JPS6076592A - 炭素材製造用原料の調整方法 - 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】 本発明は石炭系もしくは石油系重質油から炭素材例えば
易黒鉛化性コークス、等方性または異方性炭素、高級活
性炭、炭素繊維等の製造に適した原料物質を調製する方
法に関する。

従来、上述したごとき種々の炭素材製造用の原料として
は石炭系重質油類、石油系重質油類から尚分子合成繊維
類などに至る１で非常に多岐にわたるものが使用されて
いる。特に石炭系ならひＶこ石油系重質油類は入手価格
が安価な割に炭化収率られている。

しかし、これら重質油類に対する、炭素材製造用として
の原料性状の許容範囲が厳しく、例えば、石油類の場合
、硫黄分含有量が一般に高いため、低硫黄品質の重質油
類が選択的に用いられ、原料の選択幅が大きく制約され
る。

一方、石炭系重質油の場合、石油系重質油に比較して、
硫黄濃度が低く、炭化収率は高いものの、針状コークス
や炭素＃＃！維用等の高級炭素拐料として用いるには、
石炭系重質油類中に僅かに含まれている微細な粒子のキ
ノリンネ俗の固形不純物（キノリンネ溶分）が黒鉛化を
妨げるので好ましくないものとされている。

なお、石油系重質油類中にも程度の差はあるが、石炭系
重質油類と同様、僅かではあるが、この微細な固形不純
物が含まれている。これら石炭系、石油系を問わず、Ｎ
質油類中の上記固形不純物を効率的に除去することがで
きれば烏級炭素材料としての利用拡大をはかることがで
き、炭素拐料コストのｆ庄嬬ｒ＋をど宏且す入ｒシＵ（
％入−重質油中の微細なキノリンネ酸の固形分はカーｇ
ン、無機塩などで構成されており、容易に沈澱分離する
ことができ遅い。これを分離するには遠心力等の外力を
重質油に加え、浮遊固形粒子と重質油との密度差で分離
するのが最も一般的であるが、浮遊固形粒子が非常に微
細であるため、柩に遠心操作だけでは分離するのが難し
い。このような浮遊固形粒子（キノリンネ溶分）を除去
するため従来では（１１重質油類を熱処理してキノリン
ネ、溶分の粒径を増大せしめて遠心分離除去する方法：
（２）石炭系重質油に他の別の石油系重質油を添加し、
キノリンネ溶分に高分子成分（ガム状成分）を１１着せ
しめ粒径を増大させる、必要があれば脂肪族系や芳香族
系の溶媒を添加、混合し、該混合液を加熱攪拌、または
冷却してキノリンネ溶分を分離除去する方法（特開昭５
５−１０４３８７号、特開昭５５−１１３６０６号等）
：（３）重質油類に有機溶剤を加え、キノリンネ溶分を
含む微細不溶性沈澱物を凝集巨大化して分離除去する方
法（％願昭５４−４３１７１号、％願昭５４−１２５９
．７１号）；（４）重質油類に界面活性剤を混合し、凝
集効果を利用して重質油中の微細固形物を凝集、巨大化
せしめることによって分離除去する方法、などが提案さ
れ、実施されている。

しかし、これらの方法は原理的には優れているものの以
下に述べる理由により一長一短があり、必ずしも有効な
方法ではない。すなわち、（１）の方法では、分離され
る不溶性沈澱物の粒径が極めて小さいため分離速匿が遅
く、濾過の際に目詰りを生じ、分離能率が低い。また、
７Ｉｆ實油類の粘度を低くするため、高温にして分離、
もしくは濾過をする必要がある。また、（２）の方法で
は不溶性沈澱物の生成が遅いため、２００℃以上の加熱
、および数時間の攪拌、多量の溶媒を必要とし、工業的
な効率性と経済性に欠ける。（３）の方法では溶剤の重
質油類に対する比率が１０〜１００倍を必要とし、また
（２）と同様に加熱、撹拌後静置冷却などの工程を必要
とする場合が多い。（４）の方法では多数の系から適当
な界面活性剤を見っけ出す事は容易ではなく、また、適
当な溶媒で希釈し１０センナ、１１′イズ以下の粘度に
する必要がある。

ｔｌｊ〜（４）では固液の分離に各種のＦＵ、濾過助剤
〔併せて濾過材料と言う〕が用いられている。これら濾
過祠料としては繊維状あるいは粒状の無機質天然品（石
綿、珪藻土、酸性白土、膠質上、陶土、沸石など）や有
機質天然品（無煙炭、木炭粉末、パルプなど）、合成品
（アルミナグル、珪藻ケ・ル、ガラス繊維など）が用い
られ、さらに、高い固液の分離能が安水される分野では
メンブランフィルタ−１金属焼結フイルター、セラミッ
クフィルターなども用いられている。

しかし、いずれも倣細々固形分を完全に除去、分離する
ことはむずかしく、目詰りを起すなどして濾過に長時間
を安する欠点がある。濾過助剤と篩性能フィルターを併
用して濾過速度の向上を計った例もあるが、不充分であ
る。

本発明は尚い分離能を短時間に得るべく、種々検討を加
えた結果、濾過材料として繊維状マグネシウムオキシサ
ルフェート（塩基性硫酸マグネジ従来の′濾過材料の持
つ機能より優れた濾過性能を得ることができることを見
出し、不発明を完成するに至った。

本発明に従って、石炭系もしくは石油系重質油類にｄ剤
を加え混合した場合に生成する不溶性沈澱物を繊維状マ
グネシウムオキシサルフェートを含有する濾過材料を用
いて分離除去することｆ：特徴とする炭素材装造用原料
の調製方法が提供される。

重質油に用いられる溶剤とは、キノリン、テトラヒトＯ
フラン、アセトン、島点が１５０℃以下の炭化水素類、
二硫化炭素、四工福化炭系、トリクロルエチレン、クロ
ロホルム、ノクロルメタン、アセトニトリル、ノオキサ
ン、ピリシン、沸点が１５０℃ＤＪ、　下（１！：）　
ｘ−−グル、アルコール、エステル類が例示される。

本発明で用いるＭＯＳは、ＭｇＳＯ４・５Ｍｇ０・８Ｈ
２０またはＭｇＳＯ４・５Ｍｇ　（ＯＨ）２・３Ｈ２０
で衣わされる合成無機化合物である。このＭＯＳは例え
ばば化マグネシウムあス１へ糾−ｙｌ／　／＋勾什−フ
　が喰　、・ノウ　人　ルμｍ松マＩ吠　、ソｎ　ノ、
皆溶液中に分散させて加熱反応させる方法、あるいは水
酸化マグネシウムを硫酸溶液中に分散させて加熱反応さ
せる方法により製造することができる（特願昭５５−５
２３６４号）。

ＭＯＳの一般的形態は真比重２．０〜２．５、長さ；１
〜１００μｍ１直径；０．１〜２８ｍ１嵩比重０．０５
〜０．２分有する極めて嵩旨い針状結晶構造の繊維状物
質と表現できる。さらにＭＯＳは牟独または公知の濾過
材料、濾過助剤と併用することができる。

公知の濾過材料に対して１ｗｔ％以上、好ましくは３０
ｗｔ％以上、さらには５０ｗｔ％以上併用することが好
ましい。また、本発明に用いるＭＯＳまたはＭＯＳを含
む濾過材料は乾燥状態であっても目的とする被沖過液の
溶媒等で個れた状態であってもよいＯ 不発明におけるＭＯＳまたはＭＯＳを含む濾過材料の利
用方法はプリコート法＋）１．、ディーフィート法２）
のいずれでもよく、さらに両方法の併用により濾過性能
がさらに向上する。筐た、ＭＯＳまたはＭＯＳを含む濾
過材料を樹脂、その他の材料を用い、成形してフィルタ
ーを作成し用いることができる。

次に本発明を実施例により具体的に説明する。

参考例　ＭＯＳの製造例 硫酸マグネシウム・７水和物９　ｋｇを水１２０１に躊
解し、この溶液に水酸化マグネシウム２２５に９および
種晶となるＭＯＳ　３６０　ｇ’を分散させる。

この分散液を内容＠１７０１のオートクレーブに入れ、
１７０℃で３時間反応させる。生成したＭＯＳの沈澱を
取り出し、水洗、脱水し、１６０℃で乾燥してＭＯＳを
得る。このようにして得られたＭＯＳのかたまりを解砕
して以下の実施例のための試料とした。

１）　ｆリコート広：あらかじめ濾過月利を目的とする
被濾過液に用いられている分散媒などに分散させ、これ
をＦ　１Ｊやガラス多孔板などの炉床に固着させて濾過
を行う方法。

２）　＋１’ディーフィード法；ｐ過月科を目的とする
被濾過液中に適当に分散させ、Ｆ布やガラス多孔板など
のＦ床に該分散液を供給してＰ遇する方法Ｏ 実施例１ 石炭からトルエンを用いて高圧ガス抽出によりイ１られ
たトルエン可溶の留分（約３チ溶液）をシリコート８し
たＭＯＳによって濾過を行った。

＊シリコート方法：ＭＯ８２，０ｇをトルエン２００Ｉ
ＩＩｔに分散させ直径３０簡のガラスフィルター（Ｇｌ
。

孔径１００〜１５０μｍ）に注ぎ、誠圧し、トルエンを
除去してＭＯＳをプリコートしｆｃＦ床を作成。

この濾過によって、トルエン溶液中に含まれる倣細な不
溶分を除去することができた。

被濾過液および濾過彼の液体の濁度を粕分球式％式％（
）） −ｃ　ｎｕ＋定した。結果を表−１に７ｊクシた。

比較例１ 実施例１におけるシリコートしたＭＯＳ　炉床の替りに
多孔質フィルムのメンブランフィルタ−（孔径０．１μ
ｍおよび０．４５μｍ）を用いてＰｉＡを行った。結果
を衣−１に示しｆＣ。

表　−１ ］）Ｍ初の５０　ｍｌを濾過するのにり２する時間（減
圧關：１２咽Ｈｇ　） ２）未処理品の濁度は３８００　ｐｐｍであった。

（カオリンによる検餡−線使用） 実施例２ 実施例１と全く同様な操作でＭＯＳをシリコートした炉
床を作成した。被濾過液としてはリノエクトアスファル
ト（灰分を８．２４　ｗｔ％含む、脱アスファルト残直
油をＣ５留分で抽出し軽質油を除去しｔ残分、褐色粉状
、鹿島石／［Ｉ３製）をギノリンで溶鉾し濃度を約８ｗ
ｔ％としたものを用いた。Ｐ液について灰分を測定した
。結果を表−２に示した。

ここではプリコート法とがディーフィード法とを併用し
た例を示す。

実施例２における８　ｗｔ％リノエクトアスファルトギ
ノリンＭ液中にＭＯＳを０．４　ｗｔ％添加してＭＯＳ
をプリコートしｆＣＰ床を用いてｌ濾過を行った。糺来
を表−２に示した。　。

実施例４ 実施例３における溶媒としてキノリンの替りｖ（゛テト
ラヒドロフランを月１いてンげディーフィードとプリコ
ートを併用した沖過を行った。結果を表−２に示した。

比較例２，３ 実施例２におけるプリコートしたＭＯＳのＦＦＲの替り
にガラスフィルター（Ｇ４：孔ｔ４＋（１〜１５μｍ）
を用いた場合（比較例２）、メンブランフィルタ−（孔
径０．１μｍ）を用いた場合（比較例３）について濾過
実験を行った。結果を表−２にボした。

実施例５ 実施例Ｉと全く同様な操作でＭＯＳをプリコートした戸
床を作成した。被濾過液としてユ、１ツカピッチ（灰分
を０．１７帆係含む、残渣油から真空軽質油を除去した
残分、黒粒状のものを粉砕して使用：富土石油製）をキ
ノリンで溶解し酸度を約ｇ　ｗｔ％とじたものを使用し
た。この溶液にＰｉ（Ｏ８を１ｗｔ％の割合で添加し濾
過を行った。結果を表−３に示した口 比較例４ 実施例５におけるシリコートしたＭＯＳのｐ床の替すニ
ガラスフィルター（Ｇ４；孔径ｌＯ〜１５μｍ）を用い
、８ＷｔｔｌｂのユリカビツテのキノＩＪン酵液を濾過
した。結果を表−３にかした。

実施例６ 実施例１と全く同様な操作でＭＯＳをプリコートしたＦ
床を作成した。被濾過液としてコールタールピッチ（灰
分を２．９　ｗｔ％含む、三菱化成製ＴＨＥＰ　）をキ
ノリンで溶解し濃度を約Ｓｗｔチとしたものを使用した
。この溶液にＭＯＳを約０．４　ｗｔ％添加し濾過を行
った。結果を表−４に示した。

比較例５，６ 実施例６におけるシリコートしたＭＯＳのＦ床の替りに
、ガラスフィルター（Ｇ４：孔径１０〜１５　ｔｒｒｎ
　）を用いた場合（比較例５〕、メンブランフィルタ−
（孔径Ｏ１μｍ）ｆ：用いた場合〔比較例６〕について
８ｗｔ％のコールタールピッチのキノリン溶液を濾過し
た。結果を表−４に示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石炭系もしくは石油系重質油類に溶剤を加え混合した場
   合に生成する不溶性沈澱物を繊維状マグネシウムオキシ
   サルフェートを含有するｐ過材料を用いて分離除去する
   ことを特徴とする炭素材製造用原料の調製方法。