(57)【要約】      （修正有）【課題】キノリンに不溶性のものを含まず、所望の軟化点を有する無灰コールタールピッチ及び中間相コールタールピッチを製造するための高効率蒸発蒸留を利用した方法を提供する。【解決手段】70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチを処理容器内に供給し、該処理容器を圧力5 Torr以下で300℃から600℃の範囲の温度に加熱して、25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰の留出物を得て、次いで、該留出物を350から595℃範囲の温度で熱処理し、更に、熱処理された留出物を蒸留して所望の軟化点を有するピッチを得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望する軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰コールタールピッチの製造方法であって、
70℃から160℃の範囲の初期軟化点を有する原料コールタールピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、
前記処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、
前記留出物を350℃から595℃の範囲の温度で5分から40時間熱処理する工程と、
熱処理された留出物を蒸留して所望の軟化点を有するピッチを得る工程を含む前記製造方法。
【請求項２】
前記供給する工程が前記原料コールタールピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記供給する工程が前記コールタールピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記供給する工程が前記原料コールタールピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記熱処理された留出物が60℃から110℃の範囲の軟化点を有する請求項１記載の方法。
【請求項６】
中間相コールタールピッチの製造方法であって、
70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、
前記処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、
前記留出物を370℃から595℃の範囲の温度で3から40時間熱処理する工程を含む前記製造方法。
【請求項７】
前記供給する工程が前記原料コールタールピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記供給する工程が前記コールタールピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む請求項６記載の方法。
【請求項９】
前記供給する工程が前記原料コールタールピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含む請求項６記載の方法。
【請求項１０】
キノリンに不溶性のものを含まない、無灰コールタールピッチの製造方法であって、
70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である第1処理容器に供給する工程と、
前記第1処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、
前記留出物を350℃から595℃の範囲の温度で5分から40時間熱処理する工程と、
熱処理された留出物を蒸留して所望する軟化点を有するピッチを得る工程と、
所望する軟化点を有する前記ピッチを300℃から600℃の範囲の温度に加熱される第2処理容器に供給する工程と、
出力コールタールピッチを前記第2処理容器から取り除く工程を含む前記製造方法。
【請求項１１】
前記第1処理容器と前記第2処理容器が同じ容器である請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記第1及び第2処理容器がワイプフィルムエバポレータである請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記第1処理容器がワイプフィルムエバポレータを含む請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
前記第2処理容器がワイプフィルムエバポレータを含む請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記第1及び第2処理容器が薄膜エバポレータである請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
前記第1処理容器が薄膜エバポレータを含む請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
前記第2処理容器が薄膜エバポレータを含む請求項１０記載の方法。
【請求項１８】
前記第1及び第2処理容器が通常の蒸留装置を含む請求項１１記載の方法。
【請求項１９】
前記第1処理容器が通常の蒸留装置をさらに含む請求項１０記載の方法。
【請求項２０】
前記第2処理容器が通常の蒸留装置をさらに含む請求項１０記載の方法。
【請求項２１】
所望する軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰炭化水素混合ピッチの製造方法であって、
70℃から160℃の範囲の初期軟化点を有する原料炭化水素混合ピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、
前記処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、
前記留出物を350℃から595℃の範囲の温度で5分から40時間熱処理する工程と、
熱処理された留出物を蒸留して所望する軟化点を有するピッチを得る工程を含む前記製造方法。
【請求項２２】
前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含む請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
前記熱処理された留出物が60℃から110℃の範囲の軟化点を有する請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
前記原料炭化水素混合ピッチがコールタールピッチ及び石油ピッチの混合物を含む請求項２１記載の方法。
【請求項２７】
前記原料炭化水素混合ピッチが少なくとも50％のコールタールピッチを含む請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
中間相炭化水素混合ピッチの製造方法であって、
70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料炭化水素混合ピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、
前記処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、
前記留出物を370℃から595℃の範囲の温度で3から40時間熱処理する工程を含む前記製造方法。
【請求項２９】
前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記供給する工程が前記炭化水素混合ピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む請求項２８記載の方法。
【請求項３１】
前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含む請求項２８記載の方法。
【請求項３２】
前記原料炭化水素混合ピッチがコールタールピッチ及び石油ピッチの混合物を含む請求項２８記載の方法。
【請求項３３】
前記原料炭化水素混合ピッチが少なくとも50％のコールタールピッチを含む請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
キノリンに不溶性のものを含まない、無灰炭化水素混合ピッチの製造方法であって、
70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料炭化水素混合ピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である第1処理容器に供給する工程と、
前記第1処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、
前記留出物を350℃から595℃の範囲の温度で5分から40時間熱処理する工程と、
熱処理された留出物を蒸留して所望する軟化点を有するピッチを得る工程と、
所望する軟化点を有する前記ピッチを300℃から600℃の範囲の温度に加熱される第2処理容器に供給する工程と、
出力炭化水素混合ピッチを前記第2処理容器から取り除く工程を含む前記製造方法。
【請求項３５】
前記第1処理容器と前記第2処理容器が同じ容器である請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記第1及び第2処理容器がワイプフィルムエバポレータである請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記第1処理容器がワイプフィルムエバポレータを含む請求項３４記載の方法。
【請求項３８】
前記第2処理容器がワイプフィルムエバポレータを含む請求項３４記載の方法。
【請求項３９】
前記第1及び第2処理容器が薄膜エバポレータである請求項３５記載の方法。
【請求項４０】
前記第1処理容器が薄膜エバポレータを含む請求項３４記載の方法。
【請求項４１】
前記第2処理容器が薄膜エバポレータを含む請求項３４記載の方法。
【請求項４２】
前記第1及び第2処理容器が通常の蒸留装置で構成されている請求項３５記載の方法。
【請求項４３】
前記第1処理容器が通常の蒸留装置をさらに含む請求項３４記載の方法。
【請求項４４】
前記第2処理容器が通常の蒸留装置をさらに含む請求項３４記載の方法。
【請求項４５】
前記原料炭化水素混合ピッチがコールタールピッチ及び石油ピッチの混合物を含む請求項３４記載の方法。
【請求項４６】
前記原料炭化水素混合ピッチが少なくとも50％のコールタールピッチを含む請求項４５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コールタール及び炭化水素混合ピッチ、及びその他の副生成物の生産のためのコールタールピッチ又はその他の石炭誘導流れの蒸留、特に高効率蒸発蒸留方法を用いるコールタール炭化水素混合留出物及び残留物の生産に関する。
【背景技術】
【０００２】
コールタールは、分解蒸留又は石炭のコークスへの乾留の際に生産される主要な副生成物材料である。コークス生産物は鋼産業における燃料及び試薬源として利用されるが、コールタール材料は一連のフラクションに蒸留され、それぞれは独立して商業的に生存可能な（viable）生成物である。蒸留されたコールタール材料の重要な部分はピッチ残留物である。この材料はアルミニウム精錬のためのアノード、同様に鋼産業において使用される電気アーク炉のための電極の生産において利用される。ピッチ材料の特性の評価において、従来技術は、主にコールタールピッチ材料がアノード及び電極生産プロセスにおいて使用される好適な結合剤を提供する能力に注目していた。軟化点、比重、キノリンに不溶性である材料の割合（QIとしても知られている）及びコークス価等の種々の特性は、すべてこれらの種々の製造方法及び産業における適応性についてコールタールピッチを特徴付けることを提供している。
【０００３】
軟化点は、コールタールピッチ生産における蒸留プロセスの終点の決定、炭素製品生産における混合、形成又は含浸温度を確立するために利用される基本測定である。本明細書で参照するすべての軟化点は、Mettler法又はASTM標準D3104に従って得られる。本明細書に記載される付加的な特性としては、ピッチ中の固体及び高分子量材料の量を決定するために利用されるQIが挙げられる。また、QIはα-樹脂として参照してもよく、重量％としてQIを決定するために使用される標準試験方法としては、ASTM標準D4746又はASTM標準D2318が挙げられる。また、トルエンに不溶性である材料の割合、即ちTIは、本明細書で参照され、ASTM標準D4072又はD4312によって決定される。
【０００４】
“Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Pitches Used in the Aluminum Industry”と題するCarbon '94 at Granada, Spainで提出された文献でMirtchi及びNoelは、コールタールピッチのPAH含有量を記載し、分類した。これらの材料は、生きた生物体におけるその発癌性又は変異原性効果に従って分類された。文献は、公衆衛生に潜在的に有害であるとUnited States Environmental Protection Agencyによって考えられている14のPAH材料を同定した。各14の材料は、1からベンゾ(a)ピレン、即ちB(a)Pの因子の標準の任意の割り当てに基づく発癌性の相対的な序列が割り当てられた。ピッチ材料の潜在的な毒性の評価は、その合計PAH含有量を、各14の材料を個々に参照する必要性を排除するB(a)P当量へ変換することによって行ってもよく、材料の毒性の評価に有用な迅速性を提供する。
典型的なコールタール結合剤ピッチは、表Ｉに示すような特徴がある。
【０００５】
表Ｉ
2005325364.tif 000002
【０００６】
一般にコールタールピッチの使用に関して、より詳細にはアルミニウム産業において2つの欠点が、最近明らかとなった。1つは、アルミニウム精錬アノードにおけるこの材料及びその利用の環境影響への高い感受性である。もう1つは、コークス製造プロセスからの粗製コールタールの減少する提供である。コースク消費における明らかな減少は、種々の因子に基づき、粗製コールタールの入手可能性を低下させている。これらの未処理の材料の生産におけるこの減少は、近い将来においてエスカレートすると予想され、代わりのソース及び代替生成物が少ない期間で求められる。しかし、アルミニウム産業におけるコールタールピッチの市場における魅力ある代替品は、開発されていない。
【０００７】
コールタールの通常の蒸留方法は、連続式及びバッチ式の2種類ある。連続式蒸留法は、蒸留される材料（すなわち、コールタール）を一定量供給し、及び生成物又は残留物（すなわち、コールタールピッチ）を一定量除去することを含む。伝統的な連続式蒸留法は、典型的には45mmHgから60mmHgの範囲の圧力及び390℃から400℃の範囲の温度で行われ、典型的には約140℃の最大軟化点を有するコールタールピッチを生産することができる。バッチ式蒸留法は、沸騰水と同様にるつぼ内で行われるものとみなすことができる。高い加熱レベルは、るつぼ内のコールタールのより長い滞留時間の結果として発生する。180℃までのより高い軟化点はバッチ式蒸留法を用いて達成されるが、高い加熱及びより長い滞留時間の組み合わせは、しばしばコールタールピッチの分解及び不要な中間相ピッチの形成を導く。公知の連続式及びバッチ式蒸留法を用いたコールタールの蒸留の処理時間は、生産されるコールタールピッチ製品に依存して数分から数時間の範囲にわたる。
【０００８】
高効率蒸発蒸留方法は、蒸留容器内で材料を高温（一般に300℃から600℃の範囲）及び低圧（一般に5 Torr以下の範囲）に曝すことが知られ、低分子量、高分子量のより高い揮発成分、より低い揮発成分と順に変化する。そのような高効率蒸発蒸留方法は、上述の特定の温度及び圧力範囲で実施するために高い減圧性能を有する通常の蒸留装置を用いて行ってもよい。さらに、高効率蒸発蒸留方法は、ワイプ（wiped）フィルムエバポレータ（すなわち、WFE）として知られる装置において行ってもよく、このため、このような方法はWFE方法として一般に参照されている。同様に、高効率蒸発蒸留方法は、薄膜エバポレータとして知られる装置において行ってもよく、このため、このような方法は薄膜エバポレータ方法として一般に参照されている。WFE及び薄膜エバポレータ方法は、効率的で、比較的早い方法としてしばしば使用され、材料を連続的に蒸留する。一般に、WFE及び薄膜エバポレータ方法は、加熱表面（典型的には、容器又はチャンバーの内壁）に、一般的には300℃から600℃の範囲で、材料の薄層を形成することを含むが、同時に低圧（一般的には5 Torr以下の範囲）を提供する。WFE方法において、材料の薄層は容器の内壁に非常に近いローターによって形成される。対称的に、薄膜エバポレータ方法において、典型的には薄膜エバポレータはスピナー配置を有し、材料の薄層は遠心力の結果として容器の内壁に形成される。WFE及び薄膜エバポレータ方法は、連続的な原料材料の流入及び出力材料の流出を含むため、連続的プロセスである。ワイプフィルムエバポレータ及び薄膜エバポレータの両方は、従来技術においてよく知られている。
【０００９】
1つの従来技術であるWFE装置は、Bairdにより米国特許第4,093,479号に記載されている。Bairdにより記載された装置は、円柱状処理チャンバー又は容器を含む。処理チャンバーは、熱交換液体の導入に適応した温度制御被覆物で囲まれる。処理チャンバーは一端に原料流入口及びもう一端に生成物流出口を含む。
また、Bairdにより記載された装置の処理チャンバーは、蒸気排出口を有する蒸気チャンバーを含む。冷却器及び減圧手段は、蒸気排出口と連結して配置され、大気圧よりも低い条件下で、発生した蒸気の凝集を可能にする。チューブ様電動部ローターは、処理チャンバーの一端からもう一端まで伸びる。非対称に旋回してチャンバーの一端から原料流入口から生成物流出口の間のその他の部分まで放射状に伸びる多数の放射状ローターブレードは、ローターシャフトから軸方向の表面に伸びている。ローターブレードは、狭い範囲に伸びるが、処理チャンバーの内壁の薄膜と一般に一様に接近するように配置され、ローターが回転すると、ローターブレードは、処理チャンバーの内壁に処理材料の薄膜、ワイプフィルム又は乱れた膜を提供する。
【００１０】
実施において、処理される材料は、ポンプ又は重力によって供給流入口に導入される。材料は下向きに移動することができ、回転するローターブレードによって処理チャンバーの内壁に薄膜状に形成される。熱交換流体（例えばスチーム）は温度制御被覆物に導入され、処理チャンバーの内壁は安定した、予め選択される温度に加熱されて、処理材料の相対的に揮発しやすい成分の制御された蒸発を達成する。相対的に揮発しにくい材料は生成物流出口から回収され、蒸発した揮発しやすい材料は蒸気流出口を通って蒸気チャンバーから回収される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、高効率蒸発蒸留法を用いた高い軟化点コールタールピッチの製造方法に関する。本方法によれば、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチは処理容器内に供給され、該処理容器は300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、該処理装置の内部圧力は5 Torr以下の範囲である。出力コールタールピッチは処理容器から回収される。出力コールタールピッチは140℃から300℃の範囲の軟化点を有し、5％未満の中間相を有する。出力コールタールピッチに含まれる5％より多い中間相含有量は、炭素-炭素複合物及び摩擦材料のための結合剤として、及びアルミニウム製造で使用されるグラファイト電極及びアノードの生産において、その性能を低下させる。出力コールタールピッチについて好ましい範囲は、150℃から250℃の範囲の軟化点及び1％未満の中間相である。また、好ましくは、出力コールタールピッチは500 ppm以下のB(a)P当量を有する。好ましくは、原料コールタールピッチは110℃から140℃の範囲の軟化点を有し、好ましくは、処理容器は350℃から500℃の範囲の温度に加熱される。また、出力コールタールピッチは可塑剤と組み合わせてもよい（例えば低粘度（好ましくは210°F（98.9℃）で2から5センチストークス）、低B(a)P当量（好ましくは500 ppm B(a)P以下）、コールタール又は30％から60％の混合物を構成する石油と組み合わせたコールタール）。
【００１２】
また、本発明は、所望する軟化点を有するキノリンに不溶性のものを含まない、無灰コールタールピッチの製造方法に関する。本方法によれば、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチは処理容器に供給され、該処理容器は300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、該処理装置の内部圧力は5 Torr以下の範囲である。25℃から60℃の範囲の軟化点を有するキノリンに不溶性のものを含まない、無灰留出物は処理容器から得られる。留出物は5分間から40時間350℃から595℃の範囲の温度で加熱処理される。次いで加熱処理された留出物を蒸留して、所望する軟化点を有するピッチを得てもよい。
また、本発明は、70％から100％の中間相を有する中間相コールタールピッチの製造方法に関する。本方法によれば、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチは処理容器内に供給され、該処理容器は300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、該処理装置の内部圧力は5 Torr以下の範囲である。25℃から60℃の範囲の軟化点を有するキノリンに不溶性のものを含まない、無灰留出物は処理容器から得られる。留出物は3から40時間370℃から595℃の範囲の温度で加熱処理される。
【００１３】
また、本発明は、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰コールタールピッチの製造方法に関する。本方法は70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチを第1処理容器に供給し、該第1処理容器は300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、該第1処理装置の内部圧力は5 Torr以下の範囲である工程と、25℃から60℃の範囲の軟化点を有するキノリンに不溶性のものを含まない、無灰留出物を第1処理容器から得る工程と、該蒸留物を5分間から40時間350℃から595℃の範囲の温度で加熱処理する工程と、熱処理された留出物を蒸留して所望する軟化点を有するピッチを得る工程と、所望する軟化点を有するピッチを第2処理容器に供給し、該第2処理容器が300℃から600℃の範囲の温度に加熱される工程と、出力コールタールピッチを第2処理容器から回収する工程を含む。第1及び第2処理容器は同一であってもよく、又は異なる容器であってもよい。
あるいは、炭化水素混合物（例えばコールタールピッチ及び石油ピッチの混合物）は、本発明の各方法で原料コールタールピッチの代わりに原材料として使用してもよい。好ましくは、炭化水素混合物は少なくとも50％のコールタールピッチ含有量を有する。
本発明の各方法は、特定の温度及び圧力で実施できる能力を有する通常の蒸留装置、ワイプフィルムエバポレータ、又は薄膜エバポレータを用いて行ってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明によれば、高軟化点、低揮発性コールタールピッチは、70℃から160℃の範囲、好ましくは110℃から140℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチを、300℃から600℃の温度及び5 Torr以下の圧力で機能する処理容器で行う高効率蒸発蒸留方法を用いて、処理することによって製造される。この温度範囲は、最も低い温度未満の実施は出力材料において所望する軟化点を生じず、最も高い温度を超える温度での実施は出力材料における熱クラッキング及び熱分解を生じるため重要である。同様に、この圧力範囲は、圧力が特定した最も高い圧力範囲よりも高い場合には、所望する軟化点を達成するためにより高い実施温度が要求され、より高い温度は出力材料における熱クラッキング及び熱分解を生じるために重要である。
本発明によれば、処理はWFE装置を用いて行ってもよく、具体的に示すことを目的として本発明はWFE装置を用いた処理に関して記載されるが、これに限定されない。しかし、通常の蒸留装置及び通常の薄膜エバポレータが本明細書に記載される温度及び圧力で実施してもよい装置及びエバポレータである限りこれらの装置を使用してもよいことは、理解されるであろう。薄膜エバポレータが使用される場合、薄膜エバポレータは、好ましくはその内壁に原材料に含まれる最も大きいQI粒子の厚さ以上の最小厚さを有する膜を形成すべきである。
【００１５】
任意の公知のWFE装置は、300℃から600℃の温度及び5 Torr以下の圧力で実施できる限り使用してもよい。好ましくは、WFE装置は1 mmの最小膜厚を処理可能であり、200 rpmから3000 rpmのワイパー速度で実施可能でなければならない。WFEの処理チャンバー又は容器の壁は、300℃から600℃の範囲、好ましくは350℃から500℃の範囲の温度に加熱される。WFE装置への原料コールタールピッチの好適な供給速度は、処理容器の表面積に依存する。供給速度は10から100ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲、好ましくは35から50ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲でなければならない。原料コールタールピッチがWFE装置に10から100ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲速度で供給される場合、WFE装置の原料コールタールピッチの滞留時間は約1から60秒である。原料コールタールピッチが35から50ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲の好適な速度で供給される場合、WFE装置の原料コールタールピッチの滞留時間は約5から30秒である。WFEの残留物は、140℃から300℃の範囲、好ましくは150℃から250℃の範囲の軟化点を有し、0％から5％、好ましくは0％から1％の中間相の最小形態を有する出力コールタールピッチである。特定した温度及び圧力での実施に適応した通常の蒸留装置が使用される場合において、出力コールタールピッチは140℃から180℃の範囲の軟化点を有する。本発明に従って180℃を超える出力コールタールピッチの軟化点を達成するためには、通常の蒸留装置を用いて180℃を超える軟化点の出力コールタールピッチを製造するために必要な滞留時間が望まない結果（例えば過剰の中間相の生成）を生じるため、WFE又は薄膜エバポレータの使用が必要である。また、高効率蒸発蒸留方法（例えばWFE方法）の使用は、原料コールタールピッチから高沸点PAH、特にベンゾ(a)ピレンの除去を促進し、結果として500 ppm以下のB(a)P当量を有する出力コールタールピッチを生じる。示した容器温度での出力コールタールピッチの収量は原料コールタールピッチの軟化点に依存する。
【００１６】
本発明の実施態様を以下にまとめる。
（１）高効率蒸発蒸留を用いた高軟化点コールタールピッチの製造方法であって、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、140℃から300℃の範囲の軟化点を有し、5％未満の中間相含有量を有する出力コールタールピッチを前記処理容器から取り除く工程を含む前記製造方法。
（２）前記出力コールタールピッチが150℃から250℃の範囲の軟化点を有する前記（１）記載の方法。
（３）前記出力コールタールピッチが1％未満の中間相含有量を有する前記（１）記載の方法。
（４）前記原料コールタールピッチが110℃から140℃の範囲の軟化点を有する前記（１）記載の方法。
（５）前記処理容器が350℃から500℃の範囲の温度に加熱される前記（１）記載の方法。
（６）前記出力コールタールピッチが500 ppm以下のB(a)P当量を有する前記（１）記載の方法。
（７）前記供給する工程が前記原料コールタールピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む前記（１）記載の方法。
（８）前記原料コールタールピッチの前記ワイプフィルムエバポレータへの供給速度が10から100ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲である前記（７）記載の方法。
（９）前記原料コールタールピッチの前記ワイプフィルムエバポレータへの供給速度が35から50ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲である前記（７）記載の方法。
（１０）前記処理容器内の前記原料コールタールピッチの滞留時間が1から60秒の範囲である前記（８）記載の方法。
（１１）前記処理容器内の前記原料コールタールピッチの滞留時間が5から30秒の範囲である前記（９）記載の方法。
（１２）前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器の内壁に前記原料コールタールピッチのフィルムを形成し、前記フィルムが1 mmの最小厚さを有する前記（７）記載の方法。
（１３）前記供給する工程が前記原料コールタールピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む前記（１）記載の方法。
（１４）前記原料コールタールピッチの前記薄膜エバポレータへの供給速度が10から100ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲である前記（１３）記載の方法。
（１５）前記原料コールタールピッチの前記薄膜エバポレータへの供給速度が35から50ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲である前記（１３）記載の方法。
（１６）前記処理容器内の前記原料コールタールピッチの滞留時間が1から60秒の範囲である前記（１４）記載の方法。
（１７）前記処理容器内の前記原料コールタールピッチの滞留時間が5から30秒の範囲である前記（１５）記載の方法。
（１８）前記薄膜エバポレータが前記処理容器の内壁に前記原料コールタールピッチのフィルムを形成し、前記原料コールタールピッチが多数のQI粒子を含み、前記フィルムが前記QI粒子の最も大きな1つの厚さ以上である最小厚さを有する前記（１３）記載の方法。
（１９）前記供給する工程が前記原料コールタールピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含み、前記出力コールタールピッチが140℃から180℃の範囲の軟化点を有する前記（１）記載の方法。
（２０）高効率蒸発蒸留を用いたピッチの製造方法であって、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、140℃から300℃の範囲の軟化点を有し、5％未満の中間相含有量を有する出力コールタールピッチを前記処理容器から取り除く工程と、前記出力コールタールピッチと可塑剤とを混合する工程を含む前記製造方法。
（２１）前記可塑剤が210°F（99℃）で2から5センチストークスの範囲の粘度及び500 ppm B(a)P以下のB(a)P当量を有するコールタールを含む前記（２０）記載の方法。
（２２）前記可塑剤が前記コールタールと石油の混合物を含み、前記石油が前記混合物の30％から60％を構成する前記（２１）記載の方法。
（２３）前記供給する工程が前記原料コールタールピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む前記（２０）記載の方法。
（２４）前記供給する工程が前記コールタールピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む前記（２０）記載の方法。
（２５）前記供給する工程が前記原料コールタールピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含み、前記出力コールタールピッチが140℃から180℃の範囲の軟化点を有する前記（２０）記載の方法。
（２６）前記出力コールタールピッチが150℃から250℃の範囲の軟化点を有する前記（２０）記載の方法。
（２７）前記原料コールタールピッチが110℃から140℃の範囲の軟化点を有する前記（２０）記載の方法。
（２８）前記処理容器が350℃から500℃の範囲の温度に加熱される前記（２０）記載の方法。
（２９）所望する軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰コールタールピッチの製造方法であって、70℃から160℃の範囲の初期軟化点を有する原料コールタールピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、前記処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、前記留出物を350℃から595℃の範囲の温度で5分から40時間熱処理する工程と、熱処理された留出物を蒸留して所望の軟化点を有するピッチを得る工程を含む前記製造方法。
（３０）前記供給する工程が前記原料コールタールピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む前記（２９）記載の方法。
（３１）前記供給する工程が前記コールタールピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む前記（２９）記載の方法。
（３２）前記供給する工程が前記原料コールタールピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含む前記（２９）記載の方法。
（３３）前記熱処理された留出物が60℃から110℃の範囲の軟化点を有する前記（２９）記載の方法。
（３４）中間相コールタールピッチの製造方法であって、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、前記処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、前記留出物を370℃から595℃の範囲の温度で3から40時間熱処理する工程を含む前記製造方法。
（３５）前記供給する工程が前記原料コールタールピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む前記（３４）記載の方法。
（３６）前記供給する工程が前記コールタールピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む前記（３４）記載の方法。
（３７）前記供給する工程が前記原料コールタールピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含む前記（３４）記載の方法。
（３８）キノリンに不溶性のものを含まない、無灰コールタールピッチの製造方法であって、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料コールタールピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である第1処理容器に供給する工程と、前記第1処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、前記留出物を350℃から595℃の範囲の温度で5分から40時間熱処理する工程と、熱処理された留出物を蒸留して所望する軟化点を有するピッチを得る工程と、所望する軟化点を有する前記ピッチを300℃から600℃の範囲の温度に加熱される第2処理容器に供給する工程と、出力コールタールピッチを前記第2処理容器から取り除く工程を含む前記製造方法。
（３９）前記第1処理容器と前記第2処理容器が同じ容器である前記（３８）記載の方法。
（４０）前記第1及び第2処理容器がワイプフィルムエバポレータである前記（３９）記載の方法。
（４１）前記第1処理容器がワイプフィルムエバポレータを含む前記（３８）記載の方法。
（４２）前記第2処理容器がワイプフィルムエバポレータを含む前記（３８）記載の方法。
（４３）前記第1及び第2処理容器が薄膜エバポレータである前記（３９）記載の方法。
（４４）前記第1処理容器が薄膜エバポレータを含む前記（３８）記載の方法。
（４５）前記第2処理容器が薄膜エバポレータを含む前記（３８）記載の方法。
（４６）前記第1及び第2処理容器が通常の蒸留装置を含む前記（３９）記載の方法。
（４７）前記第1処理容器が通常の蒸留装置をさらに含む前記（３８）記載の方法。
（４８）前記第2処理容器が通常の蒸留装置をさらに含む前記（３８）記載の方法。
（４９）高効率蒸着蒸留を用いた高軟化点炭化水素混合ピッチの製造方法であって、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料炭化水素混合ピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、140℃から300℃の範囲の軟化点を有し、5％未満の中間相含有量を有する出力炭化水素混合ピッチを前記処理容器から取り除く工程を含む前記製造方法。
（５０）前記出力炭化水素混合ピッチが150℃から250℃の範囲の軟化点を有する前記（４９）記載の方法。
（５１）前記出力炭化水素混合ピッチが1％未満の中間相含有量を有する前記（４９）記載の方法。
（５２）前記原料炭化水素混合ピッチが110℃から140℃の範囲の軟化点を有する前記（４９）記載の方法。
（５３）前記処理容器が350℃から500℃の範囲の温度に加熱される前記（４９）記載の方法。
（５４）前記出力炭化水素混合ピッチが500 ppm以下のB(a)P当量を有する前記（４９）記載の方法。
（５５）前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む前記（４９）記載の方法。
（５６）前記原料炭化水素混合ピッチの前記ワイプフィルムエバポレータへの供給速度が10から100ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲である前記（５５）記載の方法。
（５７）前記原料炭化水素混合ピッチの前記ワイプフィルムエバポレータへの供給速度が35から50ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲である前記（５５）記載の方法。
（５８）前記処理容器内の前記原料炭化水素混合ピッチの滞留時間が1から60秒の範囲である前記（５６）記載の方法。
（５９）前記処理容器内の前記原料炭化水素混合ピッチの滞留時間が5から30秒の範囲である前記（５７）記載の方法。
（６０）前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器の内壁に前記原料炭化水素混合ピッチのフィルムを形成し、前記フィルムが1 mmの最小厚さを有する前記（５５）記載の方法。
（６１）前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む前記（４９）記載の方法。
（６２）前記原料炭化水素混合ピッチの前記薄膜エバポレータへの供給速度が10から100ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲である前記（６１）記載の方法。
（６３）前記原料炭化水素混合ピッチの前記薄膜エバポレータへの供給速度が35から50ポンド／表面積（フィート2）／時間の範囲である前記（６１）記載の方法。
（６４）前記処理容器内の前記原料炭化水素混合ピッチの滞留時間が1から60秒の範囲である前記（６２）記載の方法。
（６５）前記処理容器内の前記原料炭化水素混合ピッチの滞留時間が5から30秒の範囲である前記（６３）記載の方法。
（６６）前記薄膜エバポレータが前記処理容器の内壁に前記原料炭化水素混合ピッチのフィルムを形成し、前記原料炭化水素混合ピッチが多数のQI粒子を含み、前記フィルムが前記QI粒子の最も大きな1つの厚さ以上である最小厚さを有する前記（６１）記載の方法。
（６７）前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含む前記（４９）記載の方法。
（６８）前記原料炭化水素混合ピッチがコールタールピッチ及び石油ピッチの混合物を含む前記（４９）記載の方法。
（６９）前記原料炭化水素混合ピッチが少なくとも50％のコールタールピッチを含む前記（６８）記載の方法。
（７０）高効率蒸着蒸留を用いたピッチの製造方法であって、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料炭化水素混合ピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、140℃から300℃の範囲の軟化点を有し、5％未満の中間相含有量を有する出力炭化水素混合ピッチを前記処理容器から取り除く工程と、前記出力炭化水素混合ピッチと可塑剤とを混合する工程を含む前記製造方法。
（７１）前記可塑剤が210°F（98.9℃）で2から5センチストークスの範囲の粘度及び500 ppm B(a)P以下のB(a)P当量を有するコールタールを含む前記（７０）記載の方法。
（７２）前記可塑剤が前記コールタールと石油の混合物を含み、前記石油が前記混合物の30％から60％を構成する前記（７１）記載の方法。
（７３）前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む前記（７０）記載の方法。
（７４）前記供給する工程が前記炭化水素混合ピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む前記（７０）記載の方法。
（７５）前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含む前記（７０）記載の方法。
（７６）前記出力炭化水素混合ピッチが150℃から250℃の範囲の軟化点を有する前記（７０）記載の方法。
（７７）前記原料炭化水素混合ピッチが110℃から140℃の範囲の軟化点を有する前記（７０）記載の方法。
（７８）前記処理容器が350℃から500℃の範囲の温度に加熱される前記（７０）記載の方法。
（７９）前記原料炭化水素混合ピッチがコールタールピッチ及び石油ピッチの混合物を含む前記（７０）記載の方法。
（８０）前記原料炭化水素混合ピッチが少なくとも50％のコールタールピッチを含む前記（７９）記載の方法。
（８１）所望する軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰炭化水素混合ピッチの製造方法であって、70℃から160℃の範囲の初期軟化点を有する原料炭化水素混合ピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、前記処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、前記留出物を350℃から595℃の範囲の温度で5分から40時間熱処理する工程と、熱処理された留出物を蒸留して所望する軟化点を有するピッチを得る工程を含む前記製造方法。
（８２）前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む前記（８１）記載の方法。
（８３）前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む前記（８１）記載の方法。
（８４）前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含む前記（８１）記載の方法。
（８５）前記熱処理された留出物が60℃から110℃の範囲の軟化点を有する前記（８１）記載の方法。
（８６）前記原料炭化水素混合ピッチがコールタールピッチ及び石油ピッチの混合物を含む前記（８１）記載の方法。
（８７）前記原料炭化水素混合ピッチが少なくとも50％のコールタールピッチを含む前記（８６）記載の方法。
（８８）中間相炭化水素混合ピッチの製造方法であって、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料炭化水素混合ピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である処理容器に供給する工程と、前記処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、前記留出物を370℃から595℃の範囲の温度で3から40時間熱処理する工程を含む前記製造方法。
（８９）前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチをワイプフィルムエバポレータに導入することを含み、前記ワイプフィルムエバポレータが前記処理容器を含む前記（８８）記載の方法。
（９０）前記供給する工程が前記炭化水素混合ピッチを薄膜エバポレータに導入することを含み、前記薄膜エバポレータが前記処理容器を含む前記（８８）記載の方法。
（９１）前記供給する工程が前記原料炭化水素混合ピッチを通常の蒸留装置に導入することを含み、前記通常の蒸留装置が前記処理容器を含む前記（８８）記載の方法。
（９２）前記原料炭化水素混合ピッチがコールタールピッチ及び石油ピッチの混合物を含む前記（８８）記載の方法。
（９３）前記原料炭化水素混合ピッチが少なくとも50％のコールタールピッチを含む前記（９２）記載の方法。
（９４）キノリンに不溶性のものを含まない、無灰炭化水素混合ピッチの製造方法であって、70℃から160℃の範囲の軟化点を有する原料炭化水素混合ピッチを、300℃から600℃の範囲の温度に加熱され、その内部圧力が5 Torr以下である第1処理容器に供給する工程と、前記第1処理容器から25℃から60℃の範囲の軟化点を有し、キノリンに不溶性のものを含まない、無灰である留出物を得る工程と、前記留出物を350℃から595℃の範囲の温度で5分から40時間熱処理する工程と、熱処理された留出物を蒸留して所望する軟化点を有するピッチを得る工程と、所望する軟化点を有する前記ピッチを300℃から600℃の範囲の温度に加熱される第2処理容器に供給する工程と、出力炭化水素混合ピッチを前記第2処理容器から取り除く工程を含む前記製造方法。
（９５）前記第1処理容器と前記第2処理容器が同じ容器である前記（９４）記載の方法。
（９６）前記第1及び第2処理容器がワイプフィルムエバポレータである前記（９５）記載の方法。
（９７）前記第1処理容器がワイプフィルムエバポレータを含む前記（９４）記載の方法。
（９８）前記第2処理容器がワイプフィルムエバポレータを含む前記（９４）記載の方法。
（９９）前記第1及び第2処理容器が薄膜エバポレータである前記（９５）記載の方法。
（１００）前記第1処理容器が薄膜エバポレータを含む前記（９４）記載の方法。
（１０１）前記第2処理容器が薄膜エバポレータを含む前記（９４）記載の方法。
（１０２）前記第1及び第2処理容器が通常の蒸留装置で構成されている前記（９５）記載の方法。
（１０３）前記第1処理容器が通常の蒸留装置をさらに含む前記（９４）記載の方法。
（１０４）前記第2処理容器が通常の蒸留装置をさらに含む前記（９４）記載の方法。
（１０５）前記原料炭化水素混合ピッチがコールタールピッチ及び石油ピッチの混合物を含む前記（９４）記載の方法。
（１０６）前記原料炭化水素混合ピッチが少なくとも50％のコールタールピッチを含む前記（１０５）記載の方法。
本発明は、以下の実施例によりさらに詳細に示される。
【実施例】
【００１７】
実施例１
109℃の軟化点を有する原料コールタールピッチを、335℃の温度で、77ポンド／表面積（フィート2）／時間の供給速度で作動する1.4フィート2の容器を有するWFE装置に供給した。WFE装置の出力コールタールピッチは85％のピッチ収率であった。出力コールタールピッチの実験室解析を以下の表IIにまとめた。
【００１８】
表II
2005325364.tif 000003
【００１９】
実施例２
109℃の軟化点を有する原料コールタールピッチを、335℃の温度で、95ポンド／フィート2／時間の供給速度で作動する1.4フィート2の容器を有するWFE装置に供給した。WFE装置の出力コールタールピッチは73％のピッチ収率であった。出力コールタールピッチの実験室解析を以下の表IIIにまとめた。
【００２０】
表III
2005325364.tif 000004
【００２１】
実施例３
109℃の軟化点を有する原料コールタールピッチを、350℃の温度で、65ポンド／フィート2／時間の供給速度で作動する1.4フィート2の容器を有するWFE装置に供給した。WFE装置の出力コールタールピッチは74.2％のピッチ収率であった。出力コールタールピッチの実験室解析を以下の表IVにまとめた。
【００２２】
表IV
2005325364.tif 000005
【００２３】
実施例４
109℃の軟化点を有する原料コールタールピッチを、365℃の温度で、67ポンド／フィート2／時間の供給速度で作動する1.4フィート2の容器を有するWFE装置に供給した。WFE装置の出力コールタールピッチは67％のピッチ収率であった。出力コールタールピッチの実験室解析を以下の表Vにまとめた。
【００２４】
表V
2005325364.tif 000006
【００２５】
140℃から300℃の範囲、好ましくは150℃から250℃の範囲の軟化点を有する出力コールタールピッチは、炭素-炭素複合物及び摩擦材料用結合剤として、アルミニウム製造で使用されるグラファイト電極及びアノードの生産において使用してもよい。さらに、140℃から300℃の範囲、好ましくは150℃から250℃の範囲の軟化点を有する出力コールタールピッチは、可塑剤と混合して、Soderberg結合剤ピッチを含むアルミニウムアノード製造、及び非常に低いPAH含量が要求される任意のその他の工業用途における使用に適した110℃の軟化点を有するピッチを製造してもよい。可塑剤は、低粘度（好ましくは210°F（99℃）で2から5センチストークスの範囲）、低B(a)P当量（好ましくは500 ppm以下のB(a)P）、コールタール又は30％から60％の混合物を構成する石油と組み合わせたコールタールであってもよい。1つの好適な可塑剤は、McHenryら（米国特許第5,746,906号）によって記載されたコールタールピッチブレンドである（その開示内容は本明細書に組み込まれるものとする）。
【００２６】
あるいは、本発明の別の実施態様によれば、炭化水素混合物（例えばコールタールピッチ及び石油の混合物）は、原料コールタールピッチの代わりに供給材料として使用してもよい。この実施態様における炭化水素混合物は、好ましくは少なくとも50％のコールタールピッチ含有量を有する。次いで、供給材料として炭化水素混合物を使用して製造した留出物は、以下に記載する方法において使用してもよい。
WFE装置の原料コールタールピッチを処理することによって開発した留出物は、キノリンに不溶性なものを含まず（本明細書の使用においては、0％から0.5％の範囲のQIを有することを意味する）、かつ無灰である（本明細書の使用においては、0％から0.1％の範囲の灰含有量を有することを意味する）。キノリンに不溶性なものを含まない、無灰留出物は、少なくとも2つの理由で好ましい。第1に、留出物は、カーボン構造体の多孔性を満たすために含浸するピッチとして使用される材料を生産するために使用してもよく、QI及び灰はそのような多孔性を満たす能力を妨げることが知られている。第2に、留出物は中間相ピッチを製造するために使用してもよく、QIは中間相球体の癒着を妨げることが知られている。留出物は、25℃から60℃の範囲の軟化点を有するピッチを含む。
【００２７】
留出物は、350℃から595℃の範囲の温度で、5分間から40時間、第1加熱処理することによって所望するより高い軟化点のキノリンに不溶性のものを含まない、無灰ピッチを製造するために使用してもよい。加熱処理工程は、例えば短い蒸留カラムを含むフラスコに留出物を入れ、絶対値600 mmHg以下のわずかに減圧状態下でその留出物を加熱及び撹拌することによって行われる。留出物を熱処理する工程は、60℃から110℃の範囲の軟化点を有するピッチを生じる。次いで、熱処理された留出物は、公知の通常の手段によって蒸留して、所望する軟化点のピッチ残留物を得てもよい。得られたピッチは、カーボンファイバー及び燃料電池の製造に使用してもよい。あるいは、狭い沸点領域の、キノリンに不溶性のものを含まないピッチは、加熱処理及び300℃から600℃の範囲の温度及び5 Torr以下の圧力で、高効率蒸発蒸留方法（例えばWFE又は薄膜蒸留方法）を用いた蒸留を経て製造されたキノリンに不溶性のものを含まない、無灰ピッチをさらに処理することによって製造してもよく、狭い沸点領域のピッチはそのような処理の結果物である。
【００２８】
実施例５
110℃の軟化点を有する原料コールタールピッチから製造される25℃から30℃の軟化点の留出物を約8時間360℃で熱処理して、60℃の軟化点を有するピッチを製造した。60℃の軟化点のピッチを400℃のオーバーヘッド温度でバッチ／ポット蒸留で蒸留して、98.9℃の軟化点を有するピッチを70％の収率で製造した。出力コールタールピッチの実験室解析を以下の表VIにまとめた。
【００２９】
表VI
2005325364.tif 000007
【００３０】
あるいは、70％から100％の範囲、好ましくは75％から85％の範囲の中間相含有量を有する中間相ピッチは、370℃から595℃の範囲の温度で3から40時間留出物を加熱処理することによって留出物から製造してもよい。中間相ピッチの収率は一般に70％から100％の範囲である。中間相ピッチは、カーボンファイバー、リチウム電池及びグラファイト気泡で使用してもよい。中間相含有量が70％未満である場合、中間相ピッチから製造した生成物は、必要な平面構造を有さず、その結果、最終生成物は許容できない程低い強度を有する。
本明細書で使用した用語及び表現は、説明の用語として使用されるが、限定せず、示され、記載された特徴と等価なもの又はその一部を排除するそのような用語及び表現の使用に意図はなく、種々の変更が請求する本発明の範囲内で可能であることは認められる。本発明の特定の実施態様は、前述の詳細な説明において具体的に示されるが、本発明が開示された実施態様のみに限定されるべきではなく、それらが多くの配置転換、改良及び置換できることは、さらに理解されるべきである。