KR20240001236A - 용매 탈아스팔트화를 통해 다양한 용매 sbn에 의한 메조상 연화점 및 생산 수율의 조절 - Google Patents

용매 탈아스팔트화를 통해 다양한 용매 sbn에 의한 메조상 연화점 및 생산 수율의 조절 Download PDF

Info

Publication number
KR20240001236A
KR20240001236A KR1020237040908A KR20237040908A KR20240001236A KR 20240001236 A KR20240001236 A KR 20240001236A KR 1020237040908 A KR1020237040908 A KR 1020237040908A KR 20237040908 A KR20237040908 A KR 20237040908A KR 20240001236 A KR20240001236 A KR 20240001236A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solvent
pitch
mesophase
softening point
deasphalting
Prior art date
Application number
KR1020237040908A
Other languages
English (en)
Inventor
위페이 리우
스티븐 티. 콘
제프리 씨. 예
텡 수
Original Assignee
엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드 filed Critical 엑손모빌 케미칼 패턴츠 인코포레이티드
Publication of KR20240001236A publication Critical patent/KR20240001236A/ko

Links

Classifications

    • 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
    • C10C3/08—Working-up pitch, asphalt, bitumen by selective extraction
    • 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
    • C10C3/002—Working-up pitch, asphalt, bitumen by thermal means
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
    • D01F9/145—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues
    • D01F9/155—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from pitch or distillation residues from petroleum pitch

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

본원에는, 메조상 피치의 제조 방법으로서, 용매를 포함하는 용매 분획 및 메조상 피치를 포함하는 불용성 분획을 생성하기에 충분한 조건 하에 용매와 등방성 피치를 접촉시키는 단계; 및 메조상 피치를 회수하는 단계를 포함하고, 여기서 접촉 단계는 메조상 피치가 ASTM D3104-14에 따라 측정된 바와 같이 270℃ 내지 350℃ 범위의 연화점을 갖게 하는 용해도 배합가(SBN)를 갖는 용매를 포함하는 것인 제조 방법이 제공된다.

Description

용매 탈아스팔트화를 통해 다양한 용매 SBN에 의한 메조상 연화점 및 생산 수율의 조절
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 개시내용이 본원에 참조로 포함되어 있는 2021년 4월 28일에 출원된 미국 가출원 제63/180,845호의 이익 및 우선권을 주장한다.
본 개시내용은 전문이 본원에 참조로 포함되어 있는 2021년 1월 15일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/138,051호와 기술적으로 관련된다.
본 개시내용은 전문이 본원에 참조로 포함되어 있는 2021년 4월 8일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/172,340호와 기술적으로 관련된다.
기술 분야
본 개시내용은, 전형적으로 탄소 섬유의 제조에 사용하기 위한 메조상 피치의 제조에 관한 것이다.
등방성 피치 및 메조상 피치는 석탄 또는 석유 공급원료의 처리 동안 또는 다른 방법, 예컨대, 적은 방향족 종의 산 촉매화 축합에 의해 발생된 잔류물로부터 형성될 수 있는 탄소 함유 공급원료이다. 일부 등급의 탄소 섬유의 경우, 등방성 피치가 초기 공급원료로서 사용될 수 있다. 그러나, 등방성 피치로부터 제조된 탄소 섬유는 일반적으로 적은 분자 배향 및 비교적 불량한 기계적 특성을 나타낸다. 등방성 피치로부터 형성된 탄소 섬유와는 대조적으로, 메조상 피치로부터 제조된 탄소 섬유는 매우 바람직한 분자 배향 및 비교적 우수한 기계적 특성을 나타낸다. 따라서, 탄소 섬유를 제조하기에 적합한 메조상 피치를 제조하는 능력을 개선할 수 있는 시스템 및/또는 방법을 찾는 것이 바람직할 것이다.
미국 특허 제4,208,267호에는 메조상 피치를 형성하기 위한 방법이 기재되어 있다. 등방성 피치 샘플은 용매 추출된다. 이어서, 그 추출물은 230℃ 내지 약 400℃ 범위의 상승된 온도에 노출되어 중간상 피치를 형성한다.
미국 특허 제5,032,250호에는 메조상 피치를 단리하기 위한 공정이 기재되어 있다. 메조겐을 함유하는 등방성 피치는 용매와 조합되고, 조밀 상 또는 초임계 조건에 주어지고, 메조겐은 상 분리된다.
미국 특허 제5,259,947호에는 용매화 메조상을 형성하는 방법으로서, (1) 탄소질 방향족 등방성 피치를 용매와 조합하는 단계; (2) 상기 조합물 중 불용성 물질이 현탁된 액체 용매화 메조상 액적을 형성하도록 하기에 충분한 교반 및 충분한 열을 가하는 단계; 및 (3) 불용성 물질을 고체 또는 유체 용매화 메조상으로서 회수하는 단계를 포함하는 방법이 기재되어 있다.
다른 잠재적인 관심 참고문헌은 미국 특허 제9,222,027호, 미국 특허 공개 제2019/0382665호, 및 미국 특허 공개 제2020/0181497호를 포함한다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 개시내용의 방법의 비제한적인 예의 다이어그램이다.
도 2는 400℃+ 연화점을 갖는 메조상 피치의 광학 편광 현미경 사진이다.
도 3은 332℃ 연화점을 갖는 메조상 피치의 광학 편광 현미경 사진이다.
도 4a는 톨루엔으로부터 용매 분별된 불용성 물질의 광학 편광 현미경 사진이다.
도 4b는 헵탄:톨루엔(70:30)으로부터 용매 분별된 불용성 물질의 광학 편광 현미경 사진이다.
발명의 개요
본원에는, 메조상 피치의 제조 방법으로서, 방법은 용매를 포함하는 용매 분획 및 메조상 피치를 포함하는 불용성 분획을 생성하기에 충분한 조건 하에 용매와 등방성 피치를 접촉시키는 단계; 및 메조상 피치를 회수하는 단계를 포함하고, 여기서 접촉은 메조상 피치가 ASTM D3104-14에 따라 측정된 바와 같이 270℃ 내지 350℃ 범위의 연화점을 갖게 하는 용해도 배합가(Solubility Blending number; SBN)를 갖는 용매를 포함하는 것인 방법이 제공된다.
상기 방법에서, 용매는 30 내지 90 SU 범위의 용해도 배합가(SBN)를 가질 수 있다.
상기 방법에서, 접촉 단계는 등방성 피치 1 그램당 3 내지 8 ml의 비율로 용매를 도입하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 용매는 방향족 용매를 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 용매는 헵탄 및 톨루엔을 포함할 수 있다.
상기 방법은 톨루엔에 대한 헵탄의 비율을 조정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 연화점은 270℃ 내지 320℃의 범위일 수 있다.
상기 방법은 메조상 전구체의 회수 수율을 증가시키고 연화점을 낮추기 위해 용매의 SBN를 낮추는 단계 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법에서, 등방성 피치는 T5 ≥ 400℉(204℃) 및 T95 ≤ 1,400℉(760℃)를 갖는 공급원료를 제공하는 단계, 및 공급원료를 약 420℃ 내지 약 520℃ 범위의 온도에서 가열하여 등방성 피치를 포함하는 열처리된 생성물을 생성하는 단계로서, 가열은 관계식 [X*Y] ≥ 20,000초를 만족시키기에 충분한 조건 하에 수행되며, 여기서 X는 가열의 등가 반응 시간(equivalent reaction time; ERT)이고, Y는 ASTM D1159에 따라 측정된 바와 같이 공급원료의 브롬가인 단계를 포함하는 단계들에 의해 제조될 수 있다.
상기 방법에서, 등방성 피치는 다음 특성들 중 적어도 하나를 갖는다: (a) ASTM D4530-15에 따라 측정된 바와 같이 약 30% 내지 약 90% 범위의 마이크로 탄소 잔류물(micro carbon residue; MCR); (b) ASTM D3104-14에 따라 측정된 바와 같이 약 80℃ 내지 약 250℃ 범위의 연화점; (c) ASTM D4616-95(2018)에 따라 측정된 바와 같이 약 0.5 부피% 초과의 메조상 피치 함량; 및 (d) ASTM D2318-15에 따라 측정된 바와 같이 약 1 중량% 초과의 퀴놀린 불용성 함량.
상기 방법에서, 방법은 메조상 전구체의 연화점을 350℃ 미만으로 유지하도록 SBN을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직한 실시양태의 상세한 설명
본원에 기재된 다양한 실시양태는 메조상 피치의 제조 방법을 제공한다. 상당량의 메조상 분자(또한 메조상 전구체로서도 알려짐)가 등방성 피치로 존재한다. 그러나, 이들은 짧은 범위의 규칙을 갖는 액정이 아니므로, 이들의 정렬 불가능성으로 인해 메조상 피치가 아니다. 메조상 전구체는 높은 용해도가(solubility number)(예를 들어, 70 초과, 바람직하게는 80 초과, 바람직하게는 90 초과, 바람직하게는 100 초과)를 갖는 용매를 사용하는 용매 탈아스팔트화를 통해 농축되어, 상승된 온도에서 메조상 전구체를 재정렬함으로써 높은 메조상 함량을 달성할 수 있다는 것이 발견되었다.
메조상 피치를 피치 기반 탄소 섬유로 인발시키기 위해, 메조상의 물리적 특성은 방사 스테이지에서 가공 가능하도록 특정 기준을 충족시킬 필요가 있다. 한 가지 특정 양태는 높은 메조상 함량을 보존하면서 메조상의 연화점이 이상적으로 350℃ 미만이라는 것이다. 본 발명의 기술 진보는 연화점에 의해 정의된 이러한 방사 기준을 충족시키면서 중간 내지 높은 수율의 메조상을 유지하는 과제를 해결할 수 있다.
메조상의 연화점은 등방성 피치 내의 메조상 분자 전구체뿐만 아니라 방향족에 대한 용매 용해력(또한 SBN으로서도 공지됨)에 의해 좌우된다는 것이 발견되었다. 구체적으로, MCB 및 증기 분해된 타르와 같은 중질 탄화수소로부터의 열적 탈알킬화 및 열적 탈수소화를 통해 넓은 분자량 분포를 갖는 메조상 분자가 생성된다. 메조상 전구체의 분자 조성은 열적 탈알킬화 및 열적 탈수소화의 가혹도 조건과 관련이 있다. 탈아스팔트화 동안 상이한 SBN을 갖는 용매를 적용하면 공급물을 대체로 메조상 전구체 및 대체로 이소피치로 분획화할 수 있다. 효과적으로, 용매 SBN을 조정하는 것은 연화점을 조정하는 노브(knob)와 같다. 메조상 전구체는 재정렬을 거쳐 메조상 결정질을 형성한다. 분획화되고 재정렬된 메조상 전구체의 평균 분자량은 상응하는 메조상의 연화점에 영향을 미친다.
본원의 상세한 설명 및 청구범위 내의 모든 수치는 "약" 또는 "대략"의 표시된 값으로 수식되며, 당업자에 의해 예상될 실험 오차 및 변동을 고려한 것이다. 달리 지시되어 있지 않는 한, 실온은 약 23℃이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "중량%"는 중량 기준 백분율을 의미하고, "부피%"는 부피 기준 백분율을 의미하고, "몰%"는 몰 기준 백분율을 의미하고, "ppm"은 백만분율을 의미하고, "ppm wt" 및 "wppm"은 중량 기준으로 백만분율을 의미하는 것으로 상호교환적으로 사용된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 모든 "ppm"은, 달리 명시되어 있지 않는 한, 중량 기준 ppm이다. 본원의 모든 농도는 해당 조성물의 총량을 기준으로 표현된다. 본원에 표현된 모든 범위는, 달리 반대로 명시되거나 지시되어 있지 않는 한, 2개의 특정 실시양태로서 양쪽 종점을 포함해야 한다.
정의
본 명세서 및 첨부된 청구범위의 목적 상, 하기 용어들이 정의된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "아스팔텐"은 원유로부터 수득될 수 있고 1,200℉(650℃) 초과의 초기 비점을 갖는 물질로서, 0직쇄 알칸, 예컨대, 헥산 및 헵탄, 즉, 파라핀계 용매에 불용성인 물질을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "등가 반응 또는 체류 시간(ERT)"은 468℃에서 작동하는 반응기에서 54 kcal/mol의 활성화 에너지를 갖는 반응에 대한 체류 시간의 초로서 표현되는 작동의 가혹도를 지칭한다. 작동의 ERT는 하기와 같이 계산된다:
여기서, W는 작동의 체류 시간(초)이고; e는 2.71828이고; Ea는 225,936 J/mol이고; R은 8.3145 J·mol-1·K-1이고; Trxn은 켈빈으로 표현된 작동 온도이다. 매우 일반적인 용어로, 반응 속도는 온도가 12℃ 내지 13℃ 증가할 때마다 2배가 된다. 따라서, 468℃에서 60초의 체류 시간은 60 ERT와 같고, 온도를 501℃로 증가시키는 것은 작동을 5배 더 가혹하게, 즉, 300 ERT로 만들 것이다. 또 다른 방식으로 표현하면, 468℃에서 300초는 501℃에서 60초와 같고, 동일한 생성물 혼합물 및 분포가 어느 세트의 조건 하에서 얻어져야 한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "피치"는 석유, 콜타르, 또는 유기 기질의 증류로부터 수득된 점탄성 탄소질 잔류물을 지칭한다. 본원에서 달리 명시되지 않는 한, 용어 "피치"는 석유 피치(즉, 석유의 증류로부터 수득된 피치)를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "등방성 피치"는 광학적으로 규칙적인 액정에서 정렬되지 않은 분자를 포함하는 피치를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "주요 컬럼 바텀(main column bottom; MCB)"는 유체 촉매작용 분해 공정으로부터의 저부 분획을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "메조겐"은 메조상 피치 형성 물질 또는 메조상 피치 전구체를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "메조상 피치"는 구조적으로 규칙적인 광학적 이방성 액정인 피치를 지칭한다. 메조상 구조는 광학 복굴절, 광 산란, 또는 다른 산란 기범과 같은 다양한 기법에 의해 설명되고 특징화될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "미드컷 용매(midcut solvent)"는 증기 분해기 타르의 업그레이드 동안 생성된 생성물의 재순환된 부분을 지칭하며, 여기서 이러한 재순환된 부분은 약 350℉(177℃) 내지 약 850℉(454℃)의 대기중 비등 범위를 갖는다.
용해도 배합가(S BN ) 및 불용성가(I N )
용해도 배합가(Solubility Blending Number)(SBN) 및 불용성가(Insolubility Number)(IN)에 상응하는 SU 값은 본원에 기재된 탈아스팔트화 용매의 용해도 특성을 특징화하는 데 사용될 수 있는 값이다.
본원에 기재된 탈아스팔트화 용매에 대한 불용성가 및 용해도 배합가를 결정할 때 제1 단계는 탈아스팔트화 용매가 n-헵탄 불용성 아스팔텐을 함유하는지를 확립하는 것이다. 이는 1 부피의 탈아스팔트화 용매를 5 부피의 n-헵탄과 배합하고 아스팔텐이 불용성인지를 결정함으로써 달성된다. 임의의 편리한 방법이 이용될 수 있다. 한 가지 가능성은 50 내지 600×의 배율로 광학 현미경으로 투과광을 이용하여 유리 슬라이드와 유리 커버 슬립 사이의 시험 액체 혼합물과 탈아스팔트화 용매의 배합물의 액적을 관찰하는 것이다. 아스팔텐이 용해성이라면, 존재하는 경우 소수의 어두운 입자가 관찰될 것이다. 아스팔텐이 불용성인 경우, 대개 0.5 내지 10 마이크론 크기의 다수의 어두운, 대개 갈색을 띠는 입자가 관찰될 것이다. 또 다른 가능한 방법은 시험 액체 혼합물과 탈아스팔트화 용매 배합물의 액적을 한 장의 여과지 상에 놓고 건조시키는 것이다. 아스팔텐이 불용성인 경우, 용매에 의해 형성된 황갈색 반점의 중심 주위에 어두운 고리 또는 원이 보일 것이다. 아스팔텐이 가용성인 경우, 용매에 의해 형성된 스폿의 색은 비교적 균일한 색일 것이다. 탈아스팔트화 용매가 n-헵탄 불용성 아스팔텐을 함유하는 것으로 확인되면, 불용성가 및 용해도 배합가를 결정하기 위해 다음 3개의 단락에 기재된 절차를 수행하게 된다. 탈아스팔트화 용매가 n-헵탄 불용성 아스팔텐을 함유하지 않는 것으로 확인되면, 불용성가는 0의 값으로 지정되고, 용해도 배합가는 "아스팔텐이 없는 탈아스팔트화 용매"로 표지된 섹션에 기재되어 있는 절차에 의해 결정된다.
아스팔텐 함유 탈아스팔트화 용매
잔유를 포함하는 중질유와 같은 아스팔텐을 함유하는 탈아스팔트화 용매에 대한 IN 및 SBN의 결정은 시험 액체 혼합물에 대한 탈아스팔트화 용매의 최소 2개의 부피 비율로 시험 액체 혼합물에서 탈아스팔트화 용매의 용해도를 시험하는 것을 필요로 한다. 시험 액체 혼합물은 2개의 액체를 다양한 비율로 혼합함으로써 제조된다. 하나의 액체는 비극성이며(시험 용매 A), 탈아스팔트화 용매에서 아스팔텐에 대한 용매이다. 다른 하나의 액체는 비극성이며(시험 용매 B), 탈아스팔트화 용매에서 아스팔텐에 대한 비용매이다. 시험 용매 A는 전형적으로 톨루엔이고, 시험 용매 B는 전형적으로 n-헵탄이다.
시험 액체 혼합물에 대한 오일의 편리한 부피 비율, 예를 들어, 1 ml의 오일 대 5 ml의 시험 액체 혼합물이 제1 시험을 위해 선택된다. 이어서, n-헵탄과 톨루엔을 다양한 공지된 비율로 배합함으로써 시험 액체 혼합물의 다양한 혼합물이 제조된다. 이들 각각은 탈아스팔트화 용매 대 시험 액체 혼합물의 선택된 부피 비율로 탈아스팔트화 용매와 혼합된다. 이후, 아스팔텐이 가용성인지 불용성인지가 이들 각각에 대해 결정된다. 임의의 편리한 방법이 이용될 수 있다. 예를 들어, 50 내지 600×의 배율로 광학 현미경으로 투과광을 이용하여 유리 슬라이드와 유리 커버 슬립 사이에 시험 액체 혼합물과 탈아스팔트화 용매의 배합물의 액적이 관찰될 수 있다. 아스팔텐이 용해성이라면, 존재하는 경우 소수의 어두운 입자가 관찰될 것이다. 아스팔텐이 불용성인 경우, 일반적으로 0.5 내지 10 마이크론 크기의 다수의 어두운, 대개 갈색을 띠는 입자가 관찰될 것이다. 모든 시험 액체 혼합물과 탈아스팔트화 용매를 배합한 결과는 시험 액체 혼합물에서 톨루엔 퍼센트가 증가함에 따라 정렬된다. 원하는 값은 아스팔텐을 용해시키는 최소 퍼센트 톨루엔과 아스팔텐을 침전시키는 최대 퍼센트 톨루엔 사이에 있을 것이다. 더 많은 시험 액체 혼합물이 이들 경계 사이의 퍼센트 톨루엔으로 제조되고, 선택된 오일 대 시험 액체 혼합물 부피 비율로 오일과 배합되고, 아스팔텐이 가용성인지 불용성인지 결정된다. 원하는 값은 아스팔텐을 용해시키는 최소 퍼센트 톨루엔과 아스팔텐을 침전시키는 최대 퍼센트 톨루엔 사이에 있을 것이다. 이 공정은 원하는 정확도 내에서 원하는 값이 결정될 때까지 계속된다. 마지막으로, 원하는 값은 아스팔텐을 용해시키는 최소 퍼센트 톨루엔과 아스팔텐을 침전시키는 최대 퍼센트 톨루엔의 평균인 것으로 여겨진다. 이는 시험 액체 혼합물에 대한 선택된 오일의 부피 비율(R1)에서 제1 기준점(T1)이다. 이 시험은 톨루엔 등가 시험으로 불린다.
제2 기준점은 시험 액체 혼합물에 대한 탈아스팔트화 용매의 상이한 부피 비율을 선택함으로써만, 제1 기준점과 동일한 공정에 의해 결정될 수 있다. 대안적으로, 제1 기준점에 대해 결정된 것보다 낮은 퍼센트의 톨루엔이 선택될 수 있고, 그러한 시험 액체 혼합물은 아스팔텐이 막 침전되기 시작할 때까지 공지된 부피의 오일에 첨가될 수 있다. 그 시점에서, 시험 액체 혼합물 중의 선택된 퍼센트 톨루엔(T2)에서 시험 액체 혼합물에 대한 오일의 부피 비율(R2)은 제2 기준점이 된다. 최종 값의 정확성은 제2 기준점이 제1 기준점으로부터 멀어질수록 증가하기 때문에, 제2 기준점을 결정하기 위한 바람직한 시험 액체 혼합물은 0% 톨루엔 또는 100% n-헵탄이다. 이 시험은 헵탄 희석 시험이라 불린다.
불용성가(IN)는 하기와 같이 정의된다:
용해도 배합가(SBN)는 하기와 같이 정의된다:
아스팔텐이 없는 탈아스팔트 용매
탈아스팔트화 용매가 아스팔텐을 함유하지 않는 경우, 불용성가는 0(제로)이다. 그러나, 아스팔텐을 함유하지 않는 탈아스팔트화 용매에 대한 용해도 배합가의 결정은 바로 상기에 기재된 절차를 이용하여 불용성가 및 용해도 배합가가 사전에 결정된 아스팔텐을 함유하는 시험 오일의 사용을 필요로 한다. 먼저, 1 부피의 시험 오일이 5 부피의 탈아스팔트화 용매와 배합된다. 불용성 아스팔텐은 상기 기재된 현미경 또는 스폿 기법에 의해 검출될 수 있다. 오일이 매우 점성인 경우(100 센티푸아즈 초과), 오일은 배합 동안 100℃로 가열된 다음, 불용성 아스팔텐을 찾기 전에 실온으로 냉각될 수 있다. 또한, 스폿 시험은 50℃ 내지 70℃의 오븐에서 점성 오일의 배합물에 대해 수행될 수 있다. 불용성 아스팔텐이 검출되는 경우, 탈아스팔트화 용매는 시험 오일에 대한 비용매이고 다음 단락의 절차를 수행하게 된다. 그러나, 불용성 아스팔텐이 검출되지 않는 경우, 탈아스팔트화 용매는 시험 오일에 대한 용매이고 다음 단락에 따른 단락의 절차를 수행하게 된다.
1 부피의 시험 오일이 5 부피의 탈아스팔트화 용매와 배합될 때 불용성 아스팔텐이 검출된 경우, 불용성 아스팔텐이 검출될 때까지 적은 부피 증분의 탈아스팔트화 용매가 5 ml의 시험 오일에 첨가된다. 비용매 오일의 부피(VNSO)는 불용성 아스팔텐이 검출되기 직전에 부피 증분을 위해 첨가된 탈아스팔트화 용매의 총 부피와 불용성 아스팔텐이 처음 검출되었을 때 첨가된 총 부피와의 평균과 동일하다. 부피 증분의 크기는 원하는 정확도에 필요한 것까지 감소될 수 있다. 이는 비용매 오일 희석 시험이라 불린다. SBNTO가 시험 오일의 용해도 배합가이고 INTO가 시험 오일의 불용성가인 경우, 비용매 오일의 용해도 배합가(SBN)는 하기 식에 의해 제공된다:
1 부피의 시험 오일이 5 부피의 탈아스팔트화 용매와 배합될 때 불용성 아스팔텐이 검출되지 않은 경우, 탈아스팔트화 용매가 시험 오일에 대한 용매 오일이다. 시험 오일에 대한 불용성가 및 용해도 배합가를 측정하기 위해 사용된 바와 같이 동일한 시험 액체 혼합물에 대한 오일의 부피 비율(RTO)이 선택된다. 그러나, 이제 톨루엔 및 n-헵탄 대신에 상이한 공지된 비율의 석유 오일과 n-헵탄을 배합함으로써 시험 액체의 다양한 혼합물이 제조된다. 이들 각각은 RTO와 동일한 시험 액체 혼합물에 대한 오일의 부피 비율로 시험 오일과 혼합된다. 이후, 이는 아스팔텐이 가용성인지 불용성인지의 여부가, 예컨대, 상기 논의된 현미경 또는 스폿 시험 방법에 의해, 그들 각각에 대해 결정된다. 모든 시험 액체 혼합물과 오일을 배합한 결과는 시험 액체 혼합물에서 탈아스팔트화 용매 퍼센트가 증가함에 따라 정렬된다. 원하는 값은 아스팔텐을 용해시키는 최소 퍼센트 석유 오일과 아스팔텐을 침전시키는 최대 퍼센트 탈아스팔트화 용매 사이에 있을 것이다. 더 많은 시험 액체 혼합물이 이들 경계 사이의 퍼센트 탈아스팔트화 용매로 제조되고, 시험 액체 혼합물에 대한 선택된 시험 오일의 부피 비율(RTO)로 시험 오일과 배합되고, 아스팔텐이 가용성인지 불용성인지 결정된다. 원하는 값은 아스팔텐을 용해시키는 최소 퍼센트 탈아스팔트화 용매와 아스팔텐을 침전시키는 최대 퍼센트 탈아스팔트화 용매 사이에 있을 것이다. 이 공정은 원하는 정확도 내에서 원하는 값이 결정될 때까지 계속된다. 마지막으로, 원하는 값은 아스팔텐을 용해시키는 최소 퍼센트 탈아스팔트화 용매와 아스팔텐을 침전시키는 최대 퍼센트 탈아스팔트화 용매의 평균인 것으로 여겨진다. 이는 시험 액체 혼합물에 대한 선택된 시험 오일의 부피 비율(RTO)에서의 기준점(TSO)이다. 이 시험은 용매 오일 등가 시험이라 불린다. TTO가 상이한 비율의 톨루엔 및 n-헵탄으로 구성된 시험 액체와 시험 오일에 대하여, 시험 액체 혼합물에 대한 시험 오일의 부피 비율(RTO)에서 사전에 측정된 기준점인 경우, 탈아스팔트화 용매의 용해도 배합가(SBN)는 하기 식에 의해 제공된다:
광학 현미경에 의한 메조상 피치 함량
본원에서 달리 명시되지 않는 한, 샘플의 메조상 피치 함량은 다음 절차에 따라 광학 현미경을 통해 결정된다. 샘플의 디지털 이미지는 광학 현미경을 사용하여 생성된다. 그 다음, 디지털 이미지의 총 픽셀 수의 히스토그램이 색 강도에 의해 생성되는데, 더 밝은 강도 영역이 높은 굴절률로 인한 메조상 피치에 해당다. 이미지는 임계값을 통해 메조상 피치 면적과 비-메조상 피치 면적으로 나누어지며, 그 면적은 메조상 피치에 해당하는 특정 임계값 미만의 강도를 갖는다. 이어서, 이미지의 비-메조상 피치 면적을 빼기한 후 이미지의 메조상 피치 면적의 총량을 이미지의 총 면적으로 나누기 함으로써 샘플의 메조상 피치 함량(% 면적)의 추정치(이 결과는 이후 %부피의 추정치에 상응하는 것으로 외삽 처리될 수 있음)가 얻어진다.
본 발명의 특정 양태는 이제 더욱 상세히 설명될 것이다. 하기 설명은 특정 양태에 관한 것이지만, 당업자라면, 이것은 단지 예시적이며, 본 발명은 다른 방식으로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. "본 발명"에 대한 언급은 청구범위에 의해 정의된 발명 중, 반드시 전부가 아니라고 할지라도, 하나 이상을 지칭할 수 있다. 표제들의 사용은 단지 편의를 위한 것이며, 이들은 본 발명의 범위를 특정 양태로 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.
중질 공급원료
본 개시내용의 방법에서, 중질 공급원료는 비등 범위에 의해 특징화될 수 있다. 비등 범위를 정의하기 위한 한 가지 옵션은 공급물에 대한 초기 비점 및/또는 공급물에 대한 최종 비점을 이용하는 것이다. 일부 경우에 공급물의 보다 대표적인 설명을 제공할 수 있는 또 다른 옵션은 하나 이상의 온도에서 비등하는 공급물의 양에 기초하여 공급물을 특징화하는 것이다. 예를 들어, 공급물에 대한 "T5" 비점은 공급물의 5 중량%가 비등할 온도로서 정의된다. 유사하게, "T95" 비점은 공급물의 95 중량%가 비등할 온도이다. 주어진 온도에서 비등할 공급물의 백분율은, 예를 들어, ASTM D2887에 명시된 방법에 의해(또는 ASTM D2887이 특정 분획에 적합하지 않은 경우 ASTM D7169의 방법에 의해) 결정될 수 있다. 일반적으로, 중질 공급원료는 T5 ≥ 400℉(204℃) 및 T95 ≤ 1,400℉(760℃)를 가질 수 있다. 이러한 중질 공급원료의 예는 1,050℉+(566℃+) 분획을 갖는 것들을 포함한다. 일부 양태에서, 566℃+ 분획은 중질 공급원료의 1 중량% 이상(즉, 566℃ 이상의 T99), 또는 2 중량% 이상(566℃ 이상의 T98), 또는 10 중량% 이상(566℃ 이상의 T90), 또는 15 중량% 이상(566℃ 이상의 T85), 또는 30 중량% 이상(566℃ 이상의 T70), 또는 40 중량% 이상(566℃ 이상의 T60), 예컨대, 약 1 중량% 내지 약 40 중량% 또는 약 2 중량% 내지 약 30 중량%에 상응할 수 있다.
본 개시내용의 중질 공급원료는 이의 브롬가에 의해 측정되는 바와 같이 반응성에 의해 특징화될 수 있다. 본 개시내용의 중질 공급원료는 ASTM D1159에 따라 측정된 바와 같이 ≥3, 또는 ≥ 5, 또는 ≥ 10, 또는 ≥ 30, 또는 ≥ 40, 예컨대, 약 3 내지 약 50, 또는 약 5 내지 약 40, 또는 약 10 내지 약 30의 브롬가를 가질 수 있다.
본 개시내용의 중질 공급원료는 방향족 함량에 의해 특징화될 수 있다. 본 개시내용의 중질 공급원료는 약 40 몰% 이상, 또는 약 50 몰% 이상, 또는 약 60 몰% 이상, 예컨대, 최대 약 75 몰% 또는 가능하게는 훨씬 더 높은 방향족 탄소를 포함할 수 있다. 중질 공급원료의 방향족 탄소 함량은 ASTM D5186에 따라 결정될 수 있다.
본 개시내용의 중질 공급원료는 평균 탄소수에 의해 특징화될 수 있다. 본 개시내용의 중질 공급원료는 약 33 내지 약 45개(예를 들어, 약 35 내지 약 40개, 또는 약 37 내지 약 42개, 또는 약 40 내지 약 45개)의 평균 탄소수를 갖는 탄화수소로 구성될 수 있다.
본 개시내용의 중질 공급원료는 ASTM D4530-15에 의해 결정된 바와 같이 마이크로 탄소 잔류물(MCR)에 의해 특징화될 수 있다. 본 개시내용의 중질 공급원료는 약 5 중량% 이상(예를 들어, 약 5 중량% 내지 약 45 중량%, 또는 약 10 중량% 내지 약 45 중량%)의 MCR을 가질 수 있다.
본 개시내용의 중질 공급원료는 수소 함량에 의해 특징화될 수 있다. 본 개시내용의 중질 공급원료는 일반적으로 약 6 중량% 내지 약 11 중량%, 예컨대, 약 6 중량% 내지 약 10 중량%의 수소 함량을 갖는다.
본 개시내용의 중질 공급원료는 다핵 방향족 탄화수소(PNA) 및 다환식 방향족 탄화수소(PAH)의 누적 농도에 의해 특징화될 수 있다. 본 개시내용의 공급원료는 약 20 중량% 이상(예를 들어, 약 50 중량% 내지 약 90 중량%)의 부분 수소화 PNA와 부분 수소화 PAH의 누적 농도를 가질 수 있다.
일부 양태에서, 적합한 중질 공급원료는 약 50 wppm 내지 약 10,000 wppm 이상의 원소 질소(즉, 공급원료 내의 다양한 질소-함유 화합물에서 질소의 중량)를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 중질 공급원료는 약 100 wppm 내지 약 20,000 wppm의 원소 황, 바람직하게는 약 100 wppm 내지 약 5,000 wppm의 원소 황을 포함할 수 있다. 황은 일반적으로 유기적으로 결합된 황으로 존재할 것이다. 이러한 황 화합물의 예는 티오펜, 테트라하이드로티오펜, 벤조티오펜 및 이들의 고급 동족체 및 유사체와 같은 헤테로사이클릭 황 화합물의 부류를 포함한다. 다른 유기적으로 결합된 황 화합물은 지방족, 나프텐계, 및 방향족 메르캅탄, 설파이드, 및 디- 및 폴리설파이드를 포함한다.
적합한 중질 공급원료의 예는 주요 컬럼 바텀(MCB), 증기 분해기 타르, 진공 잔유, 탈아스팔트화된 잔류물 또는 암석, 임의의 전술한 것의 수소화 처리되거나 수소처리된 형태, 및 임의의 전술한 것들의 조합을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 바람직한 중질 공급원료는 수소화 처리된 MCB일 수 있다. 중질 공급원료의 또 다른 바람직한 예는 수소처리된 증기 분해기 타르이다. 증기 분해기 타르 및 후속 수소처리는, 예를 들어, 전문이 본원에 참조로 포함되어 있는 미국 특허 제8,105,479호에 개시된 바와 같은 방법을 포함하는 임의의 적합한 방법에 의해 생성/수행될 수 있다.
열처리
본 개시내용의 방법에서, 중질 공급원료는 일반적으로 중질 공급원료를 탈알킬화 및/또는 탈수소화하고 등방성 피치를 생성하는 열처리 단계를 수행하게 된다. 상기 기재된 바와 같이, 이론으로 국한시키려는 것은 아니지만, 공급원료의 반응성과 관련하여 충분히 높은 가혹도의 조건 하에 열처리 단계를 수행하는 것은 유리하게는 결과로 얻어지는 등방성 피치에서 메조겐의 형성을 유도하고, 이러한 등방성 비치는 이후 탈아스팔트화를 통해 메조상 응집체로 성장할 수 있는 것으로 간주된다. 종종, 이러한 조건은 비스브레이킹에 사용되는 가혹도보다 더 높은 가혹도이다. 보다 구체적으로, 일반적으로 열처리는 약 420℃ 내지 약 520℃, 바람직하게는 약 480℃ 내지 약 510℃ 범위의 온도 및 약 5분 내지 8시간, 더욱 바람직하게는 약 5분 내지 약 1시간, 가장 바람직하게는 약 5분 내지 약 30분, 예컨대, 약 10분 내지 약 30분 범위의 체류 시간에서 수행될 수 있다. 일반적으로, 열처리 단계의 필수 가혹도는 중질 공급원료의 브롬가에 의존한다. 전형적으로, 중질 공급원료의 브롬가가 감소함에 따라 열처리 조건의 필수 가혹도가 증가한다. 일반적으로, 열처리는 관계식 [X*Y] ≥ 20,000초(예를 들어, ≥ 30,000초, 또는 ≥ 50,000초, 또는 ≥ 70,000초, 또는 ≥ 200,000초, 또는 ≥ 500,000초, 또는 ≥ 500,000초, 또는 ≥ 700,000초)를 만족시키기에 충분한 조건 하에 수행되고, 여기서 X는 가열의 등가 반응 시간이고, Y는 공급원료의 브롬가이다. 예를 들어, [X*Y]는 약 20,000초 내지 약 1,000,000초, 예컨대, 약 30,000초 내지 약 700,000초, 또는 약 50,000초 내지 약 500,000초, 또는 약 50,000초 내지 약 100,000초의 범위일 수 있다. 예를 들어, 중질 공급원료가 ≥10의 브롬가를 갖는 실시양태에서, 열처리 단계의 최소 ERT는 약 2,000초 이하, 예컨대, 500초의 최소 ERT일 수 있다. 중질 공급원료가 < 10의 브롬가를 갖는 실시양태에서, 열처리 단계의 최소 ERT는 약 2,000초 초과, 예컨대, 10,000초의 최소 ERT, 또는 대안적으로 8,000초의 최소 ERT일 수 있다.
열처리 단계의 적합한 압력은 약 200 psig(1,380 kPa-g) 내지 약 2,000 psig(13,800 kPa-g), 예컨대, 약 400 psig(2,760 kPa-g) 내지 약 1,800 psig(12,400 kPa-g)의 범위일 수 있다. 열처리는 탱크, 파이핑, 관형 반응기, 또는 증류 컬럼과 같은 임의의 적합한 용기에서 수행될 수 있다. 열처리를 수행하기 위해 사용될 수 있는 적합한 반응기 구성의 예는 전문이 본원에 참조로 포함되어 있는 미국 특허 제9,222,027호에 기재되어 있다.
일반적으로, 열처리된 생성물은 액체이다. 특정 양태에서, 열처리된 생성물은, 예컨대, 플래싱, 증류, 분별, 비등 범위에 기반한 또 다른 유형의 분리 등, 바람직하게는 진공 증류를 통해, 본원에 기재된 등방성 피치를 생성하기 위해 추가 처리될 수 있다. 예를 들어, 종종 열처리된 생성물은 디젤 및/또는 가솔린 성분을 함유하는 하나 이상의 경질 분획 및 본원에 기재된 등방성 피치를 함유하는 중질 분획을 함유할 것이다. 이러한 양태에서, 중질의 등방성 피치 함유 분획의 수율은 전형적으로 열처리된 생성물의 약 50 중량% 초과, 예컨대, 약 60 중량% 초과, 바람직하게는 약 80 중량% 초과이다.
등방성 피치
열처리(및 선택적인 후속 분리 단계(들))로부터 수득된되는 결과로 얻어지는 등방성 피치는 ASTM D4530-15에 따라 측정된 바와 같이 마이크로 탄소 잔류물(MCR)에 의해 특징화될 수 있다. 일반적으로, 본 개시내용의 등방성 피치는 30 중량% 이상(예를 들어, 바람직하게는 약 50 중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 60 중량% 이상)의 MCR을 가질 수 있다. 예를 들어, 적합한 등방성 피치는 약 30 중량% 내지 약 90 중량%, 바람직하게는 약 50 중량% 내지 약 90 중량%, 더욱 더 바람직하게는 약 60 중량% 내지 약 90 중량% 범위의 MCR을 가질 수 있다. 전형적으로, 등방성 피치는 중질 공급원료의 MCR보다 적어도 5% 더 큰, 예컨대, 적어도 10% 더 큰, 더욱 바람직하게는 적어도 20% 더 큰 MCR을 갖는다.
본 개시내용의 등방성 피치는 ASTM D3104-14에 따라 측정된 바와 같이 연화점에 의해 특징화될 수 있다. 일반적으로, 본 개시내용의 등방성 피치는 약 80℃ 이상, 바람직하게는 약 100℃ 이상, 더욱 바람직하게는 약 120℃ 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 200℃(예를 들어, 바람직하게는 약 80℃ 내지 약 250℃ 범위, 더욱 바람직하게는 약 100℃ 내지 약 250℃, 더욱 더 바람직하게는 약 150℃ 내지 약 250℃ 범위)의 연화점을 가질 수 있다.
본 개시내용의 등방성 피치는 ASTM D2318-15에 따라 측정된 바와 같이 퀴놀린 불용성 함량에 의해 특징화될 수 있다. 일반적으로, 본 개시내용의 등방성 피치는 약 1 중량% 이상(예를 들어, 바람직하게는 약 2 중량% 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 5 중량% 이상, 예컨대, 약 1 중량% 내지 약 10 중량%)의 퀴놀린 불용성 함량을 가질 수 있다.
본 개시내용의 등방성 피치는 메조상 피치 함량에 의해 특징화될 수 있다. 종종, 본 개시내용의 등방성 피치는 ASTM D4616-95(2018)에 따라 측정된 바와 같은 약 0.5 중량% 초과 및/또는 약 0.5 부피% 초과, 예컨대, 약 0.5 중량% 내지 약 1 중량%의 메조상 피치 함량을 가질 수 있다. 대안적으로, 본 개시내용의 등방성 피치는 ASTM D4616-95(2018)에 따라 측정된 바와 같은 0.5 중량% 미만, 예컨대, 약 0 중량% 내지 약 0 부피%의 메조상 피치 함량을 가질 수 있다.
본 개시내용의 등방성 피치는 수소 함량에 의해 특징화될 수 있다. 일반적으로, 본 개시내용의 등방성 피치는 약 8 중량% 미만(예를 들어, 바람직하게는 약 6 중량% 이하, 예컨대, 약 4 중량% 내지 약 6 중량%)의 수소 함량을 가질 수 있다.
본 개시내용의 등방성 피치는 황 함량에 의해 특징화될 수 있다. 일반적으로, 본 개시내용의 등방성 피치는 약 2 중량% 미만(예를 들어, 바람직하게는 약 1 중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 0.5 중량% 이하), 예컨대, 약 0 중량% 내지 약 2 중량%의 황 함량을 가질 수 있다.
탈아스팔트화 용매
본 개시내용의 방법에서, 적합한 탈아스팔트화 용매는 이의 용해도 배합가(SBN)에 기초하여 선택될 수 있다. 전형적으로, 탈아스팔트화 용매는 적어도 약 10 용해력 단위("SU")의 SBN을 갖는다. 예를 들어, 본 발명의 기술 진보에 적합한 탈아스팔트화 용매는 약 70 내지 약 150 SU, 예컨대, 약 80 내지 약 130 SU, 또는 약 90 내지 약 130 SU, 또는 약 90 내지 약 150 SU, 또는 약 50 내지 60 SU, 또는 약 70 내지 약 130 SU의 SBN을 가질 수 있다. 바람직하게는, 탄소 섬유 방사를 위한 바람직한 연화점을 얻기 위해, 중간 내지 높은 메조상 함량을 유지하면서, SBN은 보다 적당한 수준인 30 내지 90 SU, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 SU일 수 있다. 100 초과의 SU는 연화점을 350℃ 이상으로 상승시킬 것이다.
본 개시내용의 탈아스팔트화 용매는 비등 범위에 의해 특징화될 수 있다. 일부 양태에서, 탈아스팔트화 용매는 거의 65℃ 내지 200℃, 예컨대, 약 100℃ 내지 약 175℃의 대기중 비등 범위를 가질 수 있다. 유리하게는, 탈아스팔트화 용매의 대기중 비등 범위는 본원에 기재된 추출 공정, 예컨대, 증류로부터 용매의 회수를 용이하게 하기 위해 약 200℃ 미만일 수 있다.
적합한 탈아스팔트화 용매의 예는 펜탄, 헵탄, 및 부탄과 같은 C2-C10 파라핀; 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 및 트리메틸벤젠과 같은 단환식 방향족; 나프탈렌, 메틸나프탈렌, 인단, 테트랄린, 및 안트라센과 같은 다환식 방향족; 피리딘과 같은 헤테로원자를 포함한 방향족; 테트라하이드로푸란과 같은 다른 헤테로원자 화합물; 중질 나프타, 등유, 및/또는 경질 디젤 분획; 증기 분해기 타르와 같은 중유 공급원료의 업그레이드 동안 발생된 생성물의 재순환된 부분; 및 적합한 비등 범위를 갖는 다른 탄화수소 또는 탄화수소 유사 분획을 포함하지만, 이에 국한되지 않는다. 증기 분해기 타르의 업그레이드 동안 발생된 생성물의 재순환된 부분이 탈아스팔트화 용매에 포함될 때, 재순환된 부분에 대한 증류 컷 포인트는 적합한 비등 범위 및/또는 적합한 SBN을 제공하도록 조정될 수 있다. 전형적으로, 재순환된 부분에 대한 적합한 대기중 비등 범위는 약 350℉(177℃) 내지 약 850℉(454℃)의 범위, 즉, 미드컷 용매이다. 미드컷 용매를 수득하기 위한 바람직한 중유 공급원료 업그레이드 공정은 전문이 본원에 참조로 포함되어 있는 미국 특허 공개 제2020/0071627호에 추가로 기재되어 있다. 일부 양태에서, 헥산 또는 헵탄과 같은 파라핀은 용매 혼합물의 용해도 파라미터를 변형시키기 위해 공용매로서, 바람직하게는 용매의 총 부피를 기준으로 최대 약 90 부피%, 예컨대, 약 10 부피%의 양으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 바람직한 탈아스팔트화 용매는 약 0 내지 약 90 부피%의 파라핀, 예를 들어, n-헵탄, 및 약 10 내지 약 100 부피%의 톨루엔, 예컨대, 90 부피%의 톨루엔 및 10 부피%의 n-헵탄, 또는 대안적으로 80 부피%의 톨루엔 및 20 부피%의 n-헵탄, 또는 대안적으로 70 부피%의 톨루엔 및 30 부피%의 n-헵탄, 또는 대안적으로 10 부피%의 톨루엔 및 90 부피%의 n-헵탄을 포함할 수 있다. 바람직한 탈아스팔트화 용매의 예는 이들의 관련된 SBN 값과 함께 표 1에 나타나 있다.
표 1
용매 추출
본 개시내용의 방법에서, 전형적인 용매 추출 조건은 등방성 피치를 탈아스팔트화 용매와 약 10:1 내지 약 1:1, 예컨대, 약 8:1 이하의 부피 비율(탈아스팔트화 용매:등방성 피치)로 혼합하는 것을 포함한다. 전형적으로, 추출은 용매를 액체 상으로 유지하기에 적합한 조건 하에 수행된다. 예를 들어, 추출은 약 90℃ 내지 약 350℃, 바람직하게는 약 150℃ 내지 약 350℃, 더욱 더 바람직하게는 약 200℃ 내지 약 350℃ 범위의 온도; 약 15 psig(약 105 kPa-g) 내지 약 800 psig(약 5,600 kPa-g) 범위의 총 압력; 및 약 5분 내지 약 5시간의 체류 시간을 포함하는 추출 조건 하에 수행될 수 있는 것이 바람직하다. 전형적으로, 추출은 회전 교반기를 사용한 기계적 교반과 같은 교반 하에 수행될 수 있다. 적합한 교반 속도는 약 10 RPM 내지 약 8,500 RPM, 예컨대, 약 50 RPM 내지 약 5,000 RPM의 범위일 수 있다.
등방성 피치를 탈아스팔트화 용매와 접촉시키는 것은 적어도 2가지 유형의 생성물 스트림을 생성하게 된다. 한 가지 유형의 생성물 스트림은 탈아스팔트화 용매의 대부분 및 탈아스팔트화 용매에 가용성인 열처리된 생성물 또는 결과로 얻어지는 분리된 중질 분획 부분의 대부분을 포함하는 용매상 분획일 수 있다. 탈아스팔트화 용매의 적어도 일부는 전형적으로 용매 추출을 위해 회수된 탈아스팔트화 용매의 재순환 및 재사용을 위해, 예컨대, 증류에 의해 용매상 분획으로부터 회수된다. 탈아스팔트화 용매의 회수 후에 생성된 용매상의 일부는 일반적으로, 선택적으로 열처리 단계로 재순환될 수 있는, 달리 탈아스팔트화 오일(DAO)로서 공지된 보충용 피치 생성물을 포함한다. 달리 암석으로서 공지된 불용성 분획(제2 유형의 생성물 스트림)은 등방성 피치의 나머지 부분, 즉, 탈아스팔트화 용매에 가용성이지 않은 부분을 포함한다. 일반적으로, 불용성 분획은 메조상 피치뿐만 아니라 혼입된 잔류 용매 및 메조상 피치 전구체를 포함한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 불용성 분획은 나머지 메조상 전구체를 메조상 피치로 전환시키기 위해 후속 열처리 단계를 수행할 수 있다. 선택적인 열처리 단계는 약 300℃ 내지 약 350℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있고, 용매, 바람직하게는 저비점 용매(예를 들어, 약 200℉(93.3℃) 내지 약 650℉(343℃) 범위의 대기중 비점을 갖는 것)의 존재 하에서 수행될 수 있다. 임의의 편리한 형태의 분리, 예를 들어, 건조, 증류, 분별, 비등 범위에 기반한 또 다른 유형의 분리 등 중 하나 이상이 불용성 분획으로부터 잔류 용매을 제거하기 위해 이용될 수 있다. 선택적으로, 결과로 얻어지는 회수된 잔류 용매는 용매 추출을 위해 재순환 및 재사용될 수 있다. 일반적으로, 잔류 용매가 제거된 후 수득되는 불용성 분획으로부터 회수된 나머지 고체 생성물의 수율은 적어도 약 10 중량%, 바람직하게는 적어도 약 15 중량%, 예컨대, 약 10 중량% 내지 약 50 중량%, 또는 약 20 중량% 내지 약 40 중량%이다. 회수된 고체 생성물은 전형적으로 약 30 부피% 이상, 예컨대, 약 30 부피% 내지 약 95 부피% 또는 약 50 부피% 내지 약 85 부피%의 광학적 활성 분획을 포함한다. 일부 양태에서, 회수된 고체 생성물 중 퀴놀린-불용성 함량의 양은 약 75 중량% 이하, 또는 약 50 중량% 이하, 또는 약 30 중량% 이하, 예컨대, 약 0 중량% 내지 약 30 중량%일 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 회수된 고체 생성물 중 톨루엔-불용성 함량의 양은 약 80 중량% 이하, 또는 약 60 중량% 이하, 또는 약 40 중량% 이하, 또는 약 30 중량% 이하, 예컨대, 약 0 중량% 내지 약 30 중량%일 수 있다.
탄소 섬유
본원에 기재된 용매 추출 공정으로부터 수득된 메조상 피치는, 예컨대, 통상적인 용융 방사 공정을 이용하여 탄소 섬유를 형성하는 데 사용될 수 있다. 탄소 섬유의 형성을 위한 용융 방사는 공지된 기법이다. 예를 들어, 문헌["Carbon-Carbon Materials and Composites"]은 "Carbon Fiber Manufacturing."라는 표제의 D.D. Edie 및 R.J. Diefendorf에 의해 기술된 장(chapter)을 포함한다. 또 다른 예로는 논문["Melt Spinning Pitch-Based Carbon Fibers", Carbon, v.27(5), p 647, (1989)]이 있다.
공정 개요
본원에 개시된 공정은 회분식, 반회분식, 연속식, 반연속식 공정, 또는 이들의 임의의 조합, 바람직하게는 연속식 공정일 수 있다. 도 1은 본 개시내용의 비-제한적인 예시적인 공정(100)의 개요를 도시한 것이다. 중질 공급원료(102)는 관계식 [X*Y] ≥ 20,000초를 만족시키기에 충분한 조건 하에 용기(104)에서 열처리 단계를 수행하게 되는데, 여기서 X는 가열의 등가 반응 시간이고, Y는 공급원료(102)의 브롬가이다. 용기(104)에서 수행되는 열처리 단계는 등방성 피치를 포함하는 열처리된 생성물(106)의 형성을 결과로 유도한다. 종종(필수는 아니더라도), 열처리된 생성물(106)은 등방성 피치를 포함하는 중질 분획(108) 및 경질 분획(110)을 형성하기 위해 분리 단계를 수행할 수 있다. 선택적으로, 경질 분획(110)은 연료 오일과 배합될 수 있다. 결과로 얻어지는 열처리된 생성물(106) 또는 중질 분획(108)은 탈아스팔트화 용매(114)와 함께 용매 추출기(112)를 통과하게 된다. 탈아스팔트화 용매(114)의 SBN은 메조상 피치가 ASTM D3104-14에 따라 측정된 바와 같이 270℃ 내지 350℃(또는 270 내지 340℃, 또는 280 내지 320℃, 또는 270 내지 310℃) 범위의 연화점을 갖게 하도록 선택될 수 있다. 또한, 용매(114)가 2개 이상의 용매의 조합일 때, 2개의 용매의 비율은 메조상 피치 연화점에 관한 피드백에 기초하여 비율을 변화시킴으로써 동적으로 조절될 수 있다. 용매는 등방성 피치 1 그램당 3 내지 8 ml의 비율로 도입될 수 있다. 용매의 SBN을 낮추는 것은 연화점을 낮추면서 메조상 전구체의 회수 수율을 증가시킬 수 있다. 저 SBN 용매를 사용하는 것은 연화점을 감소시키려고 의도된 것이다. 동일한 조건(실시예에 도시된 바와 같은 것) 하에, 저 SBN을 갖는 것은 낮은 메조상 함량을 갖는 경향이 있긴 하지만, 더 낮은 메조상 함량을 설정하고자 의도한 것이 아니다. 그러나, 섬유 방사를 위해, 목적은 높은 메조상 함량, 중간 내지 높은 수율과 바람직한 연화점의 조합을 찾는 것이다. 현재의 기술 진보는 수율과 함께 연화점을 조정하기 위한 노브를 제공할 수 있다. 한 가지 부작용은 메조상 함량이 동일한 조건에서 낮아진다는 것이다. 탈아스팔트화 조건은 메조상 함량이 저하되지 않도록 최적화될 수 있다. 따라서, 반직관적일 수 있지만, 수득 시 메조상 함량의 감소는 결과로 얻어지는 메조상 전구체가 탄소 섬유 방사에 적합한 보다 바람직한 연화점을 갖는 메조상 피치를 생성함으로써 개선된다.
용매(114)의 첨가는 탈아스팔트화 용매(114)의 대부분 및 탈아스팔트화 용매(114)에 가용성인 열처리된 생성물(106) 또는 중질 분획(108) 부분의 대부분을 포함하는 용매상 분획(116)의 형성을 결과로 유도한다. 열처리된 생성물(106) 또는 중질 분획(108)의 불용성 부분의 대부분을 포함하는 불용성 분획(118), 즉, 암석이 또한 형성된다. 일반적으로, 불용성 분획(118)은 메조상 피치뿐만 아니라 혼입된 잔류 용매 및 메조상 피치 전구체를 포함한다. 종종(필수는 아니더라도), 본원에 기재된 바와 같이, 불용성 분획(118)은 나머지 메조상 전구체를 메조상 피치로 전환시키기 위해 후속 열처리 단계(도시되지 않음)를 수행할 수 있다. 종종(필수는 아니더라도), 용매상 분획(116)의 일부는 분리 단계를 수행하여 회수된 용매 스트림(122) 및 탈아스팔트 오일(DAO)(120)을 형성할 수 있다. 선택적으로, 회수된 탈아스팔트화 용매 스트림(122)의 적어도 일부는 탈아스팔트화 용매 스트림(122)과의 조합으로 또는 별개의 스트림을 통해 용매 추출기(112)로 재순환될 수 있다. 부가적으로, 선택적으로 DAO(120)의 적어도 일부 및/또는 불용성 물질(118)의 적어도 일부는 중질 공급원료(102)와의 조합으로 또는 별개의 스트림을 통해 용기(104)로 재순환될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이다. 다수의 수정 및 변형이 가능하며, 첨부된 청구범위의 영역 내에서, 본 발명은 본원에 구체적으로 기재된 것과 달리 실시될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
등방성 피치의 제조에 대한 추가 설명은 미국 가특허 출원 제63/138,051호에 기재되어 있으며, 본원에서는 반복되지 않는다.
실시예
실시예 1(등방성 피치에 대한 제조 가혹도는 상응하는 메조상의 연화점에 영향을 미친다)
공급원료로서 선택된 등방성 피치는 열적 탈알킬화 및 열적 탈수소화를 통한 증기 분해된 타르로부터의 생성물이다. 표 2는 2개의 등방성 피치 제조 공정의 가혹도 조건 및 이들 등방성 피치의 특성을 나타낸 것이다. 등가 반응 시간(ERT)은 가혹도의 정도를 정량화하는 데 이용되는데, 수치가 높을수록 더 가혹하다. ERT는 54 kcal/mol의 활성화 에너지로 468℃에서 통상적인 비스브레이킹 조건과 관련하여 지정된 공정 조건에서의 상대 체류 시간을 지칭한다. 더 높은 가혹도(즉, 1390 ERT)에서 제조된 등방성 피치 1은 230℃에서 1시간 동안 8 ml 대 1 그램의 용매 대 공급물 비율로 헵탄(SBN = 0)에서 탈아스팔트화를 수행한다. 결과로 얻어지는 메조상은 거의 50% 메조상 함량 및 25%의 회수 수율과 함께 400℃+의 연화점을 갖는다. 이러한 메조상의 현미경 특징은 도 2에 도시되어 있다. 대조적으로, 피치 1g당 용매 8 ml의 비율로 탈아스팔트화 공정을 수행하는 더 낮은 가혹도(즉, 845 ERT)로 제조된 등방성 2는 등방성 피치 1을 사용하여 1시간 동안 230℃에서 수행한 것과는 대조적으로, 280℃에서 1.5시간 동안 탈아스팔트화 공정을 수행한 경우에도 메조상이 거의 60%의 메조상 함량, 35%의 회수 수율과 함께 거의 300℃의 연화점을 갖게 된다. 더 높은 탈아스팔트화 온도가 메조상의 연화점을 증가시키기 때문에, 관찰에 의하면, 300℃의 연화점을 나타내는 등방성 피치 2로부터 제조된 메조상은 유사한 탈아스팔트화 조건에서, 더 낮은 가혹도에서 제조된 등방성 피치가 더 높은 가혹도로 제조된 것과 비교하여 더 낮은 연화점을 갖는 메조상을 생성시킬 가능성이 더 많다는 것을 시사한다. 이는 아마도 가혹한 조건과 대조적으로, 온화한 조건 하에 등방성 피치의 비교적 더 경질인 메조상 분자의 발생에 기인한다. 등방성 피치 2로부터 생성된 메조상의 현미경 특징은 도 3에 도시되어 있다.
표 2(선택된 등방성 피치 공급원료의 ERT 및 벌크 특성)
실시예 2(용매 탈아스팔트화를 통한 고 및 저 SBN 용매 중의 등방성 피치로부터의 메조상 전구체 농도의 비교).
본 실시예에 사용된 등방성 피치는 실시예 1의 등방성 피치 1과 동일하다. 메조상 전구체를 농축시키기 위해, 용매 탈아스팔트화 공정을 상승된 온도 대신 실온에서 수행한다. 구체적으로, 탈아스팔트화 공정은 1 그램당 8 ml의 공급물에 대한 용매 비율로 1시간 동안 자가 압력 하에 수행한다. 표 3은 SBN의 변화에 따른 전구체 특성 및 수율을 요약한 것이다. 이는 더 낮은 SBN 용매 탈아스팔트화가 높은 SBN 용매에서 달리 용해되는 불용성 물질 중의 더 경질의 분자의 추가 포획을 유도한다는 것을 보여준다. 추가 농도의 더 경질의 분자는 메조상 전구체의 더 높은 회수 수율 및 더 낮은 연화점에 기여한다.
표 3(저 SBN 및 고 SBN 용매 탈아스팔트화에서의 수율 및 메조상 전구체 특성의 비교)
실시예 3(용매 탈아스팔트화를 통한 고 및 저 SBN 용매 중의 등방성 피치로부터의 메조상 생성의 비교).
공급원료로서 선택된 등방성 피치는 열적 탈알킬화 및 열적 탈수소화를 통한 Baytown MCB로부터의 생성물이다. 등방성 피치의 특성은 표 4에 제시되어 있다. 상이한 SBN을 갖는 용매가 1 그램의 피치당 3 ml의 비율로 공급원료에 도입된다. 이 혼합물은 불활성 환경 하에 있는 오토클레이브에서 밀봉된다. 용매 추출 공정은 용매를 액체 상으로 유지하도록 280℃에서 1시간 동안 700 psi 하에 작동된다. 불용성 물질(일명 메조상)은 용해성 물질을 경사 분리한 후 수집하고, 후속하여 세척하고, 120℃에서 1시간 동안 건조하여 잔류 용매를 제거하게 된다. 이러한 비교 연구의 수율 및 메조상 특성은 표 5에 요약되어 있고, 메조상의 현미경 특징은 도 4a 및 4b에 도시되어 있다.
표 4(선택된 등방성 피치 공급원료의 벌크 특성)
표 5(저 SBN 및 고 SBN 용매 탈아스팔트화에서의 수율 및
메조상 특성의 비교)
비교 연구는 탈아스팔트화 동안 저 SBN 용매를 사용하는 것이 더 경질의 분자 회수에 기여하여, 그 결과로 26%에서 48%로의 회수 수율의 개선 및 400℃+에서 270℃로의 연화점의 감소가 얻어진다는 것을 보여준다. 대조적으로, 더 경질의 분자는 현재 조건에서 메조상 형성에 악영향을 미칠 가능성이 있는데, 이는 메조상 함량의 감소에 반영된다.
임의의 선행 문헌 및/또는 시험 절차를 포함하여 본원에 기재된 모든 문헌은 본 명세서와 불일치하지 않는 정도로 본원에 참조로 포함된다. 전술한 일반적인 설명 및 특정 구현예로부터 명백한 바와 같이, 본 개시내용의 형태가 예시되고 설명되어 있지만, 본 개시내용의 기술적 사상 및 영역을 벗어나는 일 없이 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 개시내용은 이에 의해 국한되는 것으로 의도되지 않는다. 마찬가지로, 용어 "~을 포함하는(comprising)"은 미국 법의 목적상 용어 "~을 포함하는(including)"과 동의어로 간주된다. 마찬가지로, 조성물, 요소 또는 요소들의 군이 전이 어구 "~을 포함하는" 앞에 올 때마다, 이해되는 바와 같이, 또한 전이 어구 "~로 본질적으로 이루어지는", "~로 이루어지는", "~로 이루어지는 군으로부터 선택되는", 또는 "~이다"를 지닌 동일한 조성물 또는 요소들의 군은 그 조성물, 요소, 또는 요소들의 인용에 앞에 오고, 그 반대의 경우도 마찬가지인 것으로 고려된다.
수치 하한 및 수치 상한이 본원에 열거될 때, 임의의 하한 내지 임의의 상한 범위가 고려된다. 본 개시내용은 특정 양태의 관점에서 관련하여 설명되어 있지만, 이에 국한되지 않는다. 특정 조건 하에서의 작동에 적합한 변경/변형은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 하기 청구범위는 본 개시내용의 진정한 기술적 사상/범위에 속하는 모든 그러한 변경/변형을 포괄하는 것으로 해석되는 것으로 의도된다.

Claims (11)

  1. 메조상 피치(mesophase pitch)를 제조하는 방법으로서,
    용매를 포함하는 용매 분획 및 메조상 피치를 포함하는 불용성 분획을 생성하기에 충분한 조건 하에 등방성 피치를 용매와 접촉시키는 단계; 및
    메조상 피치를 회수하는 단계
    를 포함하고, 접촉 단계는 메조상 피치가 ASTM D3104-14에 따라 측정된 바와 같이 270℃ 내지 350℃ 범위의 연화점을 갖게 하는 용해도 배합가(Solubility Blending Number; SBN)를 갖는 용매를 포함하는 것인 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 용매는 30 내지 90 SU 범위의 용해도 배합가(SBN)를 갖는 것인 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 접촉 단계는 등방성 피치 1 그램당 3 내지 8 ml의 비율로 용매를 도입하는 단계를 포함하는 것인 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 용매는 방향족 용매를 포함하는 것인 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 용매는 헵탄 및 톨루엔을 포함하는 것인 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 톨루엔에 대한 헵탄의 비율을 조정하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 연화점은 270℃ 내지 320℃의 범위인 제조 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 메조상 전구체의 회수 수율을 증가시키고 연화점을 낮추기 위해 용매의 SBN을 낮추는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 등방성 피치는,
    T5 ≥ 400℉(204℃) 및 T95 ≤ 1,400℉(760℃)를 갖는 공급원료를 제공하는 단계, 및
    공급원료를 약 420℃ 내지 약 520℃ 범위의 온도에서 가열하여 등방성 피치를 포함하는 열처리된 생성물을 생성하는 단계로서, 가열은 관계식 [X*Y] ≥ 20,000초를 만족시키기에 충분한 조건 하에 수행하며, 여기서 X는 가열의 등가 반응 시간(equivalent reaction time; ERT)이고, Y는 ASTM D1159에 따라 측정된 바와 같이 공급원료의 브롬가인 단계
    를 포함하는 단계들에 의해 제조되는 것인 제조 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 등방성 피치는, 하기 특성들:
    (a) ASTM D4530-15에 따라 측정된 바와 같이 약 30% 내지 약 90% 범위의 마이크로 탄소 잔류물(micro carbon residue; MCR);
    (b) ASTM D3104-14에 따라 측정된 바와 같이 약 80℃ 내지 약 250℃ 범위의 연화점;
    (c) ASTM D4616-95(2018)에 따라 측정된 바와 같이 약 0.5 부피% 초과의 메조상 피치 함량; 및
    (d) ASTM D2318-15에 따라 측정된 바와 같이 약 1 중량% 초과의 퀴놀린 불용성 함량
    중 적어도 하나를 갖는 것인 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서, 메조상 전구체의 연화점을 350℃ 미만으로 유지하도록 SBN을 조정하는 단계를 포함하는 제조 방법.
KR1020237040908A 2021-04-28 2022-04-20 용매 탈아스팔트화를 통해 다양한 용매 sbn에 의한 메조상 연화점 및 생산 수율의 조절 KR20240001236A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163180845P 2021-04-28 2021-04-28
US63/180,845 2021-04-28
PCT/US2022/025573 WO2022231910A1 (en) 2021-04-28 2022-04-20 Controlling mesophase softening point and production yield by varying solvent sbn via solvent deasphalting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240001236A true KR20240001236A (ko) 2024-01-03

Family

ID=81850802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237040908A KR20240001236A (ko) 2021-04-28 2022-04-20 용매 탈아스팔트화를 통해 다양한 용매 sbn에 의한 메조상 연화점 및 생산 수율의 조절

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240209266A1 (ko)
EP (1) EP4330347A1 (ko)
JP (1) JP2024516229A (ko)
KR (1) KR20240001236A (ko)
CN (1) CN117280013A (ko)
CA (1) CA3216754A1 (ko)
WO (1) WO2022231910A1 (ko)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4208267A (en) 1977-07-08 1980-06-17 Exxon Research & Engineering Co. Forming optically anisotropic pitches
US4402928A (en) * 1981-03-27 1983-09-06 Union Carbide Corporation Carbon fiber production using high pressure treatment of a precursor material
US5032250A (en) 1988-12-22 1991-07-16 Conoco Inc. Process for isolating mesophase pitch
US5259947A (en) 1990-12-21 1993-11-09 Conoco Inc. Solvated mesophase pitches
US5489374A (en) * 1994-11-07 1996-02-06 Conoco Inc. Process for isolating mesophase pitch
US8105479B2 (en) 2009-06-18 2012-01-31 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process and apparatus for upgrading steam cracker tar-containing effluent using steam
US9222027B1 (en) 2012-04-10 2015-12-29 Advanced Carbon Products, LLC Single stage pitch process and product
MY191010A (en) 2016-02-05 2022-05-28 Anellotech Inc Chemicals and fuel blendstocks by a catalytic fast pyrolysis process
WO2018111577A1 (en) 2016-12-16 2018-06-21 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Pyrolysis tar upgrading
US20200181497A1 (en) 2018-12-10 2020-06-11 Exxonmobil Research And Engineering Company Upgrading challenged feeds and pitches produced therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
EP4330347A1 (en) 2024-03-06
US20240209266A1 (en) 2024-06-27
CN117280013A (zh) 2023-12-22
CA3216754A1 (en) 2022-11-03
JP2024516229A (ja) 2024-04-12
WO2022231910A1 (en) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8709233B2 (en) Disposition of steam cracked tar
US4125458A (en) Simultaneous deasphalting-extraction process
US4493765A (en) Selective separation of heavy oil using a mixture of polar and nonpolar solvents
US8197668B2 (en) Process and apparatus for upgrading steam cracker tar using hydrogen donor compounds
CA2326259C (en) Anode grade coke production
US5437780A (en) Process for making solvated mesophase pitch
EP0480106B1 (en) Process for isolating mesophase pitch
WO2015183361A1 (en) Pyrolysis tar upgrading process
EP0791040B1 (en) Process for isolating mesophase pitch
US10125329B2 (en) Process for the preparation of a feedstock for a hydroprocessing unit
Castro Anisotropy and mesophase formation towards carbon fibre production from coal tar and petroleum pitches: a review
US7871511B2 (en) Method to alter coke morphology using either polynuclear aromatic compounds or functionalized lignin
US3338818A (en) Process for converting asphaltenecontaining hydrocarbon feeds
US4591424A (en) Method of preparing carbonaceous pitch
KR20240001236A (ko) 용매 탈아스팔트화를 통해 다양한 용매 sbn에 의한 메조상 연화점 및 생산 수율의 조절
US20240059976A1 (en) Processes for Producing Mesophase Pitch
US20240218263A1 (en) Thermal Conversion of Heavy Hydrocarbons to Mesophase Pitch
US11801454B2 (en) Liquid-liquid extraction of vacuum resid-containing fluid
JPH04189895A (ja) メソフェーズピッチの単離方法
WO2023114565A1 (en) Processes for converting hydrocarbon feedstock to pitch compositions suitable for the manufacture of carbon articles
CA2026488C (en) Process for isolating mesophase pitch
JPH0948978A (ja) 溶媒和されたメソフェーズピッチを製造するための改良された方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination