JPS59179586A - コ−クスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コークスの製ｊ告力法、詳しくはコークス炉
に装入する配合炭の品質が低下する傾向に対し、配合炭
の品質が低下しても製品コークスの強度が低下しないよ
うに、人造粘結材を添加してコークス強度を糾持ないし
向上させるコークスの製造方法に関するものである。

コークス原料炭として流動性の大きい石炭は今後不足す
ることは、資源の消費傾向から明らかであるが、その不
足傾向に対応するために粘結材を添加する方法が考えら
れ、またそのような粘結イ２の製造方法も種々提案され
ている。

原油中には始めからアスファルテン分が含まれており、
また原油を精製する過程においてアスファルテン分が生
成する。通常の石油精製工程では、常圧蒸留塔または減
圧蒸留塔でそれぞれ精製を行なっており、これらの装置
によって処理された留１旨１１の中で最も沸点の高い留
分、ずなわち常圧蒸留塔であれば常圧残油、減１１．蒸
留塔であれば減圧残油の中にはアスファルテン分が濃縮
されており、無視てきないはとなっている。原油の中に
もある種の重質原油は無視できない量のアスファルテン
分を含むものがあり、またタールサンド油などの中にも
アスファルテン分が多く含まれている。このアスファル
テン分はへブタン不溶分として通常定義される高分子の
炭化水素系物質である。石油精製においてアスファルテ
ン分は種々の工程の設備に害を与えたり、製品品質を低
下させたりすることから、この物質を除去する方法かと
られており、なかでも溶剤膜れきによる方法が最もよく
知られている。しかし溶剤膜れきによる方法では、使用
する溶剤の種類によって得られる脱れきピッチ、すなわ
ち脱れきアスファルトは品質が大幅に変化する。

本発明者らは、実規模のコークス炉における種々の試験
を行なった結果、溶剤膜れきによって得られる脱れきア
スファルトの中でブタン、ペンタンもしくはヘキサンの
単独または二つ以上の混合溶剤によって溶剤分離した軟
化点（Ｊ工Ｓ　Ｋ　２５３１による）１００°Ｃ以上、
望ましくは１１０°Ｃ以上の脱れきアスファルトが粘結
材としてきわめて良好な利ＰＩであることを実規模のコ
ークス炉における試験により知見した。

本発明は−Ｊ−記の諸点に鑑みなされたもので、石炭と
粘結イシとを混合し乾留してコークスを製造するにあた
り、ブタン、ペンタンもしくはヘキサンを１１１独でま
たは混合して溶剤として使用し、常圧残油、減厚残油、
重質原油、タールサンド油などの石油系重質油より軟化
点１００°Ｃ以上の脱れきアスファルトを得、この脱れ
きアスファルトを粘結材として装入炭の装入量に対し２
〜１０重量部の範囲で添加・配合することにより、配合
炭の品質が低下しても製品コークスの品質を低下させる
ことのないコークスの製造方法の提供を目的とするもの
である。

溶剤がブタン、ペンクンもしくはヘキサンの単独または
混合物によって得られる軟化点１００°Ｃ以上、望まし
くは１１０°Ｃ以上の脱れきアスファルトは、それ以下
の欧化点のものとコークス化した場合に大きく異なる。

すなわち、コークス化する場合、軟化点１００°Ｃ以上
の脱れきアスファルトは添加ｈＦを増加しても過剰流動
状態となることが少なく、コークス強度は脱れきアスフ
ァルトを１０％以下で添加するかぎり添加量の増加とと
もに増加するが、１００°Ｃ未への軟化点の脱れきアス
ファルトは流動性過剰となることが多く、添加量の増加
とともに逆にコークス強度は低下することもある。

したがって１００°Ｃ未満の軟化点の脱れきアスファル
トを用いても、コークス強度の改善はあまり期待てきな
い。恢化点１００°Ｃ以−Ｌの脱れきアスファルトは、
溶剤膜れき設備においてブタン、ペンタンもしくはヘキ
サンの単独または混合物を使用することにより、容易に
調整可能であり、さらにこのような物質は貯炭場での温
度上昇によっても軟化、融着せず、ハンドリングが容易
であり、また貯槽などへの何着も殆どなく、装入前の粉
砕工程も容易に行なうことができ、従来のコークス製造
設備での搬送設備、貯蔵設備を何ら変釘することなく使
用することができ、また石炭粒子と均一に混合すること
が可能である。

軟化点１００°Ｃ以」二の脱れきアスファルトは１．ハ
イドロアロマ分（アスファルテン分）が多く、石炭との
融合促進性があり、異方性構造を促進するものである。

またこの効果を比較的良好に発揮させるためには、石炭
化度の比較的不足した配合炭には、脱れき装置で脱れき
油の収率を高くした脱れきアスファルトを使用すればよ
い。すなわち軟化点の比較的高いものを使用するのがよ
い。一方、石炭化度は充足しているが流動性の不足して
いる配合炭には、石炭の孔隙構造の浸潤性を持たせるた
め、レジン分を残した脱れきアスファルト、すなわぢ軟
化点の比較的低いものを使用するのがよい。

本発明において、軟化点１００℃以上の脱れきアスファ
ルトを配合炭の装入量に対し２〜１０重量部と限定する
のは、２重量部未満の場合は、脱れきアスファルト添加
による効果が顕著に現われず、一方、１０重量部を超え
る場合は、脱れきアスファルトは揮発成分および硫黄分
を含むので、コークスの品質が低下し、かつコスト高に
なるからである。

第１図は脱れきアスファルトの軟化点とアスファルテン
分との関係を示している。第１図において、四角印は力
７ジ原油のアスファルトを溶剤膜ねき処理して得た脱れ
きアスファルトを示し、丸印はアラヒアンヘビー原油の
アスファルトを溶剤膜れき処理して得た脱れきアスファ
ルトを示し、三角印はクラエート原油のアスファルトを
溶剤脱れき処理して得た脱れきアスファルトを示してい
る。第１図から軟化点とアスファルテン分とはほぼ比例
関係にあることがわかる。第１図をプロットした脱れき
アスファルトの一部の性状および原料アスファルトの性
状をｆｆ１１表に示す。

（以下余白） コークス製造時のコークス強度については、缶焼乾留炉
によるコークス化性試験と実規模のコークス炉によるコ
ークス化性試験との結果が大きく相違するため、少量で
行なうコークス化性試験では認知できないことを、本発
明者らは実コークス炉での多数の試験によるデータから
知見した。他の人造粘結材と本発明における脱れきアス
ファルトの缶焼乾留炉試験結果から、本発明における脱
れきアスファルトが特異な性状を呈することが、以下の
図によるデータから明白であることがわかる。

第２図は低流動性ベースの配合炭に対するペンタン脱れ
きアスファル）　（、’１ｆｆｌ化点１４１°Ｃ，丸印
）、脱れきアスファルトを熱改質したもの（四角臼）を
粘結材として添加した場合の缶焼乾留炉におけるドラム
インデックス（ＤＩ）　（、Ｔ：ｌ：Ｓ　　Ｋ、　　２
１５１による）を示している。第２図から、ペンタン脱
れきアスファルトを１０％添加するとＤＩは低下し、ま
た脱れきアスファルトを熱改質した粘結拐の場合も強度
増加が小さいことがわかる。ノｆお低流動性ベースの石
炭の配合割合を第２表に示し、ペンタン脱れきアスファ
ルト（サンプルＡ）および脱れきアスファルトを熱改質
したもの（サンプルＢ）の性状を第６表に示す。

第　　２　　表 （以下余白） 第３表 第３図は第２表に示す低強粘比ベースの配合炭に対する
ペンタン脱れきアスファルト（軟化点１４１℃、丸印）
、脱れきアスファルトを熱改質したもの（四角印）を粘
結材として添加した場合の缶焼乾留矩におけるドラムイ
ンデックス（Ｄ工）を示している。第３図から、ペンタ
ン脱れきアスファルトを１０％添加するとＤ工は低下し
、また脱れきアスファルトを熱改質した粘結材の場合も
強度増加が小さいことがわかる。なおベンクン脱れきア
スファルトおよび脱れきアスファルトを熱改質したもの
は第３表の性状のものを使用した。

これに対して、第４図はｖＳ２表に示す低流動性ベース
の配合炭に対するベンクン脱れきアスファルｌ−（ｉｉ
ｆＣ化点１４１°Ｃ１丸印）、脱れきアスファルトを熱
改質したもの（四角印）を粘結材として添加した場合の
実規模のコークス炉におりるドラムインデックス（Ｄ工
）を示している。また第５図は第２表に示す低強粘比ベ
ースの配合炭に対するペンタン脱れきアスファルト（軟
化点１４１°Ｃ１丸印）、脱れきアスファルトを熱改質
したもの（四角印）を粘結材として添加した場合の実規
模のコークス炉におＧプるドラムインデックス゛（Ｄ工
）を示している。第４図および第５図から、軟化点１４
１°Ｃのペンタン脱れきアスファルトの添加量を増すと
強度増加が大きくなることがわかる。なおペンタン脱れ
きアスファルト（サンプルＡ）および脱れきアス７７　
＃　ｌ・を熱改質したもの（°リンゲルＢ）は第ろ表の
性状のものを使用した。また第２図〜第５図における横
軸の添加率は、いずれも配合炭に対する外枠％（重量部
）である。

また、一般にコークス強度でみた場合の粘結材の添加効
果は、乾留条件（乾留形式、乾留湿度、乾留時間１．嵩
密度など）および配合炭の性状により異なってくるが、
コークス！７ｆＩ）度における缶焼乾留炉と実コークス
炉との相関をトラムインテックスについて図示すると第
６図および第７図のようになる。白丸印は無添加の場合
、黒丸印は第３表に示すペンタン脱れきアスファルト（
サンプルＡ）を２〜１０重用部の範囲で添加した場合、
四角印は第６表に示す脱れきアスファルトを熱改質した
もの（サンプルＢ）を２〜１０重用部の範囲で添加した
場合である。第６図およき゛第７図から、ペンタン脱れ
きアスファルトの場合を除いて比較的良好な相関がある
ことがわかる。サンプルＡの場合、実炉においては熱間
での炉高方向の充填効果が大きく働くため、缶焼乾留炉
よりも高強度側にずれている。

第８図は第２表に示す低流動性ベースの配合炭に第３表
に示すペンタン脱れきアスファルト（サンプルＡ）を添
加した場合で、乾留条件を実コークス炉において炉温を
１１５０〜１１７０°０（白丸印）、１２５０〜１２９
０°Ｃ（黒丸印）にしたときの乾留条件の添加効果に与
える影響を示したものである。第８図から、稼動率の大
きい高温操業の場合でも傾向か変わらないことかわかる
。

以上説明したように、本発明によれば、配合炭の品質が
低ドしても、製品コークスの強度を大きく保つことがで
き、また本発明に用いる粘結材はきわめて容易に得るこ
とができ、軟化点が高いのでハンドリングが容易である
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は脱れきアスファルトの軟化点とアスファルテン
分との関係を示すグラフ、第２図は低流動性ベースの配
合炭に粘結利を添加した場合の缶焼（ｉｇ留炉における
添加効果を示すグラフ、第６図は低強粘比ベースの配合
炭に粘結４Ａを添加した場合の缶焼乾留炉における添加
効果を示すグラフ、第４図は低流動性ベースの配合炭に
粘結利を添加した場合の実炉における添加効果を示すグ
ラフ、第５図は低強粘結比ベースの配合炭に粘結利を添
加した場合の実炉における添加効１枝ヲ示すグラフ、第
６図および第７図はコークス強度における缶焼乾留炉と
実がとの相関を示すグラフ、第８図は実炉において低流
動性ベースの配合炭にペンクン脱れきアスファルトを添
加した場合で、乾留条ｆｌの添加効果に与える影響を示
す〃ラフである。 ｑ、〒作出願人　重質油対策技術研究組合代理人弁理：
１：塩出真− 第４図 ０　　　　乃　　　４０　　　　ｂＯＤＯ７００１スフ
７＋ｔｚ７９つケト（ｗｔ％Ｅ 第２図　　　　第ｊ図 添加−１３ｒ′／−１ん加算が］ 第４図　　　　　第り図 外加千（１’７４Ｊ　　　　　　　←１′が］第す図 第７図 ｆｆｉ＃Ｊ）■？； 第０図 ０か点ｌｌ５Ｄへ／／’７θε ＠　炉温１２’５（１−１２ｑ（ｒＧ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　石炭と粘結材とを混合し乾留してコークスを製造す
   るにあたり、ブタン、ペンタンもしくはヘギサンを単独
   でまたは混合して溶剤として使用し、石油系重質油より
   軟化点１００°Ｃ以上の脱れきアスファルトを得、この
   脱れきアスファルトを粘結材として装入炭の装入ＢＢに
   対し２〜１０重量部の範囲て添加・配合１−ることを特
   徴とするコークスの製造方法。