CZ283068B6 - Výroba sazí - Google Patents

Abstract

Vícestupňový postup výroby sazí s nižší než obvyklou strukturou při dané povrchové ploše a nižší než obvyklou povrchovou plochou při dané hodnotě celkového spalování. Postup se provádí přídavkem pomocného uhlovodíku (70, 75, 76) do reakční zóny vícestupňového procesu tvorby uhlíku a úpravou hodnot primárního spalování a celkového spalování tak, aby SSI procesu byl menší než nula.ŕ

Description

Vynález se týká způsobu vícestupňové výroby retortových sazí, při němž se v prvním stupni produkuje proud horkých plynných spalin, tento proud se vhání do druhého stupně, kde se do něj vstřikuje uhlovodíková surovina, načež se získané saze chladí, oddělují a shromažďují.

Dosavadní stav techniky

Retortové saze mají mnoho významných aplikací, například jako plniva, pigmenty a vyztužující materiály v kaučukách a plastech. Retortový způsob výroby sazí obecně spočívá v krakování a/nebo neúplném spalování uhlovodíkové suroviny, jako je zemní plyn nebo surovina pro katalytický krakovací cyklus, v uzavřené konverzní zóně při teplotách nad 1255 K za vzniku sazí. Saze, unášené plyny, unikajícími z konverzní zóny, se pak chladí a zachycují jakýmkoli vhodným známým způsobem. Je však velmi obtížné a běžně průmyslově neproveditelné získávat retortové saze s nižšími hodnotami strukturních a povrchových charakteristik, než mají saze, získávané běžně při použití jakékoli konkrétní uhlovodíkové suroviny.

Primárním cílem vynálezu je tedy nalézt nový a zdokonalený způsob přípravy sazí, které mají při dané povrchové ploše nižší, než obvyklou strukturu, a při dané celkové úrovni spalování nižší než obvyklou povrchovou plochu.

Jak je známo, celkové spalování představuje celkové množství oxidačního činidla, jako je vzduch, použitého v procesu tvorby uhlíku, vztaženo na množství oxidačního činidla, nutného k úplnému spálení celkového množství uhlovodíku, použitého v procesu tvorby uhlíku, za vzniku oxidu uhličitého a vody. Celkové spalování se obvykle vyjadřuje v procentech.

Rovněž jsou známy dále popsané postupy, zahrnující přídavek pomocného proudu, které se však dále uvedeným způsobem liší od způsobu podle vynálezu. Pod označením pomocný proud se v tomto popisu a patentových nárocích rozumí pomocný proud, obsahující vodík a/nebo uhlovodík, jehož molámí poměr vodíku k uhlíku je vyšší než molámí poměr vodíku k uhlíku v uhlovodíkové surovině, z níž se vyrábějí saze. Příklady uhlovodíků zahrnují látky, uvedené dále jako vhodná paliva a/nebo uhlovodíkové suroviny.

V procesu, popsaném v patentu US 2,782.101, se používá pomocný proud k neutralizaci oxidačních komponent kouřových plynů před smísením s uhlovodíkovou surovinou. Na rozdíl od uvedeného patentu nemá pomocný proud podle vynálezu za úkol neutralizovat oxidační komponenty horkých kouřových plynů. Pomocný proud podle vynálezu naopak vstupuje do reakční zóny ve v podstatě nezreagované formě.

Způsob podle vynálezu se dále liší od patentu US 3,952.087, kde se pomocný proud zavádí do vícestupňového procesu za účelem produkce sazí s vyšší než běžnou strukturou. Přidává-li se pomocný proud za podmínek citovaného patentu a povrchová plocha se udržuje konstantní snižováním průtoku uhlovodíkové suroviny do reaktoru, vzrůstá struktura za vzniku dále definovaného indexu strukturní senzitivity (SSI) většího než nula, zatímco při způsobu podle vynálezu musí být index strukturní senzitivity menší než nula, aby bylo možno produkovat saze s nižšími než běžnými hodnotami struktury a povrchové plochy. Úmyslem majitele patentu US 3,952.087 je pracovat za podmínek, kdy je SSI vždy větší než nula, zatímco cílem vynálezu je pracovat za takových podmínek, aby SSI byl vždy menší než nula.

SSI je v procesu tvorby uhlíku mírou schopnosti nástřiku pomocného proudu do procesu redukovat strukturu produkovaných sazí oproti stejnému procesu výroby uhlíku za vzniku sazí se stejnou povrchovou plochou, avšak bez přídavku pomocného proudu. K definování indexu strukturní senzitivity se konkrétně používá rovnice:

SAS_mf- SASah SSI =---------------, |SAS,nf| kde SAS_mf je strukturně povrchová senzitivita (structure area-sensitivity, SAS) procesu výroby sazí při přidávání dodatečné uhlovodíkové suroviny, a SAS^ představuje SAS procesu výroby sazí při přidávání pomocného proudu. Strukturně povrchová senzitivita se vypočte podle rovnice:

DBP

SAS = [-----------], jodové číslo kde DBP představuje změnu DBPA sazí v důsledku jedné pracovní podmínky a jodové číslo představuje změnu jodového adsorpčního čísla sazí v důsledku stejné změny této podmínky, například změní-li se buď uhlovodíková surovina, nebo průtok pomocného proudu. SAS kvantifikuje vliv změny povrchové plochy na strukturu.

Způsob podle vynálezu se dále liší od způsobu, popsaného v patentu US 2,985.511, kde se přidává pomocný plyn do zóny, do níž se současně přivádí uhlovodíková surovina, za účelem nezávislého obměňování struktury bez ovlivnění velikosti částic sazí. Naproti tomu při způsobu podle vynálezu se snižuje povrchová plocha. Snížení povrchové plochy běžně koreluje se zvýšením velikosti částic, a v tomto případě tedy ukazuje, že velikost částic sazí podle vynálezu je zvětšená.

Podstata vynálezu

Podle vynálezu bylo zjištěno, že uvedených a dalších cílů se dosáhne přídavkem pomocného proudu do konkrétního procesu tvorby uhlíku a úpravou primárního spalování a celkového spalování k získání SSI, nižšího než nula. Pomocný proud se do procesu tvorby sazí podle vynálezu přivádí jakýmkoli vhodným způsobem za podmínky, že nezreagovaný pomocný proud vstupuje do procesu v místě, definovaném zde jako reakční zóna. Výraz reakční zóna zde označuje zónu v procesu tvorby uhlíku, kde se uhlovodíková surovina, která byla předtím přivedena, smísena, atomizována a odpařena, právě podrobuje hlavním reakcím tvorby uhlíku za vzniku uhlíkových částic. Konkrétně reakční zóna označuje oblast od místa nástřiku uhlovodíkové suroviny k místu, kde je proces tvorby sazí zastaven zchlazením. Oblast, kde je nastřikován pomocný proud, sahá výhodně od vzdálenosti asi 0,5 průměru reaktoru před bodem nástřiku uhlovodíkové suroviny do vzdálenosti asi 0,5 průměru reaktoru za bod nástřiku uhlovodíkové suroviny. Při provádění vynálezu může být pomocný proud nastřikován do pracovního proudu jakýmkoli vhodným způsobem, například otvorem, ústícím v axiálním, příčném nebo tangenciálním směru ke směru toku plynného proudu. Kromě toho bod v procesu, do něhož je přiváděn pomocný proud, není kritický, pokud pomocný proud nakonec dospěje do reakční zóny ve v podstatě nezreagované formě, čímž se míní forma ne dosud zcela oxidovaná nebo zreagovaná, umožňující produkci částic sazí. Ve výhodném provedení je pomocný proud plynný a přivádí se do procesu tvorby uhlíku příčně z vnějšího obvodu v axiální rovině, v níž je nastřikována uhlovodíková surovina příčně z vnějšího obvodu do proudu horkých plynů z prvního stupně.

-2CZ 283068 B6

Výraz struktura, používaný zde v souvislosti se sazemi, definuje primární vlastnost sazí. Obecně se tento výraz v oboru používá k označení rozsahu agregace primárních částic sazí. Jelikož všechny saze vykazují určitý stupeň agregace primárních částic, jsou konkrétní saze označovány jako saze s nízkou, normální nebo vysokou strukturou v závislosti na jimi vykazovaném relativním stupni agregace. Rozlišení klasifikace mezi nízkou, normální a vysokou strukturou není obecně jasně definováno. Obvykle se struktura sazí považuje za vysokou, existuje-li silná tendence částic k tvoření řetězců částic. Na druhé straně se struktura sazí považuje za nízkou, existuje-li slabá tendence k tvoření agregátů primárních částic. Přestože je možné měřit přímo strukturní charakteristiky sazí, bylo prokázáno, že stejně spolehlivou a pohodlnější metodou stanovení struktury sazí je měření absorpce oleje sazemi. V oboru se uznává metoda stanovení strukturních charakteristik sazí pomocí absorpce oleje pod označením zkušební metoda ASTM D-2414-72 s názvem Dibutyl Phthalate Absorption Number of Carbon Black. Stručně řečeno, spočívá zkušební metoda v přídavku dibutylftalátu (DBP) ke vzorku sazí v sypké nebo peletizované formě v absorptometru Brabender-Cabot, vyráběném a prodávaném fou C. W. Brabender Instruments, lne., South Hackensack, New Jersey, a měření objemu spotřebovaného dibutylftalátu. Hodnota se vyjadřuje v krychlových centimetrech nebo mililitrech dibutylftalátu (DBP) na 100 g sazí. Pro účely stanovení struktury sazí se zde používá tato metoda absorpce oleje s použitím dibutylftalátu.

Způsob podle vynálezu je možno provádět vstřikováním uhlovodíkové suroviny, poskytující saze, v podstatě příčně do předem vytvořeného proudu horkých plynů, tekoucího s průměrnou lineární rychlostí alespoň 30,5 m/s (100 ft/s), výhodně alespoň 152,5 m/s (500 ft/s). Surovinu je možno vstřikovat do plynů z prvního stupně příčně z vnějšího obvodu proudu a/nebo může být uhlovodíková surovina vstřikována v podstatě axiálně a/nebo příčně z místa v blízkosti středu plynného proudu z prvního stupně.

Podstatný význak vynálezu spočívá v práci v režimu hodnot primárního a celkového spalování, v němž je výše uvedený index strukturní senzitivity (SSI) menší než nula. Dalším podstatným znakem je přivádění pomocného proudu do vícestupňového procesu tvorby uhlíku tak, že pomocný proud vstupuje do reakční zóny ve v podstatě nezreagovaném stavu, což vede k SSI nižšímu než nula. Jak výše uvedeno, je zde definovaná reakční zóna umístěna mezi místem nástřiku uhlovodíkové suroviny a nejčastěji místem, kde je proces tvorby sazí ukončen zchlazením. V důsledku tohoto procesu vykazují produkované saze nižší hodnoty struktury, indikované poklesem hodnot absorpce dibutylftalátu o více než 5 % při dané povrchové ploše/a nižší povrchové plochy, indikované poklesem hodnot adsorpce jodu o alespoň 3 % při daném celkovém spalování.

Primární spalování zde představuje množství oxidačního činidla, jako je vzduch, použité v prvním stupni vícestupňového procesu, vztaženo na teoretické množství oxidačního činidla, potřebné k úplnému spálení uhlovodíku v prvním stupni na oxid uhličitý a vodu. Pro pohodlnost je primární spalování vyjadřováno v procentech. V případě, že se do prvního stupně nedodává žádný uhlovodík, je primární spalování rovno nekonečnu (oo %). Vhodné uhlovodíky a oxidační činidla jsou popsány dále.

Při přípravě horkých plynů v prvním stupni v procesu výroby sazí podle vynálezu se výhodně ve vhodné spalovací komoře nechá reagovat kapalné nebo plynné palivo a vhodný oxidační proud, jako je vzduch, kyslík, směsi vzduchu a kyslíku apod. Paliva, vhodná pro použití při reakci s oxidačním proudem ve spalovací komoře k vývinu horkých plynů, zahrnují jakékoli snadno spalitelné plynné, parní nebo kapalné proudy, jako je vodík, oxid uhelnatý, methan, acetylen, alkoholy, kerosin. Obecně se však dává přednost použití paliv s vysokým obsahem uhlíkatých složek a zejména uhlovodíků. Výbornými palivy jsou například proudy, bohaté na methan., jako je zemní plyn a modifikovaný nebo obohacený zemní plyn, stejně jako jiné proudy, obsahující vysoké množství uhlovodíků, jako jsou různé uhlovodíkové plyny a kapaliny a vedlejší produkty

-3 CZ 283068 B6 rafinerií, zahrnující ethanové, propanové, butanové apentanové frakce, topné oleje apod. V prvním stupni výhodného vícestupňového retortového procesu se dále k vyvolání primárního spalování jako oxidační činidlo používá předehřátý vzduch o teplotě v rozmezí do 1088 K (1500 °F) a jako palivo zemní plyn. Přestože se primární spalování může pohybovat mezi 100 a oo %, pohybuje se výhodné rozmezí primárního spalování v prvním stupni mezi asi 140 a asi 1000 %.

Tímto způsobem je vyvíjen proud horkých plynů, tekoucí průměrnou rychlostí přes 30,5 m/s. Bylo dále zjištěno, že je žádoucí rozdíl tlaku mezi spalovací komorou a reakční komorou alespoň 6,9 kPa (1,0 psi), výhodně asi 10,3 až 68,9 kPa (1,5 až 10 psi). Za těchto podmínek je produkován plynný proud, mající dostatek energie ke konverzi uhlovodíkové suroviny, poskytující saze, na požadovaný produkt. Vzniklé plyny, unikající z prvního stupně, dosahují teplot alespoň asi 590 K (600 °F), přednostně alespoň nad asi 1144 K(1600 °F). Horké plyny jsou hnány v souproudném směru a urychlovány uváděním plynů do uzavřeného stupně nástřiku uhlovodíkové suroviny o menším průměru, který může být podle potřeby zkosen nebo omezen podobně jako běžná Venturiho trubice. Tento bod procesu může být považován za druhý stupeň, kde se výhodně vstřikuje uhlovodíková surovina do proudu horkých plynů z prvního stupně. Uhlovodíková surovina může být rovněž vstřikována v kterémkoli místě za bodem, kde je spalování v prvním stupni, dochází-li k němu, dokončeno.

Konkrétně je ve druhém stupni, kde vysokou rychlostí postupují plyny z prvního stupně a kde existuje kinetický tlakový rozdíl plynu alespoň nad 6,9 kPa (1,0 psi), do plynů z prvního stupně vstřikována vhodná uhlovodíková surovina, poskytující saze, za tlaku, dostatečného k dosažení požadované penetrace, atak je zajišťována vysoká intenzita míšení a střihu plynů z prvního stupně a uhlovodíkové suroviny. Jako uhlovodíkové suroviny, které snadno těkají za podmínek reakce podle vynálezu, jsou vhodné nenasycené uhlovodíky, jako je acetylen, olefíny, jako je ethylen, propylen, butylen, aromáty, jako je benzen, toluen a xylen, určité nasycené uhlovodíky ajiné uhlovodíky, jako jsou kerosiny, naftaleny, terpeny, ethylenické dehty, suroviny pro aromatický cyklus apod. Surovina může být vstřikována v podstatě příčně z vnějšího obvodu proudu horkých plynů z prvního stupně ve formě většího množství rozprášených nebo soudržných proudů, které pronikají do vnitřních oblastí proudu plynů z prvního stupně. Surovina může být rovněž vstřikována v podstatě axiálně nebo příčně z vnitřního obvodu proudu horkých plynů z prvního stupně ve formě jednoho nebo většího množství soudržných nebo rozprášených proudů. Při praktickém provádění vynálezu se uhlovodíková surovina výhodně přivádí ve formě proudů kapaliny, vstřikovaných větším množstvím otvorů o průměru v rozmezí 0,25 až 0,508 cm (0,01 až 0,20 in), výhodně v rozmezí 0,51 až 0,381 cm (0,02 až 0,15 in), pod tlakem, postačujícím k dosažení potřebné penetrace a/nebo atomizace. Množství použité uhlovodíkové suroviny se upravuje ve vztahu k množství použitého paliva a oxidačního činidla tak, aby celkové procento spalování v procesu tvorby uhlíku bylo v rozmezí od 10 do asi 60 %, výhodně od asi 15 do asi 35 %.

Třetí stupeň tohoto vícestupňového procesu zahrnuje reakční zónu, která umožňuje dostatečnou dobu zdržení k proběhnutí reakce tvorby uhlíku před jejím ukončením zchlazením. Přestože doba zdržení v každém případě závisí na konkrétních podmínkách a konkrétních požadovaných sazích, mohou se doby zdržení podle vynálezu obecně pohybovat od pouhé 1 ms (milisekundy) nebo méně do více než asi 500 ms. Pak, poté, co reakce tvorby uhlíku probíhala po požadovanou dobu, se reakce ukončí rozprášením chladicí kapaliny, jako je voda, vycházející z alespoň jedné rozprašovací trysky. Horké plyny, obsahující suspendované saze, se pak vedou do běžných stupňů chlazení, separace a odebírání produktu. Oddělení sazí z plynného proudu se snadno dosáhne obvyklými prostředky, jako je precipitátor, cyklonový odlučovač, rukávový filtr nebo jejich kombinace.

-4CZ 283068 B6

Další a různé cíle, výhody a znaky vynálezu pozná odborník na základě studia následujícího podrobného popisu a nároků.

Předmětem vynálezu je způsob vícestupňové výroby retortových sazí, při němž se v prvním stupni produkuje proud horkých plynných spalin, tento proud se vhání do druhého stupně, kde se do něj vstřikuje uhlovodíková surovina, načež se získané saze chladí, oddělují a shromažďují, jehož podstata spočívá vtom, že se do reakční zóny, v níž vznikají saze, přivádí v podstatě nezreagovaný pomocný proud/ obsahující vodík a/nebo uhlovodík, jehož molámí poměr vodíku k uhlíku je vyšší než molámí poměr vodíku k uhlíku v uhlovodíkové surovině, a úroveň primárního spalování a úroveň celkového spalování se nastavuje tak, aby byl index strukturní senzitivity SSI menší než nula.

Způsob podle vynálezu tedy spočívá v přidávání pomocného proudu do reakční zóny vícestupňového procesu tvorby uhlíku a úpravě primárního spalování a celkového spalování tak, aby hodnota SSI procesu byla menší, než nula. Matematickou vlastností indexu strukturní senzitivity je, že je-li povrchová plocha sazí udržována konstantní přídavkem pomocného proudu a odstraňováním uhlovodíkové suroviny a snižuje-li se struktura, měřená pomocí DBPA, a jestliže přivádění dodatečné uhlovodíkové suroviny do procesu s udržováním ostatních vstupů na konstantní hodnotě vede k produkci sazí s nižší povrchovou plochou, pak musí SSI být menší než nula. Kromě toho, jsou-li splněny uvedené podmínky pro SSI menší než nula, avšak struktura, měřená pomocí DBPA, se zvětšuje, je SSI nutně větší než nula.

Pro účely vynálezu může být použito jakékoli množství pomocného proudu, pokud pomocný proud dospěje do reakční zóny v podstatě nezreagovaný. Používá-li se jako pomocný proud obecně uhlovodík, je procento uhlíku v použitém pomocném uhlovodíku menší než asi 60 % hmotnostních z celkového obsahu uhlíku v reakčních složkách, a používá-li se jako pomocný proud vodík, je procento vodíku v použitém pomocném proudu menší než asi 60 % hmotnostních celkového obsahu vodíku v reakčních složkách. Jestliže se jako pomocný proud používá plynný uhlovodík, je výhodně jeho množství takové, aby procento uhlíku v přidávaném uhlovodíku bylo nižší než 30 %, výhodně nižší než 15 % celkového vstupu uhlíku v reakčních složkách, a jestliže se jako pomocný proud používá vodík, je výhodně jeho množství takové, aby procento vodíku v přidávaném proudu bylo nižší než 30 %, výhodně nižší než 15 % celkového vstupu vodíku v reakčních složkách.

Množství pomocného proudu, používaného podle vynálezu, ať v plynné nebo kapalné formě, je definováno jako procentický podíl celkového vstupu uhlíku (C) v reakčních složkách, použitých v procesu, kromě případu, kdy je jako pomocný proud použit vodík, v kterémžto případě je množství pomocného proudu definováno jako procentický podíl celkového vstupu vodíku (H) v reakčních složkách, použitých v procesu. Konkrétně se množství pomocného proudu v případě uhlovodíků stanovuje podle rovnice x 100 lb C v pomocném uhlovodíku % C v pomocném proudu = -------------------------lb celkového C v reakč. složkách

V této rovnici představuje celkový vstup uhlíku v reakčních složkách součet vstupu uhlíku v reakčních složkách prvního stupně, vstupu uhlíku v uhlovodíkové surovině a vstupu uhlíku v pomocném proudu. Je-li pomocným proudem vodík, stanovuje se množství pomocného proudu podle rovnice x 100 1 b H v pomocném proudu % H v pomocném proudu =-------------------------lb celkového H v reakč. složkách

-5CZ 283068 B6

V této rovnici představuje celkový vstup vodíku v reakčních složkách součet vstupu vodíku v reakčních složkách prvního stupně, vstupu vodíku v uhlovodíkové surovině a vstupu vodíku v pomocném proudu.

Vynález je podrobněji osvětlen na dále uvedených příkladech. Odborník je však schopen na základě podrobného popisu vynálezu provést mnoho dalších forem jeho provedení, a proto je pochopitelné, že příklady jsou uvedeny pouze pro osvětlení a nemají nijak omezovat rozsah vynálezu.

Přehled obrázku na výkrese

Obr. 1 představuje řez částí jednoho typu retortového reaktoru pro výrobu sazí, který je možno použít k výrobě sazí podle vynálezu. Jedná se o jedno zmožných provedení způsobu podle vynálezu. I když je znázorněna pouze část jednoho typu reaktoru pro výrobu sazí, je možno vynález použít v jakémkoli vícestupňovém reaktoru pro výrobu retortových sazí, kde saze vznikají pyrolýzou a/nebo neúplným spalováním uhlovodíků.

S poukazem na obr. 1 je možno způsob podle vynálezu provádět v retortovém reaktoru 2 pro výrobu sazí, obsahujícím spalovací zónu 10, která má zónu 11 zužujícího se průměru, přechodovou zónu 12, vstupní sekci 18 a reakční zónu 19. Průměr spalovací zóny 10 až k místu, kde začíná zóna 11, je označen D-l, průměr zóny 12 D-2, průměiy stupňovité zóny 18 D-4, D-5, D-6 a D-7 a průměr zóny 19 D-3. Délka spalovací zóny 10 až k místu, kde začíná zóna 11, je označena L-l, délka zóny 11 zužujícího se průměru L-2, délka přechodové zóny L-3 a délky stupňů ve vstupní sekci 18 reaktoru L-4, L-5, L-6 a L-7.

Způsob podle vynálezu byl proveden s alternativním použitím čtyř vstupních sekcí 18 reaktoru, definovaných dále.

Při výrobě sazí způsobem podle vynálezu je možno ve spalovací zóně 10 vytvářet horké spalné plyny stykem kapalného nebo plynného paliva s vhodným oxidačním proudem, jako je vzduch, kyslík, směsi vzduchu a kyslíku apod. Jinou možností je vést předehřátý oxidační proud spalovací zónou 10 bez přídavku kapalného nebo plynného paliva. Mezi paliva, vhodná k použití ve styku s oxidačním proudem ve spalovací zóně 10 k vytvoření horkých spalných plynů, patří všechny snadno spalitelné plynné, parní nebo kapalné proudy, jako je zemní plyn, vodík, oxid uhelnatý, methan, acetylen, alkoholy nebo kerosin. Obvykle je však výhodné používat paliva, která mají vysoký obsah uhlíkatých složek, zejména uhlovodíky. Poměr vzduchu k zemnímu plynu, použitému k výrobě sazí podle vynálezu, může být asi 10:1 až nekonečno. K. usnadnění tvorby horkých plynů je možno oxidační proud předehřívat.

Proud horkých spalných plynů proudí ze zón 10 a 11 do zón 12, 18 a 19. Směr proudění horkých spalných plynů je na obrázku označen šipkou. Surovina 30, poskytující saze, je přiváděna v bodě 32 (umístěném v zóně 12) a/nebo v bodě 70 (umístěném v zóně 11). Jako uhlovodíková surovina, poskytující saze, která se za podmínek v reaktoru snadno odpařuje, jsou vhodné nenasycené uhlovodíky, jako je acetylen, olefiny, jako je ethylen, propylen, butylen, aromáty, jako je benzen, toluen a xylen, určité nasycené uhlovodíky a další uhlovodíky, jako jsou kerosiny, naftaleny, terpeny, ethylenické dehty, suroviny aromatického cyklu apod.

Vzdálenost od konce zóny 11 zužujícího se průměru kbodu 32 je označena F-l. Obecně se uhlovodíková surovina 30. poskytující saze, vstřikuje ve formě většího množství proudů, které pronikají do vnitřních oblastí horkého proudu plynů z prvního stupně k zajištění vysoké intenzity míchání a střihu horkých plynů z prvního stupně a uhlovodíkové suroviny, poskytující saze, k dosažení rychlého a úplného rozkladu a konverze uhlovodíkové suroviny na saze.

-6CZ 283068 B6

Pomocný proud se přivádí v bodě 70 sondou 72 nebo průchody 75 pro pomocný proud ve stěnách, které tvoří hranice zóny 12 v procesu tvorby sazí, nebo průchody 76 pro pomocný proud ve stěnách, které tvoří hranice zón 18 a/nebo 19 v procesu tvorby sazí. Při provádění vynálezu může být pomocný proud přiváděn v místě, položeném axiálně mezi bodem bezprostředně za počáteční spalovací reakcí paliva v prvním stupni, přivádí-li se palivo do prvního stupně, a bodem bezprostředně před koncem tvorby sazí, pokud nezreagovaný pomocný proud nakonec dospěje do reakční zóny. Vzdálenost od bodu 32 do bodu 70 je označena H-l.

V příkladech se pomocný proud přivádí čtverým způsobem: jako větší množství proudů, které obklopují proudy uhlovodíkové suroviny, poskytující saze (75), jako větší množství proudů na vnějším obvodu zóny 12, které jsou umístěny mezi chocholy primární uhlovodíkové suroviny, poskytující saze, v axiální rovině přivádění primární uhlovodíkové suroviny, poskytující saze (75), jako větší množství příčných proudů, umístěných blízko středu zóny 12 v axiální rovině vstřikování uhlovodíkové suroviny (70) a větším množstvím proudů na obvodu zóny 18 procesu tvorby uhlíku (76). Jedná se však pouze o ukázkové příklady, které neomezují metody, použitelné pro zavádění pomocného proudu.

Směs uhlovodíkové suroviny, poskytující saze, a horkých spalných plynů prochází zónou 12 do zóny 18 a pak do zóny 19. Zchlazovací zařízení 60, umístěné v bodě 62, vstřikující zchlazovací kapalinu 50, kterou může být voda, se používá k zastavení chemické reakce po vytvoření sazí. Bod 62 může být stanoven jakýmkoli známým způsobem pro výběr polohy zchlazovacího zařízení k zastavení pyrolýzy. Jedna metoda pro stanovení této polohy spočívá ve stanovení bodu, v němž je dosažena přijatelná hodnota toluenového extraktu sazí. Hodnotu toluenového extraktu je možno měřit pomocí testu ASTM Dl618-83 Carbon Black Extractables - Toluene Discoloration. Q je vzdálenost od začátku zóny 18 k bodu 62 zchlazení a mění se s polohou zchlazovacího zařízení 60.

Po zchlazení směsi horkých plynů z prvního stupně a uhlovodíkové suroviny, poskytující saze, procházejí ochlazené plyny do obvyklého chladicího a separačního zařízení, kde se shromažďují saze. Oddělení sazí od plynného proudu se snadno dosáhne známými prostředky, jako je precipitátor, cyklonový odlučovač nebo rukávový filtr. Po oddělení může následovat peletizace s použitím například mokrého peletizéru.

K hodnocení analytických a fyzikálních vlastností sazí, produkovaných podle vynálezu, se používají tyto zkušební metody:

Jodové adsorpční číslo (I₂ No) - stanoví se podle ASTM D-1510-70.

Absorpční číslo dibutylfitalátu (DBPA) - stanoví se podle výše popsané zkušební metody ASTM D-2414-72. Výsledky platí pro saze v nepeletizované formě.

Účinky a výhody vynálezu jsou osvětleny na příkladech.

Příklady provedení vynálezu

K. demonstraci účinnosti vynálezu byly provedeny pokusy v reaktoru, vhodném k provedení způsobu podle vynálezu, odpovídajícím zde uvedenému popisu, jaký je například znázorněn na obr. 1, s uvedenou geometrií. V příkladech byly použity čtyři vstupní sekce 18 reaktoru. Tyto vstupní sekce jsou označeny jako vstupní sekce A, B, C a D reaktoru a mají rozměry, uvedené v tabulce 1 a znázorněné na obr. 1.

-7 CZ 283068 B6

Tabulka 1. Vstupní sekce 18 reaktoru, použité v příkladech

Vstupní sekce reaktoru	A	B	C	D
D-4 (m)	0,2286	0,2540	0,2642	0,089
D-5 (m)	0,3429	0,6858	0,4572	0,152
D-6 (m)	0,4699	0,6858	0,9144	0,152
D-7 (m)	0,5842	0,6858	0,9144	0,152
L-4 (m)	0,1727	0,3048	0,3048	0,0254
L-5 (m)	0,0559	0,1016	0,2286	0,0
L-6 (m)	0,7874	0,0	1,295	0,0
L-7 (m)	0,5588	0,0	0,0	0,0

V příkladech 1 až 37 je pomocným proudem zemní plyn. Primárním palivem pro spalovací reakci je v příkladech 1 až 45 zemní plyn. Ve všech příkladech má zemní plyn, přiváděný do procesu tvorby sazí, asi teplotu místnosti přibližně 298 K. (77 °F). Jako kapalná uhlovodíková surovina se v příkladech 1 až 40 používá obchodně dostupná surovina, jejíž typické vlastnosti jsou uvedeny ve druhém sloupci tabulky 2. V příkladech 41 až 45 je jako kapalná uhlovodíková surovina použita obchodně dostupná surovina, jejíž typické vlastnosti jsou uvedeny ve třetím sloupci v tabulce 2.

Tabulka 2. Vlastnosti primární uhlovodíkové suroviny

Příklad	1-40	41-45
poměr H/C	0,93	1,0
vodík (% hm.)	7,19	7,59
uhlík (% hm.)	92,1	90,6
síra (% hm.)	0,3	1,7
dusík (% hm.)	0,41	—
hmotnost API - 288,6/288,6 K	-1,6	-2,3
specifická hmotnost 288,6/288,6 K	1,092	1,095
viskozita při 327,4 K (m2/s)	2,7.10-5	1,09.10
viskozita při 371,9 K (m2/s)	5,2.10-6	1,09.10
BMCI (visk-hm)	133	135

V příkladech 1 až 13 v tabulce 3 je vynález demonstrován na poklesu povrchové plochy a struktury při přídavku pomocného proudu a jinak konstantních průtocích. V těchto příkladech jsou předvedeny dvě hodnoty primárního spalování a dvě metody zavádění pomocného zemního plynu.

Příklady 1 až 5

V příkladech 1 až 5 je průtok zemního plynu do prvního stupně 0,016 Nm³/s (2,15 K.SCFH), průtok spalovacího vzduchu 0,634 Nm³/s (85 KSCFH) a teplota předehřátého spalovacího vzduchu 755 K (900 °F). Dosažená hodnota primárního spalování se odhaduje na asi 400 %. Příklad 1 představuje kontrolní pokus, při němž se uhlovodíková surovina, poskytující saze, přivádí v podstatě příčně do vzniklého proudu horkých spalných plynů z prvního stupně v množství 1,9.10^-4 m³/s (181 gph) čtyřmi otvory (32) o průměru 0,206 cm (0,081 in), umístěných na vnějším obvodu proudu spalných plynů. Získaná celková hodnota spalování se odhaduje na 28,3 %. Zchlazení vodou probíhá v bodě asi 7,93 m (26 fit) vzdáleném za nástřikem

-8CZ 283068 B6 uhlovodíkové suroviny. Získají se saze sjodovým adsorpčním číslem 72 mg/g aDBPA 141 cm³/100 g. V příkladu 2 jsou použity stejné podmínky jako v příkladu 1, avšak celková hodnota spalování je v příkladu 2 snížena na 26,4 % zvýšením průtoku uhlovodíkové suroviny na 2,05.1 θ'⁴ m³/s (195 gph). Jodové adsorpční číslo takto vyrobených sazí kleslo na 60 mg/g a DBPA bylo v podstatě neovlivněno. V příkladu 3 se dosáhne stejné hodnoty celkového spalování jako v příkladu 2 udržováním konstantního průtoku uhlovodíkové suroviny na 1,9.10⁴ m³/s (181 gph) jako v příkladu 1, avšak s přiváděním pomocného zemního plynu v množství 0,018 Nm³/s (2,4 KSCFH) čtyřmi otvory (75) o průměru 0,635 cm (0,25 in), umístěnými v axiální rovině vstřikování uhlovodíkové suroviny mezi proudy uhlovodíkové suroviny. Oproti výsledkům příkladu 2 došlo k většímu poklesu jodového adsorpčního čísla na 43 mg/g a ke snížení DBPA na 125 cm³/100 g. Z hodnot jodového adsorpčního čísla a DBP v příkladech 1 až 3 byl vypočten SSI -5,65, uvedený ve sloupci A v tabulce 4.

V příkladu 4 se použijí stejné podmínky jako v příkladu 1, avšak celkové spalování se dále sníží na 25,4 % zvýšením průtoku uhlovodíkové suroviny na 2,14.10^-4 m³/s (203 gph). V příkladu 5 je místo toho dosaženo stejné hodnoty celkového spalování jako v příkladu 4 přídavkem 0,025 Nm³/s (3,4 KSFCH) pomocného zemního plynu čtyřmi otvory (75) o průměru 0,635 cm (0,25 in), umístěnými v axiální rovině vstřikování uhlovodíkové suroviny mezi proudy uhlovodíkové suroviny. Přídavek pomocného zemního plynu v příkladu 5 snížil jodové adsorpční číslo oproti příkladu 1 asi dvakrát tolik jako přídavek uhlovodíkové suroviny v příkladu 4 a zmenšil DBPA o 15 cm³/100 g oproti příkladu 1, zatímco v příkladu 4 došlo ke snížení DBPA o 3 cm³/100 g při zavedení dodatečné uhlovodíkové suroviny. SSI, odpovídající těmto podmínkám, je -3,50, jak je uvedeno ve sloupci B v tabulce 4.

Příklad 6 až 9

V příkladech 6 až 9 se do prvního stupně procesu výroby sazí přivádí 0,447 Nm³/s (60 KSCFH) vzduchu, předehřátého na 755 K (900 °F), a 0,014 Nm³/s (1,88 KSCFH) zemního plynu o teplotě místnosti přibližně 298 K (77 °F). Dosažená hodnota primárního spalování se odhaduje na 325 %. Příklady 6 al představují kontrolní pokusy, provedené při dvou hodnotách celkového spalování bez pomocného zemního plynu. V příkladu 6 se uhlovodíková surovina, poskytující saze, přivádí v podstatě příčně do vznikajícího proudu horkých spalných plynů v množství 1,43.10^-4 m³/s (136 gph) čtyřmi otvory (32) o průměru 0,206 cm (0,081 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů. Dosažené celkové spalování je 26,1 % a reakce se zchlazuje vodou ve vzdálenosti 7,93 m (26 fit) za umístěním nástřiku uhlovodíkové suroviny. Získané saze mají jodové adsorpční číslo 77 mg/g aDBPA 183 cm³/100 g. V příkladu 7 se celkové spalování sníží na 23,5 % zvýšením průtoku uhlovodíkové suroviny na 1,60.10^-4 m³/s (152 gph) při zachování konstantní hodnoty všech ostatních podmínek a dosáhne se snížení jodového adsorpčního čísla na 55 mg/g a zvýšení DBPA na 190 cm³/100 g. Podmínky v příkladu 8 jsou stejné jako v příkladu 6, avšak celkové spalování se v příkladu 8 sníží na 22,8 % zaváděním 0,025 Nm³/s (3,4 KSCFH) pomocného zemního plynu v podstatě příčně čtyřmi otvory (75) o průměru 0,635 cm (0,25 in), umístěnými mezi proudy uhlovodíkové suroviny v rovině nástřiku uhlovodíkové suroviny. Jodové adsorpční číslo získaných sazí je 30 mg/g a DBP 168 cm³/100 g. V příkladu 9 se stejným způsobem jako v příkladu 8 přidává 0,039 Nm³/s (5,2 KSCFH) pomocného zemního plynu. Získané saze mají jodové adsorpční číslo 16 mg/g aDBPA 148 cm³/100 g. Výsledky, uvedené v příkladech 6 a7, byly použity k výpočtu SAS_mf a výsledky, uvedené v příkladech 8 a 9, v kombinaci s výsledky příkladu 6 byly použity k výpočtu hodnot SASah, uvedených v tabulce 4. Tyto hodnoty SAS pak byly použity k výpočtu hodnot SSI, které jsou uvedeny ve sloupcích C a D v tabulce 4. Uvedené hodnoty SSI jsou menší než nula.

-9CZ 283068 B6

Příklady 10 až 13

Příklady 10 až 13 demonstrují, že způsob podle vynálezu je relativně necitlivý k umístění přídavku pomocného proudu do procesu tvorby sazí. V těchto příkladech se do spalovací zóny přístroje přivádí 0,447 Nm³/s (60 KSCFH) vzduchu, předehřátého na 755 K(900 °F), a0,011Nm³/s (1,52 KSCFH) zemního plynu o teplotě místnosti přibližně 298 K (77 °F). Dosažené primární spalování se odhaduje na 400 %. Příklad 10 představuje kontrolní pokus, kde se uhlovodíková surovina poskytující saze, přivádí v podstatě příčně do vzniklého proudu horkých spalných plynů v množství 1,63.10^-4 m³/s (155 gph) čtyřmi otvory (32) o průměru 0,226 cm (0,089 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů. Dosažené celkové spalování se odhaduje na 23,5 % a reakce se zchlazuje vodou ve vzdálenosti asi 7,93 m (26 ft) za rovinou nástřiku uhlovodíkové suroviny. Získané saze mají jodové adsorpční číslo 48 mg/g aDBPA 179cm³/100 g. Celkové spalování se v příkladu 11 zvýší na 25,1 % snížením průtoku uhlovodíkové suroviny na 1,53.100^-4 m³/s (145 gph), což vede k produkci sazí sjodovým adsorpčním číslem 59 mg/g a DBP 169 cm³/100 g. V příkladu 12 se použijí stejné podmínky jako v příkladu 10, avšak celkové spalování se v příkladu 12 sníží na 22,2 % zaváděním 0,011 Nm³/s (1,5 KSCFH) pomocného zemního plynu v podstatě příčně devíti otvory (76) o průměru 0,257 cm (0,101 in), rozmístěnými pravidelně po obvodu třetího stupně procesu tvorby sazí podle vynálezu a položenými přibližně 25,4 cm (10 in) za rovinou nástřiku uhlovodíkové suroviny. Za podmínek podle příkladu 12 vzniknou saze s jodovým adsorpčním číslem 34 mg/g aDBPA 165 cm³/100 g. Průtok pomocného zemního plynu se v příkladu 13 dále zvýší na 0,022 Nm³/s (3,0 KSCFH) za vzniku sazí s jodovým adsorpčním číslem 20 mg/g a DBPA, které se snížilo na 139 cm³/100 g. Dosažené hodnoty SSI v těchto příkladech jsou menší než nula a jsou uvedeny ve sloupcích E a F v tabulce 4.

Tabulka 3. Podmínky procesu a analytické vlastnosti sazí

Příklad	1	2	3	4	5
D-l, m	0,18	0,18	0,18	0,18	0,18
D-2, m	0,13	0,13	0,13	0,13	0,13
D-3, m	0,69	0,69	0,69	0,69	0,69
L-l, m	0,61	0,61	0,61	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23	0,23	0,23	0,23
F-l, m	0,11	0,11	0,11	0,11	0,11
H-l, m	np	np	np	np	np
Q, m	7,93	7,93	7,93	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	B	B	B	B	B
spalovací vzduch, Nm3/s	0,634	0,634	0,634	0,634	0,634
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,016	0,016	0,016	0,016	0,016
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7	9,7	9,7
nástřik uhlovod. suroviny	32	32	32	32	32
trysky x	4x	4x	4x	4x	4x
rozměr, cm	0,206	0,206	0,206	0,206	0,206
průtok uhlovod. suroviny,	1,90	2,05	1,90	2,14	1,90
m3/s	.10-4	JO-4	.10-4	.ÍO-4	.10-4
tlak uhlovod. suroviny, kPa	248	283	241	303	297
teplota předehřátí uhlovod. suroviny, K	399	397	393	397	393
K+, g K+/m3 uhlov. surov.	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
nástřik pom. zem. plynu	np	np	np	np	np

- 10CZ 283068 B6

Tabulka 3 - pokračování

Příklad	1	2	3	4	5
otvory x	np	np	4x	np	4x
velikost, cm			0,635		0,635
porn, zemní plyn, Nm3/s	0,000	0,000	0,018	0,000	0,025
tlak zchlazení, kPa	917	945	862	938	876
teplota zchlazení, K	1002	1007	1011	1004	1005
primární spalování, %	400	400	400	400	400
celkové spalování, %	28,3	26,4	26,2	25,4	25,4
% C porn, proudu	0,0	0,0	4,5	0,0	6,3
I2 No, mg/g	72	60	43	54	36
DBPA, cm3/100 g	141	140	125	144	126

np = nepoužito,

K+ = draslík,

Nm³/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

Příklad	6	7	8	9	10
D-l, m	0,18	0,18	0,18	0,18	0,18
D-2, m	0,13	0,13	0,13	0,13	0,13
D-3, m	0,91	0,91	0,91	0,91	0,91
L-l, m	0,61	0,61	0,61	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23	0,23	0,23	0,23
F-l,m	0,11	0,11	0,11	0,11	0,11
H-l, m	np	np	np	np	np
Q, m	7,93	7,93	7,93	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	B	B	B	B	B
spalovací vzduch, Nm3/s	0,447	0,447	0,447	0,447	0,447
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K.	755	755	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm’/s	0,014	0,014	0,014	0,014	0,011
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7	9,7	9,7
nástřik uhlov. suroviny	32	32	32	32	32
trysky x	4x	4x	4x	4x	4x
rozměr, cm	0,206	0,206	0,206	0,206	0,226
průtok uhlov. suroviny,	1,43	1,60	1,43	1,43	1,63
m3/s	.104	.104	.104	,104	.104
tlak uhlov. suroviny, kPa	117	145	117	117	117
teplota předehřátí uhlov. suroviny, K	395	392	395	396	397
K.+, g K+/m3 surov.	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
nástřik porn. zem. plynu	np	np	75	75	np
otvory x	np	np	4x	4x	np
velikost, cm			0,635	0,635
porn, zemní plyn, Nm’/s	0,000	0,000	0,025	0,039	0,000
tlak zchlazení, kPa	435	490	455	448	559
teplota zchlazení, K	1004	1006	1006	1005	1006
primární spalování, %	325	325	325	325	400
celkové spalování, %	26,1	23,5	22,8	21,4	23,5
% C pom. proudu	0,0	0,0	8,2	12,0	0,0

- 11 CZ 283068 B6

Tabulka 3 - pokračování

Příklad	6 7	8	9	10
L No, mg/g	77 55	30	16	48
DBPA, cm3/100g	183 190	168	148	179
np = nepoužito,
5 K+ = draslík,
Nm3/s = normální krychlový metr za sekundu	(273 K, 101,3 kPa).
Příklad	11	12		13
D-l, m	0,18	0,18		0,18
D-2, m	0,13	0,13		0,13
D-3, m	0,91	0,91		0,91
L-l,m	0,61	0,61		0,61
L-2, m	0,30	0,30		0,30
L-3, m	0,23	0,23		0,23
F-l,m	0,11	0,11		0,11
H-l,m	np	np		np
Q, m	7,93	7,93		7,93
vstupní sekce reaktoru	B	C		C
spalovací vzduch, Nm’/s	0,447	0,447		0,447
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755		755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,011	0,011		0,011
vzduch/palivo	9,7	9,7		9,7
nástřik uhlov. suroviny	32	32		32
trysky x	4x	4x		4x
rozměr, cm	0,178	0,226		0,226
průtok uhlov. suroviny,	1,53	1,63		1,63
m3/s	.ío·4	.ío·4		.ΙΟ4
tlak uhlov. suroviny, kPa	262	117		117
teplota předehřátí uhlov. suroviny, K	395	399		407
K.+, g K+/m3 uhlov. surov.	0,00	0,00		0,00
nástřik pom. zem. plynu	np	76		76
otvory x	np	9x		9x
velikost, cm		0,257		0,257
pom. zemní plyn, Nm3/s	0,000	0,011		0,022
tlak zchlazení, kPa	628	586		579
teplota zchlazení, K	1004	1005		1004
primární spalování, %	400	400		400
celkové spalování, %	25,1	22,2		21,1
% C pom. proudu	0,0	3,4		6,5
I2 No, mg/g	59	34		20
DBPA, cm3/100g	169	165		139

np = nepoužito,

K.+ = draslík,

Nm³/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

- 12CZ 283068 B6

Tabulka 4. Index strukturní senzitivity

Případ	A	B	C	D	E	F
přídavek uhlov. suroviny:
1 příklady	1,2	1,4	6,7	6,7	10,11	10,11
SAS (cm3/100g)	0,083	-0,167	-0,318	-0,318	-0,909	-0,909
přídavek pomocného proudu:
3 příklady	1,3	1,5	6,8	6,9	10,12	10,13
4 SAS (cm3/100 g)	0,552	0,417	0,319	0,573	1,000	1,430
5 SSI	-5,65	-3,50	-2,00	-2,80	-2,10	-2,57
Čísla, uvedená v řádcích 1	a 3, označených ’	'příklady,	odpovídají	příkladům,	použitým

k výpočtu hodnot SAS, uvedených v řádcích 2, resp. 4. Hodnoty SAS pak byly použity k výpočtu hodnot SSI v řádku 5.

Příklady 14 až 27 ukazují, že SSI je nižší než nula, provádí-li se způsob podle vynálezu různými metodami nástřiku pomocného proudu a s různým primárním a celkovým spalováním. V těchto příkladech se jodové adsorpční číslo udržuje přibližně konstantní přídavkem pomocného proudu, který má tendenci snižovat povrchovou plochu sazi, a současným snižováním průtoku uhlovodíkové suroviny, které má tendenci zvyšovat povrchovou plochu sazí. Ve všech případech struktura, měřená pomocí DBPA, klesá, přidává-li se místo uhlovodíkové suroviny pomocný proud. Navíc odstraněním uhlovodíkové suroviny při konstantních hodnotách všech ostatních průtoků a konfigurace reaktoru se zvýší povrchová plocha, měřená jodovým adsorpčním číslem. Všechny podmínky procesu v příkladech 14 až 27 tedy splňují výše uvedené matematické podmínky, které zajišťují hodnotu SSI menší než nula.

Příklady 14 až 17

V příkladech 14 až 17, uvedených v tabulce 5, se do prvního stupně procesu tvorby sazí konkrétně přivádí 0,447 Nm³/s (60 KSCFH) vzduchu, předehřátého na 755 K (900 °F) a0,011Nm³/s (1,52 KSCFH) zemního plynu o teplotě místnosti přibližně 298 K (77 °F).

V příkladu 14 se uhlovodíková surovina, poskytující saze, přivádí v podstatě příčně do vzniklého proudu horkých spalných plynů v množství 1,65.10^-4 m³/s (157 gph) šesti otvory (32) o průměru 0,127 cm (0,050 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů. V uhlovodíkové surovině se udržuje koncentrace draslíku 0,74 g/m³ (0,3 g/100 gal) přídavkem vodného roztoku acetátu draselného. Dosažené celkové spalování se odhaduje na 23,4 % a reakce se zchlazuje vodou ve vzdálenosti 7,93 m (26 ft) za rovinou nástřiku uhlovodíkové suroviny. Za podmínek příkladu 14 byly získány saze s jodovým adsorpčním číslem 35 mg/g a DBPA 130 cm³/100 g. Tyto saze jsou použity jako kontrolní pokus, poněvadž nebyl přidáván žádný pomocný proud.

V příkladech 15 až 17 se postupuje podle příkladu 14, avšak % C (uhlíku) v pomocném proudu se zvýší žnuly v kontrolním pokusu postupně na 2,6 %, 6,0 % a 10,4 %, přičemž se jodové adsorpční číslo udržuje přibližně konstantní přídavkem pomocného proudu a snižováním průtoku uhlovodíkové suroviny. Pomocný proud se přidává jako plášť (75) zemního plynu kolem hrotů uhlovodíkové suroviny. Procento uhlíku v pomocném proudu se v příkladu 15 zvýší na 2,6 % snížením průtoku uhlovodíkové suroviny na 1,44.10^-4 m³/s (137 gph) a přídavkem 0,007 Nm³/s (1,0 KSCFH) pomocného proudu, což vede ke zvýšení celkového spalování z 23,4 na 25,0 %.

V příkladu 16 se celkové spalování zvýší na 26,2 % při udržování povrchové plochy přibližně konstantní snížením průtoku uhlovodíkové suroviny na 1,29.10^-4 m³/s (123 gph) a zvýšením průtoku pomocného zemního plynu na 0,016 Nm³/s (2,2 KSCFH). V příkladu 17 se celkové spalování zvýší na 28,2 % dalším snížením průtoku uhlovodíkové suroviny na 1,09.10^-4 m³/s

- 13CZ 283068 B6 (104 gph) a zvýšením průtoku pomocného zemního plynu na 0,025 Nm³/s (3,4 KSCFH). Výsledky příkladů 14 až 17 ukazují, že DBPA se z kontrolní hodnoty v příkladu 15 130 cm³/100 g se zvyšováním procentního podílu pomocného zemního plynu pravidelně snižuje na 112, 110 a 100 cm³/100 g. Je matematicky dokázáno, jak uvedeno výše, že hodnoty SSI pro tyto postupy jsou menší než nula.

Příklady 18 a 19

Příklad 18 je kontrolní pokus, během něhož se uhlovodíková surovina, poskytující saze, přivádí v podstatě příčně do vzniklého proudu horkých spalných plynů v množství 1,63.10^-4 m³/s (155 gph) čtyřmi otvory (32) o průměru 0,226 cm (0,089 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu horkých spalných plynů. Podmínky spalování prvního stupně jsou v příkladu 18 stejné jako v příkladu 14. V uhlovodíkové surovině se udržuje koncentrace draslíku 13,2 g/m³ (5,0g/100 gal) přídavkem vodného roztoku acetátu draselného. Dosažená hodnota celkového spalování se odhaduje na 23,5 % a reakce se zchlazuje přídavkem vody ve vzdálenosti 7,93 m (26 ft) za místem nástřiku uhlovodíkové suroviny. Byly získány referenční saze s jodovým adsorpčním číslem 49 mg/g a DBPA, 101 cm³/100 g. V příkladu 19 se obsah uhlíku v pomocném proudu zvýší z 0 z příkladu 18 na 4,0 % za udržování konstantního jodového adsorpčního čísla snížením průtoku uhlovodíkové suroviny na 1,35.10^-4 m³/s (128 gph) a přiváděním 0,011 Nm³/s (1,5 KSCFH) pomocného proudu v podstatě příčně čtyřmi otvory (75) o průměru 0,635 cm (0,25 in), umístěnými mezi proudy uhlovodíkové suroviny v rovině nástřiku uhlovodíkové suroviny. Zvýšením obsahu uhlíku při konstantním jodovém adsorpčním čísle tímto způsobem se získají saze s hodnotou DBPA 78 cm³/100 g, která je o asi 23 cm³/100 g nižší než v případě kontrolního příkladu 18.

Tabulka 5. Podmínky procesu a analytické vlastnosti sazí

Příklad	14	15	16
D-l, m	0,18	0,18	0,18
D-2, m	0,11	0,11	0,11
D-3, m	0,69	0,69	0,69
L-l, m	0,61	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23	0,23
F-l, m	0,11	0,11	0,11
H-l, m	np	np	np
Q, m	7,93	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	A	A	A
spalovací vzduch, Nm3/s	0,447	0,447	0,447
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,011	0,011	0,011
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7
nástřik uhlov. suroviny	32	32	32
trysky x	6x	6 x	6 x
rozměr, cm	0,127	0,127	0,127
průtok uhlov. suroviny,	1,65	1,44	1,29
m3/s	.10-4	.10-4	.10-4
tlak uhlov. suroviny, kPa	628	497	386
teplota předehřátí uhlov. suroviny, K	401	396	390
K+, g K+/m3 uhlov. surov.	0,74	0,74	0,74

- 14CZ 283068 B6

Tabulka 5 - pokračování

Příklad	14	15	16
nástřik porn. zem. plynu	np	75	75
otvory x	np	6 x	6 x
velikost, cm		0,356	0,356
porn, zemní plyn, Nm3/s	0,000	0,007	0,016
tlak zchlazení, kPa	572	566	566
teplota zchlazení, K	1005	1003	1005
primární spalování, %	400	400	400
celkové spalování, %	23,4	25,0	26,2
% C porn, proudu	0,0	2,6	6,0
I2 No, mg/g	35	34	36
DBPA, cm3/100g	130	112	110

np = nepoužito,

K+ = draslík,

Nm³/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

Příklad	17	18	19
D-l, m	0,18	0,18	0,18
D-2, m	0,11	0,13	0,13
D-3, m	0,69	0,91	0,91
L-l, m	0,61	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23	0,23
F-l, m	0,11	0,11	0,11
H-l,m	np	np	np
Q, m	7,93	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	A	B	B
spalovací vzduch, Nm3/s	0,447	0,447	0,447
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,011	0,011	0,011
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7
nástřik uhlov. suroviny	32	32	32
trysky x	6 x	4x	4x
rozměr, cm	0,127	0,226	0,226
průtok uhlov. suroviny,	1,09	1,63	1,35
m3/s	.10-4	.104	.104
tlak uhlov. suroviny, kPa	248	97	69
teplota předehřátí uhlov. suroviny K.	402	375	384
K+, g K+/m3 uhlov. surov.	0,74	13,20	13,20
nástřik porn. zem. plynu	75	np	75
otvory x	6 x	np	4x
velikost, cm	0,356		0,635
porn, zemní plyn, Nm3/s	0,025	0,000	0,011
tlak zchlazení, kPa	517	517	476
teplota zchlazení, K.	1004	1006	1006
primární spalování, %	400	400	400
celkové spalování, %	28,2	23,5	26,3

- 15 CZ 283068 B6

Tabulka 5 - pokračování

Příklad	17	18	19
% C porn, proudu	10,4	0,0	4,0
I2 No, mg/g	37	49	50
DBPA, cm3/100g	100	101	78

np = nepoužito, K+ = draslík, Nm’/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

Příklady 20 až 27, uvedené v tabulce 6, ukazují, že nižší hodnoty primárního spalování než v příkladech 1 až 19 jsou také vhodné pro provádění způsobu podle vynálezu, pokud je dodržena podmínka, že SSI je menší než nula.

Příklady 20 až 25

V příkladech 20 až 25 jsou produkovány saze s nízkou strukturou s konstantními jodovými adsorpčními čísly zvyšováním průtoku pomocného zemního plynu a současným snižováním průtoku uhlovodíkové suroviny s hodnotou primárního spalování 250 %. Příklad 20 je kontrolní pokus, kde se do prvního stupně přivádí 0,634 Nm³/s (85 KSCFH) vzduchu, předehřátého na 755 (900 °F), a 0,026 Nm³/s (3,5 KSCFH) zemního plynu o teplotě místnosti přibližně 298 K (77 °F). Dosažené primární spalování se odhaduje na 250 %. Surovina, poskytující saze, se přivádí v podstatě příčně do vzniklého proudu horkých spalných plynů v množství 2,49.10^⁴ m³/s (237 gph) čtyřmi otvory (32) o průměru 0,206 cm (0,081 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu horkých spalných plynů. V uhlovodíkové surovině se udržuje koncentrace draslíku 26,93 g/m³ (10,2 g/100 gal) přídavkem vodného roztoku acetátu draselného. Dosažené celkové spalování se odhaduje na 21,1 % a reakce se zchlazuje přídavkem vody ve vzdálenosti asi 7,93 m (26 ft) za rovinou nástřiku uhlovodíkové suroviny. Byly získány referenční saze s jodovým adsorpčním číslem 49 mg/g a DBPA 122 cm. V příkladu 21 se postupuje stejně jako v příkladu 20, avšak obsah uhlíku v pomocném proudu se v příkladu 21 zvýší na 9,2 % přídavkem 0,036 Nm³/s (4,8 KSCFH) pomocného zemního plynu a průtok uhlovodíkové suroviny se současně sníží na 1,74.10⁴ m³/s (165 gph) k udržení přibližně konstantní povrchové plochy. Pomocný proud se přidává v podstatě příčně čtyřmi otvory (75) o průměru 0,635 cm (0,25 in), umístěnými mezi proudy uhlovodíkové suroviny v rovině nástřiku uhlovodíkové suroviny. Získané saze mají strukturu, vyjádřenou DBPA 76 cm³/100 g.

Příklad 22 je kontrolní a provádí se za stejných podmínek jako příklad 20, avšak průtok uhlovodíkové suroviny je snížen na 2,22.10⁴ m³/s (211 gph), čímž se zvýší odhadovaná celková hodnota spalování na 23,5 %. Tímto postupem se získají referenční saze s jodovým adsorpčním číslem 60 mg/g a DBPA 102 cm³/100 g. V příkladu 23 se jodové adsorpční číslo udržuje v podstatě konstantní na 60 mg/g a obsah uhlíku v pomocném proudu se zvýší na 8,4 % zvýšením průtoku pomocného zemního plynu na 0,031 Nm³/s (4,1 KSCFH) a snížením průtoku uhlovodíkové suroviny na 1,63.10⁴ m³/s (155 gph). Pomocný zemní plyn se přivádí v podstatě příčně čtyřmi otvory (75) o průměru 0,635 cm (0,25 in), umístěnými mezi proudy uhlovodíkové suroviny v rovině nástřiku uhlovodíkové suroviny. Dosažené celkové spalování se odhaduje na 27 %. Struktura takto získaných sazí je snížena na 79 cm³/100 g.

Kontrolní pokus v příkladu 24 se provádí za přibližně stejných podmínek jako v příkladu 20 a získají se podobné saze s jodovým adsorpčním číslem 47 mg/g a DBPA 122 cm³/100 g. Podmínky příkladu 24 se použijí i v příkladu 25, avšak obsah uhlíku v pomocném proudu se

- 16CZ 283068 B6 zvýší na 5,0 % přídavkem 0,022 Nm³/s (2,9 KSCFH) pomocného zemního plynu v podstatě příčně šesti otvory o průměru 0,345 cm (0,136 in), uspořádanými pravidelně po obvodu centrálně umístěné sondy (72) udržování konstantního jodového adsorpčního čísla snížením průtoku uhlovodíkové suroviny na 2,03.10^ m³/s (193 gph). Získané saze mají DBPA 100 cm³/100 g.

Tabulka 6. Podmínky procesu a analytické vlastnosti sazí

Příklad	20	21	22
D-l, m	0,18	0,18	0,18
D-2, m	0,13	0,13	0,13
D-3, m	0,91	0,91	0,91
L-l, m	0,61	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23	0,23
F-l, m	0,11	0,11	0,11
H-l,m	np	np	np
Q, m	7,93	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	B	B	B
spalovací vzduch, Nm3/s	0,634	0,634	0,634
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,026	0,026	0,026
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7
nástřik uhlov. suroviny	32	32	32
trysky x	4x	4x	4x
rozměr, cm	0,206	0,160	0,206
průtok uhlov. suroviny,	2,94	1,74	2,22
m3/s	.ío·4	.ío·4	.ío-4
tlak uhlov. suroviny, kPa	372	510	290
teplota předehřátí uhlov. suroviny, K	384	390	386
K.+, g K+/m3 uhlov. surov.	26,93	26,93	26,93
nástřik porn. zem. plynu	np	75	np
otvory x	np	4x	np
velikost, cm		0,635
porn, zemní plyn, Nm3/s	0,000	0,036	0,000
tlak zchlazení, kPa	773	697	821
teplota zchlazení, K	1005	1007	1005
primární spalování, %	250	250	250
celkové spalování, %	21,1	25,2	23,5
% C pom. proudu	0,0	9,2	0,0
I2 No, mg/g	49	47	60
DBPA, cm3/100 g	122	76	102

np = nepoužito,

K+ = draslík,

Nm’/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

- 17CZ 283068 B6

Tabulka 6 - pokračování

Příklad	23	24	25
D-l, m	0,18	0,18	0,18
D-2, m	0,13	0,13	0,13
D-3, m	0,91	0,91	0,91
L-l, m	0,61	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23	0,23
F-l, m	0,11	0,11	0,11
H-l, m	np	np	0,00
Q, m	7,93	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	B	B	B
spalovací vzduch, Nm3/s	0,634	0,634	0,634
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,026	0,026	0,026
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7
nástřik uhlov. suroviny	32	32	32
trysky x	4x	4 x	4x
rozměr, cm	0,160	0,206	0,185
průtok uhlov. suroviny,	1,63	2,49	2,03
m3/s	.ío-4	.ío·4	.W4
tlak uhlov. suroviny, kPa	531	428	448
teplota předehřátí uhlov. suroviny, K	390	395	407
K+, g K+/m3 uhlov. surov.	26,93	26,93	26,93
nástřik porn. zem. plynu	75	np	70
otvory x	4x	np	6 x
velikost, cm	0,635		0,345
porn, zemní plyn, Nm3/s	0,031	0,000	0,022
tlak zchlazení, kPa	745	828	773
teplota zchlazení, K	1006	1008	1009
primární spalování, %	250	250	250
celkové spalování, %	27,0	21,2	23,5
% C porn, proudu	8,4	0,0	5,0
I2 No, mg/g	61	47	47
DBPA, cm3/100g	79	122	100

np = nepoužito,

K+ = draslík,

Nm³/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

Příklady 26 a 27

Příklady 26 a 27 v tabulce 7 demonstrují způsob podle vynálezu při primárním spalování 147 %.

V příkladu 26 se do spalovací zóny prvního stupně přivádí 0,447 Nm³/s (60 K.SCFH) vzduchu, předehřátého na teplotu 755 K(900 °F) a 0,031 Nm³/s (4,2 K.SCFH) zemního plynu o teplotě místnosti přibližně 298 K(77 °F). Surovina, poskytující saze, se přivádí v podstatě příčně do vzniklého proudu horkých spalných plynů v množství 1,64.10^-4 m³/s (156 gph) čtyřmi otvory (32) o průměru 0,185 cm (0,073 in), umístěnými po vnějším obvodu proudu horkých spalných plynů.

V uhlovodíkové surovině se udržuje koncentrace draslíku 43,82 g/m³ (16,6 g/100 gal) přídavkem vodného roztoku acetátu draselného. Dosažené celkové spalování se odhaduje na 21,2 %

- 18CZ 283068 B6 a reakce se zchlazuje přídavkem vody ve vzdálenosti 7,93 m (26 ft) za rovinou nástřiku uhlovodíkové suroviny. Získají se referenční saze sjodovým adsorpčním číslem 61 mg/g a DBPA 122 cm³/100 g. V příkladu 27 se použijí stejné podmínky jako v příkladu 26, avšak obsah uhlíku v pomocném proudu se zvýší na 14,2 % uváděním 0,036 Nm³/s (4,8 KSCFH) 5 pomocného zemního plynu v podstatě příčně čtyřmi otvory (75) o průměru 0,635 cm (0,25 in) mezi proudy uhlovodíkové suroviny a axiální rovinou nástřiku uhlovodíkové suroviny při udržování konstantního jodového adsorpčního čísla snížením průtoku uhlovodíkové suroviny na 9,79.10⁵ m³/s (93 gph). DBPA získaných sazí je sníženo na 99 cm³/100 g.

Tabulka 7. Podmínky procesu a analytické vlastnosti sazí

Příklad	26	27
D-l, m	0,18	0,18
D-2, m	0,13	0,13
D-3, m	0,91	0,91
L-l, m	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23
F-l, m	0,11	0,11
H-l,m	np	np
Q, m	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	B	B
spalovací vzduch, Nm3/s	0,447	0,447
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,031	0,031
vzduch/palivo	9,7	9,7
nástřik uhlov. suroviny	32	32
trysky x	4x	4 x
rozměr, cm	0,185	0,140
průtok uhlov. suroviny,	1,64	9,79
m3/s	.10·4	.10'5
tlak uhlov. suroviny, kPa	290	324
teplota předehřátí uhlov. suroviny, K	417	407
K+, g K+/m3 uhlov. surov.	43,82	43,82
nástřik porn. zem. plynu	np	75
otvory x	np	4 x
velikost, cm		0,635
porn, zemní plyn, Nm3/s	0,000	0,036
tlak zchlazení, kPa	607	559
teplota zchlazení, K	1005	1005
primární spalování, %	147	147
celkové spalování, %	21,2	25,9
% C porn, proudu	0,0	14,2
I2 No, mg/g	61	60
DBPA, cm3/100g	122	99

np = nepoužito,

K.+ = draslík,

Nm³/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

- 19CZ 283068 B6

Příklady 28 až 37, uvedené v tabulce 8, ukazují schopnost způsobu podle vynálezu produkovat SSI menší než nula bez ohledu na metodu rozprašování nebo vstřikování uhlovodíkové suroviny. Příklady 28 až 32 ukazují způsob podle vynálezu s použitím v podstatě příčného tlakem rozprašovaného nástřiku uhlovodíkové suroviny. Příklady 33 až 37 uvažují v podstatě axiální tlakem rozprašovaný nástřik uhlovodíkové suroviny. Tyto příklady porovnávají nástřik uhlovodíkové suroviny oproti přídavku pomocného proudu ke snížení jodového adsorpčního čísla a DBPA.

Příklady 28 až 32

V příkladech 28 až 32 se do prvního stupně přivádí 0,447 Nm³/s (60 KSCFH) vzduchu o teplotě 755 K(900 °F) a 0,011 Nm³/s (1,52 KSCFH) zemního plynu o teplotě místnosti přibližně 298 K (77 °F). Dosažené primární spalování se odhaduje na 400 %. V těchto příkladech se uhlovodíková surovina, poskytující saze, přivádí v podstatě příčně čtyřmi otvory (32) o průměru 0,079 cm (0,031 in), opatřenými krutnými vložkami, které usnadňují rozprášení v důsledku úhlové složky rychlosti, kterou dodávají uhlovodíkové surovině, vstupující do procesu.

V příkladech 28, 29 a 31 se zvýší průtok uhlovodíkové suroviny z 1,26.10^-4 m³/s (120 gph) na 1,40.10^-4 m³/S (133 gph), resp. 1,54.10^-4 m³/s (146 gph) k demonstraci odezvy povrchové plochy a struktury na změny průtoku uhlovodíkové suroviny bez přídavku pomocného proudu.

V příkladech 30 a 32 se přidává pomocný zemní plyn čtyřmi otvory (75) o průměru 0,635 cm (0,25 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů z prvního stupně, s průtokem 0,015 Nm³/s (2,0 KSCFH), resp. 0,029 Nm³/s (3,9 KSCFH). Průtok uhlovodíkové suroviny má konstantní hodnotu 1,26.10^-4 m³/s (120 gph) jako v příkladu 28.

Dosažené hodnoty SSI v příkladech 28 až 32 jsou uvedeny v tabulce 9 ve sloupcích G a H. SSI jsou menší než nula, což ukazuje, že způsob podle vynálezu je možno provádět bez ohledu na to, zda do reakční zóny vstupuje rozptýlený nebo soudržný proud uhlovodíkové suroviny.

Příklady 33 až 37

V příkladech 33 až 37 se opakuje postup podle příkladů 28 až 32, avšak uhlovodíková surovina se do procesu vstřikuje souproudně v podstatě axiálně tlakově rozprašovací tryskou (70) oleje, vycházející ze sondy 72, která zasahuje do vzdálenosti přibližně 0,25 m (10 in) od axiálního středu druhého stupně procesu podle vynálezu. Jedná se o rozprašovací trysku Monarch F-94-120-45 fy Monarch Manufacturing (Philadelphia, PA., USA).

Hodnoty SSI z příkladů 33 až 37 jsou uvedeny ve sloupcích I a J v tabulce 9. SSI jsou menší než nula, což ukazuje, že způsob podle vynálezu je možno provádět bez ohledu na to, zda proud uhlovodíkové suroviny vstupuje do reakční zóny axiálně nebo příčně. Je možno očekávat, že k použití v souvislosti s vynálezem jsou vhodné i veškeré další komerční metody nástřiku a atomizace uhlovodíkové suroviny, a způsob podle vynálezu tedy není omezen na některou konkrétní metodu přivádění uhlovodíkové suroviny do procesu tvorby uhlíku.

Tabulka 8. Podmínky procesu a analytické vlastnosti sazí

Příklad	28	29	30	31
D-l, m	0,18	0,18	0,18	0,18
D-2, m	0,13	0,13	0,13	0,13
D-3, m	0,69	0,69	0,69	0,69

-20CZ 283068 B6

Tabulka 8 - pokračování

Příklad	28	29	30	31
L-l, m	0,61	0,61	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23	0,23	0,23
F-l, m	0,11	0,11	0,11	0,11
H-l,m	np	np	np	np
Q, m	7,93	7,93	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	B	B	B	B
spalovací vzduch, Nm3/s	0,447	0,447	0,447	0,447
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,011	0,011	0,011	0,011
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7	9,7
nástřik uhlov. suroviny	32	32	32	32
trysky x	4x	4x	4x	4x
rozměr, cm	0,079	0,079	0,079	0,079
průtok uhlov. suroviny,	1,26	1,40	1,26	1,54
m3/s	.10^	.ío-4	.ío-4	.10·4
tlak uhlov. suroviny, kPa	2552	3104	2531	3773
teplota předehřátí uhlov. sur., K	402	400	402	401
K+, g K+/m3 uhlov. surov.	0,00	0,00	0,00	0,00
nástřik porn. zem. plynu	np	np	75	np
otvory x	np	np	4x	np
velikost, cm			0,635
pom. zemní plyn, Nm3/s	0,000	0,000	0,015	0,000
tlak zchlazení, kPa	559	572	572	600
teplota zchlazení, K	1007	1004	1005	1007
primární spalování, %	400	400	400	400
celkové spalování, %	30,0	27,2	27,3	25,0
% C pom. proudu	0,0	0,0	5,6	0,0
I2 No, mg/g	96	81	59	66
DBPA, cm3/100 g	170	184	173	184

np = nepoužito,

K+ = draslík,

Nm³/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

Příklad	32	33	34
D-l, m	0,18	0,18	0,18
D-2, m	0,13	0,13	0,13
D-3, m	0,69	0,69	0,69
L-l, m	0,61	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23	0,23
F-l, m	0,11	0,11	0,11
H-l,m	np	0,25	0,25
Q, m	7,93	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	B	B	B
spalovací vzduch, Nm3/s	0,447	0,447	0,447

-21 CZ 283068 B6

Tabulka 8 - pokračování

Příklad	32	33	34
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,011	0,011	0,011
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7
nástřik uhlov. suroviny	32	70	70
trysky x	4x	1 x	1 x
rozměr, cm	0,079	0,305	0,305
průtok uhlov. suroviny,	1,26	1,26	1,40
m3/s	to·4	.w4	.ío·4
tlak uhlov. suroviny, kPa	2524	1448	1766
teplota předehřátí suroviny, K.	402	400	403
K+, g K+/m3 surov.	0,00	0,00	0,00
nástřik porn. zem. plynu	75	np	np
otvory x	4x	np	np
velikost, cm	0,635
porn, zemní plyn, Nm3/s	0,029	0,000	0,000
tlak zchlazení, kPa	572	517	607
teplota zchlazení, K	1005	1008	1004
primární spalování, %	400	400	400
celkové spalování, %	25,2	30,0	27,2
% C pom. proudu	10,4	0,0	0,0
I2 No, mg/g	33	74	64
DBPA, cm3/100 g	156	147	179

np = nepoužito,

K+ = draslík,

Nm³/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

Příklad	35	36	37
D-l, m	0,18	0,18	0,18
D-2, m	0,13	0,13	0,13
D-3, m	0,69	0,69	0,69
L-l, m	0,61	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23	0,23
F-l, m	0,11	0,11	0,11
H-l,m	0,25	0,25	0,25
Q, m	7,93	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	B	B	B
spalovací vzduch, Nm3/s	0,447	0,447	0,447
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K.	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,011	0,011	0,011
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7
nástřik suroviny	70	70	70
trysky x	1 x	1 x	1 x
rozměr, cm	0,305	0,305	0,305
průtok uhlov. suroviny,	1,26	1,54	1,26
m3/s	.ío·4	.w4	.ío-4

-22CZ 283068 B6

Tabulka 8 - pokračování

Příklad

36 37 tlak suroviny, kPa teplota předehřátí uhlov. suroviny, K K+, g K+/m³ surov.

nástřik pom. zem. plynu otvory x velikost, cm pom. zemní plyn, Nm³/s tlak zchlazení, kPa teplota zchlazení, K primární spalování, % celkové spalování, % % C pom. proudu I₂ No, mg/g DBPA, cm³/100 g

1448	2138	1442
404	401	404
0,00	0,00	0,00
75	np	75
4x	np	4x
0,635		0,635
0,015	0,000	0,029
586	607	572
1009	1006	1010
400	400	400
27,3	25,0	25,2
5,6	0,0	10,4
57	53	39
173	179	155

np = nepoužito,

K+ = draslík,

Nm³/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

Tabulka 9. Index strukturní senzitivity

Případ	G	H	I	J
přídavek uhlovodíkové suroviny:
1 příklady	28,29	28,31	33,34	33,36
SAS (cm3/100 g)	-0,933	-0,468	-3,200	-1,524
přídavek pomocného proudu:
3 příklady	28,30	28,32	33,35	33,37
4 SAS (cm3/100 g)	-0,081	0,222	-1,529	-0,229
5 SSI	-0,91	-1,47	-0,52	-0,85
Čísla, uvedená v řádcích 1 a 3,	označených	příklady,	odpovídají příkladům, použitým

k výpočtu hodnot SAS, uvedených v řádcích 2, resp. 4. Hodnoty SAS pak byly použity k výpočtu hodnot SSI v řádku 5.

Příklady 38 až 40

Příklady 38 až 40 v tabulce 11 představují způsob podle vynálezu s použitím lehkého kapalného uhlovodíku jako pomocného proudu. Jedná se o obchodně dostupné dieselové palivo typu D-2 s vlastnostmi, uvedenými v tabulce 10.

-23 CZ 283068 B6

Tabulka 10. Vlastnosti kapalného pomocného proudu (dieselové palivo typu D-2)

poměr H/C	1,68
vodík (% hm.)	12,2
uhlík (% hm.)	86,5
síra (% hm.)	0,3
dusík (% hm.)	<0,1
hmotnost API - 288,6/288,6 K	35,4
specifická hmotnost 288,6/288,6 K	0,848
viskozita při 327,4 K (m2/s)	2,7.10-6
viskozita při 371,9 K (m2/s)	< 1,8.10-6

V těchto příkladech se do spalovací zóny přivádí 0,634 Nm³/s (85 KSCFH) vzduchu, předehřátého na 755 K (900 °F), a 0,016 Nm³/s (2,16 KSCFH) zemního plynu o teplotě místnosti přibližně 298 K(77 °F). Dosažené primární spalování se odhaduje na 400 %. Příklad 38 představuje kontrolní pokus, v němž se uhlovodíková surovina, poskytující saze, přivádí v podstatě příčně do zóny 12 v množství 1,9.10^-4 m³/s (181 gph) čtyřmi otvory (32) o průměru 0,206 cm (0,081 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů. Dosažené celkové spalování se odhaduje na 28,2 % a reakce se zchlazuje vodou ve vzdálenosti asi 7,93 m (26 ft) za rovinou nástřiku uhlovodíkové suroviny. Získané saze mají jodové adsorpční číslo 70 mg/g a DB PA 150 cm³/100 g. V příkladu 39 se použijí stejné podmínky jako v příkladu 38, avšak celkové spalování je v příkladu 39 sníženo na 23,6 % smísením dieselového paliva v množství 4,53.10^-5 m³/s (43 gph) s proudem uhlovodíkové suroviny před zavedením této směsi do procesu tvorby uhlíku. Směs uhlovodíkové suroviny, poskytující saze, a dieselového paliva se zavádí v podstatě příčně do proudu horkých spalných plynů čtyřmi otvory (32) o průměru 0,226 cm (0,089 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů. Takto produkované saze mají jodové adsorpční číslo 31 mg/g aDBPA 141 cm³/100 g. V příkladu 40 se použijí stejné podmínky jako v příkladu 38, avšak celkové spalování je v příkladu 40 sníženo na 24,5 % zvýšením průtoku uhlovodíkové suroviny, poskytující saze, na 2,21.10^-4 m³/s (210 gph).

V příkladu 40 se uhlovodíková surovina přivádí v podstatě příčně do proudu horkých spalných plynů čtyřmi otvory (32) o průměru 0,226 cm (0,089 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů. Takto produkované saze mají jodové adsorpční číslo 45 mg/g aDBPA 147cm³/100 g. Dosažené hodnoty SSI, vypočtené z hodnot SAS, jsou v příkladech 38 až 40 menší než nula, jak je uvedeno ve sloupci K tabulky 12.

Tabulka 11. Podmínky procesu a analytické vlastnosti sazí

Příklad	38	39	40
D-l, m	0,18	0,18	0,18
D-2, m	0,13	0,13	0,13
D-3, m	0,69	0,69	0,69
L-l, m	0,61	0,61	0,61
L-2, m	0,30	0,30	0,30
L-3, m	0,23	0,23	0,23
F-l,m	0,11	0,11	0,11
H-l,m	np	np	np
Q, m	7,93	7,93	7,93
vstupní sekce reaktoru	B	B	B
spalovací vzduch, Nm3/s	0,634	0,634	0,634

-24CZ 283068 B6

Tabulka 11 - pokračování

Příklad	38	39	40
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,016	0,016	0,016
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7
nástřik uhlovodíkové suroviny	32	32	32
trysky x	4x	4x	4x
rozměr, cm	0,206	0,226	0,226
průtok uhlovodíkové suroviny,	1,91	1,91	2,21
m3/s	.ío-4	.10*	.10-4
tlak uhlovodíkové suroviny, kPa	290	297	243
teplota předehřátí uhlov. suroviny, K	395	397	396
K+, g K+/m3 uhlov. surov.	0,00	0,00	0,00
nástřik dieselového paliva	32	32	32
průtok dieselového paliva	0,00	4,53.10'5	0,00
tlak zchlazení, kPa	938	902	940
teplota zchlazení, K	1007	1005	1005
primární spalování, %	400	400	400
celkové spalování, %	28,2	23,6	24,5
% C porn, proudu	0,0	14,0	0,0
I2 No, mg/g	70	31	45
DBPA, cm3/100 g	150	141	147

np = nepoužito,

K+ - draslík,

Nm³/s - normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

Tabulka 12. Index strukturní sensitivity

Případ	K
přídavek uhlovodíkové suroviny:
1 příklady	38,40
SAS (cm3/100 g)	0,121
přídavek pomocného proudu:
3 příklady	38,39
4 SAS (cm3/100 g)	0,235
5 SSI	-0,94

Čísla, uvedená v řádcích 1 a 3, označených příklady, odpovídají příkladům, použitým k výpočtu hodnot SAS, uvedených v řádcích 2, resp. 4. Hodnoty SAS pak byly použity k výpočtu hodnot SSI v řádku 5.

Příklady 41 až 45

V příkladech 41 až 45 v tabulce 13 je předveden způsob podle vynálezu, kdy klesá povrchová plocha a struktura s přídavkem pomocného proudu za jinak konstantních průtoků. V těchto příkladech se do spalovací zóny přivádí 0,101 Nm³/s (13,5 KSCFH) vzduchu, předehřátého na 755 K (900 °F) a 0,003 Nm³/s (0,348 KSCFH) zemního plynu o teplotě místnosti přibližně

-25 CZ 283068 B6

298 K (77 °F). Dosažené primární spalování se odhaduje na 400 %. Reakce ze zchlazuje vodou ve vzdálenosti asi 4,9 m (16 ft) za rovinou nástřiku uhlovodíkové suroviny.

Příklad 41 představuje kontrolní pokus, kdy se uhlovodíková surovina, poskytující saze, přivádí v podstatě příčně do zóny 12 v množství 2,65.10’⁵ m³/s (25,1 gph) třemi otvory (32) o průměru 0,102 cm (0,040 in), umístěnými a vnějším obvodu proudu spalných plynů. Dosažené celkové spalování se odhaduje na 32,0 %. Získané saze mají jodové adsorpční číslo 92 mg/g a DBPA 142 cm³/100 g.

V příkladu 42 se použijí stejné podmínky jako v příkladu 41, avšak celkové spalování je v příkladu 42 zvýšeno na 35,0 % snížením průtoku uhlovodíkové suroviny na 2,407.10'⁵ m³/s (22,8 gph). Surovina, poskytující saze, se přivádí v podstatě příčně do proudu horkých spalných plynů třemi otvory (32) o průměru 0,091 cm (0,036 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů z prvního stupně. Takto produkované saze mají jodové adsorpční číslo 117 mg/g a DBPA 153 cm³/100 g.

V příkladu 43 se použijí stejné podmínky jako v příkladu 41, avšak celkové spalování je v příkladu 43 sníženo na 29,4 % přidáváním pomocného proudu jako pláště (75) zemního plynu kolem hrotů uhlovodíkové suroviny. Obsah uhlíku v pomocném proudu je v příkladu 43 zvýšen na 5,1 % přídavkem 0,003 Nm³/s (0,37 KSCFH) zemního plynu. V příkladu 43 se uhlovodíková surovina přivádí v podstatě příčně do proudu horkých spalných plynů třemi otvory (32) o průměru 0,102 cm (0,040 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů. Takto produkované saze mají jodové adsorpční číslo 60 mg/g a DBPA 121,8 cm³/100 g. Získaná hodnota SSI, vypočtená z hodnot SAS pro příklady 41 až 43, je menší než nula, jak je uvedeno ve sloupci L v tabulce 14.

V příkladu 44 se použijí stejné podmínky jako v příkladu 41, avšak celkové spalování je v příkladu 44 sníženo na 28,7 % přídavkem pomocného proudu jako pláště (75) plynného propanu kolem hrotů uhlovodíkové suroviny. Obsah uhlíku v pomocném proudu je v příkladu 44 zvýšen na 8,0 % přídavkem 0,001 Nm³/s (0,20 KSCFH) plynného propanu. V příkladu 44 se uhlovodíková surovina přivádí v podstatě příčně do proudu horkých spalných plynů třemi otvory (32) o průměru 0,102 cm (0,040 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů. Takto produkované saze mají jodové adsorpční číslo 49 mg/g a DBPA 114 cm³/100 g. Dosažená hodnota SSI, vypočtená z hodnot SAS pro příklady 41, 42 a 44, je menší než nula, jak je uvedeno ve sloupci M v tabulce 14.

V příkladu 45 se použijí stejné podmínky jako v příkladu 41, avšak celkové spalování je v příkladu 45 sníženo na 30,5 % přídavkem pomocného proudu jako pláště (75) plynného vodíku kolem hrotů uhlovodíkové suroviny. Obsah vodíku v pomocném proudu je v příkladu 45 zvýšen na 2,1 % přídavkem 0,006 Nm³/s (0,875 KSCFH) plynného vodíku. V příkladu 45 se uhlovodíková surovina přivádí v podstatě příčně do proudu horkých spalných plynů třemi otvory (32) o průměru 0,102 cm (0,040 in), umístěnými na vnějším obvodu proudu spalných plynů. Takto produkované saze mají jodové adsorpční číslo 77 mg/g a DBPA 134 cm³/100 g. Dosažená hodnota SSI, vypočtená z hodnot SAS pro příklady 41, 42 a 45, je menší než nula, jak je uvedeno ve sloupci N tabulky 14.

-26CZ 283068 B6

Tabulka 13. Podmínky procesu a analytické vlastnosti sazí

Příklad	41	42	43
D-l, m	0,10	0,10	0,10
D-2, m	0,05	0,05	0,05
D-3, m	0,15	0,15	0,15
L-l, m	0,67	0,67	0,67
L-2, m	0,18	0,18	0,18
L-3, m	0,15	0,15	0,15
F-l, m	0,11	0,11	0,11
H-l,m	np	np	np
Q, m	4,90	4,90	4,90
vstupní sekce reaktoru	D	D	D
spalovací vzduch, Nm3/s	0,101	0,101	0,101
teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K	755	755	755
palivo zemní plyn, Nm3/s	0,003	0,003	0,003
vzduch/palivo	9,7	9,7	9,7
nástřik uhlovodíkové suroviny	32	32	32
trysky x	3x	3x	3x
rozměr, cm	0,102	0,102	0,102
průtok uhlovodíkové suroviny,	2,65	2,41	2,65
m3/s	.10'5	.10'5	.10'5
tlak uhlovodíkové suroviny, kPa	143		180
teplota předehřátí uhlov. suroviny, K	383	383	383
K+, g K+/m3 uhlov. surov.	0,00	0,00	0,00
teplota zchlazení, K	978	978	978
typ pom. proudu	np	np	zem. plyn
nástřik pom. proudu	np	np	75
otvory x	np	np	3x
velikost, cm			0,240
pom. proud, Nm3/s	0,000	0,000	0,003
primární spalování, %	400	400	400
celkové spalování, %	32,0	35,0	29,4
% C pom. proud	np	np	5,1
% H pom. proud	np	np	np
I2 No, mg/g	92	117	60
DBPA, cm3/100 g	142	153	122

np = nepoužito,

K+ = draslík,

Nm³/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

Příklad	44	45
D-l, m	0,10	0,10
D-2, m	0,05	0,05
D-3, m	0,15	0,15
L-l, m	0,67	0,67
L-2, m	0,18	0,18
L-3, m	0,15	0,15
F-l, m	0,11	0,11

-27CZ 283068 B6

Tabulka 13 -pokračování

Příklad

H-l,m Q, m vstupní sekce reaktoru spalovací vzduch, Nm³/s teplota předehřátí spalovacího vzduchu, K palivo zemní plyn, Nm³/s vzduch/palivo nástřik uhlovodíkové suroviny trysky x rozměr, cm průtok uhlovodíkové suroviny, m³/s tlak uhlovodíkové suroviny, kPa teplota předehřátí uhlov. suroviny, K K+, g K+/m³ uhlov. surov. teplota zchlazení, K typ porn, proudu nástřik porn, proudu otvory x velikost, cm porn, proud, Nm³/s primární spalování, % celkové spalování, % % C porn, proud % H porn, proud I₂ No, mg/g DBPA, cm³/100 g

np	np
4,90	4,90
D	D
0,101	0,101
755	755
0,003	0,003
9,7	9,7
32	32
3x	3x
0,102	0,102
2,65	2,65
.10'5	.10’5
180	210
383	383
0,00	0,00
978	978
propan	vodík
75	75
3x	3 x
0,240	0,240
0,001	0,006
400	400
28,7	30,5
8,0	np
np	2,1
49	77
114	134

np = nepoužito,

K+ = draslík,

Nm³/s = normální krychlový metr za sekundu (273 K, 101,3 kPa).

Tabulka 14. Index strukturní senzitivity

Případ	L	M	N
přídavek uhlovodíkové suroviny:
1 příklady	41,42	41,42	41,42
SAS (cm3/100 g)	0,448	0,448	0,448
přídavek pomocného proudu:
3 příklady	41,43	41,44	41,45
4 SAS (cm3/100 g)	0,612	0,644	0,507
5 SSI	-0,37	-0,44	-0,13

Čísla, uvedená v řádcích 1 a 3, označených příklady, odpovídají příkladům, použitým k výpočtu hodnot SAS, uvedených v řádcích 2, resp. 4. Hodnoty SAS pak byly použity k výpočtu hodnot SSI v řádku 5.

-28CZ 283068 B6

Uvedené příklady ukazují, že za přesně definovaných podmínek primárního spalování a celkového spalování poskytuje přídavek pomocného proudu do vícestupňového procesu tvorby sazí podle vynálezu takovým způsobem, že do reakční zóny vstupuje pomocný proud v podstatě nezreagovaný, produkci sazí s nižší povrchovou plochou při dané hodnotě celkového spalování, než při běžných postupech dávkování uhlovodíkové suroviny bez ohledu na metodu, použitou k přidávání uhlovodíkové suroviny nebo pomocného proudu. Tyto příklady dále ukazují, že vynález umožňuje výrobu sazí s nižší než obvyklou strukturou při dané povrchové ploše. Postup s přídavkem pomocného proudu, prováděný podle vynálezu, dosahuje SSI menší než nula.

Přestože byla popsána konkrétní provedení vynálezu, není na ně rozsah vynálezu omezen a bez překročení jeho rozsahu je možno provádět jejich obměny a modifikace, zřejmé odborníkům.

Claims (27)

1. Způsob vícestupňové výroby retortových sazí, při němž se v prvním stupni produkuje proud horkých plynných spalin, tento proud se vhání do druhého stupně, kde se do něj vstřikuje uhlovodíková surovina, načež se získané saze chladí, oddělují a shromažďují, vyznačující se tím, že se do reakční zóny, v níž vznikají saze, přivádí v podstatě nezreagovaný pomocný proud, obsahující vodík a/nebo uhlovodík, jehož molámí poměr vodíku k uhlíku je vyšší, než molámí poměr vodíku k uhlíku v uhlovodíkové surovině, a úroveň primárního spalování a úroveň celkového spalování se nastavuje tak, aby byl index strukturní senzitivity SSI menší, než nula.

2. Způsob podle nároku 1, vyznačující uhlovodíková látka.

3. Způsob podle nároku 2, vyznačující uhlovodíkové látky je v plynné formě.

4. Způsob podle nároku 2, vyznačující uhlovodíkové látky je v kapalné formě.

5. Způsob podle nároků 2, 3 nebo 4, vyznač spalování leží v rozmezí od 140 do 1000 %.

se tím, že pomocným proudem je se tím, že pomocný proud v podobě se tím, že pomocný proud v podobě jící se tím, že úroveň primárního

6. Způsob podle nároků 2, 3, 4 nebo 5, vyznačující se tím, že uhlovodíková surovina se vstřikuje do proudu horkých plynných spalin v podstatě axiálně.

7. Způsob podle nároků 2, 3, 4, 5 nebo 6, vyznačující se tím, že uhlovodíková surovina se vstřikuje do proudu horkých plynných spalin v podstatě příčně.

8. Způsob podle nároků 2, 3, 4, 5, 6 nebo 7, vyznačující se tím, že pomocný proud se vstřikuje do reakční zóny v podstatě příčně.

9. Způsob podle nároků 2, 3, 4, 5, 6, 7 nebo 8, vyznačující se tím, že pomocný proud se vstřikuje do reakční zóny v podstatě axiálně.

10. Způsob podle nároků 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 nebo 9, vyznačující se tím, že pomocný proud se přivádí ve směru v podstatě tangenciálním k toku proudu horkých plynných spalin.

-29CZ 283068 B6

11. Způsob podle nároků 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 nebo 10, vyznačující se tím, že pomocný proud se vstřikuje do oblasti, sahající axiálně od 0,5 délky průměru reaktoru před místem nástřiku uhlovodíkové suroviny do 0,5 délky průměru reaktoru za místem nástřiku uhlovodíkové suroviny.

12. Způsob podle nároků 2, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 nebo 11, vyznačující se tím, že pomocný proud se přivádí v takovém množství, že uhlík, obsažený v pomocném proudu, tvoří méně než 60 % hmotnostních celkového obsahu uhlíku v reakčních složkách.

13. Způsob podle nároků 2, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, nebo 12, vyznačující se tím, že pomocný proud se přivádí v takovém množství, že uhlík, obsažený v pomocném proudu, tvoří méně než 30 % hmotnostních celkového obsahu uhlíku v reakčních složkách.

14. Způsob podle nároků 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 nebo 13, vyznačující se tím, že pomocný proud se přivádí v takovém množství, že uhlík, obsažený v pomocném proudu, tvoří méně než 15 % hmotnostních celkového obsahu uhlíku v reakčních složkách.

15. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pomocný proud je tvořen vodíkem, nebo jej obsahuje.

16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že pomocný proud je v plynné formě.

17. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že pomocný proud je v kapalné formě.

18. Způsob podle nároků 15, 16 nebo 17, vyznačující se tím, že úroveň primárního spalování leží v rozmezí od 140 do 1000 %.

19. Způsob podle nároků 15, 16, 17 nebo 18, vyznačující se tím, že uhlovodíková surovina se vstřikuje do proudu horkých plynných spalin v podstatě axiálně.

20. Způsob podle nároků 15, 16, 17, 18 nebo 19, vyznačující se tím, že uhlovodíková surovina se vstřikuje do proudu horkých plynných spalin v podstatě příčně.

21. Způsob podle nároku 15, 16, 17, 18, 19 nebo 20, vyznačující se tím, že pomocný proud se vstřikuje do reakční zóny v podstatě příčně.

22. Způsob podle nároků 15, 16, 17, 18, 19, 20 nebo 21, vyznačující se tím, že pomocný proud se vstřikuje do reakční zóny v podstatě axiálně.

23. Způsob podle nároků 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 nebo 22, vyznačující se tím, že pomocný proud se přivádí ve směru v podstatě tangenciálním k toku proudu horkých plynných spalin.

24. Způsob podle nároků 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 nebo 23, vyznačující se tím, že pomocný proud se vstřikuje do oblasti, sahající axiálně od 0,5 délky průměru reaktoru před místem nástřiku uhlovodíkové suroviny do 0,5 délky průměru reaktoru za místem nástřiku uhlovodíkové suroviny.

-30CZ 283068 B6

25. Způsob podle nároků 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 nebo 24, vyznačující se tím, že pomocný proud se přivádí v takovém množství, že uhlík, obsažený v pomocném proudu, tvoří méně než 60 % hmotnostních celkového obsahu uhlíku v reakčních složkách.

5

26. Způsob podle nároků 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 nebo 25, vyznačující se tím, že pomocný proud se přivádí v takovém množství, že uhlík, obsažený v pomocném proudu, tvoří méně než 30 % hmotnostních celkového obsahu uhlíku v reakčních složkách.

27. Způsob podle nároků 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 nebo 26, vyznačující 10 se t í m , že pomocný proud se přivádí v takovém množství, že uhlík, obsažený v pomocném proudu, tvoří méně než 15 % hmotnostních celkového obsahu uhlíku v reakčních složkách.