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콜타르로부터 Pitch Coke 제조에 대한 원료와 탄화조건의 영향

Influence of Feedstocks and Carbonization Condition on Pitch Coke Preparation from Various Coal Tars

최재훈 이규동 김제영 박양덕

Choi JH Lee GD Kim JY Park YD

HWAHAK KONGHAK, October 1990, 28(5), 586-593(8), NONE

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Abstract

콜타르로부터 양질의 핏치코크스 제조조건을 설정하기 위하여 원료콜타르의 특성, 용매추출에 의한 정제효과, 열처리온도 및 시간변화에 따른 생성코크스의 이방성조직과 열팽창계수 등을 비교하였다. 원료콜타르의 C/H비는 1.08-1.45로서 상당히 높은 값을 나타내고 있었으며 이러한 경향은 용매추출 및 적외선분광분석 결과와도 일치하였다. 원료콜타르로부터 제조된 코크스는 모자이크 조직을 보였으나 정제콜타르로 제조된 코크스는 "Flow-domian"형태로 발달된 이방성조직을 보임으로써 정제에 의한 코크스조직 개선효과가 현저하였다. 또한 가압하에서 코크스화에 필요한 시간은 반응온도 550℃에서는 45분이었으나 430℃에서는 5시간 이상의 장시간이 소요되었다. 450℃에서 열처리한 경우 전체적으로 생성코크스의 수율은 높았으나 코크스의 열패창계수가 높은 단점을 보였으며, 550℃에서는 탄화수율 감소 및 생성코크스의 조직저하가 야기되었다. 그러나 470℃에서는 이방성 조직배향이 발달되고 열팽창계수가 낮은 코크스가 비교적 높은 수율로 제조되었다. 그러므로 콜타르로부터 핏치코크스 제조시, 생성코크스의 수율, 이방성 조직과 열팽창계수의 비교결과, 열처리 온도가 중요한 제조인자로 작용하고 있음을 알 수 있었으며 본 시료에서는 콜타르의 특성에 따라 470℃와 500℃의 온도영역에서 양질의 핏치코크스를 제조할 수 있었다.

Coal tars have been used as feedstocks in order to find guiding principles for the preparation of the high quality pitch cokes. It was compared that the carbonization behavior and the properties of raw coal tars; CTE(Coefficient of Thermal Expansion) values and microtexture of cokes prepared from refined coal tars were also compared. The values of C/H atomic ratio of raw coal tars showed 1.08-1.45. By the refining raw coal tars with solvent extraction method, the anisotropic texture development of pitch cokes has been considerably improved. This coke showed "Flow-domain" texture against mosaic texture from raw coal tar. Coal tar was converted into coke for 45min at 550℃ but it took more than 5 hours at 430℃. At 450℃, coking yields and CTE value of cokes were higher than any other temperature. Coking yields were decreased and the textures of coke were mosaic at 550℃. Pitch cokes prepared at 470℃ have high coking yield; well-developed anisotropic tex-ture, and low CTE.

Keywords

References

Yoshia T, Nikkakyo Geppo, 22, 26 (1969)
Gambro AJ, Chem. Eng. Prog., 65, 75 (1969)
Stadelholder JW, Marrett RM, Gemmeke W, Fuel, 60, 877 (1981)
Mochida I, Carbon, 27, 375 (1989)
Mochida I, J. Fuel Soc. Jpn., 64, 796 (1985)
Chari SS, Bhatia G, Aggavrwal RK, J. Sci. Ind. Res., 37, 502 (1978)
Riggs DM, "Symposium on Petroleum Derived Carbon Presented before the Division of Petroleum Chemistry Inc. ACS," St. Louis Meeting, 480 (1984)
Mochida I, Oyama T, Korai Y, Carbon, 26, 49 (1988)
Oyama T, Ph.D. Dissertation, Kyushu Univ. Kyushu (1988)
Marsh H, "Chemistry and Physics of Carbon," Vol. 15, 229, Marcel Dekker Inc., New York (1979)