JPS6230188A - コ−ルタ−ルの処理方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、コークス炉から副生ずるコールタールの処理
方法に関する。

（従来の技術） コークス炉から副生ずるコールタールを蒸留した際の留
分別の沸点範囲と収率は第１表に示す通りである０ 第１表 第１表から明らかなように、コールタール蒸留人品の大
部分はピッチであり、コールタールに対して５５係の収
率で得らｎる０さらに、このピッチとアントラセン油と
を合わせるとコールタールの約８０係に達し、コールタ
ール蒸留製品のほとんどが重質油であることが認めらｎ
るＯ しかしながら、現在化学原料として注目さ几ている留分
て今後生産増が望まｎているものは、アントラセン油ま
たは洗浄油以下の中・軽質油分であ乙、ｔと９げ一アン
トラセン油中に合寸ｎでいるアントラセンは高級染料、
バルブ用蒸解剤の原料として注目さｎている。また、洗
浄油中のジメチルナブタンン類はそのまま熱媒ちるいは
溶剤として使用さｎており、特に２，６−シメチルナフ
タレンは高級プラスチック原料として注目さｎている。

さらに、ナフタリン油中のナフタレンは現在有機化学品
の基礎原料であり、その製品としては可塑剤、染料、医
薬、防虫剤、界面活性剤等がちり、巾広い用途を有する
とともにその使用量も多く、今後も生産増加が期待さｎ
る。

一方、アントラセン油までの留分を除去したピッチにつ
いては、その性状が常温では固体であり、ハンドリング
が困難なこと等から用途が限ら扛ている。また、生産量
が多いことと相俟って使用量はごく限らｎたもので−あ
る。このため、ピッチの使用量がアントラセン油の生成
量を決定しているのが現状であり、アントラセン油の生
成量を増加させるためには、ピッチの有効利用を図る必
要がある。

また、洗浄油までの留分の収率な増加させるために、洗
浄油までの留分を蒸留し、残部のいわゆるロードタール
な粘結剤あるいは燃料として利用することも行なわ１て
いるが、前述のようにロードタールはコールタールの８
０％ヲ占めており、その使用量にも限度があるため、ロ
ードタール使用量が洗浄油以下の蒸留量を決定している
。

このように、コールタールから中・軽質油分の収率を増
加させるためには、重質油分の有効利用が必要不可欠の
条件である。

そこで、石炭系重質油を水素化分解処理して中・軽質油
分を生成することが、たとえば特開昭５９−１８７０８
８号公報、特開昭６０−６５０９１号公報、特開昭６０
−６７５９１号公報、特開昭６０−７１６８７号公報等
により開示さ几ている。こｎらの方法は、沸点２７０°
Ｃ以下のいわゆる洗浄油留分を除去したロードタールあ
るいはカットタールに対して水素化分解処理を施すもの
である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の方法によると、沸点２７０°Ｃ以
上の留分から沸点２７０℃以下の留分を生成する割合は
約３０係と少なく、前記のように、７０％を占める沸点
２７０°Ｃ以上の留分の処理を考慮する必要があった。

また、この水素化分解後の沸点２７０℃の留分から沸点
２７０〜３５０℃のアントラセン油を製造するためには
、沸点２７０〜３５０　’Ｃの留分全体を水素化分解工
程に循環することになるので、水素化分解工程の反応装
置の規模を犬きくする必要があった。

さらに、沸点２７０〜３５０°Ｃの留分が水素化さｎる
ので、消費する水素コストおよび生成した水素化物の脱
水素に要するコストも嵩むものであった。

また、沸点２７０〜３５０℃の留分から、ガス、水とと
もに沸点２７０℃未満の留分が生成するので、沸点２７
０〜３５０℃留分の生成を目的とする場合には、収率が
低下することとなつ九〇 一方、コールタールの水素化分解反応に使用さｎる触媒
に関しては、一般に、 ■　高活性で高価なＣｏ、ＭｏあるいはＮ　ｉ　−Ｍ　
。

等の触媒と ■　低活性で廉価な鉄系の使い捨て触媒、に分類さｎる
が、そｎぞｎにつぎのような問題があった。すなわち、
■を用いる場合には、軽質油収率は高く、製品性状も良
好であるが、触媒表面への炭素質の析出等によυ触媒活
性を失い、触媒寿命は極めて短いため、触媒再生工程が
必要となる０しかし、その再生も充分でなく、高価な触
媒の補充を行なわなけ汎ばならず、軽質油のコストが割
高となっている。

−！た、■を用いる場合、■と比べて軽質油収率は低く
製品品質も若干劣る。しかしながら、触媒を使い捨てる
ことができるので、触媒再生工程は必要でない。ところ
が、触媒活性が低いため、触媒使用量が多く、この触媒
使用量が軽質油コストに影響するのはいうまでもなｌ／
′１゜そこで、本発明の目的は、アントラセン油までの
中・軽質油を効率良く生成すると同時にピッチ収率を減
少し、コールタールの有効利用を図ることができ、また
、水素および触媒の使用量を減少してコスト節減を図る
ことができるコールタールの処理方法を提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために、本第１の発明は、沸点３
５０℃以下の留分を除去し、残部のピッチを触媒の存在
下に水素化分解し、生成物を減圧蒸留することを特徴と
するものである。

また、本第２の発明は、沸点３５０℃未満の留分を除去
し、残部のピッチを触媒の存在下に水素化分解し、生成
物を減圧蒸留し、得られた沸点３５０°Ｃ以上の留分な
再び水素化分解にもどすことを特徴とするものである。

本発明におけるコールタールとしては、石炭乾留時に副
生ずる低温タールや高温タール等を用いることができる
。

（作用） 本発明において、予め沸点３５０℃未満のいわゆるアン
トラセン油までの留分を除去しておくのは、つぎのよう
な、本発明者らの知見による。すなわち、本発明者らは
、予め沸点３５０℃未満の留分を除去しておくことによ
り、水素化分解効率を向上させることができるとともに
、ピッチ収率を低下させることができることを知見した
。さらに詳細に述べると、コールタールの主成分である
芳香族化合物の水素化反応では環数の多い化合物種水素
化さＣ易いことを見出し、さらに、芳香族化合物の水素
化分解反応では、反応温度が充分に高けｎば水素化さ几
易い化合物程分解し易く、分解生成物はみかけ上逐次的
に環数が減少していくことを見出した。

沸点３５０℃以下の留分な予め除去することにより、ピ
ッチ中には２環の化合物の割合が減少し、主成分は３環
以上の芳香族化合物となるＣ３環以上の化合物は前述の
ように２環の化合物と比べて水素化さ几易く、水素化分
解し易い。

このように、水素化分解し易い化合物を濃縮しておくこ
とにより、効率的に水素化分解反応を行なうことができ
る。

（発明の具体例） 以上さらに本発明を詳述すると、本発明に従って、前記
沸点３５０℃以上のピッチを第１Ａ図のように触媒の存
在下で水素化分解反応させる。

反応温度としては４５０〜５００℃、また水素圧は１０
０〜２００ｋｇ／ｄあるいはそｎ以上が望ましい。

反応温度が４５０℃未満であると水素化反応は進行する
けしども水素化分解反応は進行せず、中・軽質油の収率
が低いからである。一方、反応温度が５００℃以上では
ガスの副生量が多くかつコーキングトラブルを生じ易い
からである。

また、水素圧がｌ　ＯＯｋｇ／ｃ＋＋！未満であると、
芳香環の水素化反応が進行しにくく、水素化反応に引き
続く分解反応も進行しにくいために、中軽質油の収率が
低いからでちる。他方水素圧があまり高くなると、高価
な水素の消費量が増加するとともに耐圧設備に要するコ
ストが割高となる。

本発明に用いらｎる触媒としては、鉄系触媒が望ましい
０ピツチの水素化分解反応に使用さｎる触媒は被毒さｎ
易く、ｌた多量に必要とさｎるので容易に入手できかつ
安価な鉄系触媒が望ましいのである。

この鉄系触媒としては、赤泥、鉄鉱石、製鉄所の石炭ガ
ス化炉等の廃棄物等の鉄系化合物がピッチに対して１〜
１０％使用さｎる。助触媒として硫黄化合物を鉄系化合
物と同様ピッチに対して１〜１０チ使用することが特に
好ましい。

水素化分解後のピッチは、蒸留により、アントラセン油
までの留分とピッチ留分に分離さ几るＯ 分離さｎた中・軽質油とピッチは製品として取り出さｎ
る。

第１Ｂ図に示すように、分離さｎたピッチを再び水素化
分解工程に循環することもできる。

この場合には、ピッチの収率の激減と中・軽質油収率、
触媒効率の向上、さらに操業トラブルの減少を図ること
ができる。

水素化分解後のピッチの水素化分解反応において、原料
ピッチに及ばな込もののさらに中・軽質油を生成するこ
とができる０ また、水素化分解後のピッチ中に含まｎている触媒につ
いても、触媒活性が残存していることが認めらｎた。

さらに、水素化分解後のど、チのガスクロ分析を実施し
たところ、水素化ピレン等水素化物が存在することが認
めらｎ几ｏこのような水素化物には水素倶与性があり、
コーキング予防に有効であることが知らｎでいる。

（実施例） さらに、本発明を実施例にて説明する。

コールタールから沸点３５０℃未満の留分を除去した重
質油を水素化分解用原料とした。この元素分析値を第２
表に示す０ この沸点３５０℃以上のピッチを０．５　ｋｇ／Ｈｒの
処理能力を有する水素化分解装置を用いて、第３表に示
す反応条件で水素化分解し、定常になった時の物質収支
を第４表に実施例として示除去したロードタールを原料
として水素化分解した場合の物質収支を比較例として第
４表に併せて示す。

比較例では沸点２７０°Ｃ以下の中・軽質油の収率は実
施例と比べて大きい。しかしながら、比較例に示したロ
ードタール中には沸点２７０〜３５０℃のアントラセン
油が約３０壬含まｎておシ、この３０係を除去してピッ
チベースで物質収支を求めた結果を第５表に比較例とし
て示す０但しアントラセン油留分は変化しないと仮定し
た。

第５表よシアントラセン油留分を除去したことにより ■　ピッチ収率の減少 ■　中・軽質油収率、特にアントラセン油留分の収率の
向上の効果が認めらｎる０ さらに、水素化分解後のピンチを水素化分解し几結果を
第６表に実施例として示す０比較例には原料ピッチを無
触媒で水素化分解した際の物質収支を示した。

第６表の結果より、水素化分解後のピッチは第４表に示
した触媒存在下でピッチを水素化分解した結果と比べて
劣るものの無触媒で水素化分解した結果と比べて優ｎて
いることが認めらｎる〇 第７表には水素化分解後のピッチを再び水素化分解工程
に循環し、定常状態になった際の物質収支を示す。なお
、循環量はピッチの水素化分解後の沸点３５０℃以上の
留分量としたＯ第７表より、水素化分解後のピッチを水
素化分解工程に循環することにより、ピッチ収率が減少
し中・軽質油収率が向上することが認めらｎる。

第２表 第３表 第　　４　　表 第　　５　　表 第　　６　１表 第　　７　　表 （発明の効果） 上記したように、本発明によｎば、ピッチ収率を大幅に
減少させることができ、その結果、ピッチネックたよる
コールタールの蒸留量制限の問題が緩和さｎる。さらに
、本発明は、中・軽質油の収率向上と相俟ってコールタ
ールからの化成製造に資するところが犬きく、工業的に
きわめて有益である０

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明の一実施例を示す工程図、第１Ｂ図は
本発明の池の実施例を示す工程図である。 第１Ａ図 第１Ｂ図 循　櫂ピッ牛 手続主甫正書岨発） 昭和６１年６月２４日 昭和６０年　特許側　第１６９４５１号２、発明の名称 コールタールの処理方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所 名称　　（２１１）住友金属工業株式会社４、代理人　
■１０１ ７、補正の内容

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）沸点３５０℃以下の留分を除去し、残部のピッチ
   を触媒の存在下に水素化分解し、生成物を減圧蒸留する
   ことを特徴とするコールタールの処理方法
2. （２）沸点３５０℃以下の留分を除去し、残部のピッチ
   を触媒の存在下に水素化分解し、生成物を減圧蒸留し、
   得られた沸点３５０℃以上の留分を再び水素化分解工程
   にもどすことを特徴とするコールタールの処理方法。