JPS6239690A - ニ−ドルコ−クス用ピツチの製造方法 - Google Patents
ニ−ドルコ−クス用ピツチの製造方法Info
- Publication number
- JPS6239690A JPS6239690A JP17763285A JP17763285A JPS6239690A JP S6239690 A JPS6239690 A JP S6239690A JP 17763285 A JP17763285 A JP 17763285A JP 17763285 A JP17763285 A JP 17763285A JP S6239690 A JPS6239690 A JP S6239690A
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- JP
- Japan
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- pitch
- acid
- oil
- needle coke
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- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
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。
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、コールタールから得られる人造黒鉛電極用ニ
ードルコークスの原料であるＱＩフリーピッチを改質し
、パフィングの少ないニードルコークスが得られるピッ
チを製造する方法に関するものである。
ードルコークスの原料であるＱＩフリーピッチを改質し
、パフィングの少ないニードルコークスが得られるピッ
チを製造する方法に関するものである。
（従来の技術）
炭素材料の多くは石油コークス、ピッチコークス等のフ
ィラーに、ピッチ、タール等の７（インダーを加えて成
形し、次いで炭化、黒鉛化することにより製造されてい
る。更に、必要に応じピッチ、タール等を含浸して再焼
成し、密度、強度を向上させている。人造黒鉛電極の製
造の際は、この再焼成品を電気炉を用いて、窒素、アル
ゴン等の不活性気体中、もしくは詰め粉を行って、空気
を遮断した状態で約３０００℃に加熱し、コークスを黒
鉛に変化させている。しかし、近年合理化を目的に、ア
チンン炉を用いる黒鉛化から、急速黒鉛化炉を用いる方
法に変化してきている。
ィラーに、ピッチ、タール等の７（インダーを加えて成
形し、次いで炭化、黒鉛化することにより製造されてい
る。更に、必要に応じピッチ、タール等を含浸して再焼
成し、密度、強度を向上させている。人造黒鉛電極の製
造の際は、この再焼成品を電気炉を用いて、窒素、アル
ゴン等の不活性気体中、もしくは詰め粉を行って、空気
を遮断した状態で約３０００℃に加熱し、コークスを黒
鉛に変化させている。しかし、近年合理化を目的に、ア
チンン炉を用いる黒鉛化から、急速黒鉛化炉を用いる方
法に変化してきている。
急速黒鉛化炉を用いると、例えば数１０時間で黒鉛化が
行なわれるので、黒鉛化に際しての温度上昇速度が速い
。そして黒鉛化時には不可逆膨張、すなわちパフィング
が起ることが知られている。
行なわれるので、黒鉛化に際しての温度上昇速度が速い
。そして黒鉛化時には不可逆膨張、すなわちパフィング
が起ることが知られている。
パフィングの程度が大きいと、電極の嵩比重が小さくな
り、強度が弱くなる。
り、強度が弱くなる。
このパフィングは、黒鉛化時における昇温速度が早いほ
ど顕著になるので、急速黒鉛化炉で黒鉛化する際に問題
となる。ニードルコークスのパフィング性は、石油コー
クスとピッチコークスとでは原因に違いがあるとされて
いる（ Ｋ、 Ｆｕｊｉｍｏｔ。
ど顕著になるので、急速黒鉛化炉で黒鉛化する際に問題
となる。ニードルコークスのパフィング性は、石油コー
クスとピッチコークスとでは原因に違いがあるとされて
いる（ Ｋ、 Ｆｕｊｉｍｏｔ。
ｅｔ ａｌ、 Ｅｘｔ、 Ａｂｓｔｒ、 Ｉｎｔｅｒ、
Ｃａｒｂｏｎ、 Ｃｏｎｆ。
Ｃａｒｂｏｎ、 Ｃｏｎｆ。
（Ｂｏｒｄｅａｕｘ） ４３２．４３４ （１９Ｂ ４
）参照）。
）参照）。
この為ピッチコークスの場合、原料ピッチを水添するこ
とにより改質し、このピッチから得られたニードルコー
クスを使用することによって、黒鉛電極のパフィングを
低減する方法が提案されている（特開昭５９−１２２５
８５号公報）。
とにより改質し、このピッチから得られたニードルコー
クスを使用することによって、黒鉛電極のパフィングを
低減する方法が提案されている（特開昭５９−１２２５
８５号公報）。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的は、パフィングが少ないニードルコークス
の原料となるピッチの製造方法を提供することにある。
の原料となるピッチの製造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）
本発明は、コールタールを原料としてニードルコークス
を製造するにあたり、パフィングの少ないコークスを得
ることができるピンチの製造方法に関するものである。
を製造するにあたり、パフィングの少ないコークスを得
ることができるピンチの製造方法に関するものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明はピッチを非酸化性酸の水溶液で処理することに
より、過度に重縮合したり反応性の高すぎる部分を取除
き、平均構造を変化させることにより、パフィングを低
減させるものである。
より、過度に重縮合したり反応性の高すぎる部分を取除
き、平均構造を変化させることにより、パフィングを低
減させるものである。
原料となるピッチはＱエフリーピッチである。
ＱＩフリーピッチは、コールタールを連続蒸溜すること
によって得られる所の軟ピツチより得られる。この軟ピ
ツチを石油系溶剤と芳香族成分が豊富に含まれている油
分との混合溶剤に溶解し、キノリンネ溶分を分離、除去
して得られる。通常のＱＩフリーピッチは、上に述べた
混合溶剤に溶けている物を溶剤を蒸溜によって除去し、
軟化点を調整して得ている。以下このＱＩフリーピッチ
が、溶剤に溶解している溶液をＯＦと呼ぶ。
によって得られる所の軟ピツチより得られる。この軟ピ
ツチを石油系溶剤と芳香族成分が豊富に含まれている油
分との混合溶剤に溶解し、キノリンネ溶分を分離、除去
して得られる。通常のＱＩフリーピッチは、上に述べた
混合溶剤に溶けている物を溶剤を蒸溜によって除去し、
軟化点を調整して得ている。以下このＱＩフリーピッチ
が、溶剤に溶解している溶液をＯＦと呼ぶ。
本発明ではＯＦに非酸化性酸を作用させ、ＯＦ中に含ま
れる塩基性成分を、重質ピッチを主とする沈澱物として
分離する。ＯＦに非酸化性酸を作用させると、粘度が比
較的高い重質ピッチを主とする沈澱物が生成し、上から
油相、水相、沈澱物の３相に分離する。この３相は、液
々分離により容易に分離することができる。
れる塩基性成分を、重質ピッチを主とする沈澱物として
分離する。ＯＦに非酸化性酸を作用させると、粘度が比
較的高い重質ピッチを主とする沈澱物が生成し、上から
油相、水相、沈澱物の３相に分離する。この３相は、液
々分離により容易に分離することができる。
本発明では前記の油相部分（以下ＭＯＦと呼ぶ）を分取
し、蒸留により軟化点を調整して、ニードルコークスの
原料ピッチとするものである。
し、蒸留により軟化点を調整して、ニードルコークスの
原料ピッチとするものである。
本発明で使用する非酸化性酸としては、塩酸、希硫酸、
酢酸等が挙げられる。硝酸、濃硫酸のような酸化能力を
有する酸を用いると、ピッチの構成成分の変質がおこり
好ましくない。
酢酸等が挙げられる。硝酸、濃硫酸のような酸化能力を
有する酸を用いると、ピッチの構成成分の変質がおこり
好ましくない。
このとき加える非酸化性酸の濃度は、低濃度の非酸化性
酸を用いると、用いる非酸化性酸水溶液の量が多くなり
、一方濃すぎると、コロイド状の沈澱物が生成しやすく
なるので、Ｏ，０ＯＩＮ〜５Ｎの範囲がよく、好ましく
は０．０ＩＮ〜ＩＮである。
酸を用いると、用いる非酸化性酸水溶液の量が多くなり
、一方濃すぎると、コロイド状の沈澱物が生成しやすく
なるので、Ｏ，０ＯＩＮ〜５Ｎの範囲がよく、好ましく
は０．０ＩＮ〜ＩＮである。
ＯＦに対する非酸化性酸水溶液の量は、濃度にもよるが
、ＯＦに対して５ ｗｔ％ 以上が好ましく、上限は必
らずしも規定する必要はないが、処理する水の量が多く
なると経済的でないため、３００ｗｔ％程度までが良い
。実際の処理に際しては、２０〜２００ ｗｔ％ の範
囲とすることが効率的である。また５ｗｔ％ 未満で
はエマルジョンが形成しやすくなり、油相の分離状態が
悪くなって、油相の収率が低下する。
、ＯＦに対して５ ｗｔ％ 以上が好ましく、上限は必
らずしも規定する必要はないが、処理する水の量が多く
なると経済的でないため、３００ｗｔ％程度までが良い
。実際の処理に際しては、２０〜２００ ｗｔ％ の範
囲とすることが効率的である。また５ｗｔ％ 未満で
はエマルジョンが形成しやすくなり、油相の分離状態が
悪くなって、油相の収率が低下する。
ＯＦと非酸化性酸を混合するときの混合温度としてば、
５０〜９０℃の範囲が良い。非酸化性酸は、水溶液で用
いるので、９０℃を超えると水の蒸発量が多いので好ま
しくなく、５０℃未満では、ＱＩフリーピッチの溶剤に
対する溶解量が少ないので、ＯＦに対する沈澱物の収率
が低くなり、また溶液の粘度が高く、エマルジョンの形
成量が多くなるので好ましくない。
５０〜９０℃の範囲が良い。非酸化性酸は、水溶液で用
いるので、９０℃を超えると水の蒸発量が多いので好ま
しくなく、５０℃未満では、ＱＩフリーピッチの溶剤に
対する溶解量が少ないので、ＯＦに対する沈澱物の収率
が低くなり、また溶液の粘度が高く、エマルジョンの形
成量が多くなるので好ましくない。
一方、混合は通常の攪拌機を用いて行ない、油相と水相
の接触面積が大きくなるように強く攪拌する。重質ピッ
チ生成反応は酸・塩基反応であるので、反応速度は速く
、混合時間は５分以上であれば十分である。
の接触面積が大きくなるように強く攪拌する。重質ピッ
チ生成反応は酸・塩基反応であるので、反応速度は速く
、混合時間は５分以上であれば十分である。
Ｑｒフリーピッチを溶解する溶剤としては、メチルナフ
タリン油、洗浄油、クレオソート油、アントラセン油、
コーカー油などコールタール蒸留の副産物が挙げられる
。これらの溶剤は、ピッチに対する溶解力が強く好まし
いものである。
タリン油、洗浄油、クレオソート油、アントラセン油、
コーカー油などコールタール蒸留の副産物が挙げられる
。これらの溶剤は、ピッチに対する溶解力が強く好まし
いものである。
また脱ＱＩプロセスに使用されている混合溶剤も溶剤に
適している。この・混合溶剤は、石油系溶剤と芳香族成
分が豊富に含まれている油分とを混合したものである。
適している。この・混合溶剤は、石油系溶剤と芳香族成
分が豊富に含まれている油分とを混合したものである。
（作用）
ＭＯＦより得られたピッチをニードルコークスとし、こ
れを使って黒鉛電極を製造した場合、どの様な機構でパ
フィングを低減するのかは明確ではないが、以下の様に
考えられる。
れを使って黒鉛電極を製造した場合、どの様な機構でパ
フィングを低減するのかは明確ではないが、以下の様に
考えられる。
既に本発明者等により、窒素がコールタールを原料とし
たニードルコークスのパフィングの主原因であることが
判明しており、（Ｋ、 Ｆｕｊｉｍｏｔｏ ｅｔａｌ、
Ｅｘｔ、 Ａｂｓｔｒ、 Ｉｎｔｅｒ、 Ｃａｒｂｏ
ｎ Ｃｏｎｆ、 （Ｂｏｒｄｅａｕｘ）４３２．４３４
（１９８４）参照）、ピッチ中の窒素分は多くは塩基性
を示すと考えられている。
たニードルコークスのパフィングの主原因であることが
判明しており、（Ｋ、 Ｆｕｊｉｍｏｔｏ ｅｔａｌ、
Ｅｘｔ、 Ａｂｓｔｒ、 Ｉｎｔｅｒ、 Ｃａｒｂｏ
ｎ Ｃｏｎｆ、 （Ｂｏｒｄｅａｕｘ）４３２．４３４
（１９８４）参照）、ピッチ中の窒素分は多くは塩基性
を示すと考えられている。
そのため非酸化性酸を作用させることにより、ピッチ中
の塩基性物質が非酸化性酸と反応し、不溶性成分になシ
除去され、その結果ピッチ中の窒素分が低減すること、
及びこの不溶性成分が核となり、ピッチ中の重度に重縮
合した成分を、重質ピッチを主とする沈澱物として分離
するためと考えられる。
の塩基性物質が非酸化性酸と反応し、不溶性成分になシ
除去され、その結果ピッチ中の窒素分が低減すること、
及びこの不溶性成分が核となり、ピッチ中の重度に重縮
合した成分を、重質ピッチを主とする沈澱物として分離
するためと考えられる。
（実施例）
実施例 Ｉ
Ｑｌフリーピッチを混合溶剤に溶解したＯＦを約５００
７とり、これに０．ＩＮ塩酸を約Ｉ Ｋｐ加え、８０℃
で１．５時間攪拌した。静置分離後、液液分離で、重質
ピッチを主とする沈澱物を除去した。
７とり、これに０．ＩＮ塩酸を約Ｉ Ｋｐ加え、８０℃
で１．５時間攪拌した。静置分離後、液液分離で、重質
ピッチを主とする沈澱物を除去した。
上澄液（ＭＯＦ）の回収率はＯＦに対して５７．３チで
あった。
あった。
ＭＯＦを約５００９と９、ロータリーエバポレーターで
溶剤成分を除去した後、窒素雰囲気下で６００℃まで加
熱７して炭化した。炭化歩留はＭＯＦに対して１１．７
チであった。
溶剤成分を除去した後、窒素雰囲気下で６００℃まで加
熱７して炭化した。炭化歩留はＭＯＦに対して１１．７
チであった。
次いでこのコークスを１４００１：で仮焼して得られた
ニードルコークスを用いて以下の条件でテストピースを
作製した。
ニードルコークスを用いて以下の条件でテストピースを
作製した。
ニードルコークスの粒度：
１６〜６０メツシユ ２０Ｗｔチ
ロ０〜２００メツシュ ４５ ｖｒｔチ２００メツシュ
以下 ３５ｗｔ％ バインダーピッチ配合量： ３５ ｖｒｔ％混線条件
：１４５℃×２０分成型法
：モールド成型 テストピース形状 ：２０．φＸ１００．Ｌ上記条
件で作製したテストピースを、９００℃で焼成後、パフ
ィングを測定し、その後冷却してから、室温にて水銀法
により嵩比重を測定した。
以下 ３５ｗｔ％ バインダーピッチ配合量： ３５ ｖｒｔ％混線条件
：１４５℃×２０分成型法
：モールド成型 テストピース形状 ：２０．φＸ１００．Ｌ上記条
件で作製したテストピースを、９００℃で焼成後、パフ
ィングを測定し、その後冷却してから、室温にて水銀法
により嵩比重を測定した。
パフィング測定時の条件は、次のとおりである。
アルゴン雰囲気中１００ｏ″Ｃまで急速昇温、その後１
０℃／分で昇温させ、２６００℃まで加熱した。
０℃／分で昇温させ、２６００℃まで加熱した。
測定結果を第１表に示した。
実施例 ２
実施例１で用いたと同じＯＦを約５００７とり、これに
０．０ＩＮ 塩酸を約Ｉ Ｋｐ加え、８０℃で１．５
時間攪拌した。静置分離後、液液分離で重質ピッチを主
とする沈澱物を除去した。上澄液（ＭＯＦ）の回収率は
ＯＦに対して７２．６％であった。
０．０ＩＮ 塩酸を約Ｉ Ｋｐ加え、８０℃で１．５
時間攪拌した。静置分離後、液液分離で重質ピッチを主
とする沈澱物を除去した。上澄液（ＭＯＦ）の回収率は
ＯＦに対して７２．６％であった。
次いで、このＭＯＦ’ｉ実施例１と同様にして、溶剤除
去、炭化、仮焼してニードルコークスを得、このニード
ルコークスを用いて実施例１と同じ条件でテストピース
を作成した。
去、炭化、仮焼してニードルコークスを得、このニード
ルコークスを用いて実施例１と同じ条件でテストピース
を作成した。
パフィングおよび嵩比重の測定も実施例１と同様に行な
った。
った。
比較例 １
実施例１で用いたと同じＯＦを約５００２とり、ロータ
リーエバポレーターで溶剤成分を除去した後、窒素雰囲
気下で６００℃まで加熱して炭化した。炭化歩留はＯＦ
に対して２２．７％であった。
リーエバポレーターで溶剤成分を除去した後、窒素雰囲
気下で６００℃まで加熱して炭化した。炭化歩留はＯＦ
に対して２２．７％であった。
次いで、このコークスを１４００℃で仮焼して得られた
ニードルコークスを用いて、実施例１と同じ条件でテス
トピースを作製した。
ニードルコークスを用いて、実施例１と同じ条件でテス
トピースを作製した。
パフィングおよび嵩比重の測定も実施例１と同様に行な
った。
った。
第１表に測定結果をまとめて示すが、本発明の方法によ
って得られたピッチからのニードルコークスを使用した
場合には、パフィングの程度が少なくなシ、黒鉛化後の
嵩比重が高くなることがわかる。
って得られたピッチからのニードルコークスを使用した
場合には、パフィングの程度が少なくなシ、黒鉛化後の
嵩比重が高くなることがわかる。
第１表
（発明の効果）
以上説明した様に、本発明によりコールタールを原料と
した時に、バ２イングの少ないニードルコークスを与え
るピッチの製造方法を提供し、良質の人造黒鉛電極を有
利に製造することが出来る。
した時に、バ２イングの少ないニードルコークスを与え
るピッチの製造方法を提供し、良質の人造黒鉛電極を有
利に製造することが出来る。
Claims (1)
- ＱＩフリーピッチを溶解した溶液に、非酸化性酸の水溶
液を加え、生成する沈澱物を除いた後、残つた溶液を蒸
留し軟化点を調整することを特徴とするニードルコーク
ス用ピッチの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17763285A JPS6239690A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | ニ−ドルコ−クス用ピツチの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17763285A JPS6239690A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | ニ−ドルコ−クス用ピツチの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6239690A true JPS6239690A (ja) | 1987-02-20 |
| JPH0582875B2 JPH0582875B2 (ja) | 1993-11-22 |
Family
ID=16034392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17763285A Granted JPS6239690A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | ニ−ドルコ−クス用ピツチの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6239690A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109536189A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-29 | 山东齐创石化工程有限公司 | 针状焦的生产工艺 |
| CN111607420A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-09-01 | 西北大学 | 中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺 |
-
1985
- 1985-08-14 JP JP17763285A patent/JPS6239690A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109536189A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-29 | 山东齐创石化工程有限公司 | 针状焦的生产工艺 |
| CN111607420A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-09-01 | 西北大学 | 中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺 |
| CN111607420B (zh) * | 2020-04-20 | 2021-04-06 | 西北大学 | 中低温煤焦油沥青四阶变温精制一步法制备针状焦工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0582875B2 (ja) | 1993-11-22 |
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