて有用であ
る。 本発明は、この様な知見に基いて完成されたも
のであり、コールタールを100〜400℃で遠心分
離処理した後、得られる清澄液を温度300〜500
℃、圧力常圧〜20Kg/cm2・Gの条件下に0.5〜50
時間熱処理することを特徴とするコールタールの
処理方法、及びコールタールを100〜400℃で遠
心分離処理し、得られる清澄液を温度300〜500
℃、圧力常圧〜20Kg/cm2・Gの条件下に0.5〜50
時間熱処理した後、150〜450℃で再度遠心分離処
理することを特徴とするコールタールの処理方法
に係る。 本発明方法においては、予め原料コールタール
を蒸留して遠心分離操作時の温度よりも低い沸点
を有する成分をカツトしておくことが望ましい。 コールタールの遠心分離は、100〜400℃の条件
下に行なわれる。温度が100℃未満の場合には、
一次QI分の除去が充分に行なわれ難くなり、又
400℃を上回る場合には、タールの熱分解による
ガス発生やタールの変質を生じる傾向が増大す
る。遠心分離時の温度は、200〜350℃がより好ま
しい。遠心分離機としては、上記温度範囲内で操
作可能な各種形式の装置が使用可能である。遠心
力は、通常500〜4000G程度であり、2000〜
3500G程度がより好ましい。一次QI分の除去率
は、原料タールの性状、最終製品の種類、最終製
品に要求される物性等に応じて、適宜定めれば良
い。 遠心分離により得られた清澄液は、300〜500℃
の温度範囲内、常圧〜20Kg/cm2・Gの圧力範囲内
で0.5〜50時間程度熱処理される。温度が300℃未
満では、原料コールタール中に含有されているピ
ツチ成分は勿論のこと、タール油分中の重質分や
比較的低沸点で反応性に富み且つ不安定な縮合環
化合物の重縮合反応が進行し難い為、高品質のピ
ツチが得られない。一方温度が500℃を上回る場
合には、熱処理反応装置内でのコークス化のトラ
ブルを生じる為、運転操作が難かしく、高品質の
ピツチも生成し難い。又、圧力が20Kg/cm2・Gを
上回る場合には、より以上の効果の改善は認めら
れないのに対し、常圧を下回る場合には、低沸点
成分が流出し、ピツチ収率が低下する。尚、反応
温度が高くなれば、通常反応時間は短縮される。
この熱処理により反応生成物中に二次QI分が形
成される。反応生成物は、常法に従つて蒸留さ
れ、夫々の用途に応じて軟化点を調整される。か
くして得られるピツチは、実質上純粋な二次QI
分のみを含む高品質のものであり、ニードルコー
クス、炭素繊維等の製造原料として有用である。 本発明においては、上記の熱処理反応生成物を
更に高温遠心分離に供することにより、一次QI
分及び二次QI分を実質的に含まないより高品質
のピツチを得ることが出来る。この場合、必要な
らば、遠心分離に先立つて、遠心分離機の操作温
度よりも低い留分をカツトする。遠心分離は、
150〜450℃の温度条件下に行なわれる。温度が
150℃未満の場合には、二次QI分の除去が充分に
行なわれ難くなり、一方450℃を上回る場合には、
生成したピツチの変質を生じる傾向がある。遠心
分離時の温度は、200〜400℃とすることがより好
ましい。遠心力は、通常500〜5000G程度であり、
2000〜4000G程度とすることがより好ましい。 二次QI分を所望の程度まで除去された生成物
は、常法に従つて蒸留され、用途に応じて軟化点
を調整される。最終的に得られるピツチは、実質
的に一次及び二次QI分を含まないものとするこ
とが出来るので、高品質のニードルコークス及び
炭素繊維製造用原料、含浸用ピツチ等として極め
て有用である。特に、ニードルコークスの原料と
して使用する場合には、黒鉛化の過程での異常膨
脹(パツフイング)を生じない為、Fe2O3を配合
する必要がなくなり、極めて有利である。 実施例 1 脱水したコールタール(一次QI分2重量%)
を高温遠心分離し、清澄液(一次QI分トレース)
を得た。遠心分離機としては、保有容量40の横
型遠心分離機を使用し、回転数3000rpm、遠心力
2280G、温度200℃、処理量1ton/hnの条件下に
操作した。 清澄液を380℃、圧力3Kg/cm2・Gの条件下に
14時間熱処理することにより、熱処理反応生成物
(二次QI分2.5重量%)を収率75%(脱水コールタ
ール基準)で得た。該軟ピツチの性状を第1表に
示す。
【表】 次いで上記で得られた純粋な二次QI分のみを
含む軟ピツチを470℃,6.3Kg/cm2・Gの条件下で
炭化し、生コークスを得た。次いでこれを1400℃
で仮焼してニードルコークス(かさ密度2.15g/
c.c.)を製造した後、バインダーピツチとともに直
径16mm×長さ130mmに成型し、2700℃で黒鉛化処
理を行なつた。得られた電極ピースの性能を従来
品の性能とともに第2表に示す。
【表】 実施例 2 実施例1で使用したと同様のコールタールを実
施例1と同様に高温遠心分離し、次いで熱処理す
ることにより得た反応タールを更に実施例1と同
様の遠心分離機を使用して回転数3000rpm、遠心
力2280G、温度270℃、処理量1ton/hrの条件下
に遠心分離に供した。 得られた清澄液としての生成物を蒸留して、収
率55%(脱水タール基準)で第3表に示すピツチ
を得た。
【表】 上記のピツチ80重量部と、重アントラセン油
(5%留出温度300℃,50%留出温度360℃、芳香
族分率=0.97)を該油重量の7%のNi/Mo/
Al2O3触媒の存在下に水素圧100Kg/cm2、温度380
℃で3時間水添処理して得た水素化重アントラセ
ン油20重量部とを混合し、混合物1Kg当り5/
分のN2を吹込みつつ420℃で2.5時間熱処理した
後、330℃で静置分離し、熱処理ピツチを得た。 得られた熱処理ピツチを330℃で溶融紡系後、
酸素雰囲気中250℃で3時間不融化処理し、次い
で窒素雰囲気中1200℃で3時間焼成することによ
り、直径7μm、引張強度243Kg/cm2(15本の平均
値)の炭素繊維を得た。 実施例 3 脱水したコールタール(一次QI分2重量%)
を実施例1と同様にして遠心分離することにより
得た清澄液を温度395℃、圧力3Kg/cm2・Gの条
件下に16時間熱処理して、熱処理反応生成物を得
た。得られた反応タール(QI=3.4重量%)を実
施例1で使用した遠心分離機において回転数
3000rpm、遠心力2280G、温度270℃、処理量
1ton/hrの条件下に遠心分離処理した。 得られた軟ピツチの性状を第4表に示す。尚、
脱水タールに対する該ピツチの収率は、73%であ
つた。
【表】 次いで上記の軟ピツチを使用して、実施例1と
同様にしてニードルコークス(かさ密度2.16g/
c.c.)及び電極ピースを順次製造した。該電極ピー
スの性能を第5表に示す。
【表】 実施例 4 一次QI分含有量2.46%、軟化点40.2℃の軟ピツ
チを下記第6表に示す温度で回転数4300rpm
(2100G)で1分間遠心分離に供した。 遠心分離時の温度とピツチからのQI除去率と
の関係を第6表に示す。 第 6 表 遠心分離温度 QI除去率 (℃) (%) 30 22.4 50 31.7 70 41.5 150 77.8 第6表に示す結果から、100℃未満の温度での
遠心分離では、QI除去効率が極めて低く、実用
に適しないことが明らかである。 比較例 1 実施例3と同様にしてコールタールを遠心分離
および熱処理して得た反応タール(QI=3.4重量
%)100重量部に沸点範囲170〜350℃のクレオソ
ート油160部を加え、150℃で撹拌しつつ放置し
た。 第7表に放置時間とQI除去率との関係を示す。
尚、QI除去率は、液面下3cmの部分からサンプ
ルを採取し、測定した。 第 7 表 放置時間 QI除去率 (hr) (%) 0 0 2 35 4 65 6 97 第7表に示す結果から、油分を添加して二次
QI分の十分な除去を行うためには、極めて長時
間を要することが明らかである。 また、QI分の沈降分離後の清澄液を蒸留して、
油分を回収するために、多量のエネルギーが必要
であつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 コールタール又はコールタールピツチを100
    〜400℃で遠心分離処理した後、得られる清澄液
    を温度300〜500℃、圧力常圧〜20Kg/cm2・Gの条
    件下に0.5〜50時間熱処理することを特徴とする
    コールタール又はコールタールピツチの処理方
    法。 2 コールタール又はコールタールピツチを100
    〜400℃で遠心分離処理し、得られる清澄液を温
    度300〜500℃、圧力常圧〜20Kg/cm2・Gの条件下
    に0.5〜50時間熱処理した後、150〜450℃で再度
    遠心分離処理することを特徴とするコールタール
    又はコールタールピツチの処理方法。
JP58158658A 1983-08-29 1983-08-29 コ−ルタ−ル又はコ−ルタ−ルピツチの処理方法 Granted JPS6049085A (ja)

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DE8484903288T DE3485979T2 (de) 1983-08-29 1984-08-29 Verfahren zum behandeln von kohleteer oder kohleteerschlamm.
PCT/JP1984/000415 WO1985001057A1 (en) 1983-08-29 1984-08-29 Process for treating coal tar or coal tar pitch
EP84903288A EP0153419B1 (en) 1983-08-29 1984-08-29 Process for treating coal tar or coal tar pitch
US07/403,908 US4986895A (en) 1983-08-29 1989-09-05 Process for treating coal tar or coal tar pitch

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JPH0149316B2 true JPH0149316B2 (ja) 1989-10-24

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