JPS612789A - 改質炭及びタ−ル油の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は非粘結炭、微粘結災、弱粘結炭等の低品位炭を
石炭系又は石油系重質炭化水素物質を溶剤として加熱処
理を行なうことにより、強粘結炭相当の改質炭を製造す
ると同時にタール油を取得する方法に関するものである
。

コークスを製造するには原料炭として強粘結炭が不可欠
であるが、将来的な原料炭需給を考えると不足の傾向に
あるので、従来より低品位炭を使用する方法が種々提案
されている。ところが、低品位炭は揮発分が多く粘結性
に乏しいため、そのまま配合すると得られたコークスの
冷間および熱間強度が低下し、更にはこれらの劣質炭は
、通常酸素含有量が高く、また水分も高いといったこと
から発生ガスのカロリー低下及び乾留所要熱量の増大と
いった欠点が生ずる。

そこでこれを避けるため成型して炭化案へ装入するいわ
ゆる成型炭一部装入法あるいは比較的低温で炭化して、
チャー化した後原料炭に配合する方法等が提案されてい
るが、粘結材源の確保、チャー化設備を設置しなければ
ならないという欠点がある。

他方、最近の傾向として豪州炭、カナダ炭のようにイナ
ート分の多い石炭の配合率が高くなっているため、配合
炭の流動性が低下する傾向にあシ、これを防ぐため配合
炭に粘結剤を添加する方法が提案されている。そ８粘結
材としては石炭系又紘石油系の重質油、あるいは非粘結
炭、弱粘結炭等の低品位炭を溶剤で改質処理した溶剤精
製炭が推奨されておプ、溶剤精製炭の性状としてキノリ
ンネ溶゛分やビリジン不溶分等で示される石炭の溶解率
やＯ／Ｈの比率等が規定されている。

溶剤精製炭を用いる方法は劣質炭を利用できる点で好ま
しい方法であるが、得られるコークスの強度は前記した
溶剤精製炭の溶解率やＣ／Ｈの比率のみによって決定さ
れるものではない。

そこで、本発明者等は溶剤精製炭の性状が、得られるコ
ークスの強度に与える影響を種々検討した結果、溶剤精
製炭を特定の条件で減圧蒸留して低沸点留分を留去する
ことにょシ、強精そして更に検討を重ねたところ、溶剤
精製炭を水蒸気又は軽質炭化水素類でストリッピングし
て低沸点留分を留去することにょシ、更に良質の強粘結
炭相当の改質炭が得られることを見出し、この、知見に
基づき本発明を完成した。

すなわち、本発明の要旨は、低品位炭と重質炭化水素と
の混合物を３００−３ＯＯ℃の温度で加熱処理し、得ら
れた加熱処理物から、ストリッピング剤にてタール油を
ストリッピングし、残留物として、揮発分ｓｏ−ｇｏ％
の改質炭を回収することを特徴とする改質炭及びタール
油の製造方法に存する。

以下本発明の詳細な説明するに、本発明に於ける前半の
石炭と溶剤との加熱処理工程は従来溶剤精製炭の製法と
して周知の方法であり、本発明の特徴は後半の分離工程
との組合せにある。

本発明に用いられる石炭は、褐炭、亜瀝青炭、瀝青炭等
の非粘結炭、微粘結炭、弱粘結炭等の低品位炭（以下単
に石炭と記す）である。石炭の粒径は小さい程好ましい
が、通常３鴫下が１００チ程度となるよう粉砕したもの
が用いられる。

石炭と混合する重質炭化水素（以下溶剤と記す）＃ｉ、
石炭系のものとしては、コールタール、コールタールの
蒸留により得られるアントラセン油、クレオソート油、
ロードタール、ピッチ等が用いられる。また石油系のも
のとしては、原油が常圧蒸留残油、減圧蒸留残油、アス
ファルト、ナフサ熱分解副生タール等が用いられる。

本発明を実施するには、先づ石炭と前述した溶剤とを混
合する。溶剤の使用量は石炭／重量部に対し１重量部以
上である。７重量部以下では石炭の改質が充分に行なえ
ず、また両者の混合も困難となる。また、多量加えても
石炭の改質には影響が少なく、タール油の収得量が増加
するのみであるので、上限は１０重量部程度に留めるの
が良い。

次にこの混合物を加熱処理する。処理温度は石炭の種類
によっても異なるが、通常３００〜ＳＯＯ℃、好ましく
は３１０−参Ｓ−Ｏ℃の範囲から選ばれる。加熱処理は
攪拌機が付いているか若しくは付いていない槽又は塔、
あるいはパイプリアクターを用い、常圧〜λθθＫｆ／
−・Ｇの圧力下、ま分〜ｊ時間行なわれるが、反応温度
に達する迄の加熱速度を大きくすると、石炭及び溶剤の
重質化が抑制され、主に石炭の熱分解可溶化反応が促進
されるので、該速度を２０℃／分以上にするのが好まし
く、このためパイプリアクターを用いるのが有利である
。

なお、加熱処理に当っては、系内に水素ガスを導入した
り、酸化鉄、コバルト、ニッケル等の触媒を用いること
もできる。

得られた加熱処理物は、次いでス）　ＩＪツビング剤に
てストリッピングされ改質炭とタール油に分離される。

ストリッピング剤としてＬ水蒸気あるいは石炭系又は石
油系の油分を蒸留して得られる軟点もしくはｑｓ％留出
温度が１００℃以下の軽質炭化水素類が用いられる。ス
トリッピングは周知の蒸発器、単蒸留塔、充填塔、多孔
板塔、はう鐘塔あるいは前述の加熱処理装置等を用いて
連続的に又は間欠的に実施される。

ストリッピングは、容器の温度を標準沸点として２よ０
〜．７１０℃の留分が留出する温度にすることが好まし
い。そしてストリツヒングＬ残留物として得られる改質
炭の揮発分がＪＯ−、！ｉ０チとなるように行われてい
る。揮発分がこの範囲以外では、コークスの原料炭に配
合した際に、得られるコークスの熱間反応後強度が不充
分である０ このストリッピングにおいて缶残又は塔底留分として得
られる改質炭は、出発原料として用いる石炭及び溶剤の
種類、あるいは加熱処理条件によっても異なるが、通常
揮発分（ＶＭ）−〇−ｓ　０％、ギーセラー最高流動度
ノ００００ｄｄｐｍ以上、粘結力指数６θ〜９０％程度
のものである。この改質炭は通常缶残又は塔底留分を冷
却固化し、３〜Ａｔｐｍ程度以下の大きさに粉砕したも
のを、強粘結炭の代替としてコークス原料炭に配合して
用いるが、冷却により３〜６１ＩＩＩ程度以下の大きさ
に造粒するかあるいは加熱溶融した状態で使用すること
もできる。

ストリッピングされた留分は、ストリッピング剤の種類
に応じて分液又は蒸留によりストリッピング剤とタール
油とに分離される。得られるタール油は、出発原料とし
て用いる石炭及び溶剤の種類あるいけ加熱処理条件たよ
っても異なるが、通常平均分子量−〇〇〜３θθ、量高
分子ｔ、７　ｒ　ｏ　−４１θθ、ベンゼン不溶分θ〜
Ｓｗｔ％、融点常温〜ＳＯ℃程度の黒褐色のピッチ状の
ものである。このタール油は通常加熱溶融した状態でカ
ーボンブラック原料油としであるいは化学工業薬品の原
料として用いられるが、カーボンブラック原料油として
用いる場合はコールタールの蒸留で得られたカルボン油
、ナフタリン油わるいけ石油蒸留残渣の熱分解又は接触
分解もしくはナフサの熱分解により得られるカーボンブ
ラック原料油と混合して使用することもできる。

なお、粘結力指数は次のようにして測定した値である。

３０−容のるつぼに試料／、ｌ＜６０メツシユ以下に粉
砕された改質炭７ｇと３６〜ｑＳメツシユに粉砕整粒さ
れたホンゲイ無煙炭！ｒ＃）を入れ、よく混合し、表面
を水平に均した彼、試料上に／１０１１の鋼の重りを載
せ、圧縮器にて重りの上に６ｘｐの荷重をかけて３０秒
間圧縮する０ 次に、荷重を除き、蓋をした後、ｇＳＯ±／　Ｏ′ＣＶ
Ｃ保持したマツフル炉に入れ、７３分間加熱焼成する。

焼成した試料を冷却後るつほから取出してダ分割し、全
量をＩ型ドラム（，２％％φ、３００　ｍｓ　Ｌの円筒
容器内に／θ調φの鋼球６個を入れたもの）に装填する
。ドラムを１００回転させた後、内容物を７％目の篩で
篩分し、篩上の重量１００分率を粘結力指数とする。

以上詳述したように、本発明では低品位炭を特定の溶剤
と混合して加熱処理した後、ス）　ＩＪツビングにより
重質分と重質分とに分離するという簡単な操作によシ、
後記実施例に示すように出発原料に対して約６ｏ−ｇｏ
％の高収率で、強粘結炭相当の改質炭及び約２０〜３５
％の高収率で特にカーボンブラック原料油として好適な
タール油を得ることができるので極めて有用である。

次に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。

なお実施例における物性値は、以下の方法によって測定
した値である。

（１）装入炭性状 灰　　　　　　分　　（Ａｓｈ）：　ＪＩＳ　Ｍ　ｇｇ
／２揮　　発　　分　　（ＶＭ）：　、ＴＩＳ　Ｍ　ｇ
ｇ／２ギーセラー流動度　　（ＦＩ）：　ＪＩＳ　Ｍ　
１１０／平均反射率　（Ｒｏ）　：　ＪＩＳ　Ｍ　８１
１゜全硫黄分（ｓｕｌ）：　ＪＩＳＭｆｆざ７３トータ
ルイナート量（ＴＩ）：　、ＪＩＳ　Ｍ　ｇｌｌｂ（２
）熱間反応後強度（Ｏ８Ｒ） 試料粒度：２０ｍ十／禦 試料重量：　２００１／回 反応温度：７７００℃ 反応時間ニア２θ分 強　　　度：　■型ドラムでｔｏｏ回転後（２０ｒｐｎ
Ｘ３０分）のｌ０Ｉａｌ篩上のｗｔ％ （３）冷間ドラム強度（ＤＩ、、） ＪＩＳ　　Ｋ　　２／！；／ 実施例１ 低品位炭として亜瀝青炭、溶剤としてコールタールの蒸
留（塔底温度ユクθ℃、圧力ｑｏｍＨｇ）によって得ら
れるコールタールピッチ、反応器としてパイプリアクタ
ーを用い、第１表に示す条件で加熱処理を行った。次い
で得られた加熱処理物を蒸留塔を用いてスチームストリ
ッピングを行った。塔底から改質炭を回収すると共に塔
頂留分を更に蒸留し、ストリッピング剤とタール油とに
分離した。

得られた改質炭及びタール油の物性等を測定し、結果を
第１表に示す。

次に、この改質炭を第２表に示す割合で原料炭（Ａｓｈ
　１．００％、　ＶＭ、３０．コデチ、　ＰＬ２．ＯＩ
ｌｌｏｇｄｄｐｍ、ＲｏＯ，９！；％）に配合し、得ら
れた配合炭を幅ダ００ｖｍ、長さ４００ｍ、高さ４００
ｗ５の炭化室（試験炉）に装入し第３表に示す条件で炭
化を行った。得られたコークスの平均粒径、冷間ドラム
強度及び熱間反応後強度を測定し、その結果を第−表に
示す。

なお比較のために、実施例／に於けるストリッピングの
代りに加熱処理物を減圧蒸留（塔底温度２ｇＯ℃、圧力
ｌＩＯｍＨｇ）すること以外は実施例／と全く同様にし
て低品位炭の処理を行った。得られた結果を第１表及び
第二衣にそれぞれ併記する。

第１表 第−表 第３表

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）低品位炭と重質炭化水素との混合物を３００〜５
   ００℃の温度で加熱処理し、得られた加熱処理物からス
   トリツピング剤にてタール油をストリツピングし、残留
   物として揮発分２０〜５０％の改質炭を回収することを
   特徴とする改質炭及びタール油の製造方法。
2. （２）ストリツピング剤が水であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の方法。