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타르 및 피치류의 제조방법과 특성

전문가 제언: ○ 우리나라에서 제철용 대형 코크스 공장이 가동된 것은 1970년대 포항종합제철 준공과 동시에 역청탄 및 아역청탄을 사용하는 코크스로가 준공되었다. 그리고 타르 증류는 제철화학에서 연속 증류법에 의해 여러 가지 비점범위의 각종 분류 오일과 피치를 생산하고 있다. 일본의 경우 에너지가 많이 소요되는 제철용 코크스의 생산은 고로에서 발생하는 배기가스의 환경오염과 에너지 다소비문제로 값이 저렴한 중국산으로 대체 사용하고 있다. 포항제철의 작업공정상 일괄 작업의 이점은 있으나, 경제 및 환경적 측면에서 고려할 때 단계적인 대체가 필요하다고 본다.

○ 코크스로에서는 점결성과 석탄화도를 맞추기 위해 여러 종류의 석탄을 배합하여 건류를 하게 된다. 이때 탄화실로 이송된 배합 석탄은 연소실로부터 열을 받아 고로용 코크스인 경우 1,100~1,350℃에서 건류를 하게 되고, 건류에 의해 발생된 고온가스는 코크스로 상부에 있는 집기관을 통하여 예비 냉각기에서 냉각된다. 석탄의 종류와 코크스로의 작업조건에 따라 다르지만 일반적으로 3~5%의 콜-타르가 회수되고, 콜-타르는 여러 가지 탄화수소로 된 화합물을 연속 증류법에 의해 여러 비점범위의 유용한 오일을 분리하게 되므로 이를 잘 회수할 필요가 있다.

○ 본고에서는 상품 및 용도 면에서 JFE Chemical이 생산하고 있는 여러 가지 비점 범위의 오일이 일본 시장에서 약 80%를 점유하고 있음을 알 수 있다. 특히 이의 상품은 흑연전극 알루미늄 용해용 전극 등의 바인더로 사용되고 있으며, 내화물 분야에서는 무수 타르에서 고연화점 피치에 이르기까지 광범위한 제품을 갖고 있다. 그리고 무정형 및 정형 내화물 등에도 폭 넓게 이용되고 있음을 알 수 있다. 또한 액상에서 1,000℃ 이상 가열하게 되면 흑연화가 되기 시작하는데, 액상에서는 유기 화학반응이 고상에서는 흑연화를 동반하는 물리적인 구조 변화를 하게 되므로 앞으로 탄화-흑연화에 대한 연구에 관심을 두어야 한다.

저자: Hiromi Okamoto ; Kenji Fujii ; Fumie Ikeda
자료유형: 학술정보