CS220705B1 - A method for producing high conductivity carbon black - Google Patents

A method for producing high conductivity carbon black Download PDF

Info

Publication number
CS220705B1
CS220705B1 CS389981A CS389981A CS220705B1 CS 220705 B1 CS220705 B1 CS 220705B1 CS 389981 A CS389981 A CS 389981A CS 389981 A CS389981 A CS 389981A CS 220705 B1 CS220705 B1 CS 220705B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
carbon black
gasification
water
range
water vapor
Prior art date
Application number
CS389981A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Karel Svoboda
Frantisek Necesany
Jaromir Posival
Original Assignee
Karel Svoboda
Frantisek Necesany
Jaromir Posival
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 Karel Svoboda, Frantisek Necesany, Jaromir Posival filed Critical Karel Svoboda
Priority to CS389981A priority Critical patent/CS220705B1/en
Publication of CS220705B1 publication Critical patent/CS220705B1/en

Links

Landscapes

  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

Vynález se týká produktů zplyňování ropných a dehtových surovin za použití směsi kyslíku a vodní páry. Vynález řeší problém přípravy vysocevodivých sazí, tj. sazí s vysokou elektrickou vodivostí, které mají rozsáhlé aplikační využití především pro výrobky z plastických hmot a kaučuků s antistatickou úpravou a pro přípravu nekovových vodičů v elektrotechnice. Podstata vynálezu spočívá v řízení technologického režimu zplyňovacího procesu za vzniku dvou rovnocenných produktů — generátorového plynu a speciálních vysocevodivých sazí. Řízením pracovních podmínek režimu se dosáhne vysoké kvality sazí a získá se nový žádaný produkt vysocevodivé saze.The invention relates to products of gasification of petroleum and tar raw materials using a mixture of oxygen and water vapor. The invention solves the problem of preparing highly conductive carbon black, i.e. carbon black with high electrical conductivity, which has extensive application use primarily for products made of plastic and rubber with antistatic treatment and for the preparation of non-metallic conductors in electrical engineering. The essence of the invention lies in controlling the technological regime of the gasification process to form two equivalent products - producer gas and special highly conductive carbon black. By controlling the operating conditions of the regime, high quality of carbon black is achieved and a new desired product of highly conductive carbon black is obtained.

Description

Vynález se týká produktů zplyňování ropných a dehtových surovin za použití směsi kyslíku a vodní páry.The invention relates to gasification products of petroleum and tar raw materials using a mixture of oxygen and water vapor.

Vynález řeší problém přípravy vysocevodivých sazí, tj. sazí s vysokou elektrickou vodivostí, které mají rozsáhlé aplikační využití především pro výrobky z plastických hmot a kaučuků s antistatickou úpravou a pro přípravu nekovových vodičů v elektrotechnice.The invention solves the problem of preparing highly conductive carbon blacks, i.e. carbon blacks with high electrical conductivity, which have extensive application applications especially for products of plastics and rubbers with antistatic treatment and for the preparation of non-metallic conductors in electrical engineering.

Podstata vynálezu spočívá v řízení technologického režimu zplyňovacího procesu za vzniku dvou rovnocenných produktů — generátorového plynu a speciálních vysocevodivých sazí. Řízením pracovních podmínek režimu se dosáhne vysoké kvality sazí a získá se nový žádaný produkt vysocevodivé saze.The essence of the invention consists in controlling the technological mode of the gasification process to produce two equivalent products - generator gas and special highly conductive carbon black. By controlling the operating conditions of the mode, a high carbon black quality is achieved and a new desired high conductive carbon black product is obtained.

Vynález se týká způsobu výroby sazí s vysokou elektrickou vodivostí parciální oxidací ropných a dehtových surovin směsí kyslíku a vodní páry jako rovnocenného produktu plynných podílů zplyňovacího procesu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the production of carbon black with high electrical conductivity by the partial oxidation of petroleum and tar feedstocks with a mixture of oxygen and water vapor as an equivalent product of the gaseous components of the gasification process.

Hlavním produktem zplyňovacího procesu je dosud surový generátorový plyn, který představuje surovinu pro· výrobu technického vodíku a syntézních plynů. Při zpracování ropných surovin ve zplyňovacím procesu se jako surovina obvykle používá atmosférický nebo vakuový destilační zbytek, případně zbytek z pyrolýzy kapalných uhlovodíků — — pyrolýzní olej; při zplyňování dehtových surovin se používají výševroucí dehtové frakce.So far, the main product of the gasification process is raw generator gas, which is the raw material for the production of technical hydrogen and synthesis gases. In the treatment of petroleum feedstocks in the gasification process, atmospheric or vacuum distillation residues or pyrolysis residues of liquid hydrocarbons are usually used as feedstock - pyrolysis oil; High-boiling tar fractions are used in the gasification of tar raw materials.

Vedlejším produktem parciální oxidace vysocevroucích uhlovodíkových směsí jsou saze, které se odstraňují z proudu vzniklého generátorového plynu vypíráním vodou za vzniku vodné suspenze — tzv. sazové vody. Sazová voda, která obvykle obsahuje 8 až 15 g sazí v 1 litru, představuje dosud nežádoucí balastní produkt a zpracovává se za použití mazutu na vodu a sazové peletky, které se likvidují spalováním.A by-product of the partial oxidation of high-boiling hydrocarbon mixtures is soot, which is removed from the stream of generated gas by scrubbing with water to form an aqueous suspension - so-called soot water. Carbon black, which usually contains 8 to 15 g of carbon black in 1 liter, is a hitherto undesirable ballast product and is processed using water oil and soot pellets, which are disposed of by incineration.

Nyní bylo zjištěno a experimentálně ověřeno, že vhodným řízením pracovních podmínek technologického procesu lze kromě plynných produktů zplyňovacího procesu získat jako· nový žádaný produkt speciální vysocevodivé saze, které mají rozsáhlé aplikační využití především pro výrobky v plastických hmot a kaučuků s antistatickou úpravou a pro přípravu speciálních nekovových vodičů v elektrotechnice.It has now been found and experimentally verified that by suitable control of the working conditions of the technological process, besides the gaseous products of the gasification process, special high-conducting carbon blacks can be obtained as a new desired product. non-metallic conductors in electrical engineering.

Provozními zkouškami bylo ověřeno, že na dosud užívaných zplyňovacích reaktorech při definovaných teplotách v oxidační zóně a tlacích v reaktoru a při definovaných poměrech kyslíkoparní směsi v mn 3 kyslíku na 1 kg vodní páry se získají jako nový žádaný produkt vysocevodivé saze s následujícími kvalitativními parametry: měrný povrch stanovený nízkoteplotní adsorpcí dusíku v rozmezí 900 až 1400 m2/g, měrný povrch stanovený adsorpcí cetyltrimetylamoniumbromidu v rozmezí 500 až 1000 m2/g, obsah popela nižší než 1,5 °/o hmotnosti, jódové číslo v rozmezí 800 až 1500 mgj/g, hodnota dibutylftalátové adsorpce, tzv. olejové číslo v rozmezí 3 až 5 ml dibutylftalátu/g, stanovené pomocí Brabenderova absorptometru.In service tests, it has been verified that on the gasification reactors used so far, at defined temperatures in the oxidation zone and reactor pressures and at defined proportions of oxygen-vapor mixture in m n 3 oxygen per kg water vapor, highly conductive carbon black is obtained as new desired product. surface determined by low temperature nitrogen adsorption between 900 and 1400 m 2 / g, specific surface area determined by adsorption of cetyltrimethylammonium bromide between 500 and 1000 m 2 / g, ash content less than 1.5% / weight, iodine value between 800 and 1500 mgj / g, dibutyl phthalate adsorption value, the so-called oil number in the range of 3 to 5 ml dibutyl phthalate / g, determined by means of a Brabender absorptometer.

Výše uvedený nedostatek nemá způsob výroby vysocevodívých sazí parciální oxidací ropných nebo dehtových surovin směsí kyslíku a vodní páry následujícím vypíráním vodou a izolací, například peletizací s uhlovodíkovými rozpouštědly, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zplyňovaná surovina, například mazut, rozprášená do kapek, se uvádí do styku se směsí kyslíku a vodní páry v poměru 1,25 až 1,50 mn 3 kyslíku na 1 kg vodní páry při teplotách v oxidační zóně 1380 až 1600 °C, výhodně 1400 až 1500 °C, zplyňovacím tlaku v rozmezí 3,2 až 3,6 MPa a době zdržení ve zplyňovacím prostoru 5 až 15 s, výhodně 8 až 12 s, přičemž vznikají dva rovnocenné produkty, a to generátorový plyn a sazové částice, charakterizované střední velikostí shluků základních částic v rozmezí 100 až 200 ,um, měrným povrchem stanoveným adsorpcí dusíku minimálně 900 m2/g, měrným povrchem stanoveným adsorpcí cetyltrimetylamoniumdibromidu vyšším než 500 m2/g a obsahem popela nižším než 1,5 % hmotnosti, které se po výstupu ze zplyňovacího prostoru odstraní z proudu generátorového plynu vypíráním plynu upravenou měkkou vodou o tvrdosti v rozmezí 5 až 70 ^val/l, a vodivostí v rozmezí 300 až 600 μδ/οιη, případně čerstvou demineralizovanou vodou za vzniku vodné suspenze sazí, ze které se saze izolují, například peletizací s uhlovodíkovými rozpouštědly.The above drawback has no process for producing high conductive carbon black by partial oxidation of petroleum or tar feedstocks with a mixture of oxygen and water vapor followed by water scrubbing and isolation, for example pelletizing with hydrocarbon solvents, according to the invention. , is contacted with a mixture of oxygen and water vapor in a ratio of 1.25 to 1.50 m n 3 of oxygen per kg of water vapor at temperatures in the oxidation zone of 1380 to 1600 ° C, preferably 1400 to 1500 ° C, gasification pressure at in the range of 3.2 to 3.6 MPa and a residence time in the gasification space of 5 to 15 s, preferably 8 to 12 s, producing two equivalent products, namely generator gas and soot particles, characterized by a mean particle size agglomeration of 100 to 100 s. 200 µm, specific surface area determined by adsorption of nitrogen of at least 900 m 2 / g, specific surface area determined by by adsorption of cetyltrimethylammonium dibromide of more than 500 m 2 / g and an ash content of less than 1,5% by weight, which after removal from the gasification chamber is removed from the gas stream by scrubbing the treated soft water with a hardness ranging from 5 to 70 µl / l and conductivity in the range of 300 to 600 μδ / οιη, optionally with fresh demineralised water, to form an aqueous suspension of the carbon black from which the carbon black is isolated, for example by pelletizing with hydrocarbon solvents.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že se z odpadní suroviny získají kvalitní vysocevodivé saze.An advantage of the process according to the invention is that high-conductive carbon black is obtained from the waste material.

Výtěžnost sazí, vztažena na zplyňovanou surovinu, se pohybuje v rozbezí 0,5 až 2,5 % hmotnosti. Vynález je blíže objasněn v následujícím příkladě.The carbon black yield, based on the gasified feedstock, is in the range of 0.5 to 2.5% by weight. The invention is illustrated by the following example.

Příklad 1Example 1

Na provozním zplyňovacím generátoru byly provedeny provozní zkoušky produkce vysocevodívých sazí řízením technologického režimu zplyňovacího procesu. Jako zplyňovaná surovina byl při zkouškách použit zbytek z atmosférické destilace ropy — mazut a doba zdržení v reaktoru se pohybovala v rozmezí 10,1 až 10,4 sekund. Tlak ve zplyňovacím prostoru byl udržován v rozmezí 3,40 až 3,45 MPa. Výsledky provozních zkoušek jsou uvedeny v následující tabulce. V tabulce je rovněž uveden běžný provoz zplyňovacího generátoru.Operational tests of high-conducting carbon black production were carried out on the process gasification generator by controlling the technological mode of the gasification process. The gasification raw material used in the tests was the residue from atmospheric distillation of petroleum - oil and the residence time in the reactor ranged from 10.1 to 10.4 seconds. The pressure in the gasification chamber was maintained in the range from 3 to 3 bar. The results of operational tests are shown in the following table. The table also shows the normal operation of the gasification generator.

teplota zplyňování poměr O2 : H2O měrný povrch měrný povrch obsah popele střední velikost výtěžnost sazígasification temperature O2: H2O ratio specific surface specific surface ash content medium size soot yield

N2 stanovený adsorpcí shluků cetylmetyl-N2 determined by adsorption of cetylmethyl-

Claims (1)

PŘEDMĚTSUBJECT Způsob výroby vysocevodivých sazí parciální oxidací ropných nebo dehtových surovin směsí kyslíku a vodní páry a následujícím vypíráním vodou a izolací, například peletizací s uhlovodíkovými rozpouštědly, vyznačený tím, že zplyňovaná surovina, například mazut, rozprášená do kapek, se uvádí do styku se směsí kyslíku a vodní páry v poměru 1,25 až 1,50 mn 3 kyslíku na 1 kg vodní páry při teplotách v oxidační zóně 1380 až 1600 °C, výhodně 1400 až 1500 °C, zplyňovacím tlaku v rozmezí 3,2 až 3,6 MPa a době zdržení ve zplyňovacím prostoru 5 až 15 s, výhodně 8 až 12 s, přičemž vznikají dva rovnocenné produkty, tj. generátorový plyn a sazové částice, charakterizovanéA process for producing highly conductive carbon black by partial oxidation of petroleum or tar feedstocks with an oxygen-water vapor mixture followed by water scrubbing and isolation, for example pelletizing with hydrocarbon solvents, characterized in that the gasified feedstock, e.g. water vapor in a ratio of 1.25 to 1.50 m n 3 oxygen per kg water vapor at temperatures in the oxidation zone of 1380 to 1600 ° C, preferably 1400 to 1500 ° C, a gasification pressure in the range of 3.2 to 3.6 MPa and a residence time in the gasification space of 5 to 15 s, preferably 8 to 12 s, to produce two equivalent products, i.e. generator gas and soot particles, characterized by VYNALEZU střední velikostí shluků základních částic v rozmezí 100 až 200 μιη, měrným povrchem stanoveným adsorpcí dusíku minimálně 900 m2/g, měrným povrchem stanoveným adsorpcí cetyltrimetylamoniumbromidu vyšším než 500 m2/g a obsahem popela nižším než 1,5 procenta hmotností, které se po výstupu ze zplyňovacího prostoru odstraní z proudu generátorového plynu vypíráním plynu upravenou měkkou vodou, charakterizovanou tvrdostí vody v rozmezí 5 až 70 ^val/1 a vodivostí v rozmezí 300 až 600 juS/cm, případně čerstvou demineralizovanou vodou za vzniku vodné suspenze sazí, ze které se saze izolují.INVENTION mean particle size aggregates in the range of 100 to 200 μιη, specific surface area determined by adsorption of nitrogen of at least 900 m 2 / g, specific surface area determined by adsorption of cetyltrimethylammonium bromide higher than 500 m 2 / g and an ash content of less than 1.5 percent by mass at the outlet of the gasification chamber removes from the generator gas stream by scrubbing the gas with soft water treated, characterized by a water hardness in the range of 5 to 70 µl / l and a conductivity in the range of 300 to 600 µS / cm, or fresh demineralized water the soot is isolated.
CS389981A 1981-05-27 1981-05-27 A method for producing high conductivity carbon black CS220705B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS389981A CS220705B1 (en) 1981-05-27 1981-05-27 A method for producing high conductivity carbon black

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS389981A CS220705B1 (en) 1981-05-27 1981-05-27 A method for producing high conductivity carbon black

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS220705B1 true CS220705B1 (en) 1983-04-29

Family

ID=5380400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS389981A CS220705B1 (en) 1981-05-27 1981-05-27 A method for producing high conductivity carbon black

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS220705B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0635045B1 (en) Production of carbon black
US2062358A (en) Carbon black manufacture
US3927996A (en) Coal injection system
US1983943A (en) Process for carbonizing carbonaceous materials
US1857799A (en) Production of water gas
US3998609A (en) Synthesis gas generation
US3660132A (en) Process of making a highly dispersed mixture of carbon black and silicic acid
DE3463758D1 (en) Method for the production of acetylene and synthesis gas or reduction gas from carbon in an electric arc process
KR20250028293A (en) Recycled feedstock for carbon and hydrogen production
US2805177A (en) Production of hydrogen and coke
US2617714A (en) Process for producing carbon black
KR20030065483A (en) Conversion of methane and hydrogen sulfide in non-thermal silent and pulsed corona discharge reactors
US2914418A (en) Manufacture of carbon black from liquid hydrocarbons
CN104056829B (en) A kind of continuous coke cleaning method of heat plasma reactor according
JPS6261079B2 (en)
US2358359A (en) Active carbon production
CS220705B1 (en) A method for producing high conductivity carbon black
US4583993A (en) Process for the production of carbon monoxide and hydrogen from carbonaceous material
US3989803A (en) Concentration of carbonaceous solids in fuel oil stream in a carbon black procus
US3007849A (en) Stepwise desulfurization of fluid coke particles with steam and hydrogen
US3615297A (en) Carbon recovery process
CS220704B1 (en) Method of production of special carbon black
EP1783178A1 (en) Carbon black and multi-stage process for making same
US3016986A (en) Production of carbon monoxide and hydrogen
US3755202A (en) Method for reactivation of oxide catalysts