JPH02145689A - 高品位コークスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、人造黒鉛電極製造用の高品位コークスの製造
に関するものである。本発明は、石炭系原料油に、石油
系の残渣油を混合し、熱処理後、結晶阻害性物質を除去
し３−１熱処理残油を使うことを特徴とした高品位コー
クスの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、ディレードローキング法によってコークスを製
造する場合、原料油として、石炭系ではコールタール、
コールタールピッチ又は、これらを主体とする炭化水素
物質を使用している。

〔発明が解決しようとする課題〕

これら石炭系原料を用いたコークスは、人造黒鉛電極製
造用に最近注目を集めている省エネルギー型急速黒鉛化
炉において使用される場合、急速加熱による温度の影響
により、人造黒鉛電極の径方向の膨張（以下バッフィン
グという）が、低速黒鉛化炉に比べて、高い傾向にあり
不利とされていた。

このバッフィングは、熱膨張係数と逆相関にあり、熱膨
張係数の低いコークスを製造する場合、バッフィングが
高くなり、低バッフィングコークスの製造が出来なかっ
た。また、高バッフィングのため、バッフィング時に亀
裂が生じることもあリ、亀裂が生じないまでも見掛比重
が小さくなって、強度が十分な電極が得られないことが
ある。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明者らは、黒鉛化時のバッフィング現象の小
さい石炭系コークスを提供すべく鋭意検討した結果、キ
ノリン不溶分を実質的に含有しない石炭系原料油に、エ
チレンヘビーエンド油を種々の割合で混合し、熱処理後
、コークス結晶成長阻害性物質を除去した熱処理残油を
使うことにより、熱膨張係数には何らそん色なしに黒鉛
化時のバッフィングを小さくし得るとの知見を得、本発
明の完成にいたった。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で使用するコールタールは、石炭を乾留してコー
クスを製造する際に得られる直留のコールタールである
。また、コールタールピッチは、前記コールタールを蒸
留する際に塔底から抜き出される軟化点０°Ｃ以上、好
ましくは３０〜１００°Ｃの軟ピツチ又中ピツチと称さ
れるピッチである。

このコールタールピッチには軟化点調整等のためアント
ラセン油等の油分を添加したものであってもよい。

さらにこれらのコールタール又はコールタールピッチに
少量の石油系原料油を添加したものであってもよい。

これらの石炭系原料油は例えば次のような方法によりキ
ノリン不溶分Ｑｌを除去される。すなわち、これらの原
料を溶剤として例えば沸点又は９５容量％の留出温度が
３５０°Ｃ以下であって次式で表わされるＢ、Ｍ、Ｃ，
１，値 Ｂ、Ｍ、Ｃ，１，＝４８．６４０／に＋４７３．７３４
５−６．８ （式中には平均沸点（°Ｋ）、Ｓは６０’Ｆにおける比
重を示す）が５〜２０なる炭化水素物質、具体的に好ま
しくは、シクロヘキサン、灯油、灯油上ナフタリン油等
を配合割合が原料：溶剤の重量比として１：０．３〜１
：１になるように加え、混合する。次いで原料と溶剤と
の混合物を静置沈降しデカンテーション法などの簡便な
操作により不溶分を分離除去してキノリン不溶分を実質
的に含まない炭化水素が得られる。ここで清澄液として
得られる縮合芳香族化合物を含む炭化水素物質のキノリ
ン不溶分含有量は通常０．８重量％以下、好ましくは０
．３重量％以下、最適には０．１重量％以下に減少する
。

上記の混合、静置沈降、分離の各工程は操作を容易にす
るため好ましくは６０〜３５０℃程度の温度下で実施さ
れ例えばコールタールを原料とする場合には６０〜９０
°Ｃ程度、軟コールタールピッチの場合には１５０〜２
９０°Ｃ程度が好適である。

得られた清澄液は、次いで、溶剤の沸点或いは９５容量
％の留出温度以下、或いは約３５０　’Ｃ以下の留出温
度で蒸留される。

留出分は回収され、必要に応じて溶剤として再使用され
る。例えば、原料としてコールタールを使用する場合に
は、溶剤留出（例えば、シクロヘキサンの場合には８１
°Ｃ）後、温度を約３００°Ｃに上昇させ、ピッチ化す
る方が後のコークス化に有利である。このようにして蒸
留後、留出しない留分は原料油として取り出される。

本発明方法においては、このようにして得られる石炭系
原料油１０〜９０重量％に、エチレンヘビーエンド油を
減圧蒸留して得られる減圧蒸留残油を９０〜１０重量％
混合する。１０重量％未満であれば、バッフィングに実
質的な効果はほとんどあられれず、９０重量％を超える
とバッフィングの効果が飽和状態となり、又、コークス
歩留りが悪化し混合メリットが少ない。又、好ましくは
石炭系原料油６０〜４０重量％に対し、４０〜６０重量
％の混合が、経済的メリットおよび特性向上面において
最も好ましい。

減圧蒸留は、上記石炭系原料油中のコンラドソンカーボ
ンと同程度の値になるまで行うのが好ましい。

ディレードローキング時の収率を上記石炭系原料単味の
場合の収率と同程度に維持することができるからである
。

減圧は、通常５０Ｔｏｒｒ以下から選定される。

また、熱処理条件については、熱処理時に、ディレード
コーキング初期段階のドラム内での結晶成長を阻害する
結晶阻害性物質の発生をできるだけ抑制するために、３
００〜４００°Ｃの温度、好ましくは、３５０〜３８０
°Ｃの温度で、ゆっくり一と１．０〜２４．０時間かけ
、常圧もしくは５．０気圧以下で混合液の熱安定化を図
るのが好ましい。

本発明方法においては、次に、熱処理中に混合液内に発
生する不溶性沈殿物、すなわちディレードローキング初
期段階において、ドラム内でのコークス結晶成長を阻害
する結晶阻害性物質を通常の静置分離、ろ過等により除
去する。

なお、本発明方法においては、上記のような温和な熱処
理に代えて、４００〜６００°Ｃの温度で５．０時間以
内、５〜１０気圧の高圧で急激に熱処理を行なっても、
次工程で、前記のように熱処理中に発生する結晶阻害性
物質を除去することによって、コーキング中での結晶の
成長が悪化することはなく、この結晶阻害性物質を除去
した混合液は、通常のディレードローキング原料に使う
ことが出来る。

本発明において得られる、上記原料混合液をディレード
ローキング用ドラムに装入することにより、ドラム内で
の組織が比較的均一になるので、常法によりコークス化
して低バッフィングのニードルコークスを製造すること
が出来る。

（実施例） 以下、実施例によりさらに本発明の詳細な説明する。

実施例−１ 石炭系コールタールピッチに灯油を溶剤比１：０．６で
混合し、溶剤処理で静置、分離することにより、実質的
にＱＩを除去した原料油に、エチレンヘビーエンド油を
減圧（５Ｔｏｒｒ）蒸留し、コンラドソンカーボンを原
料油に合せた蒸留残油を８５重四％混合し、この混合液
を３５０°Ｃで２４Ｈｒ熱処理後、灯油を溶剤比１：０
．６で混合し、２５０°Ｃで阻害性物質を除去し、５°
Ｃ／　Ｈｒの昇温速度で５１０°Ｃまで昇温させコーク
ス化した。冷却後コークスを取り出し、粒配、ニーディ
ング、成形、焼成、黒鉛化後２０φＸ１００Ｌでバッフ
ィング、熱膨張係数を測定した。

〔発明の効果〕

本発明によれば石炭系コールタールピッチの原料確保が
むずかしくなる背景において、原料の安定供給を図り、
かつエチレンヘビーエンドの有効利用をねらい、コーク
ス特性として、バッフィング現象の低い高品位コークス
を製造し、人造黒鉛電極用急速黒鉛化炉に適した原料コ
ークスを提供することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）石炭系原料より副生するコールタール、コールタ
   ールピッチ又はこれらを主体とする炭化水素物質からな
   り、実質的にキノリン不溶分を有しない原料油１０〜９
   ０重量％に、エチレンヘビーエンド油を減圧蒸留して、
   得られる減圧蒸留残油を９０〜１０重量％混合してなる
   混合液を熱処理後、発生するコークス結晶成長阻害性物
   質を除去し、ついでディレードローキングを行ないコー
   クス化することを特徴とする、高品位コークスの製造方
   法。