JPS63199287A - 良質タ−ルの製造方法 - 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より芳香族性の高い良質のタールを
製造する方法に関する。特に、乾燥炭にコークス炉のサ
クションメーン迄に留出するタールを添加してコークス
炉に装入することにより芳香族性の高い良質タールを製
造する方法に関する。

〔従来の技術〕

一般にコークス炉装入炭中の水分はコークス炉操業にお
いて乾留中に蒸発するが、この場合水分蒸発に要する熱
量は理論値の約２．５倍あり、多くの燃料が必要であり
、省エネの面からコークス炉装入前に石炭中の水分を可
及的Ｏ％近くまで減少させることが望ましい。

しかし石炭取扱いの面からは、石炭水分が減少するに従
って輸送中の発塵及び装入中の爆発を生じるために既設
炉において石炭乾燥を行なう場合は、石炭の水分低減量
に限度があり、通常５重石％以下には乾燥しないように
している。５重量％　　。

以下に乾燥する公知例としては特公昭４９−２８２４１
号公報がある。

これは石炭を乾燥処理して発生する粉塵を集塵させてか
ら、これに重質油を添加し、１〜３１ｍに造粒し、これ
を乾燥工程を経た石炭粒子と合流させる石炭の乾燥法で
ある。又、特開昭５４−１５４．４０４号公報ではコー
クス炉から発生する高温の粗コークス炉ガスを石炭層中
に通し、石炭を乾燥予熱すると共に、コークス炉ガス中
に含まれるタール分を石炭に付着させて分離する方法を
教えている。

一方、装入炭にタール又はタールピッチを添加すること
は、非粘結炭又は弱粘結炭の粘結性を補填する目的、又
は装入炭に添加する成型炭のバインダーとしての目的で
又混練炭として嵩密度を高（する目的（特開昭５５−７
８６４号公報）で行なわれている。これらは強度の高い
コークスを製造する目的で通常のタール、即ちコークス
炉で生成する高温粗製コークス炉ガスを段階的に冷却し
た各段階の凝縮タールをタールデカンタ−に集合させた
集合タールであり、又タールピッチも、この集合タール
から軽油中油分を蒸留で除去したピッチである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

コークス炉の稼働率が低下すると、炉体煉瓦の保全、省
エネルギーの見地より、当然炉部を低下させ、火落時間
を長くすることになる。このような低稼働率のコークス
炉より生成するコールタールは比重が低下し、芳香族性
が低下した軽質タールとなる。近時鉄鋼減産に伴って、
コークス炉の低稼働率によるタールの軽質化が問題とな
っている。この軽質タールから製造したコールタールピ
ッチはトルエン不溶分子Ｉ（ベンゼン不溶分と同等）が
少な（なり、バインダーピッチとして不適であるばかり
でなく、このピッチより製造したピッチコークスは熱膨
張係数（ＣＴＥ）が大きく、圧砕強度も弱い。即ち、軽
質タールはピッチコークス特に成型電極用の針状ピッチ
コークスの製造用原料として不適である。本発明は芳香
族性の高い良質タールを製造する方法を提供しようとす
るものである。

従来の技術では、装入炭にコールタールピッチにコール
タールを配合して成型炭として装入炭に添加する方法に
せよ、装入炭に混練して混練炭として装入する方法にせ
よ、コールタールはコークス炉より生成した集合タール
であり、配合するコールタールピッチは蒸留工程により
中、軽質油を除いた非常にコストの高いものであった。

特公昭４９−２８２４１号公報では乾燥作業で発生する
粉塵を造粒する限度の添加であり、実施例によればコス
ト面から石油系重油を意識したもので、仮りにコールタ
ールを使用したとしても集合タールと考えられる。特開
昭５４−１５４．４０４号公報では’ｔｓｍの粗コーク
ス炉ガスを石炭層中を通してタール分を装入炭に付着さ
せるものであるが、これも高温のガスを石炭層へ導く道
程に工業化上の雌点があるばかりか、タールも集合ター
ル相当のものと考えられる。何れも装入炭を乾燥させる
事に目的があり、タールの改質を目的としていない事か
ら、添加タールもコークス炉中で装入炭が高温にならぬ
内に蒸発排出される中、軽油分を含む集合タールである
。

従来の技術では、中、軽油分を除いたコールタール分を
得ようとすると、蒸留工程を経たコストの高いコールタ
ールピッチを使用しなければならず、タールの改質とい
う見地に立つと、コールタールピッチをコークス炉に戻
すのは実用的でない。

従来の技術が強度の高いコークスを得るとか、装入炭の
乾燥を効率的に行うとか、目的を異にしているために手
段にも相異を来したものである。

何れにせよ従来技術は、芳香族性の高い良質タールを得
る目的には収率の点からも効率の点からも、コストの点
からも採用し得ないという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は前記のような問題点を解決するために研究
を行い、低稼働率のコークス炉でも、ドライメーン及び
／又はサクションメーンから分別回収したタールが、重
質タールであり、ただ芳香族環に側鎖を伴っている故か
、芳香族指数ｆａが集合タールと同等程度という問題点
がある事を見出し、このタールを乾燥装入炭に添加して
コークス炉に装入すると、タールの芳香族性を改良でき
る事を見出し本発明を完成した。

すなわち本発明は水分５重量％以下に乾燥した装入炭に
ドライメーン及び又はサクションメーンから回収したタ
ールを０．１重量％以上添加して、コークス炉に装入す
ることを特徴とする良質タールの製造方法である。

本発明で装入炭に添加するタールはドライメーン及び／
又はサクションメーンから回収したタール−である。コ
ークス炉から発生する高温のコークス炉ガスは循環安水
の７ラツシングにより８０〜９０℃前後に冷却され、更
に、ドライメーン次でサクションメーンを経て、プライ
マリ−クーラおよび後続の間接又は直接クーラで３０℃
前後まで冷却される。タールの大部分はコークス炉ガス
がプライマリークーラに装入されるまでの通路であるド
ライメーン及び／又はサクションメーンで凝縮し、安水
と共にタールデカンタ−に回収される。

残余の２５〜５０％前後のタールが、プライマリ−クー
ラおよび後続のクーラ並びにミストキャッチャ−、ナフ
タリン捕集器、電気集塵器等から回収される。本発明で
使用するタールは前者のタールである。

ドライメーン及び／又はサクションメーンから回収した
タール（以下、サクションメーンタールという）は、量
的には集合タールの約７０％前後を占め、質的には全部
の回収タールを集合した集合タールの比重（１５／４）
１．１４の時に１．１７〜１．１８の比重を示し、集合
タールのトルエン不溶分（ＴＩ）１．５％の時、ＴＩ２
．０〜２．４％を示し、キノリンネ溶分については集合
タールが０．４〜０．５％の時、サクションメーンター
ルは０．６〜１．０％を示す。

スラッジ分も集合タールが０．６％程度の時、１．０〜
１．３％程度と高く固定炭素も集合タールが２０％程度
の時、２２〜２６％と高い。

一方低沸点分としてナフタリン分は、集合ター・ルが８
〜９％程度の時、サクシコンメーンタールは５〜６％と
低い。このようにサクションメーンタールは集合タール
と質的に大きな相異がある。

しかし、芳香族指数（ｆａ）は集合タールが０．９２３
の時０．９２３と差異が認められない。

タールの装入炭の添加率は次の項目を考慮して決定され
る。

乾燥炭装入時の発塵を防止する事も本発明の効果である
ので、乾燥炭の搬送工程、装入工程での発塵状況、およ
び使用機械による取扱い性、製出タール中のスラッジ許
容含有量、製出タールの改質の程度、製出タールの対決
歩留の増減Ｇ１これらの項目のどれに重点を置くかで添
加率は増減する。製出タール中のスラッジ分をできるだ
け少なくするためには発生するサクションメーンで回収
するタール全量を添加するのが望ましいが、添加するタ
ールが多いと装入工程で使用機械による取り扱い性が悪
くなり、ホッパーでの閉塞が起り、又炭化室でのカーボ
ン発生も増加するので、改質タールの収率も考慮し、タ
ール添加率は６重量％以下、好ましくは３重量％以下と
する。

タールの改質を目的とする本発明の場合、できるだけ多
い添加が好ましいが改質タールの収率と装入炭の取り扱
い性の点から制約される。

一方、添加の下限は、余り添加ｍが少ないと乾燥炭の装
入時の粉塵を回避できず、タール改質の目的も達しない
ので、装入炭に対し０．１ｆｆｌｆｆｉ％以上、好まし
くは０．３重量％以上、より好ましくは０．６重胆％以
上である。

・装入炭の水分を５重量％以下とするのは、５重量％を
超えれば、通常水分の装入炭となり、嵩密度を大きくす
る効果もないばかりか、添加タールが水蒸気蒸留の形で
、装入炭が未だ比較的低温度の内に留出して、高温の炉
頂空間部での改質を期待できないためである。本発明の
場合、サクションメーンタールを添加するので、乾燥炭
の嵩密度をより大きくできる。１重通％の添加により嵩
密度が５〜１０％増大する結果を得ている。このことは
炭化室当り同−装入ｍｍで、炉頂空間部の容積をより大
きくとれる事を意味する。炉頂空間部の容積をより大き
くとれば、炭化室上部の温度が上昇し、発生ガスの滞留
時間も大きくすることができ、これにより添加したサク
ションメーンタールおよび発生するタールの改質がより
有利に行われる。

サクションメーンタールを装入炭に添加すると１％の添
加当り、タール製出量は１０〜１５％増大する。従って
、サクションメーンタールのデカンタ−で製出されるタ
ールの内、装入炭に添加されるタールを除いた余剰分が
改質良質タールとして回収される。なお、装入炭に添加
するサクションメーンタールは、サクションメーンター
ルを装入炭に添加したコークス炉から得られたサクショ
ンメーンターンであってもよいし、このような添加を行
わないコークス炉から得られたサクションメーンタール
であってもよいし、あるいはこれらの混合物であっても
よい。また本発明の効果を奏する限り少量の集合タール
、ピッチ、重質油等を添加することも差し支えない。

装入炭を乾燥すると、疑似粒子化した微粒子部が解砕さ
れるため、発塵性が高くなり、コークス炉装入工程で上
昇管からのキャリーオーバーによって下工程のタール中
に混入するためタール中のスラッジ分が増加し、ハンド
リングやタール蒸留作業を困難にするという問題があっ
た。又前記の如くサクションメーンタールもスラッジ分
が集合タールよりも多い。そこでサクションメーンター
ルを乾燥炭に添加、好ましくは添加、混練すると、装入
工程での発塵がおさえられ、又タール中のスラッジ分も
装入炭に還元され、新たに発生するタール中のスラッジ
が無添加の場合の１／４以下に下る。

含有水分値の違う装入炭を同一炉温で操業した場合、含
有水分値の減少するに従い、炭化室上部の温度は早期に
上昇する。又乾燥炭にタール添加を行うと、前記のよう
に乾燥炭だけの時より更に嵩密度が増大するので、同一
重量の装入炭を装入した場合、炉頂空間部の体積が大き
くなり、更に炭化室上部の温度は上昇し、更に発生ガス
の１ｆｆ１時間も増大する。このように温度と場合によ
っては温度と滞留時間の両方からタールは改質される。

添加するサクションメーンタールは集合タールより高沸
魚介の含有量が多いことから、集合タールを添加する以
上に改質効果が上る。

スラッジ分の多いサクションメーンタールをコークス炉
に戻して、スラッジ分の少ないサクションメーンより後
工程のタールをタール蒸留処理するので蒸留工程でのス
ラッジトラブルも軽減される。装入炭の乾燥を余剰エネ
ルギーを活用して行えば、コークス炉における加熱エネ
ルギーを大巾に節減できるが、本発明によれば、装入時
の発塵トラブル、粉炭爆発トラブル、タールスラッジト
ラブルなしにこの効果を奏することができる。

本発明の方法により回収される良質タールは、サクショ
ンメーンタールと外のタールに分別して回収してもよい
し、また集合タールとして回収しても従来の集合タール
より優れた性状を示す。

〔実施例〕

第１図に示す実施例に基づいて本発明の方法を詳細に説
明する。

１は乾燥炭槽、２は乾燥炭とサクションメーンタールの
混線機、３はコークス炉である。コークス炉３から発生
した粗製コークス炉ガス、タール、水蒸気、粉塵は、上
昇管とドライメーンとの間に設けられている接続管で循
環している安水と直接接触し、タール、安水の一部は凝
縮し、粉塵もこの安水でたたき落され、凝縮したタール
、安水中に取り込まれる。コークス炉のドライメーンと
サクシジンメーンで凝縮したタール、安水はデカンタ−
１０で分離され、タールはスラッジ沈降槽１２に入り、
スラッジ分は除去され、タールはサクションメーンター
ル移送ポンプ１１で混練機２へ送る。またサクションメ
ーンタールの装入炭混線分はデカンタ−１０から直接ス
ラッジ込みのタールを混練機へ送る。スラッジを分離し
たサクションメーンタールはポンプ１５で単独処理のた
めに送るか、間接ガス冷却器４以降の回収タールと混合
処理する場合はタールデカンタ−１４へ送る。

１３はスラッジタンクである。サクションメーンを出た
コークス炉ガスは間接冷却器４、直接ガス冷却器５、タ
ールミストキャッチャ−６、プロワ−７、ナフタリン捕
集器８、電気集塵器９を経て硫安工場へ送られる。１４
は間接ガス冷却器４以降のタールのデカンタ−であり、
１５は、その沈降タールを送るポンプである。

第１表に示すサクションメーンタールを乾燥炭に３％添
加、混練して、留出したタールの同じ特性値を調べた結
果は第１表に示す如くであった。

ここで、添加したサクションメーンタールは他のコーク
ス炉で発生したサクションメーンタールであり、コーク
ス炉のフリュ一温度１０１５℃、炉頂空間温度７００℃
であった。また、装入炭の嵩密度は０．０２ｔ／ｍ３上
昇し、装入炭量を同一重量としたとき、炉頂空間容積は
４２％増大する。

更に、装入炭の装入時に発生する粉塵が著しく減少した
ことが観察された。

第　　１　　表 〔発明の効果〕 本発明によれば、タールの改質が促進され、改質タール
が得られる。

また、サクションメーンタールは軽質油分を含まないの
で、装入直後に中間部温度が充分上らない内に留出する
タール分が少なく、乾燥炭の装入時の発塵を充分に抑υ
１すると共に、タールの改質を効率的に行える。

本発明の方法を適用することにより、低稼働率下のコー
クス炉でも、芳香族指数ｆａの高い芳香族性の高い重質
油が蒸留工程を経ることなく得られ、針状ピッチコーク
ス、バインダーピッチの良好な原料油を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコークス炉から留出したサクションメ
ーンタールを乾燥炭に混練する方法を実施する装置例を
ブロック図で示したものである。 ３・・・コークス炉、４・・・間接ガス冷却器、５・・
・直接ガス冷却器、１０・・・デカンタ−１１１・・・
サクションメーンタール輸送ポンプ、１４・・・間接ガ
ス冷却器以降の回収タール用のデカンタ−６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水分５重量％以下に乾燥した装入炭に、ドライメー
   ン及び／又はサクションメーンから回収したタールを０
   ．１重量％以上添加してコークス炉に装入することを特
   徴とする良質タールの製造方法。 ２、装入炭に添加混練するタールがサクションメーンか
   ら回収したタールである特許請求の範囲第１項記載の良
   質タールの製造方法。