JPS5823882A - 微粉含油炭素質球及びその製造法 - Google Patents
微粉含油炭素質球及びその製造法Info
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- JPS5823882A JPS5823882A JP12186681A JP12186681A JPS5823882A JP S5823882 A JPS5823882 A JP S5823882A JP 12186681 A JP12186681 A JP 12186681A JP 12186681 A JP12186681 A JP 12186681A JP S5823882 A JPS5823882 A JP S5823882A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10C—WORKING-UP PITCH, ASPHALT, BITUMEN, TAR; PYROLIGNEOUS ACID
- C10C3/00—Working-up pitch, asphalt, bitumen
- C10C3/14—Solidifying, Disintegrating, e.g. granulating
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- Organic Chemistry (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は微粒のピッチ球および生コークス球に関するも
のであり、更に詳しくは、石鹸・石炭などのJl&曹プ
ロ竜スで生威するピッチ類や天然に童mするビテエーメ
ン、アスファルト類より製造する、流体と同様の取扱い
が可能で、輸送・貯jl!iK便利な微粒、のピッチ球
および生コークス球に関する。 一般にピッチと生=−クスとの区別は、組成上、―確に
はし難いが本発1iKmいても例外ではなく、ピッチ球
と生コークス球とは固定炭素値や水素/炭素比などの組
成上は重寵する性状iもつものであるが、しかし、本俺
−の場★は製造法(分解や重金の鴨度)や、物理・化学
性軟の違いから両者は1確に区別できるものであるので
、以下本発明におい1:はピッチ球と生;−タス球と称
する。 ピッチ類は石油1石炭などのJ611及び着纒プ讃セス
から多量に得られる0例えば石油系重質油(職濠油)の
島鳳ブーセス、タールナンドやオイルシ翼−に#)@鳳
プIl−にス、石炭乾留ブーセスや石炭諌死ブーセスな
ど−も得られるピッチ類があり、また天#lに童画する
ビチェーメンまたはアスファルト1などである。これら
のピッチ類の一部は、11&、適轟な#&瀧を経て各種
の用途、例えば電極用バインダーピッチ、鉄−用バイン
ダーピッチやその偽のバインダーピッチ、電極コークス
、炭素質およびコークスなどの固体燃料などや、鰍科j
スまたは水嵩ガスの製、造原料などの用途に眉いられC
−る。 しかしながら、これらのピッチ類は、天然愈のビチェー
メンまたはアスファルト類の例で知られる如く、粘稠な
液体か、一体ではあるが温度が上ると粘着性があるので
、輸送及び貯11における取扱いが困難なため、未だ十
分に有効な利用がなされているとはいえない。 本発明のピッチ球および生コークス球は、これらのピッ
チ類の上記の欠点を無くし、付着性の−い *体と同様
な取扱いが可能な、新規なピッチおよび生ツークス製晶
を提供するものであり、この、゛輸送・貯蔵の容晶なピ
ッチ球および生=−クス球は、11在重要視されている
重質油の各種鶏履ブーセスにfMける問題^を解消する
のに大いに黴立つものである。即ち、現在、生産され入
手される原油は重質化の傾向にあり、一方においては石
油鋼の督要は軽質化の領内にある。I!つて、重質油を
軽質化および高品質化するための処理ブーセスは増加す
る必要に迫られ(いる、他方、石11kK代る代讐エネ
ルギーの一発もまた急がれており、−一ルナンドやオイ
ルシェールからの油の回部や石炭の液化ブーセスなどの
一発も進められており、これらから得られる重質油もま
た、軽質化・高品質化する処理プロセスの対象となる。 これらの軽質化・高品質化のための重質油処理プロセス
におい
のであり、更に詳しくは、石鹸・石炭などのJl&曹プ
ロ竜スで生威するピッチ類や天然に童mするビテエーメ
ン、アスファルト類より製造する、流体と同様の取扱い
が可能で、輸送・貯jl!iK便利な微粒、のピッチ球
および生コークス球に関する。 一般にピッチと生=−クスとの区別は、組成上、―確に
はし難いが本発1iKmいても例外ではなく、ピッチ球
と生コークス球とは固定炭素値や水素/炭素比などの組
成上は重寵する性状iもつものであるが、しかし、本俺
−の場★は製造法(分解や重金の鴨度)や、物理・化学
性軟の違いから両者は1確に区別できるものであるので
、以下本発明におい1:はピッチ球と生;−タス球と称
する。 ピッチ類は石油1石炭などのJ611及び着纒プ讃セス
から多量に得られる0例えば石油系重質油(職濠油)の
島鳳ブーセス、タールナンドやオイルシ翼−に#)@鳳
プIl−にス、石炭乾留ブーセスや石炭諌死ブーセスな
ど−も得られるピッチ類があり、また天#lに童画する
ビチェーメンまたはアスファルト1などである。これら
のピッチ類の一部は、11&、適轟な#&瀧を経て各種
の用途、例えば電極用バインダーピッチ、鉄−用バイン
ダーピッチやその偽のバインダーピッチ、電極コークス
、炭素質およびコークスなどの固体燃料などや、鰍科j
スまたは水嵩ガスの製、造原料などの用途に眉いられC
−る。 しかしながら、これらのピッチ類は、天然愈のビチェー
メンまたはアスファルト類の例で知られる如く、粘稠な
液体か、一体ではあるが温度が上ると粘着性があるので
、輸送及び貯11における取扱いが困難なため、未だ十
分に有効な利用がなされているとはいえない。 本発明のピッチ球および生コークス球は、これらのピッ
チ類の上記の欠点を無くし、付着性の−い *体と同様
な取扱いが可能な、新規なピッチおよび生ツークス製晶
を提供するものであり、この、゛輸送・貯蔵の容晶なピ
ッチ球および生=−クス球は、11在重要視されている
重質油の各種鶏履ブーセスにfMける問題^を解消する
のに大いに黴立つものである。即ち、現在、生産され入
手される原油は重質化の傾向にあり、一方においては石
油鋼の督要は軽質化の領内にある。I!つて、重質油を
軽質化および高品質化するための処理ブーセスは増加す
る必要に迫られ(いる、他方、石11kK代る代讐エネ
ルギーの一発もまた急がれており、−一ルナンドやオイ
ルシェールからの油の回部や石炭の液化ブーセスなどの
一発も進められており、これらから得られる重質油もま
た、軽質化・高品質化する処理プロセスの対象となる。 これらの軽質化・高品質化のための重質油処理プロセス
におい
【は、必然的に、炭素質の残渣が生成するととに
なり、現有する4)11の重質油処理プ曹七スにおいて
は、これらの炭素質残渣の取扱い及び利用に多(の間一
点をIIIしているのである。 例えば1石油系重質油の処鳳プ四セスの代表的なものに
ディレードツーカー、&リカプ買セス、7)−)’ツー
カー、7し命シコーカーなどカする。 ディレード冨−★−ではセセバツテグーセスでコータド
ラム内E1m濠の#M:1−クスが生威し、これを周期
的に水力や機械的な方法により破砕して塊状ツークメと
し【4!出すため、壜出し作業が一部であると共に、製
品コークスは水分なども含み輸送・貯麿に不便で、また
燃料等に利用するにも一点がある。一方、エリカブ−セ
スは上々パッチブーセスであるが、残渣はピッチとしC
bため連続的に取出され、そのピッチはフレーカ−で冷
却Iii形化され、鉄鋼用のバインダーとして層いちれ
ている。この方法では残渣がピッチで、取出しが容重に
なったとはいえ、やはり輸送・静態には多少不便があり
、またパイン〆一などの層造にも、現時点では量的Il
c@界がある。フルードツーカーでは、生成する残渣は
=−タメのIL粒として得られるが、プUセス条件が比
較的高温であるために、コークスの燃焼性はあまり良く
なく、働科としての価値は低い、また7し命シブ−★−
においては、上記の残渣のコークス粒は引続t′JIス
化されている。ガスは輸送には便利であるが静態には不
便であや、しかもこのガスは低カーリ−で燃料としては
員界がある。 本発明者等は、重質油の処理ブーセスにおいて、必然的
に生威すゐ炭素質残渣をピッチの責で連続的に取出し−
とれを流体と同様に取扱うことので會る微粒のピッチJ
Iまたは生コークス瞭にするならば、輸送・貯lIlが
便利にな9.しかもそのまま燃料とすることができる巻
金も多く、必要に応じては、効果m1clx化すること
もでき、I!つて。 1l1111、多くの問題を残している重質油の熟覇プ
胃奄メの炭禦質!I!筺の利用に大会く貢献することが
できるであろうと考え、鋭意研究した結果、このように
重質油処鳳プ費セスにおける問題点を捩1本的に解決し
うるピッチ球及び生J−クス球を提供するに至うた。 本発明のピッチ球はII!細で且つ少くとも表Wiが。 暮夏の付着性を生じない1度KIA瀧され硬化しており
、*iw敏子であるから、そり集会体は流体のよ5に挙
動する。そのため、取扱い、輸送・1PJIが容具であ
る4111をもっている6 また、このピッチ球は実質的に水分を含ま、ず、多くの
巻金は訳分も少いものであり、粉砕・することなく、そ
のまま譬殊な燃料として、その性状の調節によっては汎
用のバーナーで燃焼することができ、しかもピッチ球中
に#Iまれる油含有率(揮発分)を調節するととkよっ
て、その燃焼性をも調節することが可卵である利点をも
っている。 更に、後に詳しく述べるよ5k、このピッチ球を流動層
などを用いて熱分解するととkよって、ピッチ中に含有
する油分は一部が分解軽質化して、分−することができ
ると共に、残部は熱重会して生;−タス珍となり、しか
も細孔を有する生コ°−クス球であるため、そのまま例
えばキルンなどの燃料に用いられ、またガス化が容易で
あるため、メヌ燃料や水素ガスの製造用原料として有用
なものとなる。との生コークス瞭も1IJllな球曹粒
子であるため、職扱い、輸送・貯蔵が便S″eあるとと
は、いさまでもない。 本発明のピッチ球は軟化点が60〜!ffi@1:、5
itr炭素4o〜75 vtjgで島るような原料ピッ
チを用い、■このピッチの微粒化、球状化することと0
この球状ピッチから油分の**ai発、または゛必要に
・応じ■ピッチ球の軽度の表′tItII化や溶剤など
による洗l[にfって得られるもので、このピッチ球の
平iI1粒子m<s*s重量掻)は30〜200Uム有
411 !! rh 〜15 vt!l!、1IjHI
till (JIgAM1$12)は45〜$1vtj
g、軟化点が140℃以上である、実質的に付着性のな
い粒子であaの圧輪下で着層を保持し得ることが*gさ
れる。 −鎗に軟化点が140を以下の巻金、または−窒炭素が
41! vt襲以下の巻金には、粘着性や強度の藺で1
通常の輸送・貯蔵に耐えるための充分な性状を示さない
。 また、とのピッチIIKおける油含有率、固定炭素など
の値で示される親戚は粒子の平均値であう【、−個の粒
子については、粒子が均一な組成であってもよ(、また
表面に比べ中心部の鎖含有率が大会い(all!炭素値
が低〜)、いわば表皮の存在するよ5な、不均一な層成
であってもよい。 IklC本発−のIIl″a−クメ摩は、上記ピッチ球
を買に1分解し、ピッチ31に含有されている重質油分
を分屡軽質化し′c闘収し、一方璃部が重總舎されるこ
とによって得られる。mち軟化点60〜220℃、一定
炭素40〜75 wt%であるようなピッチを原料とし
、■このピッチを微粒化・球状化することと0この球状
ピッチから油分の表iui発を行なうこと、■または、
必要に応じピッチ球の軽度の1!!両酸化や溶剤などk
よる洗滌と■熱分有事が2 S 〜4 vt%、iiI
定炭素75〜l1wt1llであり、O,OS’吟今以
上の細孔容積を有する粒子である。 この巻金、Ill定炭素が75 vtjl!以下の巻金
は、側孔を有−しながら且つ必要な強度を4つ4に:I
−クス球を得ることは困−であり、またiii*炭素値
が* @ vt弧を曙える巻金には、燃焼性が悪く燃料
として眉いることが不便である。 また、この生;−クス球は、餉含有率%l11tF炭素
などの値で示される組成や、平均粒子径では、ピッチ球
と重値する爾があるが、ピッチ球よりも熱分解と重含が
進みプークス化の程度が高いもので、41に熱分解重1
で生成する軽質油分が、粒子内部から揮散するために細
孔を有する粒子となる点が、ピッチ球と明1FK相違す
るものである。 な軸、上記のピッチ摩中生コークス球の平均寵@(SO
囁重量lI)の範囲は3O−200trIlンである。 粒子径が30々クーン以下の場合は、IflK流動状態
Ilcおいて粒子相互の凝集が起9易く、200々ク一
ン以上の場合には、41にガスと共に流動する際、円滑
性が劣や、輸送・貯蔵または流l化などの操作上m*L
<ない。 本発−のピッチ球及び生コークス球の製造に用いられる
原料としては石油類の熱分解ブーセス、重質111k(
III渣油)の処理ブーセス(例えば:L9カブw−k
x、8Dムプーセ> (8o1v*nt aeasph
altig))などで生成するピッチ類や天然童のビチ
ェーメンやアスファル)−などの石1lIiI系イツチ
類、石炭の靴音やIII件グシ七ス(例えば81Cブー
竜ス)などから生成する石炭系ピッチ鋼、及びその他の
各種ピッチ類であって、軟化点が60〜22G”IC1
好ましくは100〜18G”eであって、固定縦索(J
I84M−8812)が40〜75vt−のピッチが用
いられる。軟化点が60℃以下、またはiI定炭素が4
01!以下の場合には、製品のピッチ球の軟化点や生プ
ークス球の硬度などの面で、本発明のピッチ球および生
コークス球の原料としては適さない。 本発明のピッチ球および生コークス球は、各種の方法で
製造することができる。例えば0150〜400℃で比
較的低粘度に溶融した原料ピッチを、二流体ノズルや高
圧ノズルなどを用いて、原料ピッチより高温の不活性オ
スと混合し、微粒化と原料中の一部の重質油の蒸発を行
い、そのあと適轟な方法で冷却してピッチ球を得る方法
(この場合、蒸発によって重質な油が回収される)、0
150〜400℃で比較的低粘度に溶融した原料ピッチ
を原料ピッチより低温の不活性ガス中に諷会し、黴諺化
と冷却を行い、必lIKよっては水噴射なども併用して
冷却を促進しピッチ球を得る方法、■常温で固体のピッ
チを適癲な方法で粉砕し、微粉状ピッチを原料ピッチの
溶融点(歌化点+約20℃)より高温のメス中に導入し
て溶融球状化と厘科申の一部の重質油分の蒸発を行い、
そのあと適轟な方法で冷却し【ピッチ球を得る方法(こ
の場合もm1lcよって重質な油が回収される)などで
ある−との場舎、不活性ガスとは、ピッチ類に対して化
学及応性をもたない、実質的に不活性なガスであって、
例えばメタンなど軽質炭化水素を含む燃料ガス、ブーセ
メからでる分等βスー童なおまた。製造法の■■■IC
おいて、必要あれば、それらの製造法の適宜の過−1例
えば微粒化ニー、不活性ガスから分■されたピッチ球の
処理1寝、または=−タス球の前処環ニーなどで、■−
化剤を含むガスなどkよって、粒子の表面を軽度K11
l化するかO不活性ガスから分離したピッチ球を、適轟
な溶剤、例えばす7す等の軽質炭化水素溶剤、で廻時周
、洗浄する、などの処1を行ってもよい。4HC■の方
法で原料ピッチの軟化点が140℃以下の場合には、製
品のピッチ球の軟化点を140℃以上とするために上記
の処理が必要になる。なお製造法の■■において加熱溶
融したピッチの粘度は噴霧化に必要な程度に低下される
が、必要によっては粘度を低下させるために例えば分解
生成油等を少量添加してもよ〜S o、、(また、上記
の■■0の方法#Cおける工程圧力は。 ピッチ球に対する不活性1スの量によう【異なるが、一
般に常圧〜10 Jg/cs*”の範囲である。圧力が
この範囲より低い場合には歪活性ガスの量が多くなり、
装置も大#IVcなり【、不騒洒で奉る。一方、圧力が
この範囲を越える場合は、粒子の生成IIs″e粒子間
などの衝突が多くなり、粒子間の付着などが起り、望ま
しくない。 保持し、また、生プークス球を得るための4(1〜$2
0℃の過糎で、磁着することなく球状を保つようなピッ
チ球、を得ることが出来る。、また、上記■@[F]の
各方法においてピッチ球とガス流との分離は、例えばナ
イフ酵ン、バグフィルタ−などの機械的一方法で行なう
ことができる。 次に%41:ゴークス球を製造するには、上記の方法で
得られたピッチ球を温度40G−!$20℃、圧力、常
圧〜1 G kl/11”の条件で熱分解して得ること
がで會る。この場合、ピッチ球に含有される油分は熱分
解・軽質化して11釈することがで電、!1I111は
重蒙舎し、:x−クス化が進むと共に@質油分の揮散の
ため細孔を有する生コータス球を得ることができる。こ
り巻金熱分解置度が400℃以下では分解適度が遍く、
s20℃以上では生スークス球の油含有量や強度の点で
不*iでその層状も球厘でなくなる場合があるので望ま
しくない。 なお、ピッチ球を装量せずに生コークス球のみを製造す
る場合には、■■の方法において微粒・球状化ニーの条
件や急冷温度を調節して、比較的高、温のまま直ちに熱
分解重@に移行することにより、熱綴済、性を陶土させ
ることも可能である。 本発明のピッチ球及び生コークス球の脣黴をより明確に
示すためk、前述■の製造方法をより詳Itに1、図面
の7−−に従って以下説明する。 本坤輯のピッチ球を製造する方法をここでは嬉−工1と
呼び、このピッチ球から本発明の生コークス球を製造す
る方法を第二工種と呼ぶととにする。 第−工場は、加熱された波状のピッチを微粒化し、球状
で、付着性のない硬化した表両を有す番四体ピッチ球を
作ると共に、原料ピッチ中に含有されている重質油分の
一部を回収する工1で島る・1111槽lK、*イc温
度が150〜400″’CICjll熱または保持され
ていて、望ましくは粘度が30拳竜ンチボイズ以下であ
るような原料ピッチを、高圧ポンプ2を用いて微粒化器
3へ送り、jIl島デー。 で2 G ON800℃の温度望ましくは300〜藝0
0”eKjlll鵬された、ピッチに対して実質#に不
活性なガス申に噴射し、微粒化する。微粒化器3はベン
チニツニ4.!の接触器であり、好ましくは部分的に少
くとも10 m/@ahの線速度を有する高速の不活性
ガス流に対し、対内mx*数の圧力ノズル(例えばスワ
ールノズル)を通してピッチを噴射する。 この場合、原料ピッチの温度は、150〜400℃が良
く、150℃以下では一般に粘度が高く微粒化が国難で
あり、400℃以上ではピッチが熱によって変質するの
で好ましくない、また、不活性メスの温度は200〜s
oo℃がよく、zo。 ℃以下では、油分の蒸発速度が遍く、且つ大量のメスが
必要となり経済性が悪い、SOO℃以上では蒸発速度が
連過ぎ(望ましい液状のピッチ球は得られない、なお、
ピッチ球に対する不活性ガスの量はo、z〜1s脩(重
量比)、通常0.5〜8普の範囲である。また、高速不
活性ガスは液状ピッこの過程では、まず微粒のピッチ液
滴ができ、高温のガス流からピッチ液滴に伝熱がおこり
、゛ピッチ液滴に含有され曵いた重質油の一部がガス流
中El!発拡散す1゜ この結果、ピッチと不活性ガスの混合流の温度は低下し
、多くの巻金約】0秒以内の関に混金゛滝の温度は17
5〜475℃となる0次いで、この混合流を急冷し、ピ
ッチ液滴を固化させ、ガス流る。この場合、ピッチ球か
らの熱回収やガス#l−らの重質油の回収も適宜の方法
で行なわれる。 この微粒化器3における重要なバラメーターは、原料で
ある液状ピッチの温度と供給量に対する不活−ガスの温
度と供給量の割合、噴射および/または混合の条件、混
合流の滞留゛時間及び急冷温度などである。これらの−
節によってピッチ球の一定炭素、餉平均含有率、ピッチ
球の中の油分の分布、軟化点(付着性)などが決まる。 ピッチ球の急冷は、例えば混合流中に水や低温ガスなど
を噴射して、混合流の温度を70〜40・℃にすること
によっても可能である。この巻金冷却負度が70℃以下
では、蒸発した鎗や水蒸気の凝縮が起り、纒晶中に混入
するため!ましくなく、400 ’C以上ではピッチ球
の熱分解や粒子間の二次的な凝集付着が起9好ましくな
い、またピッチ球の魚冷は、多段流動層5を用いて行う
こともできる。即ちピッチ球をガス流と分層するため、
例えばtイタ四ン4を通って、多段流動層5に入ったピ
ッチ球は、流動層に導入される常温〜1o。 ℃で通常5 ”’ 100 C1l/see 、好まし
くは10〜60−4・@の適度の不活性ガスと直接また
は間接に熱交換し、冷却されて常温〜10G’ICの温
度で破り幽される。また上記多段流動層の代りに移動層
を用いても良い。 ピッチ球と分離されたガス流は、適蟲な熱交換器8及び
クーラー10を過って冷却され、ガス流中に存在した油
分は、蒸留塔12で11釈されi。 熱交換IIsや多段流動層5で回収される熱は図示の例
では嚢傭不活性メスの加熱に利用されて熱効率の向上を
行う。 かくして得られたピッチ球は実質的に付着性がなく職扱
い、輸送、貯蔵の容異な特殊燃料などのすぐれた製品と
なるが、第二工程の全コークス球め原料ともなる。 また、回収された重質の油分は脱硫などの4611を受
けてから燃料油として用いられる。 第二工程は必要に応じ全コークス球を製造するためのも
ので、この工程は第一工程から得られる微粒のピッチ球
から、熱分解により比較的軽質な油を圃収し、一方、残
る粒子を細孔を有する生=−戸ス糟とする工程である。 館一工程から得られるピッチ球は、そのニーの条件によ
って異なるが、固定炭素45〜I!!r%fiで、5
!j 〜15 vtl I)Nlk含h、IP’:)実
質fliKm酉の付着性がない微粒子である。 第一工程で得られた製品のピッチ球または嬉一工程かも
適蟻な温度で抜き出されたピッチ球は、コークス粒子の
流動している流動層熱分解11に6に供給され、R″I
IkIIk状態される。′熱分解温度は400 N52
0”C1圧7)st當常圧I G kl/m”、熱分解
の為の平均潴貿時間は1分〜2時間のIIIIl内であ
る。 ・。 また、この流動層に用いられるコークス粒子は、この、
館二工1で得られる製品コークス粒子が用いられる。
3 − この第二工程の過程では熱分解と併行して起ってい
る重縮合反応の為にピッチ球は全コークス球となり、こ
の生=−タス球は原料ピッチ球中の固定炭素カミ高いこ
とに加えて、前記の分解工程における重縮合反応により
強度も高いものとなり、且つ細孔を有するものとりつて
いる。 流一層熱分解II遥から出る、全コークス球は高温であ
るため、例えば多段流動層7によって熱回収しながら冷
却され、製品の生スータス球となる。なお上記多段流動
1鶴、好まし七−〇−40g+/s@c を用いる0
図ノ例では、多段流動層1からの熱回収は低温の不活性
ガスとの熱交換で行われるから、この不活性ガスを加熱
器9へ導いて使用することによって熱の利用効率を向上
させることができる。 は、゛微軟化器に用いられた不活性ガスと共に、熱交換
器8およびクーラ−10を通って冷却され、蒸留塔12
で油分が゛回収される。分離回収された軽質油は脱硫な
どの処理を受けて製品となる0分解ガスは図の如く、゛
微粒化器の不活性ガスと共に蒸留塔12で処理してもよ
いが、軽質油のみを取得するために別の蒸留塔をもうけ
て分離してもよい。 が25〜4 vrt%、固定炭素が75〜9@vt襲の
細孔!有する粒子で、取扱い、輸送・貯蔵が容1であや
、固体燃料や炭素材料などとしても用いられるが、多孔
質である事からガス化が容品で、ガス燃料や水素ガス製
造用原料としても適している。 第一工程から製造されるピッチ球と第二工1で製造され
る全コークス球□の量の比率は、各々の!iケツ)(C
1要)k応じて適轟に変化さ艙るεとは可能である。 次に本発明を実施例によつ−C更に^体的Ell@する
。この実施例は本発明の理解をより完全にするための一
製造方法の例であり【本発明のピッチ球及び全コークス
球のすべての製法や用途を@定するものではない。 実施例−1−ム 実施例−1で用いた原料ピッチは減圧残油を熱分解して
得られたピッチで、その性状は第1表の如くであった。 Cjl1表〕 との原料ピッチを310″eに加熱しく 31 G”e
Kmける粘度100cp)30”l/hrの流量で、4
00℃に加熱された窒素ガス気流中にノズルより噴射し
て微粒化した。窒素ガスの流量は77”I/hrとした
。 微粒化装置は、最大直径が5−Owmφ、しばり藩の内
径が151wφ、長さ2,500 mノヘyf& 9−
ll接触装雪受、0.3■φのノズルが4本、しばり都
の直前に設けられており、原料ピッチはノズルから窒素
ガスの流れに対内流(角度45°)kなるようkj1射
される。J[科ピッチの噴射におけるノズル圧は約15
0 jg/−であった。 窒素ガス中にピッチの噴射により、混合ガス流は約35
0″ck低下したが、接触装置の出口で更に2S”Cの
水を約15 by/br ”t’噴射して約to’cに
急冷した。これを、ナイフ四ンを用いてメス流とピッチ
球を分離し、ピッチ球を、得た・、微粒化(伝熱・蒸発
) malt、た滞留時間は・、、2 apcであった
。 製品ピッチ球は、平均粒子径が約8oイクーン(40N
15061ンが90襲)で、軟化点はzoo℃以上−あ
り、常温で粒子が10kI/−の圧縮下で球型を保持し
得るものであった。ピッチ球の性状は第211の如くで
あった。 ピッチ球は約26.4 jv/hrで破出され、原料ピ
ッチに対する収率は約88 wtlで゛あった。 一方、ピッチ球と分−した窒素ガス流は、クーラーで冷
却され、油分な一収した。 [jK油は沸点540℃以
上の1分を約30%含む重質油で、原料ピッチに対する
収率は約12w傷であった。 実施例−1−B − 実施例−1−ムで得られたピッチ球を26.4JIF原
料に用いた。内径210■φ、有効高さ1000鱈の流
動層反応器、を用い、80℃のピッチ球を。 まずオゾン−QF 3 vol−を含んだ約100℃の
空気2・OIm”/hrを用いて約2時間、予備的に表
頁の酸化J12!1mlを行い、そのおと600℃の窒
素ガスを6”Arで吹き込んで、徐々に温4度を450
℃まで上昇させ、引続き熱分解を行った。熱分解条件I
t。 反応温度、450℃、圧力、 0.3・”l/a”、反
応時間は097時間であった。流動層の窒素ガスの璽塔
速度は0.13□@Cであった― 夏応後、40℃の窒素ガスに切換え【冷却し、6S℃の
生ツークス球を製品とし【取供した。 製品の生;−クス球は、粒!!40〜150々夕票ンの
粒子が80襲の粒子で、その性状は第3表の如くであっ
た。 − 〔第3表〕 生=−タス糟の収量は197k1gで、収率はピッチ球
に対して74.6 vtlであり、原料ピッチに対して
it fi B、 7 vtjG ”e b ツタ@熱
分解より出た分解オスは、クーツーで40’Cまで冷却
し、分解油とC,以下の分解ガスを分離した・分解油は
、原料ピッチ球に対し、約214vt%で&9、分解ガ
スはS、 Ovtlであった0分解油の性状は第4表の
如くであった。 〔第4表〕 実施例−2−ム 実施例2で用いた原料ピッチは減圧残油を熱分解して得
られたピッチで、その性状は第S@に示す如くであった
。 〔第5表〕 このJI科ピッチを320℃に保持し、(32゜’CK
おける粘度は200 cp ) 30 jv/hr #
)1重量で、600″eに加熱された不活性ガス気流中
にノズルにより噴射した。不活性ガスの流量は28 k
g/hrでガスの組成は籐61Rの如くであった。 黴IIjLf装置は最大直径がsO■φであり、しかも
しばり部の内憂が15−φ長さ150G露のベンチ&リ
ーii*m装置で、0.3繻φのノズルが4本、し−り
部の直−に歇号られ、ピッチはこのノズルから不活性ガ
スの滝れに対角線(角度4s@)kなるように噴射され
る。なお、原料ピッチの噴射に加けるノズル圧は:I
00 kl/’os”であった。 不活性メス中にピッチの噴射により81会メス流は約4
1!l:に低下したが更にsitの水を11jv/hr
の開会で噴射して約300℃に電々した。 an化(伝熱・蒸発)K要した滞留時間は約0.15秒
であった。 混合流はナイフ四ン分■器でピッチ球とオスとを分離し
、次いでピッチ球を多段流動層クーツーにて、流動層の
底部に導入された40℃の不ai性ガスと接触さ(冷却
し、65℃の製品として得たφ部品ピッチ球は平j1粒
子径が約100μ(sO〜150μが90襲)で、軟化
点はsoo℃以上であり、常置で粒子が10IIII/
g−の圧縮下で離層を保持し、その性状は第7表の如く
であった。 〔第7表〕 ピッチ3Iは25.5&l/hrで亀山され、原料ピッ
チに対する収率は8 S vt%であった。 一方、ピッチ球とナイクpンで分離したガス流は、熱交
換器およびクー2−で冷却し、蒸留塔でWAIIIL餉
及び凝縮水とオフガスに分離し、オフガスは循環して、
不活性ガスとして加熱器を経て微粒化MiIスとし、ま
た一部は多段流動層クー2・−の冷却用ガスに使用した
。 蒸留塔で分離された一収油は、沸点540″C以上の部
分を約sO囁禽む重質油で、収率は約1sWtsであっ
た。 実施例−2−B 実施例−2−ムと仝様の原料を用い、仝様の方法でピッ
チ球を作り、ナイクーンでガス流と分離した0次いで多
li#1wh層クーラーの二段目からピッチ球を抜き出
しく温度119℃)、内@210■、有効高さ1,00
0111の111I流動層の流動層熱分解器を用い、2
!!、 $ 1111/ hrで熱分解した。@分解
最伸は温度450℃、圧力0.3Jv/w”、千均夏応
時岡はa、s時間であった。また流動層の流動ガスには
、微粒化に使用したガスと同じsoo’eの不活性メス
を使用した。ガス組成は実施例−2−五の第曝表に示し
、またその 塔速度は0.1 S /s@cであった。 熱分解により得られた生コークス球は多段流動層クーラ
ーにて底部に導入される4(1−の不活性ガスと接触さ
せ、冷却して、65℃で製品として―出した。 製品の生コークス球は1粒径5o〜150μの粒子が8
5−である微粒状生コークス球で、その性状は第8表の
如くであった。 一方、流動層熱分解器置より出る分解ガスは、微粒化器
からでてナイクーンでピッチ球と分離された不活性ガス
とは別に熱交換器およびクーラーで冷却し、蒸留塔で、
分解油及び凝縮水と塔頂ガスに分離し、塔頂ガスは循環
して、不活性ガスとして、加熱炉を経【、微粒化用ガス
または多段流動層クーツーの冷却用として使用した。 蒸留塔で分■された分解ガスは原声ピッチ球に対し約t
o vt%であり、また分解油は約15.6vt−で、
その性状は館9表の如くであった。 図面は本g&嘴のIII論例のブーセスシー−を示す、
li中主な部分は次の通りである。 1:保温槽、 2:高圧ポンプ、 3!接触微粒化器、 4:tイターン分離機、5!多段
流動層(急冷用)、 6!流動層熱分解器、7:多段流動層(冷却用)、12
:蒸留塔 手続補正書 昭和84年9月17日 特許庁長官 島 1)春雪 殿 事件の表示 昭和54年 特願第121844 号発
明の名称 微粒含油炭素質球及びその製造法補正をする
者 事件との関係 特許出願人名 称
富士スタンダードリサーチ株式会社代理人 −−1 補正の対象 う断書の発券←咄願人の欄− 明細書の発明→n←特許請求の範囲一発明の詳細な説明
の欄補正の内容 別紙の通り 明細書を次のように補正する。 t 第26頁第9行に「窒塔」とあるを「空塔Jと訂正
する。 2 第30頁第8行及び第9行に「μ」とあるを「ミタ
四ン」と訂正すち、 五 第s2頁第3行に「その」とある次に「空」と加入
する。 4 同頁第8行に「μ」とあるを「ミターン」と訂正す
る。 翫 同頁下から第7行にr ky/mJとあるをrky
/’kJと訂正する。
なり、現有する4)11の重質油処理プ曹七スにおいて
は、これらの炭素質残渣の取扱い及び利用に多(の間一
点をIIIしているのである。 例えば1石油系重質油の処鳳プ四セスの代表的なものに
ディレードツーカー、&リカプ買セス、7)−)’ツー
カー、7し命シコーカーなどカする。 ディレード冨−★−ではセセバツテグーセスでコータド
ラム内E1m濠の#M:1−クスが生威し、これを周期
的に水力や機械的な方法により破砕して塊状ツークメと
し【4!出すため、壜出し作業が一部であると共に、製
品コークスは水分なども含み輸送・貯麿に不便で、また
燃料等に利用するにも一点がある。一方、エリカブ−セ
スは上々パッチブーセスであるが、残渣はピッチとしC
bため連続的に取出され、そのピッチはフレーカ−で冷
却Iii形化され、鉄鋼用のバインダーとして層いちれ
ている。この方法では残渣がピッチで、取出しが容重に
なったとはいえ、やはり輸送・静態には多少不便があり
、またパイン〆一などの層造にも、現時点では量的Il
c@界がある。フルードツーカーでは、生成する残渣は
=−タメのIL粒として得られるが、プUセス条件が比
較的高温であるために、コークスの燃焼性はあまり良く
なく、働科としての価値は低い、また7し命シブ−★−
においては、上記の残渣のコークス粒は引続t′JIス
化されている。ガスは輸送には便利であるが静態には不
便であや、しかもこのガスは低カーリ−で燃料としては
員界がある。 本発明者等は、重質油の処理ブーセスにおいて、必然的
に生威すゐ炭素質残渣をピッチの責で連続的に取出し−
とれを流体と同様に取扱うことので會る微粒のピッチJ
Iまたは生コークス瞭にするならば、輸送・貯lIlが
便利にな9.しかもそのまま燃料とすることができる巻
金も多く、必要に応じては、効果m1clx化すること
もでき、I!つて。 1l1111、多くの問題を残している重質油の熟覇プ
胃奄メの炭禦質!I!筺の利用に大会く貢献することが
できるであろうと考え、鋭意研究した結果、このように
重質油処鳳プ費セスにおける問題点を捩1本的に解決し
うるピッチ球及び生J−クス球を提供するに至うた。 本発明のピッチ球はII!細で且つ少くとも表Wiが。 暮夏の付着性を生じない1度KIA瀧され硬化しており
、*iw敏子であるから、そり集会体は流体のよ5に挙
動する。そのため、取扱い、輸送・1PJIが容具であ
る4111をもっている6 また、このピッチ球は実質的に水分を含ま、ず、多くの
巻金は訳分も少いものであり、粉砕・することなく、そ
のまま譬殊な燃料として、その性状の調節によっては汎
用のバーナーで燃焼することができ、しかもピッチ球中
に#Iまれる油含有率(揮発分)を調節するととkよっ
て、その燃焼性をも調節することが可卵である利点をも
っている。 更に、後に詳しく述べるよ5k、このピッチ球を流動層
などを用いて熱分解するととkよって、ピッチ中に含有
する油分は一部が分解軽質化して、分−することができ
ると共に、残部は熱重会して生;−タス珍となり、しか
も細孔を有する生コ°−クス球であるため、そのまま例
えばキルンなどの燃料に用いられ、またガス化が容易で
あるため、メヌ燃料や水素ガスの製造用原料として有用
なものとなる。との生コークス瞭も1IJllな球曹粒
子であるため、職扱い、輸送・貯蔵が便S″eあるとと
は、いさまでもない。 本発明のピッチ球は軟化点が60〜!ffi@1:、5
itr炭素4o〜75 vtjgで島るような原料ピッ
チを用い、■このピッチの微粒化、球状化することと0
この球状ピッチから油分の**ai発、または゛必要に
・応じ■ピッチ球の軽度の表′tItII化や溶剤など
による洗l[にfって得られるもので、このピッチ球の
平iI1粒子m<s*s重量掻)は30〜200Uム有
411 !! rh 〜15 vt!l!、1IjHI
till (JIgAM1$12)は45〜$1vtj
g、軟化点が140℃以上である、実質的に付着性のな
い粒子であaの圧輪下で着層を保持し得ることが*gさ
れる。 −鎗に軟化点が140を以下の巻金、または−窒炭素が
41! vt襲以下の巻金には、粘着性や強度の藺で1
通常の輸送・貯蔵に耐えるための充分な性状を示さない
。 また、とのピッチIIKおける油含有率、固定炭素など
の値で示される親戚は粒子の平均値であう【、−個の粒
子については、粒子が均一な組成であってもよ(、また
表面に比べ中心部の鎖含有率が大会い(all!炭素値
が低〜)、いわば表皮の存在するよ5な、不均一な層成
であってもよい。 IklC本発−のIIl″a−クメ摩は、上記ピッチ球
を買に1分解し、ピッチ31に含有されている重質油分
を分屡軽質化し′c闘収し、一方璃部が重總舎されるこ
とによって得られる。mち軟化点60〜220℃、一定
炭素40〜75 wt%であるようなピッチを原料とし
、■このピッチを微粒化・球状化することと0この球状
ピッチから油分の表iui発を行なうこと、■または、
必要に応じピッチ球の軽度の1!!両酸化や溶剤などk
よる洗滌と■熱分有事が2 S 〜4 vt%、iiI
定炭素75〜l1wt1llであり、O,OS’吟今以
上の細孔容積を有する粒子である。 この巻金、Ill定炭素が75 vtjl!以下の巻金
は、側孔を有−しながら且つ必要な強度を4つ4に:I
−クス球を得ることは困−であり、またiii*炭素値
が* @ vt弧を曙える巻金には、燃焼性が悪く燃料
として眉いることが不便である。 また、この生;−クス球は、餉含有率%l11tF炭素
などの値で示される組成や、平均粒子径では、ピッチ球
と重値する爾があるが、ピッチ球よりも熱分解と重含が
進みプークス化の程度が高いもので、41に熱分解重1
で生成する軽質油分が、粒子内部から揮散するために細
孔を有する粒子となる点が、ピッチ球と明1FK相違す
るものである。 な軸、上記のピッチ摩中生コークス球の平均寵@(SO
囁重量lI)の範囲は3O−200trIlンである。 粒子径が30々クーン以下の場合は、IflK流動状態
Ilcおいて粒子相互の凝集が起9易く、200々ク一
ン以上の場合には、41にガスと共に流動する際、円滑
性が劣や、輸送・貯蔵または流l化などの操作上m*L
<ない。 本発−のピッチ球及び生コークス球の製造に用いられる
原料としては石油類の熱分解ブーセス、重質111k(
III渣油)の処理ブーセス(例えば:L9カブw−k
x、8Dムプーセ> (8o1v*nt aeasph
altig))などで生成するピッチ類や天然童のビチ
ェーメンやアスファル)−などの石1lIiI系イツチ
類、石炭の靴音やIII件グシ七ス(例えば81Cブー
竜ス)などから生成する石炭系ピッチ鋼、及びその他の
各種ピッチ類であって、軟化点が60〜22G”IC1
好ましくは100〜18G”eであって、固定縦索(J
I84M−8812)が40〜75vt−のピッチが用
いられる。軟化点が60℃以下、またはiI定炭素が4
01!以下の場合には、製品のピッチ球の軟化点や生プ
ークス球の硬度などの面で、本発明のピッチ球および生
コークス球の原料としては適さない。 本発明のピッチ球および生コークス球は、各種の方法で
製造することができる。例えば0150〜400℃で比
較的低粘度に溶融した原料ピッチを、二流体ノズルや高
圧ノズルなどを用いて、原料ピッチより高温の不活性オ
スと混合し、微粒化と原料中の一部の重質油の蒸発を行
い、そのあと適轟な方法で冷却してピッチ球を得る方法
(この場合、蒸発によって重質な油が回収される)、0
150〜400℃で比較的低粘度に溶融した原料ピッチ
を原料ピッチより低温の不活性ガス中に諷会し、黴諺化
と冷却を行い、必lIKよっては水噴射なども併用して
冷却を促進しピッチ球を得る方法、■常温で固体のピッ
チを適癲な方法で粉砕し、微粉状ピッチを原料ピッチの
溶融点(歌化点+約20℃)より高温のメス中に導入し
て溶融球状化と厘科申の一部の重質油分の蒸発を行い、
そのあと適轟な方法で冷却し【ピッチ球を得る方法(こ
の場合もm1lcよって重質な油が回収される)などで
ある−との場舎、不活性ガスとは、ピッチ類に対して化
学及応性をもたない、実質的に不活性なガスであって、
例えばメタンなど軽質炭化水素を含む燃料ガス、ブーセ
メからでる分等βスー童なおまた。製造法の■■■IC
おいて、必要あれば、それらの製造法の適宜の過−1例
えば微粒化ニー、不活性ガスから分■されたピッチ球の
処理1寝、または=−タス球の前処環ニーなどで、■−
化剤を含むガスなどkよって、粒子の表面を軽度K11
l化するかO不活性ガスから分離したピッチ球を、適轟
な溶剤、例えばす7す等の軽質炭化水素溶剤、で廻時周
、洗浄する、などの処1を行ってもよい。4HC■の方
法で原料ピッチの軟化点が140℃以下の場合には、製
品のピッチ球の軟化点を140℃以上とするために上記
の処理が必要になる。なお製造法の■■において加熱溶
融したピッチの粘度は噴霧化に必要な程度に低下される
が、必要によっては粘度を低下させるために例えば分解
生成油等を少量添加してもよ〜S o、、(また、上記
の■■0の方法#Cおける工程圧力は。 ピッチ球に対する不活性1スの量によう【異なるが、一
般に常圧〜10 Jg/cs*”の範囲である。圧力が
この範囲より低い場合には歪活性ガスの量が多くなり、
装置も大#IVcなり【、不騒洒で奉る。一方、圧力が
この範囲を越える場合は、粒子の生成IIs″e粒子間
などの衝突が多くなり、粒子間の付着などが起り、望ま
しくない。 保持し、また、生プークス球を得るための4(1〜$2
0℃の過糎で、磁着することなく球状を保つようなピッ
チ球、を得ることが出来る。、また、上記■@[F]の
各方法においてピッチ球とガス流との分離は、例えばナ
イフ酵ン、バグフィルタ−などの機械的一方法で行なう
ことができる。 次に%41:ゴークス球を製造するには、上記の方法で
得られたピッチ球を温度40G−!$20℃、圧力、常
圧〜1 G kl/11”の条件で熱分解して得ること
がで會る。この場合、ピッチ球に含有される油分は熱分
解・軽質化して11釈することがで電、!1I111は
重蒙舎し、:x−クス化が進むと共に@質油分の揮散の
ため細孔を有する生コータス球を得ることができる。こ
り巻金熱分解置度が400℃以下では分解適度が遍く、
s20℃以上では生スークス球の油含有量や強度の点で
不*iでその層状も球厘でなくなる場合があるので望ま
しくない。 なお、ピッチ球を装量せずに生コークス球のみを製造す
る場合には、■■の方法において微粒・球状化ニーの条
件や急冷温度を調節して、比較的高、温のまま直ちに熱
分解重@に移行することにより、熱綴済、性を陶土させ
ることも可能である。 本発明のピッチ球及び生コークス球の脣黴をより明確に
示すためk、前述■の製造方法をより詳Itに1、図面
の7−−に従って以下説明する。 本坤輯のピッチ球を製造する方法をここでは嬉−工1と
呼び、このピッチ球から本発明の生コークス球を製造す
る方法を第二工種と呼ぶととにする。 第−工場は、加熱された波状のピッチを微粒化し、球状
で、付着性のない硬化した表両を有す番四体ピッチ球を
作ると共に、原料ピッチ中に含有されている重質油分の
一部を回収する工1で島る・1111槽lK、*イc温
度が150〜400″’CICjll熱または保持され
ていて、望ましくは粘度が30拳竜ンチボイズ以下であ
るような原料ピッチを、高圧ポンプ2を用いて微粒化器
3へ送り、jIl島デー。 で2 G ON800℃の温度望ましくは300〜藝0
0”eKjlll鵬された、ピッチに対して実質#に不
活性なガス申に噴射し、微粒化する。微粒化器3はベン
チニツニ4.!の接触器であり、好ましくは部分的に少
くとも10 m/@ahの線速度を有する高速の不活性
ガス流に対し、対内mx*数の圧力ノズル(例えばスワ
ールノズル)を通してピッチを噴射する。 この場合、原料ピッチの温度は、150〜400℃が良
く、150℃以下では一般に粘度が高く微粒化が国難で
あり、400℃以上ではピッチが熱によって変質するの
で好ましくない、また、不活性メスの温度は200〜s
oo℃がよく、zo。 ℃以下では、油分の蒸発速度が遍く、且つ大量のメスが
必要となり経済性が悪い、SOO℃以上では蒸発速度が
連過ぎ(望ましい液状のピッチ球は得られない、なお、
ピッチ球に対する不活性ガスの量はo、z〜1s脩(重
量比)、通常0.5〜8普の範囲である。また、高速不
活性ガスは液状ピッこの過程では、まず微粒のピッチ液
滴ができ、高温のガス流からピッチ液滴に伝熱がおこり
、゛ピッチ液滴に含有され曵いた重質油の一部がガス流
中El!発拡散す1゜ この結果、ピッチと不活性ガスの混合流の温度は低下し
、多くの巻金約】0秒以内の関に混金゛滝の温度は17
5〜475℃となる0次いで、この混合流を急冷し、ピ
ッチ液滴を固化させ、ガス流る。この場合、ピッチ球か
らの熱回収やガス#l−らの重質油の回収も適宜の方法
で行なわれる。 この微粒化器3における重要なバラメーターは、原料で
ある液状ピッチの温度と供給量に対する不活−ガスの温
度と供給量の割合、噴射および/または混合の条件、混
合流の滞留゛時間及び急冷温度などである。これらの−
節によってピッチ球の一定炭素、餉平均含有率、ピッチ
球の中の油分の分布、軟化点(付着性)などが決まる。 ピッチ球の急冷は、例えば混合流中に水や低温ガスなど
を噴射して、混合流の温度を70〜40・℃にすること
によっても可能である。この巻金冷却負度が70℃以下
では、蒸発した鎗や水蒸気の凝縮が起り、纒晶中に混入
するため!ましくなく、400 ’C以上ではピッチ球
の熱分解や粒子間の二次的な凝集付着が起9好ましくな
い、またピッチ球の魚冷は、多段流動層5を用いて行う
こともできる。即ちピッチ球をガス流と分層するため、
例えばtイタ四ン4を通って、多段流動層5に入ったピ
ッチ球は、流動層に導入される常温〜1o。 ℃で通常5 ”’ 100 C1l/see 、好まし
くは10〜60−4・@の適度の不活性ガスと直接また
は間接に熱交換し、冷却されて常温〜10G’ICの温
度で破り幽される。また上記多段流動層の代りに移動層
を用いても良い。 ピッチ球と分離されたガス流は、適蟲な熱交換器8及び
クーラー10を過って冷却され、ガス流中に存在した油
分は、蒸留塔12で11釈されi。 熱交換IIsや多段流動層5で回収される熱は図示の例
では嚢傭不活性メスの加熱に利用されて熱効率の向上を
行う。 かくして得られたピッチ球は実質的に付着性がなく職扱
い、輸送、貯蔵の容異な特殊燃料などのすぐれた製品と
なるが、第二工程の全コークス球め原料ともなる。 また、回収された重質の油分は脱硫などの4611を受
けてから燃料油として用いられる。 第二工程は必要に応じ全コークス球を製造するためのも
ので、この工程は第一工程から得られる微粒のピッチ球
から、熱分解により比較的軽質な油を圃収し、一方、残
る粒子を細孔を有する生=−戸ス糟とする工程である。 館一工程から得られるピッチ球は、そのニーの条件によ
って異なるが、固定炭素45〜I!!r%fiで、5
!j 〜15 vtl I)Nlk含h、IP’:)実
質fliKm酉の付着性がない微粒子である。 第一工程で得られた製品のピッチ球または嬉一工程かも
適蟻な温度で抜き出されたピッチ球は、コークス粒子の
流動している流動層熱分解11に6に供給され、R″I
IkIIk状態される。′熱分解温度は400 N52
0”C1圧7)st當常圧I G kl/m”、熱分解
の為の平均潴貿時間は1分〜2時間のIIIIl内であ
る。 ・。 また、この流動層に用いられるコークス粒子は、この、
館二工1で得られる製品コークス粒子が用いられる。
3 − この第二工程の過程では熱分解と併行して起ってい
る重縮合反応の為にピッチ球は全コークス球となり、こ
の生=−タス球は原料ピッチ球中の固定炭素カミ高いこ
とに加えて、前記の分解工程における重縮合反応により
強度も高いものとなり、且つ細孔を有するものとりつて
いる。 流一層熱分解II遥から出る、全コークス球は高温であ
るため、例えば多段流動層7によって熱回収しながら冷
却され、製品の生スータス球となる。なお上記多段流動
1鶴、好まし七−〇−40g+/s@c を用いる0
図ノ例では、多段流動層1からの熱回収は低温の不活性
ガスとの熱交換で行われるから、この不活性ガスを加熱
器9へ導いて使用することによって熱の利用効率を向上
させることができる。 は、゛微軟化器に用いられた不活性ガスと共に、熱交換
器8およびクーラ−10を通って冷却され、蒸留塔12
で油分が゛回収される。分離回収された軽質油は脱硫な
どの処理を受けて製品となる0分解ガスは図の如く、゛
微粒化器の不活性ガスと共に蒸留塔12で処理してもよ
いが、軽質油のみを取得するために別の蒸留塔をもうけ
て分離してもよい。 が25〜4 vrt%、固定炭素が75〜9@vt襲の
細孔!有する粒子で、取扱い、輸送・貯蔵が容1であや
、固体燃料や炭素材料などとしても用いられるが、多孔
質である事からガス化が容品で、ガス燃料や水素ガス製
造用原料としても適している。 第一工程から製造されるピッチ球と第二工1で製造され
る全コークス球□の量の比率は、各々の!iケツ)(C
1要)k応じて適轟に変化さ艙るεとは可能である。 次に本発明を実施例によつ−C更に^体的Ell@する
。この実施例は本発明の理解をより完全にするための一
製造方法の例であり【本発明のピッチ球及び全コークス
球のすべての製法や用途を@定するものではない。 実施例−1−ム 実施例−1で用いた原料ピッチは減圧残油を熱分解して
得られたピッチで、その性状は第1表の如くであった。 Cjl1表〕 との原料ピッチを310″eに加熱しく 31 G”e
Kmける粘度100cp)30”l/hrの流量で、4
00℃に加熱された窒素ガス気流中にノズルより噴射し
て微粒化した。窒素ガスの流量は77”I/hrとした
。 微粒化装置は、最大直径が5−Owmφ、しばり藩の内
径が151wφ、長さ2,500 mノヘyf& 9−
ll接触装雪受、0.3■φのノズルが4本、しばり都
の直前に設けられており、原料ピッチはノズルから窒素
ガスの流れに対内流(角度45°)kなるようkj1射
される。J[科ピッチの噴射におけるノズル圧は約15
0 jg/−であった。 窒素ガス中にピッチの噴射により、混合ガス流は約35
0″ck低下したが、接触装置の出口で更に2S”Cの
水を約15 by/br ”t’噴射して約to’cに
急冷した。これを、ナイフ四ンを用いてメス流とピッチ
球を分離し、ピッチ球を、得た・、微粒化(伝熱・蒸発
) malt、た滞留時間は・、、2 apcであった
。 製品ピッチ球は、平均粒子径が約8oイクーン(40N
15061ンが90襲)で、軟化点はzoo℃以上−あ
り、常温で粒子が10kI/−の圧縮下で球型を保持し
得るものであった。ピッチ球の性状は第211の如くで
あった。 ピッチ球は約26.4 jv/hrで破出され、原料ピ
ッチに対する収率は約88 wtlで゛あった。 一方、ピッチ球と分−した窒素ガス流は、クーラーで冷
却され、油分な一収した。 [jK油は沸点540℃以
上の1分を約30%含む重質油で、原料ピッチに対する
収率は約12w傷であった。 実施例−1−B − 実施例−1−ムで得られたピッチ球を26.4JIF原
料に用いた。内径210■φ、有効高さ1000鱈の流
動層反応器、を用い、80℃のピッチ球を。 まずオゾン−QF 3 vol−を含んだ約100℃の
空気2・OIm”/hrを用いて約2時間、予備的に表
頁の酸化J12!1mlを行い、そのおと600℃の窒
素ガスを6”Arで吹き込んで、徐々に温4度を450
℃まで上昇させ、引続き熱分解を行った。熱分解条件I
t。 反応温度、450℃、圧力、 0.3・”l/a”、反
応時間は097時間であった。流動層の窒素ガスの璽塔
速度は0.13□@Cであった― 夏応後、40℃の窒素ガスに切換え【冷却し、6S℃の
生ツークス球を製品とし【取供した。 製品の生;−クス球は、粒!!40〜150々夕票ンの
粒子が80襲の粒子で、その性状は第3表の如くであっ
た。 − 〔第3表〕 生=−タス糟の収量は197k1gで、収率はピッチ球
に対して74.6 vtlであり、原料ピッチに対して
it fi B、 7 vtjG ”e b ツタ@熱
分解より出た分解オスは、クーツーで40’Cまで冷却
し、分解油とC,以下の分解ガスを分離した・分解油は
、原料ピッチ球に対し、約214vt%で&9、分解ガ
スはS、 Ovtlであった0分解油の性状は第4表の
如くであった。 〔第4表〕 実施例−2−ム 実施例2で用いた原料ピッチは減圧残油を熱分解して得
られたピッチで、その性状は第S@に示す如くであった
。 〔第5表〕 このJI科ピッチを320℃に保持し、(32゜’CK
おける粘度は200 cp ) 30 jv/hr #
)1重量で、600″eに加熱された不活性ガス気流中
にノズルにより噴射した。不活性ガスの流量は28 k
g/hrでガスの組成は籐61Rの如くであった。 黴IIjLf装置は最大直径がsO■φであり、しかも
しばり部の内憂が15−φ長さ150G露のベンチ&リ
ーii*m装置で、0.3繻φのノズルが4本、し−り
部の直−に歇号られ、ピッチはこのノズルから不活性ガ
スの滝れに対角線(角度4s@)kなるように噴射され
る。なお、原料ピッチの噴射に加けるノズル圧は:I
00 kl/’os”であった。 不活性メス中にピッチの噴射により81会メス流は約4
1!l:に低下したが更にsitの水を11jv/hr
の開会で噴射して約300℃に電々した。 an化(伝熱・蒸発)K要した滞留時間は約0.15秒
であった。 混合流はナイフ四ン分■器でピッチ球とオスとを分離し
、次いでピッチ球を多段流動層クーツーにて、流動層の
底部に導入された40℃の不ai性ガスと接触さ(冷却
し、65℃の製品として得たφ部品ピッチ球は平j1粒
子径が約100μ(sO〜150μが90襲)で、軟化
点はsoo℃以上であり、常置で粒子が10IIII/
g−の圧縮下で離層を保持し、その性状は第7表の如く
であった。 〔第7表〕 ピッチ3Iは25.5&l/hrで亀山され、原料ピッ
チに対する収率は8 S vt%であった。 一方、ピッチ球とナイクpンで分離したガス流は、熱交
換器およびクー2−で冷却し、蒸留塔でWAIIIL餉
及び凝縮水とオフガスに分離し、オフガスは循環して、
不活性ガスとして加熱器を経て微粒化MiIスとし、ま
た一部は多段流動層クー2・−の冷却用ガスに使用した
。 蒸留塔で分離された一収油は、沸点540″C以上の部
分を約sO囁禽む重質油で、収率は約1sWtsであっ
た。 実施例−2−B 実施例−2−ムと仝様の原料を用い、仝様の方法でピッ
チ球を作り、ナイクーンでガス流と分離した0次いで多
li#1wh層クーラーの二段目からピッチ球を抜き出
しく温度119℃)、内@210■、有効高さ1,00
0111の111I流動層の流動層熱分解器を用い、2
!!、 $ 1111/ hrで熱分解した。@分解
最伸は温度450℃、圧力0.3Jv/w”、千均夏応
時岡はa、s時間であった。また流動層の流動ガスには
、微粒化に使用したガスと同じsoo’eの不活性メス
を使用した。ガス組成は実施例−2−五の第曝表に示し
、またその 塔速度は0.1 S /s@cであった。 熱分解により得られた生コークス球は多段流動層クーラ
ーにて底部に導入される4(1−の不活性ガスと接触さ
せ、冷却して、65℃で製品として―出した。 製品の生コークス球は1粒径5o〜150μの粒子が8
5−である微粒状生コークス球で、その性状は第8表の
如くであった。 一方、流動層熱分解器置より出る分解ガスは、微粒化器
からでてナイクーンでピッチ球と分離された不活性ガス
とは別に熱交換器およびクーラーで冷却し、蒸留塔で、
分解油及び凝縮水と塔頂ガスに分離し、塔頂ガスは循環
して、不活性ガスとして、加熱炉を経【、微粒化用ガス
または多段流動層クーツーの冷却用として使用した。 蒸留塔で分■された分解ガスは原声ピッチ球に対し約t
o vt%であり、また分解油は約15.6vt−で、
その性状は館9表の如くであった。 図面は本g&嘴のIII論例のブーセスシー−を示す、
li中主な部分は次の通りである。 1:保温槽、 2:高圧ポンプ、 3!接触微粒化器、 4:tイターン分離機、5!多段
流動層(急冷用)、 6!流動層熱分解器、7:多段流動層(冷却用)、12
:蒸留塔 手続補正書 昭和84年9月17日 特許庁長官 島 1)春雪 殿 事件の表示 昭和54年 特願第121844 号発
明の名称 微粒含油炭素質球及びその製造法補正をする
者 事件との関係 特許出願人名 称
富士スタンダードリサーチ株式会社代理人 −−1 補正の対象 う断書の発券←咄願人の欄− 明細書の発明→n←特許請求の範囲一発明の詳細な説明
の欄補正の内容 別紙の通り 明細書を次のように補正する。 t 第26頁第9行に「窒塔」とあるを「空塔Jと訂正
する。 2 第30頁第8行及び第9行に「μ」とあるを「ミタ
四ン」と訂正すち、 五 第s2頁第3行に「その」とある次に「空」と加入
する。 4 同頁第8行に「μ」とあるを「ミターン」と訂正す
る。 翫 同頁下から第7行にr ky/mJとあるをrky
/’kJと訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 −平均直径(io−重量II)がSo〜2004り冒ン
で、油含有率が5s〜15豐t、−1固定炭素が45〜
15vtJ、軟化点が140℃以上で、常温・10 k
y /ax”の圧縮下では球型を保持し得る、実質的に
付着性のないピッチ球。 2 平均直径(sag重量径)がSo〜2QQtり田ン
で、油含有率が25〜4wt、−1固定炭素が75〜?
4wtjであり、且つ、細孔を有する生コークス球。 五 原料であるピッチが、軟化点60〜220℃、一定
炭素40〜7’5vt6%である、石油系または石炭系
などのピッチ額を、150〜400℃の温度に保ちなが
ら、常圧〜10 ky/a/の圧力下で、実質的にピッ
チに対して不活性な、その温度が200〜−OS℃のガ
ス流中に、混合微粒化し、この混゛合減を70〜400
’eに急冷し、微粒ピッチ球と油とを分離1111Lす
ることから成る、平均直観が30−200すlンでああ
ピッチ球の製造万機。 4、厘科であるピッチが、軟化点゛・O〜ト1℃、k保
ちながら、実質的にピッチに対して不tIK性な、その
温度が200〜800℃の1xll中に、温會轍粒化し
、この混合流を70〜400℃に急冷し、amピッチ球
と油とを分離−釈する館−1猥と、第−工1で得られた
ピッチ球を更[1動層を層い【、温度40G−5!O℃
、圧力、雪圧〜10欅/e1m”、平均−留時間1分〜
2時間で熱分解と重―会し、微粒の生コークス球と1質
の分解油とを分−關釈する第二工程とよりなる。平均粒
子IIがgo−zoo々りpンの生コークス球の製造方
鉄。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12186681A JPS5823882A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 微粉含油炭素質球及びその製造法 |
| GB08222386A GB2103650B (en) | 1981-08-05 | 1982-08-03 | Microspherical pitch spheres |
| CA000408699A CA1186262A (en) | 1981-08-05 | 1982-08-04 | Microspherical oil-containing carbonaceous particles and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12186681A JPS5823882A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 微粉含油炭素質球及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5823882A true JPS5823882A (ja) | 1983-02-12 |
Family
ID=14821858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12186681A Pending JPS5823882A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | 微粉含油炭素質球及びその製造法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5823882A (ja) |
| CA (1) | CA1186262A (ja) |
| GB (1) | GB2103650B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62128343U (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-14 | ||
| CN115572487A (zh) * | 2016-03-07 | 2023-01-06 | 加拿大国家铁路公司 | 用于运输固化形式的沥青和将原油转化为终用途石油产品的方法和系统 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920381A (ja) * | 1982-07-28 | 1984-02-02 | Fuji Standard Res Kk | 微粒含油炭素質球の製造法 |
| JPS6114110A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-22 | Kawasaki Steel Corp | 炭素微小中空体の製造方法 |
| CA1302934C (en) * | 1987-06-18 | 1992-06-09 | Masatoshi Tsuchitani | Process for preparing pitches |
| CN114684817B (zh) * | 2021-11-12 | 2023-08-25 | 中国神华煤制油化工有限公司 | 制备球形负极活性材料的方法和装置、球形负极活性材料、锂电池负极和锂电池 |
-
1981
- 1981-08-05 JP JP12186681A patent/JPS5823882A/ja active Pending
-
1982
- 1982-08-03 GB GB08222386A patent/GB2103650B/en not_active Expired
- 1982-08-04 CA CA000408699A patent/CA1186262A/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62128343U (ja) * | 1986-02-07 | 1987-08-14 | ||
| CN115572487A (zh) * | 2016-03-07 | 2023-01-06 | 加拿大国家铁路公司 | 用于运输固化形式的沥青和将原油转化为终用途石油产品的方法和系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1186262A (en) | 1985-04-30 |
| GB2103650B (en) | 1985-08-21 |
| GB2103650A (en) | 1983-02-23 |
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