JPS6024043B2 - 等方性カ−ボンの製造方法 - Google Patents
等方性カ−ボンの製造方法Info
- Publication number
- JPS6024043B2 JPS6024043B2 JP52160676A JP16067677A JPS6024043B2 JP S6024043 B2 JPS6024043 B2 JP S6024043B2 JP 52160676 A JP52160676 A JP 52160676A JP 16067677 A JP16067677 A JP 16067677A JP S6024043 B2 JPS6024043 B2 JP S6024043B2
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- Japan
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- carbon
- catalyst
- heavy oil
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- Ceramic Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は等万性カーボンの製造方法に関する。
更に詳細には石炭系重質油または石油系車質油を触媒の
存在下に加熱することにより等方性カーボンを製造する
ものである。一般に非溶融物質の炭化物は等方性カーボ
ンとなり、溶融性物質の炭化物は異方性カーボンとなる
ことが知られている。
存在下に加熱することにより等方性カーボンを製造する
ものである。一般に非溶融物質の炭化物は等方性カーボ
ンとなり、溶融性物質の炭化物は異方性カーボンとなる
ことが知られている。
すなわち炭化過程の４００〜６００ｑｏの段階で熔融状
態が存在しない場合には等方性カーボン、溶融状態が存
在すれば異方性カーボンとなる。前者の例といま木炭、
活性炭、グラッシーカーボン等があり、後者の例として
は石油系重質油、石炭系車質油等がある。本発明は溶融
性物質から等方性カーボンを製造する方法を提供するも
のである。
態が存在しない場合には等方性カーボン、溶融状態が存
在すれば異方性カーボンとなる。前者の例といま木炭、
活性炭、グラッシーカーボン等があり、後者の例として
は石油系重質油、石炭系車質油等がある。本発明は溶融
性物質から等方性カーボンを製造する方法を提供するも
のである。
すなわち、本発明は通常の加熱炭化によれば異方性カー
ボンを与える溶融性物質を特定の触媒の存在下に加熱を
行なうと４００〜６００ｑＣの段階で溶融状態を起さず
に等万怪力ーボンを生成させることができことを見出し
、本発明を完成したものである。すなわち、本発明はニ
ッケル、コバルト、モリブデン、タングステン、クロム
およびバナジウムよりなる群から選ばれる金属、該金属
の酸化物または該金属の複酸化物の１種または２種以上
を触媒として用い、該触媒の存在下に石炭系重質油また
は石油系重質油を加熱することにより等方性カーボンを
製造するものである。
ボンを与える溶融性物質を特定の触媒の存在下に加熱を
行なうと４００〜６００ｑＣの段階で溶融状態を起さず
に等万怪力ーボンを生成させることができことを見出し
、本発明を完成したものである。すなわち、本発明はニ
ッケル、コバルト、モリブデン、タングステン、クロム
およびバナジウムよりなる群から選ばれる金属、該金属
の酸化物または該金属の複酸化物の１種または２種以上
を触媒として用い、該触媒の存在下に石炭系重質油また
は石油系重質油を加熱することにより等方性カーボンを
製造するものである。
以下に本発明を詳述する。
本発明においては原料重質油に触媒を添加し、常圧また
は加圧にて不活性ガス雰囲気下で加熱する。
は加圧にて不活性ガス雰囲気下で加熱する。
原料電質油は３５０〜４５０ｑ０の温度領域で加熱溶融
性をもつピッチ状物質となり、約６００℃になると加熱
溶融をもたない固体状物質となる。この団体状物質を更
に加熱し２５０００Ｃ以上にして黒鉛化することとによ
り本発明の等万性カーボンが得られる。この際、黒鉛化
処理前の固体状物質から予め触媒を除去することもでき
る。もちろん固体状物質に含まれる触媒を除去して黒鉛
化しても、また除去せずに黒鉛化して等万性に変化は見
られない。すなわち、本発明においては加熱炭化の初期
段階である約６００００以下の温度領域において原料重
質油と本発明の触媒を共存させることにより等方性カー
ボンの前駆体が形成され、それを６００℃から更に２５
００ｑｏ以上の温度に加熱することにより等方性カーボ
ンが生成されるものと思われる。本発明において加熱方
法は特に限定されるものではないが、ピッチ状物質が生
成する温度領域までは徐々に昇温することが好ましく、
例えば０．０１〜１ｏｏｏ／ｍｉｎの昇温速度にて行な
うのが好ましい。またピッチ状物質が生成するまでは頚
拝しながら加熱するのが好ましい。もちろん灘梓を行な
わなくとも本発明は達成される。ピッチ状物質が生成す
る温度領域以降は、前記昇温速度で昇温してもよいし、
また更に昇温速度を速くしてもかまわないものでなあり
、特に限定されるものではない。本発明で用いる石炭系
重質油としては、例えばコールタール、石炭溶剤抽出油
等をあげることができる。
性をもつピッチ状物質となり、約６００℃になると加熱
溶融をもたない固体状物質となる。この団体状物質を更
に加熱し２５０００Ｃ以上にして黒鉛化することとによ
り本発明の等万性カーボンが得られる。この際、黒鉛化
処理前の固体状物質から予め触媒を除去することもでき
る。もちろん固体状物質に含まれる触媒を除去して黒鉛
化しても、また除去せずに黒鉛化して等万性に変化は見
られない。すなわち、本発明においては加熱炭化の初期
段階である約６００００以下の温度領域において原料重
質油と本発明の触媒を共存させることにより等方性カー
ボンの前駆体が形成され、それを６００℃から更に２５
００ｑｏ以上の温度に加熱することにより等方性カーボ
ンが生成されるものと思われる。本発明において加熱方
法は特に限定されるものではないが、ピッチ状物質が生
成する温度領域までは徐々に昇温することが好ましく、
例えば０．０１〜１ｏｏｏ／ｍｉｎの昇温速度にて行な
うのが好ましい。またピッチ状物質が生成するまでは頚
拝しながら加熱するのが好ましい。もちろん灘梓を行な
わなくとも本発明は達成される。ピッチ状物質が生成す
る温度領域以降は、前記昇温速度で昇温してもよいし、
また更に昇温速度を速くしてもかまわないものでなあり
、特に限定されるものではない。本発明で用いる石炭系
重質油としては、例えばコールタール、石炭溶剤抽出油
等をあげることができる。
石油系重質油としてはナフサタール、流動接触分解ター
ル、原油熱分解残溜池、原油常圧蒸留残油、原油減圧蒸
留残油をあげることができる。本発明において用いられ
るニッケル、コバルト、モリブデン、タングステン、ク
ロムおよびバナジウムの酸化物または複酸化物としては
、。
ル、原油熱分解残溜池、原油常圧蒸留残油、原油減圧蒸
留残油をあげることができる。本発明において用いられ
るニッケル、コバルト、モリブデン、タングステン、ク
ロムおよびバナジウムの酸化物または複酸化物としては
、。
例えば酸化ニッケル（Ｎｉ○）、酸化コバルト（Ｃｏｏ
、Ｃｏ３０４）、酸化モリブデン（Ｍｏｏ３）、ニッケ
ルモリブデン複酸化物（ＮｊＯ・Ｍｏｏ３）、コバルト
モリブデン複酸化物（Ｃｏｏ・Ｍｏｏ３）、などを具体
的に例示できる。本発明においては、ニッケル、コバル
ト、モリブデン、タングステン、クロムおよびバナジウ
ムよりなる群から選ばれる金属、該金属の酸化物または
該金属の複酸化物は、、担体に坦持させて用いることも
できる。
、Ｃｏ３０４）、酸化モリブデン（Ｍｏｏ３）、ニッケ
ルモリブデン複酸化物（ＮｊＯ・Ｍｏｏ３）、コバルト
モリブデン複酸化物（Ｃｏｏ・Ｍｏｏ３）、などを具体
的に例示できる。本発明においては、ニッケル、コバル
ト、モリブデン、タングステン、クロムおよびバナジウ
ムよりなる群から選ばれる金属、該金属の酸化物または
該金属の複酸化物は、、担体に坦持させて用いることも
できる。
担体としてはアルミナ、シリカーアルミナ、シリカ、け
いそう土等をあげることができる。本発明において用い
る触媒の使用量は、有機物に対して０．１〜３の重量％
、好ましくは１〜１の重量％である。
いそう土等をあげることができる。本発明において用い
る触媒の使用量は、有機物に対して０．１〜３の重量％
、好ましくは１〜１の重量％である。
触媒が少なすぎると本発明の効果は期待できず、多すぎ
ても何らより以上の効果があげられるというものではな
く、単に無駄となるばかりか、必要に応じて行なわれる
触媒除去の際より多くの労力が必要となり好ましくない
。本発明の触媒を用いることにより等方性カーボンが得
られれる理由は厳密には明らかではないが、次のように
考えられる。
ても何らより以上の効果があげられるというものではな
く、単に無駄となるばかりか、必要に応じて行なわれる
触媒除去の際より多くの労力が必要となり好ましくない
。本発明の触媒を用いることにより等方性カーボンが得
られれる理由は厳密には明らかではないが、次のように
考えられる。
即ち、石炭系車質油、石油系重質油等を加熱してゆくと
分解、脱水、脱水素、環化、縮合、重合等の化学反応が
進行するが、本発明の触媒が存在しない通常の加熱では
これらの反応が比較的緩やかに進行する結果、反応系の
溶融状態が４００００以上まで維持される。この場合、
各分子は系内を自由に移動することが可能で、その結果
、エネルギー的に最も安定な多環芳香核の平面が積層し
た構造ができやすく、これが異万性発現の主原因となっ
ていると思われる。しかるに、本発明の方法による場合
には、３５０ｑｏ以下で分解、脱水、脱水素、環化、縮
合、重合等の反応が急激に進行する結果、４００００以
上の温度において溶融状態が現われず、各分子の動きが
束縛された状態となり、多環芳香核の平面が積層した構
造ができにくいので、等方性となるものと考えられる。
またこのようにして得られた等方性の固体状物質を、さ
らに２５００００以上の高温で、いわゆる黒鉛化しても
、結晶の成長や分子の配向がほとんど進行せず等万性は
保持され、本発明の等万性カーボンが得られる。本発明
の触媒のうちでは、ニッケル、コバルト、モリブデンか
らなる群から選ばれる金属又はその酸化物、又はこれら
の金属の複酸化物が本発明の効果が特に著しい。以下に
実施例をあげ本発明を具体的に説明するが本発明はこれ
らに制限されるものではない。
分解、脱水、脱水素、環化、縮合、重合等の化学反応が
進行するが、本発明の触媒が存在しない通常の加熱では
これらの反応が比較的緩やかに進行する結果、反応系の
溶融状態が４００００以上まで維持される。この場合、
各分子は系内を自由に移動することが可能で、その結果
、エネルギー的に最も安定な多環芳香核の平面が積層し
た構造ができやすく、これが異万性発現の主原因となっ
ていると思われる。しかるに、本発明の方法による場合
には、３５０ｑｏ以下で分解、脱水、脱水素、環化、縮
合、重合等の反応が急激に進行する結果、４００００以
上の温度において溶融状態が現われず、各分子の動きが
束縛された状態となり、多環芳香核の平面が積層した構
造ができにくいので、等方性となるものと考えられる。
またこのようにして得られた等方性の固体状物質を、さ
らに２５００００以上の高温で、いわゆる黒鉛化しても
、結晶の成長や分子の配向がほとんど進行せず等万性は
保持され、本発明の等万性カーボンが得られる。本発明
の触媒のうちでは、ニッケル、コバルト、モリブデンか
らなる群から選ばれる金属又はその酸化物、又はこれら
の金属の複酸化物が本発明の効果が特に著しい。以下に
実施例をあげ本発明を具体的に説明するが本発明はこれ
らに制限されるものではない。
実施例 １ナフサタール１００夕、酸化ニッケル３夕を
蝿枠機付きのフラスコに入れ３００／ｍｉｎの昇温速度
で３５０ｏｏまで、揮発分を系外に除去しながら加熱し
、３５０ｑｏで１時間保持した。
蝿枠機付きのフラスコに入れ３００／ｍｉｎの昇温速度
で３５０ｏｏまで、揮発分を系外に除去しながら加熱し
、３５０ｑｏで１時間保持した。
次に得られたピッチ状物質を２００の‘のステンレス製
容器に入れて３℃／ｍｉｎの昇温速度にて窒素雰囲気下
で６００こ０まで揮発分を除去しながら加熱し６００ｑ
Ｃで２時間保持した。
容器に入れて３℃／ｍｉｎの昇温速度にて窒素雰囲気下
で６００こ０まで揮発分を除去しながら加熱し６００ｑ
Ｃで２時間保持した。
次いで得られた炭化物を２７００ｑｏ′で黒鉛化したも
ののＸ線回折測定によればＬｃ＝２０Ａ、Ｃ。
ののＸ線回折測定によればＬｃ＝２０Ａ、Ｃ。
！６．８０Ａであり、等方性にすぐれたカーボンが得ら
れた。比較例 １ 酸化ニッケルを使用しなかった以外は実施例１と同様の
方法で加熱し、黒鉛化して得たカーボンのＸ線回折測定
によればＬｃ＝６３０Ａ、Ｃ。
れた。比較例 １ 酸化ニッケルを使用しなかった以外は実施例１と同様の
方法で加熱し、黒鉛化して得たカーボンのＸ線回折測定
によればＬｃ＝６３０Ａ、Ｃ。
＝６．７５Ａであった。実施例 ２原油原圧残油（アラ
ンビアンライト）１００夕、酸化コバルト一酸化モリブ
デン複酸化物（Ｃｏ／Ｍｏ＝１／３：重量比）３夕を鷹
梓機付きのフラスコに入れ、３℃／ｍｉｎの昇温速度で
３８０午０まで揮発分を系外に除去しながら加熱し、斑
ｏｏｏで１び分間保持した。
ンビアンライト）１００夕、酸化コバルト一酸化モリブ
デン複酸化物（Ｃｏ／Ｍｏ＝１／３：重量比）３夕を鷹
梓機付きのフラスコに入れ、３℃／ｍｉｎの昇温速度で
３８０午０まで揮発分を系外に除去しながら加熱し、斑
ｏｏｏで１び分間保持した。
次に得られたピッチ状物質を２００叫のステンレス製容
器に入れて３００／ｍｉｎの昇温速度にて窒素雰囲気下
で６００ｏｏまで揮発分を除去しながら加熱し、６００
ｏｏで２時間保持した。
器に入れて３００／ｍｉｎの昇温速度にて窒素雰囲気下
で６００ｏｏまで揮発分を除去しながら加熱し、６００
ｏｏで２時間保持した。
次いで得られた炭化物を２７００００で黒鉛化したもの
のＸ線回折測定によればＬｃ＝２０Ａ、Ｃ。
のＸ線回折測定によればＬｃ＝２０Ａ、Ｃ。
＝６．８１Ａであり、等万性カーボンであることが確認
された。比較例 ２ 酸化コバルト・酸化モリブデン複酸化物を使用しなかっ
た以外は実施例２と同様の方法で加熱黒鉛化して得たカ
ーボンのＸ線回折測定によれば、ＬＣ：３６０Ａ、Ｃ。
された。比較例 ２ 酸化コバルト・酸化モリブデン複酸化物を使用しなかっ
た以外は実施例２と同様の方法で加熱黒鉛化して得たカ
ーボンのＸ線回折測定によれば、ＬＣ：３６０Ａ、Ｃ。
＝６．７４Ａであった。実施例 ３〜１１原料童質油お
よび触媒を変え本発明を実施した。
よび触媒を変え本発明を実施した。
その結果を表に示した。表
実施例 １２〜１４
原料車質油および触媒を変え本発明を実施した。
表
Claims (1)
- １ 石炭系重質油または石油系重質油から等方性カーボ
ンを製造する方法において、ニツケル、コバルト、モリ
ブデン、タングステン、クロムおよびバナジウムよりな
る群から選ばれる金属、該金属の酸化物または該金属の
複酸化物の１種または２種以上の存在下に、石炭系重質
油または石油重質油を加熱することを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52160676A JPS6024043B2 (ja) | 1977-12-28 | 1977-12-28 | 等方性カ−ボンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52160676A JPS6024043B2 (ja) | 1977-12-28 | 1977-12-28 | 等方性カ−ボンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5492590A JPS5492590A (en) | 1979-07-21 |
| JPS6024043B2 true JPS6024043B2 (ja) | 1985-06-11 |
Family
ID=15720054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52160676A Expired JPS6024043B2 (ja) | 1977-12-28 | 1977-12-28 | 等方性カ−ボンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024043B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0735250B2 (ja) * | 1984-12-03 | 1995-04-19 | 三菱油化株式会社 | 炭素系複合成形体の製造方法 |
-
1977
- 1977-12-28 JP JP52160676A patent/JPS6024043B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5492590A (en) | 1979-07-21 |
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