KR102428396B1 - 다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 다량의 고형분을 포함하는 콜타르로부터 고형분이 제거된 콜타르를 회수함과 동시에 부산물로서 퀴놀린 함량이 낮은 콜타르 슬러지를 수득하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법{METHOD FOR TREATING HIGH SOLID COAL TAR}
본 발명은 다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 다량의 고형분을 포함하는 콜타르로부터 고형분이 제거된 콜타르를 회수함과 동시에 부산물로서 퀴놀린 함량이 낮은 콜타르 슬러지를 수득하기 위한 방법에 관한 것이다.
제철산업에서 사용되는 코크스를 생산하는 와중에 부산물로 생성되는 콜타르 중에서 다량의 고형분을 포함한 콜타르는 사용 용도가 극히 제한되어 있다. 일반적으로 고형분은 회분, QI(quinoline insoluble), 석탄, 코크스, Cenosphere 등 여러 가지 물질들의 조합으로 이루어져 있다. 이런 고형분들은 콜타르의 탄소 소재 제품을 위한 원료화 공정에 적합하지 않기 때문에 콜타르로부터 제거되어야 한다. 이 때, 콜타르로부터 고형분을 충분히 제거하지 못할 경우 폐기하거나 연료용으로 사용되고 있다.
종래 다량의 고형분을 포함하는 콜타르는 단독으로 연료로 사용하거나 또는 석유계 오일과 혼합하는 방식으로 연료용으로 사용되고 있는데, 이러한 콜타르에는 퀴놀린의 함량이 0.1wt% 초과하여 함유되어 있다. 최근 퀴놀린이 유독물질로 지정됨에 따라 퀴놀린 함량이 0.1wt%를 초과하는 콜타르는 연료용으로도 사용되지 못하고 폐기 처분해야 되는 실정이다.
상술한 기술적 배경 하에서, 본 발명은 다량의 고형분을 포함하는 콜타르로부터 고형분이 제거된 콜타르를 회수함과 동시에 부산물로서 퀴놀린 함량이 낮은 콜타르 슬러지를 수득하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 퀴놀린 함량이 낮은 콜타르 슬러지를 다시 원료화하여 고형분이 제거된 콜타르로 회수함으로써 원료 콜타르의 이용율을 향상시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 콜타르 증류 유분을 산 처리하여 중성유분을 수득하는 단계, (b) 고형분을 포함하는 콜타르와 상기 중성유분을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계 및 (c) 상기 혼합물을 상등액과 콜타르 슬러지로 분리하는 단계를 포함하는 콜타르의 처리 방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 콜타르 증류 유분을 산 처리하여 중성유분을 수득하는 단계, (b) 고형분을 포함하는 콜타르와 상기 중성유분을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, (c) 상기 혼합물을 상등액과 콜타르 슬러지로 분리하는 단계 및 (d) 상기 콜타르 슬러지를 단계 (b)로 재투입하는 단계를 포함하는 콜타르의 처리 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 다량의 고형분을 포함하는 콜타르로부터 고형분이 제거된 콜타르를 회수함과 동시에 부산물로서 퀴놀린 함량이 기준치보다 낮아 자원화가 가능한 콜타르 슬러지를 수득할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 퀴놀린 함량이 낮은 콜타르 슬러지를 다시 원료화하여 고형분이 제거된 콜타르로 회수함으로써 원료 콜타르의 이용율을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 콜타르 처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콜타르 처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 3은 콜타르 증류 유분의 산 처리 단계를 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콜타르 처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본원에서 사용된 용어 중 고형분이란 회분, QI (Quinoline Insoluble), 석탄, 코크스, Cenosphere 등과 같이 일반적으로 콜타르 내에 포함된 것으로 알려진 고체 성분을 의미한다.
본원에서 사용된 용어 중 콜타르 슬러지는 다량의 고형분을 포함하는 콜타르와 그 의미는 유사하나, 본원에서는 콜타르 회수를 위한 분리 공정에서 발생하는 부산물로서 고형분을 포함하는 슬러지를 의미한다.
본원에서 메틸나프탈렌은 1-메틸나프탈렌과 2-메틸나프탈렌 등 이성질체에 구별 없이 혼합 사용하는 것을 의미한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도 1은 종래의 콜타르 처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 콜타르 처리 방법은 다량의 고형분을 포함하는 콜타르를 단독으로 원심분리, 슈퍼 디칸팅 또는 정치 침강 등과 같은 분리 공정에 의해 고형분이 제거된 콜타르와 다량의 고형분이 농축된 콜타르 슬러지로 분리하거나 다량의 고형분을 포함하는 콜타르와 콜타르 증류 유분 또는 석유계 등유를 혼합하여 혼합물을 제조한 후 혼합물을 분리 공정에 의해 고형분이 제거된 콜타르와 다량의 고형분이 농축된 콜타르 슬러지로 분리한다.
이 때, 다량의 고형분을 포함하는 콜타르를 단독으로 고체 부분과 액체 부분으로 분리하는 경우 고체가 농축되면 점도가 높아져 이송이 불가능하다는 문제가 있다. 또한, 콜타르에 함유된 퀴놀린이 콜타르 슬러지쪽에도 포함되어 있기 때문에 콜타르 슬러지의 퀴놀린 함량이 0.1wt%를 초과하여 이를 재사용 또는 재자원화하기 어려운 실정이다.
또한, 다량의 고형분을 포함하는 콜타르와 전처리되지 않은 콜타르 증류 유분을 혼합하여 사용할 경우, 콜타르 증류분에 존재하는 퀴놀린에 의해 콜타르 슬러지로부터 퀴놀린의 제거 효과가 미미하다. 아울러, 콜타르 증류 유분 대신 석유계 오일을 사용할 경우 콜타르 회수 효율이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콜타르 처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이며, 도 3은 콜타르 증류 유분의 산 처리 단계를 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콜타르 처리 방법은 (a) 콜타르 증류 유분을 산 처리하여 중성유분을 수득하는 단계, (b) 고형분을 포함하는 콜타르와 상기 중성유분을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계 및 (c) 상기 혼합물을 상등액과 콜타르 슬러지로 분리하는 단계를 포함한다.
단계 (a)는 콜타르 증류 유분을 산 처리하여 퀴놀린이 제거된 중성유분을 수득하는 단계이다.
콜타르 증류 유분은 콜타르를 증류하여 얻어진 유분을 의미하며, 일반적으로 끓는점이 200℃에서 400℃ 영역의 유분을 의미한다. 끓는점이 200℃에서 400℃ 영역의 유분으로는 나프탈렌, 메틸나프탈렌 (1-메틸나프탈렌, 2-메틸나프탈렌), 퀴놀린, Acenaphthene, Dibenzofuran, Anthracene, Phenanthrene 등이 있다.
본원에서 사용되는 콜타르 증류 유분은 20wt% 이상의 메틸나프탈렌을 포함하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 25wt% 이상의 메틸나프탈렌을 포함하는 콜타르 증류 유분을 사용할 수 있다. 메틸나프탈렌의 함량이 20wt% 미만일 경우, 콜타르 회수 효율이 떨어질 우려가 있다.
또한, 끓는점이 200℃에서 400℃ 영역의 유분에는 퀴놀린, 이소퀴놀린, 인돌 등과 같은 타르 염이 포함될 수 있다. 이러한 타르 염은 후속 공정에서 회수됨에 따라 원료의 경제적 가치를 더욱 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 본원에서 사용되는 콜타르 증류 유분은 0.2wt% 이상의 퀴놀린을 포함하는 것이 바람직하다.
콜타르 증류 유분에 대한 산 처리를 위해 사용되는 산으로는 염산, 황산, 질산, 제올라이트, 활성탄 등이 있으며, 염산, 황산 또는 질산을 사용할 경우 1% 내지 30% 농도의 묽은 산 용액을 사용하는 것이 바람직하다.
콜타르 증류 유분과 산 용액을 교반 등과 같은 혼합 방법에 의해 혼합하여 혼합물을 제조한 후 층 분리를 시킬 경우, 혼합물은 타르 염이 제거된 중성유분 층과 타르 염을 포함하는 층(물 층)으로 분리될 수 있다.
타르 염은 물 층을 수산화나트륨 등과 같은 염기성 물질로 중화시킨 후 추출되어 증류 공정에 의해 퀴놀린, 이소퀴놀린 등과 같은 물질로 수득될 수 있다.
타르 염이 제거된 중성유분 층에 포함된 중성유분은 20wt% 이상의 메틸나프탈렌을 포함하며, 0.1wt% 이하의 퀴놀린을 함유할 수 있다. 이 때, 중성유분 중 퀴놀린의 함량은 바람직하게는 0.08wt% 이하, 보다 바람직하게는 0.05wt% 이하가 될 수 있다.
즉, 콜타르 증류 유분을 산처리하여 증류 유분 중 메틸나프탈렌의 함량을 유지한채 퀴놀린을 선택적으로 제거할 수 있다.
이어서, 단계 (b)는 퀴놀린이 제거된 중성유분과 다량의 고형분을 포함하는 콜타르를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계이다.
여기서, 콜타르는 회분, QI (Quinoline insoluble), 석탄, 코크스, Cenosphere 등과 같은 고형분을 포함하며, 이 때 고형분의 함량은 7% 내지 35%일 수 있다. 콜타르 중 고형분의 함량이 35%를 초과할 경우, 고형분이 제거된 콜타르를 회수하기 위한 공정 난이도가 급격히 상승하므로, 고형분의 함량이 35% 이하인 콜타르를 사용하는 것이 바람직하다.
이 때, 콜타르와 중성유분의 혼합비는 1:0.2 내지 1:2인 것이 바람직하다. 콜타르 1 중량부당 중성유분이 0.2 중량부 미만으로 사용될 경우, 고형분이 제거된 콜타르의 회수 효율이 적어질 우려가 있으며, 분리된 콜타르 슬러지에 포함된 퀴놀린의 함량이 0.1wt%를 초과할 수 있다. 한편, 콜타르 1 중량부당 중성유분이 2 중량부 초과로 사용될 경우, 콜타르의 회수 효율이 향상되고 분리된 콜타르 슬러지에 포함된 퀴놀린의 함량 역시 0.1wt% 이하로 유지할 수 있으나, 공정 경제성이 낮아질 우려가 있다.
다량의 고형분을 포함하는 콜타르와 퀴놀린이 제거된 중성유분의 혼합은 알려진 다양한 교반 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 분리 방식으로서 디칸팅을 사용하기 위해서는 40℃ 내지 120℃에서 혼합되는 것이 바람직하며, 정치 침강을 사용하기 위해서는 100℃ 내지 300℃에서 혼합되는 것이 바람직하다.
이어서, 다량의 고형분을 포함하는 콜타르와 퀴놀린이 제거된 중성유분의 혼합을 통해 제조된 혼합물은 상등액과 콜타르 슬러지로 분리된다(단계 (c)).
혼합물은 원심분리, 슈퍼 디칸팅, 정치 침강 등과 같은 방법으로 상등액과 콜타르 슬러지로 분리될 수 있다.
원심분리, 슈퍼 디칸팅 또는 정치 침강시 온도는 용매가 증발되지 않는 한에서 높으면 높을수록 좋고, 예를 들어, 약 20 내지 약 150℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다. 또한, 원심분리시 원심력은 약 1,500G 내지 약 10,000G일 수 있다. 원심력(G-force)의 값이 클수록 콜타르로부터 고형분 제거율 및 원료로부터 콜타르의 회수율이 향상될 수 있다.
이러한 분리 방식을 통해 분리된 상등액에는 고형분이 제거된 콜타르가 포함되며, 단계 (c)에서 분리된 상등액 중 콜타르의 함량은 단계 (b)의 원료 콜타르 대비 30% 내지 90%일 수 있다. 단계 (c)에서 분리된 상등액 중 콜타르의 함량은 단계 (b)에서 사용되는 중성유분 내 메틸나프탈렌의 함량, 단계 (b)에서 원료 콜타르와 혼합되는 중성유분의 함량, 단계 (c)에서 사용되는 분리 방법 및 분리 조건 등에 따라 다양하게 조절될 수 있다.
또한, 단계 (c)에서 분리된 상등액 중 콜타르에 포함된 고형분의 함량은 7wt% 이하, 바람직하게는 5wt% 이하, 보다 바람직하게는 3wt% 이하일 수 있다. 일반적으로 회수된 콜타르 중 고형분은 대부분 QI (Quinoline insoluble)이며, 이는 일반적인 후속 처리 공정(증류 등) 등에 의해 콜타르로부터 Light oil, 흡수유, 크레오소트 등이 분리된 후 콜타르 피치에 잔류하게 된다.
한편, 단계 (c)에서 분리된 콜타르 슬러지 내 퀴놀린 함량은 0.1wt% 이하로서, 퀴놀린 함량이 기준치보다 낮기 때문에 재사용 또는 자원화가 가능할 수 있다. 또한, 단계 (c)에서 분리된 콜타르 슬러지의 점도는 80℃ 에서 800cP 이하로서, 펌프 등에 의해 용이하게 이송이 가능할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 콜타르 처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 콜타르 처리 방법은 (a) 콜타르 증류 유분을 산 처리하여 중성유분을 수득하는 단계, (b) 고형분을 포함하는 콜타르와 상기 중성유분을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, (c) 상기 혼합물을 상등액과 콜타르 슬러지로 분리하는 단계 및 (d) 콜타르 슬러지를 단계 (b)로 재투입하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 단계 (c)에서 분리된 콜타르 슬러지 내에는 회수되지 않은 콜타르가 함유될 수 있다.
이에 따라, 단계 (d)에서는 미회수된 콜타르를 함유하는 콜타르 슬러지를 단계 (b)에 재투입하여 사용할 수 있으며, 이 경우 원료 콜타르의 이용율을 향상시키는 것이 가능하다.
이 때, 콜타르 슬러지는 다량의 고형분을 포함하는 콜타르와 혼합하여 사용하거나 다량의 고형분을 포함하는 콜타르를 대체하는 방식으로 사용할 수 있다.
또한, 단계 (b) 내지 단계 (d)를 수회 반복함으로써 원료 콜타르의 이용율을 더욱 향상시킬 수 있다. 단계 (b) 내지 단계 (d)의 반복 횟수는 콜타르 슬러지 내 포함된 고형분의 함량 또는 점도 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 콜타르 처리 방법은 (a) 콜타르 증류 유분을 산 처리하여 중성유분을 수득하는 단계, (b) 고형분을 포함하는 콜타르와 상기 중성유분을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계, (c) 상기 혼합물을 상등액과 콜타르 슬러지로 분리하는 단계, (d) 단계 (c)에서 분리된 콜타르 슬러지와 단계 (a)에서 수득한 중성유분을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계 및 (e) 단계 (d)에서 제조된 혼합물을 상등액과 콜타르 슬러지로 분리하는 단계를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니 된다.
실시예 1
메틸나프탈렌 28wt%, 퀴놀린 1.3wt%를 포함하는 콜타르 증류 유분 100 중량부에 10% 농도의 황산 용액 40 중량부를 상온 하에서 교반 및 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 제조된 혼합물을 분액하여 타르 염 성분이 제거된 상층의 중성유분 층과 하층의 수분 층으로 분리하였다. 중성유분에서의 퀴놀린 함량은 0.02wt% 이었다.
하층의 수분 층은 가성소다를 황산의 당량 만큼 첨가하여 교반 및 혼합한 후 분액하여 타르 염 성분이 포함된 유분 층과 황산나트륨이 용해된 물 층으로 분리하였다.
25% 고형분을 포함한 원료 콜타르 100 중량부에 중성유분 100 중량부를 80oC의 온도에서 30분 동안 교반 및 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 제조된 혼합물을 원심분리기에 투입하여 3000 G-force의 원심력으로 5분 동안 유지하였다.
분리된 상등액을 0.1 kg/cm2의 압력 및 240oC의 온도 조건에서 감압 증류하여 중성유분을 분리하여 콜타르를 회수하였다.
콜타르는 원료 콜타르의 50%가 회수되었으며, 회수된 콜타르에서의 고형분 함량은 0.4% 이었다. 원심분리기의 하층 콜타르 슬러지의 점도는 80oC의 온도에서 250cP 이었고, 퀴놀린 함량은 0.08wt%이었다.
실시예 2
18% 고형분을 포함한 원료 콜타르 100 중량부에 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 중성유분 100 중량부를 150oC의 온도에서 30분 동안 교반 및 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
제조된 혼합물을 150oC의 온도와 5 kg/cm2 압력의 질소 분위기의 정치 침강기에 투입하고 2시간 정치하였다. 정치 침강기의 투입 유량 대비 70 부피%의 유량으로 상등액을 분리하였다.
분리된 상등액을 0.1 kg/cm2의 압력 및 240oC의 온도 조건에서 감압 증류하여 중성유분을 분리하여 콜타르를 회수하였다.
콜타르는 원료 콜타르의 60%가 회수되었으며, 콜타르에서의 고형분 함량은 3%이었다. 정치 침강기의 하층 콜타르 슬러지의 점도는 80oC의 온도에서 310cP 이었고, 퀴놀린 함량은 0.06wt%이었다.
실시예 3
25% 고형분을 포함한 원료 콜타르 100 중량부에 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 중성유분 50 중량부를 80oC의 온도에서 30분 동안 교반 및 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
제조된 혼합물을 1차 원심분리기에 투입하여 3000 G-force의 원심력으로 10분 동안 유지하였다. 1차 원심분리기의 하층 콜타르 슬러지의 점도는 80oC의 온도에서 330cP 이었다.
1차 원심분리기의 하층 콜타르 슬러지 100 중량부에 실시예 1과 동일한 방법으로 제조한 중성유분 50 중량을 80oC의 온도에서 30분 동안 교반 및 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
제조된 혼합물을 2차 원심분리기에 투입하여 3000 G-force의 원심력으로 10분 동안 유지하였다. 2차 원심분리기의 하층 콜타르 슬러지의 점도는 80oC의 온도에서 220cP 이었고, 퀴놀린 함량은 0.03wt%이었다.
1차 원심분리기 및 2차 원심분리기에서 분리된 상등액을 0.1 kg/cm2의 압력 및 240oC의 온도 조건에서 감압 증류하여 중성유분을 분리하여 콜타르를 회수하였다. 회수된 콜타르는 원료 콜타르의 70%가 회수되었으며, 콜타르에서의 고형분 함량은 0.2% 이었다.
비교예 1
25% 고형분을 포함한 콜타르 100 중량부에 콜타르계 흡수유 100 중량부를 80oC의 온도에서 30분 동안 교반 및 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
제조된 혼합물을 원심분리기에 투입하여 3000 G-force의 원심력으로 10분 동안 분리하였다. 분리된 상등액을 0.1 kg/cm2의 압력 및 240oC의 온도 조건에서 감압 증류하여 흡수유를 분리하여 콜타르를 회수하였다.
회수된 콜타르는 원료 콜타르의 50%가 회수되었으며, 콜타르에서의 고형분 함량은 0.7% 이었다. 원심분리기의 하층 콜타르 슬러지의 점도는 80oC의 온도에서 230cP 이었고, 퀴놀린 함량은 0.85wt% 이었다.
비교예 1에 따르면, 일반적인 콜타르 증류 유분의 일종인 콜타르계 흡수유를 용매로 사용하였을 때 하층 콜타르 슬러지의 퀴놀린 함량이 기준치(0.1wt%)보다 높은 것을 확인할 수 있다.
비교예 2
25% 고형분을 포함한 콜타르 100 중량부에 석유계 등유 100 중량부를 80oC의 온도에서 30분 동안 교반 및 혼합하여 혼합물을 제조하였다.
제조된 혼합물을 원심분리기에 투입하여 3000 G-force의 원심력으로 10분 동안 분리하였다. 분리된 상등액을 0.1 kg/cm2의 압력 및 260oC의 온도 조건에서 감압 증류하여 석유계 등유를 분리하여 콜타르를 회수하였다.
회수된 콜타르는 원료 콜타르의 15%가 회수되었으며, 콜타르에서의 고형분 함량은 0.3%이었다. 원심분리기의 하층 콜타르 슬러지의 점도는 80oC의 온도에서 580cP 이었고, 퀴놀린 함량은 0.57wt%이었다.
비교예 2에 따르면, 석유계 등유는 원료 콜타르와 잘 섞이지 않기 때문에 콜타르의 회수율이 낮을 뿐만 아니라 하층 콜타르 슬러지의 퀴놀린 함량이 기준치(0.1wt%)보다 높은 것을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

  1. (a) 콜타르 증류 유분을 산 처리하여 중성유분을 수득하는 단계;
    (b) 고형분을 포함하는 콜타르와 상기 중성유분을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
    (c) 상기 혼합물을 상등액과 콜타르 슬러지로 분리하는 단계;
    를 포함하며,
    단계 (c)에서 분리된 콜타르 슬러지 내 퀴놀린 함량은 0.1wt% 이하인,
    다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 (a)에서 콜타르 증류 유분 중 퀴놀린의 함량은 0.2wt% 이상이며, 중성유분 중 퀴놀린의 함량은 0.1wt% 이하인,
    다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    단계 (a)는,
    콜타르 증류 유분과 산 용액을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
    상기 혼합물을 타르 염이 제거된 중성유분 층과 타르 염을 포함하는 층으로 분리하는 단계;
    를 포함하는,
    다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    단계 (b)에서 콜타르는 7% 내지 35%의 고형분을 포함하는,
    다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    단계 (b)에서 콜타르와 중성유분의 혼합비는 1:0.2 내지 1:2인,
    다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    단계 (c)에서 분리된 상등액 중 콜타르의 함량은 단계 (b)의 콜타르 대비 30% 내지 90%인,
    다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    단계 (c)에서 분리된 상등액 중 콜타르에 포함된 고형분의 함량은 7wt% 이하인,
    다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    단계 (c)에서 분리된 콜타르 슬러지의 점도는 80℃에서 800 cP 이하인,
    다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    단계 (c)에서 분리된 콜타르 슬러지와 중성유분을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
    상기 혼합물을 상등액과 콜타르 슬러지로 분리하는 단계;
    를 더 포함하는,
    다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법.
  10. (a) 콜타르 증류 유분을 산 처리하여 중성유분을 수득하는 단계;
    (b) 고형분을 포함하는 콜타르와 상기 중성유분을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계;
    (c) 상기 혼합물을 상등액과 콜타르 슬러지로 분리하는 단계; 및
    (d) 상기 콜타르 슬러지를 단계 (b)로 재투입하는 단계;
    를 포함하며,
    재투입 후 단계 (c)에서 분리된 콜타르 슬러지 내 퀴놀린 함량은 0.1wt% 이하인,
    다량의 고형분을 포함하는 콜타르의 처리 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3535232B2 (ja) * 1994-10-12 2004-06-07 新日鐵化学株式会社 キノリン類とインドール類の回収方法
KR101961808B1 (ko) 2016-10-13 2019-03-25 인하대학교 산학협력단 중질유 촉매분해 잔사유 기반 고순도 피치의 제조방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4317809A (en) * 1979-10-22 1982-03-02 Union Carbide Corporation Carbon fiber production using high pressure treatment of a precursor material
JPS6045612A (ja) * 1983-08-17 1985-03-12 Mitsubishi Chem Ind Ltd 炭素繊維の製造方法
JPS61238885A (ja) * 1985-04-16 1986-10-24 Maruzen Sekiyu Kagaku Kk 炭素製品製造用素原料の精製法
JPH05105824A (ja) * 1991-10-14 1993-04-27 Nippon Steel Chem Co Ltd カーボンブラツク用原料油
US5437780A (en) * 1993-10-12 1995-08-01 Conoco Inc. Process for making solvated mesophase pitch
KR101423511B1 (ko) * 2012-12-27 2014-07-30 주식회사 포스코 타르 또는 핏치의 불순물 정제 방법 및 장치
CN107158744B (zh) * 2016-03-08 2019-05-03 神华集团有限责任公司 萃取塔、萃取分离系统和煤焦油萃取工艺
CN106478379B (zh) * 2016-09-18 2018-12-07 西北大学 一种煤焦油组分连续分离工艺及装置
CN206646067U (zh) * 2017-04-12 2017-11-17 西北大学 一种煤焦油脱渣和馏分分离装置
CN106978203B (zh) * 2017-04-12 2019-06-04 西北大学 一种煤焦油脱渣和馏分分离工艺与装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3535232B2 (ja) * 1994-10-12 2004-06-07 新日鐵化学株式会社 キノリン類とインドール類の回収方法
KR101961808B1 (ko) 2016-10-13 2019-03-25 인하대학교 산학협력단 중질유 촉매분해 잔사유 기반 고순도 피치의 제조방법

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