JPS6121188A - ピツチの製造方法 - Google Patents

ピツチの製造方法

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JPS6121188A
JPS6121188A JP14168484A JP14168484A JPS6121188A JP S6121188 A JPS6121188 A JP S6121188A JP 14168484 A JP14168484 A JP 14168484A JP 14168484 A JP14168484 A JP 14168484A JP S6121188 A JPS6121188 A JP S6121188A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pitch
toluene
coal tar
viscosity
quinoline
Prior art date
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Pending
Application number
JP14168484A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshifumi Nagashima
長島 快文
Takumi Kono
巧 河野
Shoki Yamano
山野 松城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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】 (発明の属する技術分野) 本発明は種々の炭素材の原料として極めて有用なピッチ
の製造法に関し、特に電極用含浸剤、特殊炭素材、例え
ば針状コークス(ピッチコークス)の製造原料、炭素繊
維の製造原料等として有利に使用できる高品質ピッチ、
即ちキノリン不溶分痕跡のピッチ並びにキノリン不溶分
痕跡。高β−レチから低コストで製造する方法に関する
ものである。
(従来の技術) 一般にコールタール及び又はコールタールピッチを処理
して高品質の電極用含浸剤、ピッチコークス、炭素繊維
の製造原料を製造するためには上記出発原料のコールタ
ール及び又はコールタールピッチのキノリン不溶分を除
去することが必要であることが知られている。
コールタール及び又はコールタールピッチ中に含有され
るキノリン不溶分は10μ以下の固体粒子で比重がコー
ルタール及び又はコールタールピッチ母液より大きいが
コールタール及び又はコールタールピッチとの親和性が
良好でコールタール及び又はコールタールピッチ中に分
散している。
従来コールタール及び又はコールタールピッチのキノリ
ン不溶分の除去法としては例えばコールタール及び又は
コールタールピッチ(以下単にピッチ類という)を加熱
したり、タール系の油(以下単にタール系油という)で
稀釈して母液粘度を低下したのちこれを遠心分離してキ
ノリン不溶分(以下QIという)を除去する方法(特開
昭54−10326号公報、P、4第14〜17行記載
)がある。
第1図は上記従来法に関する本発明者等の実験によって
判明した上記従来法でピッチ類からQIを0.1%以下
1で除去するのに必要なピッチ類の粘度条件を遠心加速
度条件を示したものであり、20CPで3000G以上
、40CPで6000G以上、60CPで9000G以
上の遠心加速度を必要とする。尚、第1図の横軸のピッ
チ類の粘度は、従来法で示されるピッチ類の加熱及び又
はタール系油添加により調節したものであり、遠心分離
処理時間は10分間一定である。又、上記処理時間を1
0分間以上としても第1図の関係は変わらなかった。
第2図はピッチ類、例えば軟化点30°Cのコールター
ルピッチ(以下軟ピツチという)の温度と粘度の関係を
、第3図は軟ピツチに、タール系油例えばクレオソート
油を添加した際の添加量と粘度の関係を示したものであ
る。
第1.2図から軟ピツチのQIを、通常の遠心分離器(
遠心加速度6000G程度)で0.11以下まで除去す
るためには遠心分離時の軟ピツチ温度を110℃以上に
維持して40CP以下に維持する必要がある。
このように軟ピツチを100℃以上に維持して遠心分離
するためには遠心分離器に対し軟ピツチの軽質分の蒸発
にともなう環境保全、安全保障のための付帯設備を要し
高価な設備となる。
又、通常軟ピツチはコークス炉で発生するコールタール
を蒸留して得られその保存、貯蔵温度は通常40〜60
℃となっている。このため110℃以上に維持して遠心
分離するためには遠心分離処理時間内の冷却温度を△t
とすると40〜600Cから(110°C十△t 00
 )以上1で予じめ加熱する必要があり加熱エネルギー
を要し加熱コストがかかる。
又第1,3図から40〜60℃の軟ピツチのQIを、通
常の遠心分離器(遠心加速度6000G程度)で0.1
−以下源で除去するためには、40°C960℃の場合
、クレオソート油を55係以上、35チ以上添加する必
要がある。
尚クレオソート油は他のタール系油に比べて単位添加量
当りの軟ピツチ粘度低下量が最も大きいものであった。
従って他のタール系油ではクレオソート油以上に添加量
しなければならない。
一方、遠心分離でQIを除去した遠心分離処理液から例
えば高品質の電極用含浸剤をイ4るためには上記処理液
の軽質油分(クレオソート油及び軟ピツチの軽質分)を
除去し所望の軟化点もしくは粘度にする必要がある。こ
の軽質油分の除去は蒸留で行なわ才1、このとき上記処
理液の加熱が必要であり、このような加熱費による軽質
油分除去コストはクレオソート油の添加量により決定さ
れる。
従って40℃でクレオソート油を55%以上、60℃で
35%以上添加しなければならないような従来法は軽質
油分除去コストが高いものである。
(発明の目的) 本発明は前記従来法に比べて低処理費で電極用含浸剤、
特殊炭素材の製造原料と月で有利に使用でき・る高品質
ピッチ即ち、キノリン不溶分痕跡のピッチ及びキノリン
不溶分痕跡、高β−レジン高固定炭素のピッチを、キノ
リン不溶分を多量に含有するコールタール及び又はコー
ルタールピッチから製造する方法を提供するものである
(発明の構成) 即ち本発明によれば、(1)コールタール及び又はコー
ルタールピッチにトルエン又はケロシンを添加して遠心
分離し、キノリン不溶分を除去し、キノリン不溶分を除
去した遠心分離処理液の軽質油分を除去することを特徴
とするピッチの製造方法および(2)コールタール及び
又はコールタールピッチにトルエン又はケロシンを添加
して遠心分離し、キノリン不溶分を除去し、キノリン不
溶分を除去した遠心分離処理液を2909C〜360℃
で熱改質すると共に軽質油分を除去することを特徴とす
るピッチの製造方法が得られ、る。
以下本発明法について説明する。
第4図はトルエンを添加して粘度調節したピッチ類から
QIを01係以下まで除去する粘度並びに遠心加速度を
示したものであり、第5図はピッチ類、例えば軟ピツチ
にトルエンを添加した際の粘度を示したものである。尚
第4図における遠心分離処理時間は10分間一定である
第4図と第1図を比較すると、トルエンで粘度調節した
ものはタール系油で粘度調節したものに比べてQIを0
1チ以下にする粘度、遠心加速度領域が、高粘度、低遠
心加速度域まで拡大さねていることが明らかである。具
体的にはタール系油添加では例えば400P、6000
 Gが限界条件であったものがトルエン添加では例えば
6000Gなら500Pで可能であり40CPなら50
00Gで可能となる。
このようにトルエン添加がタール系油添加に比べて高粘
度、低遠心加速度域でQI除去が可能となるのは、トル
エンがQIとピッチ類との親和性を阻害してQIが沈降
しやすくなるためと考えられる。
第5図と前記第3図を比較するとトルエンはクレオソー
ト油に比べて軟ピツチ粘度低下能力が極めて大きいもの
であることが明らかである。
既に述べたようにタール系油添加ピッチ類を遠心加速度
6000Gで遠心分離処理してQIを0.1%以下にす
るタール系油添加ピッチ類の臨界粘度は40CP′″c
あり、軟ピツチにクレオソート油を添加して40CPに
するためにはクレオソート油を55%添加してクレオン
ート油添加軟ピッチ温度を40℃に維持するか、35%
添加して60°Cに維持する必要がある。
これに対してトルエン添加ピッチ類を遠心加速度600
0Gで遠心分離処理してQIを0.1%以下にするトル
エン添加ピッチ類の臨界粘度は50CPであり、軟ピツ
チにトルエンを添加して50CPにするためにはトルエ
ンを60係添加してトルエン添加軟ピツチ温度を40℃
に維持するか、1チ添加して60℃に維持すれば良い。
このようにトルエン添加は遠心加速度固定の場合タール
系油添加に比べて臨界粘度をl0CP高くでき、しかも
トルエンはタール系油に比べて粘度低下能力が極めて大
きいものであるから、その臨界粘度にするための添加量
を大巾に減少できるものである。
この結果添加剤コストが減少すると共にその添加量減少
分だけ脱QIピッチの生産性が向上し脱QI処理コスト
が低下する。
更にトルエン添加ピッチ類を粘度400Pで遠心分離処
理してQIを0.1%以下にする臨界遠心加速度は50
00Gであり、また軟ピツチにトルエンを添加して40
CPにするためにはトルエンを8チ添加してトルエン添
加軟ピツチ温度を40℃に維持するか、6係添加60°
C維持すれば良い。
このようにトルエン添加は、粘度固定の場合タール系油
添加に比べて臨界遠心加速度を1000G低くできると
共にトルエンはタール系油に比べて粘度低下能力が椿め
て大きいものであるからその臨界粘度にするための添加
量も犬1]に減少できるものである。
上記遠心加速度の低減は遠心分離器の設備費、運転費を
有効に低減し又、添加量の減少は添加剤コストを低減す
ると共に脱QIピッチの生産性を向上せしめ脱QI処理
費を有効に低減せしめるものである。
勿論添加量の大巾な減少は後述する脱QI法の軽質油分
除去費の大巾な低減効果をもたらすものであり、このよ
うな除去費低減効果も加わって本発明の脱QI法は脱Q
Iピッチの製造コストを低くするものである。
(発明の効果) 第1表は本発明膜QI法と従来の脱QI法の実施結果例
を示すたものであり、遠心分離は遠心加速度6000G
処理時間10分間である。
(フ1) 即ち軟ピツチ単味では120℃以上に維持しないとQI
を0.01%’!で除去されず、クレオンート油添加で
は5096以上の添加でしかも60’O以上でないと0
.03 %以下まで除去されない。
これに対しトルエン添加は、少量でしかも低温でQIを
0.02 %以下まで除去される。詳しくは10チ添加
、40℃で0.01%にすることができ5q6添加60
℃でo、 o 1 %にすることができる。
更に40〜60℃、10%添加で、0.02 %以下に
することができる。つ1す10チ添加は遠心分離処理液
温度が40〜60℃で変化しても、QIを0.02 %
以下まで分離除去できる。
この結果、例えば40〜60℃で貯蔵される軟ピツチか
らQIを分離除去する場合上記軟ピツチを加熱処理する
ことなく混合器でトルエンをlOチ程度添加混合したる
後、6000Gの遠心分離器で10分間程度、遠心分離
処理することでQIが除去され、QIが0.02%以下
のトルエンを含む脱QIピッチ、即ち遠心分離処理液を
得ることができる。
0り 本発明における第1の発明では、上記QIを分離除去し
、トルエンを含む脱QIピッチ即ち遠心分離処理液から
、次いで軽質油分(トルエンを含む)を除去し所望の軟
化点もしくは粘度とした製品ピッチを得るものである。
軽質油分の除去は、一般的には常圧ないし減圧蒸留やフ
ラッシュ蒸留による。軽質油分を除去することにより先
に配合されたトルエン、ピッチ類中の軽質油分等が単独
ないし混合状態で分離される。
又本発明における第2の発明では、上記遠心分離処理液
を290〜360℃で熱改質すると共に軽質油分を除去
するものである。
さてピッチに熱処理を加えると重合反応が起こり高分子
成分が生成することは良く知られている。
そして高分子成分の指標としてキノリン不溶分、トルエ
ン不溶分等が用いられるが、一般にキノリン不溶分は分
子量2000以上の極めて高分子量のものトルエン不溶
分は分子量500以上の高分子量のものといわれている
本発明者等は本発明の低コスト脱QIプロセスで得た遠
心分離処理液及び本発明の第1の発明で得た脱QIピッ
チを熱処理した際のキノリン不溶分(QI)、トルエン
不溶分(TI)の生成について多数の実験を繰り返した
結果、第7図図示の生成速度特性を得た。
即ちトルエン不溶分は290℃以上でないと生成せず、
キノリン不溶分は360℃以上でないと生成しない。
本発明の第2の発明は上記新知見にもとづき、前記遠心
分離処理液を290〜360℃で熱改質すると共に軽質
油分を除去し、キノリン不溶分の生成なくトルエン不溶
分を生成せしめてβ−レジン成分(トルエン不溶分−キ
ノリン不溶分)が大きく固定炭素が高く炭化歩留り及び
粘結性が高い製品ピッチを得るものヤある。
上記熱改質と軽質油分の除去は、いずれを先に行なって
も或は同時に行なっても良い。更に290〜360℃の
熱改質における処理温度、時間は第7図の特性と、必要
な製品ピッチのβ−レジン、固定炭素とから適宜選定す
るものである。
本発明における第1の発明では低処理コストでキノリン
不溶分を実質的に零(痕跡程度)とすることができ一方
β−レジンを10%以上とすることができる。文筆2の
発明ではキノリン不溶分を実質的に零のままβ−レジン
を任意に増加せしめ固定炭素も増大させることができる
(実施例) 60℃の軟ピツチ(軟化点30°C)にトルエンを5%
添加混合したのち遠心分離器で遠心加速度6000G、
遠心分離処理時間10分間で遠心分離して遠心分離処理
液を得た。その処理液の性状を第2表に示す。
次いで得られた上記処理液から蒸留で軽質油分を除去し
て軟化点86℃のピッチを得た。このピッチの性状を第
2表に実施例1として示す。
又、上記実施例1のピッチを、350℃で4時間、熱改
質して得た軟化点86℃のピッチの性状を第2表に実施
例2として示す。
更に、前記遠心分離処理液を350℃で4時間熱改質後
、蒸留で軽質油分を除去して軟化点86℃のピッチの性
状を実施例3として示す。
第   2   表 第2表は、前記遠心分離処理液から軽質油分を除去する
ことでQI=0.01%のピッチを得ることができ、更
に350℃で4時間熱改質することでQIが生成せずT
Iが生成しその結果β−レジン及び固定炭素が犬きぐ向
上することを示す。
【図面の簡単な説明】
第1図はピッチ類を加熱したり、タール系油を添加して
粘度低下を図り、これを遠心分離してキノリン不溶分を
除去するに必要なピッチ類の粘度遠心加速度条件の説明
図、第2図は軟ピツチの温度〜粘度の関係を示す図表、
第3図は軟ピツチにクレオソート油を添加した際の粘度
を示す図表、第4図は、ピッチ類にトルエン又はケロシ
ンを添加して粘度調節を行なったピッチ類を遠心分離し
てキノリン不溶分を除去するに必要な遠心加速度の説明
図、第5図は軟ピツチトルエンを添加した際の粘度を示
す図表、第6図は、キノリン不溶分痕跡の遠心分離処理
液及び上記処理液から@質油分を除去したキノリン不溶
分痕跡のピッチの熱処理温度とキノリン不溶分、トルエ
ン不溶分の生成速度の関係を示す図表である。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 他2名 惧 剣 ″″ 娑 榔 2!!128gI剰 @S28袈榔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)コールタール及び又はコールタールピッチにトル
    エン又はケロシンを添加して遠心分離し、キノリン不溶
    分を除去し、キノリン不溶分を除去した遠心分離処理液
    の軽質油分を除去することを特徴とするピッチの製造方
    法。
  2. (2)コールタール及び又はコールタールピッチにトル
    エン又はケロシンを添加して遠心分離し、キノリン不溶
    分を除去し、キノリン不溶分を除去した遠心分離処理液
    を290℃〜360℃で熱改質すると共に軽質油分を除
    去することを特徴とするピッチの製造方法。
JP14168484A 1984-07-09 1984-07-09 ピツチの製造方法 Pending JPS6121188A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007002124A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Jfe Chemical Corp 含浸用ピッチ及びその製造方法
JP2017048379A (ja) * 2015-09-01 2017-03-09 三菱化学株式会社 コールタールピッチ及びその製造方法
WO2022049953A1 (ja) 2020-09-03 2022-03-10 昭和電工株式会社 ピッチの製造方法

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