JPH051288A - ニードルコークスの製造法 - Google Patents
ニードルコークスの製造法Info
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- JPH051288A JPH051288A JP3156998A JP15699891A JPH051288A JP H051288 A JPH051288 A JP H051288A JP 3156998 A JP3156998 A JP 3156998A JP 15699891 A JP15699891 A JP 15699891A JP H051288 A JPH051288 A JP H051288A
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- Japan
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- oil
- needle coke
- coal tar
- petroleum
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Abstract
(57)【要約】
【構成】キノリン不溶分を除去したコールタール系原料
油と石油系重質油とを混合しディレードコーキングを行
ってニードルコークスを製造するに際し、石油系重質油
に予め加熱処理を施した後にコールタール系原料油と混
合する。 【効果】本発明方法により、熱膨張係数が小さく黒鉛化
時のパッフィングの少ないニードルコークスが得られ
る。
油と石油系重質油とを混合しディレードコーキングを行
ってニードルコークスを製造するに際し、石油系重質油
に予め加熱処理を施した後にコールタール系原料油と混
合する。 【効果】本発明方法により、熱膨張係数が小さく黒鉛化
時のパッフィングの少ないニードルコークスが得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は熱膨張係数が小さく黒鉛
化時のパッフィングの少ない電気製鋼用の黒鉛電極用の
原料として適したニードルコークスの製造方法に関す
る。
化時のパッフィングの少ない電気製鋼用の黒鉛電極用の
原料として適したニードルコークスの製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】昨今の電機製鋼業界のＵＨＰ操業への移
行にともなってより熱膨張係数が小さく、よりパッフィ
ングの少ないニードルコークスが要望されている。しか
し、コールタール系原料油からは熱膨張係数の小さいニ
ードルコークスは得られるが黒鉛化時のパッフィングが
大きいという欠点がある。一方、石油系原料油では熱膨
張係数は若干高いがパッフィングの少ないニードルコー
クスが得られると言われている。そこでこの二つの混合
使用にて熱膨張係数が小さくパッフィングの少ない両者
の特徴を合わせ持つニードルコークスを得る方法が考え
られるが、コールタール系原料油と石油系重質油とを単
純に混合使用すると熱膨張係数が大きくなり、熱膨張係
数の小さいニードルコークスを製造するためには温度、
圧力等のコーキング条件の選択が重要であることが解っ
ている。例えば、Ｆｕｅｌ、１９９０、Ｖｏｌ．６９、
６７２頁には、コールタールピッチとエチレンタールピ
ッチ５０％の混合では温度、圧力等のコーキング条件の
最適化が必要であると述べられている。
行にともなってより熱膨張係数が小さく、よりパッフィ
ングの少ないニードルコークスが要望されている。しか
し、コールタール系原料油からは熱膨張係数の小さいニ
ードルコークスは得られるが黒鉛化時のパッフィングが
大きいという欠点がある。一方、石油系原料油では熱膨
張係数は若干高いがパッフィングの少ないニードルコー
クスが得られると言われている。そこでこの二つの混合
使用にて熱膨張係数が小さくパッフィングの少ない両者
の特徴を合わせ持つニードルコークスを得る方法が考え
られるが、コールタール系原料油と石油系重質油とを単
純に混合使用すると熱膨張係数が大きくなり、熱膨張係
数の小さいニードルコークスを製造するためには温度、
圧力等のコーキング条件の選択が重要であることが解っ
ている。例えば、Ｆｕｅｌ、１９９０、Ｖｏｌ．６９、
６７２頁には、コールタールピッチとエチレンタールピ
ッチ５０％の混合では温度、圧力等のコーキング条件の
最適化が必要であると述べられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際のコーキ
ング装置では圧力、温度範囲に制約があり必ずしも最適
条件を実現することは難しい。また、石油系重質油のコ
ークス歩留りの低さに起因するバッチ当りのコークス歩
留が低いという難点もある。
ング装置では圧力、温度範囲に制約があり必ずしも最適
条件を実現することは難しい。また、石油系重質油のコ
ークス歩留りの低さに起因するバッチ当りのコークス歩
留が低いという難点もある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以上のような欠点を改良
すべく鋭意検討した結果、熱膨張係数が高くなるのは二
つの油のメソフェーズ挙動に大きな差があること、すな
わち石油系重質油はコールタール系の油に比べ加熱昇温
過程におけるメソフェーズ発生から合体、固化までの流
動温度域が著しく短いということが明らかになった。二
つの油の混合の場合でも同様の現象が起こっている。そ
の結果コールタール系油単独で使用した場合と比べ十分
に結晶が成長しないため熱膨張係数が高くなるのであ
る。これは結晶成長のための温度域が狭いことになり前
項で述べたところの最適温度範囲が存在することの裏付
けである。そこで本発明ではこのメソフェーズの流動温
度域を広げる条件を探索した結果石油系重質油を加熱処
理することが有効であることを見いだした。また、この
加熱処理した石油系重質油とコールタール系原料油との
混合においてもこの効果が発現することが分かった。ま
た、この加熱処理過程では油の重質化が進行しコークス
化率が増加し、ブレンド使用時の歩留り低下を著しく改
良できることも分かった。
すべく鋭意検討した結果、熱膨張係数が高くなるのは二
つの油のメソフェーズ挙動に大きな差があること、すな
わち石油系重質油はコールタール系の油に比べ加熱昇温
過程におけるメソフェーズ発生から合体、固化までの流
動温度域が著しく短いということが明らかになった。二
つの油の混合の場合でも同様の現象が起こっている。そ
の結果コールタール系油単独で使用した場合と比べ十分
に結晶が成長しないため熱膨張係数が高くなるのであ
る。これは結晶成長のための温度域が狭いことになり前
項で述べたところの最適温度範囲が存在することの裏付
けである。そこで本発明ではこのメソフェーズの流動温
度域を広げる条件を探索した結果石油系重質油を加熱処
理することが有効であることを見いだした。また、この
加熱処理した石油系重質油とコールタール系原料油との
混合においてもこの効果が発現することが分かった。ま
た、この加熱処理過程では油の重質化が進行しコークス
化率が増加し、ブレンド使用時の歩留り低下を著しく改
良できることも分かった。
【０００５】本発明におけるコールタール系原料油とし
ては、例えば、コークス製造時に副生する通常のコール
タール及びコールタールピッチが挙げられる。コールタ
ール系原料油は石油系重質油との混合使用に先立ってキ
ノリン不溶分の除去処理を行う。このコールタール系原
料油からのキノリン不溶分の除去法は実質的にキノリン
不溶分（Ｑｉ）が除去されるならば石油系溶剤と混合後
の静置分離法、遠心分離法、濾過法いずれでも可であ
る。一方、石油系重質油としては、例えば、接触分解
油、熱分解油、常圧残油、減圧残油が挙げられる。
ては、例えば、コークス製造時に副生する通常のコール
タール及びコールタールピッチが挙げられる。コールタ
ール系原料油は石油系重質油との混合使用に先立ってキ
ノリン不溶分の除去処理を行う。このコールタール系原
料油からのキノリン不溶分の除去法は実質的にキノリン
不溶分（Ｑｉ）が除去されるならば石油系溶剤と混合後
の静置分離法、遠心分離法、濾過法いずれでも可であ
る。一方、石油系重質油としては、例えば、接触分解
油、熱分解油、常圧残油、減圧残油が挙げられる。
【０００６】石油系重質油の前処理としての加熱処理条
件は加熱処理による芳香族指数ｆａの増加量Δｆａが
０．８以上、好ましくは０．１２以上で、かつ、熱処理
残油の芳香族指数ｆａが０．９５以下、好ましくは０．
９以下となるように設計するのが好ましい。温度は３８
０℃〜４８０℃の範囲である。３８０℃未満では芳香族
化速度が著しく遅く、４８０℃を超えると重質化速度が
著しく速くなり粘度が増加し取扱上に難がある。経済的
観点から好ましくは４００℃〜４５０℃が適当である。
処理時間は熱処理残油の芳香族指数が上記の範囲になる
ように温度に合わせ変化させれば良い。圧力は減圧、常
圧、加圧の三つが考えられるが、芳香族指数が上記の範
囲であればいずれも処理オイルの特性には差が認められ
ないため、経済的観点から常圧付近が好ましい。
件は加熱処理による芳香族指数ｆａの増加量Δｆａが
０．８以上、好ましくは０．１２以上で、かつ、熱処理
残油の芳香族指数ｆａが０．９５以下、好ましくは０．
９以下となるように設計するのが好ましい。温度は３８
０℃〜４８０℃の範囲である。３８０℃未満では芳香族
化速度が著しく遅く、４８０℃を超えると重質化速度が
著しく速くなり粘度が増加し取扱上に難がある。経済的
観点から好ましくは４００℃〜４５０℃が適当である。
処理時間は熱処理残油の芳香族指数が上記の範囲になる
ように温度に合わせ変化させれば良い。圧力は減圧、常
圧、加圧の三つが考えられるが、芳香族指数が上記の範
囲であればいずれも処理オイルの特性には差が認められ
ないため、経済的観点から常圧付近が好ましい。
【０００７】上述の加熱処理により場合によってはキノ
リン不溶分の生成が認められるが、その際には発生した
キノリン不溶分の除去を行うのが好ましい。なお、この
操作は一般に用いられる遠心分離法、濾過法で可能であ
る。また、所望の芳香族指数ｆａを達成した場合高粘度
となることもあるが、このような際はディレードコーカ
ー分解油に代表されるような高溶解度のオイルにて希釈
使用することも可能である。
リン不溶分の生成が認められるが、その際には発生した
キノリン不溶分の除去を行うのが好ましい。なお、この
操作は一般に用いられる遠心分離法、濾過法で可能であ
る。また、所望の芳香族指数ｆａを達成した場合高粘度
となることもあるが、このような際はディレードコーカ
ー分解油に代表されるような高溶解度のオイルにて希釈
使用することも可能である。
【０００８】以上のようにして得られた石油系重質油の
前処理品を予めキノリン不溶分を除いたコールタール系
原料油と混合した後加熱しディレードコーカーに装入し
コークス化する。なお、この混合法はコーカー装入経路
において十分な攪拌効果が得られるのでライン混合のよ
うな単純な方法で可能である。石油系重質油とコールタ
ール系原料油の混合割合（重量）は、２０：８０〜８
０：２０が一般的であり、好ましくは４０：６０〜６
０：４０の範囲から選ばれる。
前処理品を予めキノリン不溶分を除いたコールタール系
原料油と混合した後加熱しディレードコーカーに装入し
コークス化する。なお、この混合法はコーカー装入経路
において十分な攪拌効果が得られるのでライン混合のよ
うな単純な方法で可能である。石油系重質油とコールタ
ール系原料油の混合割合（重量）は、２０：８０〜８
０：２０が一般的であり、好ましくは４０：６０〜６
０：４０の範囲から選ばれる。
【０００９】
【発明の効果】本発明によって熱膨張が小さく黒鉛化時
のパッフィングの少ないニードルコークスが得られる。
のパッフィングの少ないニードルコークスが得られる。
【００１０】
【実施例及び比較例】以下に具体例を用いて説明する。
石油系重質油として接触分解油を選び、これを容量２ｌ
のオートクレーブ中で温度４５０°Ｃ、圧力１ｋｍ／ｃ
ｍ2・Ｇ撹拌速度３００ｒｐｍの条件下に１時間熱処理
して熱処理生成物を得た。更にこの熱処理生成物を目開
き１μｍの加温式濾過装置でキノリン不溶分を除去した
熱処理生成物も得た。これらの熱処理生成物の性状を表
１に示す。
石油系重質油として接触分解油を選び、これを容量２ｌ
のオートクレーブ中で温度４５０°Ｃ、圧力１ｋｍ／ｃ
ｍ2・Ｇ撹拌速度３００ｒｐｍの条件下に１時間熱処理
して熱処理生成物を得た。更にこの熱処理生成物を目開
き１μｍの加温式濾過装置でキノリン不溶分を除去した
熱処理生成物も得た。これらの熱処理生成物の性状を表
１に示す。
【００１１】次いでこれらの熱処理生成物を高温顕微鏡
で窒素ガス流通下、昇温速度５°Ｃ／ｍｉｎで５５０°
Ｃまで昇温しメソフェーズ挙動を観察したところ表２の
ようになった。比較として上記熱処理を行なわないオリ
ジナルについても同様の観察を実施した。その結果、加
熱処理によりメソフェーズ発生温度が低くなり、かつ、
流動停止温度が高くなりメソフェーズの熟成が進む方向
に変化したことが観察された。
で窒素ガス流通下、昇温速度５°Ｃ／ｍｉｎで５５０°
Ｃまで昇温しメソフェーズ挙動を観察したところ表２の
ようになった。比較として上記熱処理を行なわないオリ
ジナルについても同様の観察を実施した。その結果、加
熱処理によりメソフェーズ発生温度が低くなり、かつ、
流動停止温度が高くなりメソフェーズの熟成が進む方向
に変化したことが観察された。
【００１２】これらの熱処理生成物とキノリン不溶分を
除去したコールタール系原料油を１対１（重量比）でブ
レンドし容量４ｌのオートクレーブで、圧力３．５ｋｇ
／ｃｍ2・Ｇ、昇温速度２６°Ｃ／ｍｉｎで５２５°Ｃ
まで昇温し４時間保持の条件下でコークス化した。コー
クス歩留りを表３に示す。
除去したコールタール系原料油を１対１（重量比）でブ
レンドし容量４ｌのオートクレーブで、圧力３．５ｋｇ
／ｃｍ2・Ｇ、昇温速度２６°Ｃ／ｍｉｎで５２５°Ｃ
まで昇温し４時間保持の条件下でコークス化した。コー
クス歩留りを表３に示す。
【００１３】得られたコークスは１３００°Ｃで仮焼
後、粒度配合しインヒビターとして酸化鉄を２％添加し
ニーダーで１時間加熱混合後、成形しラボ電極を製造し
た。その成形体を１０００°Ｃで焼成後２６００°Ｃで
黒鉛化処理し熱膨張係数、熱間パッフィングを測定し
た。これらの結果を表４に示した。なお、表中のＱｉは
キノリン不溶分を示す。
後、粒度配合しインヒビターとして酸化鉄を２％添加し
ニーダーで１時間加熱混合後、成形しラボ電極を製造し
た。その成形体を１０００°Ｃで焼成後２６００°Ｃで
黒鉛化処理し熱膨張係数、熱間パッフィングを測定し
た。これらの結果を表４に示した。なお、表中のＱｉは
キノリン不溶分を示す。
【００１４】
【表１】
ｆａ（芳香族指数） ＣＣ（加熱残量） Ｑｉ（％）
未処理 ０．７ ８．３ ０．０２
熱処理未脱Ｑｉ ０．８４ ３３．７ ０．１０
熱処理脱Ｑｉ ０．８４ ３３．７ ０．０１
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】
【表４】
Claims (2)
- 【請求項１】 キノリン不溶分を除去したコールター
ル系原料油と石油系重質油とを混合しディレードコーキ
ングを行ってニードルコークスを製造するに際し、石油
系重質油に予め加熱処理を施した後にコールタール系原
料油と混合することを特徴とするニードルコークスの製
造方法。 - 【請求項２】 石油系重質油の加熱処理により早期コ
ークス化成分を生成させそれを分離除去した後に混合に
供する請求項１記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156998A JPH051288A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ニードルコークスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3156998A JPH051288A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ニードルコークスの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051288A true JPH051288A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15639954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3156998A Pending JPH051288A (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | ニードルコークスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH051288A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021054122A1 (ja) * | 2019-09-17 | 2021-03-25 | 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 | 低ｃｔｅ、低パッフィングニードルコークス |
| CN114364769B (zh) * | 2019-09-17 | 2024-06-07 | 日铁化学材料株式会社 | 低cte、低膨化针状焦 |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP3156998A patent/JPH051288A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021054122A1 (ja) * | 2019-09-17 | 2021-03-25 | 日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社 | 低ｃｔｅ、低パッフィングニードルコークス |
| CN114364769A (zh) * | 2019-09-17 | 2022-04-15 | 日铁化学材料株式会社 | 低cte、低膨化针状焦 |
| CN114364769B (zh) * | 2019-09-17 | 2024-06-07 | 日铁化学材料株式会社 | 低cte、低膨化针状焦 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070710 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20070910 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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