JPH05132675A - ピツチの製造方法 - Google Patents

ピツチの製造方法

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JPH05132675A
JPH05132675A JP3295387A JP29538791A JPH05132675A JP H05132675 A JPH05132675 A JP H05132675A JP 3295387 A JP3295387 A JP 3295387A JP 29538791 A JP29538791 A JP 29538791A JP H05132675 A JPH05132675 A JP H05132675A
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pitch
hydrogenated
nitro compound
softening point
mesophase
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JP3295387A
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Toyohiro Maeda
豊広 前田
Shigeji Mizutori
重司 水取
Gunji Morino
軍二 森野
Shiyomei So
曙明 曽
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Osaka Gas Co Ltd
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Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】メソフェーズ(光学的異方性成分)の含有量が
多く、紡糸性に優れたピッチを提供することを主な目的
とする。 【構成】1.水素化した重質油または水素化したピッチ
にニトロ化合物を添加した後、不活性ガスを吹き込みつ
つ300〜500℃で熱処理することにより、軟化点2
00〜310℃のメソフェーズピッチを得ることを特徴
とするピッチの製造方法。 2.水素化した重質油または水素化したピッチにニトロ
化合物を添加した後、350〜500℃で且つ30Torr
以下の減圧下に蒸留することにより、軟化点200〜3
10℃のメソフェーズピッチを得ることを特徴とするピ
ッチの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メソフェーズピッチ
(光学的異方性ピッチ)の新しい製造方法に関する。
【0002】本明細書においては、“%”とあるのは、
“重量%”を意味する。
【0003】
【用語の定義】重質油…石油系および石炭系重質油を総
称し、石油蒸留残渣、ナフサ熱分解残渣、エチレンボト
ム油、石炭液化油、コールタールなどが例示される。
【0004】ピッチ…上記重質油を蒸留することにより
沸点200℃未満の低沸点成分を除去したもの、および
ナフタリンおよび/またはアントラセンを原料として弗
化水素および三弗化硼素の存在下に調製した光学的等方
性ピッチをいう。
【0005】
【従来の技術】特開昭58−41915公報には、ピッ
チを水素化した後、減圧下に蒸留して低沸点分を除去し
たピッチを更に高温度(480℃以上)で且つ減圧下
(40mmHg−abs以下)で処理して、メソフェー
ス1〜40%を含むピッチを製造する方法が記載されて
いる。
【0006】また、特開昭59−12498公報には、
重質油またはピッチを水素化し、次いで低沸点分を除去
することにより得たピッチに窒素、アルゴンなどの不活
性ガスを吹き込みつつ熱処理して、メソフェースピッチ
を製造する方法、および重質油またはピッチの水素化と
熱処理とを同時に行なって、メソフェーズピッチを製造
する方法が記載されている。
【0007】しかしながら、これらの方法では、得られ
るピッチ中のメソフェーズの含有量が少ないので、この
様なピッチを溶融紡糸するためには、メソフェーズ部分
のみを分離し、紡糸しなければならないという欠点があ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、メ
ソフェーズ(光学的異方性成分)の含有量が多く、紡糸
性に優れたピッチを提供することを主な目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の如き
現状に鑑みて、光学的異方性成分が90%程度以上、軟
化点(スイス メトラー社の軟化点測定装置により測定
した軟化点)が200〜310℃程度のピッチを製造す
るため、鋭意研究を行なった結果、水素化した重質油ま
たはピッチ、或いは弗化水素および三弗化硼素の存在下
に縮合多環炭化水素から調製した光学的等方性ピッチに
ジニトロベンゼン、ジニトロナフタリンなどのニトロ化
合物を添加し、不活性ガスの吹き込み下に特定の温度で
熱処理を行なう場合には、その目的を達成し得ることを
見出した。
【0010】即ち、本発明は、下記のピッチの製造方法
を提供するものである; 1.水素化した重質油または水素化したピッチにニトロ
化合物を添加した後、不活性ガスを吹き込みつつ300
〜500℃で熱処理することにより、軟化点200〜3
10℃のメソフェーズピッチを得ることを特徴とするピ
ッチの製造方法。 2.水素化した重質油または水素化したピッチにニトロ
化合物を添加した後、350〜500℃で且つ30Torr
以下の減圧下に蒸留することにより、軟化点200〜3
10℃のメソフェーズピッチを得ることを特徴とするピ
ッチの製造方法。 3.ナフタリンおよび/またはアントラセンを原料とし
て弗化水素および三弗化硼素の存在下に調製した光学的
等方性ピッチにニトロ化合物を添加した後、不活性ガス
を吹き込みつつ300〜500℃で熱処理することによ
り、軟化点200〜310℃のメソフェーズピッチを得
ることを特徴とするピッチの製造方法。
【0011】4.ナフタリンおよび/またはアントラセ
ンを原料として弗化水素および三弗化硼素の存在下に調
製した光学的等方性ピッチにニトロ化合物を添加した
後、350〜500℃で且つ30Torr以下の減圧下に蒸
留することにより、軟化点200〜310℃のメソフェ
ーズピッチを得ることを特徴とするピッチの製造方法。
【0012】5.ニトロ化合物が、ジニトロベンゼンお
よびジニトロナフタリンの少なくとも1種である上記項
1、2、3または4に記載のピッチの製造方法。
【0013】以下、特許請求の範囲第1項乃至第4項に
に記載の発明をそれぞれ第1発明乃至第4発明といい、
それぞれについて詳細の説明する。
【0014】(1)第1発明 第1発明における原料は、水素化した重質油および/ま
たはピッチである。重質油およびピッチの水素化は、常
法に従って行なえば良く、特に限定されない。例えば、
公知技術である水素供与油(水素化アントラセン油な
ど)を使用する水素化方法、コバルト、モリブデン、ニ
ッケルなどを含む触媒を用いて直接水素化する方法など
のいずれの方法によってもよい。
【0015】第1発明においては、上記の様にして水素
化した重質油および/またはピッチにジニトロベンゼ
ン、ジニトロナフタレンなどのニトロ化合物を0.5〜
20%程度、より好ましくは1〜10%程度添加した
後、300〜500℃程度、より好ましくは400〜4
50℃程度の温度において、窒素、アルゴンなどの不活
性ガスを吹き込みつつ熱処理する。
【0016】ニトロ化合物の添加量が、水素化した重質
油および/またはピッチ重量の0.5%未満である場合
には、重合反応が十分に進行せず、メソ成分が生成し難
い。一方、20%を上回る場合には、過度の重合を生ず
るため、ピッチの品質が低下するのみならず、低沸点成
分がピッチに取り込まれて紡糸時に熱分解が起こり、ベ
ーパーの発生が多くなる。
【0017】熱処理温度が、300℃を下回る場合に
は、反応が十分に進行しないのに対し、500℃を上回
る場合には、反応中に過度の重合によるコーキングが起
こって、ピッチ中に溶融しない固形分が生成する。
【0018】かくして、光学的異方性成分含有率90%
以上、軟化点200〜310℃というメソフェーズピッ
チが得られる。
【0019】(2)第2発明 第2発明における原料も、第1発明におけると同様に、
水素化した重質油および/またはピッチである。
【0020】第2発明においては、水素化した重質油お
よび/またはピッチにジニトロベンゼン、ジニトロナフ
タレンなどのニトロ化合物を0.5〜20%程度、より
好ましくは1〜10%程度添加した後、350〜500
℃程度、より好ましくは380〜450℃程度の温度で
且つ30Torr以下の減圧下に蒸留を行なう。
【0021】蒸留温度が、350℃未満である場合に
は、蒸留が不十分となって、低沸点成分がピッチ中に残
留するのに対し、500℃を上回る場合には、過度の重
合によるコーキングが発生する。蒸留時の減圧条件が、
30Torrを上回る場合には、ピッチ中に低沸点成分が残
存して、ピッチの品質が低下する。
【0022】かくして、光学的異方性成分含有率90%
以上、軟化点200〜310℃というメソフェーズピッ
チが得られる。
【0023】(3)第3発明 第3発明における原料は、ナフタリンおよび/またはア
ントラセンを原料として弗化水素および三弗化硼素の存
在下に調製した光学的等方性ピッチである。この様なピ
ッチの調製は、特願平1−254796号などに記載さ
れた方法により、行なうことができる。例えば、ナフタ
リンおよび/またはアントラセン1モルに弗化水素0.
1〜20モル程度および三弗化硼素0.05〜1モル程
度を接触させつつ、反応圧力20〜50kg/cm2 G
程度、反応温度250〜300℃程度で30〜240分
間程度重合反応を行なわせた後、弗化水素、三弗化硼素
および低沸点成分を除去すれば良い。
【0024】次いで、この様にして得られた光学的等方
性ピッチに第1発明と同様にしてジニトロベンゼン、ジ
ニトロナフタレンなどのニトロ化合物を0.5〜20%
程度、より好ましくは1〜10%程度添加した後、30
0〜500℃程度、より好ましくは400〜450℃程
度の温度において、窒素、アルゴンなどの不活性ガスを
吹き込みつつ熱処理する。
【0025】かくして、第1発明と同様に、光学的異方
性成分含有率90%以上、軟化点200〜310℃とい
うメソフェーズピッチが得られる。
【0026】(4)第4発明 第4発明における原料も、ナフタリンおよび/またはア
ントラセンを原料として弗化水素および三弗化硼素の存
在下に調製した光学的等方性ピッチである。
【0027】第4発明においては、上記の光学的等方性
ピッチにジニトロベンゼン、ジニトロナフタレンなどの
ニトロ化合物を0.5〜20%程度、より好ましくは1
〜10%程度添加した後、350〜500℃程度、より
好ましくは380〜450℃程度の温度で且つ30Torr
以下の減圧下に蒸留を行なう。
【0028】かくして、光学的異方性成分含有率90%
以上、軟化点200〜310℃というメソフェーズピッ
チが得られる。
【0029】
【発明の効果】本発明方法によれば、光学的異方性成分
の含有率90%以上、軟化点200〜310℃という特
異な物性を有するメソフェーズピッチが得られる。この
様なピッチは、溶融紡糸性に優れているので、炭素繊維
の製造原料、炭素−炭素複合材の製造原料などとして極
めて有用である。
【0030】
【実施例】
【0031】
【実施例1】コールタールを濾過処理して固形分を取り
除いた後、減圧蒸留(常圧換算400℃)で低沸点分を
抜き出し、軟化点83.1℃、QI成分0.0%、BI
成分15.1%のピッチを得た。このピッチ1部に予め
下記の条件で水素化したアントラセン油1部を混合し、
窒素雰囲気中、反応圧力20kg/cm2 G、反応温度
400℃で30分間熱処理した後、減圧蒸留(常圧換算
510℃)して、低沸点分を除去した。
【0032】アントラセン油の水素 化条件 反応圧力 100kg/cm2 G 反応雰囲気 水素ガス 触媒 Ni−Mo系 反応温度 350℃ 反応時間 30分間 得られたコールタール系水素化ピッチの性状は、表1に
示す通りである。
【0033】表 1 軟化点(℃) 161.0(メトラー法) QI成分(%) 0.0 BI成分(%) 38.7 メソ成分(%) 0.0% 表1に示す性状のピッチ500gに対し、ジニトロナフ
タリンを1%、5%または10%添加して、ピッチと均
一に混合した後、それぞれを1lのオートクレーブに仕
込み、10 l/分の割合で窒素ガスを吹き込みつつ、
攪拌下420℃で熱処理し、ピッチを得た。
【0034】表2に熱処理後のピッチ性状を示す。
【0035】 表 2 ジニトロナフタリン添加量(%) 1 5 10 ピッチ収率(%) 48.6 53.3 55.4 軟化点(℃) 301.2 297.9 303.2 QI成分(%) 40.3 33.7 36.6 BI成分(%) 91.0 93.2 93.0 メソ成分(%) 95 99 97 備考:メソフェーズ成分は、偏光顕微鏡の倍率200倍
でピッチを観察した場合に、顕微鏡視野内で光学的異方
性成分が占める分率を示す。
【0036】
【比較例1】実施例1で得た表1の物性を有するピッチ
500gを1lのオートクレーブに仕込み、10 l/
分の割合で窒素ガスを吹き込みつつ、攪拌下420℃で
熱処理を行なった。得られたピッチは、軟化点(メトラ
ー法)=309.2℃、QI=44.2%、BI=8
9.3%、偏光顕微鏡観察によるメソフェーズ成分の占
める部分の視野は85%であった。
【0037】
【実施例2】ナフタリンを原料として弗化水素および三
弗化硼素の存在下に調製した軟化点=183.0℃、Q
I=0.0%、、BI=21.7%、メソ成分=0%の
性状を有するピッチ500gを1lのオートクレーブに
仕込み、ピッチに対しジニトロナフタレン5%を加え、
10 l/分の窒素ガスを吹き込みつつ、攪拌下400
℃で熱処理を行い、表3に示す性状を有するピッチを得
た。
【0038】表 3 ピッチ収率(%) 61.5 軟化点(℃) 245.6 QI成分(%) 8.2 BI成分(%) 68.3 メソ成分(%) 100 備考:メソフェーズ成分は、表1におけると同じ意味を
有する。
【0039】
【比較例2】実施例2で用いた軟化点=183.0℃、
QI=0.0%、BI=21.7%のピッチ500gを
1lのオートクレーブに仕込み、10 l/分の割合で
窒素ガスを吹き込みつつ、攪拌下400℃で熱処理を行
い、軟化点(メトラー法)=246.0℃、QI=7.
3%、BI=64.2%、光学的異方性成分85%のピ
ッチを得た。
【0040】尚、メソフェーズ成分は、実施例1と同様
にして測定した。
【0041】
【参考例1】実施例1において表1のピッチ500gに
対しジニトロナフタリンを5%添加して得た熱処理ピッ
チ、実施例2で得た熱処理ピッチ、比較例1で得た熱処
理ピッチおよび比較例2で得た熱処理ピッチを使用し、
モノホール紡糸器により紡糸を行なった。
【0042】紡糸温度は、それぞれのピッチの軟化点よ
りも45〜55℃高い温度とし、ピッチの押出し圧力
は、0.3〜1.0kg/cm2 とし、巻取速度は、5
00m/分とした。
【0043】実施例1および実施例2のピッチについて
は、良好に紡糸することが可能であったが、比較例1お
よび比較例2のピッチは、粘度にムラがあり、十分な紡
糸ができなかった。
【0044】実施例1および実施例2のピッチから得た
ピッチファイバーを空気雰囲気中で2℃/分の昇温速度
で室温から300℃まで昇温し、同温度で3時間保持し
て不融化を行なった後、10℃/分の速度で900℃ま
で昇温し、5分間保持して、炭素繊維を得た。得られた
炭素繊維の物性を下記表4に示す。
【0045】 表 4 実施例1 実施例2 繊維径(μm) 14.3 15.1 強度(kg/mm2 ) 183 170 弾性率(ton/mm2 ) 15.1 15.3 伸度(%) 1.2 1.1
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 曽 曙明 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水素化した重質油または水素化したピッ
    チにニトロ化合物を添加した後、不活性ガスを吹き込み
    つつ300〜500℃で熱処理することにより、軟化点
    200〜310℃のメソフェーズピッチを得ることを特
    徴とするピッチの製造方法。
  2. 【請求項2】 水素化した重質油または水素化したピッ
    チにニトロ化合物を添加した後、350〜500℃で且
    つ30Torr以下の減圧下に蒸留することにより、軟化点
    200〜310℃のメソフェーズピッチを得ることを特
    徴とするピッチの製造方法。
  3. 【請求項3】 ナフタリンおよび/またはアントラセン
    を原料として弗化水素および三弗化硼素の存在下に調製
    した光学的等方性ピッチにニトロ化合物を添加した後、
    不活性ガスを吹き込みつつ300〜500℃で熱処理す
    ることにより、軟化点200〜310℃のメソフェーズ
    ピッチを得ることを特徴とするピッチの製造方法。
  4. 【請求項4】 ナフタリンおよび/またはアントラセン
    を原料として弗化水素および三弗化硼素の存在下に調製
    した光学的等方性ピッチにニトロ化合物を添加した後、
    350〜500℃で且つ30Torr以下の減圧下に蒸留す
    ることにより、軟化点200〜310℃のメソフェーズ
    ピッチを得ることを特徴とするピッチの製造方法。
  5. 【請求項5】 ニトロ化合物が、ジニトロベンゼンおよ
    びジニトロナフタリンの少なくとも1種である請求項
    1、2、3または4に記載のピッチの製造方法。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006009128A1 (ja) * 2004-07-20 2006-01-26 Jfe Chemical Corporation 配合コールタールおよび溶融金属の出湯口の閉塞材
JP2006027956A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Jfe Refractories Corp 溶融金属出湯用閉塞材
CN101838542A (zh) * 2010-05-19 2010-09-22 镇江新光冶金辅材厂 超高温沥青的制造方法
CN103450936A (zh) * 2013-09-11 2013-12-18 赛鼎工程有限公司 一种煤焦油重油处理方法
CN103865558A (zh) * 2014-03-26 2014-06-18 聂郁栋 一种由重质油制备炭素材料的方法
CN104479713A (zh) * 2014-12-01 2015-04-01 四川创越炭材料有限公司 一种hf/bf3合成沥青催化剂脱除工艺
CN107603671A (zh) * 2017-09-15 2018-01-19 王树宽 一种基于中低温煤焦油加氢制取中间相沥青和油品的系统及方法
CN111363578A (zh) * 2020-04-14 2020-07-03 湖南东映长联科技有限公司 一种加氢及链转移改性精制中间相沥青的方法
CN114854444A (zh) * 2022-06-07 2022-08-05 中国石油大学(华东) 一种采用煤/重油加氢共炼残渣制备中间相沥青的方法
CN116536070A (zh) * 2023-05-15 2023-08-04 华东理工大学 一种煤焦油沥青组分加氢制备中间相沥青的方法
CN116694347A (zh) * 2023-04-06 2023-09-05 北京化工大学 一种低温低压下催化煤沥青加氢并制备中间相沥青的方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006027956A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Jfe Refractories Corp 溶融金属出湯用閉塞材
WO2006009128A1 (ja) * 2004-07-20 2006-01-26 Jfe Chemical Corporation 配合コールタールおよび溶融金属の出湯口の閉塞材
JP2006028423A (ja) * 2004-07-20 2006-02-02 Jfe Chemical Corp 合成タールおよび溶融金属出湯口用閉塞材
CN101838542A (zh) * 2010-05-19 2010-09-22 镇江新光冶金辅材厂 超高温沥青的制造方法
CN103450936B (zh) * 2013-09-11 2015-03-11 赛鼎工程有限公司 一种煤焦油重油处理方法
CN103450936A (zh) * 2013-09-11 2013-12-18 赛鼎工程有限公司 一种煤焦油重油处理方法
CN103865558A (zh) * 2014-03-26 2014-06-18 聂郁栋 一种由重质油制备炭素材料的方法
CN104479713A (zh) * 2014-12-01 2015-04-01 四川创越炭材料有限公司 一种hf/bf3合成沥青催化剂脱除工艺
CN107603671A (zh) * 2017-09-15 2018-01-19 王树宽 一种基于中低温煤焦油加氢制取中间相沥青和油品的系统及方法
CN107603671B (zh) * 2017-09-15 2019-03-01 王树宽 一种基于中低温煤焦油加氢制取中间相沥青和油品的系统及方法
CN111363578A (zh) * 2020-04-14 2020-07-03 湖南东映长联科技有限公司 一种加氢及链转移改性精制中间相沥青的方法
CN111363578B (zh) * 2020-04-14 2021-04-02 湖南东映长联科技有限公司 一种加氢及链转移改性精制中间相沥青的方法
CN114854444A (zh) * 2022-06-07 2022-08-05 中国石油大学(华东) 一种采用煤/重油加氢共炼残渣制备中间相沥青的方法
CN116694347A (zh) * 2023-04-06 2023-09-05 北京化工大学 一种低温低压下催化煤沥青加氢并制备中间相沥青的方法
CN116536070A (zh) * 2023-05-15 2023-08-04 华东理工大学 一种煤焦油沥青组分加氢制备中间相沥青的方法

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