KR800000425B1 - Process for producing granular activated carbon - Google Patents

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KR800000425B1
KR800000425B1 KR7404209A KR740004209A KR800000425B1 KR 800000425 B1 KR800000425 B1 KR 800000425B1 KR 7404209 A KR7404209 A KR 7404209A KR 740004209 A KR740004209 A KR 740004209A KR 800000425 B1 KR800000425 B1 KR 800000425B1
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sulfide
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KR7404209A
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히로시 미야끼
마꼬도 이리우찌지마
에이지 타카하시
기요시 데라다
히로끼 가미야마
마사미 구리하라
예쯔오 수즈끼
쯔도무 이다이
Original Assignee
미야모리 가즈오
마르젱 세끼유 가부시끼 가이샤
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Abstract

Granular active carbon, useful as absorbents for oil, was prepd. by reaction of S with high mol. wt. petroleum products at 170-400≰C in the presence of reaction media. Thus, light oil(b.p 185-350≰C) 200, C3H8-extracted asphalt 100, and S 150 were stirred at 230-5≰C for 4 hr and 900 rpm to give 145 g oil, a small amt. of agglomerated product, and 136 g granulate with length, width, and height 1-18, 1-7 and 1-3mm, resp., and S content 26%, which does not melt when heated rapidly from 400 to 1200≰C.

Description

과립상 활성탄의 제조방법Method for producing granular activated carbon

본 발명은 산업적 흡착제나 가정용품의 흡착제로서 유용하며 오염의 제거, 방지에도 사용되는 과립상활성탄의 제조방법에 관한것이다.The present invention relates to a method for producing granular activated carbon which is useful as an industrial adsorbent or an adsorbent for household products and is also used for removing and preventing contamination.

아스팔트나 핏치 등의 중질탄화수소와 황을 반응시켜 얻어진 불용성, 불융성의 과립상 황화물은 여러가지 충진물, 보강제, 기름 흡수제 및 금속포집제 등 여러가지 목적에 유용하며 또한 황화물은 이황화탄소, 탄소입자, 이온교환제 및 흡착제 등의 합성 및 제조시에 중간물질로서 우수한 성질을 나타내며 여러가지 응용하여 사용할 수 있다. 따라서 이러한 황화물의 제조방법은 오래전부터 언구되어 왔으며 그중에는 미합중국특허 제2,447,004; 2,252,343; 2,539,137; 2,585,454및3,248,303호와 프랑스 특허 제1,479,451호 등에 기술된 것 등이 있다. 이러한 공지의 방법들은 아스팔트 같은 공질탄화수소에 황을 첨가하고 가열하여 반응시킴으로써 불용성 황화물을 제조하는 것이다. 그러나 이런 방법의 큰 단점은 황과의 반응에 의하여 발생되는 황화수소의 기포가 반응생성물에 대량으로 섞이는 것이다. 즉 아스팔트 같은 탄화수소를 황과 반응시킬 때, 반응생성물의 점도는 반응이 진행됨에 따라 확연히 증가하며 생성물은 고무상 혹은 점질상을 거처 불용성, 불융성 황화물이 되는데, 이 반응도중에 생기는 황화수소 기포는 반응계의 점도가 비교적 낮은 반응 초기에는 쉽게 파열되어 반응계에서 제거되지만, 반응이 진행됨에 따라 반응계의 점도가 증가하면 기포의 제거가 어렵게 되어 최종적으로는 기계적 강도 및 부피 밀도가 낮은 스폰지형의 황화물이 얻어진다. 이러한 단점은 반응온도의 상승속도를 조절하여 반응이 천천히 진행되도록 함으로써 약간은 개선할 수 있으나 반응을 끝내는데 너무 오랜 시간이 걸리므로 효율이 크게 감소된다.Insoluble and insoluble granular sulfides obtained by reacting heavy hydrocarbons such as asphalt and pitch with sulfur are useful for various purposes such as various fillers, reinforcing agents, oil absorbents and metal scavengers, and sulfides are carbon disulfides, carbon particles, and ion exchanges. It shows excellent properties as an intermediate material in the synthesis and production of agents and adsorbents and can be used in various applications. Therefore, the method of producing such sulfides has been sought for a long time, among which US Patent Nos. 2,447,004; 2,252,343; 2,539,137; 2,585,454 and 3,248,303 and French Patent No. 1,479,451 and the like. These known methods are to prepare insoluble sulfides by adding sulfur and reacting by heating to a cohydrocarbon such as asphalt. However, a major disadvantage of this method is that the bubbles of hydrogen sulfide generated by the reaction with sulfur are mixed in a large amount in the reaction product. In other words, when reacting hydrocarbons such as asphalt with sulfur, the viscosity of the reaction product increases significantly as the reaction proceeds, and the product passes through a rubbery or viscous phase to become an insoluble and insoluble sulfide. In the initial stage of the reaction, when the viscosity is relatively low, it is easily ruptured and removed from the reaction system. However, as the reaction proceeds, the viscosity of the reaction system increases, making it difficult to remove bubbles, resulting in a sponge-type sulfide having low mechanical strength and low bulk density. This disadvantage can be slightly improved by adjusting the rate of increase of the reaction temperature so that the reaction proceeds slowly, but the efficiency is greatly reduced because it takes too long to complete the reaction.

두번째 문제점은 불용성 황화물이 반응용기에서 뭉쳐 덩어리로 되는 것이다. 덩어리를 떼어내어 파쇄(crushing) 또는 마쇄(grinding)하여 과립상으르 만들거나 이 덩어리상 물질을 주형하는 것은 매우 비효율적이며 곤란한 공정을 요하므로 비경제적이다. 미합중국 특허 제2,447,005 및 2,447,006호에 기술된 공정은 중탄화 수소와 황의 균일한 액체 혼합물을 가열된 반응지역 내에 분무하여 반응이 가열하에 이루어지게 함으로써 상기의 단점을 최소로 하여 주었으나, 실제적인 면에서 볼때 이들 공정은 특정기술과 복잡한 기구를 필요로 하므로 부적당하다.The second problem is that insoluble sulfides clump together in the reaction vessel. Removing and crushing or crushing agglomerates to form granules or molding these agglomerate materials is very inefficient and uneconomical as it requires a difficult process. The processes described in US Pat. Nos. 2,447,005 and 2,447,006 minimize the above drawbacks by spraying a homogeneous liquid mixture of bihydrocarbons and sulfur into the heated reaction zone to allow the reaction to take place under heating, but in practical terms In view, these processes are inadequate because they require specific skills and complex equipment.

세번째 문제점은 불융성 황화물을 얻기 위한 반응온도가 너무 높은 것이다. 미합중국 특허 제3,248,303호에서는 불융성 생성물을 얻기 위해서는 반응계의 온도를 450。C 이상 가열해야 한다고 지적하였으나 이렇게 높은 온도에서는 황화물이 필연적으로 탄화하게 된다. 탄화된 물질도 여러가지 탄소물로서 유용한물질이고 또 황화물의 중요한 용도 중의 하나이지만 황화물은 그외의 용도들이 있으므로 고열에 의한 탄화현상은 황화생성물의 용도를 제한하는 것이 된다.The third problem is that the reaction temperature for obtaining infusible sulfides is too high. In US Pat. No. 3,248,303, it is noted that in order to obtain an insoluble product, the temperature of the reaction system must be heated to 450 ° C. or higher, but sulfides inevitably carbonize at such high temperatures. Carbonized materials are also useful as various carbon materials and are one of the important uses of sulfides, but sulfides have other uses, so carbonization due to high heat limits the use of sulfide products.

상기와 같이 기존 황화물의 제조공정이 생성물의 성질 및 공정 자체에 많은 난점을 동반하므르 이러한 단점이 동반되지 않는 새로운 공정의 개발이 절실히 요구되었다.As described above, since the manufacturing process of the existing sulfides has many difficulties in the properties of the product and the process itself, the development of a new process that is not accompanied by such disadvantages is urgently required.

탄소는 일반화학공업, 전기화학공업, 전기통신산업 및 원자력산업 등 여러 산업분야에서 전기전도체, 내화재료, 화학적 내구물질, 구조재료, 윤활제, 기계의 부품 등으로서 널리 사용된다. 이러한 탄소입자는 탄소재료를 마쇄하여 피치나 합성수지 같은 곁합제와 반죽한 후 원하는 모양으로 주형하여 만든다. 천연의 흑연, 무연탄, 석탄, 코크스 및 숯 등이 주로 상기의 탄소입자를 만드는 탄소질물질로 쓰이나 질이 좋은 이러한 원료를 안정하게 공급하는 것이 언제나 용이한 것은 아니다.Carbon is widely used as electrical conductors, refractory materials, chemical durable materials, structural materials, lubricants, and machine parts in various industries such as general chemical industry, electrochemical industry, telecommunication industry, and nuclear industry. These carbon particles are made by grinding a carbon material, kneading with a side mixture such as pitch or synthetic resin and then molding the desired shape. Natural graphite, anthracite coal, coal, coke, and charcoal are mainly used as carbonaceous materials for making the carbon particles, but it is not always easy to stably supply these raw materials of good quality.

따라서 저렴한 가격으로 많은 양을 공급할 수 있는 석유원료가 높이 평가되어 이러한 원료를 사용하는 석유코크스산업이 증요한 산업으로 되었다. 석유코크스의 생산공정은 "Hydrocarbon Processing, 49(9) 780(1970)"에 기술된 지연(delayed) 코크스화 방법에 속하는 것으로 분류된다. 액체코크스화 방법으로 얻은 분말성 코크스로는 고급 탄소입자를 생산할 수 없으므로 대부분 연료로 쓰인다. 한편 지연코크스화 방법으로 만든 코크스는 여러가지 탄소입자를 만드는데 매우 유용하나 이 공정은 코크스화 드럼 내에 쌓인 덩어리를 떼어내고 이 덩어리를 파쇄하는 것이 매우 어렵다는 큰 단점이 있어 공정의 연속화, 기계화 및 자동화 및 부적당하므로 기계화 및 연속적 효율은 매우 낮고 탄화효율도 만족할만 하지 못하다. .Therefore, petroleum raw materials that can supply a large amount at low prices are highly appreciated, and the petroleum coke industry using these raw materials has become an important industry. The production process of petroleum coke is classified as belonging to the delayed coking process described in "Hydrocarbon Processing, 49 (9) 780 (1970)". Powdered coke obtained by the liquid coking process cannot produce high-quality carbon particles, so it is mostly used as fuel. Coke made by the delayed coking method is very useful for producing various carbon particles, but this process has the big disadvantage that it is very difficult to remove the lumps accumulated in the coking drum and to crush the lumps. Therefore, the mechanization and continuous efficiency are very low and the carbonization efficiency is not satisfactory. .

그러므로 작업효율을 낮추는 덩어리상의 뭍질을 춰급할 필요가 없고 용도가 제한되어 있는 분말상 탄소의 생성이 없는 새로운 탄소물질의 제조공정이 필요하게 되었다. 이런 요구에 부응하기 위한 한 공정으로서 피치 등의 가융성 주조물을 산화성 대기하에서 가열처리 혹은 화학적 처리를 하여 불융성 물질로 전환시킨 후 이 불융성 물질을 탄화시키는 방법이 있다. 불융성 상태로의 전환은 일본특허원 OLS 제31,195/1973호에 발표된 바와 같이 가융성 물질을 이산화질소, 산소, 오존, 아황산, 염소, 브롬공기 등을 포함하고 있는 산화성 기체나 황산, 인산, 질산, 크롬산 수용액, 과망강산 칼륨수용액 같은 산화성 액체로 가융성 물질의 연화점보다 낮은 온도에서 처리하여 달성한다. 그러나 이러한 공정은 산화성 물질의 사용으로 인해 기구의 부식에 생기로 원하는 불융성 물질을 얻는 데에 반응시간이 너무 길게 걸리는 단점이 있다.Therefore, there is a need for a new carbon material manufacturing process that does not need to produce agglomerate quality that lowers work efficiency and has no limited use of powdery carbon. As one process to meet such demands, there is a method of converting a fusible casting such as pitch into an insoluble material by heat treatment or chemical treatment under an oxidizing atmosphere and then carbonizing the infusible material. The transition to an infusible state may include the use of soluble gases such as nitrogen dioxide, oxygen, ozone, sulfurous acid, chlorine, bromine air, sulfuric acid, phosphoric acid and nitric acid, as disclosed in Japanese Patent Application No. 31,195 / 1973. It is achieved by treating with an oxidizing liquid such as aqueous solution of chromic acid, aqueous solution of potassium permanganate at a temperature lower than the softening point of the fusible material. However, this process has the disadvantage that the reaction time takes too long to obtain the desired incompatible material due to the corrosion of the apparatus due to the use of the oxidizing material.

따라서 탄소물질을 제조하는 통상적인 공정에서의 상기와 같은 단점들을 고려할 때 저렴한 가격으로 많은 원료를 사용할 수 있고, 용도가 제한되어 있는 분말상의 탄소가 생성되지 않으며 가융성 물질을 마쇄하는 특별한 공정이 필요없는, 과립상 탄소의 새로운 제조공정에 필요하게 되었다.Therefore, in view of the above disadvantages in the conventional process for producing a carbon material, many raw materials can be used at a low price, a powder-limited carbon is not produced, and a special process for grinding the fusible material is required. There is a need for a new process for producing granular carbon.

또한 활성탄은 산업상의 흡착제로 대단히 중요한 물질로서 식품산업이나 화학산업에 흡착제로 사용될뿐만 아니라 가정용 냉장고의 흡착제나 정수제 등 많은 분야에 쓰이고 있다. 최근에 와서는 활성탄이 공기 오염이나 수질오염 등의 환경오염의 제거 및 방지에 매우 효과적이라는 것이 밝혀져 저렴한 가격으로 품질좋은 활성탄을 대량으로 공급할 수 있는 방법의 개발이 필요하게 되었다. 종래에는 나무나 코코널 껍질을 주원료로 사용하여 활성탄을 생성하였으나 이러한 원료를 사용하여서는 활성탄의 대량공급을 원활히 할 수 없었다. 최근에는 석탄을 원료로 사용하여 활성탄을 제조하는데 이때에는 품질좋은 활성탄을 제공할 수 있는 석탄은 한정된 지역에서만 얻을 수 있으므로 이 방법도 원료를 안정되게 대량으로 공급하는데에 커다란 문제점이 있다.In addition, activated carbon is a very important substance as an industrial adsorbent, and is used as an adsorbent in the food industry and the chemical industry, and is used in many fields such as an adsorbent or a water purifier of a household refrigerator. Recently, it has been found that activated carbon is very effective in removing and preventing environmental pollution such as air pollution and water pollution. Therefore, it is necessary to develop a method for supplying a large quantity of high quality activated carbon at a low price. Conventionally, activated carbon was produced using wood or corn bark as a main raw material, but it was not possible to smoothly supply large amounts of activated carbon using these raw materials. Recently, activated carbon is manufactured using coal as a raw material. At this time, since coal which can provide quality activated carbon can be obtained only in a limited area, this method also has a big problem in stably supplying a large amount of raw materials.

이런관점에서 최근에는 저렴한 가격으로 대량 공급할 수 있는 석유 중질탄화수소 같은 원료를 사용하여 활성탄을 만들려는 시도가 있있다. 예를들면 황화칼륨, 수산화나트륨, 탄산나트륨과 티오시안산칼륨 같은 알칼리 금속 화합물을 피치나 아스팔트에 첨가한 후 탄화시키고 탄화된 물질을 활성화시키는 방법이 있으며 또한 아스팔트나 피치를 황이나 황산과 반응시켜 얻은 생성물을 탄화시키고 활성화시키는 방법도 알려져 있다. 그러나 알칼리금속을 첨가한 공정은 공정의 다음 단계에서 알칼리금속 화합물을 세척 제거해야하므로 실질적인 것이 되지 못한다. 또한 황산이나 황을 사용하는 방법에서는 활성탄에 황이나 황산이 남아있지 않으므로 이러한 첨가제들을 제거하는 공정이 필요없다. 그러나 황산을 사용하는 방법은 황산을 다량으로 사용하기 때문에 위험하고 기구가 부식되는 문제점이 있다. 한편 황을 사용하는 방법에서는 황화수소가 반응 도중 발생하지만 기구의 부식은 별로 문제가 되지 않으며 황화수소는 클라우스(clauss) 반응이나 촉매적 분해에 의하여 쉽게 황으로서 재회수된다. 따라서 회수된 황을 재사용하므로 경제적으로 유리한 방법이다. 황을 사용해서 얻은 활성탄의 성질은 코코널 숯에서 얻은 활성탄의 성질과 같거나 우수하여 활성탄의 수득율도 높다. 이때에 황화물은 스폰지 모양의 덩어리로 얻어지며 기계적 강도가 충분히 높고 원하는 크기를 갖는 분리된 과립의 형태로는 얻기가 어렵다.In this regard, recent attempts have been made to make activated carbon using raw materials such as petroleum heavy hydrocarbons, which can be supplied in large quantities at low prices. For example, alkali metal compounds such as potassium sulfide, sodium hydroxide, sodium carbonate and potassium thiocyanate are added to pitch or asphalt, carbonized and activated to carbonized material. Also obtained by reacting asphalt or pitch with sulfur or sulfuric acid Methods of carbonizing and activating the product are also known. However, the alkali metal addition process is not practical since the alkali metal compound must be washed away in the next step of the process. In addition, in the method using sulfuric acid or sulfur, sulfur or sulfuric acid does not remain in the activated carbon, so there is no need to remove these additives. However, the method using sulfuric acid is dangerous because the use of sulfuric acid in a large amount and there is a problem that the apparatus is corroded. In the method using sulfur, hydrogen sulfide is generated during the reaction, but corrosion of the apparatus is not a problem. Hydrogen sulfide is easily recovered as sulfur by a clauss reaction or catalytic decomposition. Therefore, it is an economically advantageous way to reuse the recovered sulfur. The properties of activated carbon obtained by using sulfur are the same as or better than those of the activated carbon obtained in the coal char, and thus the yield of activated carbon is high. The sulfides are then obtained in sponge-like masses, which are difficult to obtain in the form of discrete granules with sufficiently high mechanical strength and the desired size.

위의 언급한 과립상 탄소질 고체물의 생성공정은 덩어리 형태의 생성물을 파쇄하는 공정과 가루로된 생성물을 적당한 결합제를 사용하여 주형하거나 뭉쳐서 과립으로 만드는 공정으로 나눈다. 전자의 공정에서는 예정된 크기의 과립 탄소질물질의 선택적 생성이 불가능하고 원하는 크기의 과립상 믈질의 수득율이 낮다. 잘게 파쇄하여 얻은 활성탄소질물질은 아주 작은 조각이나 분말상태로 만들어지거나 불규칙하고 모난형이기 때문에 취급시 손상을 입기가 쉬운 단점이 있다. 한편 주형과립물은 보통 기본물질의 분말과 결합제를 혼합하고 이 혼합물을 과립으로 주형한 후 가열처리하여 얻어진다. 그러므로 분말을 취급하기 때문에 작업효율이 낮고, 결합제와 분말입자 사이의 결합력이 약하므로 과립은 마찰에 의해 분말로 되는 경향이 있다는 단점이 있다. 또한 입자 크기가 수마이크론에서 1mm 정도 미세한 과립을 얻기 위한 공정은 매우 어렵다.The process for producing the granular carbonaceous solids mentioned above is divided into a process of crushing the product in the form of agglomerates and a process of molding or agglomerating the powdered product into granules using a suitable binder. In the former process, selective production of granular carbonaceous material of a predetermined size is not possible and yield of granular cakes of a desired size is low. Activated carbonaceous material obtained by crushing finely is made of very small pieces or powders, or irregular and angular, which is easy to be damaged when handling. On the other hand, mold granules are usually obtained by mixing a powder of a base material and a binder, molding the mixture into granules, and then heating the mixture. Therefore, since the working efficiency is low because the powder is handled, and the binding force between the binder and the powder particles is weak, there is a disadvantage that the granules tend to become powder by friction. In addition, the process for obtaining granules with a particle size of about 1 mm at several microns is very difficult.

상기한 방법에 부언하면, 연화점이 매우 높은 고점도의 피치를 과립으로 만들고 이 과립을 불융성 물질로 만드는 과립활성탄의 제조방법은 알려져 있다. 이 경우 결합제를 사용하지 않으므로 통상의 활성탄소물질과 비교하여 매우 높은 기계적 강도를 가진 좋은 과립생성물이 얻어지나 피치같은 가융성 물질을 물질이 파괴됨이 없이 불융성 상태로 만드는데는 매우 정밀한 기술이 필요하여 약 1mm 이상의 과립활성탄을 얻기가 아주 힘들다.In addition to the above method, a method for producing granular activated carbon is known in which granules are made of granules having a very high softening point into granules, and the granules are made of an infusible material. In this case, since no binder is used, a good granule product having a very high mechanical strength is obtained compared to a normal activated carbon material, but a very precise technique is required to make a fusible material such as pitch in an insoluble state without destroying the material. It is very difficult to obtain granular activated carbon of about 1 mm or more.

본 발명은 상기의 요구를 만족시키며 단점을 제거하였는데 그 방법은 다음과 같다.The present invention satisfies the above requirements and eliminates the disadvantages.

반응매체 존재하에(만일 필요하면 불용성, 불융성 고체물의 존재하에) 석유 중질유분(重質留分)을 황과 교반하면서 반응시키고 이 불용성, 불융성 과립 황화물을 탄소화 및 활성화시킨다. 본 발명에 의하면 덩어리상의 고체물질을 파쇄하거나 마쇄 또는 주형할 필요가 없고 과립화물 위한 특유의 기구가 없이도 기제적 강도가 우수하여 원하는 크기를 가지는 과립상의 활성탄을제조할 수 있다. 본 명세서에 쓰인 "불용, "불융"이란 말은 과립물이 본 발명의 공정의 황화조건하에서 사용한 반응매체, 석유 중유분 및 황에 녹지 않으며 탄화조건, 예를들어 400 내지 1,200℃로 가열하여도 열에 의해 용융되거나, 분해, 연화 및 융해되지 않는다는 것이다.In the presence of a reaction medium (if necessary, in the presence of an insoluble, insoluble solid), the petroleum heavy fraction is reacted with sulfur with stirring to carbonize and activate this insoluble, infusible granular sulfide. According to the present invention, granular activated carbon having a desired size can be produced with excellent mechanical strength without the need to crush, grind or mold agglomerate solid materials, and without the unique mechanism for granulation. As used herein, the term "insoluble, infusible" means that the granules are not soluble in the reaction medium, petroleum heavy oil and sulfur used under the sulfiding conditions of the process of the present invention and are heated to carbonization conditions, such as 400 to 1,200 ° C. It does not melt, decompose, soften or melt by heat.

본 발명에 의해 생성된 과립물의 크기는 필요에 따라 반응조건을 조절함으로써 수마이크론 내지 수센터미터(예 : lμ 내지 2cm)로 변화하여 얻을 수 있다.The size of the granules produced by the present invention can be obtained by varying from several microns to several centimeters (eg lμ-2 cm) by adjusting the reaction conditions as necessary.

본 발명에 의해 얻은 불용성, 불융성, 황화물질은 파쇄하여 만든 과립 황화물에 비해 표면장력이 매우 크고 마멸에 대한 저항성이 크다. 본 발명에 의해 얻은 과립탄화물은 통상의 물질에 비해 사염화탄소나 이황화탄소같은 탄소화합물의 제조공정에서 중간물질로서의 반응성이 매우 크다. 본 발명에 의한 과립활성탄은 각2,000m2/g 이상의 비표면적을 쉽게 얻을 수 있다(상업적으로 가치있는 제품의 비표면적은 보통 약500 내지 1,000m2/g이다).Insoluble, insoluble, and sulfide materials obtained by the present invention have a very high surface tension and a high resistance to abrasion compared to granulated sulfides made by crushing. The granular carbide obtained by the present invention has a very high reactivity as an intermediate in the process for producing carbon compounds such as carbon tetrachloride and carbon disulfide, compared with conventional materials. The granular activated carbon according to the present invention can easily obtain a specific surface area of more than 2,000 m 2 / g each (the specific surface area of commercially valuable products is usually about 500 to 1,000 m 2 / g).

또한 본 발명에 의해 얻은 과립물의 형태는 과립형 또는 과립과 유사한 형태인데 반응조건에 따라 원판형이나 반추모양의 것도 얻을 수 있다. 모든 경우 물질의 표면은 매끄러우며 안정성과 유동성이 우수하고 포면장력같은 기계적 강도가 우수하다. 본 발명 공정에서는 황에 의해 탈수소반응 및 축중합 반응이 일어나 열저항이 큰 삼차원적 그물 구조의 황화물이 생기므로, 가열하여 탄화시킬 때 열분해에 의한 저분자탄화수소의 방출이 매우 적어서 탄화생성물의 수득율이 아주 높다. 황화물의 탄화시에는 용융상태를 기치지 않고 고체상태로 직접 탄화되므로 흑연화에 대한 저항성을 가지는 과립탄소가 얻어지며 이 과립탄소를 활성화시키면 미세결정 구조를 가진 아주 우수한 활성탄이 얻어진다.In addition, the granules obtained by the present invention are in the form of granules or granules similar to those of discs or ruminants, depending on the reaction conditions. In all cases, the surface of the material is smooth, with good stability and fluidity, and mechanical strength such as surface tension. In the process of the present invention, the dehydrogenation and condensation polymerization reactions occur with sulfur, so that sulfides having a three-dimensional network structure having high heat resistance are produced. high. In the carbonization of sulfides, carbonization is carried out directly to the solid state without neglecting the molten state. Thus, granulated carbon having a resistance to graphitization is obtained. When activated, the granular carbon obtains very good activated carbon having a microcrystalline structure.

본 발명에서 출발물질로 사용한 석유 중유분은 상온(常溫 : 20 내지 30℃)에서 액체 혹은 고체상태이며 연화점이 400℃ 이하, 바람직하기로는 300℃ 이하이고 상압(常壓) 하에서의 비점이 300℃ 이상, 바람직하기로는 400℃ 이상이며 수소대 탄소의 비가 약 0.2 내지 1.9, 바람직하기로는 0.4 내지 1.7이며 탄소함량이 80 내지 96중량%인 물질이다. 본 발명에서 사용한 석유중류분은 석류의 중(重) 잔사로서 석유의증류, 열분해, 촉매분해, 용매추출, 산처리 같은 정제과정에서 얻어진다. 상기의 석유중유분의 예를들면, 원유를 대기압이나 감압하에서 중류시켜 얻은 중잔사(비점이 약 300。C 이상, H/C 원자비 : 약 1.0 내지1.9); 원유를 추출해서 얻은 중잔사, 원유를 상압하에서 증류시켜 얻은 중잔사 또는 원유를 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산, 사이클로헥산 또는 벤젠 같은 용매와 함께 감압하에 증류시켜 얻은 잔사(비점이 약 350℃ 이상, H/C 원자비 : 약 0.5 내지 1.8이고 연화점이 5 내지 300℃); 상압 또는 감압하에서 원유, 증류유 또는 이들의 잔사를 분해하여 얻은 중잔사(비점 : 약 300℃ 이상, H/C 원자비 ; 약 0.2 내지 1.7) ; 및 상압에서 이들의 중류잔사를 추출하여 얻은 중유분을 상승된 온도에서 분해하여 얻은 중잔사 또는 이들을 감압하에서 용매와 함께 증류하여 얻은 잔사(비점 300℃ 이하, H/C 원자비; 약 0.2 내지 1.7) 등이 있다.The petroleum heavy oil used as a starting material in the present invention is liquid or solid at room temperature (20: 20 to 30 ° C.), and has a softening point of 400 ° C. or lower, preferably 300 ° C. or lower, and a boiling point of 300 ° C. or higher under normal pressure. It is preferably at least 400 ° C. and a hydrogen to carbon ratio of about 0.2 to 1.9, preferably 0.4 to 1.7 and a carbon content of 80 to 96% by weight. The petroleum midstream used in the present invention is obtained as a heavy residue of the pomegranate during the purification process such as distillation, pyrolysis, catalytic decomposition, solvent extraction and acid treatment of petroleum. Examples of the above petroleum oil fraction include heavy residues obtained by midstreaming crude oil under atmospheric pressure or reduced pressure (boiling point of about 300 DEG C or higher, H / C atomic ratio: about 1.0 to 1.9); Heavy residue obtained by extracting crude oil, heavy residue obtained by distilling crude oil under normal pressure, or residue obtained by distilling crude oil under reduced pressure with a solvent such as propane, butane, pentane, hexane, cyclohexane or benzene (boiling point is about 350 ℃ or more, H / C atomic ratio: about 0.5 to 1.8 and a softening point of 5 to 300 ° C.); Heavy residue obtained by decomposing crude oil, distilled oil or residues thereof under normal pressure or reduced pressure (boiling point: about 300 ° C. or higher, H / C atomic ratio; about 0.2 to 1.7); And a heavy residue obtained by decomposing these middle stream residues at atmospheric pressure at an elevated temperature, or a residue obtained by distilling them with a solvent under reduced pressure (boiling point below 300 ° C., H / C atomic ratio; about 0.2 to 1.7 ).

본 발명의 공정에 사용할 수 있는 석유중유분의 특별한 예를들면 여러가지 스트레이트 아스팔트, 중류(重油) 산기(散氣) 아스팔트, 커트백 아스팔트, 용매 탈아스팔트화에 의해 회수된 아스팔트 등유 또는 경유의 열분해 잔사, 나프타의 분해잔사, 중(重)획분이나 중(重)잔사를 열분해 또는 수소분해하여 얻은 잔사 등이 있다. 이런 것들 중에서 아스팔트 계열의 중유분들은 비교적 약한 조건하에서도 불용성, 경도가 우수하며 높은 수득율을 나타내므로 우수한 원료가 된다. 상기의 원료들은 단독으로 혹은 혼합물로 사용된다. 이후로는 본 명에서에 사용된 "원료"는 상기의 물질들을 나타내는 것으로 한다.Specific examples of petroleum heavy oil fractions that can be used in the process of the present invention include pyrolysis residues of various types of straight asphalt, heavy acid acid asphalt, cutback asphalt, asphalt kerosene or diesel recovered by solvent deasphalting. And residues obtained by pyrolysis or hydrogen decomposition of naphtha, heavy fractions or heavy residues. Among these, asphalt-based heavy oils are excellent raw materials because they have excellent insolubility, hardness and high yield even under relatively weak conditions. The above raw materials are used alone or in mixtures. Hereinafter, "raw material" as used in the present invention shall refer to the above materials.

본 발명에 사용된 반응매체는 상온에서 액체상태이며 상압에서 비점이 50°내지 400℃(바람직하기로는70°내지 300℃)인 탄화수소로서 황과 반응하는 원료에 비해 황에 대한 반응성(축중합 생정물을 형성)이 낮아야 한다. 적합한 반응매체로는 지방족 탄화수소(비점 50내지 400℃, H/C 원자비 1.9내지 2.3), 방향족 탄화수소(비점 80내지 280。C, H/C 원자비 1.0내지 1.6) 및 석유획분(비점 50내지 400℃, H/C 원자비 1.7내지 2.3)등이 있다. 이중 바람직한 것은 헥산, 옥탄, 액체 파라핀 같은 지방족 탄화수소 및 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 3급부틸벤젠같은 방향족 탄화수소들이다. 이들은 각각 또는 혼합물로서 사용할 수 있다. 더우기 원유를 중류하여 얻은 나프타획분, 등유획분 및 경유획분등 비점이 상압에서 50내지 400℃인 석유획분이 본 발명의 반응 메체로서 바람직하다. 지방족 탄화수소 및 상기의 석유획분과 같은 고도로 포화돠고 H/C 원자비가 1.8이상인 파라핀성 탄화수소는 황과의 반응성이 매우 낮다. 더우기 비점이 낮은 방향족 탄화수소(벤젠, 톨루엔, 크실렌, 3급부틸벤젠등)도 석유 중(重)잔사에 비해 황과 매우 천천히 반응한다. 석유 중잔사를 주성분으로하여 복잡한 구조를 갖는, 비점이 및은 나프텐성 탄화수소, 방향족 탄화수소 및 불포화 올레핀성 탄화수소는 170내지 400℃에서 쉽게 황과 반응하므로 반응매체를 선택할때는 원료의 불포화도를 중요하게 고려해야 한다. 실제로 본 발명 공정에서, 반응매체는 회수하여 재사용될 수있다.The reaction medium used in the present invention is a hydrocarbon having a boiling point of 50 ° to 400 ° C. (preferably 70 ° to 300 ° C.) at normal temperature and is reactive to sulfur (condensation polymerization). Form a still life) should be low. Suitable reaction media include aliphatic hydrocarbons (boiling point 50 to 400 ° C., H / C atomic ratio 1.9 to 2.3), aromatic hydrocarbons (boiling point 80 to 280 ° C, H / C atomic ratio 1.0 to 1.6) and petroleum fraction (boiling point 50 to 50). 400 ° C, H / C atomic ratio 1.7 to 2.3). Preferred are aliphatic hydrocarbons such as hexane, octane, liquid paraffin and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, tert-butylbenzene. These can be used individually or as a mixture. Furthermore, petroleum fractions having a boiling point of 50 to 400 ° C. at atmospheric pressure such as naphtha fraction, kerosene fraction and diesel fraction obtained by mid-cruising crude oil are preferred as the reaction medium of the present invention. Highly saturated paraffinic hydrocarbons, such as aliphatic hydrocarbons and petroleum fractions above, have a very low reactivity with sulfur. Moreover, low-boiling aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, tertiary butylbenzene, etc.) also react very slowly with sulfur compared to petroleum residues. Since boiling point and silver naphthenic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and unsaturated olefinic hydrocarbons easily react with sulfur at 170 to 400 ° C. with a complex structure mainly composed of petroleum residues, when selecting a reaction medium, the degree of unsaturation of raw materials is important to be considered. do. In fact, in the process of the present invention, the reaction medium can be recovered and reused.

본 발명의 공정에 반응매체를 사용하는 중요한 목적은 반응계의 액상 물질의 점도를 낮추어 원료, 황및 반응생성물의 이동 및 분산을 촉진시키고 형성된 황화수소를 생성물로부터 쉽게 제거할 수 있게 하기위한 것이다. 또한 반응계를 교반하여 점도를 감소시킴으로써 반응생성물이 잘 분산되게하여 과립생성물의 형성을 촉진시킨다. 따라서 반응매체는 원료나 황을 완전히 용해시키지 않아도 된다. 본 발명의 공정은 원료에 대하여 높은 양립성을 가지는 반응매체를 사용하므로 200내지 230℃정도의 비교적 낮은 온도에서도 불용성, 불융성인 과립 황화물을 쉽게 얻을 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그 이유는 아직 확실히 밝혀지지는 않았지만 가융성, 가용성 성분이 선택적으로 반응매체에 녹아 과립 황화물중의 가용성, 가융성 부분이 감소되기 때문에 불용성, 불융성 황화물이 쉽게 분리되는 것으로 생각된다.An important purpose of using the reaction medium in the process of the present invention is to lower the viscosity of the liquid phase material of the reaction system to promote the movement and dispersion of the raw materials, sulfur and reaction products and to easily remove the formed hydrogen sulfide from the product. In addition, by stirring the reaction system to reduce the viscosity, the reaction product is well dispersed, thereby promoting the formation of granule product. Therefore, the reaction medium does not have to completely dissolve the raw material or sulfur. Since the process of the present invention uses a reaction medium having high compatibility with the raw material, it has an advantage of easily obtaining insoluble and insoluble granular sulfide even at a relatively low temperature of about 200 to 230 ° C. The reason for this is not yet clear, but it is thought that insoluble and insoluble sulfides are easily separated because fusible and soluble components are selectively dissolved in the reaction medium, thereby reducing the soluble and fusible portions of granular sulfides.

사용되는 반응매체의 분량은 원료의 종류, 반응매체의 종류, 불융성, 불용성, 고체물의 분량(존재할 경우), 황의 분량, 반응조건등에 따라 정해진다. 예를들면 황과의 반응성이 높은 물질과, 원유의 상압증류잔사같이 황과의 반응성이 낮은 물질과의 혼합물을 원료로 쓰는 경우, 반응성이 낮은물질은 반응매체로 작용하여 반응생성물의 분산을 도와주므로 다른 반응매체의 첨가없이도 과립상의 황화생성물을 얻을 수 있게하므로 이경우 원유의 상압 증류 잔사는 원유의 감압 증류 잔사의 반응매체의 혼합물로 간주한다. 아스팔트를 원료로하여 황과 반응시킬때 반응이 진행됨에 따라 반응계의 점도가 크게 높아져서 교반하는 것 만으로는 분산액을 만들기 어려울때는 반응매체를 첨가할 필요가 있다. 또한 반응매체는 반응하는 동안 항상 존재하는 것이 바람직하나 반응생성물의 점도에 따라 반응매체를 첨가해야 한다. 일반적으로 반응계의 적합한 점도는 98.9。C에서 2,000CS이하, 바람직하기로는 400CS이하이다. 즉 원료를 반응매체없이 또는 소량의 반응매체 존재하에 황과 반응시키며 점도가 증가하면 반응매체를 첨가할 수 있다. 어떤 경우에는 이런방법이 바람직하다.The amount of reaction medium used depends on the type of raw material, the type of reaction medium, incompatibility, insolubility, the amount of solids (if any), the amount of sulfur, and the reaction conditions. For example, when using a mixture of a material with high reactivity with sulfur and a material with low reactivity such as atmospheric distillation residue of crude oil as a raw material, the low reactivity material acts as a reaction medium to help disperse the reaction product. In this case, the atmospheric distillation residue of crude oil is regarded as a mixture of the reaction medium of the vacuum distillation residue of crude oil. As the reaction proceeds when reacting with sulfur using asphalt as a raw material, it is necessary to add a reaction medium when it is difficult to form a dispersion simply by stirring because the viscosity of the reaction system is greatly increased. In addition, the reaction medium is preferably present at all times during the reaction, but the reaction medium should be added according to the viscosity of the reaction product. In general, a suitable viscosity of the reaction system is at most 2,000CS at 98.9 ° C, preferably at most 400CS. That is, the raw material may be reacted with sulfur in the absence of a reaction medium or in the presence of a small amount of the reaction medium, and the reaction medium may be added when the viscosity increases. In some cases this is the preferred method.

다음의 실시예에서 보는바와 같이, 형성되는 과립상 황화생성물의 크기는 반응매체의 종류와 분량에 따라 크게 변화하는데 반응매체의 양이 증가할수록, 반응매체의 원료 및 황과의 양립성이 증가할수록, 생성되는 과립상 황화생성물의 크기는 감소된다. 예를들어 1μ내지 2cm정도 크기의 황화물을 얻기 위하여는 원료와 황의 분량을 기준으로 반응매체의 양을 정밀하게 결정하고 반응매체의 종류 및 다른 반응조건들을 결정하는 것이 필요하다. 예를들면 1중량부의 아스팔트와 1.5중량부의 황에서 과립황화물을 얻으려할때 경유를 반응매체로 쓸경우는 적어도 0.5중량부의 경유가 필요하며 20중량부 이상의 경류를 사용하면 매우 미세한 과립상 황화물이 수득된다. 이때 반응매체인 경유의 분량이 0.5중량부보다 적으면 전 반응계의 점도가 크게 증가하여 교반만으로는 반응물을 분산시키기 어렵게 된다. 또한 반응매체로서 톨루엔 같은 방향족 탄화수소를 사용한 경우는 과립의 크기의 변화가 더 현저하므로 원하는 크기의 과립을 얻기 위하여는 반응매체의 분량을 매우 정밀하게 정하여야 한다.As shown in the following examples, the size of the granular sulfide product formed varies greatly depending on the type and amount of the reaction medium. As the amount of the reaction medium increases, the compatibility of the reaction medium with raw materials and sulfur increases, The resulting granular sulfide product is reduced in size. For example, in order to obtain sulfides having a size of 1 μm to 2 cm, it is necessary to precisely determine the amount of reaction medium based on the amount of raw materials and sulfur, and determine the type of reaction medium and other reaction conditions. For example, to obtain granular sulfide from 1 part by weight of asphalt and 1.5 parts by weight of sulfur, at least 0.5 parts by weight of diesel is required when diesel is used as a reaction medium. Obtained. At this time, if the amount of light oil as the reaction medium is less than 0.5 parts by weight, the viscosity of the entire reaction system is greatly increased, and it is difficult to disperse the reactants only by stirring. In addition, when an aromatic hydrocarbon such as toluene is used as the reaction medium, the size of the granules is more remarkable, and in order to obtain granules of a desired size, the amount of the reaction medium must be determined very precisely.

본 발명의 방법에서 사용된 반응매체 혹은 이 반응매체를 합유한 액성조성물은 재사용할 수 있고 그 일부분이 반응도중 황과 반응하여 소모된 경우에도, 소모된 반응매체를 보충하는데에 별 어려움이 없이 연속적으로 사용할 수 있다.The reaction medium used in the method of the present invention or the liquid composition containing the reaction medium can be reused, and even if a portion thereof is consumed by reacting with sulfur during the reaction, it is continuous without any difficulty to replenish the consumed reaction medium. Can be used as

본 발명에 사용된 불융성, 불용성 고체물질은 원료, 황 및 반응매체에 녹지않고 위의 반응조건에서 용융되지 않으며 탄화단계나 활성화 단계의 가열처리 확정에서 탄소나 기체로 전환될 수 있는 고체 탄소질물질이다. 불융성, 불용성 고체물질의 좋은 예로는 본 발명공정에 의해 생성된 불용성 과립상의 황화물, 과립상의 탄소 및 과립상의 활성탄과 이런 물질을 마쇄하거나 가루로 만들거나 주형하여 만든 물질등이있다. 석유코크스, 석탄, 코크스 및 숯 같은 것도 불융성, 불용성 고체물질로 사용할 수 있다. 필요하다면 산화금속 즉 산화칼슘, 산화알루미늄, 산화철 같은 무기 화합물을 불융성, 불용성 고체물질에 첨가할수 있다.The insoluble, insoluble solid material used in the present invention is a solid carbonaceous material which is insoluble in raw materials, sulfur and reaction medium, does not melt under the above reaction conditions, and can be converted into carbon or gas in the heat treatment confirmation of the carbonization step or the activation step. It is a substance. Examples of insoluble, insoluble solid materials include insoluble granular sulfides produced by the process of the present invention, granular carbon and granular activated carbon, and materials made by grinding, pulverizing or molding such materials. Petroleum coke, coal, coke and charcoal may also be used as insoluble, insoluble solids. If necessary, inorganic oxides such as metal oxides, such as calcium oxide, aluminum oxide and iron oxide, can be added to the insoluble, insoluble solid material.

불융성, 불용성 고체물질은 단독으로 흑은 혼합물로 사용할 수 있다.Insoluble, insoluble solids may be used alone or in black mixtures.

불융성, 불용성 고체물질을 사용하는 이유는 과립상의 황화물의 제조과정에 과립화를 촉진하고 원하는 크기의 과립물을 고효율로 생산시키기 위한 것이다. 실시예 및 비교실시예에서 보는 바와같이 반응계에 불용성, 불융성 고체물질을 넣으면 반응중간물이 반용용기의 벽이나 베플판(baff1e plate)이나 교반기등에 붙거나 반응생성물이 응집되는 것을 방지해주며 수득된 과립상의 황화물의 크기를 일정하게 하여주고 원하는 크기를 가지는 과립물의 수득율을 증가시켜 준다.The reason for using an insoluble, insoluble solid material is to promote granulation and produce granules of desired size with high efficiency in the preparation of granular sulfides. As shown in Examples and Comparative Examples, insoluble and insoluble solid materials are added to the reaction system to prevent the reaction intermediate from adhering to the walls or baffle plates or stirrers of the half vessel, or to prevent the reaction products from agglomerating. The size of the granular sulfide thus obtained is made constant and the yield of granules having a desired size is increased.

불용성, 불융성 고체물질의 부가에 의해 얻어지는 효과의 메카니즘은 아직 완전히 못했지만 불융성, 불용성 고체물질이 교반되어 반응매체속을 움직이는 동안 과립생성물의 형성을 위한 핵심으로 작용하거나, 반응 중간체가 불융성, 불용성, 고체물질의 충에 병합되며 또한 고체물질이 반응융기에 붙을 반응중간체를 문질러 벗겨내는 것으로 생각된다.The mechanism of the effect obtained by the addition of insoluble and insoluble solids is not yet complete, but it acts as a key for the formation of granule products while the insoluble, insoluble solids are stirred and moving in the reaction medium, or the reaction intermediates are insoluble, It is thought that it is incorporated into the insoluble, solid material filling and rubs off the reaction intermediate which will stick to the reaction bump.

불융성, 불용성 고체물질을 사용하는 다른 이유는 본 발명 공정에 의해 얻어지는 과립생성물 때문인데 그것은 원하는 크기가 아닌 과립생성물을 일부 혹은 전부를 파쇄하거나 파쇄하지 않고 불용성, 불융성 고체물질로서 반응계에 되넣어 알맞는 크기의 과립으로 만들어 원하는 크기의 과립물만을 제조하기 때문이다.Another reason for the use of insoluble, insoluble solids is due to the granulation products obtained by the process of the present invention, in which the granules of the desired size are returned to the reaction system as insoluble, insoluble solids without shredding or crushing some or all of the granules of desired size. This is because only granules of the desired size are produced by making the granules of a suitable size.

사용되는 불용성, 불융성 고체물질의 크기에는 특별한 제한은 없으며 원하는 과립물보다 크거나 작아도된다. 그러나 일반적으로는 반응계에 존재하는 물질의 과립의 크기가 감소할수록 불용성, 불융성 고체물질의 효과가 현저하므로 과립상의 불용성 불융성 고체물질의 크기는 10mm이하, 바람직하기로는 0.01내지 5mm인 것이 보통 사용된다.There is no particular limitation on the size of the insoluble and insoluble solid materials used and may be larger or smaller than the desired granules. However, in general, as the size of the granules of the material in the reaction system decreases, the effect of insoluble and insoluble solids is more significant. Therefore, the size of the granular insoluble insoluble solids is 10 mm or less, preferably 0.01 to 5 mm. do.

그러나 본 발명의 방법에서는 불용성, 불융성 고체물질의 첨가가 없이도 원하는 크기의 과립황화물이나 이 과립황화물을 탄화시키고 활성화시킨 원하는 크기의 과립활성탄을얻을 수 있다.However, in the method of the present invention, granular sulfide of a desired size or granular activated carbon obtained by carbonizing and activating the granular sulfide can be obtained without the addition of an insoluble and insoluble solid substance.

불용성, 불융성 고체물질이 사용될때에 그 분량은 원료와 반응매체 총량의 중량부당 0.02내지 2중량부이다.When insoluble and insoluble solid materials are used, the amount is from 0.02 to 2 parts by weight based on the total weight of the raw materials and the reaction medium.

본 발명의 실제적인 면에서 보면 황의 분량은 원료의 반응성, 반응매체의 종류, 반응조건등에 따라 다르며 실시예서 보듯이 과립황화 생성물의 크기는 원료등의 반응 주도요인들이 동일할때, 황의 사용분량에 의해 현저히 달라지므로, 원하는 크기의 과립물을 얻기 위해서는 사용하는 황의 분량을 정확히 선택하여야 한다. 보통 원료 1중량부에 대해 0.2내지 5중량부, 바람직하기로는 0.3내지 3중량부의 황을 사용한다. 반응매체의 양은 원료와 반응매체의 종류에 따라 변화한다. 보통 반응매체의 분량은 경제적 견지에서 보면, 원료의 중량을 기준으로 20중량부, 바람직하기로는 7중량부이하이어야 한다. 상기 분량의 황의 첨가에 의한 효과는 다음과 같다. 황의 분량이 적을때는 생성물의 크기는 감소하고 황의 양이 원료의 0.2중량부보다 적을때는 불용화 현상이 불충분해진다. 황은 한꺼번에 또는 간헐적으로 또는 계속해서 가할 수 있으며 상기 세번째 경우에는 과립황화물질의 크기가 황을 첨가하는 속도 및 첨가에 걸리는 시간에 따라 변화한다. 본 발명의 방법에 사용되는 황은 고체나 용융상태인 황원소이다. 황은 반응계를 가열하기 전에 반응계에 첨가할 수도 있고 반응계의 온도가 반응온도에 달한후에 한꺼번에 혹은 조금씩 반응계에 첨가할수도 있다.In the practical aspect of the present invention, the amount of sulfur depends on the reactivity of the raw materials, the type of reaction medium, the reaction conditions, and the like. As shown in the examples, the size of the granular sulfide product depends on the amount of sulfur used when reaction factors such as the raw materials are the same. The amount of sulfur used must be accurately selected to obtain granules of the desired size. Usually, 0.2 to 5 parts by weight, preferably 0.3 to 3 parts by weight of sulfur, per 1 part by weight of raw material is used. The amount of reaction medium varies depending on the type of raw material and the reaction medium. Usually, the amount of the reaction medium should be 20 parts by weight, preferably 7 parts by weight or less, based on the weight of the raw material, from an economic point of view. The effect by the addition of the amount of sulfur is as follows. When the amount of sulfur is small, the size of the product decreases, and when the amount of sulfur is less than 0.2 parts by weight of the raw material, the insolubilization phenomenon becomes insufficient. Sulfur can be added all at once or intermittently or continuously and in the third case the size of the granular sulfide changes depending on the rate of sulfur addition and the time taken for the addition. Sulfur used in the process of the invention is a solid or molten sulfur element. Sulfur may be added to the reaction system before the reaction system is heated, or may be added to the reaction system all at once or little by little after the temperature reaches the reaction temperature.

본 발명의 방법에서 원료와 황은 쉽게 반응하여 짧은 시간내에 불용성 황화생성물을 얻을 수 있다. 할로겐화금속, 예를들어 염화알루미늄, 염화아연, 염화제이철과 같은 루이스산등을 촉매로서 황 1중량부당 0.01내지 0.5중량부 바람직하기로는 0.03내지 0.3중량부를 가하면 반응속도를 증가시키고 반응시간을 단축시킬 수 있다.In the process of the present invention, the raw material and sulfur easily react to obtain an insoluble sulfide product in a short time. 0.01 to 0.5 parts by weight, preferably 0.03 to 0.3 parts by weight, of metal halides such as aluminum chloride, zinc chloride, Lewis acid such as ferric chloride, and preferably 0.03 to 0.3 parts by weight of sulfur may increase the reaction rate and shorten the reaction time. Can be.

본 명세서에서 "교반"이라는 것은 반응기내의 물질들을 액상으로 유지하고 반응계의 물질을 물리적 방법으로 균일하게 분산시키며 반응계의 질량 및 열의 전달을 증진시켜 화학반응을 균일하게 증진시키는 것이다. 그러므로 교반방법에는 제한이 없고 상기의 목적을 달성할 수 있는 어떠한 교반방법이나 장치도 사용할 수 있다. 예를들면 진탕장치, 교반날개 회전장치, 교반날개 진탕장치, 액체유동장치, 기체분사장치, 액체진탕장치등이 이런 목적을 위해 사용될 수 있다. 교반효과를 증진시키기 위해 물방울이나 도기편 같이, 반응물과 양립성이 있는 이(異)물질을 반응계내에 분산시켜 반응계에서 그것들의 주위에 액체의 격심한 난류(亂流)를 일으키게 하는 것도 효과적이며 혹은 위의 방법을 개량해서 원료, 황반응매체 같은 것들을 물같이 점도가 낮은 이(異)물질에 분산시켜 반응시키는 것도 때때로 효과적이다. 만일 반응계를 교반하지 않으면 반응용기안에 황화생성물 덩어리가 엉기고 과립황화생성물이 얻어지지 않는다.In this specification, "stirring" is to keep the materials in the reactor in the liquid phase, to uniformly disperse the materials of the reaction system in a physical manner, and to promote the reaction of the chemical reaction by promoting the mass and heat transfer of the reaction system. Therefore, the stirring method is not limited, and any stirring method or apparatus that can achieve the above object can be used. For example, a shaker, agitator blade rotating device, agitator blade shaker, liquid flow device, gas injection device, liquid shake device, etc. may be used for this purpose. In order to enhance the stirring effect, it is also effective to disperse foreign substances compatible with the reactants in the reaction system such as water droplets or pottery pieces to cause severe turbulent flow of liquid around them in the reaction system. It is also sometimes effective to improve the method by dispersing raw materials, sulfur-reactive media, and the like in water with low-viscosity foreign matter. If the reaction system is not stirred, agglomerates of sulfide products are lumped in the reaction vessel and granulated sulfide products are not obtained.

본 발명의 반응은 뱃치 시스템으로 수행하거나 연속적 시스템으로 수행한다. 예를들먼 본반응은 여러단계형의 교반욕을 사용하여 연속적으로 수행할 수 있다.The reaction of the invention is carried out in a batch system or in a continuous system. For example, the main reaction can be carried out continuously using a multistage stirred bath.

본 발명의 방법에서 원료와 황을 반응시켜 과립황화생성물을 생성하기에 적합한 반응온도는 170°내지 400℃, 바람직하기로는 약 200내지 300℃이다. 반응시간은 반응온도를 상승시킴으로써 줄일수 있지만 반응은도가 400℃를 넘으면 반응매체의 손실이 많아지고 원하는 크기와의 과립 황화생성물이 부산물로 생성되고 반응기의 안벽에 응결된다. 이런 결과는 반응의 원활한 작동을 어렵게 만든다. 반응온도가 200℃보다 높을때는 과립황화물이 짧은 시간에 형성된다. 이 경우에, 반응시간이 짧으면 밀도가 낮은 과립생성물이 생기지만 반응을 계속시켜서 강도와 점도를 증가시킬 수 있다. 더우기 원료와 황을 언제나 완전히 반응시킬 필요는 없으며, 이에 반해서 반응을 완결시키는데는 대량의 황이 필요하며 반응시간이 길어지므로 미반응의 물질은 남게두었다가 반응계에 재사용한다.Suitable reaction temperatures for reacting the raw material with sulfur in the process of the present invention to produce granular sulfide products are from 170 ° to 400 ° C, preferably from about 200 to 300 ° C. The reaction time can be reduced by increasing the reaction temperature, but when the reaction temperature exceeds 400 ° C., the loss of the reaction medium increases, and granular sulfide products having a desired size are produced as by-products and condensate on the inner wall of the reactor. This result makes the smooth operation of the reaction difficult. When the reaction temperature is higher than 200 ℃ granular sulfide is formed in a short time. In this case, a short reaction time results in a low density granule product, but the reaction can be continued to increase strength and viscosity. Moreover, it is not always necessary to completely react the raw material and sulfur. On the other hand, a large amount of sulfur is required to complete the reaction and the reaction time is long, so that unreacted materials are left and reused in the reaction system.

본 발명의 방법은 액상내에서 반응을 수행하며 바람직하기로는 대기합하에서 반응시킨다. 반응매체의 융점이 작동온도보다 낮을때는 작동온도에서 반응매체의 휘발성향을 억제하기에 충분한 대기압이상의 압력을 사용할 수 있다.The process of the present invention carries out the reaction in a liquid phase, preferably in an atmosphere. When the melting point of the reaction medium is lower than the operating temperature, a pressure above atmospheric pressure sufficient to suppress the volatile aroma of the reaction medium may be used at the operating temperature.

본 반응은 대기압 내지 100kg/cm2, 바람직하기로는 상압 내지 30kg/cm2하에서 수행할 수 있다.The reaction can be carried out at atmospheric pressure to 100kg / cm 2 , preferably at atmospheric pressure to 30kg / cm 2 .

본 발명 공정에 의해 얻어진 과립상의 황화생성물은 연화점이 없으므로 고온의 탄화처리 과정에서도 과립형태를 유지한다. 과립상의 황화생성물은 400℃ 내지 1,200℃ 바람직하기로는 450 내지 1,100℃에서 질소, 황화수소, 일산화탄소 또는 이들의 혼합물같은 불활성 기체하에서 가열하여 쉽게 탄화할 수 있다.Since the granular sulfide product obtained by the process of the present invention has no softening point, the granular sulfide product maintains the granular form even at high temperature carbonization. Granular sulfide products can be easily carbonized by heating under an inert gas such as nitrogen, hydrogen sulfide, carbon monoxide or mixtures thereof at 400 ° C to 1,200 ° C, preferably 450 to 1,100 ° C.

이 과립상의 탄소는 산화성대기를 사용하여 통상의 방법으로 활성시켜서 과립상의 활성탄으로 쉽게 전환시킬 수 있다. 이와는 달리 과립상의 활성탄은 과립상의 황화생성물을 중기나 유동기체같은 약한 산화성대기중에서 직접 700내지 1,100℃의 온도로 가열하여 쉽게 얻을수도 있는데 이때 생성물의 탄화 및 활성화가 동시에 이루어진다. 이산화탄소를 함유한 기체를 이용한 활성화 방법도 본 발명에서 사용할 수 있다. 이런 활성 방법중화에서 증기로 하는 활성화 방법에 바람직하다. 증기는 산화기체로 바람직하게 사용된다. 이산화탄소나 1내지 30%의 산소를 함유한 유동기체는 증기와 함께 혹은 증기없이 사용될 수 있다.This granular carbon can be easily converted to granular activated carbon by activating in a conventional manner using an oxidative atmosphere. In contrast, granular activated carbon can be easily obtained by heating the granular sulfide product to a temperature of 700 to 1,100 ° C. directly in a weak oxidizing atmosphere such as medium or fluid gas, at which time the carbonization and activation of the product are simultaneously performed. An activation method using a gas containing carbon dioxide can also be used in the present invention. Such an activation method is preferable for the activation method of neutralization to steam. Steam is preferably used as the oxidizing gas. Carbon dioxide or fluids containing between 1 and 30% oxygen can be used with or without steam.

본 발명의 방법에 의해 생산된 과립상의 황화생성물 혹은 과립상의 탄소는 원하는 크기로 파쇄하여 탄화시키거나 활성화 시킬수도 있으며 가루로 만들어서 탄화 혹은 활성화 하기전에 알맞는 결합재를 사용하여 작은 알갱이로 만들 수도 있다.The granular sulfide product or granular carbon produced by the method of the present invention may be crushed and activated by crushing to a desired size, or may be made into small particles using a suitable binder prior to carbonization or activation.

본 발명에 사용한 반응용기의 구성물질은 반응조건에서 반응물질과 불활성인 것으로 예를들면 스테인레스스틸, 티타늄, 에나멜칠을 한 철리류등이 반응용기 물질로서 적합하다.The constituents of the reaction vessel used in the present invention are inert to the reactants under the reaction conditions. For example, stainless steel, titanium, enameled iron or the like is suitable as the reaction vessel material.

다음 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하는 것이며 본 발명의 목적 및 범위는 이에 한정되는 것이 아니다. 이들 실시예중 모든부, 퍼센트, 비율 등은 다른 언급이 없는 한 중량에 대해 나타내는 것이다.The following examples illustrate the present invention in detail and the object and scope of the present invention are not limited thereto. All parts, percentages, ratios, etc. in these examples are given by weight unless otherwise indicated.

[실시예 1]Example 1

전자석 회전형의 교반기 및 환류 콘덴서가 함께 장치된 1ℓ스테인레스스틸 반응용기에 200g의 경유(여기서 경우란 비점 185내지 350℃, 점도 2.14CS(50°에서), H/C원자비 1.9, 비중(15/4℃) 0.0835인 오일을 말한다), 프로판을 상압 증류하여 얻은 아스팔트 100g(이후로는 "프로판 탈아스팔트화 아스팔트"라 하며 JIS 2,530에 따른25℃에서의 침투도 18 : n-펜탄 불용성분 21%, 황함량 5.7%,H/C원자비 1.41)과 150g의 황을 넣고 230내지 235℃, 상압하에서 4시간동안 900r.p.m의 속도로 교반하면서 반응시킨다. 반응중에 주로 황화수소로 이루어진 대량의 가스가 생성된다. 반응 종결후 이 반응혼합물을 꺼내 원심분리 여과하여 길이 1내지 18mm, 폭 1내지 7mm, 두께 1내지 3mm의 원단형의 과립상 황화물 136g, 소량의 덩어리진 황화물 및 반응매질을 주성분으로 하는 145g의 오일상의 물질을 얻었다. 과립상의 황화물중 황함량은 26%이고 400내지 1,200℃에서 급격히 가열하면 용해되지 않는다.1 g stainless steel reaction vessel equipped with an electromagnet rotating stirrer and reflux condenser, 200 g of light oil (in this case, boiling point 185 to 350 ° C, viscosity 2.14CS (at 50 °), H / C atomic ratio 1.9, specific gravity (15) / 4 ° C) 0.0835), 100 g of asphalt obtained by atmospheric distillation of propane (hereinafter referred to as "propane deasphalted asphalt") and penetration at 25 ° C according to JIS 2,530 18: n-pentane insoluble component 21 %, Sulfur content 5.7%, H / C atomic ratio 1.41) and 150g of sulfur, and reacted at 230 to 235 ℃, stirring at a rate of 900r.pm for 4 hours at atmospheric pressure. During the reaction, a large amount of gas, mainly composed of hydrogen sulfide, is produced. After the completion of the reaction, the reaction mixture was taken out and centrifuged and filtered to give 136 g of granular sulfides having a length of 1 to 18 mm, a width of 1 to 7 mm, and a thickness of 1 to 3 mm, a small amount of agglomerated sulfide and a reaction medium of 145 g. Phase was obtained. Sulfur content in the granular sulfide is 26% and does not dissolve when heated rapidly at 400 to 1,200 ℃.

또한 덩어리진 황화물은 반응용기의 바닥과 기벽에 붙은 고체물이고 오일상의 물질은 상온에서 액상인 경우, 반응안된 아스팔트 등을 함유하는 물질이다.In addition, the agglomerated sulfide is a solid substance attached to the bottom and the base wall of the reaction vessel, and the oily substance is a substance containing unreacted asphalt when it is liquid at room temperature.

[비교실시예 1]Comparative Example 1

실시예 1에서와 같은 반응용기에 동량의 경우, 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 및 황을 넣고 상압하에서 교반하지 않은채, 230내지 235℃에서 4시간동안 반응시킨다. 반응종결후 반응혼합물을 꺼내보면 불용성이고 불용성인 덩어리진 황화물 220g이 생성되었으며 과립상의 황화물은 생성되지 않았다.In the same amount of reaction vessel as in Example 1, propane deasphalted asphalt and sulfur were added and reacted at 230 to 235 ° C. for 4 hours without stirring under normal pressure. When the reaction mixture was taken out after the completion of the reaction, insoluble and insoluble agglomerated sulfides 220g were formed, and granular sulfides were not produced.

[실시예 2]Example 2

실시예 1과 같은 과정으로 하고 교반속도만 1,200r.p.m으로 변화시키면 실시예 1의 생성물보다 더 작은 크기의 과립상 황화물 151g(길이 1내지 17mm, 폭 1내지 4mm, 두께 1내지 3mm)이 얻어지며 오일상의 물질 119g이 회수된다. 이경우 덩어리진 황화물은 잘 생성되었다.The same process as in Example 1 and only changing the stirring speed to 1,200rpm yielded 151 g of granular sulfide (length 1 to 17mm, width 1 to 4mm, thickness 1 to 3mm) of a smaller size than the product of Example 1 119 g of phase material is recovered. In this case agglomerated sulfides were well formed.

[실시예 3]Example 3

실시예 1에서와 같은 용기에 400g의 경유, 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 및 300g의 황을 가하고 1,200r.p.m의 속도로 교반시키면서 상압하, 230내지 235℃에서 4시간동안 반응시키면 길이 1내지 5mm, 직경 0.4내지 2mm인 가느다란 방추형의 과립상 황화물 321g이 수득된다.400 g of diesel oil, 200 g of propane deasphalted asphalt and 300 g of sulfur were added to the same container as in Example 1, and the reaction was carried out at atmospheric pressure while stirring at a speed of 1,200 rpm for 4 hours at 230 to 235 ° C. for a length of 1 to 5 mm, 321 g of fine fusiform granular sulfides having a diameter of 0.4 to 2 mm are obtained.

[실시예 4]Example 4

실시예 1과 같은 반응용기에 400g의 경유, 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 250g의 황을 넣고 1,200r.p.m의 속도로 교반하면서 상압하, 230내지 235℃에서 4시간동안 반응시키면 평균입자 크기가 약 0.7mm인 구형 과립황화물 317g이 수득된다. 이때 덩어리진 황화물은 적게 생성된다.In the same reaction vessel as in Example 1, 400 g of diesel oil, 200 g of propane deasphalted asphalt, 250 g of sulfur, and stirred at a speed of 1,200 rpm under normal pressure and reacted at 230 to 235 ° C. for 4 hours, the average particle size was about. 317 g of spherical granular sulfides of 0.7 mm are obtained. At this point, agglomerated sulfides are produced less.

[실시예 5]Example 5

실시예 1과 같은 용기에 400g의 경유, 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 200g의 황을 넣고 1,200r.p.m의 속도로 교반하면서 상압, 230내지 235。C에서 4시간동안 반응시키면 평균크기가 약 0.03mm인 구형 과립상 황화물 26g이 수득된다.400g diesel oil, 200g propane deasphalted asphalt, 200g of sulfur in the same container as in Example 1, and stirred at a speed of 1,200rpm while reacting at atmospheric pressure, 230 to 235 ° C for 4 hours, the average size is about 0.03mm 26 g of spherical granular sulfide are obtained.

[실시예 6]Example 6

실시예 1과 같은 반응용기에 400g의 경유, 100g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 150g의 황을 넣고 1,200r.p.m의 속도로 교반시키면서 상압, 230내지 235℃에서 4시간 반응시키면 평균크기 약 0.2mm의 구형 과립상 황화물 263g이 생성된다. 이경우 덩어리진 황화물은 적게 생성되었다.In the same reaction vessel as in Example 1, 400 g of diesel oil, 100 g of propane deasphalted asphalt, 150 g of sulfur, and stirred at a speed of 1,200 rpm for 4 hours at atmospheric pressure and 230 to 235 ° C. were spherical with an average size of about 0.2 mm. 263 g of granular sulfide are produced. In this case less agglomerated sulfides were produced.

[비교실시예 2]Comparative Example 2

실시예 1과 같은 반응용기에 100g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 및 150g의 황을 넣고 1,200r.p.m의 속도로 교반시키면서 상압, 230내지 235℃에서 반응시켰다. 반응이 진행됨에 따라 점도가 크게 높아져 반응을 시작한 20분후에는 교반이 불가능하게 된다. 그대로 4시간 반응시키면 208g의 덩어리진 황화물만이 수득되머 과립상 황화물은 얻지 못한다. 이때의 생성물은 실온에서 경석과 같은 고체물이었고 400℃로 급격히 가열해도 일부만 녹았다.100 g of propane deasphalted asphalt and 150 g of sulfur were added to the same reaction vessel as in Example 1 and reacted at atmospheric pressure at 230 to 235 ° C. while stirring at a speed of 1,200 r.p.m. As the reaction proceeds, the viscosity is greatly increased, and stirring is impossible after 20 minutes of starting the reaction. If it is reacted for 4 hours as it is, only 208g of agglomerated sulfide is obtained, but a granular sulfide is not obtained. At this time, the product was a solid material such as pumice at room temperature and only partially dissolved even when heated to 400 ° C. rapidly.

[실시예 7]Example 7

실시예 1과 같은 반응용기에 400g의 경유, 200g의 쿠웨이트(Kuwait) 감압 잔류오일(비중 15/4℃에서 1.30, n-햅탄 불용성분 5.6%, 황함량 5.6%)과 300g의 황을넣고 900r.p.m의 속도로 교반시키면서 상압, 230내지 235℃에서 4시간동안 반응시켜 길이 10내지 15mm, 폭 4내지 8mm, 두께 1.5내지 3mm인 원판형의 과립상 황화물 121g을 얻었다.In the same reaction vessel as in Example 1, 400 g of diesel oil, 200 g of Kuwait reduced-pressure residual oil (1.30 at specific gravity of 15/4 ° C., n-haptan insoluble component 5.6%, sulfur content 5.6%) and 300 g of sulfur and 900r The reaction was carried out at atmospheric pressure at 230 to 235 ° C. for 4 hours with stirring at a rate of .pm to obtain 121 g of disc-shaped granular sulfide having a length of 10 to 15 mm, a width of 4 to 8 mm, and a thickness of 1.5 to 3 mm.

[실시예 8]Example 8

실시예 1과 같은 반응용기에 400g의 쿠웨이트 상압 잔류오일(비중 15/4℃에서 0.966, n-헵탄 불용성분 2.6%, 황함량 4.1%)와 200g의 황을 넣고 900r.p.m의 속도로 교반시키면서 상압, 240내지 245。C에서 3시간 반응시켜 길이 5내지 10mm 폭 3내지 5mm, 두께 1내지 3mm인 원단판형의 과립황화물 194g을 얻었다.400 g of Kuwait atmospheric pressure residual oil (0.966 at specific gravity of 15/4 ° C, 2.6% of n-heptane insolubles, 4.1% of sulfur) and 200 g of sulfur were added to the same reaction vessel as in Example 1, while stirring at a speed of 900 r.pm. The reaction was carried out at 240 to 245 ° C. for 3 hours to obtain 194 g of a granular sulfide in a plate shape having a length of 5 to 10 mm, a width of 3 to 5 mm, and a thickness of 1 to 3 mm.

[실시예 9]Example 9

실시예 1과 같은 반응용기에 400g의 액체파라핀(280℃의 IBP), 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 300g의 황을 넣고 1,000r.p.m의 속도로 교반시키면서 상압, 230내지 235℃에서 4시간 반응시켜 길이 7내지 13mm 폭 3내지 6mm, 두께 1내지 4mm인 원판형의 과립상 황화물 110g을 얻었다.400 g of liquid paraffin (IBP at 280 ° C.), 200 g of propane deasphalted asphalt, and 300 g of sulfur were added to the same reaction vessel as in Example 1, followed by 4 hours of reaction at atmospheric pressure and 230 to 235 ° C. while stirring at a speed of 1,000 rpm. 110 g of disc-shaped granular sulfides having a length of 7 to 13 mm, a width of 3 to 6 mm and a thickness of 1 to 4 mm were obtained.

[실시예 10]Example 10

실시예 1과 같은 반응용기에 비점 330내지 420℃인 FCC-사이클로 오일 200g, 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 200g, 황 300g을 넣고 500r.p.m의 속도로 교반시키면서 상압, 230내지 235℃에서 4시간 반응시켜 평균크기 1.5mm인 구형 과립상 황화물 260g을 얻었다.200 g of FCC-cyclo oil having a boiling point of 330 to 420 ° C., 200 g of propane deasphalted asphalt, and 300 g of sulfur were added to the same reaction vessel as in Example 1, followed by 4 hours of reaction at atmospheric pressure and 230 to 235 ° C. while stirring at a rate of 500 r.pm. 260 g of spherical granular sulfides having an average size of 1.5 mm were obtained.

[실시예 11]Example 11

실시예 1과 같은 반응용기에 300g의 3급-부틸 벤젠 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 300g의 황을 넣고 700r.p.m의 속도로 교반시키면서 15kg/cm2압력하에 230내지 235℃에서 4시간 반응시켜 평균크기 0.6mm의 구형 과립상 황화물 120g을 얻었다.Into the same reaction vessel as in Example 1, 300 g of tert-butyl benzene 200 g of propane deasphalted asphalt 300 g of sulfur were stirred at a speed of 700 r.pm and reacted at 230 to 235 ° C. for 4 hours under 15 kg / cm 2 pressure. 120 g of spherical granular sulfides having an average size of 0.6 mm were obtained.

[실시예 12]Example 12

실시예 1과 같은 반응용기에 실시예 1에서 회수한 오일상의 물질 145g과 경유 70g, 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 65g, 황 150g을 넣고 900r.p.m의 속도로 교반시키면서 상압, 230내지 235℃에서 4시간 반응시켜 길이 6내지 15mm, 폭 3내지 9mm 두께 1내지 4mm인 원단형의 과립상 황화물 l29g을 얻었다.145 g of the oily material recovered in Example 1, 70 g of diesel oil, 65 g of propane deasphalted asphalt, and 150 g of sulfur were added to the same reaction vessel as in Example 1, and stirred at a speed of 900 r.pm at 4Om at 230 to 235 ° C. The reaction was carried out to obtain l29 g of granular sulfide having a raw shape having a length of 6 to 15 mm and a width of 3 to 9 mm and a thickness of 1 to 4 mm.

[실시예 13]Example 13

실시예 1과 같은 반응용기에 400g의 경유, 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트를 넣고 230내지 235℃까지 반응계를 가열한 후 300g의 황을 500r.p.m의 속도로 교반시키면서 1분에 1g씩 상압에서 천천히 가한다. 반응을 한시간 더 계속한다음 반응혼합물을 원심분리 여과하여 평균크기 0.005mm의 구형 과립상황화물 428g을 얻었다.In the same reaction vessel as in Example 1, 400 g of diesel oil, 200 g of propane deasphalted asphalt, and the reaction system were heated to 230 to 235 ° C., and 300 g of sulfur was stirred at a rate of 500 r.pm at 1 g per minute at normal pressure. Apply slowly The reaction was continued for another hour, and then the reaction mixture was centrifugally filtered to give 428 g of spherical granular sulfide having an average size of 0.005 mm.

[실시예 14]Example 14

실시예 1과 같은 반응용기에 400g의 경유와 300g의 황을 넣고 230내지 235℃까지 상압하에 가열한 후 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트를 1분에 1g씩 천천히 가한다. 1시간 더 반응을 계속한 후 평균크기 0.8mm의 구경 과립상 황화물 416g을 얻었다.400 g of light oil and 300 g of sulfur were added to the same reaction vessel as in Example 1, and the mixture was heated to 230 to 235 ° C. under normal pressure, and 200 g of propane deasphalted asphalt was slowly added to 1 g per minute. After the reaction was continued for another 1 hour, 416 g of a caliber granular sulfide having an average size of 0.8 mm was obtained.

[실시예 15-18]Example 15-18

실시예 1,3,10 및 13에서 얻은 과립상 황화물을 450℃까지 가열하여 주로 황화수소인 가스를 발생시키면서 각각 탄화시켜 과립상 탄소를 과립상 황화물1에 대해 각각 55%(실시예 15), 64%(실시예 16), 75%(실시예 17), 52%(실시예 18)로 얻었다.The granular sulfides obtained in Examples 1, 3, 10 and 13 were heated to 450 ° C. and carbonized, respectively, while generating a gas mainly hydrogen sulfide so that the granular carbon was 55% relative to the granular sulfide 1 (Example 15) and 64. % (Example 16), 75% (Example 17), and 52% (Example 18) were obtained.

[실시예 19]Example 19

실시예 15에서 얻은 원판형 과립상 탄소를 직경 1.0 내지 1.4mm로 잘게 파쇄한 후 50g을 스팀을 사용하여 70분간 850℃에서 활성화하여 비표면적 2,250m2/g이고 메틸렌 불루 흡착도는 525mg/g인 과립 활성탄 21g을 얻는다. 이 활성탄중의 황함량은 1.2%이다. 또한 비표면적은 질소의 흡착을 이용한 표면적 측정법인 B.E.T 방법으로 측정하였으며 메틸렌 블루 흡착도는 300mg/ℓ 메틸렌 블루를 함유하는 완충액(pH 7로 적정을 사용하여 측정한다. 상기 완충용액과 활성탄 가루를 원하는 양을 측량하여 진탕 플라스크에 넣는다. 30분간 격렬하게 진탕하고 활성탄을 여과해낸다. 남은 여액중의 매틸렌 블루 양을 파장 665mμ의 빛의 흡광을 이용하여 측정한다. 이렇게 계산된 값은 활성탄의 단위당 흡착도이다. 다음 실시예에서 흡착도 이와같은 방법에 의해 측정되었다.The disk-like granular carbon obtained in Example 15 was finely crushed to a diameter of 1.0 to 1.4 mm, and then 50 g was activated at 70 minutes by 850 ° C. using steam to have a specific surface area of 2,250 m 2 / g and methylene blue adsorption of 525 mg / g. 21 g of phosphorus granular activated carbon is obtained. The sulfur content in this activated carbon is 1.2%. In addition, the specific surface area was measured by the BET method, which is a surface area measurement method using nitrogen adsorption, and methylene blue adsorption was measured by titration with a buffer solution containing 300 mg / L methylene blue (pH 7.) The quantity is weighed and placed in a shake flask, shaken vigorously for 30 minutes and the activated carbon is filtered out The amount of methylene blue in the remaining filtrate is measured by absorbing light at a wavelength of 665 mμ. In the following examples, adsorption was also measured by this method.

[실시예 20]Example 20

실시예 16에서 얻은 방추형 과립상 탄소로부터 길이 1내지 1.4mm 직경 0.4내지 1mm인 과립상 탄소를 골라 파쇄하지 말고 스팀으로 850℃에서 60분간 활성화하여 비표면적 1,820m2/g, 메틸렌 블루 흡착도 336mg/g인 활성탄 22g을 얻었다.From the fusiform granular carbon obtained in Example 16, granular carbon having a length of 1 to 1.4 mm and a diameter of 0.4 to 1 mm was selected without crushing and activated by steam at 850 ° C. for 60 minutes to achieve a specific surface area of 1,820 m 2 / g and an adsorption degree of methylene blue 336 mg. 22 g of activated carbon was obtained.

[실시예 21]Example 21

실시예 17에서 얻은 구형 과립상 탄소 50g을 850℃에서 70분간 스팀으로 활성화시켜 비표면적 2,178m2/g, 메틸렌 블루 흡착도 513mg/g인 과립상 활성탄 23g을 얻었다.50 g of the spherical granular carbon obtained in Example 17 was activated by steam at 850 ° C. for 70 minutes to obtain 23 g of granular activated carbon having a specific surface area of 2,178 m 2 / g and methylene blue adsorption degree of 513 mg / g.

[실시예 22]Example 22

실시예 18에서 수득한 구형 과립상 탄소 50g을 850℃에서 40분간 증기로 활성화시켜 비표면적이 1,820m2/g이고, 메틸렌 블루 흡착도가 360mg/g인 구형 과립 활성탄을 수득한다.50 g of the spherical granular carbon obtained in Example 18 was activated by steam at 850 ° C. for 40 minutes to obtain spherical granular activated carbon having a specific surface area of 1,820 m 2 / g and methylene blue adsorption degree of 360 mg / g.

[실시예 23-28][Examples 23-28]

실시예 19에서 수득한 분쇄된 활성탄, 실시예 20, 21 및 22에서 수득한 과립상 활성탄, 상업용의 분쇄된 활성탄(직경 1.0내지 1.1mm, 비표면적 : 970m2/g, 메틸렌 블루 흡착도 : 185mg/g) 및 상업용의 구형 활성탄(직경 1.0내지 1.5mm, 비표면적 : 970m2/g, 메틸렌 블루 흡착도 : 170mg/g)를 내경 20mm, 길이 200mm의 유리관에 넣고 이 유리관을 회전속도 10r.p.m으로 10시간 회전시킨다. 크기가 0.07mm 이하인 분말의 중량을 측정하고 전체물질에 대한 이 분말의 백분비를 측정한다. 이 활성탄소들의 분말 백분비는 각각 0.1중량%, 0.01중량%이하, 0.3중량% 및 2.8중량% 이었으며 이는 본 발명에 따라 수득된 활성탄소가 통상의 활성탄소와 비교하면 분말을 잘 형성하지 않았음을 뜻한다.Pulverized activated carbon obtained in Example 19, granular activated carbon obtained in Examples 20, 21 and 22, commercial pulverized activated carbon (1.0 to 1.1 mm in diameter, specific surface area: 970 m 2 / g, methylene blue adsorption degree: 185 mg) / g) and commercial spherical activated carbon (diameter 1.0 to 1.5mm, specific surface area: 970m 2 / g, methylene blue adsorption: 170mg / g) in a glass tube with an inner diameter of 20mm and a length of 200mm. Rotate for 10 hours. Weigh the powder with a size less than 0.07 mm and determine the percentage of this powder with respect to the whole material. The powder percentage of these activated carbons was 0.1% by weight, 0.01% by weight or less, 0.3% by weight and 2.8% by weight, respectively, indicating that the activated carbon obtained according to the present invention did not form a powder well compared to conventional activated carbon. It means.

[실시예 29-32]Example 29-32

실시예 1에서와 같은 반응용기속에 150g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 225g의 황 및 본 발명에 따라 수득한, 입자크기가 0.5내지 1.0mm인 과립상 황화물 75g을 넣고 각각 150g의 경유(실시예 29), 300g의 경유(실시예 30), 450g의 경유(실시예 31) 및 600g의 경유(실시예 32)를 첨가한 후 각각 회전속도 900r.p.m으로 교반하면서 상압, 230내지 235℃에서 4시간 반응시킨다. 반응도증 주로 황화수소로된 가스가 다량 형성된다. 반응용기에서 반응혼합물을 꺼내 원심분리 여과시켜 입자크기의 분포가 1과 같은 불용성, 불용성의 구형 과립 황화물을 얻는다. 반응 용기벽에 덩어리로 부착된 반응생성물은 적었다.150 g of propane deasphalted asphalt, 225 g of sulfur and 75 g of granular sulfide having a particle size of 0.5 to 1.0 mm obtained in accordance with the present invention were placed in a reaction vessel as in Example 1, and 150 g of diesel oil (Example 29 ), 300 g of diesel oil (Example 30), 450 g of diesel oil (Example 31) and 600 g of diesel oil (Example 32) were added, followed by stirring at a rotational speed of 900 r.pm, respectively, at atmospheric pressure and 230 to 235 ° C. for 4 hours. React. Reactivity Increases large amounts of gas, mainly hydrogen sulfide. The reaction mixture is taken out of the reaction vessel and centrifugally filtered to obtain an insoluble and insoluble spherical granular sulfide having a particle size distribution equal to one. There were few reaction products adhering to the reaction vessel wall in agglomerates.

[비교실시예 3]Comparative Example 3

실시예 1에서와 같은 반응용기에 150g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 225g의 황, 본 발명에 따라 수득한 입자크기 0.5내지 1.0mm의 과립상 황화물 50g을 넣고 회전속도 900r.p.m으로 교반하면서 230내지 235℃에서 반응을 수행한다. 반응이 진행됨에 따라 반응계내의 물질들의 점도가 크게 증가하고 약 20분후면 반응계의 온도에 도달되므로 이 시스템을 교반할 수 없게된다. 이상태로 4시간 더 반응시키면 과립상 황화물은 수득되지 않고 덩어리진 황화물만이 형성된다. 냉각시키면 생성물은 경석과 같은 고체물질로 바뀐다. 이 물질을 급격히 400℃로 가열시키면 생성물은 부분적으로 융해된다.150 g of propane deasphalted asphalt, 225 g of sulfur, 50 g of granular sulfide having a particle size of 0.5 to 1.0 mm obtained in accordance with the present invention, and stirred at a rotational speed of 900 r. The reaction is carried out at 235 ° C. As the reaction proceeds, the viscosity of the materials in the reaction system increases greatly, and after about 20 minutes, the temperature of the reaction system is reached, making the system unable to stir. After 4 hours of further reaction in this state, no granular sulfide is obtained but only agglomerated sulfides are formed. On cooling, the product turns into a solid material such as pumice. When this material is rapidly heated to 400 ° C., the product partially melts.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
Figure kpo00001

Figure kpo00002
Figure kpo00002

(*) : 중량퍼센트(첨가된 과립상 황화물은 제거됨)( * ): Weight percent (added granular sulfides are removed)

(**) : 반응용기의 벽에 부착된 덩어리 황화물( ** ): Lump sulfide attached to the wall of reaction vessel

표 1에 나타나는 결과와 같이 과립형 황화물의 입자크기는 사용된 반응매체의 분량에 따라 변화되며 반응매체가 사용되지 않은 비교실시예 3에서는 과립생성물이 생성되지 않았다.As shown in Table 1, the particle size of the granular sulfide was changed according to the amount of the reaction medium used, and in Comparative Example 3 in which the reaction medium was not used, the granule product was not produced.

[실시예 33-37]Example 33-37

실시예 1에서와 같은 반응용기에 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 400g의 경유 및 본 발명에 따라 수득한 입자크기 0.5내지 1mm의 과립상 황화물 100g을 넣고 이 혼합물에 황 200g(실시예 33), 250g(실시예 34), 275g(실시예 35), 300g(실시예 36) 또는 400g(실시예 37)을 첨가한 후 회전속도 900r.p.m으로 교반하면서 상압하에 230내지 235℃에서 4시간 반응을 시켜 각각의 경우 표 2에 나타낸 입자크기 분포를 갖는 불용성, 불용성 과립상 황화물을 얻는다.200 g of propane deasphalted asphalt, 400 g of diesel oil and 100 g of granular sulfide having a particle size of 0.5 to 1 mm obtained according to the present invention were added to the reaction vessel as in Example 1, and 200 g of sulfur was added to the mixture (Example 33), After adding 250 g (Example 34), 275 g (Example 35), 300 g (Example 36) or 400 g (Example 37), the reaction was carried out at 230 to 235 ° C. for 4 hours under atmospheric pressure while stirring at a rotational speed of 900 r.pm. In each case, an insoluble, insoluble granular sulfide having a particle size distribution shown in Table 2 is obtained.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00003
Figure kpo00003

(*) 첨가된 과립상 황화물은 제거(중량퍼센트)( * ) Added granular sulfides removed by weight

[실시에 38-40][38-40]

실시예 1에서와 같은 반응용기속에 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 400g의 경유, 300g의 황을넣고 본 발명에 따라 수득한 분쇄된 과립상 황화물 20g(실시예 38), 60g(실시예 39) 또는 100g(실시예 40), (분쇄물의 입자크기 분포는 0.25mm이하의 크기를 갖는 입자는 30%, 0.25내지 0.5mm의 크기를 갖는 입자는 30%, 0.1내지 1.0mm의 크기를 갖는 입자는 40%임)을 첨가한 후 회전속도 900r.p.m으로 교반하면서 230내지 235℃에서 4시간 반응시켜 표 3에 나타낸 입자크기 분포를 갖는 불융성 및 불용성 구형과립상 황화물을 얻는다. 또한 비교하기 위하여, 분쇄된 과립상 황화물을 사용하지 않은 실시예 1에서 얻은 결과를 표 3에 나타낸다.200 g of propane deasphalted asphalt, 400 g of diesel oil, 300 g of sulfur in the reaction vessel as in Example 1 and 20 g of the granulated granular sulfide obtained in accordance with the present invention (Example 38), 60 g (Example 39) Or 100 g (Example 40), (The particle size distribution of the crushed powder is 30% particles having a size of 0.25mm or less, 30% of particles having a size of 0.25 to 0.5mm, particles having a size of 0.1 to 1.0mm 40%) and then reacted at 230 to 235 ° C. for 4 hours with stirring at a rotational speed of 900 r · pm to obtain insoluble and insoluble spherical granular sulfides having a particle size distribution shown in Table 3. Also for comparison, the results obtained in Example 1 without using pulverized granular sulfides are shown in Table 3.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00004
Figure kpo00004

(*) : 반응에 의해 형성된 전체 고체물질에 대한 중량퍼센트(첨가된 고체물질 포함)( * ): Weight percent of total solids formed by the reaction (including added solids)

(**) : 반응용기의 벽동에 부착된 덩어리물질( ** ): agglomerates attached to the wall of the reaction vessel

표 3에 나타난 결과같이 실시예 38-40에서는 입자크기 분포가 좁은 과립물을 얻으며 덩어리물질이 반응용기벽에 약간 부착되거나 또는 전혀 부착되지 않았다. 또한 분쇄된 과립상 황화물을 첨가함으로서 입자의 크기 및 생성물의 형태가 바뀜을 알수 있다.As shown in Table 3, in Example 38-40, granules having a narrow particle size distribution were obtained, and the mass material was attached to the reaction vessel wall slightly or not at all. It can also be seen that by adding the pulverized granular sulfides the size of the particles and the shape of the product changed.

[실시예 41-43]Example 41-43

실시예 1에서와 같은 반응용기속에 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 400g의 경유, 300g의 황 및 본 발명에 따라 수득한 과립상 황화물 100g을 넣고 회전속도 900r.p.m으로 교반하면서 230내지 235℃에서 4시간 반응시킨다. 또한 상기에서 사용한 과립상 황화물의 입자크기는 0.25mm이하(실시예 41), 0.25내지 0.5mm(실시예42), 또는 2.8내지 5.0mm(실시예 43)이다. 본 발명에 따라 수득한 과립물의 형태 및 입자크기의 분포는 표 4와 같다.200 g of propane deasphalted asphalt, 400 g of diesel oil, 300 g of sulfur and 100 g of the granular sulfide obtained according to the present invention were added to the reaction vessel as in Example 1 and stirred at 230 to 235 ° C. while stirring at a rotational speed of 900 r.pm. React for 4 hours. The particle size of the granular sulfide used above is 0.25 mm or less (Example 41), 0.25 to 0.5 mm (Example 42), or 2.8 to 5.0 mm (Example 43). The distribution of the form and particle size of the granules obtained according to the present invention is shown in Table 4.

[표 4]TABLE 4

Figure kpo00005
Figure kpo00005

Figure kpo00006
Figure kpo00006

(*) :반응에 의해 형성된 총고체물질에 대한 중량퍼센트(첨가된 고체물질 포함)( * ): Weight percent of total solids formed by the reaction (including added solids)

[실시예 44]Example 44

실시예 1에서와 같은 반응용기속에 400g의 경유 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 300g의 황 및 크기 0.4내지 1.0mm의 입자로 분쇄시킨 패시픽오션(Pacific Ocean) 석탄 100g(회분 13%, 휘발성 성분 52%, 수소/탄소원자비 0.94)을 넣고 회전속도 900r.p.m으로 교반하면서 상압하에 230내지 235℃에서 4시간 반응시켜 약 2.5mm의 입자크기를 갖는 과립상 황화물을 얻는다.100 g of Pacific Ocean coal (13% ash, 13% volatile component) pulverized into 200 g propane deasphalted asphalt, 300 g sulfur and particles of size 0.4 to 1.0 mm in 400 g diesel oil in the reaction vessel as in Example 1 %, Hydrogen / carbon atom ratio 0.94), and stirred at a rotational speed of 900 r.pm for 4 hours at 230 to 235 ° C. under atmospheric pressure to obtain granular sulfides having a particle size of about 2.5 mm.

[실시예 45]Example 45

실시예 1에서 설명된 바와 동일한 용기에 400g의 경유와 100g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 및 150g의 황을 넣고나서 230내지 235℃에서 2시간동안 900r.p.m으로 교반하여 줌으로서 약 0.2mm의 평균입자크기를 가진 과립상의 황화물을 만든다. 이 반응혼합물에다 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트와 250g의 황을 더 가하여주고 나서 4시간동안 더 반응시켜 줌으로서 평균입자 크기가 약 0.8mm되는 과립상의 황화물을 수득하였다.Into the same vessel as described in Example 1, 400 g of light oil, 100 g of propane deasphalted asphalt and 150 g of sulfur, followed by stirring at 900 r.pm for 2 hours at 230 to 235 ° C. to give an average particle size of about 0.2 mm. Make granular sulfides of size. 200 g of propane deasphalted asphalt and 250 g of sulfur were added to the reaction mixture, followed by further reaction for 4 hours to obtain granular sulfide having an average particle size of about 0.8 mm.

[실시예 46]Example 46

실시예 1에서와 같은 용기에 실시예 7에서 설명한 쿠웨이트 감압 잔유오일 200g과 400g의 경유 및 250g의 황과 본 발명에 따라 수득된 과립상의 황화를 100g을, 0.25mm이하의 크기로 파쇄한 것 100g을 가하여 1,200r.p.m으로 교반해주면서 230내지 235℃에서 4시간동안 반응시켜 길이가 약 1내지 2mm되고 직경이 약 0.4내지 1mm되는 방추형의 과립상 황화물을 수득하였다.100 g of the granular sulfide obtained according to the present invention with 200 g and 400 g of diesel oil and 250 g of sulfur and the granular sulfide obtained according to the present invention in the same container as in Example 1, 100 g of which was shredded to a size of 0.25 mm or less. The reaction was carried out at 230 to 235 ° C. for 4 hours while stirring at 1,200 rpm to obtain a fusiform granular sulfide having a length of about 1 to 2 mm and a diameter of about 0.4 to 1 mm.

[실시예 47]Example 47

실시예 1에서와 같은 용기에 실시예 8에서 설명한 쿠웨이트 상압 잔유오일 400g 및 300g의 황과 본 발명에 따라 수득된, 입자크기가 0.5내지 1.0mm인 과립상의 황화물 100g을 채워넣고 900r.p.m으로 교반하면서 230내지 235℃에서 4시간동안 반응시켜 평균 입자크기가 약 0.5mm인 구형의 과립상 황화물을 수득하였다.Into the same vessel as in Example 1, 400 g and 300 g of the Kuwait atmospheric residual oil described in Example 8 and 100 g of granular sulfide having a particle size of 0.5 to 1.0 mm obtained according to the present invention and stirred at 900 r.pm The reaction was carried out at 230 to 235 ° C. for 4 hours to obtain spherical granular sulfides having an average particle size of about 0.5 mm.

[실시예 48]Example 48

실시예 1에서와 같은 용기에 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 300g의 3급-부틸벤젠 및 300g의 황 및 본발명에 따라 수득된, 입자크기가 0.5내지 1.0mm인 과립상의 황화물을 채워넣고 500r.p.m으로 교반해주면서 15kg/cm2의 압력하에 230내지 235℃의 온도로 반응시켜 평균입자 크기가 약 0.2mm인 구형의 과립상 황화물을 수득하였다.Into a container as in Example 1 was filled with 200 g of propane deasphalted asphalt, 300 g of tert-butylbenzene and 300 g of sulfur and granular sulfides having a particle size of 0.5 to 1.0 mm obtained according to the present invention, followed by 500 r. The reaction was carried out at a temperature of 230 to 235 ° C. under a pressure of 15 kg / cm 2 while stirring at .pm to obtain a spherical granular sulfide having an average particle size of about 0.2 mm.

[실시예 49]Example 49

실시예 1에서와 같은 용기에 400g의 경유, 300g의 황 및 본 발명에 따라 수득된 0.5내지 1.0mm 입자크기의 과립상 황화물 100g을 채워넣고 이 혼합물을 상압하에 230내지 235℃로 가열해준 다음 500r.p.m의 속도로 교반해주면서 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 200g의 분당 1g의 속도로 가해준다음 1시간동안 반응을 수행하여 펑균 입자크기가 0.7mm인 구형의 과립상 황화물을 수득하였다.In a container as in Example 1, 400 g of diesel oil, 300 g of sulfur and 100 g of 0.5 to 1.0 mm granular sulfide obtained according to the present invention were charged and the mixture was heated to 230 to 235 ° C. under normal pressure, followed by 500 r. While stirring at a speed of .pm was added at a rate of 1g per minute of 200 g of propane deasphalted asphalt and the reaction was carried out for 1 hour to obtain a spherical granular sulfide having a fungal particle size of 0.7mm.

[실시예 50]Example 50

실시예 1에서와 같은 용기에다 400g의 경유, 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 및 본 발명에 따라 수득된, 입가크기가 0.5내지 1.0mm인 과립상의 황화물 100g을 채워넣고 이것을 900r.p.m의 속도로 교반해주면서 황 300g을 상압하, 230내지 235℃에서 분당 1g씩의 속도로 가해준다. 반응을 1시간 더 계속한 후 용기로부터 반응혼합물을 꺼내어 약 0.005mm의 평균 입자크기가 되는 구형의 과립상 황화물을 수득하였다.In the same vessel as in Example 1, 400 g of diesel oil, 200 g of propane deasphalted asphalt and 100 g of granular sulfide having a particle size of 0.5 to 1.0 mm obtained according to the present invention were charged and stirred at a speed of 900 r.pm. While applying 300g of sulfur under normal pressure, 230 to 235 ℃ at a rate of 1g per minute is added. After the reaction was continued for another 1 hour, the reaction mixture was taken out of the container to obtain a spherical granular sulfide having an average particle size of about 0.005 mm.

[실시예 51]Example 51

실시예 29에서 수득된, 입자크기가 1.0내지 1.4mm인 과립상의 황화물을 질소 대기하에 450℃로 2시간동안 가열해줌으로써 탄화시키면 다음의 표 5에 기술된 바와같은 과립상의 탄소가 수득된다.The granular sulfides obtained in Example 29, having a particle size of 1.0 to 1.4 mm, were carbonized by heating at 450 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere to obtain granular carbon as described in Table 5 below.

[실시예 52]Example 52

실시예 32에서 수득된, 입자크기가 0.15내지 0.25mm인 과립상의 황화물을 실시예 51에서와 같이 처리함으로써 다음의 표 5에 기술된 바와같은 과립상의 탄소를 수득한다.Granular sulfides having a particle size of 0.15 to 0.25 mm obtained in Example 32 were treated as in Example 51 to obtain granular carbon as described in Table 5 below.

[실시예 53]Example 53

실시예 34에서 수득된, 입자크기가 0.5내지 1.0mm인 과립상의 황화물을 실시예 51에서와 같이 처리함으로써 다음의 표 5에 기술된 바와같은 과립상의 탄소를 수득한다.Granular sulfides having a particle size of 0.5 to 1.0 mm, obtained in Example 34, were treated as in Example 51 to obtain granular carbon as described in Table 5 below.

[실시예 54]Example 54

실시예 42에서 수득된 과립상의 황화물을 실시예 51에서와 같이 처리함으로써 다음의 표5에 기술된 바와 같은 과립상의 탄소를 수득한다.The granular sulfide obtained in Example 42 was treated as in Example 51 to obtain granular carbon as described in Table 5 below.

[비교실시예 4]Comparative Example 4

목탄 분말의 혼합물을 0.05mm 멧쉬의 체에 통과시키고 로타리 입제기를 사용하고 콜타르 피치를 결합체로 사용함으로서 구형의 과립으로 성형해내서, 질소기압하에에 2시간동안 450°로 가열하여 다음의 표 5에 기술된 바와같은 과립상의 탄소를 수득한다.The mixture of charcoal powder was passed through a 0.05 mm mesh sieve and formed into spherical granules by using a rotary granulator and coal tar pitch as a binder, and heated to 450 ° under nitrogen atmosphere for 2 hours, and the following Table 5 The granular carbon as described in is obtained.

[표 5]TABLE 5

Figure kpo00007
Figure kpo00007

(*) : 길이가 20mm이고 내경이 20mm인 유리관에 시료 20ml를 취하여 넣고, 이 유리관을 10r.p.m의 비율로 10시간동안 회전시킨다. 이렇게 형성된 0.07mm이하의 크기를 갖는 분말의 중량을 측정하여 이를 분말의 전체중량에 대한 백분율(%)로서 나타낸 것이다.( * ): 20 ml of sample is placed in a glass tube with a length of 20 mm and an inner diameter of 20 mm. The glass tube is rotated at a rate of 10 r.pm for 10 hours. The weight of the powder having a size of 0.07 mm or less is measured and expressed as a percentage (%) of the total weight of the powder.

상기의 표 5에 나타난 결과로부터 명백히 알 수 있듯이, 본 발명에 따라 수득된 과립상의 탄소는 그 분말율이 매우 낮으므로 본 발명에 따라 수득된 과립상의 탄소는 그 기계적 강도가 매우 우수하다는 것을 알 수 있다.As can be clearly seen from the results shown in Table 5, the granular carbon obtained according to the present invention has a very low powder ratio, and thus the granular carbon obtained according to the present invention has a very good mechanical strength. have.

[실시예 55]Example 55

실시예 51에서 수득된 과립상의 탄소를 통상적인 방법에 따라서 수증기에 의해 850℃에서 90분간 활성화함으로서 다음의 표 6에 나타난 바와같은 과립상의 활성탄을 수득하였다.The granular carbon obtained in Example 51 was activated for 90 minutes at 850 ° C. by steam according to a conventional method to obtain granular activated carbon as shown in Table 6 below.

[실시예 56]Example 56

실시예 53에서 수득관 과립상의 탄소를 증기를 사용하여 850℃에서 60분간 활성화 시킴으로서 다음의 표 6에 표시된 바와같은 과립상의 활성탄을 수득하였다.The obtained tubular granular carbon in Example 53 was activated for 60 minutes at 850 ° C. using steam to obtain granular activated carbon as shown in Table 6 below.

[실시예 57]Example 57

실시예 54에 수득된 과립상의 탄소를 실시예 55에서와 같이 처리함으로서 다음의 표 6에 나타내진 바와같은 과립상의 활성탄을 수득하였다.The granular carbon obtained in Example 54 was treated as in Example 55 to obtain granular activated carbon as shown in Table 6 below.

[표 6]TABLE 6

Figure kpo00008
Figure kpo00008

(*) :질소흡수를 사용한 B.E.T방법에 의한 측정치( * ): Measured value by BET method using nitrogen absorption

(**):300mg/ℓ의 메틸렌 블루를 함유하는 완충용액(pH 7)을 사용하여 측정함.( ** ): Measured using buffer solution (pH 7) containing 300 mg / l methylene blue.

상기표에서 나타내진 비교시료 1은 분쇄된 시판용 활성탄이고 비교시료 2는 구형의 시판용 활성탄이다.Comparative Sample 1 shown in the above table is pulverized commercial activated carbon and Comparative Sample 2 is spherical commercial activated carbon.

상기 표 6에서 명백히 알수 있듯이, 본 발명에 따라 수득된 과립상의 활성탄은 시판용에 비해 표면적 및 메틸렌 블루 흡수도가 우수하고, 분말율이나 기계적 강도면에서도 한층 우수하다는 것을 알수 있다.As can be clearly seen in Table 6, the granular activated carbon obtained according to the present invention is excellent in surface area and methylene blue absorption, and even better in terms of powder ratio and mechanical strength than commercially available.

[실시예 58]Example 58

실시예 1에서 동일한 용기에다 200g의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트, 400g의 경유 및 250g의 황과 본 발명에 따라 얻어진 분쇄된 입상의 황화물(0.5mm이하의 크기로 분쇄된 과립상의 것)을 채워넣고 900r.p.m으로 교반해주면서 상압하에 230내지 235℃에서 4시간동안 반응을 수행하여 준다. 반응혼합물을 용기에서 분리해내어 원심분리 여과하면 410g의 구형의 과립상 황화물과 313g의 여액(회수된 오일)이 얻어진다. 회수된 오일의 일부를 분석하여 미반응 아스팔트의 존재여부를 검사함으로서 반응에서 소모된 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 및 경유의 분량을 계산한다.In a same vessel as in Example 1, 200 g of propane deasphalted asphalt, 400 g of diesel oil and 250 g of sulfur and the pulverized granular sulfides (granulated to a size of 0.5 mm or less) obtained according to the present invention were loaded and 900 r. The reaction is carried out at 230 to 235 ° C. for 4 hours under atmospheric pressure with stirring at .pm. The reaction mixture is separated from the vessel and centrifugally filtered to yield 410 g of spherical granular sulfide and 313 g of filtrate (recovered oil). A portion of the recovered oil is analyzed to determine the presence of unreacted asphalt to calculate the amount of propane deasphalted asphalt and light oil consumed in the reaction.

그리고나서, 회수된 오일에다 소모된 성분의 분량에 상응하는 량의 프로판 탈아스팔트화 아스팔트 및 경유를 새로이 첨가해주고 여기에다 180g의 황과 100g의 과립상 황화물(0.5mm이하의 크기로 분쇄된 과립상의 것)을 가해주고 나서 다시 반응을 수행한다. 동일한 공정을 반복 수행함으로서 회수된 오일을 5회 사용하게 된다. 이렇게 함으로서 다음의 표 7에 열거된 바와같은 과립상의 황화물이 수득된다. 다음의 표 7에서 나타내진 결과로부터, 회수된 반응매체(경유)를 아무런 난점이 없이 그대로 반복 사용할 수 있음을 알 수 있다.Then, a new amount of propane deasphalted asphalt and light oil are added to the recovered oil corresponding to the amount of components consumed, followed by 180 g of sulfur and 100 g of granular sulfide (granulated to a size of 0.5 mm or less). ) And then react again. By repeating the same process, the recovered oil is used five times. This gives granular sulfides as listed in Table 7 below. From the results shown in Table 7 below, it can be seen that the recovered reaction medium (diesel) can be used as it is without any difficulty.

[표 7]TABLE 7

Figure kpo00009
Figure kpo00009

Claims (1)

석유중질물(重質物)과 유황을 반응매체 내에서(단 상기 유황은 상기 석유 중질물의 중량부당 약 0.2내지 5중량부를 사용하고, 상기 석유중질물은 상온(常溫)에서 액체 또는 고체이며 약400℃이하의 연화점과 약 300℃이상의 비점, 약 0.2내지 1.9의 H/C원자비 약 80내지 96중량%의 탄소함량을 가지며, 상기 반응매체는 비점 약 50℃내지 400℃이며 상온에서 액체인 탄화수소로서 상기 석유중질물에 비하여 유황과의 반응성이 낮으며 약 2,000CS이하로 반응계의 점도를 조절할 수 있는 양을 사용한다) 약 170°내지 400℃의 온도로 교반하면서 단단하고 조밀한 과립상 물질을 생성시킴에 필요한 시간동안 반응시켜서, 반응혼합물을 여과하여 유상물질을 분리한 뒤 회수된 불융성, 불용성 과립상 황화물을 탄화시켜 과립상 활성탄을 제조하는 방법.Petroleum intermediates and sulfur are used in the reaction medium (wherein sulfur is used in an amount of about 0.2 to 5 parts by weight per weight part of the petroleum heavy matter, and the petroleum intermediate is liquid or solid at room temperature and is about 400 It has a softening point of less than ℃ ℃, a boiling point of more than about 300 ℃, carbon content of about 80 to 96% by weight of H / C atomic ratio of about 0.2 to 1.9, the reaction medium is a boiling point of about 50 ℃ to 400 ℃, liquid hydrocarbon at room temperature Reactivity with sulfur is lower than that of the petroleum heavy material, and the amount of controlling the viscosity of the reaction system is used to be less than about 2,000CS.) Hard and dense granular material is stirred while stirring at a temperature of about 170 ° to 400 ° C. A method for producing granular activated carbon by reacting for a time necessary for producing, filtering the reaction mixture to separate the oily substance, and carbonizing the recovered insoluble and insoluble granular sulfide.
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