JPS6136392A - Low solid coal tar impregnating pitch - Google Patents

Low solid coal tar impregnating pitch

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Publication number
JPS6136392A
JPS6136392A JP14812885A JP14812885A JPS6136392A JP S6136392 A JPS6136392 A JP S6136392A JP 14812885 A JP14812885 A JP 14812885A JP 14812885 A JP14812885 A JP 14812885A JP S6136392 A JPS6136392 A JP S6136392A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pitch
coal tar
astm
weight
softening point
Prior art date
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Pending
Application number
JP14812885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
アーサー・シエク・チユウ
エドワード・フランシス・バート
ジヨージ・ロバート・クツク
デービツド・マイケル・ホーバツチヨースキー
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Allied Corp
Original Assignee
Allied Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Allied Corp filed Critical Allied Corp
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Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、選ばれたコールタール留分を空気または酸素
によシ高い温度で酸化して、その最終用途が低固形分の
利用によう有益となる製品を得ることにより製造される
、改良されたコールタール系低固形分ピッチに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention involves the oxidation of selected coal tar fractions with air or oxygen at elevated temperatures to obtain a product whose end use is advantageous for low solids utilization. The present invention relates to an improved coal tar-based low solids pitch produced by.

現在用いられている工業用炭素電極は一般に石油コーク
ス粒子(充填材)を溶融コールタールピッチ(結合剤)
とブレンドし、得られた混合物を押出して1生電極(g
reen e1θctrode)’に成形することKよ
り製造される。次いで生電極を約1300℃でベーキン
グする。この熱処理加工は生電極体を炭素含量的95%
から炭素99%以上にまで変換する。熱処理加工中に有
機物質の一部は分解蒸留され、または蒸発し、他は分解
して電極に炭素が沈着する。蒸発した物質は電極体から
出るのに伴って電極壁に通路を形成し、多孔質構造を生
じる。この固有多孔性により密度が低下し、導電容量が
低下する。
Industrial carbon electrodes currently in use generally consist of petroleum coke particles (filler) fused to coal tar pitch (binder).
and extrude the resulting mixture to form one raw electrode (g
Reen e1θctrode)' is manufactured by K. The live electrode is then baked at approximately 1300°C. This heat treatment process reduces the carbon content of the raw electrode body to 95%.
Converts from carbon to over 99% carbon. During the heat treatment process, some of the organic substances are decomposed and distilled or evaporated, and others decompose and deposit carbon on the electrode. As the evaporated material exits the electrode body, it forms channels in the electrode wall, creating a porous structure. This inherent porosity reduces density and conductive capacity.

炭素電極の製造に際して、炭素工業により電気アーク炉
用の直径28インチX長さ10フイート(約71X30
5ffi)の寸法の電極が製造される。
In manufacturing carbon electrodes, Carbon Industries uses a 28-inch diameter x 10-foot long (approximately 71 x 30
Electrodes with dimensions of 5ffi) are manufactured.

これらの電極はたとえば鋼溶融処理において大量の電流
を導通するために用いられる。望ましい炭素電極の特色
は下記のものである。
These electrodes are used, for example, in steel melt processing to conduct large amounts of current. Desirable carbon electrode features are as follows.

1、高い密度 2、高い弾性率 3、高い導電率 4、高い曲げ強さ 通路形成、固有多孔性、および4電答量の低下の望まし
くない作用を無効にするために1電極に含浸用ピッチを
含浸させる。これはこの目的に特に適した特性をもたな
ければならない。
1. High density 2. High elastic modulus 3. High conductivity 4. High bending strength 1. Pitch for impregnation in the electrode to negate the undesirable effects of channel formation, inherent porosity, and 4. Impregnate. It must have properties that are particularly suitable for this purpose.

コールタールピッチは石油ピッチに比べてその密度およ
び炭素含量が高いため、含浸剤として歴史的に用いられ
ている。しかし炭g電極の技術的改良によって生電極の
多孔性および細孔寸法が低1した。その結果低固形分の
含浸用ピッチを使用しなけれはならない6普通のコール
タールピッチはこの賛件に適合しない。市場は現在のと
ころ石油ピッチにより支配されているが、この材料も一
定の明瞭な欠点をもつ。さらに1ピツチの固形分はピッ
チの品質を示す一つKすぎない点を理解すべきである。
Coal tar pitch has been historically used as an impregnating agent because of its density and high carbon content compared to petroleum pitch. However, technical improvements in charcoal electrodes have lowered the porosity and pore size of the raw electrodes. As a result, impregnating pitches with low solids content must be used.6 Ordinary coal tar pitch does not meet this requirement. Although the market is currently dominated by petroleum pitch, this material also has certain distinct disadvantages. Furthermore, it should be understood that the solids content of one pitch is only one K, which indicates the quality of the pitch.

品質の最終的な尺度は浸透速度(高い方が望ましい)お
よび再ベーキング後の最終的コークス収率に関連する。
The ultimate measure of quality is related to the penetration rate (higher is better) and the final coke yield after rebaking.

ピッチの固形分は普通はピッチに対する重量%で測定さ
れ、ASTM  D2318−76  Kよシ”キノリ
ンネ溶分’  (QII で定められる。
The solids content of pitch is usually measured in weight percent of pitch and is defined by ASTM D2318-76 K or "Quinoline Solubility" (QII).

この点について、′ピッチ1という語は広範な組成物に
運用され、各種の目的に用いられるピッチ間には明瞭な
差がある点に注意することがIL要である。特に電極製
造に関しては、′ピッチ1は少なくとも3種の方法で用
いられる。
In this regard, it is important to note that the term 'pitch 1' applies to a wide variety of compositions and that there are distinct differences between pitches used for various purposes. Particularly with respect to electrode manufacturing, 'pitch 1' can be used in at least three ways.

1、 ピッチをコーキングして1ピツチコークス1とな
し、これを微粉砕し、分粒し、充填材として用いること
ができる。現在、大部分のコークス系充填材が石油から
製造される(前記のように)。
1. Pitch is coked to form 1 pitch coke 1, which is pulverized and sized, and can be used as a filler. Currently, most coke-based fillers are produced from petroleum (as mentioned above).

コールタールを高温で酸化することKよシ製造されたピ
ッチからの1ピツチコークス1の製造も知られている。
It is also known to produce pitch coke 1 from pitch produced by oxidizing coal tar at high temperatures.

しかし1ピツチコークス1の前駆物質として用いられる
ピッチは、本発明が関係する材料である含浸用ピンチの
場合のような1低置形1分という条件はもたない点に注
意すべきである。
However, it should be noted that the pitch used as a precursor for 1-pitch coke 1 does not have the 1-low-1 minute requirement as in the case of the impregnating pinch, which is the material to which the present invention relates.

2、 ピッチは炭素電極を成形およびベーキングに際し
て保持する結合剤またはセメントとして使用できる。こ
の用途には、本来キノリンネ溶(QI)分の高いコール
タールピッチが要求される。結合剤ピッチにおりるキノ
リンネ溶分の重要性については、たとえばり、R,ボー
ルの1結合剤コールタールピッチの品質に対するキノリ
ンネ溶分の種類の影響1(カーボン16.205頁[1
978’))K述べられている。結合剤ピッチの固形分
は”QI“試験により測定されるという点は一般に同意
されている。電極製造に適したピッチを製造するために
従来用いられていた炭質材料(6油、コールタールおよ
び油)の高温酸化は結合剤ピッチおよびピッチコークス
用ピッチの製造を目的とするものであって含浸剤ピンチ
を目的としたものではない点も留意すべきである。これ
らの先行技術によるピッチは通常14%程度のQI分を
有していた。
2. Pitch can be used as a binder or cement to hold the carbon electrode during shaping and baking. This application inherently requires a coal tar pitch with a high quinoline soluble (QI) content. Regarding the importance of the quinolinated content in the binder pitch, see, for example, R. Ball's 1 Effect of the type of quinolinated content on the quality of the binder coal tar pitch 1 (Carbon 16, p. 205 [1
978'))K stated. It is generally agreed that the solids content of binder pitch is measured by the "QI" test. High-temperature oxidation of carbonaceous materials (6 oils, coal tar and oils) traditionally used to produce pitches suitable for electrode manufacture is intended for the production of binder pitches and pitches for pitch coke and impregnation. It should also be noted that this product is not intended for drug pinchers. These prior art pitches typically had QI fractions on the order of 14%.

3、電極製造に用いる1含浸用ピツチ1について述べた
が、この用途は明瞭に1低置形1分のピッチを必要とす
る。含浸用ピンチの使用、ならびに結合剤および含浸剤
双方として用いられるピッチの物理学的特性についての
考察はキルト−オスマーの“化学技術事典′、4巻、1
68頁、181−XS3頁に見られる。結合剤ピッチと
含浸用ピンチの主な相違はこの参考文献の168頁、表
3の°キノリンネ溶分2の欄を調べることKよって認め
られる。
3. The pitch 1 for impregnation used in electrode manufacturing has been described, but this use clearly requires a pitch of 1 minute of low height. A discussion of the use of impregnating pinches and the physical properties of pitch for use as both a binder and an impregnating agent can be found in Quilt-Osmer's Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 4, 1.
68, pages 181-XS3. The main difference between binder pitch and impregnating pinch can be seen by examining the column ``Quinoline Soluble 2'' in Table 3, page 168 of this reference.

炭素および黒鉛の製造における 代表的なコールタール系結合剤 軟    中    高   含浸用 ピッチ  ピッチ  ピッチ  ピッチQI(%)12
   12   15    5結合剤のQIは含浸剤
のQIよりも著しく高い。
Typical coal tar binder in the production of carbon and graphite Soft Medium High Impregnation pitch Pitch Pitch Pitch QI (%) 12
12 15 5 The QI of the binder is significantly higher than that of the impregnating agent.

表に示すように普通のコールタール系含浸剤のQI分は
5重量%である。
As shown in the table, the QI content of a common coal tar-based impregnant is 5% by weight.

最近、電極の品質が改良され、含浸用ピンチを明記する
基準はよ多厳格になっているa5%のQIを含む含浸用
ピッチではもはや満足できない。
Recently, the quality of electrodes has improved and the standards specifying impregnating pinches have become more stringent; impregnating pitches containing a QI of 5% are no longer satisfactory.

この用途において石油ピッチがコールタールピッチにと
って代わった理由である。
This is why petroleum pitch has replaced coal tar pitch in this application.

現在の工業標準規格はく0.5%のQIを含む石油ピッ
チである。本発明のコールタールピッチもQI分<0,
5%である。これまでコールタールの酸化により高品質
の含浸用ピッチを製造しうろことを証明した者はいなか
った。
The current industry standard is petroleum pitch containing 0.5% QI. The coal tar pitch of the present invention also has QI min<0,
It is 5%. Until now, no one has shown that high quality impregnating pitch can be produced by oxidizing coal tar.

石油系含浸用ピンチの重要な特性はこれが普通のコール
タールピッチよりも低い固形分を有するという事実であ
る。これは、含浸を行うために要する処理時間が少ない
という点で、よシ大きな生産性に等しい。しかし石油ピ
ッチは密度が低く、イオウ含量が高く、現場コーキング
値(釉θitucaking value)が低いとい
う欠点をもつ。現場コーキング値とは、含浸処理中に最
初に1含浸(pick・up)″されたピッチの量に比
較した、イーキング後の電極における炭素の実際の収率
を意味する。たとえば電極を含浸し、′前1および1後
1の重量を用いると、電極が含浸用ピッチ1ooポンド
(45,4kli+)を1含浸”したとする。このピッ
チをは−キングによ勺炭素に変換する。ベーキングに際
して低沸点物質がピッチから留去され、その結果収率が
低下する。ベーキング処理に関するこの°前1および1
後1の重量を用いて電極中に炭素として残存するピッチ
の量を判定する。たとえばベーキング後の電極の重量が
含浸1@1よりも30ボンド(13,6ゆ)多いならば
、現場コーキング値は30/100−30.%である。
An important characteristic of petroleum-based impregnating pinch is the fact that it has a lower solids content than ordinary coal tar pitch. This equates to greater productivity in that less processing time is required to perform the impregnation. However, petroleum pitch has the disadvantages of low density, high sulfur content, and low in-situ coking value. In-situ coking value means the actual yield of carbon in the electrode after quenching compared to the amount of pitch initially picked up during the impregnation process. For example, by impregnating the electrode, Using the weights of 1 before and 1 after, let's say the electrode impregnated 1 oo pounds (45.4 kli+) of impregnation pitch. This pitch is converted into carbon by the king. During baking, low-boiling substances are distilled off from the pitch, resulting in lower yields. This °Previous 1 and 1 regarding the baking process
The weight from step 1 is used to determine the amount of pitch remaining as carbon in the electrode. For example, if the electrode weight after baking is 30 Bonds (13,6 Yu) more than impregnated 1@1, the in-situ coking value is 30/100-30. %.

一般に含浸用石油ピッチの比重は25℃で1.24であ
シ、コールタールピッチの比重は1.30である。この
差がいずれの含浸工程についても5%の1含浸”増加に
等しいであろう。イオウが存在するとベーキングに際し
て大気汚染の危険性を生じ、また黒鉛化に際して起こる
可能性のある1増粘(puffing)’または望まし
くない密度低下現象も生じるので、イオウは望ましくな
いピッチ成分であることも留意すべきである。従って特
に低い固形分、高い現場コーキング値、ならびに改良さ
れた浸透性および浸透速度を特色とする改良されたピッ
チを提供する必要があると思われる。
Generally, the specific gravity of petroleum pitch for impregnation is 1.24 at 25°C, and the specific gravity of coal tar pitch is 1.30. This difference would equate to a 1" increase of 5% for either impregnation step. The presence of sulfur poses an air pollution risk during baking and also reduces the potential for 1" thickening during graphitization. )' It should also be noted that sulfur is an undesirable pitch component, as it also results in undesirable density reduction phenomena.Thus, it features particularly low solids content, high in-situ coking values, and improved permeability and penetration rates. It seems necessary to provide an improved pitch that allows for better performance.

本発明の目的は、工業用脚素電極の製造における稀少な
含浸用ピッチとしての改良されたコールタール製品を提
供することである。この改良された含浸用ピンチは、石
油系の含浸用ピッチに勝る下記の利点をもつ。
It is an object of the present invention to provide an improved coal tar product as a rare impregnating pitch in the production of industrial bare electrodes. This improved impregnating pinch has the following advantages over petroleum-based impregnating pitches.

(a)  収率の増大 (b、l  イオウ含量の低下 (C)  密度の増大 さらに後記の比較により示されるように、これは現在得
られる他のクールタールピッチに比べて高い浸透率(す
なわち低い固形分)を与える。
(a) Increased yield (b, l) Lower sulfur content (C) Increased density As further shown by the comparisons below, this results in higher permeability (i.e. lower solid content).

この改良されたコールタール系含浸用ピンチは選ばれた
コールタール留卦を高い温度で空気または酸素により酸
化することによって製造される。
The improved coal tar-based impregnation pinch is prepared by oxidizing selected coal tar distillates with air or oxygen at elevated temperatures.

このピッチは低い固形分が望まれる最終用途に利用でき
る。4!1.にこれは戻素電徐の含浸に有利に利用する
ことができる。現在商業的に用いられている石油ピッチ
と比べて、これを含浸用ピンチとして用いた場合、高い
炭素収率、よシ高い製品布置、およびより低いイオウ分
が主な利点である。このピッチは低い固形分、高められ
た含浸性、および高いコークス収率を特色とする。
This pitch can be used in end uses where low solids content is desired. 4!1. This can be advantageously used for impregnation of the backing material. Compared to the petroleum pitch currently used commercially, its main advantages when used as an impregnating pinch are high carbon yield, better product placement, and lower sulfur content. This pitch features low solids content, increased impregnation, and high coke yield.

これまでに1適切な実用的品質のコールタールから含浸
用ピッチを製造しうろことは知られていなかった。より
詳細には、本発明による知見が得られるまでは、′低置
形1分の供給原料を選択すること、およびこれを特定の
温度範囲で処理することの重要性砿認識されていなかっ
た。本発明においては750″’F(400℃)以下の
処理温度を用いてきわめて優れたコールタール系含浸剤
が製造される。本発明によシ得られるピッチの特に有利
な特性には下記のものが含まれる。
Hitherto it has not been known to produce impregnating pitch from coal tar of suitable practical quality. More particularly, until the knowledge provided by the present invention, the importance of selecting a low-lying feedstock and processing it at a specific temperature range was not recognized. Processing temperatures below 750''F (400C) are used in the present invention to produce exceptional coal tar-based impregnants. Particularly advantageous properties of the pitch obtained in accordance with the present invention include: is included.

(a)  0.5重量%以下のイオウ含量(b)77″
F(25℃)で1.2El/cIn3以上の密度 fcJ200℃以上のクリーブランド・オープン・カッ
プ・フラッシュ点 (d)32重蓋%の現場コーキング値 (eJ  石油ピッチの場合に匹敵し、他のコールター
ルピッチの場合よりも優れた、電極による含浸剤の含浸
率 本発明の他の利点および寄与は以下の詳細な記述から明
らかになるであろう。
(a) Sulfur content not more than 0.5% by weight (b) 77″
Density of 1.2 El/cIn3 or higher at F (25°C) fcJ Cleveland open cup flash point of 200°C or higher (d) Field coking value of 32 heavy lid % (eJ Comparable to that of petroleum pitch, other calls Better impregnating rate of impregnating agent by electrode than for tar pitch Other advantages and contributions of the present invention will become apparent from the detailed description below.

本発明の改良された含浸用ピンチは高残分、低固形分の
コールタール油の酸化生成物からなる。
The improved impregnating pinch of the present invention is comprised of a high residue, low solids content oxidation product of coal tar oil.

目的とするピッチの製造にl!+7駆物質としで用いら
れる油は粗コークス炉タールの蒸留中に中1i、il 
1分を分離するととKよって得られる。前駆物質油の品
質が決定的である。これはPi過試験により品餉が定め
られ、油の固形分はASTM  D231B−76によ
り測定して0.05%以下でなけれはならない。この低
固形汁の重油を300〜700’Fの空気のスパージン
グ(噴霧)Kより酸化して、前駆物質よシも平均分子量
が実質的に高い中間体が得られる。反[6都の表面温度
がきわめて体製である。700°’F(371℃)以下
に保つことが好ましく%800°F(427℃)を越え
てはならない。
For manufacturing the desired pitch! +7 The oil used as a precursor during the distillation of crude coke oven tar is
Separating 1 minute gives K. The quality of the precursor oil is decisive. This quality is determined by the Pi test, and the solid content of the oil must be 0.05% or less as measured by ASTM D231B-76. This low solids heavy oil is oxidized by sparging K of air at 300-700'F to yield an intermediate having a substantially higher average molecular weight than the precursor. On the other hand, the surface temperature of the six capitals is very similar to that of the human body. It is preferably kept below 700°F (371°C) and should not exceed 800°F (427°C).

さもなけれは固体の形成を制御することができない。次
いで中間体を不活性ガス(水蒸気および窒素を使用する
ことができる)でストリッピングし、望ましくない低沸
点成分を除去する。
Otherwise the formation of solids cannot be controlled. The intermediate is then stripped with an inert gas (steam and nitrogen can be used) to remove unwanted low boiling components.

酸化期間の終了点は2つの基準、すなわち(1)中間体
の収率および(21ASTM  D−3104−77に
より定められる軟化点により決定される。
The end point of the oxidation period is determined by two criteria: (1) yield of intermediate and softening point as defined by (21 ASTM D-3104-77).

ガイドラインとして中間体の収率は通常30〜70重量
%である。しかしこれはASTM  D246−73に
より定められる供給原料の残汁の関数である。中間体の
軟化点は約30〜120℃でなけれはならない。この段
階でストリッピングを開始し、最初の装填量のさらに1
0重蓋%が除かれるまで続ける。この時点でピッチは下
記の基準に従って特性づけされる。
As a guideline, the intermediate yield is usually 30-70% by weight. However, this is a function of the feedstock residual as defined by ASTM D246-73. The softening point of the intermediate should be about 30-120°C. At this stage start stripping and add another 1 of the initial charge.
Continue until the 0% lid is removed. At this point the pitch is characterized according to the criteria below.

1、軟化点(℃)     (ASTM D3104−
77)100−1502、ゴーキング値− コンシト9ンン(N量%)(’ASTM D2416−
73)45分。
1. Softening point (℃) (ASTM D3104-
77) 100-1502, Gawking value - Concito 9n (N amount %) ('ASTM D2416-
73) 45 minutes.

3 フラッシュ点C,O,C,(1:)(ASTM D
92−72)200分。
3 Flash point C, O, C, (1:) (ASTM D
92-72) 200 minutes.

本発明によれば新規なコールタール系含浸用ピンチはコ
ールタール留汁の酸化によシ製造される。
According to the present invention, a novel coal tar-based impregnating pinch is produced by oxidation of coal tar distillate.

新規な改良されたコールタール糸含浸用ピンチの製造用
供給原料を得るためKは、粗製タールを蒸留して、35
5℃で25〜100重量%の蒸溜残分をもつと記述され
る重質クレオンート貿汁を涛る。
To obtain feedstock for the production of new and improved coal tar yarn impregnation pinches, K. distilled the crude tar to 35%
At 5° C., a heavy creon oat stock is produced which is described as having a distillation residue of 25-100% by weight.

供給原料を選ぶために用いられる2つの基準は下記のも
のである。
The two criteria used to select the feedstock are:

(1)  キノリンネ溶(QII 汁はASTM  D
−2318−76により測定して0.0531(量%以
下でなければならない。
(1) Quinoline solution (QII juice is ASTM D
-2318-76 and must be less than or equal to 0.0531 (% by weight).

(21ASTM  D246−73  による蒸溜残分
は約25%以上であり、約60%が好ましい。
(The distillation residue according to 21ASTM D246-73 is about 25% or more, preferably about 60%.

他の方法を用いて、たとえは下記の表Aに示すように満
足すべき供給原料としての重油の品質を適切に定めるこ
ともできる。
Other methods can also be used to appropriately define acceptable feedstock quality of heavy oil, for example as shown in Table A below.

表A 濾過時間、500 &。Table A Filtration time, 500 &.

蒸気加熱プ7ナー ろうと上のワット マン濾紙フィルタ    Q工    TI−尋4.2
0“    ASTM   ASTM油   (50,
8cm)Hg   D−2318D−4072満足すべ
き A                、03m」動
物質  B      21秒           
、0040    36秒         ・o5不
満足な  D               、45m
1駆物負E      19.:l         
  、47F      14.7分        
   ・23酸化コ一ルタール成分の製造に際しては、
図面を参照して説明すると、出発材料クレオソート油を
容器10内で約300’F(149℃)〜75゜’F(
417℃)、好ましくは約600’F(315℃)〜7
25°F(385℃)の温度に加熱し、その間12に示
されるように加熱に伴って大量の空気を液体中ヘスパー
ジングする。同時に加熱お上びス・ξ−ジングを行うこ
とにより効果的に(a)14において除去されることが
示される低沸小物質がストリッピングされ、また(b)
加熱に伴って16において取出されることが示される残
留タールが酸化される。希望する温度限界(一般には約
725″’F(385℃)、ただし定常状態の酸化がこ
れよりも低い温度、恐ら<3006F(149℃)まで
で行うことができることは明らかであろう)K達したと
き、この温度で、目的とする酸化中間体が得られるまで
空気のスパージングを続ける。非凝縮性の蒸気を18に
おいて除去し、軽油を20において取出す。
Whatman filter paper filter on steam heated pourer funnel Q engineering TI-fatty 4.2
0" ASTM ASTM oil (50,
8cm) Hg D-2318D-4072 Satisfactory A, 03m” Animal B 21 seconds
, 0040 36 seconds ・o5 unsatisfactory D , 45m
1st charge negative E 19. :l
, 47F 14.7 minutes
・When producing the 23-oxide col-tar component,
Referring to the drawings, the starting material creosote oil is heated in a container 10 at a temperature of about 300'F (149°C) to 75°F (
417°C), preferably about 600'F (315°C) to 7
Heat to a temperature of 25°F (385°C) while sparging a large amount of air through the liquid as shown at 12. The low boiling substances shown to be effectively removed in (a) 14 by simultaneous heating and heating are stripped, and (b)
Upon heating, the residual tar shown to be removed at 16 is oxidized. the desired temperature limit (generally about 725''F (385C), but it will be clear that steady state oxidation can be carried out at lower temperatures, perhaps up to <3006F (149C)) K When reached, at this temperature, sparging with air is continued until the desired oxidized intermediate is obtained.The non-condensable vapors are removed at 18 and the gas oil is removed at 20.

目的とする中間体を得たのち酸化を終了し、不活性ガス
(たとえは水蒸気まfcは輩素)によるストリッピング
を開始する。ストリッピング操作においては水蒸気が経
済的でありかつ蒸気流から6易に凝縮除去することがで
きるので好ましい。これKよシ排ガススクラビンダ装置
の必要性が少なくなる。別個の工程としてのこの不活性
ガスによるストリッピング工程は、酸化工程に際してよ
シ高い入熱を採用することにより省略できる。ストリッ
ピング操作においては望ましくない低沸点成分がピッチ
から除かれ、高分子成分が残される。
After obtaining the desired intermediate, oxidation is terminated, and stripping with an inert gas (for example, water vapor or fc is a carrier element) is started. Steam is preferred in the stripping operation because it is economical and can be easily condensed away from the steam stream. This reduces the need for an exhaust gas scrubbing device. This inert gas stripping step as a separate step can be omitted by employing a higher heat input during the oxidation step. In the stripping operation, undesirable low-boiling components are removed from the pitch, leaving behind the polymeric components.

ストリッピング処理の終末点は115〜150℃の軟化
点、45%以上のコンラドソンコーキング値、および3
92”F(200℃)以上のフラッシュ点により特色づ
けられる。
The end point of the stripping process is a softening point of 115-150°C, a Conradson coking value of 45% or more, and a
Characterized by a flash point of 92"F (200C) or higher.

本発明をさらに下記の詳細な実施例により記述する。し
かしこれらの実施例は本発明の特定の好ましい操作条件
を詳述するが、これらは主として説明のために示したも
のであり、本発明のよシ広い観点がこれに限定されるも
のではないと解すべきである。表示された部は特に指示
しない限シ亜景部である。
The invention is further described by the detailed examples below. However, while these Examples detail certain preferred operating conditions of the invention, they are presented primarily for purposes of illustration and are not intended to limit the broader aspects of the invention. should be understood. The displayed section is the sub-view section unless otherwise specified.

実施例1 この操作においては合計117.6 Q Oポンド(5
3390kl/)のコールタール重油を表示IQOOO
ガロン(378001)の蒸留器に2インクリメントに
おいて装填した。直火を用いて内容物を690’F(3
65℃)K加熱し、その間平均200SCF’M(s6
63J/汁)の空気をスノξ−ジンダした。酸化中また
はストリッピングサイクル中に61%の前駆油がストリ
ッピングされた。
Example 1 A total of 117.6 QO pounds (5
Displaying coal tar heavy oil of 3390kl/)IQOOO
A gallon (378001) still was loaded in 2 increments. Heat the contents to 690'F (3
65℃)K, during which time an average of 200SCF'M (s6
63 J/juice) of air was removed. 61% of the precursor oil was stripped during the oxidation or stripping cycle.

供給した酸素の74%がコールタール油と反応した。74% of the supplied oxygen reacted with the coal tar oil.

zoooo#?ント”(5952kg)の物質がストリ
ッピング期間中にストリッピングされ、水蒸気がストリ
ッピング媒質として用いられた。
zoooo#? (5952 kg) of material was stripped during the stripping period and water vapor was used as the stripping medium.

最終的な含浸用ピッチの特性は下記のとおシであった。The properties of the final pitch for impregnation were as follows.

A)軟化点(ASTM  D3104−77)    
123.8℃BI Q、 1.(wt、%)、29 CI T、 I、 (wt0%’)         
  31.ID)灰5)(wt9%)        
    、 009E)コーキンダコンラト9ソン(重
量%)     50.3F)比重077°F    
         1.298G)フラッシュC,0,
C,’l”          450HIC−9留分
(%) 270℃まで      0.0300℃  
         0.0360℃         
  05 前駆物質であるコールタール重油の実際の特性はこの操
作については記録されなかったが、下記のとおシである
と推定された。
A) Softening point (ASTM D3104-77)
123.8℃BIQ, 1. (wt, %), 29 CI T, I, (wt0%')
31. ID) Ash 5) (wt9%)
, 009E) Corkinda Konrad 9son (wt%) 50.3F) Specific gravity 077°F
1.298G) Flash C, 0,
C,'l'' 450HIC-9 fraction (%) Up to 270℃ 0.0300℃
0.0360℃
The actual properties of the precursor coal tar heavy oil were not recorded for this operation, but were assumed to be as follows.

比重@100°F               1.
150留5)(重量%) 235℃まで            0,0270℃
              0.0315℃    
          2.2355℃        
     31.0残5)(%+  (355℃で) 
          68.9キシレン不溶分・(ff
i量%)          0.02実施例2 コールタール重油2067gをAガロ/(1,91)の
反応器に装填した。反応器を200℃に加熱し、この時
点で空気の流速を130標準cIIL3/分にw4豊し
た。内容物は375℃にまで加熱されるのに伴って連続
的に酸化された。最初の装填量の51.7%が酸化期間
中にストリッピングされた。
Specific gravity @100°F 1.
150 distillation 5) (wt%) up to 235℃ 0,0270℃
0.0315℃
2.2355℃
31.0 Remaining 5) (%+ (at 355℃)
68.9 xylene insoluble matter (ff
i amount %) 0.02 Example 2 2067 g of coal tar heavy oil was loaded into an A gallo/(1,91) reactor. The reactor was heated to 200°C, at which point the air flow rate was increased to 130 standard cIIL3/min. The contents were continuously oxidized as they were heated to 375°C. 51.7% of the initial charge was stripped during the oxidation period.

空気の平均流速は約450標銅cIrL/分であシ、酸
化期間が終了した時点での軟化点は75.4℃で゛  
あった。次いで、最初の装填量に対しさらK10%がス
トリッピングされるまでピッチを窒素でストリッピング
した。最終収率は38%、軟化点は126℃、コーキン
グ値は55%であった。
The average air flow rate was approximately 450 cIrL/min, and the softening point was 75.4°C at the end of the oxidation period.
there were. The pitch was then stripped with nitrogen until an additional 10% of the K was stripped of the original charge. The final yield was 38%, the softening point was 126°C, and the coking value was 55%.

本発明のコールタールピッチを彼記の表BK示す他のピ
ッチ標準品と比較した。このデータによ41工含量、低
固形汁、および浸透速度相互関係が証明された。脚素人
工物である含浸剤の浸透速度は含浸剤の品儒を判定する
際にM(要である。ピッチの濾過が含浸処理を模擬する
ものと推定すると、このデータは本発明のコールタ−l
レピッチに関する著しい利点を示す。たとえば濾過速度
によシ示される本発明の低い固形5+(固体量の尺度で
ある)はきわめて優れていると思われる。
The coal tar pitch of the present invention was compared with other pitch standards shown in Table BK of his book. This data demonstrated a correlation between 41-factor content, low solid juice, and permeation rate. The permeation rate of the impregnant, which is a leg material artifact, is important when determining the quality of the impregnant.Assuming that the pitch filtration simulates the impregnation process, this data is l
Showing significant advantages over Lepich. For example, the low solids 5+ (which is a measure of solids content) of the present invention as indicated by filtration rate is considered to be very good.

表 B 1低固形゛汗ピッチ対先行技術 キノリンネ溶分   濾過速度による ASTMによる   浸透の模挑1) 実施例1により製造   (,590f9710秒一般
的結恰★1 ピッ六21           13.5     
     zg/15汁石油ピッチ(31<5    
   50g/15汁先行技術 低QIコールタール     7.         
59/15分ピッ判4) +1140ミクロンの多孔質全親板(直径%″X厚さ’
/4 ’ (1,9x O,64cm)によ、9C8!
j225℃で75 psig  (5,3kg/cm2
)  の差圧において濾過されたピッチの量を示す。
Table B 1 Low Solids Sweat Pitch vs. Prior Art Quinoline Solvents Permeation Simulation by ASTM by Filtration Rate 1) Manufactured according to Example 1
zg/15 juice petroleum pitch (31<5
50g/15 Juice Prior Art Low QI Coal Tar 7.
59/15 minute size 4) +1140 micron porous full base plate (diameter %'' x thickness'
/4' (1,9x O, 64cm), 9C8!
75 psig (5.3 kg/cm2 at 225°C)
) indicates the amount of pitch filtered at a differential pressure of

(21110℃結合剤ピッチ。アライビ社(ミシガン州
デトロイト)よp入手。
(21110°C binder pitch. Obtained from Arraibi Inc. (Detroit, Michigan).

(3)アッシュランド石油A−240ピッチ。アツシュ
ランヒメイル社(ケンタラキー州アッシュランド)より
入手。含浸用ピッチに関する現在の工業標準規格。
(3) Ashland Oil A-240 pitch. Obtained from Atshuranhimale, Inc. (Ashland, Kentucky). Current industry standard specifications for pitches for impregnation.

(4115−Vピッチ、アンイト9社(ミツガン州デト
ロイト)より人手。含浸用ピッチKtJ)3する以前の
工業標準規格。
(4115-V pitch, manually manufactured by Anito 9 Company (Detroit, Michigan). Impregnation pitch KtJ) Industrial standard before 3.

本発明の範囲および精神から逸脱することなく稲々の変
更をなしうろことは明らかであろう。従ってここに説明
のために示した幾つかの詳述は、その限定が特許請求の
範囲に引用されたものを除いて本発明に制限を与えるも
のと解すべきではない。
It will be obvious that modifications may be made without departing from the scope and spirit of the invention. Therefore, the certain details set forth herein by way of illustration should not be construed as limiting the invention except as such limitations are recited in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面はコールタール油からの低固形分含浸用ピッチの製
造を示し、記号は下記のものを表わす。 10:容器 12:空気および水蒸気の供給 14:低沸点威圧の採取 16:最終製品ピッチ(低固形分) 18:非凝縮物 20:軽油副生物 (外5名)
The drawing shows the production of pitch for low solids impregnation from coal tar oil and the symbols represent: 10: Container 12: Supply of air and steam 14: Collection of low boiling point pressure 16: Final product pitch (low solids content) 18: Non-condensables 20: Light oil by-product (5 others)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)(a)(1)蒸留残分(@355℃)>30重量
%;(2)QI<0.5重量%;および (3)4ワットマン濾紙の濾過速度500g/30秒 を有することを特徴とする供給原料コールタール油を選
択し; (b)該供給原料を約150〜390℃の温度に加熱し
;そして (c)(1)約90〜150℃のASTM D3104
−77軟化点; (2)ASTM D2416−73によるコーキング値
少なくとも45重量%;および (3)ASTM D92−72によるフラッシュ点少な
くとも200℃ が得られるまで供給原料を酸化およびストリッピングす
る ことよりなる、キノリン不溶分(QI)約0.5%以下
および高い含浸性を有することを特徴とするコールター
ルピッチを得る方法。 (2)軟化点(c)(1)100〜130℃が得られる
まで酸化およびストリッピングを続けることよりなる、
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (3)少なくとも48%のコーキング値が達成されるま
で酸化およびストリッピングを続けることよりなる、特
許請求の範囲第1項に記載の方法。 (4)供給原料がASTM D246−73により測定
して355℃で50〜70%の蒸留残分を有する、特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 (5)製品が110〜130℃の軟化点、45%以上の
コンラドソン値、および200℃以上のフラッシュ点と
なるまでストリッピングおよび酸化を行うことよりなる
、特許請求の範囲第1項に記載の方法。 (6)工程(b)からの供給原料を酸化し、次いで水蒸
気でストリッピングすることよりなる、特許請求の範囲
第1項に記載の方法。 (7)355℃で25〜100重量%の蒸溜残分を有し
、酸化およびストリッピングされており、かつ約90〜
150℃の軟化点、45%以上のコンラドソンコーキン
グ値、および200℃以上のフラッシュ点、なびにAS
TM D2318−76によるキノリン不溶分05.%
以下を有するコールタール油中間留分からなる、低固形
分および高い含浸特性のコールタールピッチ。 (8)355℃で35〜85重量%の蒸溜残分を有し、
酸化およびストッピングされており、かつ約120〜1
30℃の軟化点、45%以上のコンランドソンコーキン
グ値、および235℃以上のフラッシュ点を有するコー
ルタール中間留分からなる、低固形分および高い含浸特
性のコールタールピッチ。 (9)特許請求の範囲第7項に記載のピッチを含浸させ
た炭素電極。 (10)特許請求の範囲第8項に記載のピッチを含浸さ
せた炭素電極。
[Claims] (1) (a) (1) Distillation residue (@355°C) > 30% by weight; (2) QI < 0.5% by weight; and (3) filtration rate of 4 Whatman filter paper 500g (b) heating the feedstock to a temperature of about 150-390°C; and (c) (1) having a temperature of about 90-150°C. ASTM D3104
-77 softening point; (2) a coking value of at least 45% by weight according to ASTM D2416-73; and (3) a flash point of at least 200°C according to ASTM D92-72. A method for obtaining coal tar pitch characterized by having a quinoline insoluble content (QI) of about 0.5% or less and high impregnating properties. (2) by continuing oxidation and stripping until a softening point (c) (1) of 100-130°C is obtained;
A method according to claim 1. (3) continuing oxidation and stripping until a coking value of at least 48% is achieved. 4. The process of claim 1, wherein the feedstock has a distillation residue of 50-70% at 355°C as measured by ASTM D246-73. (5) stripping and oxidizing until the product has a softening point of 110-130°C, a Conradson value of 45% or more, and a flash point of 200°C or more; Method. 6. A process according to claim 1, comprising oxidizing the feedstock from step (b) and then stripping with steam. (7) having a distillation residue of 25-100% by weight at 355°C, oxidized and stripped, and about 90-100% distillation residue;
Softening point of 150℃, Conradson coking value of 45% or more, and flash point of 200℃ or more, with AS
Quinoline insoluble content according to TM D2318-76 05. %
Coal tar pitch with low solids content and high impregnating properties, consisting of a coal tar oil middle distillate having: (8) having a distillation residue of 35 to 85% by weight at 355°C;
oxidized and stopped and approximately 120-1
A coal tar pitch of low solids and high impregnating properties consisting of a coal tar middle distillate having a softening point of 30°C, a Conlandson coking value of 45% or higher, and a flash point of 235°C or higher. (9) A carbon electrode impregnated with the pitch according to claim 7. (10) A carbon electrode impregnated with the pitch according to claim 8.
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