JPS6035394B2 - 特級電極用石油コ−クスの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は特級電極用石油コークスの製造方法に関し、
この方法はブロック操作を必要としない連続的方法によ
り常圧蒸留残油をディレードコーキング（ｄｅｌａｙｄ
ｃｏｋｉｎｇ）することを特徴とする。

特級石油コークスは多年にわたって製造されており、多
くの呼び名が知られている。

例えばＮｏ．１コークス、電極用コークス、針コークス
、および特級コークスと呼ばれている。初めに、石油コ
ークスは粉砕され、蝦暁されて多結晶合成黒鉛に変生さ
れ、最後に冶金用電気炉用電極に成形される。

これらの特級コークスはその金属結晶外観、砕かれるこ
とにより細長く裂けた形状になりやすいこと等の点にお
いて通常の“レギュラー”コークスと区別される。レギ
ュラー石油コークスは多少無定形状であり、そして暗い
スポンジ状の外観を有しており、砕かれた場合不規則形
状の粒子になる。従来の特級コークスの製造用原料は触
媒および熱クラッキング法かち得られる高純度芳香族残
油であって、この原料は米国特許Ｎｏ．２７７５５４９
に記載されているような“ＣｏｋｅｆｏｒｍｅＲ”と呼
ばれる汚染物質を除去する処理がさらに加えられている
。

上記米国特許中には常圧蒸留残油の存在はこれが１重量
％以下のような極めて少量の場合であっても、特級コー
クスの製造には好ましくないが、しかしレギュラーコー
クスの製造には適する旨の記載が開示されている。

米国特許Ｎｏ．２９２２７５５中には常圧蒸留残油を熱
タールと混合して、常圧蒸留残油舎量が約１０〜３の重
量％の混合物を調製し、これをデイレードコーキングす
ることによって、特級コークスを製造する方法が開示さ
れている。

しかしこの従釆方法においてはブロック操作（ａ ｂ
ｌｏｃｋ ｏｕｔｏｐｅｒａｔｉｏｎ）が採用されてい
る。すなわちこの従来方法においては、レギュラーコー
クスから得られる熱タール又はしギュラーコークスが生
成する際に副生する軽油は互いに分離されて別々にコ−
キング装置（ｃｏｋｅｒ）へ通され、ここでブロック操
作を加えられることにより、特級コークスが生成するが
、この際、コーキング装置へ通される原料の大部分は熱
タールである。この発明の目的は常圧蒸留残油から冶金
用炉の電極として好ましく用いられる特級コークスを連
続的に製造する方法を提供することであり、そしてこの
方法においては熱タールを別に供給することを要求する
ブ。

ック操作が不必要となる。この発明の他の目的は外から
特別に熱タールを供給することなく、常圧蒸留残油を原
料として純粋な特級コークスを連続的に製造する方法を
提供することである。この発明のその他の目的は約５．
０×１０‐７以下の熱膨張係数、好ましくは約３．５×
１０‐７の熱膨張係数を有する１００％純粋な特級コー
クスを連続的に製造する方法を提供することである。

この発明方法においては、常圧蒸留残油はコーカー糟留
塔（コーキング装置）へ供給され、ここで、この方法に
より生じた熱タールと混合される。

この混合物はコーカ−加熱炉へ通され、ここで加熱され
た後、コークスドラムに通され、ここでデイレードコー
キング工程が開始される。コークスドラムから回収され
たコーカー軽油はコーカー精留塔へ回帰され、ここで重
質コーカー軽油と軽質コーカー軽油に分留される。軽貿
コーカー軽油は熱分解糟留塔へ通され、軽質軽油分解加
熱炉へ通され、ここで加熱された後、熱分解精留塔へ帰
還する。コーカ−精蟹塔から取り出された車質コ−カー
軽油はサージドラムへ通され、そして次に熱分解糟留塔
へ通され、ここからさらに重質軽油分解加熱炉へ通され
、ここで熱分解された後、熱分解糟蟹塔へ回帰される。
軽質軽油分解加熱炉および重費軽油分解加熱炉からそれ
ぞれ熱分解糟蟹塔へ帰還した熱タール混合物は熱分解精
留塔の底部から回収されてコーカー糟留塔へ通され、こ
こで常圧蒸留残油と混合され、これによって上述した一
連のサイクルが終了する。コークスドラム内で生成した
コークスはコークスドラムの底から取り出された後、蝦
競されて、冶金用炉に用いられる電極として好ましいコ
ークスが製造される。この発明方法により製造されたコ
ークスは全て特級であり、電極製造用に好ましく用いら
れる。以下この発明方法を図面を参照してさらに詳細に
説明する。図中１はコ−カー糟留塔を示し、このコーカ
ー精留塔１の底部へ常圧蒸留残油が供給される。コーカ
ー精蟹塔１から取り出された蒸留残物（奴ｔｔｏｍｐｒ
ｏｄｕｃｔｓ）はコーカー加熱炉５へ通され、ここで加
熱された後、次にコークスドラム７へ通され、この内部
でディレードコーキングが開始される。

コーカー軽油を含有する繁頂留出油はコークスドラム７
の努頂からコーカー精蟹塔１へ通される。コーカー糟留
塔１からの努頂留出油はセパレータ３へ通され、ここで
ガス、水、および軽質炭化水素が分離される。軽貿軽油
はコーカー糟蟹塔１の上部から取り出され、そして熱分
解精留塔１３の上部へ通される。この軽質軽油は軽質軽
油分解加熱炉１７へ通され、ここで熱分解された後、熱
分解糟蟹塔１３へ回帰される。車質軽油はコーカー精蟹
塔１の下部トレィ（ｔｒａｙ）から取り出され、そして
これは竪油サ′−ジドラム１１へ通され、ついで熱分解
精蟹塔１３の下部へ通される。この車質軽油は重質軽油
分解加熱炉１９へ通され、ここで熱分解された後、熱分
解糟留塔１３へ回帰される。熱分解精留塔１３の塔頂函
出油はセパレータ１５へ通され、ここでガス、水、およ
び蟹質炭化水素が分離される。熱分解精留塔１３の上部
からの半製品（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｐｒｏｄｕｃ
ｔｓ）は燃料油ストリッパー９へ送られ、ここで燃料蟹
出分と呼ばれる塔底製品が回収される。上記２個の軽油
分解加熱炉１７，１９からの熱タールを含有し、熱分解
精留塔１３の底から取り出された繁底製品はコーカー精
留塔１の底部へ送られ、ここで外部の供給源からの常圧
蒸留残油と混合され、そしてコーカー精蟹塔１の塔底製
品はコーカ−加熱炉５へ通され、上述したサイクル工程
が反復される。コークスがコークスドラム７の底から回
収され、ついでこのコークスは図示されていない蝦暁装
置へ送られる。このようにして得られるコークスは電極
製造に適する特級コークスである。外から購入されたタ
ールがコーカ‐糟蟹塔１に供給される常圧蒸留残油に混
入されてもよい。そしてこの購入されたタール、例えば
エチレン夕−ル、を混入することはこの発明方法に害を
与えない。常圧蒸留残油に対するエチレンタールの混入
量の代表値は約５〜１の重量％である。もちろんこの外
部から購入したタールを混入する工程は選択的なもので
ある故、削除することができる。この発明方法の達成に
用いられる代表的なブラントは完全な全装備型固定式バ
ッテリーリミットプラントとして設計することができる
。

このプラントはディレードコーカ−装置、熱分解装置、
製品処理機能を持ったガス回収装置、コークス蝦暁装置
、ユーティリティー（ｕｔｉｌｉｔｙ）設備、出荷設備
を有する原料および製品貯蔵タンクから構成される。こ
の発明方法によれば目的とする特級コ−クスの他にも、
燃料ガス、ＬＰＧ、プロパン、ブタン、竪質ナフサ、重
質ナフサ、燃料留分、カーボンブラックオイル、を製造
することができる。この発明によれば常圧蒸留残油の低
品質の原料から熱膨張係数約５．０×１０‐７以下の特
級コークス（レギュラー等級でない）を製造することが
できる。従来においては特級コークスはブロック操作（
ｂｌｏｃｋｅｄｏｕｔｏｐｅｒａｔｉｏｎ）に基づくプ
ラントを操作することによってのみ製造されていた。こ
の従来方法においてはしギュラ−コーカー軽油から製造
された熱タールは分離され、そしてコーカーへ別々に導
入されて、特級コークスが製造された。この発明方法に
よればこのシステムに供給される原料の全量が常圧蒸留
残油である連続的方法が採用される。この発明方法の代
表的な操作は以下の通り実施される。

約２６〜３０ｏＡＰＩ比重を有する常圧蒸留残油は約６
０００Ｆ（３１５．び０）に熱交換により子熱された後
、コーカー糟留塔の底部へ通されるコーカー糟留塔底部
の温度は約６８０〜７４００Ｆ（３４２．３〜３９３０
０）に維持されている。約３．６〜６．００ＡＰＩ比重
を有するヱチレンタールのような外部から購入されたタ
ールは常圧蒸留残油をコーカー糟留塔へ導入する以前に
常圧蒸留残油に添加されることができる。購入されたタ
ールはコークス収量を増大させ、そしてＬＰＧおよびナ
フサの収量を減少させるように作用する。購入されたタ
ールの使用はコークスの品質をわずかに向上させるのに
有益であるが、しかし上記タールが使用されなかった場
合でもコークスの品質はほとんど変化がなかったことが
実験により確認された。熱分解精留塔から回収された３
．０〜５．びＡＰＩ比重を有する８２７０Ｆ（４４か○
）の熱タールが常圧蒸留残油とともにコーカー糟蟹塔の
底部に供給される。常圧蒸留残油を含有するコーカー精
留塔の塔底油はコーカー加熱炉へ圧送され、ここで約７
２４０Ｆ〜９２がＦ（約３８５ｑ０〜４９８ｏｏ）に加
熱される。コーカ−加熱炉へ圧送された上記塔底油の比
重は約１４〜１６ｏＡＰＩである。コーカー加熱炉から
出た上記塔底油は約６５〜７５ｐｓｉｇ（約４．５７〜
５．２８ｋ９／地）の圧力で操作されている２個のコー
クスドラム内の１個に通される。上記２個のコークスド
ラムの運転は通常２４時間サイクルであって、一方のド
ラムに上記塔底油が通されている間に、残りのドラムか
らは生成堆積したコークスが取り出される。コークスド
ラム頂部から出た繁頂蒸気はコーカー精留塔のフラッシ
ュゾーン（Ｈａｓｈｚｏｎｅ）へ回帰する。

コークスドラム内で生成したコークスは取り出された後
、さらに蝦暁等の処理を受ける。蝦競されたコークスは
電極および冶金炉としての用途に適した品質を有してい
る。約１４〜１８０ＡＰＩ比重を有する童質コーカー軽
油と、約３５〜３９ｏＡＰＩ比重を有する竪質コーカー
軽油がコーカー精解塔内で生成する。重質コーカー軽油
はサージドラムを介して熱分解精蟹塔へ供給される。軽
質コーカー軽油は直接に熱分解精蟹塔へ通される。コー
カー精蟹塔からの繁頂留出油はコーカ−湿性ガスおよび
コーカーナフサである。コーカー精留塔は軽質および車
質コーカー軽油を処理してタールおよび軽質製品を生成
させる。２種の分解加熱炉が使用され、その内の一つで
ある車質軽油加熱炉は車質軽減をおだやかな状態で熱分
解し、一方竪質軽油加熱炉は軽質軽油を厳しい条件で熱
分解する。

熱分解精蟹塔からの製品は湿性ガス、熱ナフサ、燃料留
分、およびストリップされていない熱タールのことであ
る。上記２種の分解加熱炉からの導出物は熱分解糟留塔
の重質軽油パン（ｐａｎ）の直下に位置するフラッシュ
ゾーン（ｎａｓｈｚｏｎｅ）に導入される。このフラッ
シュゾーンの温度は熱タール中の軽油の鼻を最小にする
ように制御される。コークスドラムからの生コークスは
暇焼装置でさらに処理される。蝦焼されたコークスの収
率は約８０％である。コーカー加熱炉は出口温度約９２
５〜９３５０Ｆ（４９６〜６０〆０で運転されている。
コークスドラムは約６５〜７５ｐｓｉｇ（４．５７〜５
．２８ｋ９／地）の圧力および約８４５〜８６０で（４
５２〜４６０ｏｏ）の出口温度で運転されている。この
発明に使用される常圧蒸留残油の代表的特性は下記表−
１に示される。一１ この発明に選択的に用いられるエチレン高温分解タール
の代表的特性は下記の表−２に示される。

−２ この発明によって製造されるコークスは特級電極用コー
クスであり、これは適切に蝦焼されることによって下記
の表−３に示されるような代表的特性を有する。

表−３ この発明方法において、コーカー加熱炉への供給物は約
３０〜６の重量％の常圧蒸留残油と約７０〜４０重量％
の熱タールから成る混合物であり、この熱夕−ルはこの
発明工程内で生成したものである。

好ましい混合物は約５の重量％の常圧蒸留残油と約５の
重量％の熱タールから構成される。この発明において、
熱タールは次のようなタールを意味する。すなわち軽油
の熱分解により得られる夕−ル、スチームクラツキング
によってエチレンが生成する際に創生するタール、軽油
の接触分解によって得られるタール、熱を利用した炭化
水素の分解により生成するタールｏ

【図面の簡単な説明】

図面は常圧蒸留残油を原料として特級石油コークスを製
造するこの発明方法の工程を示す工程図である。 １・・・コーカー精留塔、５・・・コーカー加熱炉、７
…コークスドラム、１１…サージドラム、１３…熱分解
糟蟹塔、１７・・・竪質軽油分解加熱炉、１９・・・重
質軽油分解加熱炉。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ （ａ）常圧蒸留残油をコーカー精留塔の底部に供給
   する工程、（ｂ）熱分解精留塔から取り出された熱ター
   ルを工程（ａ）のコーカー精留塔の底部に供給する工程
   、（ｃ）工程（ａ）の精留塔の底部から常圧蒸留残油と
   熱タールとの混合物を取り出して、この混合物をコーカ
   ー加熱炉へ通す工程、（ｄ）コーカー加熱炉で工程（ｃ
   ）からの混合物を約９２５〜９３５°Ｆ（４９６〜５０
   ２℃）に加熱し、そしてこの加熱された混合物を約６５
   〜７５ｐｓｉｇ（４．５７〜５．２８ｋｇ／ｃｍ＾２）
   の圧力および約８４５〜８６０°Ｆ（４５２〜４６０℃
   ）の出口温度で操作されているコークスドラムに通す工
   程、（ｅ）工程（ｄ）のコークスドラムの頂部からコー
   カー軽油を取り出し、これを工程（ａ）のコーカー精留
   塔のフラツシユゾーン（ｆｌａｓｈｚｏｎｅ）に通す工
   程、（ｆ）工程（ｅ）の軽油をコーカー精留塔内で精留
   して重質軽油と軽質軽油を得る工程、（ｇ）工程（ｆ）
   で得られた重質軽油をサージドラムに通し、そして次に
   工程（ｂ）の熱分解精留塔に通す工程、（ｈ）工程（ｆ
   ）で得られた軽質軽油を工程（ｂ）の熱分解精留塔に通
   す工程、（ｉ）工程（ｈ）からの軽質軽油を軽質軽油分
   解加熱炉へ通し、ここで処理された製品をこの加熱炉か
   ら上記熱分解精留塔の底部近傍に回帰させる工程、（ｊ
   ）工程（ｇ）からの重質軽油を重質軽油分解加熱炉へ通
   し、ここで処理された製品をこの加熱炉から上記熱分解
   精留塔の底部近傍に回帰させる工程、（ｋ）熱タールを
   上記熱分解精留塔の底部から取り出して、この熱タール
   を工程（ｂ）で述べたようにコーカー精留塔の底部に通
   す工程、（ｌ）工程（ｄ）のコークスドラムの底からコ
   ークスを取り出す工程、そして（ｍ）上記工程（ａ）か
   ら（ｌ）を連続的に繰返す工程から成ることを特徴とす
   る特級電極用石油コークスの製造方法。