CS252478B2 - Method of furnace black production - Google Patents

Method of furnace black production Download PDF

Info

Publication number
CS252478B2
CS252478B2 CS8410207A CS1020784A CS252478B2 CS 252478 B2 CS252478 B2 CS 252478B2 CS 8410207 A CS8410207 A CS 8410207A CS 1020784 A CS1020784 A CS 1020784A CS 252478 B2 CS252478 B2 CS 252478B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
stream
flue gas
gaseous
liquid hydrocarbon
injected
Prior art date
Application number
CS8410207A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS1020784A2 (en
Inventor
Allan C Morgan
Original Assignee
Cabot Corp
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 Cabot Corp filed Critical Cabot Corp
Publication of CS1020784A2 publication Critical patent/CS1020784A2/en
Publication of CS252478B2 publication Critical patent/CS252478B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black
    • C09C1/50Furnace black ; Preparation thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44Carbon
    • C09C1/48Carbon black

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu výroby retortových sazí, které mají různé důležité možnosti aplikace, například je možno těchto sazí pouužt jako plniv, pigmentů a ztuňujících činidel' pro kaučukové tmmsi a pro plastické látky.The present invention relates to a process for the production of retort carbon blacks having various important application possibilities, for example, such carbon blacks can be used as fillers, pigments and solidifying agents for rubber compositions and plastics.

Všeobecně je možno uvést, že postup výroby sazí retortovým způsobem zahrnuje krakování , a/nebo neúplné spalování uhlovodíkové nástřikové suroviny, jako je nappíklad zemtí plyn netio recykl^ová tu?s^:ioa, v uzavirené leonverzní zons při te^otáL^ ШМсЬо^ 982 °C, přičemž vznókaaí saze. Tyto saze obsažené v plynech vystupuuících z uvedené konverzní zóny se potom ochladí a odáděl, přičemž je možno pouužt k tomuto účelu kteréhožoživ známého postupu v tomto oboru. V této totvistožti je třeba uvést, že je rovněž nutné, i když je to obtížné, vyrábět retortové saze, které maaí reprodukovatelné vlastico^, pomocí nichž je možno dosáhnout lepších hysterezních vlastností u kaučukových směsí.In general, the process for producing carbon black retort process includes cracking and / or incomplete combustion of a hydrocarbon feedstock, such nappíklad zemtí gas NETIO rec YKL-OC and here? S ^ i OA in uzavirené leonverzní zones at te ^ 98 ° C, giving rise to soot. The carbon black contained in the gases exiting the conversion zone is then cooled and vented using any of the known methods in the art. It should be noted that it is also necessary, although difficult, to produce retort carbon blacks having reproducible properties to provide better hysteresis properties for rubber compositions.

Modulový oebooi stupňový postup výroby sazí je popisován a chráněn ve znovu publikovaném patentu Spojených států ameeických č. 28 974. Tento uvedený postup sestává z několika stupňů, přčeemž v prvním stupni je vytvořena primární spalovací zóna, ve které se tvoří proud horkých plynných produktů hoření /proud sppain/, ve druhé oebooi přechodové zóně se do tohoto předem vytvořeného proudu horkých plynných spaaio o^E^sřikuje kapalný uhlovodíkový oáásřik ve formě plných celistvých proudů /koherentní proudy/, přčeemň tato surovina se naasrikuje v podstatě radiálně z vnější nebo vnitřní o^assi proudu plynných spaaio do tohoto proudu horkých plynů, a ve třetí zóně /označované jako reakční zóna/ se tvoří saze, přičemž potom následuje ukončení reakce prudkým ochlazením.The modular oebooi step of carbon black production is described and protected in U.S. Re-published U.S. Patent No. 28,974. This process consists of several stages, with a primary combustion zone being formed in the first stage in which a stream of hot gaseous combustion products is formed. The sppain stream, in the second transition zone, is sprayed into this preformed stream of hot gaseous streams in the form of full solid streams (coherent streams), wherein the feedstock is lit essentially radially from the outer or inner port. A carbon black stream is formed into the hot gas stream, and in the third zone (referred to as the reaction zone), soot is formed, followed by quenching.

V postupech výše uvedeného typu, ve kterých je nástřiková surovina nas^^ována z vněšší obO-assi do proudu plynných spa^o, může došít k situaci, kdy plynné spaaioy prochází syséémem aniž Oy byly vyuuňty. Tento jev nastane nappíklad v případech, kdy uhlovodíková nástřiková surovina nevyplňuje zcela plochu, kterou proudí plynné spaaioy, což způsobuje únik nevyužitého tepla ve formě plynných spaaio do tkoží. Tendence k tomuto oepříznvéému jevu nastává zejména v případech, kdy se zvětšuje velikost reaktoru.In processes of the above type, in which the feedstock is fed from the outer portion into the stream of gaseous spa, it may occur that the gaseous spa passes through the system without being used. This phenomenon occurs, for example, in cases where the hydrocarbon feedstock does not completely fill the area through which the gaseous spa is flowing, causing the unused heat in the form of gaseous spa to escape into the skin. The tendency to this phenomenon occurs especially when the size of the reactor increases.

K zabránění těchto neekonomických ztrát plynných tpρjio bylo navrženo podle patentu Spojených států ammeických č. 3 922 335 oajSřiiovht přídavnou nástřikovou surovinu do vnitřního prostoru proudu plynných spaaio, který obvykle nástřiková surovina vstřko^^c^n^á z vnějšího obvodu přechodové zóny nevyplňuje a nemůže jej dosáhnout. V tomto patentu je rovněž uvedeno pot^žtí různých.prostředků k dosažení tohoto účelu řešení, jako je oappíklad sonda, pomocí níž je možno přídavnou kapalnou uhlovodíkovou surovinu oassřikovat do jádra proudu plynných spaaio ve v podstatě radiálním směru a ve směru od středu oebooi jádra proudu těchto plynných spaaio směrem vně ke stěnám reaktoru. Bylo prokázáno, že pomocí tohoto opatření je možno plynné tpajioy zcela využit pro uvedené účely, tzo. pro atomizování a dispergování olejových kapiček.To avoid these uneconomic losses of gas, it has been proposed, in accordance with U.S. Patent No. 3,922,335, to provide additional feedstock into the interior of the spa gas stream, which typically does not fill the feedstock from the outer perimeter of the transition zone and cannot. to achieve it. The patent also discloses the difficulty of various means to achieve this purpose, such as a probe, by which additional liquid hydrocarbonaceous feed can be injected into the core of the gaseous stream in a substantially radial direction and away from the center of the core of the stream. of these gaseous spa gases outside the reactor walls. It has been shown that the gas can be fully utilized for this purpose. for atomizing and dispersing oil droplets.

Vstřikování nástřikové suroviny do vnitřní obOassi proudu plynných spaaio se provádí ve stejné rovině jako je rovina, ve které se nástřiková surovina vstřikuje z voeěší obvodové obOassi přechodové zóny do vnitřního prostoru proudu plynných s^é^alio· Tento postup podle patentu Spojených států ammrických č. 3 922 335 vykazuje výjimečně dobrý výkon a poskytuje vysoké výtěžky, př^emž je možno pomocí tohoto postupu vyrábět saze o vysoké kv aitě.Injection of feedstock into the inner area of the gaseous stream is effected in the same plane as that in which feedstock is injected from the larger peripheral area of the transition zone into the inner space of the gaseous stream. No. 3,922,335 exhibits exceptionally good performance and yields high yields while producing high-quality carbon black.

Ovšem oastávvaí i případy, kdy je požadováno vyrobOt saze podobným způsobem jako bylo uvedeno výše v uvedených dvou postupech, ovšem tyto saze musí mít rozdílné vlasticos!. Konkrétně je možno uvést, že je často nutné vyrábět saze, které maaí sníženou Oarvivost a zvýšené diOutylfaaááoové adsorpční číslo pro částice v rozmělněném stavu /což bude ještě dále defiotvánož, což umotňujr dosáhnout zvýšeného odrazu a lepších hysterezních vlastností a kaučukových směsí obsah^ících tyto saze.However, there are cases where it is desired to produce carbon black in a manner similar to that described above in the two processes, but such carbon black must have different properties. Specifically, it is often desirable to produce carbon blacks having reduced colouration and an increased di-butylphosphoric adsorption number for the particles in a comminuted state (which will be further defiant), thereby allowing for increased reflection and improved hysteresis properties and rubber compositions containing such carbon blacks. .

Vzhledem k výše uvedenému je hlavním cíeem uvedeného vynálezu vytvooít nový a výhodnOěší postup pro přípravu sazí, které mají chahahktrittické vlastnost umoonňjjcí zlepšení hysterezních schopností.In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a new and more advantageous process for the preparation of carbon black having a chahahrthritic property capable of improving hysteresis properties.

Dalším cíkem uvedeného vynálezu je vytvořit postup pro přípravu sazí, které mají nižší hodnotu barvivosti a vyšší hodnoty dibutylftalátového adsorpčního čísla pro částice v rozmělněném stavu. Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvořit způsob kontrolování hodnot barvivosti a dibutylftalátového adsorpčního čísla pro částice v rozmělněném stavu u těchto vyráběných sazí.It is a further object of the present invention to provide a process for preparing carbon black having a lower coloring value and higher dibutyl phthalate adsorption number values for comminuted particles. Another object of the present invention is to provide a method for controlling the color values and dibutyl phthalate adsorption number for comminuted particles of the carbon black produced.

Podle uvedeného vynálezu bylo zjištěno, že uvedených cílů je možno dosáhnout modifikací uvedeného modulového postupu výroby sazí.According to the present invention, it has been found that these objectives can be achieved by modifying said modular carbon black process.

Uvedený vynález se týká způsobu výroby retortových sazí, při kterém palivo a oxidační látka reagují v první zóně za vzniku proudu horkých plynných spalin, které mají dostatečnou energii к převedení kapalného uhlovodíkového nástřiku pro výrobu sazí na tyto saze, přičemž ve druhé zóně je kapalná nástřiková uhlovodíková surovina nastřikována do proudu horkých plynných spalin z první zóny ve formě řady plných celistvých proudu v místě, ve kterém proud plynných spalin dosáhl své maximální rychlosti, ve směru proudu horkých plynných spalin a za dostatečného tlaku к dosažení dostatečného proniknutí těchto plných celistvých proudů do proudu horkých plynných spalin а к dosažení požadovanéno rozptýlení a promíchání kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny s horkými spalinami, a ve třetí, zóně se uhlovodíková nástřiková surovina rozkládá a převede na saze, přičemž následuje rychlé ochlazeni reakce, zchlazení a oddělení produktu.The present invention relates to a method for producing retort carbon black, wherein the fuel and oxidant react in a first zone to produce a stream of hot gaseous flue gas having sufficient energy to convert a liquid hydrocarbon feed to produce carbon black, the second zone being a liquid feed hydrocarbon feed. the feedstock is injected into the hot flue gas stream from the first zone in the form of a series of full solid streams at the point where the flue gas stream has reached its maximum velocity downstream of the hot gaseous flue gas and under sufficient pressure to achieve sufficient penetration of these full solid streams into the hot stream flue gas and to achieve the desired dispersion and mixing of the liquid hydrocarbon feedstock with hot flue gas, and in the third zone, the hydrocarbon feedstock is decomposed and converted to soot, followed by rapid cooling the reaction, cooling and separating the product.

Podstata tohoto postupu podle vynálezu spočívá v tom, že se část z celkového podílu kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny zavádí radiálně do proudu horkých plynných spalin dosahuje maximální rychlosti.The essence of the process according to the invention is that a part of the total proportion of the liquid hydrocarbon feedstock is introduced radially into the hot flue gas stream at maximum speed.

Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se 20 až 80 % kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny, nejvýhodněji 40 až 60 % této uhlovodíkové suroviny, nastřikuje do proudu horkých plynných spalin před místem, ve kterém tento proud plynných spalin dosahuje maximální rychlosti, přičemž zbytek nástřikové suroviny se zavádí de proudu horkých plynných spalin v místě, ve kterém tento proud plynných spalin dosahuje své maximální rychlosti.Preferably, 20 to 80% of the liquid hydrocarbon feedstock, most preferably 40 to 60% of the hydrocarbon feedstock, is fed into the hot flue gas stream before the point where the flue gas stream reaches maximum speed, with the remainder of the feedstock being introduced. the hot gas stream at the point where the hot gas stream reaches its maximum velocity.

Rovněž je výhodné nastřikovat uhlovodíkovou nástřikovou surovinu do proudu plynných spalin před místem, ve kterém proud plynných spalin dosahuje své maximální rychlosti, ze středové oblasti tohoto proudu. Pokud se týče nastřikování kapalné uhlovodíkové suroviny do proudu plynných spalin v místě, ve kterém dosahuje proud těchto plynných spalin maximální rychlosti, potom je výhodné nastřikovat tento podíl uhlovodíkového nástřiku do proudu plynných spalin z obvodové oblasti tohoto proudu.It is also advantageous to inject the hydrocarbon feedstock into the flue gas stream upstream of the point where the flue gas stream reaches its maximum velocity from the central region of the flue gas stream. With respect to the injection of liquid hydrocarbonaceous feed into the flue gas stream at the point where the flue gas stream reaches its maximum velocity, it is preferable to feed this portion of hydrocarbon feed into the flue gas stream from the peripheral region of the stream.

Výhoda postupu podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že umožňuje přípravu sazí s lepšími hysterezními vlastnostmi a s kontrolovanou hodnotou barvivosti a dibutylftalátového adsorpčního čísla pro částice v rozmělněném stavu. Rovněž provedení tohoto postupu je velmi jednoduché.An advantage of the process according to the invention is that it allows the preparation of carbon blacks with improved hysteresis properties and a controlled color value and dibutyl phthalate adsorption number for the comminuted particles. It is also very simple to carry out this procedure.

Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se do proudu plynných spalin vstřikuje část kapalného uhlovodíkového nástřiku ve formě celistvých plyných proudů v podstatě radiálně v místě, ve kterém proud plynných spalin nedosáhl své maximální rychlosti. V místě, kde proud plynných spalin má nižší rychlost než maximální se nastřikování kapalného uhlovodíkového nástřiku může provádět z vnějií obvodové oblasti nebo ze středové oblasii proudu těchto spalin.In carrying out the process of the present invention, a portion of the liquid hydrocarbon feed in the form of integral gaseous streams is injected substantially radially into the flue gas stream at a location where the flue gas stream has not reached its maximum velocity. At a location where the flue gas stream has a lower velocity than the maximum, the liquid hydrocarbon feed can be injected from the outer peripheral region or from the central region of the flue gas stream.

Ve výhodném provedení postupu podle vynálezu se ale celistvé plné [..loudy nás.fíkové suroviny vstřikují do proudu spalin o nižší rychlosti než je rychlost maximální středové oblasti proudu těchto plynných spalin radiálně směrem ven do tohoto proud'... spal'ia. Při provádění uvedeného stupňového postupu se dosáhne maximální rychlosti proudu plynných spalin přibližně ve středu přechodové zóny. Tak například v případě, kdy se vstřikování nástřikové suroviny provádí sondou, se provede mooifikace uvedeného postupu tak, že se sonda vloží do první noboli primární spalovací zóny, přičemž se nastřkkovaná surovina vstřikuje do proudu plynných spalin radiálně směrem ven do tohoto proudu a takto vstřkkovaná surovina vstupuje do proudu spalin o nižší rychlosti než je rychlost maaimáání.In a preferred embodiment of the process, however, the solid solids of the feedstock are injected into the flue gas stream at a lower velocity than the maximum central region of the flue gas stream radially outwardly into the flue gas stream. In carrying out said step process, the maximum velocity of the flue gas flow is achieved approximately in the center of the transition zone. For example, in the case where the feedstock is injected by a probe, the process is mooified by inserting the probe into the first noble of the primary combustion zone, injecting the feedstock into the flue gas stream radially outwardly into the stream and injecting the feedstock. it enters a flue gas stream at a lower velocity than the maaimáání rate.

Skutečné místo nebo rovina, ve které se nástřiková surovina vstřikuje do proudu spalin o nižší rychlosti v radiálním sm^iru se může značně měnit, což závisí na požadované specifické kvalitě nebo typu sazí. Předpokládá se, že radiální vstřikování celistvých plných proudů kapalného uhlovodíkového nástřiku radiálně směrem iovaitř z obvodové oblas-tii nebo směrem ven ze středové obiasti proudu plynných spalin o nižší rychlosti má za následek tvorbu hrubších kapiček oleje', což souvňsí se zvýšením hodnot iibutylftaláttvého xdsorpČního čísla pro částice v rozmělněném stavu.The actual location or plane in which the feedstock is injected into the flue gas stream at a lower velocity in the radial direction may vary considerably, depending on the desired specific quality or type of carbon black. It is believed that the radial injection of solid full liquid hydrocarbon feed streams radially inwardly from the peripheral region or outwardly from the central portion of the lower flue gas stream results in the formation of coarser oil droplets, which is associated with an increase in iibutyl phthalate xdsorption number. particles in a comminuted state.

Uvedenými plnými cel:^sv^J^mi proudy neboU koherentními proudy se míní spojité proudy kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny, které nejsou atomizovány před vstřkkováníá do proudu horkých plynných spalin.By full-flow or coherent streams is meant continuous streams of liquid hydrocarbon feedstock that are not atomized before being injected into the hot flue gas stream.

Při přípravě horkých plynných spalin, které se pouuívaií pro výrobu sazí podle uvedeného vynálezu, se ponechá reagovat ve vhodně spalovací komoře kapalné nebo plynné palivo a vhodný oxidační proud, jako je například vzduch, kyslík, vzduchu a kyslíku a podobně. Do skupiny paliv, které jsou vhodné k reakci s oxidačním proudem ve spalovací komoře k přípravě proudu horkých spalin, je možno zařadit kterýkoliv ze snadno spalitenných plynů, par nebo kapalných látek, jako jsou například vodík, oxid uhelnatý, m^ttan, acetylen, alkoholy a petrolej. Všeobecně je možno uvést, že ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se ž^í^v^ ;jí paliva, která mapí vysoký obsah složek obsahu jících uhlík a zejména uhlovodíky. Například je mc^no uvést, že proudy bohaté na metan, jako jsou například zem^Jí plyn a upravený nebo obohacený zemni plyn, jsou vynikajícími palivy pro tento postup stejně jako další proudy obsahuuící vysoký podíl uhlovodíků, jako jsou například různé uhlovodíkové plyny a kapaliny a vedl^ší produkty z rafinace, včetně etanových, propanových, butanových a řentρnoaých frakcí, a dále topné oleje a podobně.In the preparation of the hot flue gas used to produce the carbon black of the present invention, a liquid or gaseous fuel and a suitable oxidation stream such as air, oxygen, air and oxygen and the like are reacted in a suitable combustion chamber. The group of fuels suitable for reaction with the oxidation stream in the combustion chamber to produce a hot flue gas stream includes any of the readily combustible gases, vapors or liquids such as hydrogen, carbon monoxide, methane, acetylene, alcohols. and kerosene. In general, it is preferred to use fuels which map a high content of carbon-containing components and in particular hydrocarbons. For example, methane-rich streams such as natural gas and treated or enriched natural gas are excellent fuels for this process as well as other streams containing a high proportion of hydrocarbons such as various hydrocarbon gases and liquids. and by-products of refining, including ethane, propane, butane and gentle fractions, as well as fuel oils and the like.

V uvedeném textu představuje primární spalováni mnnožtví oxidačního činidla, použitého v prvním stupni modulového postupu, vztaženo na mnnOžtví oxidační látky teoreticky potřebného pro úplné spálení uhlovodíku v prvním stupni za vzniku oxidu uhhičitého a vody. Tímto způsobem se vytvoří proud horkých plynných spalin, který proudí vysokou lineární rychhoosí. Podle uvedeného vynálezu bylo dále zjištěno, že je vhodné^ aby tlakový rozdíl mezi spalovací komorou a reakční komorou byl přinejmenším 6,0 kPa a ve výhodném provedení tohoto postupu je tento tlakový rozdíl v případě potřeby asi 10,3 kPa až asi 69 kPa.Herein, the primary combustion is the amount of oxidizing agent used in the first stage of the modular process, based on the amount of oxidizing substance theoretically required to completely burn the hydrocarbon in the first stage to form carbon dioxide and water. In this way, a stream of hot flue gas flows, which flows at a high linear velocity. It has further been found that it is desirable that the pressure difference between the combustion chamber and the reaction chamber be at least 6.0 kPa, and preferably the pressure difference is about 10.3 kPa to about 69 kPa if necessary.

Za výše uvedených podmínek se vyrobí proud plynných spalin, který má dostatečnou kinetickou energii k atomizování kapalného uhlovodíkového nástřkkového maatriálu pro výrobu sazí, což se provede takovým způsobem, aby se získal požadovaný konečný produkt, tzn. saze. Výsledný proud plynných spalin, získaný shora uvedeným způsobem a výstupuuící z p^mární spabvad ztSn^ dosahuje tepoty ^inejmenším ps1 1 316 přičemž v nejvýhodněj-ším proved^:^:! dosahuje tent^o proud te^ot ^inejmenším 1 649 °C. Horké plynné sp^Hny jsou hnány ve směru průtoku s vysokou lineární rychhooťí, která je dále zvyšována tím, že se zavádějí uvedené plynné spaliny do uzavřeného přechodného stupně o menším průměru, který může být popřípadě zúžen nebo omezen za pomocí běžných prostředků, jako je například venturiho hrdlo a podobně.Under the above conditions, a flue gas stream is produced which has sufficient kinetic energy to atomize the liquid hydrocarbon feedstock to produce the carbon black, in such a way as to obtain the desired end product, i. soot. The resulting combustion gas stream, obtained as above, and primary power výstupuuící cr ^ spabvad ztSn interior temperatures reached ^ ^ ps inejmenším 1 1 3 1 6 F Rice in the most preferred Execute: ^ :! d axis h of U is ^ thi d p rou te ^ ot ^ inejmenším 1649 ° C. Hot ply nn E p ^ Hn y are driven in the direction of flow with high linear rychhooťí which is further increased by introducing said flue gases into an enclosed transition stage of smaller diameter which may optionally be tapered or restricted using conventional means such as venturi throat and the like.

Při provádění postupu podle uvedeného vynálezu se část celkového mnnožtví kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny vstřikuje do proudu horkých plynných spalin ve formě několika celistvých plných proudů ze středové obbasti nebo z . vnějšího obvodu proudu těchto plynných spalin v p^t^s^s^.atě radiálně směrem ven nebo dovnitř do tohoto proudu spalin v místě tohoto postupu, ve kterém proudu plynných spalin nedosáhl své maximální rychlosti, to je přibližně ve středu přechodové zóny.In carrying out the process of the present invention, a portion of the total amount of liquid hydrocarbon feedstock is injected into the hot flue gas stream in the form of a plurality of solid streams from the central region or from. the outer periphery of the flue gas stream in a radially outward or inward direction into the flue gas stream at a point where the flue gas stream has not reached its maximum velocity, i.e. approximately in the center of the transition zone.

Zbytek kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny se vstřikuje do proudu plynných spalin ve formě několika celistvých plynných proudů v poddtatě radiálně do tohoto proudu plynných spalin přibližně ve středu přechodové zóny z vnějšího obvodu těchto spalin nebo ze středové obi-asti tohoto proudu, přičemž ve výhodném provedení se používá vstřikování z vnějšího obvodu proudu plynných spalin. Pomocí tohoto způsobu vstřikováni kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny se hodnoty barvivooti a dibutylftaláSvvéhs adsorpčního čísla pro částice v rozmělněném stavu u těchto sazí upraví tak, že se dosáhne zlepšené hystereze.The remainder of the liquid hydrocarbon feedstock is injected into the flue gas stream in the form of a plurality of integral gaseous streams in a radial fashion into the flue gas stream approximately at the center of the transition zone from the outer periphery of the flue gas or from the central region thereof. injection from the outer perimeter of the flue gas stream. With this method of injecting a liquid hydrocarbon feedstock, the dye and dibutylphthalate adsorption number values for the particulate particles in the pulverized state of these carbon blacks are adjusted to provide improved hysteresis.

Ve druhém stupni tohoto výše uvedeného postupu proudí horké plynné spaliny vysokou rychlootí, přičemž plyn vytváří kinetické čelo s tlakem přinejmenším 6,9 kPa. Kapalná uhlovodíková nástřiková surovina, ze které se připravují saze, která je nastřřkována do proudu plynných s^lin v přechodové neboli druhé zó, musí být nastřikov^a za ^statečného tlaku, aby bylo dosaženo dostatečného vniknutí, které zajistí vysoký stupeň promíchání a odstřižení kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny do tohoto proudu horkých plynných spalin. KKpalná uhlovodíková nástřiková surovina je nastříkována v poddtatě radiálně do proudu horkých plynných spalin ze vnější obvodové oblasti nebo ze středové oblasti tohoto proudu plynných spalin ve formě rady plných celis^ých proudů /koherentní paprsky/, které snadno pronikáají do vnitřní obl-asti nebooi jádra plynných spalin.In the second step of the above process, the hot flue gas flows at high speed, producing a kinetic face at a pressure of at least 6.9 kPa. Liquid feedstock from which the prepared carbon black, which is nastřřkována to the p rou d u plynnýc H s ^ lin REC h o d ew or d ruh s of about not have to be communicated spraying ^ and ^ brave pressure in order to achieve sufficient penetration to ensure a high degree of mixing and shearing off the liquid hydrocarbon feedstock into this hot gas stream. The liquid hydrocarbon feedstock is sprayed in a radial fashion into the hot flue gas stream from the outer peripheral region or from the central region of the flue gas stream in the form of a series of full jaws (coherent beams) that easily penetrate into the inner region or core of the gaseous gases. flue gas.

nástřikové suroviny, která je vhodná pro účely uvedeného vynálezu, za podmínek reakce, lze s výhodou pouužt nenasycené uhlovodíky, slefios, jako jsou například etylen, propylen a jako jsou například benzen, toluen, xylen, dáleUnsaturated hydrocarbons, slefios such as ethylene, propylene and, for example, benzene, toluene, xylene, can advantageously be used as feedstock suitable for the purposes of the present invention under reaction conditions.

Jako uhlovodíkové která je snadno těkavá jako je acetylen, dále aromatické uhlovodíky, uhlovodíky, a nakonec těkavé uhlovodíky, jako jsou například petrolej, etylenové dehty, aromatické recyklové suroviny a podobné jiné látky.As a hydrocarbon which is readily volatile such as acetylene, further aromatic hydrocarbons, hydrocarbons, and finally volatile hydrocarbons such as kerosene, ethylene tars, aromatic recycle raw materials and the like.

butylen, dále určité nasycené naftaleny, terpeny,butylene, also certain saturated naphthalenes, terpenes,

Třetím stupněm modulového postupu podle uvedeného vynálezu je reakční zóna, ve které je umožněno určité doby zdrženi reakčních složek tak, aby mohla proběhnout reakce, při které se tvo^í saze, přičemž tato reakce proběhne před zakončením reakčního postupu, které je provedeno rychlým ochlazením. Doba zdržení závidí v každém jednot^vém případě na použitých konkrétních podmínkách postupu a na konkrétni požadované kv^itě sazí.The third stage of the modular process of the present invention is a reaction zone in which the residence time of the reactants is allowed to take place so that the carbon black formation reaction can take place before the quench reaction is completed. In each case, the residence time depends on the particular process conditions used and on the specific desired carbon black.

Po proběhnuuí reakce, při které se vytváří saze, a která probíhala po požadovaný časový interval, se tato reakce zakončí postřikem reakční sm^j^:L chladicí kapalinou, kterou je například voda, přičemž se pouuije přinejmenším jedné sady postřikovačích trysek. Horké odváděné plyny, které obsaHnuí jako produkt saze suspendované v proudu těchto plynů, se potom vedou souproudně do další části zařízení, ve kterém se provádí chlazeni, oddělování a shromažďování vyrobených sazí, což se provádí běžně známým způsobem. Naaříklad je možno uvést, že oddělování sazí od plynného proudu se snadno provede běžnými prostředky, jako je například srážecí nádoba, cyklonový odlučovač, pytlový filtr nebo kombinace těchto prostředků.After the carbon black-forming reaction has taken place for the desired period of time, the reaction is terminated by spraying a reaction mixture with a cooling liquid, such as water, using at least one set of spray nozzles. The hot off-gases, which contain the carbon black product suspended in the stream of these gases, are then fed in parallel to another part of the apparatus in which the produced carbon black is cooled, separated and collected in a conventional manner. For example, the separation of the carbon black from the gaseous stream is readily accomplished by conventional means, such as a precipitation vessel, cyclone separator, bag filter, or combination thereof.

Pokud se týče mnnšství nástřikové suroviny, nastřřkované do primární spalovací zóny v místě, ve kterém proud plynných spalin nedosáhl své maaimáání ry^^^l^¢^st::L, potom při praktckkém provádění tohoto postupu podle vynálezu je možno pouužt jakéhokoořv libovolného mnc^ž^! nebo podílu, který přispívá k výrobě sazí, které maaí zvýšené ^a^oového adsorpčního čísla pro částice v rozmělněném stavu, a které hysterezní vlastnosti kaučukových směsí obsah^ících tyto saze.With respect to the amount of feedstock injected into the primary combustion zone at a point where the flue gas stream has not reached its maximum flow rate, any of the above methods can be used in the practice of the present invention. ^ ž ^! or a fraction which contributes to the production of carbon black which has an elevated particulate adsorption number for the particles in a comminuted state and which has hysteretic properties of the rubber compositions containing the carbon black.

hodnoty dibutyljsou schopné zlepšitdibutyl values are able to improve

Ve výhodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu se kapalná vstřikuje do proudu plynných spalin v mnnšžtví od asi 20 % do asi 80 % proudů v primární spalovací zóně, přičemž zbýv^ící mnošžtví kapalného nástřiku se vstřikuje do plynných spalin ve formě celistvýeh plných proudů přibližně uhlovodíková surovina ve formě celistvých uhlovodíkového v místě přechodové zóny, ve kterém proudu plynných spalin dosáhl své maximální rychlosti.In a preferred embodiment, the liquid is injected into the flue gas stream at a level of from about 20% to about 80% of the streams in the primary combustion zone, with the remaining amount of liquid feed being injected into the flue gas in the form of full flow at approximately hl. ovo d IKOV and raw materials in the form of solid hydrocarbon at the point of the transition zone where the combustion gas stream has reached maximum velocity.

Ve zvlášť výhodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu se kapalná uhlovodíková nástřiková surovina vstřikuje do proudu'plynných spalin v mmooství od 40 % do 60 % hmáStnsti celého mnnoství kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny v primární zóně, přičemž zbývvjící mnoSství kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny se vystřikuje do proudu plynných spalin v místě přechodové z^y, ve kterém proud plyoných spalin dosáhl mmaii^ání ^chiooti.In a particularly preferred embodiment of the process, the liquid hydrocarbon feedstock is injected into the flue gas stream at a level of from 40% to 60% by weight of the total amount of liquid hydrocarbon feedstock in the primary zone, the remaining amount of liquid hydrocarbon feedstock being sprayed into the gaseous stream. flue gas at the point of REC h o d o E z, y in the current kt ESEM L Lyon ý c h flue dos the AHL mmaii ^ u ^ chiooti.

Ke zhodnocení analytických a fyzikálních vlastností sazí, vyrobených postupem podle uvedeného vynálezu, bylo použito následujících testů:The following tests were used to evaluate the analytical and physical properties of the carbon black produced by the process of the present invention:

Jodové adsorpční číslo:Iodine adsorption number:

Tato hodnota byla stanovena podle metody ASTM D-l 510-70.This value was determined according to ASTM method D-1510-70.

Bar^vi^c^ot:Bar ^ vi ^ c ^ ot:

Baavivost nebooi barvící schopnost vzorku sazí byla stanovena v porovnání s tónovacími sazemi, které jsou používány v průmyylu, podle metody ASTM D-3 265-76a.The volatility or dyeing capacity of the carbon black sample was determined in comparison with the tinting carbon blacks used in the industry according to ASTM D-3 265-76a.

Dibuttyftalátové absorpční číslo /DBP/:Dibuttyphthalate Absorption Number (DBP):

Dibuutyftalátové absorpční číslo bylo u vzorku sazí stanoveno podle metody ASTM D-2 414-76. Uvedené výsledky naznačuuí, zda se jedná o saze ve formě chomáčku oebo ve formě pelet.The dibutyl phthalate absorption number for the carbon black sample was determined according to ASTM D-2 414-76. These results indicate whether the carbon black is a tuft or pellet.

Dibbutyftalátové absorpční číslo pro částice v rozmělněném stavu /CDBP/:Dibutyl phthalate absorption number for comminuted particles (CDBP):

Při této metodě se saze ve formě pelet podrobí rozmělňování za daného tlaku a stuktura se stanoví podle metody ASTM D-3 493-79.In this method the carbon black in the form of pellets is subjected to pulverization at a given pressure and the structure is determined according to ASTM method D-3,493-79.

Modul pružnooti a pevnost v tahu:Elastic modulus and tensile strength:

Tyto fyzikální vlastnosti se určí podle postupu popsanému v ASTM D-412. Ve stručnosti je možno uvést, Se při mměení modulu prušnooti se určuje síla oa jednotkovou plochu, při protažení pozorovanému u vzorku vulkanizovaného kaučuku oa 300 % délky vzhledem k původní délce. Při stanovení pevnooti v tahu se zjišťuje síla oa jednotkovou plochu protažení, která je potřebná k přerušení oebo přetržení vzorku vulkanizovaného kaučuku při zkoušce v tahu.These physical properties are determined according to the procedure described in ASTM D-412. Briefly, when the elastic modulus is measured, the force and unit area are determined, and the elongation observed for the vulcanized rubber sample is about 300% of the length relative to the original length. In the determination of tensile strength, the force o and the unit area of elongation required to interrupt or tear the vulcanized rubber sample during the tensile test are determined.

Smmštění·při vytlačení:Shrinking · at extrusion:

Tyto hodnoty se stanoví podle metody ASTM D-2 230-37 /metoda в/.These values are determined according to ASTM method D-2 230-37 (method в).

Odrazová pružnost:Reflection elasticity:

Tato hodnota se stanoví podle postupu uvedeném v ASTM D-l 054.This value is determined according to the procedure of ASTM D-1054.

Postup podle uvedeného vynálezu bude ilustsovlo v dalším pomocí následnících příkladů provedení. Postup podle uvedeného vynálezu je mozoo samozřejmě uskutečnit v mnoha variantách, které jsou odborníkům pracujícím v daném oboru zřejmé oa základě shora uvedeného popisu, přičemž- je outno pozoamennt, že uvedené příklady jsou uvedeny pouze z 11^^x1^0101 důvodů, aniž by jakýákoSiv způsobem ommeovaly celkový rozsah uvedeného vynálezu. Postup podle příkladu 1 je referenční, přičemž postup podle příkladu 2 odpovídá provedení podle vynálezu.The process according to the invention will be illustrated in the following by means of the following examples. The process of the present invention can, of course, be practiced in many variations, as will be apparent to those skilled in the art from the foregoing description, and it will be appreciated that these examples are given only for 11 reasons, without any limitation. in a manner, they have fully understood the scope of the present invention. The procedure of Example 1 is reference, the procedure of Example 2 corresponding to an embodiment of the invention.

242478242478

Příklad 1Example 1

V provedení podle tohoto příkladu bylo použito vhodného reakčního zařízení, které bylo opatřeno prostředky pro přivádění reakčních látek, pomocí kterých byl vytvořen proud plynných spaHn, to znamená paliva a oxidační látky, budto ve formě oddělených proudů nebo ve formě předem spálených plynných reakčních produktů, do primární spalovací zóny, a rovněž prostředky pro přivádění uhlovodíkové nástřikové suroviny, ze které vznikaj saze, přččemi tyto prostředky jsou posunnvvaelné, takže pomocí tohoto řešení je možno naasaavt místo radiálního nássřiku kapalného uhlovodíkového nássřiku do proudu plynných spahn z obvodové, oblasti před místem, ve kterém dosahuje proud plynných spaain maaimáání rychlooti.In the embodiment of the present invention, a suitable reaction apparatus was provided which provided the means for supplying the reactants with which a stream of combustion gases, i.e. fuels and oxidants, was produced, either in the form of separate streams or pre-burned gaseous reaction products. primary combustion zones, as well as means for introducing the hydrocarbon feedstock from which the soot is produced, while the means are displaceable so that, by means of this solution, the radial feed of the liquid hydrocarbon feed can be fed into the gaseous flue gas stream from the peripheral area before reaches a stream of gaseous spaain maaimáání speeding.

Toto zařízení může být vytvořeno z kteréhokoořv maateiálu vhodného pro dané účely, jako je například kov, přčeemi může být opatřeno budto žáruvzdornou izolací nebo může být obklopeno chladicími prostředky, ve kterých cirkuluje kapsKna, ve výhodném provedení voda. Kromě toho bylo toto reakční zařízení vybaveno prostředky pro zaznamenávání teploty a tlaku, dále prostředky pro rychlé ochlazení reakce tvorby sazí, jako jsou řosSřikvvlcí trysky, dále prostředky pro chlazení sazí jako produktu postupu a dále prostředky pro oddělování a shromažďování sazí od ostatních nežádoucích vedlejších produktů.The device may be formed of any material suitable for the purpose, such as metal, provided it may be either refractory insulated or surrounded by cooling means in which the capsule circulates, preferably water. In addition, the reaction apparatus has been provided with means for recording temperature and pressure, means for rapidly cooling the soot formation reaction, such as spray nozzles, means for cooling the soot product as a process, and means for separating and collecting soot from other undesirable by-products.

při provádění postupu podle tohoto příkladu je možno v primární zóně nebooi v prvním stupni spalování pouužt jakéhoocoiv vhodného hořáku, pomocí kterého je možno dosáhnout 150% primárního spalování /tato hodnota označuje mn^^ví oxidační kátky vztažené na mn^žto! oxidační látky potřebné k úplnému spálení uhlovodíku v prvním stup^JL na oxid uhUčitý a vo^i^/. Plynné spaliny z primárního stupně, které měly hodnotu primárního spalování 150 % byly získány tak, že do spalovací zóny zařízení byl přiveden vzduch, předehřátý na tepotu 649 °C v mn^toví 3,736 n3/s a zemní plyn v mnntotví 0,256 т3/^ čímž byl v^vořen proud horkých plynných spaRn proudících do další souproudé sekce ve směru průtoku vysokou lineární rychlostí.Any suitable burner can be used in the primary zone or in the first combustion stage to provide 150% of the primary combustion (i.e., the amount of oxidation coke based on many). the oxidants required to completely burn the hydrocarbon in the first stage to carbon dioxide and carbon dioxide. Gaseous flue gases from the primary stage having a primary combustion value of 150% were obtained by introducing into the combustion zone of the plant air preheated to a temperature of 649 ° C at 3 7 36 n 3 / s and natural gas at 0 , 256 т 3 / ^ yield from b ^ yl Voren in a stream of hot gas flowing into the oppressive further cocurrent section in the flow direction at a high linear velocity.

Rychle proudící proud horkých plynných spa^n byl veden do sekundární n^k^b^oi přechodné zóny, která měla menší průřez, za účelem zvýšení lineární rychlosto proudu plynných -speain.A fast flowing hot gas stream was passed to a secondary transition zone having a smaller cross section to increase the linear velocity of the gaseous stream.

Vhodná kapalná uhlovodíková nástřiková surovina byla potom vstřkoována do proudu plynných spa^n v podstatě radiálně do tohoto výsledného proudu plynných spaain. Nássřiková surovina byla vstřkoována do proudu plynných spalin ve formě spojitých plynných proudů jak z vnějšího obvodu radiálně směrem dovití, tzn. do jádra proudu plynných spaain pomocí 12ti volných otvorů, z nichž každý měl průměr 1,50 milimetru, tak i ze středové vb0alti radiálně smírem ven do proudu plynných sjpúin pomocí 6ti volných otvorů, z nichž každý měl průměr 1,50 milimetru. Podle tohoto provedení byl jedna třetina mino^v! nástřikové suroviny vstřkoována do proudu plynných spaU-n ze středového prostoru a zbýýváící dvě třetiny byly vstřkoovány do proudu plynných spodin z vnější obbassi proudu těchto spain.A suitable liquid hydrocarbon feedstock was then injected into the flue gas stream substantially radially into the resulting flue gas stream. The feedstock was injected into the flue gas stream in the form of continuous gaseous streams both radially outwardly from the outer periphery, i. into the core of the gaseous stream via 12 free orifices each having a diameter of 1.50 millimeters, and from the central one radially outwardly into the gaseous stream via 6 free orifices each having a diameter of 1.50 millimeters. According to this embodiment, one-third was min. the feedstock was injected into the gaseous stream from the central space and the remaining two thirds were injected into the gaseous stream from the outer obbassi stream of these spain.

Podle tohoto provedení bylo vstřikování kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny provedeno v jedné rovině, tzn. přibližně ve středu přechodové zóny, přče^mž celkové, množství nástřikové suroviny odpovídalo 1,t0 liruu/s, a za takovýchto podmínek, které zajišťovaly náležité promísení a proniknuu! nástřikové suroviny do proudu spaHi, aniž by se v daném reaktoru vyskkyl koks.According to this embodiment, the injection of the liquid hydrocarbon feedstock was carried out in one plane, i. approximately at the center of the transition zone, whereby the total amount of feedstock was equal to 1.0 liters / sec, and under such conditions as to ensure proper mixing and penetration. feedstock into the spaHi stream without coking in the reactor.

Přechodová zóna tohoto zařízení měla průměr 315 milimetrů a délku 279 milimetrů. ReeatvrvvS sekce měla průměr 457 milimetrů a délku t,74 mmeru, př^emž za touto reaktorovou sekcí bylo provedeno prudké zchlazení reakce.The transition zone of the device had a diameter of 315 millimeters and a length of 279 millimeters. The re-section had a diameter of 457 millimeters and a length of 74 meters, after which the reaction section was quenched.

Reakce byla provedena tak, že celkové spalování tohoto postupu odpovídalo hodnotě t6,1 %, a zakončení reakce, které bylo provedeno rychlým ochlazením vodou, bylo provedeno ve vzdálčnQoSi t,74 mmeru ve směru proudění od místa ostřiku kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny.The reaction was carried out so that the total combustion of the process was t6.1%, and the reaction was quenched by rapid cooling with water at a distance of 74 meters downstream of the spray point of the liquid hydrocarbon feedstock.

Analytické a fyzikální vlastnosti takto získaných sazí jsou uvedeny v následující tabulce č. 1. Tyto saze byly pouUity jako konnrolní vzorek pro příklad č. 2, neboř při provádění tohoto postupu bylo vstřikování kapalného uhlovodíkového nástřikového maateiálu provedeno pouze v místě, ve kterém proud plynných spaaic dosahoval své mmaimmání rychlos^si.The analytical and physical properties of the carbon black so obtained are shown in Table 1 below. These carbon blacks were used as a control sample for Example 2, since the liquid hydrocarbon feed material was injected only at the point where the stream of gaseous he achieved his mmaimani speed.

Příklad 2Example 2

Při provádění postupu podle tohoto případu byl opakován postup podle příkladu 1, přččemi bylo ponuřto stejného zařízení. Hlavní rtzddl mmzi těmto dvěma postupy spočíval v tom, ie při provádění tohoto postupu bylo změněno místo, ve kterém bylo prováděno vstřikováni kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny do proudu plynných spalin ve formě spojitých proudů ze středového prostoru tohoto proudu směrem vně do proudu spaain. Podle tohoto provedení byla část kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny vst^řío^i^c^n^a ze středového prostoru v msltě, ve kterém proud plynných spaain ještě nedosáhl maaimální гусИобИ, to znamená před přibližně středovým místem přechodové zóny.The procedure of Example 1 was repeated, with the same equipment being heated. The main purpose of the two processes was to change the location at which the liquid hydrocarbon feedstock was injected into the flue gas stream in the form of continuous streams from the central space of the stream outwardly into the spaain stream. According to this embodiment, a portion of the liquid hydrocarbon feedstock was injected and from a central space in the mist where the stream of gaseous spaain had not yet reached a minimum, i.e., approximately the middle point of the transition zone.

Konkrétně je možno uvést, že spalovací vzduch předehřátý na 649 °C byl zaváděn do spalovací zóny v mmckilvd 3,736 m 3 /s a zemní plyn byl přiváděn v mckilvd 0,156 m 3/s, čímž došit k primárnímu spalování nebcti spalování v prvním stupni, přččemi hodnota primárního spalování byla podle tohoto provedení 247 %.Particularly, the Star tn E may be noted that the combustion conditi h BC e d Ehrat to 649 ° C b yl CLOSE ADE n into the combustion zone in mmckilvd 3,736 m 3 / s and the gas was fed at mckilvd 0.156 m 3 / s, thereby expectancy to primary combustion, or combustion in the first stage, wherein the primary combustion value in this embodiment was 247%.

V tomto příkladu stejně jako v postupu podle příkladu 1 byla kapalná uhlovodíková nástřiková surovina vstřikovlca do proudu plynných spaain ve fromě spojitých palných proudů /koherentní paprsky/ z vnějšího prostoru a ze středové kЬ0<lsSi proudu plynnných sppIíc. Konkrétně uvedeno bylo 50 % nástřikové uhlovodíkové suroviny vstřikováck při-bliCně ve středu přechodové zóny třemi volnými otvory, z nichi kaidý měl průměr 2,74 milimetru, z vnějšího obvodu proudu s^é^a.i^c radiálně směrem doonátř do proudu sppIíc. Zbbýajících 50 % kapalného uhlovodíkového castřikovéhk maateiHu bylo nstřikováco do proudu plynných sppIíc ve formě celistvých proudů z vnitřního prostoru proudu sppIíc radiálně směrem ven do tohoto proudu spa^n třemi volnými otvory, z nichi kaidý měl průměr 2,87 milimetru.In this example, as in Example 1, the liquid hydrocarbon feedstock was injected into the spa gas stream in a continuous firing stream (coherent beams) from outside and from the center of the gas stream stream. Specifically, 50% of the feed hydrocarbon feedstock was injected at approximately the center of the transition zone through three free orifices, each having a diameter of 2.74 millimeters, from the outer circumference of the stream with radial outwardly into the stream. The remaining 50% of the liquid hydrocarbon particulate material was injected into the gas stream in the form of solid streams from the interior of the stream, radially outwardly through the three free orifices, each of which had a diameter of 2.87 millimeters.

N^řik kapalného uhlovodíkového maateiálu z vnitřního prostoru proudu sppIíc byl však podle tohoto provedení prováděn v místě, které bylo vzdUeno 457 milimetrů od místa protni směru proudu plynných spaHc, ve kterém proud . sppIíc dosáhlL mmximmání rychlotti, tzc. přibližně od středu přechodné zóny. Výsledný proud sppIíc postupoval do reakční zóny, přččemi potom byla reakce, při které se tvokily saze zchlazena vodou v místě vzdáleném 2,74 metru od Mí^tta, kde bylo donieno mmaimmání rychlosti proudu spaHc ve směru po proudu toku sppIíc, tzn. přibližně ve středu přechodové zóny. Procentuáání hodnota celkového spalování byla 27,8 %.However, the liquid hydrocarbonaceous material from the interior of the stream stream was spiked at a location 457 millimeters from the upstream direction of the stream of gaseous combustion. sppIic has reached the maximum speed, i.e.. approximately from the center of the transition zone. The resulting stream flowed into the reaction zone, whereupon the carbon black formed reaction was cooled with water at a location 2.74 meters from Mi ^tta, where the flow velocity of the spaHc stream downstream of the flow stream, i.e. the flow rate, was reached. approximately in the middle of the transition zone. The percentage of total combustion was 27.8%.

Ancaytické a fyzikální vlastnosti těchto sazí jsou uvedeny v násiledi!údcd tabulce č. 1.The ancaytical and physical properties of these carbon blacks are shown in Table 1.

Tabulka č. 1Table 1

PříkladExample

22

Jkdkvé čís.t [mg I2/g] Jkdkv čís.t é [mg I 2 / g] 89 89 82 82 Baavivost /%/ Suitability /% / 112 112 99 99 Dibutylftalákové abrosrpčcd číslo Dibutylphthalane abrosrpcd number [peeety cm3/100 g][per e cm y 3/100 g] 134 134 129 129 Dibutylftalátoné absorpční číslo Dibutylphthalate absorption number pro částice v rozmělněném stavu for particles in a comminuted state [cm3/100 gj[c m3 / 100 gj 103 103 105 105

Vhodnost sazí podle uvedeného vynálezu jako činidel s nízkou hysterezí a jako ztužujících činidel pro kaučukové směsi je zcela zřejmá z nááSeddjící tabulky č. 2. Pro zjištění chaaaateristických vlastností sazí připravených uvedených postupy byly kaučukové sm^ě^i. připraveny obvyklým způsobem, například byly kaučuk a saze smíseny společně int^e^nzi^i^nm způsobem v mísícím zařízení běžného typu, které je běžně používáno pro míšení kaučuku nebo plastických hmot, jako je například Banburyho mxe:r a/nebo válcový mlýn, za účelem zajištění přijatelné dispergace. Kaučukové byly připraveny standardními průmyslovými metodami používanými pro přípravu přírodních směsí a syntetických kaučukových směsi.The suitability of the carbon blacks of the present invention as low hysteresis agents and as reinforcing agents for rubber compositions is readily apparent from Table 2 below. The rubber compositions were used to determine the characteristics of the carbon blacks prepared by the present methods. prepared in a conventional manner, for example, the rubber and carbon black have been mixed together by means of a conventional type blender commonly used for blending rubber or plastics, such as a Banbury mixer or a roller mill, to provide acceptable dispersion. The rubber was prepared by standard industrial methods used for the preparation of natural mixtures and synthetic rubber mixtures.

Výsledné vulkanizáty byly vytvrzovány po časový interval, který byl speciikkován při stanovování jednoolivých fyzikálních vlastnoosf. Pro zhodnocení vlastnossí sazí připravených postupem podle uvedeného vynálezu byly pouuity násseddUící směsí, u kterých jsou mnooisví jednotlivých složek uváděna v dílech hmoonoosních. Složení kaučukové směss, které bylo v tomto případě pouužto, odpovídalo normě pro syntetický kaučuk ASTM D-3 191-79, přieemž •tato směs je charakterzoována následujícím způsobem:The resulting vulcanizates were cured for a period of time that was specified in the determination of certain physical properties. In order to evaluate the properties of the carbon black prepared by the process of the present invention, the following mixtures were used, in which many of the individual components are reported in the mono-molar parts. The rubber composition used in this case complied with the synthetic rubber standard ASTM D-3 191-79, the mixture being characterized as follows:

Složka №^n^žžst^:í polymer /syrcobutadieoový kaučuk, 23,5 % styrenu a 76,5 % butadienu/100 oxid zioeinatý3 síra1,55 kyselina stearová1Component №: polymer / syrocobutadiene rubber, 23.5% styrene and 76.5% butadiene / 100 zioin oxide3 sulfur1.55 stearic acid1

N-terc.butyl-2-benzothiazolsulfenamid1 saze50N-tert-butyl-2-benzothiazolesulfenamide carbon black 50

V oásSrdující tabulce č. 2 jsou uvedeny výhodné a zcela neočekávatelné výsledky, dosažené při pouužtí sazí připravených postupem podle uvedeného vynálezu jako přísad do kaučukových soOsí. Tyto příklady pouze objasn^í uvedený vynález aniž by jej o^e^ez^o^v^ay.In Table 2 the advantageous and completely unexpected results obtained with the use of the carbon black prepared by the process of the present invention as an additive to rubber salts are shown. These examples merely illustrate the present invention without departing from the scope of the invention.

Tabulka č·.2Table 2

Fyyzkální vlastnooti syntetických kaučukových vulkanizátůPhysical rubber properties of synthetic rubber vulcanizates

Vzorek sazí Příklad 1 + Carbon black sample Example 1 + Příklad Example 300% modul pružnoosi /35 minut, MPa/ 300% modulus of elasticity / 35 minutes, MPa / +4,068 +4,068 +2,103 +2,103 300% mc>dul pr^noos! 300% mc> dul pr ^ noos! /50 minut, MPa/ / 50 minutes, MPa / +4,621 +4,621 +2,310 +2,310 pevnost v tahu /50 minut, MPa/ tensile strength / 50 minutes, MPa / +2,034 +2,034 +0,379 +0,379 smrštění při vytlačení /%/ extrusion shrinkage /% / 89 89 89 89 odrazová pružnost /60 minut, %/ reflection elasticity / 60 minutes,% / -3,9 -3.9 -1,4 -1.4

+Údaje jsou uve^ny ve vzt:ahu k referenčnímu průmyslovému vzorku sazí. + Data are Uve ^ ny in the HVAC: u and h to the reference average of myslovému VZO r to u soot.

. Z přehledu výše uvedených hodnot je patrné, že saze vyrobené postupem podle uvedeného vynálezu mají požadované vlastnosti. Při přimíšení těchto sazí do kaučukových sm^j^íí se dosahuje význačného zlepšení odrazových vlastnossí, které jsou indikátorem toho, Že kaučukový vulkanizát má zlepšenou hysterezi.. From the above, it is apparent that the carbon black produced by the process of the present invention has the desired properties. When these carbon blacks are admixed to the rubber compositions, a significant improvement in the reflective properties is achieved, which is an indication that the rubber vulcanizate has improved hysteresis.

Postup podle uvedeného vynálezu byl iuvstoován na základě určitých specifických znaků, přččemž je třeba uvést, že těmto konkrétními provedeními není rozsah uvedeného vynálezu nijak omezen. Tento postup je možno vhodně mooiiikovat, a provést určité úpravy, přčeemž podstata vynálezu zůstane zachována.The process according to the invention has been established on the basis of certain specific features, and it is to be understood that the scope of the invention is not limited thereto. This process can be suitably modified and some modifications can be made while maintaining the spirit of the invention.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims (6)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob výroby retortových sazí, při kterém palivo a oxidační látka reagují v první zóně za vzniku proudu horkých plynných spalin, které mají dostatečnou ennerii k převedení kapalného uhlovodíkového nássřiku pro výrobu sazí na tyto saze, .přčeemž ve druhé 2óně je kapalná uhlovodíková nástřiková surovina nastřikována do proudu horkých plynných sp^li^n z první zóny ve fromě řady plných celistvých proudů v místě, ve kterém proud plynných spalin dosáhl své maaimáání rychl-oos!, ve směru radiálním ke směru proudu horkých plynných spalin, a za dostatečného taaku k dosažení dostatečného proniknuuí těchto plných celistvých proudů do proudu horkých plynných spalin a k dosažení požadovaného rozptýlení a promíchání kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny s horkými spalinami, a ve třetí zóně se uhlovodíková nástřiková surovina rozkládá a převede na saze, přčeemž následuje rychlé ochlazení reakce, zchlazení a oddělování produktu, vyznnXčuící se tím, že se část z celkového poddlu kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny zavádí radiálně do proudu horkých plynných spalin ze středové nebo obvodové oblasti tohoto proudu před místem, ve kterém tento proud horkých plynných spalin dosahuje maaimáání rycHos^.A process for producing retort carbon black, wherein the fuel and oxidant react in a first zone to produce a stream of hot flue gas having sufficient energy to convert a liquid hydrocarbon feedstock to produce carbon black, wherein the second 2-zone is a liquid hydrocarbon feedstock injected into the stream of hot gaseous gases from the first zone in a series of full solid streams at the point where the flue gas stream has reached its velocity in a direction radial to the direction of the hot gaseous flue gas flow, and with sufficient tensile to achieve sufficient penetration of these solid solid streams into the hot flue gas stream to achieve the desired dispersion and mixing of the liquid hydrocarbon feedstock with the hot flue gases, and in the third zone the hydrocarbon feedstock is decomposed and converted to soot, followed by rapid cooling Reaction, cooling and product separation, characterized in that a portion of the total liquid hydrocarbon feedstock feed is introduced radially into the hot flue gas stream from the central or peripheral region of the stream in front of the point where the hot flue gas stream achieves a low velocity. . 2. Způsob podle bodu 1, vyznáIčujcí se tím, že se 20 až 80 % kapalné uhlovodíkové nástrikové suroviny naásřikuje do proudu plynných spalin dosahuje své maximáání tyihlosSi, přčeemž zbytek nástřikové suroviny se zavádí do proudu plynných spalin v místě, ve kterém tento proud plynných spalin dosahuje své maximáání rychlosti.2. The method of claim 1, wherein 20-80% of the liquid hydrocarbon feedstock is injected into the flue gas stream reaching its maximum rate, the remainder of the feedstock being introduced into the flue gas stream at the point where the flue gas stream is fed. reaches its maximum speed. 3. Způsob podle bodu 1, vyználčuící' se tím, že se 40 až 60 Ί kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny naxsřikuje do proudu horkých, plynných spalin před místem, ve kterém tento proud plynných spajin dosahuje své maaimáání tyihlosti, přčeemž zbytek kapalné uhlovodíkové nástřikové suroviny se zavádí do proudu plynných spajin v místě, ve kterém tento> proud horkých plynných spajin dosahuje své maaimáání tyihlosti.3. The process of claim 1, wherein 40-60% of the liquid hydrocarbon feedstock is sprayed into the hot, gaseous flue gas stream before the point where the gaseous stream reaches its stiffness, while the remainder of the liquid hydrocarbon feedstock is sprayed. introduces into the stream of gaseous joints at a point where the stream of hot gaseous joints reaches its maaimáání stiffness. 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznájčuHcí se tím, že část kapalného uhlovodíkového náásřiku, který se naxsřikuje do proudu plynných spajin před místem, ve kterém tento proud plynných spalin dosahuje své maaimáání rych^os^, se vstřikuje do tohoto proudu spajin radiálně ze středové obbaisi.4. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein a portion of the liquid hydrocarbon feed which is injected into the gaseous stream before the point where the gaseous stream reaches its velocity is injected radially into the gaseous stream. from the central obbaisi. 5. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznaj^^í se tím, že část kapalného uhlovodíkového rn^s^siři^ku, který se naastikuje do proudu plynných spajin v místě, ve kterém tento proud spajin dosahuje své maaimáání tyihlosSi, se vstřikuje do tohoto proudu spajin radiálně z vnějšího obvodu tohoto proudu směrem doovátř.5. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein a portion of the liquid hydrocarbon sulfide that is set in the gaseous stream at the point where the stream reaches its low level is injected. into this stream, radially from the outer circumference of this stream towards the inside. 6. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznájčuhcí se tím, že část kapalného uhlovodíkového n^E^^jři^ku, která se vstřikuje do proudu plynných spajin před místem, ve kterém tento proud horkých plynných spajin dosahuje své maaimáání tyihhosti, se vstřikuje do tohoto proudu spajin radiálně ze středové ohbissi tohoto proudu, a část kapalného uhlovodíkového n^E^sřuku, která se . naxsřikuje do proudu plynných spalin v rnístě, ve kterém tento proud frlynných spalin dosahuje své maaii^ánní tyihlssSi., se vstřikuje do tohoto produdu spalin radiálně z vnějšího obvodu tohoto proudu směrem dovnitř.6. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein a portion of the liquid hydrocarbon stream injected into the gaseous stream prior to the point where the hot gaseous stream reaches its rigidity is injected. into this stream, radially from the central ohbissi of this stream, and a portion of the liquid hydrocarbon n? injected into the flue gas stream at a point in which the flue gas stream reaches its maximum temperature, is injected into the flue gas radially outwardly from the outer periphery of the stream.
CS8410207A 1983-12-23 1984-12-21 Method of furnace black production CS252478B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56468583A 1983-12-23 1983-12-23
US62670484A 1984-07-02 1984-07-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS1020784A2 CS1020784A2 (en) 1987-01-15
CS252478B2 true CS252478B2 (en) 1987-09-17

Family

ID=27073625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS8410207A CS252478B2 (en) 1983-12-23 1984-12-21 Method of furnace black production

Country Status (26)

Country Link
KR (1) KR930002758B1 (en)
AR (1) AR242423A1 (en)
AU (1) AU566537B2 (en)
BE (1) BE901375A (en)
BR (1) BR8406309A (en)
CA (1) CA1229468A (en)
CS (1) CS252478B2 (en)
DD (1) DD228554B3 (en)
DE (1) DE3443872A1 (en)
DK (1) DK614884A (en)
ES (1) ES8507169A1 (en)
FR (1) FR2557125B1 (en)
GB (1) GB2151604B (en)
HU (1) HUT36491A (en)
IL (1) IL73894A (en)
IN (1) IN163602B (en)
IT (1) IT1177495B (en)
LU (1) LU85695A1 (en)
MX (1) MX162201A (en)
NL (1) NL190378C (en)
PH (1) PH20652A (en)
PL (1) PL145192B1 (en)
PT (1) PT79728A (en)
RO (1) RO89530A (en)
SE (1) SE461530B (en)
YU (1) YU218184A (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4765964A (en) * 1983-09-20 1988-08-23 Phillips Petroleum Company Carbon black reactor having a reactor throat
IN171963B (en) * 1987-12-10 1993-02-20 Cabot Corp
JP2888487B2 (en) * 1988-05-24 1999-05-10 三菱化学株式会社 Method for producing carbon black
JP2889326B2 (en) * 1989-09-14 1999-05-10 昭和キャボット株式会社 Carbon black and rubber composition
US5137962A (en) * 1990-02-06 1992-08-11 Cabot Corporation Carbon black exhibiting superior treadwear/hysteresis performance
DE102023002671A1 (en) 2023-06-26 2025-01-02 Günter Etzrodt Process for the production of pigment black from sustainable raw materials without carbon dioxide emissions and its use

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US28974A (en) * 1860-07-03 Celestino domtngxjez
US3046096A (en) * 1958-12-02 1962-07-24 Columbian Carbon Carbon black manufacture
GB1387730A (en) * 1972-07-28 1975-03-19 Continental Carbon Co Process and apparatus for the production of carbon black
GB1466341A (en) * 1973-02-16 1977-03-09 Cabot Corp Carbon black pigments and rubber conposition
US3922335A (en) * 1974-02-25 1975-11-25 Cabot Corp Process for producing carbon black
US4165364A (en) * 1976-08-04 1979-08-21 Sid Richardson Carbon & Gasoline Co. Carbon black reactor with axial flow burner
US4289743A (en) * 1977-07-01 1981-09-15 Sid Richardson Carbon & Gasoline Co. Double venturi carbon black reactor system
US4391789A (en) * 1982-04-15 1983-07-05 Columbian Chemicals Company Carbon black process
CA1259164A (en) * 1982-08-30 1989-09-12 E. Webb Henderson Carbon blacks and method and apparatus for their production
CA1258157A (en) * 1983-09-20 1989-08-08 Mark L. Gravley Carbon blacks and method and apparatus for their production

Also Published As

Publication number Publication date
IN163602B (en) 1988-10-15
NL8403907A (en) 1985-07-16
HUT36491A (en) 1985-09-30
IT1177495B (en) 1987-08-26
PL145192B1 (en) 1988-08-31
FR2557125B1 (en) 1986-09-19
FR2557125A1 (en) 1985-06-28
BR8406309A (en) 1985-10-08
DD228554A5 (en) 1985-10-16
PT79728A (en) 1985-01-01
NL190378C (en) 1994-02-01
DK614884A (en) 1985-06-24
DE3443872C2 (en) 1992-10-22
SE8406568L (en) 1985-06-24
SE8406568D0 (en) 1984-12-21
GB8431483D0 (en) 1985-01-23
DK614884D0 (en) 1984-12-20
MX162201A (en) 1991-04-08
YU218184A (en) 1987-12-31
DD228554B3 (en) 1988-05-18
ES538528A0 (en) 1985-09-01
AU566537B2 (en) 1987-10-22
BE901375A (en) 1985-06-21
CA1229468A (en) 1987-11-24
SE461530B (en) 1990-02-26
GB2151604A (en) 1985-07-24
RO89530A (en) 1986-06-30
KR850004250A (en) 1985-07-11
PL251136A1 (en) 1985-10-08
IL73894A (en) 1988-09-30
PH20652A (en) 1987-03-16
AU3709484A (en) 1985-07-04
AR242423A1 (en) 1993-03-31
CS1020784A2 (en) 1987-01-15
GB2151604B (en) 1987-09-16
NL190378B (en) 1993-09-01
DE3443872A1 (en) 1985-07-04
ES8507169A1 (en) 1985-09-01
IL73894A0 (en) 1985-03-31
LU85695A1 (en) 1985-07-24
IT8424170A0 (en) 1984-12-21
KR930002758B1 (en) 1993-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6348181B1 (en) Process for producing carbon blacks
CA1165537A (en) Production of carbon black
US20080031786A1 (en) Process and Apparatus For Producing Carbon Black
US4879104A (en) Process for producing carbon black
CS252478B2 (en) Method of furnace black production
US4645657A (en) Production of carbon black
JPH0126620B2 (en)
EP1593714A1 (en) Process and apparatus for producing carbon blacks
JPS6350380B2 (en)