JPS6069195A - 石炭系重質油の精製方法 - 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】 この発明は、ＵＨＰ［極製造用に使用される易黒鉛化性
針状コークス、炭素繊維、高純度炭素、含浸剤等の炭素
材製造用の原料としての石炭系重質油の精製方法に関す
る。

っているが、量的には石油系重質油類と石灰系重質油類
が多く用いられている。すなわち、石油系重質油類と石
炭系重質油類は、原料費が安価で誌・つ炭化収率が高く
、特に石炭系重質油類の炭化収率が高く、経済的に有利
である。しかし、石炭系重質油類の場合、石油系重質油
類に比較して一般に低硫黄で炭化収率は高い反面、高純
度炭素や炭素繊維用等のいわゆる高級次素材原料として
用いるには、石炭系重質油類に僅かに含まれる微小た不
活性度素質物質および灰分等のキノリンネ溶分が好まし
くないとされている。

例えば、ピッチから炭素繊維を製造する場合″、キノリ
ンネ溶分はピッチの溶融紡糸時の糸切れの原因となり、
紡糸ノズμを汚しノズル閉塞を起こすため、キノリンネ
溶分は除去する必要がある。

また、石炭系重質油類を含浸剤として用いる場合、キノ
リンネ溶分は被含浸体の気孔の目詰りを起こし含浸を阻
害し、含浸速度を低下させる。さらに、キノリンネ溶分
はピッチの黒鉛化性を阻害するため、キノリンネ溶分を
含むピッチからは易黒鉛化性の針状コークスを製造する
ことができない。

したがって、石炭系重質油類に含まれるキノリンネ溶分
を除去することにより、石炭系重質油類の高級炭素材原
料への利用拡大をはかることが、次素材料コストの低減
に大きく寄与することになる。

ここで、技術的に問題となるのは、石炭系重質油中に含
有されているキノリンネ溶分を除去する方法で、そのた
めの技術として、この発明者らは先に、石炭系重質油に
含有される微粒状キノリンネ溶分を工業的に除去し得る
方法を提案した（特公昭５ｇ−２２０７０号）。この方
法は、沸点が２７０℃以下の軽質油を除去したコールタ
ール等の石炭系重質油にケトン類溶剤を配合することに
より、微粒状のキノリンネ溶分を粗粒化して除去する方
法である。この方法によれば、石炭系重質油中に含有さ
れるキノリンネ溶分を粗粒化することができるので、静
置分離、遠心分離、濾過方式等によシ容易にキノリンネ
溶分を除去することができる。

この発明は、上記先行技術の効果、すなわちキノリンネ
溶分の分離除去をさらに容易にする方法を提案すること
を目的とするものである。

この発明者らは、沸点が２７０℃以下の軽質油を除去し
たコールタール等の石炭系重質油にケトン類溶剤を配合
してキノリンネ溶分を除去する方法において、キノリン
ネ溶分の除去をさらに容易にする方法について種々検討
した結果、ケトン類溶剤に水分を微量添加することによ
り、キノリンネ溶分の粗粒化、安定化がさらに促進され
、かつキノリンネ溶分を含む不溶性沈澱物の生成量を減
少せしめて分離除去がさらに容易になることを見い出し
た。

すなわちこの発明は、原理的には石炭系重質油中の微小
なキノリンネ溶分を含む不溶性沈澱物の生成方法として
、沸点が２７０℃以下の油分を除去した石炭系重質油に
、水分を０．１〜６．０重量％含有する沸点２００℃以
下のケトン類溶剤を配合することを特徴とするものであ
る。この方法によれば、キノリンネ溶分と同時に析出す
るガム状粘着物の粘着性が高められて粗粒化がさらに促
進され、安定性のある粒状沈澱物として生成するととも
に、３− この沈澱物粒子は分散あるいは破壊され難く、キノリン
ネ溶分を含む不溶性沈澱物を安定な粒状固体として析出
させることができる。

したがって、石炭系重質油に含まれる微小なキノリンネ
溶分の除去は、粗粒化性の向上および安定化により従来
法よりさらに容易となる。

以下、この発明法について詳細に説明する。

この発明における石炭系重質油は、石炭乾留時に副生す
る高温ターμや低温タールのようなコールタール類や石
炭液化生成物等に含まれる沸点２７０℃以下の軽質油を
除去した重質成分であり、配合する含水ケトン類溶剤の
量を低減するには沸点２３０℃以下の軽質油を除去する
方が好ましい。々お、軽質油を除去しない石炭系重質油
を使用した場合は、配合する含水ケトン類溶剤は多量に
必要となり、また生成する不溶性沈澱物は数十μ以下の
微粒であるため除去効率が悪く、さらに不溶性沈澱物の
除去後に含水ケトン類溶剤の回収を行なった場合に石炭
系重質油との分離が不充分となる。

次に、上記石炭系重質油中の微粒状キノリンネ４− 溶分を粗粒化するためのケトン類溶剤は、分子構造にカ
ルボニル基を有する炭化水素化合物、であり、例えばア
セトンやアニソール、メチルエチルケトン等、あるいは
これらの混合物であるが、原料の石炭系重質油との蒸留
分離を容易にするため、沸点が２００℃以下、好ましく
は沸点が１００℃以；下のケトン類溶剤を使用する。沸
点が２００℃以上のケトン類溶剤では原料の石炭系重質
油との蒸留分離が困難となる。この発明では上記ケトン
類溶剤に水分を０．１〜６．０重量％含有させることを
特徴とするが、その理由は以下に示す通りである。

ケトン類溶剤に水分を添加すると、石炭系重質油と配合
１７たときにキノリンネ溶分と同時に析出するガム状粘
着物の粘着性が増すが、含有水分の量が６．０重量％を
越えると粘着性が増大し過ぎて装置配管やポンプ等に付
着し操業困難をきたす。一方、含有水分量が０．１重量
％以下ではキノリンネ溶分の粗粒化効果が小さい。

前記の石炭系重質油と含水ケトン類溶剤の配合条件、す
なわち温度、圧力は常温常圧で充分であリ、また加熱等
の制御は不要である。この発明では上記の配合条件で石
炭系重質油と含水ケトン類溶剤を配合した後、攪拌によ
シ粗粒化を起こさせるが、攪拌はキノリンネ溶分を含む
不溶性沈澱物が安定な粒状固体として析出するまで行々
う。通常は数分以内でキノリンネ溶分を含む該不溶性沈
澱物は分離の容易な粗粒状固体に変わる。一方、石炭系
重質油に加える含水ケトン類溶剤の配合割合は、粗粒の
不溶性沈澱物がキノリンネ溶分量の２〜１４倍量、好ま
しくは３〜８倍量となるような割合とする。

この発明法により生成した粒状固体の分離方法としては
、固体粒径が大きいため粒子の沈降速度が速く、静置分
離、遠心分離方式を用いることができる。さらに、濾過
方式においても、粒子径が大であるため炉液の通過が良
好でフィルタ・−の目詰り醇の問題もなく、速やかに分
離できる。また、これらの分離方式を組み合わせた方法
も実施可能である。

このようにして石炭系重質油に僅かに含まれる微小なキ
ノリンネ溶分を含む不溶性沈澱物を分離した混合液は、
添加した溶剤が低沸点であること、および重質油に沸点
２７０℃、望ましくは２３０℃以下の成分を含まないこ
とによシ、蒸留による添加溶剤の回収が容易にできる。

このため、該溶剤については循環使用する。また、ケト
ン類溶剤に含有する水分は蒸留による溶剤回収の際に蒸
留条件を調節することにより容易にこの発明の含水率０
．１〜６．０重量％にすることができる。また、ケトン
類溶剤だけを回収した後、循環使用する際に水分を添加
してもよい。溶剤回収後の精製された石炭系重質油は目
的の炭素材に合った処理を施し高級炭素材製造原料に調
整する。

以下に、この発明の実施例について説明する。

〔実施例〕

コールタール中の沸点２７０℃以下の軽・中質油を常圧
蒸留で除去し、キノリンネ溶分が１．１％含まれている
石炭系重質油に含水率が本発明の範囲内で異なるメチル
エチルケトンを配合し、常温常圧で攪拌した。つい゛で
、生成した粗粒不溶分を分離７− 除去するため、その混合液を回転数２０００ｒｐｍｓ遠
心効果６００Ｇの低遠心力の遠心分離機にかけて、キノ
リンネ溶分を完全に分離除去するの□に要する時間をめ
た。

また、比較のため、含水率が本発明の範囲外の０％と７
％以上のメチルエチルケトンを用いてキノリンネ溶分を
分離除去した。

本実施例における配合割合、不溶分回収率、遠心分離時
間を第１表に示す。

第１表より、ケトン類溶剤の含水率が高くなるほど不溶
分の収率は多くなることがわかる。しかしながら、比較
例１．２に示すごとく含水率が７％以上になると不溶分
が多量に発生しガム状粘庸物が容器壁に付着し遠心分離
が不可能となった。

また、比較例３の含水率が０％のメチルエチルケトンの
場合は、不溶分が０．２ｍ以下の微粒状のため遠心分離
に長時間要した。一方、含水率θ％のメチルエチルケト
ンを１００重量％配合した比較例４の場合は、本発明例
と同様粗粒化し遠心分離時間もほぼ同じ値を示したが、
不溶性沈澱物の量が多８− いため歩留りが低く、またケトン類溶剤の配合比も多い
ため本発明より劣る。

本発明例はいずれもケトン類溶剤の配合比が少なくて済
むため経済的であり、かっ粗粒状の不溶性沈澱物の量も
少ないため歩留りが高く、遠心分離時間も短いため能率
的である。

（以下余白） 上記の実施例からも明らかなごとく、この発明法によれ
ば、石炭系重質油中のキノリンネ溶分を極めて容易に分
離除去することができる上、精製品の歩留りも向上でき
るので、石炭系重質油類の高級炭素材原料への利用拡大
がさらにはかられるとともに、炭素材料コストの低減に
も大きく寄与し得る。

出願人　住友金属工業株式会社 同　住金化工株式会社 同　美羽化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 沸点が２７０℃以下の軽質油を除去したコールタール、
   または石炭液化生成物等の石炭系重質油に、水分を０．
   １〜６．０重量％含むアセトンまたはメチルエチルケト
   ン等の沸点２００℃以下のケトン類溶剤を配合すること
   により、該混合液中に生成する不溶性沈澱物を除去し、
   混合液中の前記含水ケトン類溶剤を分離することを特徴
   とする石炭系重質油の精製方法。