JPH07215710A - 石油系ピッチの組成成分のb.成分を原料として 高圧高温下にて加熱処理してフラーレン▲c60▼を製 造する方法。 - Google Patents

石油系ピッチの組成成分のb.成分を原料として 高圧高温下にて加熱処理してフラーレン▲c60▼を製 造する方法。

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JPH07215710A
JPH07215710A JP6040314A JP4031494A JPH07215710A JP H07215710 A JPH07215710 A JP H07215710A JP 6040314 A JP6040314 A JP 6040314A JP 4031494 A JP4031494 A JP 4031494A JP H07215710 A JPH07215710 A JP H07215710A
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fullerene
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heat
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pitch
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JP6040314A
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Shozo Watabe
正三 渡部
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Abstract

(57)【要約】 【目 的】 石油系ピッチの組成成分の
B.成分を厳しく予備の高圧下高温加熱処理を施して造
るB.成分及びQ.S.成分を原料としてフラーレンC
60を製造することである。 【構 成】 熱に極めて安定なB.成分を
單味或いはこの熱に極めて安定なB.成分とこの熱に極
めて安定なB.成分より造る熱に極めて安定なQ.S.
成分との混合物を原料として高圧下加温加熱処理してフ
ラーレンC60を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用の分野】本発明は石油系ピッチ特定な成
分に厳しい熱の予備処理を実施して造る熱に極めて安定
なベンゼン核及び熱に極めて安定なナフタリン核を主成
分とし出来るだけ炭素数の少ないアルキル基の側鎖を有
する熱に極めて安定なB.成分或いはこの熱に極めて安
定なB.成分とこの熱に極めて安定なB.成分が3個結
合して立体構造を型成する熱に極めて安定なQ.S.成
分との混合物を不活性ガス或いは分解生成ガスの気流下
高圧高温にて加熱処理してフラーレンC60を含有する
焼成ピッチを製造し、これよりフラーレンC60を溶剤
抽出し、これを高温高真空下昇華して精製するフラーレ
ンC60を合理的に安価に製造する方法を提供すること
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フラーレンC60はサッカーボールやラ
グビーボールの様な型状をしている炭素原子が60個よ
り構成される12個の五角型と20個の六角型より成
り、五角型同志は隣り合わない切頭20面体構造を持つ
中空多面体の全く新しい炭素の同素体であり、1985
年英国のクロード氏と米国のスモーリー氏に依って始め
て発見されたが、これを固体として取り出すことに数多
くの研究者達の努力にもかかわらず大変困難なものと考
えられていた。
【0003】然るにドイツのクレッチマー氏及び米国の
ハフマン氏等に依って姶めて1990年に炭素棒に通電
し、アーク放電し電極の炭素棒の炭素を気化し、そのス
スを冷却する過程に於いてそのススの中にベンゼンに溶
解するフラーレンC60の存在することが発見され、そ
れ以来フラーレンC60の特性が種々研究され、その特
性はカリウムをドーブしたフラーレンの特性が種々研究
され、その特性は特に驚異的で絶体温度20°K以下で
はその電気抵抗の値は殆ど零に近く、而もフラーレンC
60は半導体として光を電気に変える変換効率も約53
%と極めて高い報告もあり、フラーレンC60が安価に
多量に入手出来るようになれば、それの工業的用途が拡
大されることが大いに期待される。
【004】フラーレンC60が安価に多量に製造される
技術が未だ充分開発されていない為に、現在これを使用
して充分それの特性を研究し、その特性を活用してそれ
の用途を開発する為に必要な程の量と、現在のフラーレ
ンC60の価格ではフラーレンC60は未だ充分入手す
ることが出来ないが、之を安価に多量に入手出来るよう
になれば、それの特性も今後益々研究され全く新しい素
材として脚光を浴びる商品の出現として充分期待され
る。
【0005】フラーレンC60を多量に製造する方法と
して、1990年に前述のクレッチマー氏及びハフマン
氏等の開発に依りヘリウムガス中でアーク放電に依る電
極の炭素を気化し、ガス状の炭素を冷却する過程に於け
るフラーレンC60の製法及びそのその製法の合理化が
色々と検討されているが、この精製されるススの中にフ
ラーレンC60以外の炭素数の数の60以上のフラーレ
ンが副生され、而もこの副生されるフラーレンC60
外の炭素数60以上のフラーレンはフラーレンC60
製造用の原料として使用することが出来るとの報告は今
迄で全くない。更にアーク放電に依り電極を高熱化し、
その電極の炭素その物を気化蒸発させる為に、その熱効
率は極めて悪く、その上気化された炭素に対するフラー
レンC60の生成収率は極めて悪い。従ってこの電極放
電に依るフラーレンC60の製法はその熱効率及び原料
の炭素に対する生成効率も共に悪く、この従来の方法は
工業的製法とは全く考えられない。その為にフラーレン
60を工業的に安価に製造する方法を開発し、今迄で
全く研究開発されていないフラーレンC60の特性を研
究開拓しそれ等の結果と今後開発研究される特性を共に
活用し全く新しい製品が商品化され、それ等の商品が世
界の文化及び地球環境の改善の為に大いに貢献するもの
と確信します。
【0006】
【発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は熱に
極めて安定なベンゼン核及びナフタリン核を多量に含有
する石油系ピッチの組成成分の熱に極めて安定なB.成
分を原料とする合理的なフラーレンC60の製法の為
に、脱硫減圧軽油の熱接触分解(FCC)に依り副産さ
れる石油系ピッチを減圧蒸留し、85%カットして造る
初留460℃乃至終留560℃(H.成分20.0%乃
至80.0%、B.成分20.0%乃至80.0%、平
均分子量360乃至410、軟化点46℃乃至64℃)
を先ず炭素数6乃至8の脂肪族炭化水素の溶剤抽出にて
得られるラフイネート(不溶分)を炭素数6乃至8の芳
香族炭化水素の溶剤抽出にて得られるB.成分(H.成
分0%乃至1.0%、B.成分99.0%乃至100.
0%、平均分子量390乃至440、軟化点76℃乃至
96℃)を原料とし、不活性ガス或いは分解生成ガスの
気流下20kg/cm乃至400kg/cmの加圧
下目標温度360℃乃至600℃迄昇温し、その目標温
度で2時間乃至10時間加熱処理し、ベンゼン核2個と
ナフタリン核1個を主成分し炭素数の少ないアルキル基
の側鎖を有する熱に極めて安定なB.成分(平均分子量
362乃至376、軟化点80℃乃至86℃)とこの熱
に極めて安定なB.成分が3個結合して立体構造を型成
する熱に極めて安定なQ.S.成分(平均分子量824
乃至848、軟化点347℃乃至357℃)、或いはベ
ンゼン核1個とナフタリン核2個を主成分とし出来るだ
け炭素数の少ないアルキル基の側鎖を有する熱に極めて
安定なB.成分(平均分子量412乃至416、軟化点
74℃乃至76℃)とこの熱に極めて安定なB.成分が
3個結合して立体構造を型成する熱に極めて安定なQ.
S.成分(平均分子量876乃至900、軟化点368
℃乃至378℃)等を含有する焼成ピッチを収率72%
乃至77%で造り、これ等の焼成ピッチを炭素数6乃至
8の芳香族炭化水素の溶剤抽出で得られる熱に極めて安
定なB.成分を單味で、或いはこの熱に極めて安定な
B.成分とこの熱に極めて安定なB.成分の溶剤抽出で
得られるラフイネート(不溶分)をキノリン等にて抽出
されるこの熱に極めて安定なB.成分が3個結合して立
体構造を型成する熱に極めて安定なQ.S.成分との混
合物を不活性ガス或いは分解生成ガスの気流下50kg
/cm乃至600kg/cmの加圧下温度600℃
乃至1,200℃にて4時間乃至20時間加熱処理し
て、フラーレンC60を4%乃至20%含有する焼成ピ
ッチを収率70%乃至84%で造り、之を溶剤抽出して
分離するフラーレンC60を高真空下高温にて昇華精製
して、フラーレンC60を工業的に安価に製造すること
が出来る。
【0007】フラーレンC60を溶剤抽出してフラーレ
ンC60を分離除去した焼成ピッチは之を前述の加圧下
加熱処理することに依り、フラーレンC60を製造する
ことの出来るフラーレンC60の製造用の原料として繰
り返し、更に充分使用することが出来る。即ち石油系ピ
ッチを炭素数6乃至8の脂肪族炭化水素の溶剤抽出にて
ラフイネート(不溶分)を炭素数6乃至8の芳香族炭化
水素の溶剤抽出で得られるB.成分に先ず厳しい加熱処
理の予備処理を実施し熱に極めて安定なB.成分或いは
この熱に安定なB.成分とこの熱に極めて安定なB.成
分より造る立体構造を型成する熱に極めて安定なQ.
S.成分との混合物とフラーレンC60を溶剤抽出して
フラーレンC60を分離除去した焼成ピッチとの混合物
を不活性ガス或いは分解生成ガスの気流下高圧加熱処理
を繰り返し行なう方法に依って始めてフラーレンC60
を合理的に安価に工業的に始めて製造することが可能と
なった。
【0008】従来のフラーレンC60の製造はヘリウム
ガスの如き不活性ガス中にアーク放電に依り放電用の炭
素棒の炭素を気化し、その超高温に加熱気化した六角型
に配列された炭素網状の構造に配列した気体を冷却する
過程に於いてフラーレンC60が製造された。併し従来
の方法はその熱効率は極めて悪く、而も従来のフラーレ
ンC60の製法に於ては炭素数60以上のフラーレンも
多く副生され炭素のフラーレンC60の生成収率も極め
て悪い。
【0009】従来のフラーレンC60の製法に対して本
法はフラーレンC60の製法に於て、障害となる石油系
ピッチのB.成分の芳香族化合物の側鎖のアルキル基の
炭素を極力除去した6個の炭素の六角型の配列のベンゼ
ン核と10個の炭素の六角型が2個連結されて配列した
ナフタリン核の化合物を主成分とする熱に極めて安定な
B.成分とこの熱に極めて安定なB.成分が3個結合し
て熱に極めて安定な炭素の立体構造を型成するQ.S.
成分との混合物を原料とすることに依り、それを高圧下
加熱する処理過程に於て始めて物性の優れたフラーレン
60を含有する焼成ピッチを造り、之を溶剤抽出して
フラーレンC60を分離除去した焼成ピッチはその儘フ
ラーレンC60の製造原料として合理的に充分利用する
ことも出来るので、この方法に依って始めて物性の優れ
たフラーレンC60を合理的に多量に安価に製造するこ
とが始めて可能となった。
【0010】本法は石油系ピッチの精密化学分析法の発
明に依って、次の事実が判明された。即ち本法は石油系
ピッチの熱に極めて安定なB.成分及びこの熱に極めて
安定なB.成分より造る立体構造を型成する熱に極めて
安定なQ.S.成分の高圧下加熱過程に於て夫々の成分
のベンゼエン核のアルキル基及びナフタリン核のアルキ
ル基の側鎖の炭素と水素が先ず共に分解気化し、炭素と
水素との化合物として除去されてその側鎖も少なって行
き、更に立体構造のQ.S.成分の骨格のベンゼン核と
ナフタリン核の水素迄も気化され、炭素のみの立体構造
を型成し、これ等が高温に於て最も安定なフラーレンの
構造を型成するものと考えられ、その考えの基に石油系
ピッチのB.成分を先ず厳しく予備処理して熱に極めて
安定なB.成分及びこの熱に極めて安定なB.成分を原
料として熱に極めて安定な立体構造の3次元のQ.S.
成分等を原料として厳しく高圧下加熱処理して、始めて
合理的なフラーレンC60を製造することを可能にした
特徴ある方法である。
【0011】前述の石油系ピッチを炭素数6乃至8の脂
肪族炭化水素の溶剤抽出にて得られるラフイネート(不
溶分)を更に炭素数6乃至8の芳香族炭化水素の溶剤抽
出にて得られるB.成分(H.成分0%乃至1.0%、
B.成分99.0%乃至100.0%、平均分子量39
0乃至440、軟化点76℃乃至96℃)の石油系ピッ
チの精密化学分析法の発明に依り、原油の油種更に石油
系ピッチの製法に依りそのB.成分の化学構造及び物理
的性質も全く異なることも判明した。更にこのB.成分
の化学構造及びそれの物理的性質も全く異なるものであ
ることが判明した。更にB.成分を原料としてフラーレ
ンC60を製造する場合のフラーレンC60の生成機構
の解明、更に石油系ピッチのB.成分の化学組成の精密
化学分析法に依り石油系ピッチのB.成分そのものを厳
しい予備の加熱処理を実施すること無く、そのままB.
成分をフラーレンC60の製造原料とする場合にはベン
ゼン核及びナフタリン核に連結する炭素数3個以上のア
ルキル基の側鎖が突飛的に熱分解を誘発し、その熱分解
で生成する生成物のピッチが反応器の上蓋の内壁に密着
し、その加熱反応の続行を不可能にすると共に反応器の
上蓋の内壁に付着していたピッチが反応物中に落下し、
その生成物は全くフラーレンC60の製造原料として使
用することが出来なくなる。従ってこの様な障害を無く
する為の対策を樹ることが絶対に必要である。
【0012】原料油の油種及び石油系ピッチの製造等に
依り石油系ピッチの組成成分のB.成分の化学組成が色
々と異なる為、予め加熱処理を厳しく充分実施して、そ
のB.成分を極力均質化し、更に熱に極めて安定な物性
に移転させ耐熱の極めて優れた熱に極めて安定なB.成
分を造り、更に之を原料として熱に極めて安定なベンゼ
ン核とナフタリン核とが組み合って造る立体構造物の
Q.S.成分を先ず造り、これ等の熱に極めて安定な
B.成分とこの熱に極めて安定なB.成分より造る熱に
極めて安定な立体構造のQ.S.成分等を原料とするこ
とがフラーレンC60の製造の為に必須条件であること
が判明した。
【0013】その為に前述の脱硫減圧軽油の熱接触分解
(FCC)に依り副産される石油系ピッチを減圧蒸留
し、85%カットして造る留分を炭素数6乃至8の脂肪
族炭化水素の溶剤抽出にて得られるラフイネート(不溶
分)を炭素数6乃至8の芳香族炭化水素の溶剤抽出にて
得られるB.成分(H.成分0%乃至1.0%、B.成
分99.0%乃至100.0%、平均分子量390乃至
440、軟化点76℃乃至96℃)を原料として不活性
ガス或いは分解生成ガスの気流下20kg/cm乃至
400kg/cmの加圧下目標温度360℃乃至60
0℃迄で昇温し、その温度で2時間乃至10時間加熱処
理し、ベンゼン核2個とナフタリン核1個を主成分とし
て出来るだけ炭素数の少ないアルキル基の側鎖を有する
熱に極めて安定なB.成分(平均分子量362乃至37
6、軟化点80℃乃至86℃)とこの熱に極めて安定な
B.成分が3個熱結合して立体構造を型成する熱に極め
て安定なQ.S.成分(平均分子量824乃至848、
軟化点347℃乃至357℃)、或いはベンゼン核1個
とナフタリン核2個を主成分とし出来るだけ炭素数の少
ないアルキル基の側鎖を有する熱に極めて安定なB.成
分(平均分子量412乃至416、軟化点74℃乃至7
6℃)とこの熱に極めて安定なB.成分が3個熱結合し
て立体構造を型成する熱に極めて安定なQ.S.成分
(平均分子量876乃至900、軟化点368℃乃至3
78℃)等を含有する焼成ピッチを収率72%乃至77
%で造り、これ等の焼成ピッチを前述の炭素数6乃至8
の芳香族炭化水素の溶剤で抽出する前述の熱に極めて安
定なB.成分を單味で、或いはこの熱に極めて安定な
B.成分とこのB.成分の溶剤抽出で得られるラフイネ
ート(不溶分)をキノリン等にて抽出する熱に極めて安
定な立体構造を型成するQ.S.成分との混合物を不活
性ガス或いは分解生成ガスの気流下50kg/cm
至600kg/cmの加圧下温度600℃乃至1,2
00℃にて4時間乃至20時間加熱処理して、熱に極め
て安定なB.成分はその加圧に依ってQ.S.成分と反
応してQ.i.成分と化学し、更に加熱反応の反応条件
の厳しい加熱に依りベンゼン核及びナフタリン核の夫々
の立体構造の骨格の水素まで分解気化して炭素のみの六
角型の三次元の配列の骨格(六角型のネットワーク)に
変移し、之が高圧加熱のに依って六角型のネットワーク
が湾曲し中心に五角型、その周りに六角型の炭素の集ま
った熱に極めて安定な多角型の炭素の骨格が必然的に生
成され、より熱に安定なフラーレンC60と化して、フ
ラーレンC60を4%乃至20%含有する焼成ピッチを
収率70%乃至84%で造り、これを溶剤抽出して分離
抽出して分離するフラーレンC60を合理的に工業的に
製造することが出来る。
【0014】このフラーレンC60を溶剤抽出した残渣
の焼成ピッチはその儘これを原料として不活性ガス或い
は分解生成ガスの気流下50kg/cm乃至600k
g/cmにて温度550℃乃至1,200℃にて2時
間乃至10時間加熱処理して、フラーレンC60を4%
乃至20%含有する焼成ピッチを収率74%乃至86%
造ることが出来る。更に熱に極めて安定なベンゼン核2
個とナフタリン核1個を主成分として出来るだけ炭素数
の少ないアルキル基の側鎖を有する熱に極めて安定な
B.成分(平均分子量362乃至376、軟化点80℃
乃至86℃)を單味或いはこの熱に極めて安定なB.成
分とこの熱に極めて安定なB.成分が3個熱結合して立
体構造を型成する熱に極めて安定なQ.S.成分(平均
分子量824乃至848、軟化点347℃乃至357
℃)との混合物を原料として不活性ガス或いは分解生成
ガスの気流下50kg/cm乃至600kg/cm
にて温度600℃乃至1,200℃にて4時間乃至20
時間加熱処理して、フラーレンC60を4%乃至20%
含有する焼成ピッチを収率70%乃至84%で造り、こ
の焼成ピッチよりフラーレンC60を溶剤抽出した残渣
の焼成ピッチ100部に対して前述のフラーレンC60
の製造原料の熱に極めて安定なB.成分を60部乃至1
40部を添加混合し、或いはフラーレンC60を溶剤抽
出した残渣の焼成ピッチ100部に対して前述の熱に極
めて安定なB.成分とこのB.成分が3個熱結合して立
体構造を型成する熱に極めて安定なQ.S.成分との混
合物60部乃至140部を添加混合し、これ等を原料と
して不活性ガス或いは分解生成ガスの気流下50kg/
cm乃至600kg/cmにて温度600℃乃至
1,200℃にて2時間乃至20時間加熱処理して、フ
ラーレンC60を4%乃至20%含有する焼成ピッチを
収率72%乃至84%で造ることが可能となる。更に熱
に極めて安定なベンゼン核1個とナフタリン核2個を主
成分として出来るだけ炭素数の少ないアルキル基の側鎖
を有する熱に極めて安定なB.成分(平均分子量412
乃至416、軟化点74℃乃至76℃)を單味或いはこ
の熱に極めて安定なB.成分とこの熱に極めて安定な
B.成分が3個熱結合して立体構造を型成する熱に極め
て安定なQ.S.成分(平均分子量876乃至900、
軟化点368℃乃至378℃)との混合物を原料として
不活性ガス或いは分解生成ガスの気流下50kg/cm
乃至600kg/cmの加圧下温度600℃乃至
1,200℃にて2時間乃至20時間加熱処理して、フ
ラーレンC60を4%乃至20%含有する焼成ピッチを
収率70%乃至84%で造り、この焼成ピッチよりフラ
ーレンC60を溶剤抽出した残渣の焼成ピッチ100部
に対して前述のフラーレンC60の製造原料の熱に極め
て安定なB.成分を60部乃至140部を添加混合し、
或いはフラーレンC60を溶剤抽出した残渣の焼成ピッ
チ100部に対して前述の熱に極めて安定なB.成分と
このB.成分が3個熱結合して立体構造を型成する熱に
極めて安定なQ.S.成分との混合物60部乃至140
部を添加し、これ等を原料として不活性ガス或いは分解
生成ガスの気流下50kg/cm乃至600kg/c
にて温度600℃乃至1,200℃にて2時間乃至
20時間加熱処理して、フラーレンC60を4%乃至2
0%含有する焼成ピッチを収率72%乃至84%で造る
ことが可能となり、これ等のフラーレンC60を含有す
る焼成ピッチより溶剤し之を高温高真空下にて昇華し精
製するフラーレンC60を工業的に製造することが出来
る。
【0015】従来のアーク放電に依る超高温にて炭素を
気化し、この気化された炭素のガスを冷却してススを造
り、このススの中に生成されるフラーレンC60を溶剤
抽出する方法はフラーレンC60の収率は極めて悪く、
フラーレンC60以外の炭素の数の多いフラーレンは之
をフラーレンC60の原料として使用することは出来な
い。従って超高温度にて炭素を気化してこれを冷却する
従来のフラーレンC60の製法は熱効率も極めて悪く、
更にススの中に生成するフラーレンC60の生成効率は
極めてて悪く、従来の製法は熱効率も炭素の効率も共に
悪く、従って工業的に合理的な方法とは全く考えられな
い。この従来の方法よりも合理的な方法を此処に考案し
た。即ち石油系ピッチのB.成分のベンゼン核及びナフ
タリン核を主成分とし、出来るだけ炭素数の少ない側鎖
を有する熱に極めて安定なB.成分或いはこの熱に極め
て安定なB.成分とこの熱に極めて安定なB.成分が3
個熱結合して立体構造を型成する熱に極めて安定なQ.
S.成分との混合物を原料とすることに依り、そのフラ
ーレンC60の製造の熱効率も炭素の収率も共に極めて
良く、従ってフラーレンC60を合理的に且つ工業的に
安価に製造することが始めて可能となつた。
【0016】石油系ピッチを炭素数6乃至8の脂肪族炭
化水素にて溶剤抽出して造るラフイネート(不溶分)を
炭素数6乃至8の芳香族炭化水素にて溶剤抽出して造る
B.成分を原料として、予備処理の加圧下加熱処理して
焼成ピッチを造り、之より溶剤抽出して熱に極めて安定
なB.成分を單味で、或いはこの熱に極めて安定なB.
成分とこの熱に極めて安定なB.成分が3個結合して立
体構造を型成するQ.S.成分との混合物を原料として
高加圧下高温加熱処理してフラーレンC60を含有する
焼成ピッチを造る加熱処理反応及び石油系ピッチを溶剤
抽出して造るB.成分を予備処理する加熱処理、その他
の加熱処理反応等に使用する不活性ガスは、窒素、メタ
ン、エタン、プロパン等或いはこれ等の混合ガス、亦更
に焼成ピッチを製造する際に副生する分解生成ガス(そ
の1例として水素6.0%、メタン74.6%、エタン
13.4%、プロパン3.6%、ブタン1.3%、ペン
タン0.9%、オレフィン類0.1%等)を挙げること
が出来る。
【0017】
【実施例1】脱硫減圧軽油の熱接触分解(FCC)に依
り副産される石油系ピッチを減圧蒸留し、85%カット
して造る留分(初留460℃乃至終留560℃、H.成
分71.7%、平均分子量342、軟化点46℃乃至4
9℃、B.成分28.1%、平均分子量432、軟化点
76℃乃至96℃、ベンゼン不溶分0.2%以下)をヘ
キサンの溶剤抽出にて得られるラフイネートを原料とし
てベンゼンにて溶剤抽出して造るB.成分(H.成分
0.05%以下、B.成分99.9%平均分子量43
2、軟化点75℃乃至96℃)を原料とし、焼成ピッチ
を製造する際に副生する分解生成ガス(水素5.0%、
メタン75.2%、エタン16.6%、プロパン3.2
%)の気流下100kg/cmの加圧下温度500℃
にて5時間攪拌しながら加熱焼成し、ベンゼン核2個及
びナフタリン核1個に出来るだけ炭素数の少ない側鎖の
アルキル基を有する熱に極めて安定なB.成分(平均分
子量368、軟化点82℃乃至86℃)及びこの熱に極
めて安定なB.成分が3個結合して立体構造を型成する
熱に極めて安定なQ.S.成分(平均分子量842、軟
化点350℃乃至355℃)等を含有する焼成ピッチを
収率74%で造り、この焼成ピッチをベンゼンにて抽出
する熱に極めて安定なB.成分(平均分子量368、軟
化点82℃乃至86℃)とベンゼンの溶剤抽出にて造る
ラフイネートをキノリンの溶剤抽出にて造る熱に極めて
安定なQ.S.成分(平均分子量842、軟化点350
℃乃至355℃)との混合物を原料とし前述の分解生成
ガスの気流下300kg/cmの加圧下温度1,00
0℃にて8時間加熱してフラーレンC60を8%含有す
る熱成ピッチを収率75%で造り、この焼成ピッチを溶
剤抽出してフラーレンC60を合理的に抽出分離し、こ
れを高真空下にて高温にて昇華して、フラーレンC60
を精製して之を合理的に且つ工業的に製造することが出
来る。
【0018】
【実施例2】石油系ピッチを減圧蒸留して造る留分をヘ
プタンの溶剤抽出にて造るラフイネートを原料としてベ
ンゼンにて溶剤抽出して造るB.成分を実施例1の分解
生成ガスの気流下100kg/cmの加圧下温度50
0℃にて5時間攪拌しながら加熱焼成し、ベンゼン核2
個とナフタリン核1個を主成分とし出来るだけ炭素数の
少ないアルキル基の側鎖を有する熱に極めて安定なB.
成分(平均分子量368、軟化点82℃乃至86℃)及
びこの熱に極めて安定なB.成分が3個結合して立体構
造を型成する熱に極めて安定なQ.S.成分(平均分子
量842、軟化点350℃乃至355℃)等を含有する
焼成ピッチを造り、この焼成ピッチをベンゼンにて溶剤
抽出して造るB.成分(平均分子量368、軟化点82
℃乃至86℃)100部に実施例1に依って造るフラー
レンC60を含有する焼成ピッチを溶剤抽出してフラー
レンC60抽出分離した残渣の焼成ピッチ100部を添
加混合し、この混合物を前述の分解生成ガスの気流下3
00kg/cmの加圧下温度1,000℃にて4時間
加熱処理してフラーレンC60を8%含有する焼成を収
率78%で造り、この焼成ピッチを溶剤抽出してフラー
レンC60を合理的に抽出し、これを高真空下にて高温
にて昇華してフラーレンC60を精製して之を合理的且
つ工業的に製造することが出来る。
【0019】
【発明の効果】脱硫減圧軽油の熱接触分解(FCC)に
依り副産される石油系ピッチ(H.成分とB.成分との
混合物)を溶剤抽出に依ってB.成分のみを分離抽出
し、そのB.成分に先ず過激な熱処理を実施し、石油の
油種及び石油系ピッチの製法に関係無く、ベンゼン核及
びナフタリン核を主成分とする出来るだけ炭素数の少な
いアルキル基の側鎖を有する熱に極めて安定なB.成
分、或いはこの熱に極めて安定なB.成分とこの熱に安
定なB.成分より造るベンゼン核とナフタリン核を主成
分とする炭素数の少ない側鎖を有する立体構造を型成す
る熱に極めて安定なQ.S.成分との混合物を原料とし
て不活性ガス或いは分解生成ガスの気流下高加圧高温度
にて加熱処理してフラーレンC60を含有する焼成ピッ
チを造り、この焼成ピッチを溶剤抽出分離し、之を更に
高真空下にて高温にて昇華し精製する方法に依って、合
理的に且つ工業的にフラーレンC60を製造することが
始めて可能となった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1 H.成分:試料3grからn−ヘプタ
    ン150ccで温度98.4℃で抽出される成分。 2 B.成分:前述のH.成分の溶剤抽出で得られる
    H.成分不溶分(ラフイネート)からベンゼン150c
    cで温度80.1℃で抽出される成分。 3 Q.S.成分:前述のB.成分の溶剤抽出で得られ
    るB.成分不溶分(ラフイネート)からキノリン150
    ccで温度237℃で抽出される成分。 4 Q.i.成分:前述のQ.S.成分の溶剤抽出で得
    られるQ.S.成分不溶分(ラフイネート)と定める。 脱硫減圧軽油の熱接触分解(FCC)に依り副生される
    石油系ピッチを減圧蒸留して85%カットして造る初留
    460℃乃至終留560℃(H.成分20.0%乃至8
    0.0%、B.成分20.0%乃至80.0%、平均分
    子量360乃至410、軟化点46℃乃至64℃)を炭
    素数6乃至8の脂肪族炭化水素の溶剤抽出にて得られる
    ラフイネート(不溶分)を炭素数6乃至8の芳香族炭化
    水素の溶剤抽出にて得られるB.成分(H.成分0%乃
    至1.0%、B.成分99.0%乃至100.0%、平
    均分子量390乃至440、軟化点76℃乃至96℃)
    を原料とし、不活性ガス或いは分解生成ガスの気流下2
    0kg/cm乃至400kg/cmの加圧下目標温
    度360℃乃至600℃迄で昇温し、その目標温度で2
    間乃至10時間加熱する予備処理を実施し、ベンゼン核
    2個とナフタリン核1個とを主成分とし出来るだけ炭素
    数の少ないアルキル基の側鎖を有する熱に極めて安定な
    B.成分(平均分子量362乃至376、軟化点80℃
    乃至86℃)とこの熱に極めて安定なB.成分が3個熱
    結合して立体構造を型成する熱に極めて安定なQ.S.
    成分(平均分子量824乃至848、軟化点347℃乃
    至357℃)、或いは熱に極めて安定なベンゼン核1個
    とナフタリン核2個を主成分とし出来るだけ炭素数の少
    ないアルキル基の側鎖を有する熱に極めて安定なB.成
    分(平均分子量412乃至416、軟化点74℃乃至7
    6℃)とこの熱に極めて安定なB.成分が3個熱結合し
    て立体構造を型成する熱に極めて安定なQ.S.成分
    (平均分子量876乃至900、軟化点368℃乃至3
    78℃)等を含有する焼成ピッチを収率72.0%乃至
    77.0%で造り、この焼成ピッチを前述の炭素数6乃
    至8の芳香族炭化水素の溶剤抽出で抽出する前述の熱に
    極めて安定なB.成分を單味で、或いはこの熱に極めて
    安定なB.成分とこの熱に極めて安定なB.成分の溶剤
    抽出にて得られるラフイネート(不溶分)をキノリン等
    にて抽出する熱に極めて安定なQ.S.成分との混合物
    を不活性ガス或いは分解生成ガスの気流下50kg/c
    乃至600kg/cmの加圧下温度600℃乃至
    1,200℃にて2時間乃至20時間加熱してフラーレ
    ンC60を4%乃至20%含有する焼成ピッチを収率7
    0.0%乃至84.0%で造り、これより溶剤抽出して
    分離するフラーレンC60を高温高真空下にて昇華して
    精製するフラーレンC60の工業的製造法。
  2. 【請求項2】石油系ピッチを炭素数6乃至8の脂肪族炭
    化水素の溶剤抽出に依って造るラフイネート(不溶分)
    を炭素数6乃至8の芳香族炭化水素の溶剤抽出にて得ら
    れるB.成分(H.成分0%乃至1.0%、B.成分9
    9.0%乃至100%、平均分子量390乃至440、
    軟化点76℃乃至96℃)を原料として、先ず厳しい加
    熱処理の予備処理を実施してベンゼン核2個とナフタリ
    ン核1個とを主成分とし出来るだけ炭素数の少ないアル
    キル基の側鎖を有する熱に極めて安定なB.成分(平均
    分子量362乃至376、軟化点80℃乃至86℃)單
    味100部、或いは熱に極めて安定なB.成分とこの熱
    に極めて安定なB.成分が3個熱結合して立体構造を型
    成するQ.S.成分(平均分子量824乃至848、軟
    化点347℃乃至357℃)との混合物100部に対し
    て、これ等を原料とし不活性ガス或いは分解生成ガスの
    気流下50kg/cm乃至600kg/cmの加圧
    下温度600℃乃至1,200℃にて2時間乃至20時
    間加熱してフラーレンC を4%乃至20%含有する
    焼成ピッチを造り、この焼成ピッチよりフラーレンC
    60を溶剤抽出した残渣の焼成ピッチを60部乃至14
    0部を添加し充分混合し、亦は前述の加熱処理を実施し
    てベンゼン核1個とナフタリン核2個を主成分とする出
    来るだけ炭素数の少ないアルキル基の側鎖を有する熱に
    極めて安定なB.成分(平均分子量412乃至416、
    軟化点74℃乃至76℃)單味100部、或いは熱に極
    めて安定なB.成分とこの熱に極めて安定なB.成分が
    3個熱結合して立体構造を型成する熱に極めて安定な
    Q.S.成分(平均分子量876乃至900、軟化点3
    68℃乃至378℃)との混合物100部に対して、こ
    れ等を原料とし不活性ガス或いは分解生成ガス或いは分
    解生成ガスの気流下50kg/cm乃至600kg/
    cmの加圧下温度600℃乃至1,200℃にて2時
    間乃至20時間加熱してフラーレンC60を4%乃至2
    0%含有する焼成ピッチを造り、この焼成ピッチよりフ
    ラーレンC60を溶剤抽出した残渣の焼成ピッチを60
    部乃至140部を添加し、充分混合し、不活性ガス或い
    は分解生成ガスの気流下50kg/cm乃至600k
    g/cmの加圧下温度600℃乃至1,200℃にて
    2時間乃至20時間加熱してフラーレンC60を4%乃
    至20%含有する焼成ピッチを収率72%乃至84%で
    造り、これより溶剤抽出して分離するフラーレンC60
    を高温真空下昇華して精製する合理的に安価に工業的に
    精製製造することを特徴とする特許請求の範囲第1項の
    方法。
  3. 【請求項3】炭素数60のフラーレンC60を含有する
    焼成ピッチよりフラーレンC60を溶剤抽出してフラー
    レンC60を分離除去した焼成ピッチを原料とし、更に
    之を繰り返し之を不活性ガス或いは分解生成ガスの気流
    下50kg/cm乃至600kg/cmの加圧下温
    度550℃乃至1,200℃にて2時間乃至10時間加
    熱処理してフラーレンC60を4%乃至20%を含有す
    る焼成ピッチを収率74%乃至86%で造ることが可能
    であり、これを溶剤抽出して分離するフラーレンC60
    を高温高真空下昇華して安価に精製製造することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項の方法。
JP6040314A 1994-02-02 1994-02-02 石油系ピッチの組成成分のb.成分を原料として 高圧高温下にて加熱処理してフラーレン▲c60▼を製 造する方法。 Pending JPH07215710A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1300363A3 (en) * 2001-10-04 2005-01-12 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing fullerenes
US7001581B2 (en) 2001-10-04 2006-02-21 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing nanocarbon materials

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1300363A3 (en) * 2001-10-04 2005-01-12 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing fullerenes
US6953564B2 (en) 2001-10-04 2005-10-11 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing fullerenes
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