JPH0699692B2 - カツトタ−ルの処理方法 - Google Patents
カツトタ−ルの処理方法Info
- Publication number
- JPH0699692B2 JPH0699692B2 JP59101318A JP10131884A JPH0699692B2 JP H0699692 B2 JPH0699692 B2 JP H0699692B2 JP 59101318 A JP59101318 A JP 59101318A JP 10131884 A JP10131884 A JP 10131884A JP H0699692 B2 JPH0699692 B2 JP H0699692B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coal
- tar
- boiling point
- light oil
- binder
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明はコークス炉から副生するコールタールを蒸留し
て軽質油分を除去したカットタールの処理方法に関す
る。
て軽質油分を除去したカットタールの処理方法に関す
る。
［発明の技術的背景とその問題点］ コークス炉から副生するコールタールは沸点の低い順に
以下に示す沸点範囲で蒸留分離される。
以下に示す沸点範囲で蒸留分離される。
タール軽油 沸点 180℃以下 カルボル油 沸点 180〜210℃ ナフタリン油 沸点 210〜230℃ 吸収油 沸点 230〜270℃ ロードタール 沸点 270℃以上 アントラセン油 沸点 270〜350℃ ピッチ 沸点 350℃以上 カットタールとは、コールタールを蒸留して沸点270℃
以下の軽質油分を除去した重質油分のタールを指し、タ
ール蒸留製品の大部分を占めている留分である需要は少
ない。
以下の軽質油分を除去した重質油分のタールを指し、タ
ール蒸留製品の大部分を占めている留分である需要は少
ない。
軽質油留分には、ナフタリン、アントラセン等の化学原
料として有利な化合物が多く含まれているので、重質油
留分に比べ需要が多く、高価であるので軽質油の生産量
の増加が望まれている。そこで、カットタールを水素化
分解して軽質油留分を増産する方法が種々開発されてい
る。
料として有利な化合物が多く含まれているので、重質油
留分に比べ需要が多く、高価であるので軽質油の生産量
の増加が望まれている。そこで、カットタールを水素化
分解して軽質油留分を増産する方法が種々開発されてい
る。
一方、近年高炉装入用コークスの重要な原料である強粘
結炭は高価で品不足になりつつあるため、強粘結炭の節
減を図りながら可能な限り流動性に乏しい一般炭を利用
する方法が開発されている。この方法は、粘結剤を流動
性に乏しい石炭に配合して石炭を流動化させるととも
に、石炭と重合させて高炉操業に適した強固なコークス
を製造する方法である。
結炭は高価で品不足になりつつあるため、強粘結炭の節
減を図りながら可能な限り流動性に乏しい一般炭を利用
する方法が開発されている。この方法は、粘結剤を流動
性に乏しい石炭に配合して石炭を流動化させるととも
に、石炭と重合させて高炉操業に適した強固なコークス
を製造する方法である。
この粘結剤に必要な性質を列挙すると次のとおりであ
る。
る。
（イ）石炭を溶解するために芳香性が高いこと。
（ロ）軟化点が高くコークス製造時に揮発しないこと。
（ハ）石炭と反応しやすい化合物を多く含むこと。
現在使用されている粘結剤は石油系と石炭系に大別さ
れ、石油系の粘結剤は、石油が元来脂肪族系化合物の混
合物であるので芳香族性が低く、芳香族化等の処理を経
て使用されている。また、石炭系の粘結剤はコールター
ルを熱処理して得られるものであり、コールタールは高
温熱履歴を経ているので芳香族性が発達しすぎており、
石炭と重合するのが困難である。
れ、石油系の粘結剤は、石油が元来脂肪族系化合物の混
合物であるので芳香族性が低く、芳香族化等の処理を経
て使用されている。また、石炭系の粘結剤はコールター
ルを熱処理して得られるものであり、コールタールは高
温熱履歴を経ているので芳香族性が発達しすぎており、
石炭と重合するのが困難である。
また、高炉で生産される溶銑に硫黄分が含まれていると
良質な製品が得られないことが知られている。このため
溶銑中の硫黄分を減少させる方法として（１）原料中の
硫黄分を減少させる、（２）溶銑の脱硫を行なうの二つ
の方法があるが、脱硫コストは（２）と比べて（１）の
方が安価で、容易であるので低硫黄含量の原料を使用す
ることが望まれている。したがって、粘結剤を使用する
場合において、当然、粘結剤中に含まれる硫黄含量も少
ないことが要請される。
良質な製品が得られないことが知られている。このため
溶銑中の硫黄分を減少させる方法として（１）原料中の
硫黄分を減少させる、（２）溶銑の脱硫を行なうの二つ
の方法があるが、脱硫コストは（２）と比べて（１）の
方が安価で、容易であるので低硫黄含量の原料を使用す
ることが望まれている。したがって、粘結剤を使用する
場合において、当然、粘結剤中に含まれる硫黄含量も少
ないことが要請される。
［発明の目的］ 本発明は、上記のことがらに鑑み研究開発されたもので
あり、本発明の目的とするところは高価で有利な軽質油
を得るとともにその過程で生成される重質油分から低硫
黄、高粘結性、低軟化点で石炭と反応しやすい粘結剤と
して有効な成分を製造できるカットタールの処理方法の
提供にある。
あり、本発明の目的とするところは高価で有利な軽質油
を得るとともにその過程で生成される重質油分から低硫
黄、高粘結性、低軟化点で石炭と反応しやすい粘結剤と
して有効な成分を製造できるカットタールの処理方法の
提供にある。
［発明の概要］ 上記目的達成のための本発明の要旨は、コールタール中
の沸点270℃以下の軽質油分を除去したカットタールを
水素化分解し、その後蒸留し、軽質油を得るとともに、
沸点270℃を超える全ての留分をアセトンを用いて精製
し、低硫黄分の粘結剤を得ることを特徴とするカットタ
ールの処理方法である。
の沸点270℃以下の軽質油分を除去したカットタールを
水素化分解し、その後蒸留し、軽質油を得るとともに、
沸点270℃を超える全ての留分をアセトンを用いて精製
し、低硫黄分の粘結剤を得ることを特徴とするカットタ
ールの処理方法である。
したがって、本発明では、前述の沸点範囲の欄で述べた
ように、沸点350℃以上のピッチも粘結剤成分とするも
のである。
ように、沸点350℃以上のピッチも粘結剤成分とするも
のである。
すなわち、本発明は次のことを基礎としている。
（１）軽質油分は、ナフタレン、アントラセン等の化学
原料として有望な化合物を多く含んでいるので、可能な
限りカットタールから軽質油分を得たい要請が前述のよ
うにある。そのためには、カットタールを水素化分解
し、蒸留すれば軽質油分を得ることができる。しかし、
一方で、水素化分解および蒸留を経て得られる重質油分
についてその用途開発が十分でないと、わざわざカット
タール処理を行うコストを吸収できない。
原料として有望な化合物を多く含んでいるので、可能な
限りカットタールから軽質油分を得たい要請が前述のよ
うにある。そのためには、カットタールを水素化分解
し、蒸留すれば軽質油分を得ることができる。しかし、
一方で、水素化分解および蒸留を経て得られる重質油分
についてその用途開発が十分でないと、わざわざカット
タール処理を行うコストを吸収できない。
（２）そこで、本発明者らは、得られる重質油分の用途
開発を進めたところ、それがコークス炉装入用石炭の粘
結剤としてきわめて有効であることを見出した。得られ
る重質油分は、後記実施例で示すように、前述の粘結剤
としての性質の全てを満足する。また、水素化分解過程
で鉄系触媒を用いると、得られる重質油分（ピッチ）中
の硫黄分が著しく少なく、この面でもコークス炉装入用
石炭の粘結剤として有効であることも判った。
開発を進めたところ、それがコークス炉装入用石炭の粘
結剤としてきわめて有効であることを見出した。得られ
る重質油分は、後記実施例で示すように、前述の粘結剤
としての性質の全てを満足する。また、水素化分解過程
で鉄系触媒を用いると、得られる重質油分（ピッチ）中
の硫黄分が著しく少なく、この面でもコークス炉装入用
石炭の粘結剤として有効であることも判った。
［発明の具体例］ 以下本発明をさらに詳述する。
この発明におけるカットタールは、石炭乾留時に副生す
る高温タールや低温タール等を蒸留して沸点270℃以下
の留分を除去したものを用いる。これはカットタールの
利用効率、水添分解効率および触媒効率を考慮したこと
による。すなわち、沸点270℃以下留分を予め除去して
おいた方がカットタールの利用効率、水添分解効率およ
び触媒効率が良く、後の粘結剤製品、軽質油製品の分離
に好都合だからである。
る高温タールや低温タール等を蒸留して沸点270℃以下
の留分を除去したものを用いる。これはカットタールの
利用効率、水添分解効率および触媒効率を考慮したこと
による。すなわち、沸点270℃以下留分を予め除去して
おいた方がカットタールの利用効率、水添分解効率およ
び触媒効率が良く、後の粘結剤製品、軽質油製品の分離
に好都合だからである。
本発明では上記のカットタールを第１図に示すごとく触
媒の存在下で水素化分解する。この時の反応温度として
は400〜500℃、水素圧は100〜200kg/cm2G、あるいはそ
れ以上に保つ。反応温度が400℃未満では第２図に示す
ごとく目的とする軽質油の収率が低く、500℃以上の温
度では軽質化反応やその逆の重合反応が速やかに進行す
るために軽質油の収率が低下する。また、水素圧が100k
g/cm2G未満では芳香環の水添反応が進行しにくいために
水添反応に引き続いて行なわれる分解反応が起こりにく
く、目的とする留分の収率が低下し、他方、水素圧が必
要以上に高くなると高価な水その消費量が増加し不経済
であるとともに、耐圧設備に要するコストが割高とな
る。
媒の存在下で水素化分解する。この時の反応温度として
は400〜500℃、水素圧は100〜200kg/cm2G、あるいはそ
れ以上に保つ。反応温度が400℃未満では第２図に示す
ごとく目的とする軽質油の収率が低く、500℃以上の温
度では軽質化反応やその逆の重合反応が速やかに進行す
るために軽質油の収率が低下する。また、水素圧が100k
g/cm2G未満では芳香環の水添反応が進行しにくいために
水添反応に引き続いて行なわれる分解反応が起こりにく
く、目的とする留分の収率が低下し、他方、水素圧が必
要以上に高くなると高価な水その消費量が増加し不経済
であるとともに、耐圧設備に要するコストが割高とな
る。
なお、水素化分解に用いる触媒としては、特に限定する
ものではないが、入取が容易でかつ安価で後述するよう
に脱硫効果のある鉄系触媒を用いることができる。鉄系
触媒としては、赤泥、鉄鉱石等が挙げられ、その使用量
はカットタールに対して１〜10％程度でよい。触媒の使
用量を１〜10％程度としたのは、触媒濃度が１％未満で
は効果がなく、10％以上では触媒効率が悪くなるからで
ある。
ものではないが、入取が容易でかつ安価で後述するよう
に脱硫効果のある鉄系触媒を用いることができる。鉄系
触媒としては、赤泥、鉄鉱石等が挙げられ、その使用量
はカットタールに対して１〜10％程度でよい。触媒の使
用量を１〜10％程度としたのは、触媒濃度が１％未満で
は効果がなく、10％以上では触媒効率が悪くなるからで
ある。
触媒として使用される鉄系化合物中の酸化鉄は、有機含
硫黄化合物の脱硫に有効であり、その脱硫速度も速やか
である。この酸化鉄による脱硫反応は、チオアルコール
ばかりでなく、複素環に含まれている硫黄に対しても有
効である。したがってコールタール中に含まれているジ
ベンゾチオフォンなどの化合物の脱硫が可能となり、低
硫黄粘結剤の製造に役立つものである。そして、実際、
脱硫反応後の酸化鉄は硫化鉄に変化しており、この硫化
鉄は水素化反応、水素化分解反応に有効であるので軽質
油収率の向上に役立つ。
硫黄化合物の脱硫に有効であり、その脱硫速度も速やか
である。この酸化鉄による脱硫反応は、チオアルコール
ばかりでなく、複素環に含まれている硫黄に対しても有
効である。したがってコールタール中に含まれているジ
ベンゾチオフォンなどの化合物の脱硫が可能となり、低
硫黄粘結剤の製造に役立つものである。そして、実際、
脱硫反応後の酸化鉄は硫化鉄に変化しており、この硫化
鉄は水素化反応、水素化分解反応に有効であるので軽質
油収率の向上に役立つ。
上記の水素化分解生成物は、次の蒸留工程でガスと、沸
点270℃以下の高価で有用な軽質油留分と沸点270℃を超
える重質油とに分離回収される。さらに、沸点270℃を
超える重質油分にアセトン等ケタン類溶剤を添加して触
媒および硫黄分を含むケトン類溶剤不溶分をスラッジ化
除去する。ケトン類溶剤は蒸留除去し、精製重質油を得
る。ケトン類溶剤として沸点200℃以下のアセトンが好
ましい。
点270℃以下の高価で有用な軽質油留分と沸点270℃を超
える重質油とに分離回収される。さらに、沸点270℃を
超える重質油分にアセトン等ケタン類溶剤を添加して触
媒および硫黄分を含むケトン類溶剤不溶分をスラッジ化
除去する。ケトン類溶剤は蒸留除去し、精製重質油を得
る。ケトン類溶剤として沸点200℃以下のアセトンが好
ましい。
精製後の重質油は硫黄含量が0.5％以下で水素化芳香環
化合物が多量に含まれており、この水素化芳香環化合物
は以下の性質を有している。
化合物が多量に含まれており、この水素化芳香環化合物
は以下の性質を有している。
石炭乾留過程で石炭の熱分解で生じた比較的高分子な
ラジカルに速やかに水素を供与して安定化するので高分
子化合物が多く含まれるようになり、乾留過程で重合反
応が容易に進行する。
ラジカルに速やかに水素を供与して安定化するので高分
子化合物が多く含まれるようになり、乾留過程で重合反
応が容易に進行する。
熱分解しやすいので、乾留過程でラジカル濃度が増加
しラジカル重合しやすくなる。
しラジカル重合しやすくなる。
粘度低下に有効であり、石炭に配合するのが容易とな
る。
る。
したがって、このように優れた性質を有する精製重質油
は、コークス炉装入用石炭に対する粘結剤として好適に
使用できる。
は、コークス炉装入用石炭に対する粘結剤として好適に
使用できる。
［実施例］ さらに本発明を実施例にて詳述する。
コークス炉から副生したコールタールを蒸留して沸点27
0℃以下の留分を除去し、第１表に示す元素分析値を有
するカットタールを0.5kg/Hrの処理能力を有する水素化
分解装置により第２表に示す操業条件で水素化分解し
た。
0℃以下の留分を除去し、第１表に示す元素分析値を有
するカットタールを0.5kg/Hrの処理能力を有する水素化
分解装置により第２表に示す操業条件で水素化分解し
た。
さらに水素化分解生成物を蒸留しガス、沸点270℃以下
の軽質油および沸点270℃を超える重質油に分離した。
その物質収支を第３表に示す。
の軽質油および沸点270℃を超える重質油に分離した。
その物質収支を第３表に示す。
つぎに沸点270℃を超える水素化分解した重質油にアセ
トンを添加して、アセトン不溶分をスラッジ化除去し、
アセトン溶液中のアセトンを蒸留により留去してアセト
ン可溶分を得た。このアセトン添加によるアセトン不溶
分の除去により、重質油中に含まれていた触媒、キノリ
ン不溶分がほとんど除去された。また、アセトン可溶分
の粘結性試験を実施した。第４表にその性状比較例と共
に示す。比較例は、通常のコールタールを熱処理して得
られたコールタールピッチである。
トンを添加して、アセトン不溶分をスラッジ化除去し、
アセトン溶液中のアセトンを蒸留により留去してアセト
ン可溶分を得た。このアセトン添加によるアセトン不溶
分の除去により、重質油中に含まれていた触媒、キノリ
ン不溶分がほとんど除去された。また、アセトン可溶分
の粘結性試験を実施した。第４表にその性状比較例と共
に示す。比較例は、通常のコールタールを熱処理して得
られたコールタールピッチである。
第４表より明らかなように、粘結性が向上すると共に粘
結剤として有効な成分が80％含まれており、硫黄含量は
0.4％で低硫黄含量である。また、精製後の重質油の性
状を元素分析、核磁気共鳴等により分析したところ、従
来のコールタールピッチには含まれていない水素芳香環
化合物が多量に存在した。
結剤として有効な成分が80％含まれており、硫黄含量は
0.4％で低硫黄含量である。また、精製後の重質油の性
状を元素分析、核磁気共鳴等により分析したところ、従
来のコールタールピッチには含まれていない水素芳香環
化合物が多量に存在した。
［発明の効果］ 以上のように、本発明方法によれば実施例中第３表およ
び第４表より明らかなように高価で有用な軽質油を副生
するとともに、低硫黄，高粘結性，低軟化点で石炭と反
応しやすいコークス炉装入用石炭に対する粘結剤として
有効な成分を得ることができる。
び第４表より明らかなように高価で有用な軽質油を副生
するとともに、低硫黄，高粘結性，低軟化点で石炭と反
応しやすいコークス炉装入用石炭に対する粘結剤として
有効な成分を得ることができる。
第１図は本発明に係る工程図、第２図はカットタール水
素化分解反応における反応温度と軽質油収率および水素
ガス吸収量との関係図である。
素化分解反応における反応温度と軽質油収率および水素
ガス吸収量との関係図である。
Claims (1)
- 【請求項１】コールタール中の沸点270℃以下の軽質油
分を除去したカットタールを水素化分解し、その後蒸留
し、軽質油を得るとともに、沸点270℃を超える全ての
留分をアセトンを用いて精製し、低硫黄分の粘結剤を得
ることを特徴とするカットタールの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59101318A JPH0699692B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | カツトタ−ルの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59101318A JPH0699692B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | カツトタ−ルの処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60245694A JPS60245694A (ja) | 1985-12-05 |
| JPH0699692B2 true JPH0699692B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=14297459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59101318A Expired - Lifetime JPH0699692B2 (ja) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | カツトタ−ルの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699692B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9073805B2 (en) | 2013-11-19 | 2015-07-07 | Uop Llc | Hydrocracking process for a hydrocarbon stream |
| CN116162491B (zh) * | 2021-11-25 | 2024-08-16 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种热解催化劣质重油生产清洁燃料油的方法及系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6081290A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | カツトタ−ルの処理方法 |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP59101318A patent/JPH0699692B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60245694A (ja) | 1985-12-05 |
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