DD204099B3

DD204099B3 - Herstellung von furnace-russen

Info

Publication number: DD204099B3
Application number: DD82239723A
Authority: DD
Inventors: Frank R Williams; Ronald C Hurst
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1981-05-15
Filing date: 1982-05-10
Publication date: 1987-10-14
Also published as: BR8202777A; NZ200535A; GB2098972B; NL8201016A; CS273307B2; DD204099A5; RO84588B; AU538597B2; BE893194A; ES512210A0; PT74871B; LU84149A1; SE460052B; KR850001782B1; AR240953A1; ZA823372B; DK156961C; NL186864C; JPS57195162A; IT8221238A0

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Furnace-Rußen, die in vielfacher Hinsicht wichtige Verwendung finden, etwa als Füllstoffe, Verstärkungsmittel, Pigmente und dergleichen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Furnace-Verfahren, das sich entweder zur Herstellung von Rußen mit größerer als der normalen spezifischen Oberfläche oder aber zur wirtschaftlichen Herstellung von Standard-Rußen eignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Allgemein betrachtet ist das Verfahren zur Herstellung der Ruße ein Furnace-Verfahren, bei dem ein Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial in einer geschlossenen Umwandlungszone bei einer Temperatur oberhalb von 1255,37 K unter Bildung von Ruß gecrackt und/oder unvollständig verbrannt wird. Der in den aus der Umwandlungszone austretenden Gasen enthaltene Ruß wird dann gekühlt und unter Einsatz geeigneter, in der Fachwelt üblicher Mittel gesammelt.

Aus der US-Re 28974 ist ein schritt- oder stufenweise durchgeführtes Verfahren zur Herstellung von Ruß bekannt, für das hier eine Modifizierung vorgeschlagen wird.

Ein solches mehrstufiges Verfahren umfaßt eine zunächst hergestellte primäre Verbrennungszone, in der ein Strom heißer, gasförmiger Verbrennungsprodukte gebildet wird, eine zweite oder Übergangszone, in der flüssiges Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial in Form kompakter Ströme oder unzerteilter Strahlen im wesentlichen quer in den Strom der Verbrennungsgase eingespritzt wird, sowie eine dritte Zone, in der der Ruß gebildet wird, bevor die Reaktion durch Abschrecken beendet wird. Die Modifzierung des Mehrstufenverfahrens besteht darin, daß ein aus der Gruppe Calcium, Barium und Strontium ausgewählter Stoff in elementarer oder chemisch gebundener Form zugesetzt wird. Bei derri vorliegenden Verfahren, das in Stufen oder Zonen durchgeführt wird, ist es wesentlich, daß der zugesetzte Stoff an einer Stelle eingebracht wird, die nicht weiter stromabwärts liegt als die Stelle, an der das Einsatzmaterial in die Übergangszone eingespritzt wird. Wenngleich gemäß dem Stand der

Technik, etwa nach den US-PS 3408165 und 3413093, die Verwendung ähnlicher Stoffe in einem Verfahren zur Rußerstellung bekannt ist, so wird doch gemäß diesem Stand der Technik die Notwendigkeit betont, diese Stoffe in die Reaktionszone hineinzubringen. Diese liegt jenseits der Stelle, an der das Einsatzmaterial in dem vorliegenden Verfahren eingeblasen wird, und entspricht der dritten Stufe des Verfahrens.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die spezifische Oberfläche von Rußen zu verbessern und das Verfahren zur Herstellung von Rußen durch gesteigerten Umsatz wirtschaftlicher zu gestalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Furnace-Rußen bereitzustellen, bei dem die Einführungsstelle des betreffenden Zusatzstoffes wie Ca, Ba, Sr variiert wird.

Wie aus dem folgenden zu entnehmen ist, wurde gefunden, daß zu einer erfolgreichen Durchführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung der betreffende Stoff vor der Reaktionszone zugesetzt werden muß.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein verbessertes Verfahren für eine wirtschaftlilchere Herstellung von Ruß, wie sie an einem gesteigerten Durchsatz gemessen wird.

Vorrangiger Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein neues und verbessertes Verfahren zur Herstellung von Rußen, die eine höhere spezifische Oberfläche besitzen als solche, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in Abwesenheit der vorgenommenen Verbesserungen hergestellt werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein verbessertes Furnace-Verfahren zur Herstellung von Rußen, die für eine Verwendung auf den üblichen Anwendungsgebieten, beispielsweise für Gummi, Kunststoffe, Tinten, Leitfähigkeitszwecke und dergleichen, geeignet sind.

Die zuzusetzende Menge des Stoffes hängt von vielen Faktoren ab. So können beispielsweise die Art des gewünschten Rußes, die Durchsatzgeschwindigkeit, der spezielle zugesetzte Stoff und andere Größen die zuzusetzende Menge des Stoffes beeinflussen. Es wurde gefunden, daß die Wirkung des zugesetzten Stoffes mit zunehmender Menge größer wird, bis ein Gipfelpunkt erreicht ist, von dem an ein weiterer Zusatz des Stoffes unwirtschaftlich ist. Auf alle Fälle muß eine hinreichende Menge des Stoffes zugesetzt werden, um das Verfahren so zu steuern, daß entweder Ruße mit höherer spezifischer Oberfläche als normal erzeugt werden oder daß Ruß wirtschaftlicher, gemessen am gesteigerten Durchsatz, hergestellt wird. Aufgrund einer Reihe von Versuchen, die im folgenden beschrieben werden, wurde festgestellt, daß die bevorzugte zuzusetzende Menge pro Liter des bei dem Ruß-Verfahren in den Strom eingebrachten Einsatzmaterials im Bereich von 0,0026 bis 0,0264mol liegt. Nach dem Abschrecken der Reaktion wird der Ruß mittels einer beliebigen herkömmlichen in der Industrie wohlbekannten Verfahrensweise gesammelt, beispielsweise allein durch Schlauchfilter oder durch kombinierten Einsatz von Zyklonabscheidern und Schlauchfiltern. Gegebenenfalls kann der gesammelte Ruß dann in üblicher Weise pelletisiert werden. Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Rußen mit hoher spezifischer Oberfläche gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehende Arbeitsweise befolgt. Ein Ruß lieferndes flüssiges Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial wird im wesentlichen quer in einen vorher gebildeten, abwärts gerichteten Strom heißer Verbrennungsgase mit einer mittleren Lineargeschwindigkeit von mindestens 152,40m/s eingespritzt. Das Einsatzmaterial wird quer in Form unzerteilter Strahlen vom Umfang her in den Strom der Verbrennungsgase in solcher Weise eingeblasen, daß eine Durchdringung erfolgt und damit eine Koksbildung an den Wandungen der Kohlenstoffbildungszone des Reaktors vermieden wird. In diesem Fall ist das Einsatzmaterial jedoch entweder in einen vorher gebildeten Strom heißer gasförmiger Verbrennungsprodukte, der einen gründlich mit diesen vermischtes Zusatzstoff enthält, oder gemeinsam mit dem Zusatzstoff einzuspritzen. Das Vorhandensein des an der richtigen Stelle eingespritzten Zusatzstoffes ist, wie schon im Vorstehenden erwähnt, von entscheidender Bedeutung für die erfolgreiche Arbeitsweise des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Es ist dieses Merkmal, das die Durchführung des hier sonst beschriebenen Verfahrens in solcherweise ermöglicht, daß Ruße mit größerer Oberfläche oder Standard-Produkte auf wirtschaftlicherem Wege erhalten werden. Zur Erzeugung der für die Herstellung der Ruße gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzten heißen Verbrennungsgase werden in einer geeigneten Verbrennungskammer ein flüssiger oder gasförmiger Brennstoff und ein Strom eines geeigneten Oxidationsmittels wie Luft, Sauerstoff, Sauerstoff-Luft-Gemische und dergleichen zur Umsetzung gebracht. Zu den Brennstoffen, die zur Verwendung für die Reaktion mit dem strömenden Oxidationsmittel in der Verbrennungskammer zur Erzeugung der heißen Verbrennungsgase geeignet sind, zählen sämtliche leicht brennbaren Gas-, Dampf- oder Flüssigkeitsströme, etwa von Wasserstoff, Kohlenstoffmonoxid, Methan, Acetylen, Alkoholen und Kerosin. Allgemein bevorzugt wird jedoch die Verwendung solcher Brennstoffe mit einem hohen Anteil an kohlenstoffhaltigen Bestandteilen und insbesondere von Kohlenwasserstoffen. Beispielsweise sind methanreiche Gasströme wie Erdgas und modifiziertes oder angereichertes Erdgas ausgezeichnete Brennstoffe, aber auch andere, hohe Kohlenwasserstoffmengen enthaltende Ströme wie verschiedene gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe und Raffinerienebenprodukte, darunter Ethan, Propan, Butan- und Pentan-Fraktionen, Heizöle und dergleichen. Unter Primärverbrennung wird hier die in der ersten Stufe des mehrstufigen Verfahrens verbrauchte Menge Oxidationsmittel im Verhältnis zu derjenigen Menge an Oxidationsmittel bezeichnet, die theoretisch zur vollständigen Verbrennung des in der ersten Stufe eingesetzten Kohlenwasserstoffs zu Kohlenstoffdioxid und Wasser erforderlich ist. Auf diese Weise wird ein mit hoher Lineargeschwindigkeit fließender Strom heißer Verbrennungsgase erzeugt. Weiterhin wurde gefunden, daße ein Druckunterschied zwischen der Verbrennungskammer und der Reaktionskammer von mindestens 6,9kPa (1,0psi) und vorzugsweise etwa 10,3 bis69kPa (1,5 bis 10psi) zweckmäßig ist. Unter diesen Bedingungen wird ein Strom gasförmiger Verbrennungsprodukte erzeugt, der genügend Energie besitzt, um ein Ruß lieferndes, flüssiges kohlenwasserstoffhaltiges Einsatzmaterial in die gewünschten Rußprodukte umzuwandeln. Der erhaltene, aus der primären Verbrennungszone austretende Gasstrom erreicht eine Temperatur von mindestens etwa 1 588,71 K, wobei die besonders bevorzugten Temperaturen mindestens oberhalb von etwa 1 922,04 K liegen. Die heißen Verbrennungsgase werden in

Abwärtsrichtung mit hoher Lineargeschwindigkeit vorwärtsgetrieben, die noch dadurch beschleunigt wird, daß die Verbrennungsgase in einer eingeschlossene Übergangsstufe mit kleinerem Durchmesser geleitet werden, die gegebenenfalls verjüngt oder eingeschnürt sein kann, etwa mittels einer üblichen Venturi-Verengung. Es ist diese Stelle in dem Verfahren, als zweite Stufe bezeichnet, an der das Einsatzmaterial unter Energieaufwand in den Strom der heißen Verbrennungsgase eingespritzt wird.

Im einzelnen wird in die zweite Stufe, in der die Verbrennungsgase sich mit hoher Geschwindigkeit fortbewegen und ein gaskinetischer Druck von mehr als mindestens 6,9kPa (1,0psi) herrscht, ein geeignetes, Ruß lieferndes flüssiges Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial unter hinreichend hohem Druck in die Verbrennungsgase eingespritzt, um die gewünschte Durchdringung zu erreichen und dadurch einen hohen Grad der Vermischung und Scherwirkung der heißen Verbrennungsgase und des flüssigen Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials sicherzustellen. Aufgrund dieser Umgebung wird das flüssige Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial rasch zersetzt und in hohen Ausbeuten in Ruß umgewandelt. Geeignet für die hier angegebene Verwendung als Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialien, die sich unter den Reaktionsbedingungen leicht verflüchtigen lassen, sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe wie Acetylen, Olefine wie Thylen, Propylen und Butylen, Aromaten wie Benzol, Toluol und Xylol, bestimmte gesättigte Kohlenwasserstoffe und verdampfte Kohlenwasserstoffe wie Kerosine, Naphthaline, Terpene, Ethylen-Teere, aromatische Raffinationsöle (aromatic cycle stocks) und dergleichen. Das flüssige Einsatzmaterial wird im wesentlichen quer vom äußeren oder inneren Umfang des Stromes der heißen Verbrennungsgase her oder von beiden Seiten in Form einer Vielzahl dünner unzerteilter Strahlen eingespritzt, die gut in die inneren Bereiche oder den Kern des Verbrennungsgasstroms eindringen, jedoch nicht so weit, daß entgegengerichtete Strahlen aufeinanderprallen. Bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung kann das Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial leicht in Form unzerteilter Flüssigkeitsströme eingebracht werden, indem das flüssige Einsatzmaterial durch eine Vielzahl von Öffnungen mit einem Durchmesser im Bereich von 0,25 bis 3,81 mm (0,01 bis 0,15 inch), vorzugsweise von 0,51 bis 1,52mm (0,02 bis 0,06 inch) unter einem Einspritzdruck eingepreßt wird, der ausreicht, um die gewünschte Eindringtiefe herbeizuführen. Die dritte Stufe des mehrstufigen Verfahrens besteht darin, eine Reaktionszone zu schaffen, in der die Verweilzeit hinreichend groß ist, so daß die Reaktion der Rußbildung stattfinden kann, bevor die Reaktion durch Abschrecken beendet wird. In jedem Fall hängt die Verweilzeit von speziellen Verfahrensbedingungen und von der speziellen zu erzeugenden Rußart ab. Nachdem die Rußbildungsreaktion für die Dauer der gewünschten Zeitspanne abgelaufen ist, wird die Reaktion dadurch beendet, daß unter Benutzung mindestens eines Satzes Sprühdüsen eine Absreckflüssigkeit, etwa Wasser, aufgesprüht wird. Die heißen Abgase, in denen die Rußprodukte suspendiert enthalten sind, werden dann stromabwärts weitergeleitet, wo die Schritte des Kühlens, Abtrennens und Sammelns des Rußes in üblicher Weise durchgeführt werden. Beispielsweise wird die Abtrennung des Rußes aus dem Gasstrom in einfacher Weise durch übliche Vorrichtungen wie einen Abscheider, einen Zyklon-Abscheider, ein Schlauchfilter oder Kombinationen aus diesen erreicht.

Wie bereits erwähnt führt die praktische Durchführung des vorstehenden Verfahrens entweder zur Erzeugung von Furnace-Rußen mit höherer spezifischer Oberfläche als normal oder zur Erzeugung von Standard-Rußen mit höheren Durchsatzraten, wenn in einem wesentlichen Verfahrensschritt der Zusatzstoff hinzugefügt wird. Es wird nochmals besonders hervorgehoben, daß es nicht einfach das zusätzliche Einbringen des betreffenden Stoffes in das Verfahren ist, das die gewünschten Wirkungen zeitigt, sondern daß vielmehr der Ort entscheidend ist, an dem dieser Stoff bei dem Verfahren in den Strom eingebracht wird. Das heißt speziell, daß der Zusatzstoff in den Strom des Verfahrens an einem Ort eingeführt werden muß, der nicht weiter stromabwärts liegt als die Stelle, an der das Einsatzmaterial in den Verbrennungsgasstrom eingespritzt wird. Es wird bevorzugt, den Zusatzstoff durch dieselben Öffnungen einzubringen, die für das Einführen einer Quelle für Kalium, ein wohl bekanntes Mittel zur Steuerung von Verfahren zur Rußherstellung, vorgesehen sind, oder durch die Öffnungen für das Einführen des Einsatzmaterials. Weiterhin gilt, daß die angetrebten Verbesserungen der spezifischen Oberfläche oder des Durchsatzes nicht erzielt werden, wenn der Zusatzstoff in die dritte Zone oder Reaktionskammer eingebracht wird und nicht in den primären Verbrennungsgasstrom. In den Ausführungsbeispielen wird der gesteigerte Durchsatz durch die betreffenden Werte der Einsatzrate des in ein gegebenes Verfahren zur Herstellung einer gegebenen Ruß-Qualität eingespeisten Einsatzmaterials bezeichnet.

Zur Bestimmung der analytischen und physikalischen Eigenschaften der mittels des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Ruße werden die nachstehend aufgeführten Prüfverfahren benutzt.

Spezifische Oberfläche durch lodadsorption

Die spezifische Oberfläche von Ruß aufgrund der lodadsorption wird nach der folgenden Arbeitsweise bestimmt und in der Einheit m²/g angegeben. Eine Rußprobe wird in einen Porzellantiegel der Größe 0, ausgestattet mit einem lose aufliegenden Deckel, der das Entweichen von Gasen zuläßt, gegeben, und während einer Zeitspanne von 7 min bei einer Temperatur von 1199,82 K von flüchtigen Stoffen befreit oder kalziniert. Tiegel und Inhalt werden dann in einem Exsiccator abgekühlt, und anschließend wird die obere Schicht des kalzinierten Rußes bis zu einer Tiefe von etwa 6,35 mm entfernt und verworfen. Von dem in dem Tiegel verbliebenen Ruß wird eine passend bemessene Probe mit einer Genauigkeit innerhalb 0,1 mg eingewogen und in eineÖlprobeflasche mit einem Volumen von 118,29cm³ überführt. Es wurde gefunden, daß für Ruße mit einer erwarteten spezifischen Oberfläche im Bereich von 300 bis 75OmVg eine geeignete Probeneinwaage bei 0,1 g liegt, während für Ruße mit einer spezifischen Oberfläche oberhalb von 750m²/g eine Probeneinwaage von 0,05g angemessen ist. In die die Rußprobe enthaltende Flasche werden 40 ml einer 0,0473 N lodlösung hineingegeben. Die Flasche wird verschlossen und dann samt Inhalt 10min mit einer Geschwindigkeit von 120 bis 260/min durch Hin- und Herbewegungen geschüttelt. Die erhaltene Lösung wird unmittelbar anschließend mit einer Geschwindigkeit von 1 200 bis 2000 Upm zentrifugiert, bis sie klar geworden ist, was gewöhnlich 1 bis 3min dauert. Unmittelbar nach dem Zentrifugieren wird ein aliquoter Anteil von 25ml der lodlösung nach Zusatz einiger Tropfen einer 1%igen Stärke-Lösung als Endproduktilndikator mit einer 0,0349 N Natriumthiosuifat-Lösung titriert, bis ein Tropfen der Natriumthiosuifat-Lösung die blaue Farbe zum Verschwinden bringt. Als Blindprobe werden 40 ml der 0,0473 N lodlösung in der gleichen Weise wie für die die Rußprobe enthaltende Lösung angegeben geschüttelt, zentrifugiert und titriert. Die spezifische Oberfläche auf der Basis der lodadsorption, ausgedrückt in m²/g, wird nach der folgenden Formel berechnet

_, _... , 10 (B - T) - 4 ,57 Spez .Oberflache = '

in der B den Titrationsversuch der Blindprobe und T den Titrationsversuch der zu untersuchenden Probe bezeichnen. DBP-Zahl

Die DBP-Zahl, d.h. die Dibutylphthalat-Adsorptionszahl wird nach dem Prüfverfahren gemäß ASTM D 2414-76 bestimmt. Farbkraft

Die Farbkraft einer Rußprobe im Vergleich zu einem Industrie-Farbkraft-Standard-Ruß wird nach dem Prüfverfahren gemäß ASTM D 3265-76a bestimmt

pH-Wert des Rußes

In einen passenden Erlenmeyer-Kolben werden eine 5-g-Probe Ruß und 50ml destilliertes Wasser gegeben. Das Ruß-Wasser-Gemisch wird auf einer elektrischen Heizplatte zum Sieden erhitzt und etwa 10min am schwachen Sieden gehalten, so daß ein Eindampfen zur Trockne verhindert wird. Die Mischung wird auf Raumtemperatur abgekühlt, und danach wird ihr pH mit Hilfe eines mit einer Glas-Elektrode und einer Kalomelelektrode ausgestatteten pH-Meters mit einer Genauigkeit von ±0,05 pH-Einheiten gemessen. Vor der pH-Bestimmung des Rußes wird das pH-Meter gegen zwei Pufferlösungen geeicht, von denen die eine einen pH4,0 und die andere einen pH7,0 besitzt

lod-Adsorptionszahl

Die lod-Adsorptionszahl wird nach dem Prüfverfahren gemäß ASTM D 1510-70 bestimmt.

Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, die jedoch keine Beschränkung bedeuten, sondern Fachleute weitere mögliche Ausführungsformen erkennen lassen.

Beispiele 1 bis 13

Bei der folgenden Versuchsreihe, die die als Beispiele 1 bis 13 bezeichneten Versuche umfaßt, wird eine geeignete Reaktionsapparatur verwendet, die mit Vorrichtungen zur Einspeisung von ein Verbrennungsgas erzeugenden Ausgangsstoffen, d. h. als getrennte Ströme oder als gasförmige Reaktionsprodukte einer Vorverbrennung, in die primäre Reaktionszone, Vorrichtungen zur Einspeisung sowohl des Ruß liefernden, kohlenwasserstoffhaltigen Einsatzmaterials als auch der stromabwärts in die Apparatur einzuleitenden Verbrennungsgase sowie Vorrichtungen zum Einbringen des Zusatzstoffes in die Verbrennungsgase ausgerüstet ist. Die Apparatur kann aus jedem geeigneten Material wie Metall hergestellt werden und entweder mit feuerfester Isolierung versehen oder von einer Kühlvorrichtung für eine umlaufende Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, umgeben sein. Zusätzlich ist die Apparatur mit Vorrichtungen zur Aufzeichnung von Drücken und Temperaturen, Vorrichtungen zum Abschrecken der Rußbildungsreaktion wie Sprühdüsen, Vorrichtungen zum Kühlen des Rußprodukts und Vorrichtungen zum Abtrennen und Isolieren des Rußes von anderen, unerwünschten Nebenprodukten ausgerüstet. Im einzelnen wird bei der hier verwendeten Apparatur die erste Stufe so betrieben, daß vor dem Einspritzen des Einsatzmaterials eine im wesentlichen vollständige Vorverbrennung erzielt wird. Als geeigneter Brenner wird ein geschlossenes Reaktionsgefäß mit einem Durchmesser von 508mm auf einer Länge von 1080mm eingesetzt, das sich dann allmählich über die nächste Länge von 260 mm auf einen Durchmesser von 406 mm verjüngt. Mit der ersten Zone oder dem Brennerabschnitt verbunden ist eine zweite Zone, als Übergangszone bezeichnet, die einen Durchmesser von 135 mm und eine Länge von 279 mm besitzt. Dies ist die Zone, in die das flüssige Einsatzmaterial in Form unzerteilter Ströme durch beliebig viele Öffnungen eingespritzt wird. Das Einsatzmaterial wird unter Bedingungen eingespritzt, die ausreichen, einen angemessenen Grad des Eindringens in den Verbrennungsgasstrom sicherzustellen, so daß dadurch Probleme der Koksbildung in dem Reaktor vermieden werden. Der dabei gebildete heiße Gasstrom tritt dann ein in eine dritte Zone, als Reaktionszone bezeichnet, in der der Ruß gebildet wird. Diese Zone erstreckt sich bis zu der Stelle, an der die Reaktion abgeschreckt wird. Im vorliegenden Fall weist die Reaktionszone einen Durchmesser von 152mm und eine Länge von 1219mm auf. In den Versuchen dieser Reihe, bei denen der Zusatzstoff in den primären Verbrennungsgasstrom eingebracht wird, liegt die Stelle der Zufuhr des Zusatzstoffes entweder in Form der Auslaßöffnung einer Sonde in einer Entfernung von 1 219mm stromaufwärts von der Stelle, an der das Einsatzmaterial eingespritzt wird, oder an der Stelleder Einspeisung des Einsatzmaterials. Zu Vergleichszwecken wurden Versuche durchgeführt, bei denen der in den Reaktorabschnitt eingebrachte Zusatzstoff mittels einer Sonde zugeführt wurde, deren Auslaßöffnung sich an einer Stelle in einer Entfernung von 229 mm stromabwärts von der Stelle befand, an der das Einsatzmaterial eingespritzt wurde

Das in dieser Versuchsreihe verwendete Erdgas besitzt die folgende Zusammensetzung:

Vol.-%

N₂ 1,90

C₁ 94,51 CO₂ 0,53

C₂ 2,52

C₃ 0,38

ISO-C₄ 0,07

n-C₄ 0,008.

Im übrigen sind zur vollständigen Verbrennung von 1 m³ (unter Standardbedingungen) des Erdgases 9,56m³ Luft (unter Standardbedingungen) erforderlich.

Das in sämtlichen Versuchen, ausgenommen die Beispiele 10 und 13, verwendete Einsatzmaterial ist Exxon R, ein Brennstoff mit den folgenden Kennzahlen:

H 7,96 Gew.-%

C 88,9 Ge w.-%

S 2,7Gew.-%

N 0,12Gew.-%

H/C-Verhältnis 1,07

API-Dichte bei 288,71 К Spez. Gewicht bei 288,71 K Viskosität bei 327,59 K bei 372,04 K BMCI Asphalten-Gehalt

-0,9*

1,08(ASTMD287) 597Saybolt-Sekunden

69,8Saybolt-Sekunden (ASTM D88) 125**

3,5Gew.-%

♦ APl = American Petroleum Institute, New York; ** BMCI = Bureau of Mines Correlation Index

Als Einsatzmaterial in den Beispielen 10 und 13 wurde Exxon Oil R, ein Brennstoff mit den folgenden Kennzahlen, verwendet:

H 8,13Gew.-%

C 88,8 Gew.-%

S 2,6 Gew.-%

API-Dichte bei 288,71 K -0,2 Spez. Gewicht bei 288,71 K 1,078

Viskosität bei 327,59 K 561 Saybolt-Sekunden

bei 372,04 K 67,6 Saybolt-Sekunden

BMCI 123 Asphalten-Gehalt 2,9Gew.-%

Weitere Einzelheiten in bezug auf das Verfahren der vorliegenden Erfindung und die daraus erhaltenen Produkte gemäß den Beispielen 1 bis 13 sind in den folgenden Tabellen I und Il aufgeführt. In sämtlichen Beispielen 1 bis 13 wird das Einsatzmaterial durch 6 Öldüsen eingespritzt, von denen jede einen Durchmesser von 0,4064mm besitzt.

Tabelle I

	Beispiel Nr.	2	3
	1
Einsatzmaterial:		69,6	60,7
Einsatzgeschwind., ml/s	57,7	5378	3999
Überdruck kPa	3723	439	451
Vorheiztemp. K	444
Verbrennungsluft:		0,624	0,621
(Standardbed.) m³/s	0,624
Erdgas:		0,0712	0,0712
(Standardbed.) m³/s	0,0712	0,0062	0,0071
Calciumacetat/Öl mol /I	—
Ort (relativ zum Ort des
Einspritzens des Einsatzmat.)		-1,2192	+0,2286
des Einbringens des Zusatzstoffes* m	—	1,37	1,37
des Abschreckens m	1,37	811	811
Abschrecktemp. K	811
Verbrennung:		119,9	119,4
Primär-V. %	119,2	54,6	58,7
Gesamt-V.%	60,2
Sauerstoff-Überschuß		0,0393	0,0393
(Standardbed.) m³/s	0,0393
Verbrennungsluft:		25,7	25,7
Sauerstoff-Gehalt Vol.-%	25,7	661	668
Vorheiztemp. K	661

Tabelle I — Fortsetzung

Beispiel Nr. 4

Einsatzmaterial:

Einsatzgeschw., ml/s Überdruck kPa Vorheiztemp. K Verbrennungsluft:

(Standardbed.) m³/s

57,7

3723

447

0,624

71,4 5 585 439

0,621

- bedeutet stromaufwärts im Brenner, + bedeutet stromabwärts im Ofen (Furnace), 0 bedeutet an der Stelle, an der das Einsatzmaterial eingeblasen wird.

	Beispiel Nr.	5	6
	4
Erdgas:		0,0712	0,0712
(Standardbed.)m³/s	0,0712
Calciumacetat/Öl		0,0075	0,0060
mol/l	0,0075
Ort (relativ zum Ort des
Einspritzens des Einsatzmat.)		+ 0,2286	-1,2192
des Einbringens des Zusatzstoffes* m	-1,2192	1,37	1,37
des Abschreckens m	1,37	811	811
Abschrecktemp. K	811
Verbrennung:		119,4	119,4
Primär-V.%	119,9	60,3	54
Gesamt-V.%	60,6
Sauerstoff-Überschuß		0,0393	0,0393
(Standardbed.) m³/s	0,0393
Verbrennungsluft:		25,7	25,7
Sauerstoff-Gehalt Vol.-%	25,7	664	664
Vorheiztemp. K	661

Tabelle I — Fortsetzung

	Beispiel Nr.	8	9
	7
Einsatzmaterial:		57,5	71,9
Einsatzgeschw., ml/s	58,0	3723	5792
Überdruck kPa	3 585	447	433
Vorheiztemp. K	439
Verbrennungsluft:		0,624	0,624
(Standardbed.) m³/s	0,624
Erdgas:		0,0712	0,0712
(Standardbed.) m³/s	0,0712	0,0075	0,0060
Calciumacetat/Öl mol/l	—
Ort (relativ zum Ort des
Einspritzens des Einsatzmat.		0	0
des Einbringens des Zusatzstoffes* m	—	1,37	1,37
des Abschreckens m	1,37	811	811
Abschrecktemp. K	811
Verbrennung:		118,3	•H8,3
Primär-V.%	118,3	60	53,4
Gesamt-V.%	59,7
Sauerstoff-Überschuß		0,0393	0,0393
(Standardbed.) m³/s	0,0393
Verbrennungsluft:		25,7	25,7
Sauerstoff-Gehalt Vol.-%	25,7	655	655
Vorheiztemp. K	655

Tabelle I — Fortsetzung

Beispiel Nr. 10	11
57,2 3723 450	57,9 3758 447
0,622	0,630
0,0712	0,0722
0,0150	0,0037

Einsatzmaterial:

Einsatzgeschw., ml/s Überdruck kPa Vorheiztemp. K Verbrennungsluft: (Standardbed.) m³/s Erdgas:

(Standardbed.) m³/s Calciumacetat/Öl mol/l

— bedeutet stromaufwärts im Brenner, + bedeutet Stromabwarts im Ofen (Furnace), 0 bedeutet an der Stelle, an der das Einsatzmaterial eingeblasen wird.

	Beispiel Nr.	11
	10
Ort (relativ zum Ort des
Einspritzens des Einsatzmat.)		0
des Einbringens des Zusatzstoffes* m	-1,2192	1,37
des Abschreckens m	1,37	1033
Abschrecktemp. K	1083
Verbrennung:		117,1
Primär-V.%	120,8	59,7
Gesamt-V. %	61,6
Sauerstoff-Überschuß		0,0393
(Standardbed.)m³/s	0,0393
Verbrennungsluft:		25,7
Sauerstoff-Gehalt Vol.-%	25,7	664
Vorheiztemp. K	666

Tabelle I — Fortsetzung

	Beispiel Nr.	13
	12
Einsatzmaterial:		75,1
Einsatzgeschw., ml/s	64,5	6 240
Überdruck kPa	4 551	450
Vorheiztemp. K	447
Verbrennungsluft:		0,622
(Standardbed.) rrvVs	0,630
Erdgas:		0,0712
(Standardbed.) m³/s	0,0722	0,0082
Calciumacetat/Ol mol/l	0,0034
Ort (relativ zum Ort des
Einspritzens des Einsatzmat.)		-1,2192
des Einbringens des Zusatzstoffes* m	0	1,37
des Abschreckens m	1,37	1066
Abschrecktemp. K	1033
Verbrennung:		120,8
Primär-V. %	117,1	61
Gesamt-V. %	56,6
Sauerstoff-Überschuß		0,0393
(Standardbed.) m³/s	0,0393
Verbrennungsluft:		25,7
Sauerstoff-Gehalt Vol.-%	25,7	666
Vorheiztemp. K	664

* - bedeutet stromaufwärts im Brenner, + bedeutet Stromabwarts im Ofen (Furnace), 0 bedeutet an der Stelle, an der das Einsatzmaterial eingeblasen wird.

Tabelle Il

Ruß aus Versuch Nr.

Spezif. Oberfläche	Farbkraft	DBP-Zahl
flockig	flockig	flockig
mVg	%	ml/100g
456	—	—
495	—	—
474	—	—
555	142	154
468	142	150
435	146	149

Ruß Spezif. Oberfläche Farbkraft DBP-Zahl

Versuch flockig flockig flockig

Nr. m²/g % ml/100 g

7 444 134 140

8 564 140 152

9 434 146 148

10 588 — —

11 516 — 156

12 450 — 149

13 477 — —

Die in den Tabellen aufgeführten Daten geben Aufschluß über viele Befunde der vorliegenden Erfindung. Die Vergleiche werden anhand von Versuchen durchgeführt, die unter weitestgehend ähnlichen Bedingungen durchgeführt wurden. Beispielsweise ist beim Vergleich von Versuch Nr. 1 mit den Versuchen Nr. 4 bzw. 6 festzustellen, daß der Zusatz von Calciumacetat in den Brenner entweder eine signifikante Erhöhung der spezifischen Oberfläche des Rußes oder eine Steigerung des Durchsatzes, gemessen an der Steigerung der Geschwindigkeit, mit der das Einsatzmaterial in das Verfahren eingespeist werden kann, ermöglicht. Ein Vergleich der Versuche Nr. 7, 8 und 9 zeigt die gleiche Wirkung des Calciumacetat-Zusatzes, wobei der Zusatzsstoff an der gleichen Stelle eingebracht wird, an der auch das Einsatzmaterial zugeführt wird. Im einzelnen zeigt die Betrachtung der Versuche 7 und 9 die mittels der vorliegenden Erfindung erzielte signifikante Erhöhung der spezifischen Oberfläche; der Vergleich der Daten des Versuchs 7 mit denjenigen des Versuchs 9 zeigt den mittels des vorliegenden Verfahrens erreichten gesteigerten Durchsatz.

Die Versuche Nr.4 und 5 dienen dem Vergleich der Wirkungen, die durch den Zusatz gleicher Mengen Calciumacetat in Brenner oder in den Ofen (Furnace) erzielt werden. Die Betrachtung der Daten läßt den ausgeprägten Unterschied zwischen den Werten für die spezifische Oberfläche deutlich erkennen. Darüber hinaus zeigt der Versuch Nr. 5, daß bei einem Calciumacetat-Zusatz in den Furnace das Verfahren im wesentlichen genau so abläuft wie in dem Kontroll versuch Nr. 1, bei dem überhaupt kein Calciumacetat zugesetzt wurde, und zwar sowohl in bezug auf die spezifische Oberfläche als auch in bezug auf den Durchsatz. Dieses zeigt sich auch beim Vergleich der Versuche Nr. 2 und 3, bei denen eine im wesentlichen ähnlichen Menge Calciumacetat bei Zusatz in den Brenner, im Vergleich zur Einspeisung in den Furnace, einen erhöhten Durchsatz zuläßt. Zur Bestimmung der sich aus einer Variation der zugesetzten Calciumacetat-Mengen ergebenden Wirkungen können die Versuche Nr. 1,11,8,4 und 10 miteinander verglichen werden. Das Ergebnis dieses Vergleichs besteht in der Tatsache, daß die spezifische Oberfläche des Rußes noch weiter vergrößert wird, wenn größere Mengen Calciumacetat zugesetzt werden. Jedoch sind hierzu im einzelnen Fall die Relationen zwischen der Verbesserung der Betriebsleistung und den Kosten zu berücksichtigen. Außerdem ergibt sich aus dem Vergleich der Versuche Nr. 1,12,6,9 und 13, daß eine Erhöhung der zugesetzten Menge Calciumacetat bei einer vorgegebenen Rußqualität den Durchsatz steigert, wobei jedoch auch hier die Kosten der im Einzelfall eingesetzten Menge Calciumacetat der Verbesserung der Betriebsleistung gegenübergestellt werden müssen.

Beispiele 14 und 15

Die folgenden beiden Beispiele Nr. 14 und 15 wurden aufgenommen, um zu zeigen, daß ähnliche Wirkungen auch bei der Herstellung von Rußen gefunden werden, die eine niedrigere spezifische Oberfläche als diejenigen der Beispiele 1 bis 13 besitzen. In den beiden Versuchen Nr. 14 und 15 ist die Reaktionsapparatur nahezu identisch mit derjenigen, die für die Versuche Nr. 1 bis 13 benutzt wurde; die Abweichung besteht darin, daß eine Übergangszone mit einem Durchmesser von 160mm und einer Länge von 221 mm und eine andere Reaktionszone eingesetzt werden. Dabei besteht die eingesetzte Reaktionszone aus einem Abschnitt mit einem Durchmesser von 229mm und einer Länge von 343mm, an die sich ein Abschnitt mit einem Durchmesser von 343 mm und einer Länge von 2286mm anschließt, die sich dann in einen Abschnitt mit einem Durchmesser von 457 mm und einer Länge von 1181 und schließlich in einen Abschnitt mit einem Durchmesser von 686 mm und einer Länge von 914mm öffnet.

Bei der Durchführung der Versuche Nr. 14 und 15 wird als Einsatzmaterial ein Shamrock-Öl mit folgenden Kennzahlen verwendet:

H 8,42 Gew.-%

C 91,2Gew.-%

H/C-Verhältnis 1,10

S 0,5 Gew.-%

Asphalten-Gehalt 4,8Gew.-%

API-Dichte bei 288,71 K 1,6

Spez. Gewicht bei 288,71 K 1,063 (ASTM D 287)

Viskosität bei 327,59 K 386,7 Saybolt-Sekunden

bei 372,04 K 56,5 Saybolt-Sekunden

(ASTM D 88)

BMCI 177.

Das in den Versuchen verwendete Erdgas besitzt die folgende Zuammensetzung:

VoL-%

N₂ 6,35

CO₂ 0,152

C₁ 90,94 C₂ 2,45

C₃ 0,09

ISO-C₄ 0,018

n-C 0,019.

Weiterhin ist anzugeben, daß es erforderlich ist, 9,101 Luft (unter Standardbedingungen) zur vollständigen Verbrennung von 11 (unter Standardbedingungen) des Erdgases einzusetzen. Weitere Einzelheiten werden aus den in Tabelle III angegebenen Daten ersichtlich. Insbesondere ist festzustellen, daß bei der Herstellung eines vorgegebenen Rußes das stromaufwärtige Einblasen des Calciumnitrats in den Brenner den Durchsatz signifikant steigert, wie er mittels der gesteigerten Öleinsatzraten gemessen wird.

Tabelle III	Beispiel Nr.	15
	14
		0,707
Verbrennungsluft:	0,707	0,0135
(Standardbed.)m³/s
Calciumnitrat/Öl mol/l		0,0415
Erdgas:	0,0415
(Standardbed.)m³/s		168,2
Einsatzmaterial:	117,8	4x1,3208
Einsatzgeschw., ml/s	4 x 1,0414	1034
Öl-Düsen: Zahl χ Größe mm	1448	—
Öl-Überdruck kPa	0,1057
Kaliumg/1001
Ort (relativ zum Ort des		4834
Einspritzens des Einsatzmat.)	4834	914
des Abschreckens mm	644
Luft-Vorheiztemp, K		188
Verbrennung:	188,5	30,3
Primär-V. %	40,7	505
Gesamt-V.%	505	1033
Einsatzmaterial-Vorheiztemp. K	1005
Abschrecktemp. K		17,1
Luft: Gas	17,1	160
(Standardbed.)	158
lod-Zahl (Pellets)		122
DBP-Zahl	112	109,6
(Pellets) ml/100 g	107,8
Farbkraft (Pellets) %

Beispiele 16 bis 18

Die folgende Serie der Versuche Nr. 16,17 und 18 zeigt, daß die vorliegende Erfindung auch bei der Herstellung von Rußen mit sehr hoher spezifischer Oberfläche Vorteile bietet. Auch hier erzeugt das stromaufwärtige Einblasen von Calciumchlorid in den Brenner wiederum entweder einen Ruß mit erhöhter spezifischer Oberfläche oder einen gesteigerten Verfahrensdurchsatz. Beider Durchführung der Versuche Nr. 16,17 und 18 ist der Brennerabschnitt der Reaktionsapparatur der gleiche wie er auch in den Beispielen 1 bis 15 eingesetzt wurde. Die Übergangszone besitzt jedoch einen Durchmesser von 135 mm und eine Länge von 221 mm, und der Furnace-Teil hat im ersten Teil einen Durchmesser von 914mm auf einer Länge von 6706 mm, im folgenden Teil einen Durchmesservon 686 mm auf einer Länge von 1 524 mm und im letzten Abschnitt einen Durchmesser von 457 mm auf einer Länge von 1 524mm

Das in dieser Versuchsreihe verwendete Einsatzmaterial ist Sunray DX, ein Brennstoff mit folgenden Kennzahlen:

H 8,67 Gew.-%

C 89,8 Gew.-%

H/C-Verhältnis 1,15

S 1,4Gew.-%

Asphalten-Gehalt 3,4Gew.-%

API-Dichte bei 288,71 K 0,0

Spez. Gewicht bei 288,71 K 1,076 (ASTM D 287)

Viskosität bei 327,59 K 611 Saybolt-Sekunden

bei 372,04 K 67,9 Saybolt-Sekunden

(ASTM D 88)

BMCI 122.

Das hierzu verwendete Erdgas besitzt die folgende Zusammensetzung:

Vol.-%

N₂ 8,82

CO₂ 0,04

C₁ 87,28

C₂ 3,57

C₃ 0,21

ISO-C₄ 0,02

n-C₄ 0,04

ISO-C₅ 0,01

n-C₆ 0,01.

Weitere Daten sind der Tabelle IV zu entnehmen, aus der ersichtlich wird, daß der Zusatz von Calciumchlorid in den Brennerabschnitt entweder die weitere Erhöhung des Wertes der spezifischen Oberfläche von Rußen, die bereits eine hohe spezifische Oberfläche besitzen, oder aber einen gesteigerten Durchsatz solcher Ruße mit sehr hoher spezifischer Oberfläche erlauben.

Tabelle IV

	Beispiel Nr.	17	18
	16	4 χ 0,5588	4 x 0,5588
Öl-Düsen: Zahl χ Größe mm	2 x 0,5588
	2 x 0,5080
Einsatzmaterial:		64,1	55,7
Einsatzgeschw., ml/s	49,4	2 206	1469
Öl-Überdruck kPa	1586	422	416
Vorheiztemp. K	428
Verbrennungsluft:		0,551	0,551
(Standardbed.) m³/s	0,551	666	672
Luft-Vorheiztemp. K	675
Erdgas:		0,0523	0,0528
(Standardbed.) m³/s	0,0524
Ort (relativ zum Ort des
Einspritzens des Einsatzmat.)		9863	9863
des Abschreckens mm	9863	994	1005
Abschrecktemp. K	1022	0,0221	0,0255
Calciumchlorid/Öl mol/l	—
Verbrennung:		117	116
Primär-V.%	117	45,7	50,2
Gesamt-V. %	52,8
Spez. Oberfläche		1054	1210
(flockig) m²/g	1005	292	300
DBP-Zahl (flockig) ml/100 g	303

Beispiele 19 bis 23

Die nächste Serie der Versuche Nr. 19 bis 23 veranschaulicht die Wirkungen, die sich aus dem Einsatz barium- und strontiumhaltiger sowie calciumhaltiger Stoffe ergeben. In sämtlichen Fällen wird die Produktivität des Verfahrens gesteigert, wie die gesteigerten Einsatzraten beweisen. In allen Versuchen dieser Serie wird der Zusatzstoff an einem stromaufwärtigen Ort in den Brennerabschnitt der Apparatur eingespeist.

Die für die Versuche Nr. 19 bis 23 verwendete Reaktionsapparatur umfaßt Brenner- und Übergangsabschnitte, die mit denjenigen der Versuche 16 bis 18 identisch sind. Der Furnace-Teil besitzt jedoch einen Durchmesser von 229mm und eine Länge von 1 829mm. Das verwendete Einsatzmaterial ist Sunray DX, ein Brennstoff mit den folgenden Kennzahlen:

H 8,67 Gew.-%

C 89,8 Gew.-%

H/C-Verhältnis 1,15

S 1,4Gew.-%

Asphalten-Gehalt 3,4 Gew.-%

API-Dichte bei 288,71 K 0,0

Spez. Gewicht bei 288,71 K 1,076 (ASTM D 287)

Viskosität bei 327,59 K 611 Saybolt-Sekunden

bei 372,04 K 67,9 Saybolt-Sekunden (ASTM D88)

BMCI 122.

Das hierzu verwendete Erdgas besitzt die folgende Zusammensetzung:

N₂

CO₂

C₂

C₃

ISO-C₄

n-Сд

9,75 0,35 87,40 2,40 0,08 0,01 0,01.

Weitere Informationen sind der Tabelle V zu entnehmen, wobei der Zusatzstoff in allen Fällen in den Brennerabschnitt eingeblasen wurde.

Tabelle V

	Beispiel Nr.	20	21
	19	4 x 0,9906	4 x 0,9906
Öl-Düsen: Zahl x Größe mm	4x1,0922
Einsatzmaterial:		130	127
Einsatzgeschw., ml/s	122	1758	1675
Öl-Überdruck kPa	1393	530	528
Vorheiztemp. K	522
Verbrennungsluft:		0,707	0,707
(Standardbed.)m³/s	0,707	675	672
Luft-Vorheiztemp. K	666
Erdgas:		0,0651	0,0652
(Standardbed.)m³/s	0,0657
Ort (relativ zum Ort des
Einspritzens des Einsatzmat.)		1938	1938
des Abschreckens mm	1938	955	955
Abschrecktemp. K	944
Luft: Gas		10,9	10,9
(Standardbed.)	10,8
Verbrennung:		124,3	124,1
Primär-V. %	123,1	33,8	34,3
Gesamt-V.%	35,2		0,0117
Calciumacetat/Öl mol/l
Calciumnitrat/Ö! mol/l		0,0114
Bariumacetat/Öl mol/l		—	—
Strontiumnitrat/Öl mol/l	—	118	118
lod-Zahl	120	102	95
Spez. Oberfläche m²/g	95	123	127
Farbkraft %	126	122	124
DBP-Zahl (Pellets) ml/100 g	125	136	130
DBP-Zahl (flockig) ml/100 g	133

Tabelle V — Fortsetzung

	Beispiel Nr.	23
	22	4 χ 0,9906
Öl-Düsen: Zahl χ Größe mm	4 x 0,9906
Einsatzmaterial:		128
Einsatzgeschw., ml/s	127	1710
Öl-Überdruck kPa	1 744	528
Vorheiztemp. K	528
Verbrennungsluft:		0,707
(Srandardbed.)m³/s	0,707	666
Luft-Vorheiztemp. K	672
Erdgas:		0,0651
(Standardbed.) m³/s	0,065
Ort (relativ zum Ort des
Einspritzens des Einsatzmat.)		1938
des Abschreckens mm	1938	955
Abschrecktemp. K	955
Luft: Gas		10,9
(Standardbed.)	10,9

	Beispiel Nr.	23
	22
Verbrennung:		124,2
Primär-V.%	124,1	34,2
Gesamt-V.%	34,4
Calciumacetat/Öl mol/l
Calciumnitrat/Ol mol/l	0,0117
Bariumacetat/Öl mol/l		0,0116
Strontiumnitrat/Öl mol/l	—	115
lod-Zahl	113	100
Spez. Oberfläche m²/g	95	122
Farbkraft %	124	123
DBP-Zahl (Pellets) ml/100 g	124	135
DBP-Zahl(flockig)ml/100g	132

Aus den vorstehenden Daten geht hervor, daß die Verwendung barium- und strontiumhaltiger Stoffe, wenn diese in den Brennerabschnitt des mehrstufigen Verfahrens zur Rußherstellung eingeführt werden, ebenso wie die calciumhaltiger zu den angestrebten Zielen führt.

Claims

1. Mehrstufiges Verfahren zur Herstellung von Furnace-Rußen, bei dem in einer ersten Zone ein Brennstoff und ein Oxydationsmittel unter Bildung eines Stromes heißer primärer Verbrennungsgase mit einer ausreichenden Energie für die Umwandlung eines Ruß liefernden flüssigen Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterials in Ruß umgesetzt werden, bei dem in einer zweiten Zone das flüssige Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterial in Form einer Vielzahl unzerteilter Strahlen vom Umfang her in den Strom der Verbrennungsgase im wesentlichen quer zu diesem und unter einem hinreichend hohen Druck zur Erzielung des für eine ordnungsgemäße Schwerwirkung und Vermischung des Einsatzmaterials erforderlichen Durchdringungsgrades eingespritzt wird und bei dem in einer dritten Zone das Einsatzmaterial zersetzt und vor Beendigung der Kohlenstoff-Bildungsreaktion durch Abschrecken in Ruß umgewandelt und danach der erhaltene Ruß gekühlt, abgetrennt und gesammelt wird, gekennzeichnet dadurch, daß in die primären Verbrennungsgase an einer Stelle, die nicht weiter stromabwärts liegt als die, an der das Einsatzmaterial eingespritzt wird, ein aus der Gruppe Calcium, Barium und Strontium ausgewählter Stoff in elementarer oder chemisch gebundener Form in einer Menge, die zur Erhöhung der spezifischen Oberfläche der Ruße oder der Durchsatzleistung des Verfahrens ausreicht, wobei die Menge des pro Liter des Einsatzmaterials eingebrachten Stoffes im Bereich von etwa 0,0026 bis 0,0264mol liegt, eingebracht wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Stoff stromaufwärts von der Stelle eingebracht wird, an der das Einsatzmaterial eingespritzt wird,

3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Stoff an der Stelle eingebracht wird, an der das Einsatzmaterial eingespritzt wird.

4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der eingebrachte Stoff Calcium in elementarer oder chemisch gebundener Form enthält.

5. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der eingebrachte Stoff Calciumacetat ist.

6. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der eingebrachte Stoff Calciumnitrat ist.

7. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der eingebrachte Stoff Calciumchlorid ist.

8. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der eingebrachte Stoff Bariumacetat ist.

9. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der eingebrachte Stoff Strontiumnitrat ist.