JPH06184542A - コークスの製造方法 - Google Patents
コークスの製造方法Info
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- JPH06184542A JPH06184542A JP33921292A JP33921292A JPH06184542A JP H06184542 A JPH06184542 A JP H06184542A JP 33921292 A JP33921292 A JP 33921292A JP 33921292 A JP33921292 A JP 33921292A JP H06184542 A JPH06184542 A JP H06184542A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 劣質な石炭より高強度の良質なコークスを製
造する方法を提供する。 【構成】 非微粘結炭を原料とする石炭の急速熱分解に
より生成したタールから熱処理により得られた軟化点７
０〜２００℃のピッチを１０〜５０重量部と非微粘結炭
を９０〜５０重量部を配合し、乾留してコークスを得る
ことを特徴とするコークスの製造方法により達成され
る。 【効果】 近年コークスの重要な原料である強粘結炭が
高価で品不足となりつつあることから、これに代わる技
術として、非微粘結炭のみを原料とする劣質な石炭より
高強度の良質なコークスを製造することのできる極めて
有用な技術である。
造する方法を提供する。 【構成】 非微粘結炭を原料とする石炭の急速熱分解に
より生成したタールから熱処理により得られた軟化点７
０〜２００℃のピッチを１０〜５０重量部と非微粘結炭
を９０〜５０重量部を配合し、乾留してコークスを得る
ことを特徴とするコークスの製造方法により達成され
る。 【効果】 近年コークスの重要な原料である強粘結炭が
高価で品不足となりつつあることから、これに代わる技
術として、非微粘結炭のみを原料とする劣質な石炭より
高強度の良質なコークスを製造することのできる極めて
有用な技術である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なコークスの製造
方法に関するものである。さらに詳述すれば、劣質な石
炭からの適正な強度を有する安価で良質なコークスの製
造方法に関する。
方法に関するものである。さらに詳述すれば、劣質な石
炭からの適正な強度を有する安価で良質なコークスの製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】今日の製鉄用高炉向けコークスは、高炉
が近年大型化するに伴って高荷重、強衝撃に耐えて炉内
での適切な通気性、通液性を維持できるように耐磨耗
性、耐破壊性の大きい高強度のコークスであることが要
求されている。
が近年大型化するに伴って高荷重、強衝撃に耐えて炉内
での適切な通気性、通液性を維持できるように耐磨耗
性、耐破壊性の大きい高強度のコークスであることが要
求されている。
【０００３】このようなコークスを製造するために、原
料炭としては粘結性の良質なものを必要とし、瀝青炭が
主として利用されているが、安価な非微粘結炭から良好
なコークスを製造できることが好ましい。
料炭としては粘結性の良質なものを必要とし、瀝青炭が
主として利用されているが、安価な非微粘結炭から良好
なコークスを製造できることが好ましい。
【０００４】こうした技術を確立する手段の１つとし
て、タールピッチ、石油ピッチ等のような粘結剤を非微
粘結炭とともに原料炭に添加して乾留する方法が開発さ
れている。
て、タールピッチ、石油ピッチ等のような粘結剤を非微
粘結炭とともに原料炭に添加して乾留する方法が開発さ
れている。
【０００５】しかしながら、上記タールピッチ、石油ピ
ッチ等を粘結剤として使用し製造されたコークスの強度
は、非微粘結炭への該ピッチの配合量を２０重量％とし
た場合に、コークス強度（ＤＩ150/ 15）は約５０〜５５
であり、一般の良質な粘結炭の配合により得られたコー
クスの当該コークス強度（ＤＩ150/ 15）８２〜８５に比
し、なお十分でなく、より優れた粘結性を付与でき、高
強度のコークスを製造することのできる方法については
今日なお得られておらず、劣質な石炭からの良質なコー
クスの製造方法の確立が強く望まれているのが現状であ
る。
ッチ等を粘結剤として使用し製造されたコークスの強度
は、非微粘結炭への該ピッチの配合量を２０重量％とし
た場合に、コークス強度（ＤＩ150/ 15）は約５０〜５５
であり、一般の良質な粘結炭の配合により得られたコー
クスの当該コークス強度（ＤＩ150/ 15）８２〜８５に比
し、なお十分でなく、より優れた粘結性を付与でき、高
強度のコークスを製造することのできる方法については
今日なお得られておらず、劣質な石炭からの良質なコー
クスの製造方法の確立が強く望まれているのが現状であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、このような従来技術の現状に鑑み、新規なコー
クスの製造方法を提供することにある。
目的は、このような従来技術の現状に鑑み、新規なコー
クスの製造方法を提供することにある。
【０００７】また本発明の目的は、劣質な石炭より高強
度の良質なコークスを製造する方法を提供することにあ
る。
度の良質なコークスを製造する方法を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記諸目
的を達成するために、劣質な石炭からの新規なコークス
の製造方法について鋭意研究した結果、液体および気体
を主産物とする石炭の液化およびガス化技術において、
非微粘結炭を原料とする石炭から有用な生成物を効率よ
く生産する技術として、石炭を１０気圧以下で１０3 ℃
／ｍｉｎ以上の昇温速度で急速加熱することにより、従
来技術のように高圧下で行うことなく、有用な気体およ
び液体生成物を多量に得ることのできる当該石炭の急速
熱分解方法を見出し、その後、さらに該石炭の急速熱分
解により得られた液体生成物のタールの合理的な利用技
術について、鋭意研究した結果、軟化点の低い該タール
を熱処理してピッチ化し、軟化点を高めることにより、
コークス製造用粘結剤として有用な粘結性補填効果を高
めることができることを知り、当該高軟化点ピッチをコ
ークス製造用粘結剤として非微粘結炭と共にコークス炉
で乾留することで非微粘結炭のみから適正な強度を有す
るコークスを製造できることを見出し、この知見に基づ
き本発明を完成するに至ったものである。
的を達成するために、劣質な石炭からの新規なコークス
の製造方法について鋭意研究した結果、液体および気体
を主産物とする石炭の液化およびガス化技術において、
非微粘結炭を原料とする石炭から有用な生成物を効率よ
く生産する技術として、石炭を１０気圧以下で１０3 ℃
／ｍｉｎ以上の昇温速度で急速加熱することにより、従
来技術のように高圧下で行うことなく、有用な気体およ
び液体生成物を多量に得ることのできる当該石炭の急速
熱分解方法を見出し、その後、さらに該石炭の急速熱分
解により得られた液体生成物のタールの合理的な利用技
術について、鋭意研究した結果、軟化点の低い該タール
を熱処理してピッチ化し、軟化点を高めることにより、
コークス製造用粘結剤として有用な粘結性補填効果を高
めることができることを知り、当該高軟化点ピッチをコ
ークス製造用粘結剤として非微粘結炭と共にコークス炉
で乾留することで非微粘結炭のみから適正な強度を有す
るコークスを製造できることを見出し、この知見に基づ
き本発明を完成するに至ったものである。
【０００９】すなわち、本発明の目的は、（１）非微粘
結炭を原料とする石炭の急速熱分解タールから熱処理に
より得られた軟化点７０〜２００℃のピッチを１０〜５
０重量部と非微粘結炭を９０〜５０重量部を配合し、乾
留してコークスを得ることを特徴とするコークスの製造
方法により達成される。
結炭を原料とする石炭の急速熱分解タールから熱処理に
より得られた軟化点７０〜２００℃のピッチを１０〜５
０重量部と非微粘結炭を９０〜５０重量部を配合し、乾
留してコークスを得ることを特徴とするコークスの製造
方法により達成される。
【００１０】また、本発明の目的は、（２）ピッチを２
０〜３０重量部と非微粘結炭を８０〜７０重量部を配合
してなる上記（１）に示すコークスの製造方法によって
も達成される。
０〜３０重量部と非微粘結炭を８０〜７０重量部を配合
してなる上記（１）に示すコークスの製造方法によって
も達成される。
【００１１】さらに、本発明の目的は、（３）石炭の急
速熱分解工程で用いる非微粘結炭の粒度が、５００μｍ
以下である上記（１）または（２）に示すコークスの製
造方法によっても達成される。
速熱分解工程で用いる非微粘結炭の粒度が、５００μｍ
以下である上記（１）または（２）に示すコークスの製
造方法によっても達成される。
【００１２】さらにまた、本発明の目的は、（４）石炭
の急速熱分解工程における昇温速度が、１０3 ℃／ｍｉ
ｎ以上である上記（１）ないし（３）のいずれか一つに
示すコークスの製造方法によっても達成される。
の急速熱分解工程における昇温速度が、１０3 ℃／ｍｉ
ｎ以上である上記（１）ないし（３）のいずれか一つに
示すコークスの製造方法によっても達成される。
【００１３】さらに、本発明の他の目的は、（５）熱処
理の条件が、７００〜９００℃で５〜６０秒間の範囲で
ある上記（１）ないし（４）のいずれか一つに示すコー
クスの製造方法によっても達成される。
理の条件が、７００〜９００℃で５〜６０秒間の範囲で
ある上記（１）ないし（４）のいずれか一つに示すコー
クスの製造方法によっても達成される。
【００１４】
【作用】以下、本発明を実施態様に基づき、より詳細に
説明する。
説明する。
【００１５】まず、本発明に係るコークスの製造方法で
は、非微粘結炭を原料とする石炭を新規な急速熱分解方
法に係る急速熱分解装置を用いて急速に熱分解すること
で有用な気体、液体および固体生成物を得る。該急速熱
分解により得られた液体生成物としての急速熱分解ター
ルを、続いて熱処理炉を用いて熱処理することで軟化点
の低いタールをピッチ化することで軟化点７０〜２００
℃のピッチを得る。こうして得られたピッチを１０〜５
０重量部と非微粘結炭を９０〜５０重量部を配合し、コ
ークス炉で乾留して高強度のコークスを得るものであ
る。
は、非微粘結炭を原料とする石炭を新規な急速熱分解方
法に係る急速熱分解装置を用いて急速に熱分解すること
で有用な気体、液体および固体生成物を得る。該急速熱
分解により得られた液体生成物としての急速熱分解ター
ルを、続いて熱処理炉を用いて熱処理することで軟化点
の低いタールをピッチ化することで軟化点７０〜２００
℃のピッチを得る。こうして得られたピッチを１０〜５
０重量部と非微粘結炭を９０〜５０重量部を配合し、コ
ークス炉で乾留して高強度のコークスを得るものであ
る。
【００１６】こうしたコークスの製造方法において、非
微粘結炭を原料とする石炭を急速熱分解するために用い
られる石炭の急速熱分解装置の一実施態様の構成を模式
的に表わす使用状態図を図１に示す。
微粘結炭を原料とする石炭を急速熱分解するために用い
られる石炭の急速熱分解装置の一実施態様の構成を模式
的に表わす使用状態図を図１に示す。
【００１７】図１に示すように石炭急速熱分解装置１と
しては、まず熱分解反応器２があり、当該熱分解反応器
２上部には、フィーダー３を介して石炭ホッパー４が設
置されている。また当該熱分解反応器２の上部側面には
ガス供給口５が設けられ、当該ガス供給口５とガス予熱
管６のガス排気口７とが配管８により連結されている。
また、ガス予熱管６のガス供給口９はガスボンベ１０に
配管１１により連結されている。さらに、熱分解反応器
２およびガス予熱管６の側面外周部には一定間隔を開け
て全周に加熱器として反応器ヒータ１２および予熱管ヒ
ータ１３がそれぞれ設置されている。
しては、まず熱分解反応器２があり、当該熱分解反応器
２上部には、フィーダー３を介して石炭ホッパー４が設
置されている。また当該熱分解反応器２の上部側面には
ガス供給口５が設けられ、当該ガス供給口５とガス予熱
管６のガス排気口７とが配管８により連結されている。
また、ガス予熱管６のガス供給口９はガスボンベ１０に
配管１１により連結されている。さらに、熱分解反応器
２およびガス予熱管６の側面外周部には一定間隔を開け
て全周に加熱器として反応器ヒータ１２および予熱管ヒ
ータ１３がそれぞれ設置されている。
【００１８】また、熱分解反応器２の下部には石炭の生
成物取出口１４が設けられ、当該生成物取出口１４とチ
ャーベッセル１５とが配管１６で連結されている。同様
にチャーベッセル１５から順にサイクロン１７付きチャ
ーベッセル１８、第１のタールポット１９ａ、第２のタ
ールポット１９ｂ、第３のタールポット１９ｃ、タール
フィルター２０およびガスメーター２１を経てガス分析
器（図示せず）がそれぞれ配管２２、２３、２４、２
５、２６および２７により連結されている。また当該配
管１６の外周部には熱交換用の配管２８が設置され、当
該配管２８の一端は上記配管１１経路上に３ポート切換
弁２９により連結されており、また当該配管２８の経路
上にはブロアー３０が設けられて、当該配管２８の他端
は上記配管２７と３ポート切換弁３１により連結されて
いる。さらに配管２３の外周部には水冷式冷却管３２が
配置されている。
成物取出口１４が設けられ、当該生成物取出口１４とチ
ャーベッセル１５とが配管１６で連結されている。同様
にチャーベッセル１５から順にサイクロン１７付きチャ
ーベッセル１８、第１のタールポット１９ａ、第２のタ
ールポット１９ｂ、第３のタールポット１９ｃ、タール
フィルター２０およびガスメーター２１を経てガス分析
器（図示せず）がそれぞれ配管２２、２３、２４、２
５、２６および２７により連結されている。また当該配
管１６の外周部には熱交換用の配管２８が設置され、当
該配管２８の一端は上記配管１１経路上に３ポート切換
弁２９により連結されており、また当該配管２８の経路
上にはブロアー３０が設けられて、当該配管２８の他端
は上記配管２７と３ポート切換弁３１により連結されて
いる。さらに配管２３の外周部には水冷式冷却管３２が
配置されている。
【００１９】また、上記ブロアー３０から３ポート切換
弁３１までの配管２８から分岐した配管３３は、ガスメ
ーター２１と３ポート切換弁３１との間の配管２７に接
続されており、当該配管３３の経路上には開閉弁３４が
設けられている。また、上記フィーダー３および石炭ホ
ッパー４には、ブロアー３０の送風口側の配管２８より
分岐した配管３５が接続されている。
弁３１までの配管２８から分岐した配管３３は、ガスメ
ーター２１と３ポート切換弁３１との間の配管２７に接
続されており、当該配管３３の経路上には開閉弁３４が
設けられている。また、上記フィーダー３および石炭ホ
ッパー４には、ブロアー３０の送風口側の配管２８より
分岐した配管３５が接続されている。
【００２０】上記構成を有する石炭急速熱分解装置１を
使用して、非微粘結炭を原料とする石炭を急速熱分解し
て液状生成物等を得るには、まず石炭ホッパー４に原料
石炭を装入した後、当該石炭ホッパー４で石炭を粉砕し
て一定の粒度以下に破砕された粉末状の石炭粒子を、フ
ィーダー３を通して熱分解反応器２に落下装入させる。
なお上記フィーダー３および石炭ホッパー４には、必要
とする生成物の内容にあわせて配管３５より一定量の石
炭ガスを送風することで、当該石炭の攪拌を行い粉砕を
容易ならしめ、熱分解反応器２への当該石炭粒子の落下
装入速度の調整にも利用することができる。
使用して、非微粘結炭を原料とする石炭を急速熱分解し
て液状生成物等を得るには、まず石炭ホッパー４に原料
石炭を装入した後、当該石炭ホッパー４で石炭を粉砕し
て一定の粒度以下に破砕された粉末状の石炭粒子を、フ
ィーダー３を通して熱分解反応器２に落下装入させる。
なお上記フィーダー３および石炭ホッパー４には、必要
とする生成物の内容にあわせて配管３５より一定量の石
炭ガスを送風することで、当該石炭の攪拌を行い粉砕を
容易ならしめ、熱分解反応器２への当該石炭粒子の落下
装入速度の調整にも利用することができる。
【００２１】続いて、予め所定の温度にヒータ１２によ
り加熱された熱分解反応器２内に落下装入された石炭粒
子は、上記当該ガス供給口５より供給されるガス予熱管
６により約６００〜１１００℃程度に予熱された雰囲気
ガスと混合され、不活性または還元性雰囲気下で、１０
気圧以下で１０3 ℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で、滞留時
間１〜６０秒の範囲内で熱分解反応器２内を落下させる
ことにより熱分解処理される。
り加熱された熱分解反応器２内に落下装入された石炭粒
子は、上記当該ガス供給口５より供給されるガス予熱管
６により約６００〜１１００℃程度に予熱された雰囲気
ガスと混合され、不活性または還元性雰囲気下で、１０
気圧以下で１０3 ℃／ｍｉｎ以上の昇温速度で、滞留時
間１〜６０秒の範囲内で熱分解反応器２内を落下させる
ことにより熱分解処理される。
【００２２】その後、配管１６を通過する際に配管２８
の石炭ガスとの熱交換により熱分解された石炭の生成物
は、約４００〜５５０℃まで冷却され、上記チャーベッ
セル１５で当該石炭生成物中の固体成分（主にチャー）
が捕集され、続いてサイクロン１７に送られ石炭の生成
物としてのガス化成分に一部残留している当該石炭生成
物中の固体成分を完全にチャーベッセル１８で捕集す
る。
の石炭ガスとの熱交換により熱分解された石炭の生成物
は、約４００〜５５０℃まで冷却され、上記チャーベッ
セル１５で当該石炭生成物中の固体成分（主にチャー）
が捕集され、続いてサイクロン１７に送られ石炭の生成
物としてのガス化成分に一部残留している当該石炭生成
物中の固体成分を完全にチャーベッセル１８で捕集す
る。
【００２３】続いて、固体成分の除かれた上記ガス化成
分を、配管２３を通過させる際に水冷式冷却管３２によ
り室温〜８０℃まで冷却してタールポット１９ａに送
り、当該ガス化成分の一部をタール成分（液状生成物）
として捕集し、同様にして順次タールポット１９ｂ、１
９ｃで凝縮させて、ほぼ完全にタール成分を捕集した
後、タールフィルター２０で完全にタール成分を捕集す
る。
分を、配管２３を通過させる際に水冷式冷却管３２によ
り室温〜８０℃まで冷却してタールポット１９ａに送
り、当該ガス化成分の一部をタール成分（液状生成物）
として捕集し、同様にして順次タールポット１９ｂ、１
９ｃで凝縮させて、ほぼ完全にタール成分を捕集した
後、タールフィルター２０で完全にタール成分を捕集す
る。
【００２４】その後、石炭の生成物の残りである低温で
のガス化成分は、ガスメーター２１を経てガス分析器
（図示せず）に送りベンゼン、トルエン、キシレン（Ｂ
ＴＸ）および炭化水素ガス（ＨＣＧ）として捕集する
か、あるいは当該低温でのガス化成分を３ポート切換弁
３１を調節することにより、ガス予熱管６を経て熱分解
反応器２に循環させて、石炭ガスとして石炭の急速熱分
解反応に利用することができるものである。
のガス化成分は、ガスメーター２１を経てガス分析器
（図示せず）に送りベンゼン、トルエン、キシレン（Ｂ
ＴＸ）および炭化水素ガス（ＨＣＧ）として捕集する
か、あるいは当該低温でのガス化成分を３ポート切換弁
３１を調節することにより、ガス予熱管６を経て熱分解
反応器２に循環させて、石炭ガスとして石炭の急速熱分
解反応に利用することができるものである。
【００２５】したがって、本発明のコークスの製造方法
において、非微粘結炭を原料とする石炭を急速熱分解す
るために使用される原料石炭としては、非微粘結炭であ
れば特に限定されるものでなく、無煙炭、半無煙炭、瀝
青炭、亜瀝青炭、褐炭等の非微粘結炭が利用できる。好
ましくは、液状生成物の含有率（揮発分）の多い瀝青
炭、亜瀝青炭等の非微粘結炭である。
において、非微粘結炭を原料とする石炭を急速熱分解す
るために使用される原料石炭としては、非微粘結炭であ
れば特に限定されるものでなく、無煙炭、半無煙炭、瀝
青炭、亜瀝青炭、褐炭等の非微粘結炭が利用できる。好
ましくは、液状生成物の含有率（揮発分）の多い瀝青
炭、亜瀝青炭等の非微粘結炭である。
【００２６】また石炭ホッパー４により破砕された原料
石炭粒子の粒度としては、通常５００μｍ以下、好まし
くは１００μｍ以下である。
石炭粒子の粒度としては、通常５００μｍ以下、好まし
くは１００μｍ以下である。
【００２７】次に、ガス予熱管６により予熱されるガス
としては、不活性または還元性ガスが用いられる。当該
不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス等が用いられ、
また当該還元性ガスとしては水素、一酸化炭素等が使用
されるが、上記急速熱分解装置１の連続運転により生成
するベンゼン、トルエン、キシレン（ＢＴＸ）および炭
化水素ガス（ＨＣＧ）等のガス化成分を石炭ガスとして
循環させて再利用させても良い。また、当該ガス予熱管
により当該ガスは、通常６００〜１１００℃、好ましく
は６００〜８００℃まで予熱して用いられる。
としては、不活性または還元性ガスが用いられる。当該
不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス等が用いられ、
また当該還元性ガスとしては水素、一酸化炭素等が使用
されるが、上記急速熱分解装置１の連続運転により生成
するベンゼン、トルエン、キシレン（ＢＴＸ）および炭
化水素ガス（ＨＣＧ）等のガス化成分を石炭ガスとして
循環させて再利用させても良い。また、当該ガス予熱管
により当該ガスは、通常６００〜１１００℃、好ましく
は６００〜８００℃まで予熱して用いられる。
【００２８】本発明のコークスの製造方法において、非
微粘結炭を原料とする石炭の急速熱分解条件としては、
熱分解反応器２を上記石炭粒子が落下する際に、反応器
内圧力が通常１０気圧以下、好ましくは４〜９気圧、石
炭粒子の昇温速度が通常１０3 ℃／ｍｉｎ以上、好まし
くは１０3 〜１０7 ℃／ｍｉｎ、より好ましくは１０3
〜１０4 ℃／ｍｉｎであり、さらに反応器２内の雰囲気
ガスの最高温度（石炭粒子の最終到達温度に相当）は通
常７００〜１１００℃、好ましくは７００〜９００℃、
また石炭粒子の反応器２内の滞留時間は、通常１〜６０
秒、好ましくは４〜２０秒の範囲内である。上記条件下
で石炭粒子を急速に熱分解することで、有用なタール成
分を多量に得ることができるものである。なお、ここで
石炭の急速熱分解における石炭粒子の昇温速度は、以下
に示す昇温速度計算式により算出したものである。
微粘結炭を原料とする石炭の急速熱分解条件としては、
熱分解反応器２を上記石炭粒子が落下する際に、反応器
内圧力が通常１０気圧以下、好ましくは４〜９気圧、石
炭粒子の昇温速度が通常１０3 ℃／ｍｉｎ以上、好まし
くは１０3 〜１０7 ℃／ｍｉｎ、より好ましくは１０3
〜１０4 ℃／ｍｉｎであり、さらに反応器２内の雰囲気
ガスの最高温度（石炭粒子の最終到達温度に相当）は通
常７００〜１１００℃、好ましくは７００〜９００℃、
また石炭粒子の反応器２内の滞留時間は、通常１〜６０
秒、好ましくは４〜２０秒の範囲内である。上記条件下
で石炭粒子を急速に熱分解することで、有用なタール成
分を多量に得ることができるものである。なお、ここで
石炭の急速熱分解における石炭粒子の昇温速度は、以下
に示す昇温速度計算式により算出したものである。
【００２９】
【数１】
【００３０】なお、（１）式においては、粒子の部分的
な温度変化はないものとし、また熱分解反応による密
度、比熱等の物性値の変化もないものとして規定したも
のである。
な温度変化はないものとし、また熱分解反応による密
度、比熱等の物性値の変化もないものとして規定したも
のである。
【００３１】次に、本発明のコークスの製造方法におい
て、上述の石炭の急速熱分解により得られたタールは、
熱処理炉において特定条件下で熱処理され、熱処理後の
蒸留により３５０℃以上の留分を精製することで、軟化
点の低いタールから軟化点の高いピッチに改質されるも
のである。
て、上述の石炭の急速熱分解により得られたタールは、
熱処理炉において特定条件下で熱処理され、熱処理後の
蒸留により３５０℃以上の留分を精製することで、軟化
点の低いタールから軟化点の高いピッチに改質されるも
のである。
【００３２】上記熱処理条件としては、通常７００〜９
００℃、好ましくは、８００〜９００℃程度で、通常５
〜６０秒間、好ましくは１５〜４０秒間の範囲である。
当該熱処理条件により急速熱分解して得られたタール
は、化学反応により高分子化されると同時に、タール中
の軽質分が除去され、熱処理後の蒸留により３００℃以
上、好ましくは３８０℃以上の留分として、軟化点が７
０〜２００℃、好ましくは、１００〜１８０℃のピッチ
を与えるものである。なお、熱処理前の急速熱分解して
得られたタールの軟化点は、−６０〜４０℃程度と低い
ものである。
００℃、好ましくは、８００〜９００℃程度で、通常５
〜６０秒間、好ましくは１５〜４０秒間の範囲である。
当該熱処理条件により急速熱分解して得られたタール
は、化学反応により高分子化されると同時に、タール中
の軽質分が除去され、熱処理後の蒸留により３００℃以
上、好ましくは３８０℃以上の留分として、軟化点が７
０〜２００℃、好ましくは、１００〜１８０℃のピッチ
を与えるものである。なお、熱処理前の急速熱分解して
得られたタールの軟化点は、−６０〜４０℃程度と低い
ものである。
【００３３】また本発明の熱処理に用いられる熱処理炉
としては、特に限定されるものでなく、例えば、上述の
石炭急速熱分解装置１を使用して、当該タール成分のみ
を上記熱処理条件で再度落下装入させることで熱処理す
ることができる。この場合には、別途熱処理設備を設け
ることなく好適なピッチを得ることができることから望
ましい設備であるといる。
としては、特に限定されるものでなく、例えば、上述の
石炭急速熱分解装置１を使用して、当該タール成分のみ
を上記熱処理条件で再度落下装入させることで熱処理す
ることができる。この場合には、別途熱処理設備を設け
ることなく好適なピッチを得ることができることから望
ましい設備であるといる。
【００３４】次に、こうして得られた軟化点の高いピッ
チは、コークス製造用粘結剤として非微粘結炭に添加配
合され、コークス炉において特定条件下で乾留され、高
強度のコークスとして製造される。
チは、コークス製造用粘結剤として非微粘結炭に添加配
合され、コークス炉において特定条件下で乾留され、高
強度のコークスとして製造される。
【００３５】上記コークス化では、当該コークス製造用
粘結剤ピッチを１０〜５０重量部、好ましくは２０〜３
０重量部と非微粘結炭を９０〜５０重量部、好ましくは
８０〜７０重量部の割合で配合しコークス原料とした後
に、コークス炉へ供給する。この際の非微粘結炭の粒度
は、通常３ｍｍ以下（８５％以上）、好ましくは３ｍｍ
以下（１００％）である。また、配合時の当該コークス
製造用粘結剤ピッチは、通常、粉体固形物として添加さ
れる。
粘結剤ピッチを１０〜５０重量部、好ましくは２０〜３
０重量部と非微粘結炭を９０〜５０重量部、好ましくは
８０〜７０重量部の割合で配合しコークス原料とした後
に、コークス炉へ供給する。この際の非微粘結炭の粒度
は、通常３ｍｍ以下（８５％以上）、好ましくは３ｍｍ
以下（１００％）である。また、配合時の当該コークス
製造用粘結剤ピッチは、通常、粉体固形物として添加さ
れる。
【００３６】また、本発明に用いられるコークス炉とし
ては、とくに限定されるものでなく、一般の室炉式コー
クス炉などを用いることができる。
ては、とくに限定されるものでなく、一般の室炉式コー
クス炉などを用いることができる。
【００３７】次に、上記割合に配合されたコークス原料
は、コークス炉中で、８００〜１３５０℃、好ましくは
８００〜９００℃の温度で、１７〜３０時間、好ましく
は１８〜２６時間かけて乾留される。これにより、非微
粘結炭自体は単独では粒子同士かたまって塊状物となる
能力を有しないが、当該コークス製造用粘結剤ピッチの
介在により粘結性の補填効果が高められることにより、
コークス化により非微粘結炭粒子同士が粘結し高強度の
コークスが形成できる。
は、コークス炉中で、８００〜１３５０℃、好ましくは
８００〜９００℃の温度で、１７〜３０時間、好ましく
は１８〜２６時間かけて乾留される。これにより、非微
粘結炭自体は単独では粒子同士かたまって塊状物となる
能力を有しないが、当該コークス製造用粘結剤ピッチの
介在により粘結性の補填効果が高められることにより、
コークス化により非微粘結炭粒子同士が粘結し高強度の
コークスが形成できる。
【００３８】
【実施例】以下、本発明の実施例について述べる。
【００３９】実施例１ まず初めに、図１に示す石炭の急速熱分解装置１を用い
て、非微粘結炭を原料とする石炭の急速熱分解を行っ
た。
て、非微粘結炭を原料とする石炭の急速熱分解を行っ
た。
【００４０】本実施例１では、まず石炭ホッパー４に原
料石炭として、非微粘結炭で平均粒度０．０２ｍｍ、揮
発分３０％、ギーセラー最高流動度０（ｌｏｇＤＤＰ
Ｍ）の石炭を石炭供給量０．５ｋｇ／ｈｒとして装入し
た後、当該石炭ホッパー４で当該石炭を粉砕して粒径１
００μｍ以下（１００％）に破砕された粉末状の石炭粒
子を、フィーダー３を通して熱分解反応器２に落下装入
した。続いて、雰囲気ガスの最高温度が１０００℃とな
るように加熱された熱分解反応器２内に落下装入された
上記石炭粒子は、上記当該ガス供給口５より約１１００
℃程度に予熱された熱分解反応により生成した石炭ガス
を１５ノーマルリッター／ｍｉｎとして循環使用（石炭
ガス生成までは窒素ガスを使用）することによる還元性
（不活性）雰囲気下で、滞留時間を１．５ｓｅｃとし
て、圧力を１気圧で、さらに昇温速度を１０3 ℃／ｍｉ
ｎとして急速熱分解処理を行った。
料石炭として、非微粘結炭で平均粒度０．０２ｍｍ、揮
発分３０％、ギーセラー最高流動度０（ｌｏｇＤＤＰ
Ｍ）の石炭を石炭供給量０．５ｋｇ／ｈｒとして装入し
た後、当該石炭ホッパー４で当該石炭を粉砕して粒径１
００μｍ以下（１００％）に破砕された粉末状の石炭粒
子を、フィーダー３を通して熱分解反応器２に落下装入
した。続いて、雰囲気ガスの最高温度が１０００℃とな
るように加熱された熱分解反応器２内に落下装入された
上記石炭粒子は、上記当該ガス供給口５より約１１００
℃程度に予熱された熱分解反応により生成した石炭ガス
を１５ノーマルリッター／ｍｉｎとして循環使用（石炭
ガス生成までは窒素ガスを使用）することによる還元性
（不活性）雰囲気下で、滞留時間を１．５ｓｅｃとし
て、圧力を１気圧で、さらに昇温速度を１０3 ℃／ｍｉ
ｎとして急速熱分解処理を行った。
【００４１】その後、急速熱処理により得られたタール
成分（液状生成物）の熱処理前の軟化点および当該成分
を測定した。得られた結果を表１に示す。
成分（液状生成物）の熱処理前の軟化点および当該成分
を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４２】続いて、得られたタール成分を９００℃で
２０秒間熱処理を行い、熱処理後は蒸留により３５０℃
以上の留分のピッチ成分を得た。得られた熱処理後のピ
ッチ成分の軟化点および当該成分を測定した。得られた
結果を表１に示す。
２０秒間熱処理を行い、熱処理後は蒸留により３５０℃
以上の留分のピッチ成分を得た。得られた熱処理後のピ
ッチ成分の軟化点および当該成分を測定した。得られた
結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】次に、熱処理後の軟化点が７８℃および２
００℃の急速熱処理により得られたタールを熱処理して
得られたピッチと軟化点が８１．０℃の室炉式コールタ
ールピッチを用いて、当該ピッチをコークス製造用原料
全体（非微粘結炭と当該ピッチの全配合量）に対し５、
１０、１５、２０重量％の割合で非微粘結炭と配合し、
一般の室炉式コークス炉で、コークス化条件を炉温１２
５０℃で１８．５時間乾留し、コークス化処理を行って
コークスを製造した。この際の非微粘結炭の粒度は、３
ｍｍ以下（８５％以上）のものを用いた。それぞれの条
件で得られたコークスの強度（ＤＩ150/ 15）を測定し
た。得られた結果を図２に示す。
００℃の急速熱処理により得られたタールを熱処理して
得られたピッチと軟化点が８１．０℃の室炉式コールタ
ールピッチを用いて、当該ピッチをコークス製造用原料
全体（非微粘結炭と当該ピッチの全配合量）に対し５、
１０、１５、２０重量％の割合で非微粘結炭と配合し、
一般の室炉式コークス炉で、コークス化条件を炉温１２
５０℃で１８．５時間乾留し、コークス化処理を行って
コークスを製造した。この際の非微粘結炭の粒度は、３
ｍｍ以下（８５％以上）のものを用いた。それぞれの条
件で得られたコークスの強度（ＤＩ150/ 15）を測定し
た。得られた結果を図２に示す。
【００４５】以上の表１および図２の結果から、急速熱
処理タールから得られたピッチは、軟化点が高く、当該
ピッチをコークス製造用粘結剤として用いる場合には、
非微粘結炭に対し優れた粘結性補填効果が得られるた
め、劣質な石炭（非微粘結炭）へ優れた粘結性を付与で
き、高強度の良質なコークスを製造できることが確認で
きた。
処理タールから得られたピッチは、軟化点が高く、当該
ピッチをコークス製造用粘結剤として用いる場合には、
非微粘結炭に対し優れた粘結性補填効果が得られるた
め、劣質な石炭（非微粘結炭）へ優れた粘結性を付与で
き、高強度の良質なコークスを製造できることが確認で
きた。
【００４６】
【発明の効果】本発明により、非微粘結炭を原料とする
石炭を急速熱分解させて得られたタールを熱処理により
ピッチ化し、当該ピッチをコークス製造用粘結剤として
用いて非微粘結炭に配合してコークス炉で乾留してコー
クスを得ることで、従来のコールタールピッチや石油ピ
ッチなどのコークス製造用粘結剤に比して、優れた高強
度のコークスが得られるものであり、これは、近年コー
クスの重要な原料である強粘結炭が高価で品不足となり
つつあり、将来さらにこの高価格化、品不足の傾向が強
まるものと思われることから、これに代わる劣質な石炭
を使用できる技術として、非微粘結炭のみを原料とする
劣質な石炭より高強度の良質なコークスを製造すること
のできる極めて有用な技術であるといえる。
石炭を急速熱分解させて得られたタールを熱処理により
ピッチ化し、当該ピッチをコークス製造用粘結剤として
用いて非微粘結炭に配合してコークス炉で乾留してコー
クスを得ることで、従来のコールタールピッチや石油ピ
ッチなどのコークス製造用粘結剤に比して、優れた高強
度のコークスが得られるものであり、これは、近年コー
クスの重要な原料である強粘結炭が高価で品不足となり
つつあり、将来さらにこの高価格化、品不足の傾向が強
まるものと思われることから、これに代わる劣質な石炭
を使用できる技術として、非微粘結炭のみを原料とする
劣質な石炭より高強度の良質なコークスを製造すること
のできる極めて有用な技術であるといえる。
【図１】図１は、本発明に係るコークスの製造方法にお
いて、非微粘結炭を原料とする石炭を急速熱分解するた
めに用いられる石炭の急速熱分解装置の一実施態様の構
成を模式的に表わす使用状態図。
いて、非微粘結炭を原料とする石炭を急速熱分解するた
めに用いられる石炭の急速熱分解装置の一実施態様の構
成を模式的に表わす使用状態図。
【図２】図２は、本実施例により得られたコークス品質
への急速熱分解等により得られるタールから熱処理によ
り得られるピッチの添加効果を示すグラフ。
への急速熱分解等により得られるタールから熱処理によ
り得られるピッチの添加効果を示すグラフ。
１…石炭急速熱分解装置 ２…熱分解反応器 ３…フィーダー ４…石炭ホッパー ５、９…ガス供給口 ６…ガス予熱管 ７…ガス排気口 １０…ガスボンベ ８、１１、１６、２２〜２８、３３、３５…配管 １２…反応器ヒータ １３…予熱管ヒータ １４…生成物取出口 １５、１８…チャー
ベッセル １７…サイクロン １９ａ、１９ｂ、１
９ｃ…タールポット ２０…タールフィルター ２１…ガスメーター ２９、３１…３ポート切換弁 ３０…ブロアー ３２…水冷式冷却管 ３４…開閉弁
ベッセル １７…サイクロン １９ａ、１９ｂ、１
９ｃ…タールポット ２０…タールフィルター ２１…ガスメーター ２９、３１…３ポート切換弁 ３０…ブロアー ３２…水冷式冷却管 ３４…開閉弁
Claims (5)
- 【請求項１】 非微粘結炭を原料とする石炭の急速熱分
解により生成したタールから熱処理により得られた軟化
点７０〜２００℃のピッチを１０〜５０重量部と非微粘
結炭を９０〜５０重量部を配合し、乾留してコークスを
得ることを特徴とするコークスの製造方法。 - 【請求項２】 前記ピッチを２０〜３０重量部と非微粘
結炭を８０〜７０重量部を配合してなる請求項１に記載
のコークスの製造方法。 - 【請求項３】 石炭の急速熱分解工程で用いる非微粘結
炭の粒度が、５００μｍ以下である請求項１または２に
記載のコークスの製造方法。 - 【請求項４】 石炭の急速熱分解工程における昇温速度
が、１０3 ℃／ｍｉｎ以上である請求項１ないし３のい
ずれか一つに記載のコークスの製造方法。 - 【請求項５】 前記タールの熱処理の条件が、７００〜
９００℃で５〜６０秒間の範囲である請求項１ないし４
のいずれか一つに記載のコークスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33921292A JPH06184542A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | コークスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33921292A JPH06184542A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | コークスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06184542A true JPH06184542A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18325310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33921292A Withdrawn JPH06184542A (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | コークスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06184542A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1143675A (ja) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Nippon Steel Corp | コークス製造方法 |
| KR100380743B1 (ko) * | 1998-12-21 | 2003-06-18 | 주식회사 포스코 | 야금용 코크스의 제조에 있어 타르 슬러지 발생량 저감방법 |
| JP2007002052A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Nippon Steel Corp | 高強度コークスの製造方法 |
| KR100856270B1 (ko) * | 2002-08-30 | 2008-09-03 | 주식회사 포스코 | 화성슬러지를 이용한 코크스 제조방법 |
| CN102748949A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-10-24 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 粉状物料加热装置及工艺 |
| WO2024227494A1 (ru) * | 2023-05-02 | 2024-11-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сибтехинвест" | Способ получения кокса высокотемпературного, кокс высокотемпературный и его применение |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33921292A patent/JPH06184542A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1143675A (ja) * | 1997-07-28 | 1999-02-16 | Nippon Steel Corp | コークス製造方法 |
| KR100380743B1 (ko) * | 1998-12-21 | 2003-06-18 | 주식회사 포스코 | 야금용 코크스의 제조에 있어 타르 슬러지 발생량 저감방법 |
| KR100856270B1 (ko) * | 2002-08-30 | 2008-09-03 | 주식회사 포스코 | 화성슬러지를 이용한 코크스 제조방법 |
| JP2007002052A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Nippon Steel Corp | 高強度コークスの製造方法 |
| CN102748949A (zh) * | 2012-06-26 | 2012-10-24 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 粉状物料加热装置及工艺 |
| WO2024227494A1 (ru) * | 2023-05-02 | 2024-11-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сибтехинвест" | Способ получения кокса высокотемпературного, кокс высокотемпературный и его применение |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |