HU216098B - Eljárás korom előállítására - Google Patents

Abstract

Javítőtt többfázisú eljárás adőtt fajlagős felület esetén aszőkásősnál kisebb szemszerkezetű és adőtt végső elégetési szintesetén a szőkásősnál kisebb fajlagős felületű kemencekőrmők gyártsára, melynek első fázisában egy főrró gázáramőt alakítanak ki, ebbeegy másődik fázisban nyersanyagőt fecskendeznek, egy következőfázisban a nyersanyag kőrőmmá alakűl át, mielőtt a kőrőmképző reakcókat befagyasztják, majd a kőrmőt lehűtik, elválasztják, és kinyerikúgy, hőgy a reakciózónába gyakőrlatilag nem reagált pótlólagősszénhidrőgént vezetnek be, és az elégetési szinteket úgy állítják b ,hőgy az SSI= egyenlettel – amelyben SASmf=d (DBP)mf/d (jódszám)mf, SASah=d(DBP)ah/d (jódszám)ah; d DBP)mf= a kőrőm DBP-abszőrpciójának, d(jódszám)mf=a kőrőm jódszámának váltőzása a nyersanyag áramlásisebességének függvényében; d (DBP)ah=a kőrőm DBP-absz rpciójának, d(jódszám)ah=a kőrőm jódszámának váltőzása a pótlólagős szénhidrőgénáramlási sebességének függvényében; miközben a fenti váltőztatásőksőrán a főlyamat minden egyéb ellemzőjét állandó értéken tartják –definiált szerkezetérzékenységi index (SSI) értéke nűllánál kisebblegyen. ŕ

Description

A találmány tárgya javított többfázisú eljárás a sok fontos célra - így például gumi- és műanyagipari töltőanyagok, festékek és erősítő anyagok céljára - használható kemencekormok gyártására. A kemencekormok gyártása általában a szénhidrogén alapanyag, például földgáz vagy katalitikus krakkolási termék krakkolásával és/vagy nem tökéletes elégetésével jár egy zárt konverziós (átalakítási) zónában, 982 °C körüli hőmérsékleten. A kormot, amit a konverziós zónából kiáramló gázok magukkal ragadnak, később lehűtik, és valamilyen, a szakmában ismert módszerrel összegyűjtik. Mindeddig azonban rendkívül nehéz és ipari méretekben megoldhatatlan volt kisebb szerkezetű és a különféle nyersanyagok alkalmazásával általában kapott kormokétól eltérő felületi tulajdonságokkal rendelkező kemencekormokat előállítani.

Tehát a találmány elsődleges célja új, javított eljárás olyan kemencekormok gyártására, melyek egy adott fajlagos felület esetén a szokásosnál kisebb szerkezetűek, és egy adott elégetési szint esetén a szokásosnál kisebb fajlagos felületűek.

Az elégetés végső mértékét az oxidálószerből, például levegőből a koromgyártási eljáráshoz felhasznált összes mennyiségnek az oxidálószer azon mennyiségéhez való viszonyával jellemezzük, amely a koromgyártási eljárásban használt összes szénhidrogénnek széndioxiddá és vízzé történő elégetéséhez szükséges. Az elégetés végső mértékét általában %-ban fejezzük ki.

A technika állásában ismertek olyan eljárások, melyek pótlólagos szénhidrogén-bevezetést alkalmaznak, ezek azonban az alábbiakban különböznek a jelen találmánytól.

A 2,782,101 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerinti eljárásban a pótlólagosan bevezetett szénhidrogént arra használják, hogy az égési gázok oxidáló komponenseit közömbösítsék a szénhidrogén alapanyaggal történő keverés előtt. Ettől az eljárástól eltérően a találmányunk szerinti eljárásban a szénhidrogén pótlólagos bevezetésének nem célja az égési gázok oxidáló komponenseinek közömbösítése. Éppen ellenkezőleg, a találmány szerinti eljárásban a pótlólagosan bevezetett szénhidrogén gyakorlatilag nem reagált alakban lép be a reakciózónába.

A találmány szerinti eljárás különbözik továbbá a 3,952,087 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerinti eljárástól is, amelyben a normálnál nagyobb szerkezetű kormok előállítására többfázisú folyamatban vezetnek be pótlólagos szénhidrogént. Ha ilyen körülmények között pótlólagos szénhidrogént vezetünk be, és a fajlagos felületet állandó értéken tartjuk oly módon, hogy a fűtőanyagot kisebb sebességgel vezetjük be a reaktorba, a korom szerkezete növekszik, és nulla feletti - később definiálandó - szerkezetérzékenységi indexet (SSI) kapunk, míg a találmány szerinti eljárásban a szerkezetérzékenységi index értékének nullánál kisebbnek kell lennie, hogy a normálnál kisebb szerkezetű és fajlagos felületű kormot kapjunk. A 3,952,087 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerinti eljárás célja olyan gyártási körülmények kialakítása, hogy az SSI mindig nagyobb legyen, mint 0, míg a találmány szerinti eljárás célja olyan gyártási körülmények kialakítása, amelyek között az SSI mindig kisebb lesz nullánál.

A koromgyártási eljárás SSI-értéke azt jelzi, hogy ha a folyamatba pótlólagos szénhidrogént vezetünk be, akkor milyen mértékben csökken a korom szerkezete ahhoz képest, amit azonos folyamatban előállított, azonos fajlagos felületű koromnál kapnánk pótlólagos szénhidrogén bevezetése nélkül. A szerkezetérzékenységi index (SSI) közelebbről az alábbi egyenlettel definiálható :

nw SAS_mf~SAS_ah |SAS_mf] ahol SAS_mf a koromgyártási eljárás szerkezeti felületérzékenysége (SAS) pótlólagos nyersanyag bevezetése esetén, SAS^ pedig a koromgyártási eljárás SAS értékét jelenti pótlólagos szénhidrogén bevezetése esetén. A szerkezeti felületérzékenységet a következő egyenlettel számítjuk:

ahol δ DBP (dibutil-ftalát) a DBP-abszorpciónak egyetlen műveleti körülmény megváltoztatásának hatására beálló változását jelenti, a δ jódszám pedig a jódabszorpciós értéknek ugyanazon műveleti körülmény ugyanazon változtatásának - például a nyersanyag vagy a szénhidrogén áramlási sebességének változtatása - hatására beálló változását jelenti. Az SAS a fajlagos felület változásának a szerkezetre gyakorolt hatását mutatja számszerűen.

A „pótlólagos szénhidrogén” kifejezésen itt hidrogént vagy bármely olyan szénhidrogént értünk, melynek moláris hidrogén:szén aránya nagyobb, mint a nyersanyagé. A későbbiekben példaként felsorolunk olyan szénhidrogéneket, amelyek fűtő- és/vagy nyersanyagként használhatók.

Ugyancsak eltér a találmánytól a 2,985,551 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerinti eljárás, ahol pótlólagos gázt vezetnek be abba a zónába, amelybe egyidejűleg a nyersanyagot is bevezetik, hogy a szerkezetet a korom részecskeméretétől függetlenül lehessen változtatni. Ezzel ellentétesen a találmány szerinti eljárás során a fajlagos felület csökken. A fajlagos felület csökkenése általában a részecskeméret növekedésének felel meg, tehát ez a csökkenés azt mutatja, hogy a találmány szerinti eljárással megnövelt részecskeméretű kormot kapunk.

Kísérleteink során azt találtuk, hogy a találmány fenti és további céljai úgy érhetők el, hogy egy koromgyártási folyamatban pótlólagos szénhidrogént alkalmazunk, és az elsődleges és a végső elégetés mértékét az alábbiakban ismertetett módon úgy állítjuk be, hogy SSI-értéke nullánál kisebb legyen. A találmány szerinti eljárásban a pótlólagos szénhidrogént bármilyen alkalmas módszerrel bevezethetjük a koromgyártási folyamatba, feltéve, hogy a nem reagált pótlólagos szénhidrogén az itt reakciózónaként definiált helyen lép be ebbe a folyamatba. A „reakciózóna” kifejezésen a korom2

HU 216 098 Β gyártási folyamatnak azt a zónáját értjük, melyben az előzőleg bevezetett, kevert, porlasztóit és elpárologtatott nyersanyag éppen a fő koromképzési reakciókban vesz részt, amelyekben a koromrészecskék kialakulnak. A reakciózóna közelebbről azt a helyet jelenti, amely a szénhidrogén nyersanyag beinjektálási helyétől a gázok áramlási irányában előrefelé addig a pontig tart, ahol a reakciót hirtelen lehűtéssel befagyasztjuk. Az a tartomány, ahová a pótlólagos szénhidrogént bevezetjük, előnyösen 0,5 reaktorátmérőnyivel a nyersanyag beinjektálási helye előtt kezdődik, és 0,5 reaktorátmérőnyivel ezen hely mögött végződik. A találmány kivitelezése során a pótlólagos szénhidrogénnek a gázáramba történő bevezetését bármely alkalmas módon megoldhatjuk, így például egy, a gázáram irányához képest axiális, transzverzális vagy tangenciális (tengely-, keresztvagy érintő-) irányba nyíló bevezető nyíláson át. A pótlólagos szénhidrogén bevezetési helye nem kritikus tényező, ha a pótlólagos szénhidrogén lényegében nem reagált állapotban érkezik a reakciózónába, ami azt jelenti, hogy még nem oxidálódott teljesen, illetve nem vett részt a koromrészecskéket kialakító reakciókban. A találmány egy előnyös megvalósításában a pótlólagos szénhidrogén gáz alakú, a koromképzési folyamatba a külső kerületről keresztirányban vezetjük be, abban az axiális síkban, ahonnan a nyersanyagot ugyancsak a külső kerületről keresztirányban injektáljuk be az első fázis forró gázainak áramába.

A korommal kapcsolatosan a leírásban alkalmazott „szerkezet” kifejezés a koromnak egy alapvető tulajdonságát jelenti. Ezzel a kifejezéssel a szakmában általában az elsődleges koromrészecskék aggregációját (összetapadását) jelölik. Minden koromnál fellép az elsődleges részecskék bizonyos mértékű aggregálódása, ezért a kormokat az aggregáció mértékének függvényében kis, normál és nagy szerkezetűekre osztjuk fel. A kis, normál és nagy szerkezetű kormok általában nem elég világosan határolhatok el egymástól. Hagyományosan nagy szerkezetűnek tartjuk a kormot, ha részecskéi erős hajlamot mutatnak a láncképzésre, és kis szerkezetűnek, ha a primer részecskék gyenge hajlamot mutatnak aggregátumok képzésére. Bár a korom szerkezeti jellemzői közvetlenül is mérhetők, ugyanilyen megbízható és kényelmesebb módszer a korom szerkezetének meghatározására az olajadszorpciós jellemzők mérése. A kormok szerkezetének meghatározására a szakmában ez az ASTM D-2414-72 számú olajadszorpciós vizsgálati eljárás az elfogadott, címe: „Dibutyl Phtalate Absorption Number of Carbon Black” (Korom dibutil-ftalát-abszorpciós értéke). A vizsgálati eljárás röviden abból áll, hogy egy laza állapotú vagy pelletizált korommintához a Brabender Instruments, Inc. (South Hackensack, New Jersey) által gyártott és forgalmazott Brabender-Cabot Absorptometer készülékben dibutil-ftaláltot (DBP) adunk, és mérjük a felhasznált dibutil-ftalát térfogatát. Az értéket 100 g koromra jutó dibutil-ftalát (DBP) cm³-ben vagy mm³-ben fejezzük ki. A kormok szerkezetének meghatározására vizsgálataink során ezt a dibutil-ftalátos olajabszorpciós módszert használtuk.

A találmány szerinti eljárást végrehajthatjuk úgy, hogy a forró gázok már kialakított, előrehaladó áramába gyakorlatilag keresztirányban, legalább 30,5 m/sec, előnyösen 152,5 m/sec lineáris sebességgel egy kormot eredményező nyersanyagot fecskendezünk be. A nyersanyagot befecskendezhetjük az első fázis gázaiba a gázáram külső kerületéről keresztirányban, és/vagy gyakorlatilag tengelyirányban és/vagy egy, az első fázisú gázáram közepéhez közel eső helyről keresztirányban.

A találmány szerinti eljárás lényeges vonása, hogy olyan elsődleges és végső elégetési szinteken dolgozunk, ahol a fent definiált szerkezetérzékenységi index (SSI) értéke nullánál kisebb. Mint mondottuk, a reakciózóna a szénhidrogén nyersanyag beinjektálási helyétől a gázok áramlási irányában előrefelé addig a pontig tart, ahol a reakciót hűtéssel befagyasztjuk. Ennek eredményeként egy adott fajlagos felület esetén kisebb szerkezetű kormokat kapunk, amit a dibutil-ftalát-abszorpció 5%-nál nagyobb csökkenése mutat, egy adott elégetési szinten pedig kisebb fajlagos felületet, amint azt a jódadszorpciós számnak legalább 3%-os csökkenése mutatja.

Az elsődleges elégetési szint egy többfázisú folyamat első lépésében az oxidálószerből felhasznált összes mennyiségnek az oxidálószer azon mennyiségéhez való viszonyát jelenti, amely az első fázisban használt összes szénhidrogénnek szén-dioxiddá és vízzé történő elégetéséhez szükséges. Az elsődleges elégetési szintet az egyszerűség kedvéért %-ban fejezzük ki. Ha az első lépésben nem táplálunk be szénhidrogént, akkor az elsődleges elégetési szint értéke végtelen («>%). Az alábbiakban ismertetjük a találmány szerinti eljáráshoz alkalmas szénhidrogéneket és oxidálószereket.

Az eljárásban használt forró első fázisú gázok előállítására előnyösen egy alkalmas égetőkamrában egy folyadék vagy gáz alakú fűtőanyagot egy alkalmas oxidálószer - például levegő, oxigén vagy ezek keveréke áramával reagáltatunk. A forró első fázisú gázok előállítására az égetőkamrában az oxidáló árammal reagáltatható fűtőanyag lehet bármely éghető gáz, gőz vagy folyadék, így például hidrogén, szén-monoxid, metán, acetilén, alkoholok, petróleum. Általában azonban előnyös, ha nagy széntartalmú komponenseket, elsősorban szénhidrogéneket alkalmazunk. így például kiváló fűtőanyagok a metánban gazdag gázok, mint például földgáz és annak módosított vagy dúsított alakjai, továbbá egyéb, nagy mennyiségű szénhidrogént tartalmazó anyagok, így a különböző szénhidrogéngázok és -folyadékok, finomítási melléktermékek, például etán-, propán-, bután-, pentánfrakciók, kerozinok stb. A többfázisú kemencekorom-gyártási eljárás első fázisában az elsődleges égetéshez oxidálószerként előnyösen általában 1088 K-ra (815 °C) előmelegített levegőt, fűtőanyagként pedig földgázt használunk. Az elsődleges elégetési szint 100%-tól °°%-ig terjedhet, de előnyös értéke 140 és 1000% között változik.

így egy forró gázáramot hozunk létre, mely általában 30,5 m/sec sebességgel halad. Azt is megállapítottuk, hogy előnyös, ha az égetőkamra és a reakciókamra között legalább 6,9 kPa, előnyösen körülbelül 10,3-68,9 kPa

HU 216 098 Β nyomáskülönbség van. Ilyen körülmények között olyan gázáramot kapunk, amely elegendő energiával rendelkezik ahhoz, hogy egy kormot eredményező szénhidrogén nyersanyagot a kívánt korommá alakítson át. Az első fázisból kilépő gázok hőmérséklete eléri a körülbelül 590 K-t (317 °C), még előnyösebben legalább körülbelül 1144 K (1327 °C) feletti. A forró gázokat előrefelé tereljük, és egy kisebb átmérőjű, zárt nyersanyag-injektáló egységbe - amely kívánt esetben lehet kúposán vagy egy hagyományos Venturi-cső módjára szűkített - bevezetve felgyorsítjuk. A folyamatnak ezt a pontját tekinthetjük a második fázisnak, ahol a nyersanyag előnyösen befecskendezhető az első fázisú gázok forró áramába. A nyersanyagot ettől eltérő módon befecskendezhetjük bármely olyan ponton, amely azon pont után helyezkedik el, ahol az első fázisú égetés - ha van ilyen - befejeződik.

Még előnyösebben a második fázisban, ahol az első fázisú gázok nagy sebességgel haladnak, és legalább 6,9 kPa fölötti fejnyomás uralkodik, egy alkalmas, kormot eredményező szénhidrogén nyersanyagot injektálunk az első fázisú gázokba olyan nyomással, amely a kívánt áthatolás eléréséhez elegendő, ezáltal kellőképpen nagy mértékű keveredést és nyírást biztosítva az első fázisú gázok és a szénhidrogén nyersanyag között. E célra alkalmas, az adott reakciókörülmények között könnyen elpárolgó szénhidrogén nyersanyagok például a telítetlen szénhidrogének, mint acetilén; az olefinek, mint etilén, propilén, butilén; az aromások, mint benzol, toluol, xilol; egyes telített szénhidrogének; és egyéb szénhidrogének, így például kerozinok, naftalinok, terpének, etilén-gyanták, kondenzált gyűrűs aromások stb. A nyersanyagot beinjektálhatjuk a forró első fázisú gázok áramának külső kerületéről gyakorlatilag keresztirányban, egy sor összefüggő vagy porlasztóit sugár alakjában, melyek behatolnak az első fázisú gázok áramának belsejébe. Egy másik megoldás szerint a nyersanyagot beinjektálhatjuk a forró első fázisú gázok áramának egy belső kerületéről gyakorlatilag tengelyvagy keresztirányban, egy vagy több összefüggő vagy porlasztóit sugár alakjában. A találmány szerinti eljárásban a szénhidrogén nyersanyagot előnyösen folyadéksugarak alakjában vezetjük be oly módon, hogy a folyékony nyersanyagot egy sor, 0,24 cm és 0,508 cm közötti, előnyösen 0,51 és 0,381 cm közötti átmérőjű nyíláson nyomatjuk át a kívánt mértékű behatoláshoz és/vagy porlasztáshoz elegendő injektálási nyomással. A nyersanyagból felhasznált mennyiséget az alkalmazott fűtőanyag és oxidálószer mennyiségéhez képest úgy kell beállítani, hogy a koromképző folyamatban a végleges elégetést szint körülbelül 10 és körülbelül 60%, előnyösen körülbelül 15 és körülbelül 35% között legyen.

A többfázisú folyamat harmadik fázisa egy reakciózónában megy végbe, mely elegendő tartózkodási időt biztosít ahhoz, hogy a koromképző reakció a reakció befagyasztása előtt lejátszódhasson. Bár az egyes fázisokban a tartózkodási idő általában a körülményektől és az előállítani kívánt koromtól függ, a találmány szerinti eljárásban a tartózkodási idők 1 milliszekundumtól vagy még ennél is rövidebb időtől körülbelül

500 milliszekundum feletti időkig terjednek. Tehát, mikor a koromképzési reakció egy bizonyos időpontig előrehaladt, a reakciót befejezzük oly módon, hogy legalább egy szórónyíláson (dűznin) át egy befagyasztó folyadékot, például vizet permetezünk be. Ezután a forró kilépő gázok, melyekben a korom szuszpendálva van, végigmennek a hagyományos hűtési, elválasztási és koromösszegyűjtési fázisokon. A koromnak a gázáramból történő leválasztását könnyen megoldhatjuk a szokásos módszerekkel, például lecsapó berendezés, ciklonos szeparátor, szűrőzsák vagy ezek kombinációinak alkalmazásával.

Tehát a találmány szerinti eljárás során egy többfázisú koromgyártási folyamat reakciózónájába fecskendezünk be, és az elsődleges és a végső elégetést szintet úgy állítjuk be, hogy a folyamat SSI-értéke nullánál kisebb legyen. A szerkezetérzékenységi index matematikai jellemzője, hogy ha pótlólagos szénhidrogén hozzáadásának és nyersanyag elvonásának hatására a fajlagos felület értéke állandó marad és a DBP-adszorpcióval meghatározott szerkezet csökken, és ha az összes többi beadagolást állandó értéken tartva pótlólagos nyersanyag bevezetésének hatására kisebb fajlagos felületű korom képződik, akkor az SSI kisebb, mint nulla. Továbbá, ha a fenti körülmények, melyek között az SSI nullánál kisebb, mind teljesülnek, azzal az egy kivétellel, hogy a DBP-adszorpcióval meghatározott szerkezet növekszik, akkor az SSI értéke szükségszerűen nagyobb, mint nulla.

A találmány szerinti eljárás során pótlólagos szénhidrogént tetszőleges mennyiségben alkalmazhatunk, feltéve, hogy az anélkül éri el a reakciózónát, hogy reakcióba lépne. Ha pótlólagos szénhidrogénként szénhidrogént alkalmazunk, annak széntartalma általában kisebb, mint a reagensek összes széntartalmának körülbelül 60 tömeg%-a, ha pedig pótlólagos „szénhidrogén”-ként hidrogént alkalmazunk, annak hidrogéntartalma általában kisebb, mint a reagensek összes hidrogéntartalmának körülbelül 60 tömeg%-a. Ha pótlólagos szénhidrogénként gáz alakú szénhidrogént alkalmazunk, annak mennyiségét előnyösen úgy állítjuk be, hogy a pótlólagos szénhidrogén széntartalma kisebb legyen, mint a reagensek összes széntartalmának 30 t%-a, még előnyösebben kisebb legyen, mint a reagensek összes széntartalmának 15 t%-a, ha pedig pótlólagos „szénhidrogén”ként hidrogént alkalmazunk, annak mennyiségét előnyösen úgy állítjuk be, hogy a pótlólagos szénhidrogén hidrogéntartalma kisebb legyen, mint a reagensek összes hidrogéntartalmának 30 t%-a, még előnyösebben kisebb legyen, mint a reagensek összes hidrogéntartalmának 15t%-a.

A folyamatban felhasználandó - akár gáz, akár folyadék alakú - pótlólagos szénhidrogén mennyiségét a folyamat végrehajtásához felhasznált reagensek által bevitt összes szén (C) százalékával határozzuk meg, kivéve, ha pótlólagos „szénhidrogén”-ként hidrogént alkalmazunk, mert ez esetben a pótlólagos szénhidrogén mennyiségét a folyamat végrehajtásához felhasznált reagensek által bevitt összes hidrogén (H) százalékával határozzuk meg. Tehát szénhidrogénekre a pótló4

HU 216 098 Β lagos szénhidrogén mennyiségét a következő egyenlet alapján határozzuk meg:

a pótlólagos szénhidrogén a pótlólagos szén C-tartalma (kg) hidrogén széntar- =-χ 100 talma t% a reagensek összes

C-tartalma (kg)

Ebben az egyenletben a reagensek összes C-tartalma magába foglalja az első fázis reagenseinek összes széntartalmát, továbbá a nyersanyaggal és a pótlólagos szénhidrogénnel bevitt szénmennyiséget. Ha pótlólagos „szénhidrogén”-ként hidrogént alkalmazunk, akkor a pótlólagos szénhidrogén mennyiségét a következő egyenlet alapján határozzuk meg:

a pótlólagos szénhidrogén a pótlólagos szén H-tartalma (kg) hidrogén H-tar- =-x 100 talma, t% a reagensek összes

H-tartalma (kg)

Ebben az egyenletben a reagensek összes H-tartalma magába foglalja az első fázis reagenseinek összes hidrogéntartalmát, továbbá a nyersanyaggal és a pótlólagos szénhidrogénnel bevitt hidrogénmennyiséget.

A találmány könnyebben érthető lesz a későbbi példák révén, amelyek azonban csak a találmány illusztrálására szolgálnak, annak oltalmi körét nem befolyásolják.

Az 1. ábra egy, a találmány szerinti eljárásban alkalmazható kemence típusú koromreaktomak egy részletét ábrázolja keresztmetszetben.

Az 1. ábrán tehát a találmány egyik megvalósítási módja látható. Bár a rajz egy bizonyos koromreaktor részletét ábrázolja, mint mondottuk, a találmány felhasználható bármely többfázisú koromgyártó kemencében, ahol a kormot szénhidrogének pirolízisével és/vagy tökéletlen elégetésével állítják elő.

Az 1. ábrán látható, hogy a találmány szerinti eljárást egy 2 kemencekorom reaktorban hajtjuk végre, amely tartalmaz egy 10 égető zónát - amelynek van egy szűkülő átmérőjű 11 zónája - egy 12 átvezető zónát, egy 18 belépési szakaszt és egy 19 reakciózónát. Látható, hogy a 10 égető zóna átmérője addig a pontig, ahol szűkülő átmérőjű 11 zóna kezdődik, D-1; a 12 átvezető zóna átmérője D-2; a lépcsőzött 18 belépési szakasz átmérője D-4, D-5, D-6 és D-7; a 19 reakciózóna átmérője pedig D-3. A 10 égető zóna hossza addig a pontig, ahol szűkülő átmérőjű 11 zóna kezdődik, L-1; a szűkülő átmérőjű zóna hossza L-2; az átvezető zóna hossza L-3; a belépési szakasz lépcsőinek hossza pedig L-4, L-5, L-6 és L—7.

A találmány szerinti eljárást négyféle 18 belépési szakasz alkalmazásával hajtottuk végre, ezeket a későbbiekben ismertetjük.

A találmány szerinti eljárás során a forró égési gázokat a 10 égető zónában úgy állíthatjuk elő, hogy egy folyékony vagy gáz alakú fűtőanyagot egy alkalmas oxidálószer - például levegő, oxigén vagy ezek keveréke - áramával hozunk érintkezésbe. Egy másik változat szerint az oxidálószer előmelegített áramát folyékony vagy gáz alakú fűtőanyag hozzáadása nélkül vezetjük át a 10 égető zónán. A 10 égető zónában a forró égési gázok előállítására az oxidálószer áramával érintkezésbe hozható bármely könnyen éghető gáz-, gőz- vagy folyadékáram, így például földgáz, hidrogén, szén-monoxid, metán, acetilén, alkohol vagy kerozin. Általában azonban előnyös, ha széntartalmú komponenseket, főleg szénhidrogéneket nagy mennyiségben tartalmazó fűtőanyagokat alkalmazunk. A találmány szerinti eljárásban a koromgyártáshoz használt levegő/földgáz tömegarány körülbelül 10:1-től a végtelenig teqedhet, amikor az első fázisba egyáltalán nem vezetünk be földgázt. A forró égési gázok képződésének elősegítésére az oxidálószer áramát előmelegíthetjük.

A forró gázáram a 10 égető és 11 zónából elrőehalad a 12 átvezető zónába, a 18 belépési szakaszba és a 19 reakciózónába. A forró gázok áramlási irányát az ábrán nyíllal jeleztük. A koromképző 30 nyersanyagot a 12 átvezető zónában elhelyezkedő 32 ponton és/vagy a 11 zónában lévő 70 ponton vezetjük be. E célra alkalmas, az adott reakciókörülmények között könnyen elpárolgó szénhidrogén nyersanyagok, például a telítetlen szénhidrogének, mint acetilén; az olefinek, mint etilén, propilén, butilén; az aromások, mint benzol, toluol, xilol; egyes telített szénhidrogének; és egyéb szénhidrogének, így például kerozinok, naftalinok, terpének, etiléngyanták, kondenzált gyűrűs aromások stb.

A szűkülő átmérőjű 11 zóna vége és a 32 pont közötti távolság F-l. A koromképző 30 nyersanyagot általában több, a forró első fázisú gázok belső rétegeibe behatoló sugár alakjában injektáljuk be, hogy az első fázisú gázok és a szénhidrogén nyersanyag között kellőképpen nagy mértékű keveredést és nyírást biztosítva a koromképző nyersanyag lebomlása és korommá való átalakulása gyorsan és teljes mértékben végbemenjen.

A pótlólagos szénhidrogént a 70 ponton, a 72 csövön át vagy a 12 átvezető zónát határoló falakba vágott 75 pótlólagos szénhidrogén-bevezető nyílásokon vagy a 18 belépési szakaszt és/vagy a 19 reakciózónát határoló falakba vágott 76 pótlólagos szénhidrogén-bevezető nyílásokon át vezetjük be. A találmány szerinti eljárásban a pótlólagos szénhidrogént azon helytől kezdve, ahol az első fázisú fűtőanyag égése beindul - ha az első fázisban fűtőanyagot vezetünk be - addig a pontig, mely tengelyirányban közvetlenül a koromképződés vége előtt helyezkedik el, bárhol bevezethetjük, feltéve, hogy a nem reagált pótlólagos szénhidrogén ténylegesen belép a reakciózónába. A 32 és a 70 pont közötti távolság Η-1.

A példákban a pótlólagos szénhidrogént négyféleképpen vezettük be: a koromképző nyersanyagot héjként körülvevő 75 sugarak alakjában; a 12 átvezető zóna külső kerületén, a koromképző nyersanyag bevezetésének axiális síkjában a koromképző nyersanyag sugarai között elhelyezett, ugyancsak a 75 nyílásokon át behatoló sugarak alakjában; a 70 nyersanyag beinjektálásának axiális síkjában, a 12 átvezető zóna közepéhez közel eső keresztirányú sugarak alakjában; valamint a koromképző folyamat 18 belépési szakaszának kerületéről, a 76 nyílásokon át behatoló sugarak alakjában. Ezek azonban csak példák, a pótlólagos szénhidrogén bevezetésének módját nem korlátozzák.

HU 216 098 Β

A koromképző nyersanyag és a forró első fázisú gázok keveréke a 12 átvezető zónán át a 18 belépési szakaszba, majd a 19 reakciózónába áramlik. A korom kialakulása után a kémiai reakció leállítására 60 gyors lehűtést alkalmazunk a 62 befagyasztást ponton beinjektált 50 befagyasztó folyadék, például víz segítségével. A 62 befagyasztást pont helyét bármely, a szakmában a pirolízis befagyasztására szolgáló hely megválasztására ismert módon meghatározhatjuk. A pirolízis befagyasztást helyének megválasztására szolgáló egyik módszer szerint meghatározzuk azt a pontot, amelynél a korom már elfogadható toluol-extrakciós értéket ér el. A toluolextrakciós értéket az ASTM D1618-83 számú, „Carbon Black Extractables-Toluene Discoloration” (Korom extrahálható komponensei - toluol-elszítelenítés) című vizsgálattal mérjük. Q a 18 belépési szakasz kezdete és a 62 befagyasztást pont közötti távolság, amely a 60 gyors lehűtés helyének függvényében változó.

A forró első fázisú gázok és a koromképző nyersanyag gyors lehűtése után a lehűlt gázok továbbhaladva belépnek a hagyományos hűtő és elválasztó berendezésekbe, ahol a kormot kinyerjük. A koromnak a gázáramból történő kiválasztása gyorsan megoldható a hagyományos eszközökkel, például egy lecsapó berendezés, ciklonos szeparátor vagy szűrőzsák alkalmazásával. Az elválasztást pelletizálás követheti, amit például egy nedves pelletizálóval végezhetünk.

A találmány szerinti eljárással előállított kormok analitikai és fizikai jellemzőinek vizsgálatára az alábbi eljárásokat alkalmazzuk:

Jódadszorpciós szám (jódszám) - az ASTM D -1510-70 szerint mérjük.

Kormok dibutil-ftalát-abszorpciója (DBPA) - mint mondottuk, ezt az értéket az ASTM D-2414-72 számú vizsgálattal határozzuk meg. Az eredményeket a nem pelletizált koromra vonatkoztatva adjuk meg.

A találmány hatékonyságát és előnyeit a továbbiakban az alábbi példákkal illusztráljuk.

Példák

A találmány hatékonyságának bemutatására koromgyártási kísérleteket végeztünk egy, a fentiekben leírt és az 1. ábrán látható reaktorban, melynek méreteit a későbbiekben adjuk meg. Az alábbi példákban négyféle 18 belépési szakaszt alkalmaztunk.

Ezeket A, B, C, illetve D belépési szakasznak nevezzük, méreteik az 1. táblázatban vannak felsorolva, és az 1. ábrán láthatók.

1. táblázat

A példákban alkalmazott 18 belépési szakaszok

Reaktor belépő kereszt- metszet	A	B	C	D
D-4 (tn)	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

Reaktor belépő kereszt- metszet	A	B	C	D
D-7 (in)	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

Az 1-37. példákban pótlólagos szénhidrogénként földgázt, az 1-45. példákban az égetési reakcióhoz elsődleges fűtőanyagként ugyancsak földgázt alkalmaztunk. A koromképző folyamatba bevezetett földgáz minden példában körülbelül szobahőmérsékletű (25 °Cos) volt. Az 1-40. példákban alkalmazott folyékony nyersanyag egy, a kereskedelemben kapható nyersanyag, jellemző tulajdonságait a 2. táblázat második oszlopában soroltuk fel. A 41-45. példákban alkalmazott folyékony nyersanyag egy, a kereskedelemben kapható nyersanyag, jellemző tulajdonságait a 2. táblázat harmadik oszlopában soroltuk fel.

2. táblázat

Az elsődleges nyersanyag tulajdonságai

Példák	1-40	41-45
H/C arány	0,93	1,0
hidrogén (tömeg%)	7,19	7,59
szén (tömeg%)	92,1	90,6
kén (tömeg%)	0,3	1,7
nitrogén (tömeg%)	0,41	-
API sűrűség 15,6/15,6 °C	-1,6	-2,3
sűrűség 15,4/15,4 °C	1,092	1,095
viszkozitás, =54,2 °C (m2/s)	2,7x10	l,09xl0-4
viszkozitás, =98,7 °C (m2/s)	5,2x10-*	l,09xl0-5
BMCI (viszkozitás-sűrűség)	133	135

A 3. táblázat 1-13. példáiban a találmány szerinti eljárásnak azt a változatát mutatjuk be, mikor a pótlólagos szénhidrogén hozzáadására - és egyébként változatlan körülmények között - a fajlagos felület és a korom szerkezete csökken. Ezekben a példákban kétféle elégetési szintet és a pótlólagos földgáz bevezetésére kétféle módszert mutatunk be.

1-5. példa

Az 1-5. példában a földgázt 0,016 Nm³/sec, az elégetéshez szükséges levegőt 0,634 Nm³/sec sebességgel és 482 °C-ra előmelegítve vezettük be az első fázisba, így az elsődleges elégetési szint körülbelül 400% lett. Az 1. példa egy kontrollvizsgálat, melynek során a koromképző nyersanyagot a kapott első fázisú forró égési

HU 216 098 Β gázok áramának külső kerületén elhelyezett, 0,206 cm átmérőjű 32 nyílásokon át gyakorlatilag keresztirányban, 1,9x10 ⁴ m³/s sebességgel vezettük be az égési gázok áramába. Az így kapott végső elégetést szint körülbelül 28,3%. A befagyasztást vízzel végeztük a nyersanyag beinjektálásának helyétől a folyamat előrehaladásának irányában körülbelül 7,93 m távolságra. Ily módon 72 mg/g jódszámú és 141 cm³/100 g DBPabszorpciós számú kormot kaptunk. A 2. példában a körülmények ugyanolyanok voltak, mint az 1. példában, azzal a különbséggel, hogy itt a nyersanyag bevezetési sebességét 2,05xlO ⁴ m³/s-ra növelve a végső elégetési szintet körülbelül 26,4%-ra csökkentettük. Ezáltal a kapott korom jódszáma 60 mg/g-ra csökkent, míg a DBP-abszorpciós szám gyakorlatilag nem változott. A 3. példában a 2. példáéval azonos végső elégetési szintet kaptunk oly módon, hogy a nyersanyag bevezetési sebességét az 1. példában alkalmazott l,9xl0~⁴ m³/s-hoz képest nem változtattuk, viszont a nyersanyag beinjektálásának axiális síkjában, a nyersanyag bemenő sugarai között elhelyezett 4 db 0,635 cm átmérőjű 75 nyíláson át pótlólagos földgázt vezettünk be 0,018 Nm³/sec sebességgel. A 2. példa eredményeivel szemben itt nagyobb mértékben - 43 mg/g-ra - csökkent a jódszám, és a DBP-abszorpciós szám is csökkent, 125 cm³/100 g-ra. Az 1-3. példák jód- és DBPabszorpciós számaiból az SSI-re -5,65-ös értéket számítottunk, amint az a 4. táblázat A eseténél látható.

A 4. példában az 1. példa szerinti körülményeket alkalmaztuk, azzal a különbséggel, hogy a nyersanyag áramlási sebességének 2,14 χ 10 ⁴ m³/s-ra való növelésével a végső elégetési szintet tovább csökkentettük, 25,4%-ra. Az 5. példában ugyanolyan végső elégetési szintet kaptunk, mint a 4. példában, oly módon, hogy a nyersanyag beinjektálásának axiális síkjában, a nyersanyag bemenő sugarai között elhelyezett 4 db 0,635 cm átmérőjű 75 nyíláson át pótlólagos földgázt vezettünk be 0,025 Nm³/sec sebességgel. A pótlólagos földgáz adagolása az 5. példában a jódszámot az 1. példában kapotthoz képest körülbelül kétszer akkora mértékben csökkentette, mint a pótlólagos nyersanyag adagolása a 4. példában, a DBP-abszorpciós szám pedig az 1. példához mérten 15 cm³/100 g-mal csökkent, míg a 4. példában a pótlólagos nyersanyag bevezetésének hatására ez a szám az 1. példához viszonyítva 3 cm³/100 g-mal növekedett. Ilyen körülmények között az SSI-re -3,50-et kaptunk, amint az a 4. táblázat B eseténél látható.

6-9. példa

A 6-9. példában a 482 °C-ra előmelegített levegőt 0,447 Nm³/sec sebességgel, a földgázt pedig szobahőmérsékleten (körülbelül 25 °C), 0,014 Nm³/sec sebességgel vezettük be a koromgyártás első fázisába. így az elsődleges elégetési szint körülbelül 325% lett. A 6. és 7. példa két különböző végső elégetési szinten, pótlólagos földgáz nélkül végzett kontrollvizsgálat. A 6. példában a koromképző nyersanyagot a kapott első fázisú forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett, 0,206 cm átmérőjű 32 nyílásokon át gyakorlatilag keresztirányban, 1,4 χ 10 ⁴ m³/s sebességgel vezettük be az égési gázok áramába. Az így kapott végső elégetési szint körülbelül 26,1%. A befagyasztást vízzel végeztük a nyersanyag beinjektálásának helyétől a folyamat előrehaladásának irányában körülbelül 7,93 m távolságra. Ily módon 77 mg/g jódszámú és 183 cm³/100 g DBPabszorpciós számú kormot kaptunk. A 7. példában a nyersanyag bevezetési sebességét 1,7 χ 10 ⁴ m³/s-ra növelve a végső elégetési szintet körülbelül 23,5%-ra csökkentettük, míg a többi körülményt állandó értéken tartottuk. A változtatás hatására a kapott korom jódszáma 55 mg/g-ra csökkent, a DBP-abszorpciós szám pedig 190 cm³/100 g-ra növekedett. A 8. példában a 6. példáéval egyébként azonos körülmények között a végső elégetési szintet 22,8%-ra csökkentettük oly módon, hogy a nyersanyag beinjektálásának síkjában, a nyersanyag bemenő sugarai között elhelyezett 4 db, 0,635 cm átmérőjű 75 nyíláson át pótlólagos földgázt vezettünk be 0,025 Nm³/sec sebességgel. Ily módon 30 mg/g jódszámú és 186 cm³/100 g DBP-abszorpciós számú kormot kaptunk. A 9. példában a 8. példában leírttal azonos módon 0,039 Nm³/sec pótlólagos földgázt alkalmaztunk. Az így kapott korom jódszáma 16 mg/g, DBP-abszorpciója 148 cm³/100 g volt. A 6. és 7. példában kapott eredményekből kiszámítottuk az SAS_mi-et, a 8. és 9. példa eredményeit pedig a 6. példában kapottakkal összevetve kiszámítottuk a 4. táblázatban felsorolt SAS^-értékeket. Ezekből az SAS-értékekből azután kiszámítottuk a 4. táblázat C és D eseténél felsorolt SSI-értékeket. Ezek az értékek 0-nál kisebbek.

10-13. példa

Ezek a példák azt mutatják, hogy a találmány szerinti eljárás viszonylag érzékeken arra, hogy a koromgyártási folyamatba hol adagoljuk be a pótlólagos szénhidrogént. A példákban a 482 °C-ra előmelegített levegőt 0,447 Nm³/sec sebességgel, a földgázt pedig szobahőmérsékleten (körülbelül 25 °C), 0,011 Nm³/sec sebességgel vezettük be a berendezés égési zónájába. így az elsődleges elégetési szint körülbelül 400% lett. A 10. példa egy kontrollvizsgálat, melyben a koromképző nyersanyagot a kapott első fázisú forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett, 0,226 cm átmérőjű 32 nyílásokon át gyakorlatilag keresztirányban, 1,6 χ 10 ⁴ m³/s sebességgel vezettük be az égési gázok áramába. Az így kapott végső elégetési szint körülbelül 23,5%. A befagyasztást vízzel végeztük a nyersanyag beinjektálásának síkjától a folyamat előrehaladásának irányában körülbelül 7,93 m távolságra. Ily módon 48 mg/g jódszámú és 179 cm³/100 g DBP-abszorpciós számú kormot kaptunk. All. példában a nyersanyag bevezetési sebességét 1,53xlO ⁴ m³/s-ra csökkentve a végső elégetési szintet körülbelül 25,1%-ra növeltük, így 59 mg/g jódszámú és 169 cm³/100 g DBP-abszorpciós számú kormot kaptunk. A 12. példában a 10. példában alkalmazottakkal egyébként azonos körülmények között a végső elégetési szintet 22,2%-ra csökkentettük oly módon, hogy a koromgyártási folyamat harmadik fázisában, a nyersanyag beinjektálási síkjától körülbelül 25,4 cm távolságban, a kerület mentén egyenletesen el7

HU 216 098 Β osztott 9 db 0,257 cm átmérőjű 76 nyíláson át pótlólagos földgázt vezettünk be 0,011 Nm³/sec sebességgel. A 12. példában alkalmazott körülmények között 34 mg/g jódszámú és 165 cm³/100 g DBP-abszorpciós számú kormot kaptunk. A 13. példában tovább növeltük a pótlólagos földgáz áramlási sebességét 0,022 Nm³/sec-re, így 20 mg/g jódszámú kormot kaptunk, a DBP-abszorpciós szám pedig 139 cm³/100 g-ra csökkent. A példákban kapott, 0-nál kisebb SSI-értéke5 két a 4. táblázat E és F eseténél soroltuk fel.

3. táblázat

Kormok előállítási körülményei és tulajdonságai

Példa száma	1	2	3	4
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
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— 1, m	0,11	0,11	0,11	0,11
H-l,m	nem alkalmazható
Q,m	7,93	7,93	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	„B”	„B”	„B”	„B”
Égetési levegő, Nm’/s*	0,634	0,634	0,634	0,634
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm’/s	0,016	0,016	0,016	0,016
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32	32	32
Fúvókák száma χ mérete, cm	4x.2O6	4x.2O6	4x.2O6	4x.2O6
Nyersanyag sebessége, m3/s	l,90E-04	2.05E-04	1.90E-04	2.14E-04
Nyersanyag előmelegítése, °C	126	124	120	124
Nyersanyag nyomása, kPa	248	283	241	303
Káliumion, g K+/m3 olaj	0,00	0,00	0,00	0,00
Pótlólagos földgáz-beinjektálás helye	nem alkalmazható	75	nem alkalmazható
Nyílások száma x mérete, cm	nem alkalmazható	4x.635	nem alkalmazható
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm!/s	0,000	0,000	0,018	0,000
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	917	945	862	938
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	729	734	738	731
Elsődleges elégetés szintje, %	400	400	400	400
Végső elégetési szint, %	28,3	26,4	26,2	25,4
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	0,0	0,0	4,5	0,0
Jódszám (mg/g)	72	60	43	54
DBP-szám, cm3/100 g	141	140	125	144

Példa száma	5	6	7	8
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	0,91	0,91	0,91
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

HU 216 098 Β

3. táblázat (folytatás)

Példa száma	5	6	7	8
F-l, m	0,11	0,11	0,11	0,11
H-l,m	nem alkalmazható
Q,m	7,93	7,93	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	“B”	“B”	“B”	“B”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,634	0,447	0,447	0,447
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm!/s	0,016	0,014	0,014	0,014
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32	32	32
Fúvókák száma χ mérete, cm	4x.2O6	4x.2O6	4x.2O6	4x.2O6
Nyersanyag sebessége, m’/s	l,90E-04	l,43E-04	l,60E-04	l,43E-04
Nyersanyag nyomása, kPa	297	117	145	117
Nyersanyag előmelegítése, °C	120	122	119	122
Káliumion, g K+/m3 olaj	0,00	0,00	0,00	0,00
Pótlólagos földgáz-beinjektálás helye	75	nem alkalmazható	75
Nyílások száma χ mérete, cm	4x0,635	nem alkalmazható	4x0,635
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm3/s	0,025	0,000	0,000	0,025
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	876	435	490	455
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	732	731	733	733
Elsődleges elégetés szintje, %	400	325	325	325
Végső elégetési szint, %	25,4	26,1	23,5	22,8
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	6,3	0,0	0,0	8,2
Jódszám (mg/g)	36	77	55	30
DBP-szám, cm3/100 g	126	183	190	168

Példa száma	9	10	11	12	13
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	nem alkalmazható
Q,m	7,93	7,93	7,93	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	„B”	„B”	„B”	„C”	„C”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,447	0,447	0,447	0,447	0,447
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm3/s	0,014	0,011	0,011	0,011	0,011
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32	32	32	32
Fúvókák száma x mérete, cm	4x.206	4x.206	4x.I78	4x.226	4x.226
Nyersanyag sebessége, m3/s	l,43E-04	l,63E-04	l,53E-04	L63E-04	l,63E-04

HU 216 098 Β

3. táblázat (folytatás)

Példa száma	9	10	11	12	13
Nyersanyag nyomása, kPa	117	117	262	117	117
Nyersanyag előmelegítése, °C	123	124	122	126	134
Káliumion, g K+/m3 olaj	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Pótlólagos földgáz-beinjektálás helye	75	nem alkalmazható	76	76
Nyílások száma χ mérete, cm	4x0,635	nem alkalmazható	9x0,257	9x0,257
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm’/s	0,039	0,000	0,000	0,011	0,022
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	448	559	628	586	579
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	732	733	731	732	731
Elsődleges elégetés szintje, %	325	400	400	400	400
Végső elégetési szint, %	21,4	23,5	25,1	22,2	21,1
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	12,0	0,0	0,0	3,4	6,5
Jódszám (mg/g)	16	48	59	34	20
DBP-szám, cm3/100 g	148	179	169	165	139

*273 K, 101,3 Pa

4. táblázat

Szerkezetérzékenységi index

Eset	A	B	C	D	E	F
Nyersanyag beadagolása
1. Példák	1,2	1,4	6,7	6,7	10,11	10,11
2. SAS (cm3/100 mg)	0,083	-0,167	-0,318	-0,318	-0,909	-0,909
Pótlólagos szénhidrogén hozzáadása
3. Példák	1,3	1,5	6,8	6,9	10,12	10,13
4. SAS (cm3/100 mg)	0,552	0,417	0,319	0,573	1,000	1,430
5. Szerkezetérzékenységi index (SSI)	-5,65	-3,50	-2,00	-2,80	-2,10	-2,57

Megjegyzés: Az 1. és 3. sorban feltüntetett példák száma azokat a példákat jelzi, melyeket a 2., illetve 4. sorban szereplő SAS-értékek számításához felhasználtunk. Az SAS-értékekből viszont az 5. sorban szereplő SSI-értékeket számítottuk.

A 14-27. példák azt mutatják, hogy a találmány szerinti eljárásnak különböző pótlólagos szénhidrogénbeinjektálási módszerek alkalmazásával és különböző elsődleges és végső elégetést szinteken történő végrehajtása során az SSI-értéke kisebb, mint nulla. Ezekben a példákban pótlólagos szénhidrogén hozzáadásával ami a korom fajlagos felületét csökkenti - és az üzemanyag áramlási sebességének egyidejű csökkentésével - ami viszont növeli a fajlagos felületet - a jódszámot közelítőleg állandó értéken tartottuk. A DBP-számmal mért szerkezet minden esetben csökken, ha a nyersanyag egy részét pótlólagos szénhidrogénnel helyettesítjük. Továbbá, ha a nyersanyagot csökkentjük, miközben az összes többi áramlási sebességet és reaktorkonfigurációt állandó értéken tartjuk, a jódszámmal mért fajlagos felület növekedni fog. Tehát a 14-27. példákban alkalmazott reaktorműveletek mind eleget tesznek azoknak a fent ismertetett matematikai feltételeknek, melyek biztosítják, hogy SSI-értéke nullánál kisebb legyen.

14-17. példa

A 14-17. példában, melyeknek adatait az 5. táblázatban soroljuk fel, 0,447 Nm³/s, 482 °C-ra előmelegített levegőt és 0,011 Nm³/s szobahőmérsékletű, körülbelül 25 °C-os földgázt vezetünk be a koromgyártási folyamat első fázisába. A 14. példában az égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 6 db, 0,127 cm

HU 216 098 Β átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban,

1,65 χ 10 ⁴ m³/s sebességgel vezettük be a koromképző nyersanyagot a forró égési gázok áramába. A nyersanyagban vizes kálium-acetát-oldat hozzáadásával 0,74 g/m³ káliumkoncentrációt tartottunk fenn. Az így kapott végső elégetési szint 23,45%. A befagyasztást vízzel végeztük a nyersanyag beinjektálásának síkjától a folyamat előrehaladásának irányában körülbelül 7,93 m távolságra. Ily módon a 14. példában alkalmazott körülmények között 35 mg/g jódszámú és 130 cm³/100 g DBP-abszorpciós számú kormot kaptunk. Ezt a kormot kontrollmintaként használjuk, mert előállításához pótlólagos szénhidrogént nem alkalmaztunk.

A 15-17. példában minden tekintetben a 14. példa szerinti eljárást követtük, azzal a kivétellel, hogy a pótlólagos szénhidrogénnek bevitt C t%-ot a kontrollminta zéró értékéről 2,6 t%-ra, 6,0 t%-ra, majd 10,4 t%-ra emeltük, miközben a jódszámot pótlólagos szénhidrogén beadagolásával és a nyersanyag áramlási sebességének csökkentésével közelítőleg állandó értéken tartottuk. A pótlólagos szénhidrogént a nyersanyag-bevezető füvókákat körülvevő, földgázból képzett 75 burkolat alakjában alkalmaztuk. A pótlólagos szénhidrogénnel bevitt C t%-ot a 15. példában úgy növeltük 2,6 t%ra, hogy a nyersanyag áramlási sebességét l,44xl0⁴ m³/s-ra csökkentettük, és 0,007 Nm³/s pótlólagos szénhidrogént vezettünk be, ezáltal a végső elégetési szint 23,4%-ról 25,0%-ra emelkedett. A 16. példában a fajlagos felületet közelítőleg állandó értéken tartva a végső elégetési szintet 26,2%-ra emeltük oly módon, hogy a nyersanyag áramlási sebességét 1,29x10 ⁴ m³/s-ra csökkentettük, a pótlólagos szénhidrogén mennyiségét pedig 0,016 Nm³/s-ra növeltük. A 17. példában a végső elégetési szintet 28,2%-ra emeltük oly módon, hogy a 35 nyersanyag áramlási sebességét tovább csökkentettük, l,09x 10 ⁴ m³/s-ra, a pótlólagos szénhidrogén mennyiségét pedig 0,025 Nm³/s-ra növeltük. A 14-17. példáknál megadott eredmények azt mutatják, hogy a pótlólagos földgáz arányának növelésével a DBP-érték a 15. 5 kontrollpéldánál kapott 130 cm³/100 g-ról folyamatosan 112, 110, majd 100 cm³/100 g-ra csökkent. Mint mondottuk, a fenti reaktorműveletekre számított SSIértékek nullánál kisebbnek bizonyultak.

18-19. példa

A 18. példa kontrollvizsgálat, melynek során a koromképző nyersanyagot a forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 4 db, 0,226 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban, 15 1,63 χ 10 ⁴ m³/s sebességgel vezettük be az égési gázokba. Az első fázisú elégetést ugyanolyan körülmények között végeztük, mint a 14. példában. Vizes kálium-acetát-oldat hozzáadásával a nyersanyagban 13,2 g/m³ káliumkoncentrációt tartottunk fenn. Az így 20 kapott végső elégetési szint 23,5%. A befagyasztást vízzel végeztük a nyersanyag beinjektálásának síkjától a folyamat előrehaladásának irányában körülbelül 7,93 m távolságra. Az így kapott összehasonlító koromminta jódszáma 49 mg/g, DBP-abszorpciós száma 25 101 cm³/100 g. A 19. példában a C t%-ot a 18. példa 0 értékéről 4,0 t%-ra emeltük, miközben a jódszámot közelítőleg állandó értéken tartottuk oly módon, hogy a nyersanyag áramlási sebességét 1,35x 10 ⁴ m³/s-ra csökkentettük, és a nyersanyag beinjektálásának síkjá30 bán, a nyersanyag bemenő sugarai között elhelyezett 4 db, 0,635 cm átmérőjű 75 nyíláson át 0,011 Nm³/sec pótlólagos földgázt vezettünk be. A C t%-nak - állandó értéken tartott jódszám mellett - a fenti módon végzett megemelésével kapott korom DBP-abszorpciós száma 78 cm³/100 g, ami 23 ponttal alacsonyabb a 18. kontrollmintával kapott értéknél.

5. táblázat

Kormok előállítási körülményei és tulajdonságai

Példa száma	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	nem alkalmazható
Q,m	7,93	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	,A”	,A”	,A”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,447	0,447	0,447
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm’/s	0,011	0,011	0,011
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7

HU 216 098 Β

5. táblázat (folytatás)

Példa száma	14	15	16
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32	32
Fúvókák száma χ mérete, cm	6x.l27	6x.l27	óx.127
Nyersanyag sebessége, m3/s	l,65E-04	l,44E-04	l,29E-04
Nyersanyag nyomása, kPa	628	497	386
Nyersanyag előmelegítése, °C	128	123	117
Káliumion, g K+/m3 olaj	0,74	0,74	0,74
Pótlólagos fóldgáz-beinjektálás helye	nem alkalmazható	75	75
Nyílások száma x mérete, cm	nem alkalmazható	6x0,356	6x0,356
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm3/s	0,000	0,007	0,016
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	572	566	566
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	732	730	732
Elsődleges elégetés szintje, %	400	400	400
Végső elégetési szint, %	23,4	25,0	26,2
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	0,0	2,6	6,0
Jódszám (mg/g)	35	34	36
DBP-szám, cm3/100 g	130	112	110

Példa száma	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	nem alkalmazható
Q,m	7,93	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	,A”	„B”	„B”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,447	0,447	0,447
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm3/s	0,011	0,011	0,011
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32	32
Fúvókák száma x mérete, cm	6x.l27	4x.226	4x.226
Nyersanyag sebessége, m3/s	l,09E-04	l,63E-04	l,35E-04
Nyersanyag nyomása, kPa	248	97	69
Nyersanyag előmelegítése, °C	129	102	111
Káliumion, g K+/m3 olaj	0,74	13,20	13,20
Pótlólagos fóldgáz-beinjektálás helye	75	nem alkalmazható	75
Nyílások száma χ mérete, cm	6x0,356	nem alkalmazható	4x0,356
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm’/s	0,025	0,000	0,011
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	517	517	476
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	731	733	733

HU 216 098 Β

5. táblázat (folytatás)

Példa száma	17	18	19
Elsődleges elégetés szintje, %	400	400	400
Végső elégetést szint, %	28,2	23,5	26,3
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	10,4	0,0	4,0
Jódszám (mg/g)	37	49	50
DBP-szám, cm3/100 g	100	101	78

A 6. táblázatban bemutatott 20-27. példa azt mutatja, hogy a találmány szerinti eljárásban az 1-19. példában alkalmazottnál alacsonyabb primer elégetést szinten is dolgozhatunk, ha SSI-értéke nullánál kisebb.

20-25. példa

Ezekben a példákban 250%-os primer elégetéssel, a pótlólagos földgáz áramlási sebességének növelésével és a nyersanyag áramlási sebességének egyidejű csökkentésével állandó jódszámú, kis szerkezetű kormokat állítottunk elő. A 20. példa kontrollvizsgálat, melynek során 0,643 Nm³/s, 482 °C-ra előmelegített levegőt és 0,026 Nm³/s szobahőmérsékletű, körülbelül 25 °C-os földgázt vezetünk be az első fázisba. 250%-os primer elégetést szintet kaptunk. A koromképző nyersanyagot a forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 4 db, 0,206 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban, 2,49x10 ⁴ m³/s sebességgel vezettük be az égési gázokba. Vizes kálium-acetát-oldat hozzáadásával a nyersanyagban 26,93 g/m³ káliumkoncentrációt tartottunk fenn. Az így kapott végső elégetést szint 21,1%. A befagyasztást vízzel végeztük a nyersanyag beinjektálásának síkjától a folyamat előrehaladásának irányában körülbelül 7,93 m távolságra. Az így kapott összehasonlító koromminta jódszáma 49 mg/g, DBP-abszorpciós száma 122 cm³/100 g. A 21. példában a 20. példa szerinti eljárást követtük, azzal a különbséggel, hogy a pótlólagos szénhidrogénnel bevitt C t%-ot 0,036 Nm³/sec pótlólagos földgáz bevezetésével 9,2 t%-ra növeltük, miközben a nyersanyag áramlási sebességét 1,35 χ 10 ⁴ m³/s-ra csökkentettük, hogy a fajlagos felület értéke közelítőleg állandó maradjon. A pótlólagos szénhidrogént a nyersanyag beinjektálásának síkjában, a nyersanyag bemenő sugarai között elhelyezett 4 db, 0,635 cm átmérőjű 75 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban fecskendeztük be. Az így kapott korom DBP-abszorpciós számmal kifejezett szerkezete 76 cm³/100 g.

A 22. példa szerinti kontrollvizsgálatot a 20. példában alkalmazott körülmények között hajtottuk végre, azzal a különbséggel, hogy a nyersanyag áramlási sebességét 2,22x10 ⁴ m³/s-ra csökkentettük, ezáltal a végső elégetést szint 23,5%-ra emelkedett. így 60 mg/g jódszámú és 102 cm³/100 g DBP-abszorpciós számú kormot kaptunk. A 23. példában a jódszámot konstans 60 mg/g értéken tartottuk, miközben a pótlólagos szénhidrogénnel bevitt C t%-ot 8,4 t%-ra növeltük oly módon, hogy a pótlólagos földgáz áramlási sebességét 0,031 Nm³/s-ra növeltük, a nyersanyag áramlási sebességét pedig 1,63 χ 10 ⁴ m³/s-ra csökkentettük. A pótlólagos földgázt a nyersanyag beinjektálásának síkjában, a nyersanyag bemenő sugarai között elhelyezett 4 db, 0,635 cm átmérőjű 75 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban vezettük be. Az így kapott végső elégetést szint számított értéke 27%, a korom DBP-abszorpciós értéke pedig 79 cm³/100 g-ra csökkent.

A 24. példa szerinti kontrollvizsgálatot a 20. példáéval közel azonos körülmények között hajtottuk végre, és hasonló, 47 mg/g jódszámú és 122 cm³/100 g DBPabszorpciós számú kormot kaptunk. A 25. példában a 24. példa szerinti körülményeket alkalmaztuk, azzal a kivétellel, hogy a pótlólagos szénhidrogénnel bevitt C t%-ot 5,0 t%-ra növeltük oly módon, hogy egy középen elhelyezett 72 cső kerülete mentén egyenletesen elosztott 6 db, 0,345 cm átmérőjű bevezető nyíláson át 0,022 Nm³/s pótlólagos földgázt vezettünk be, miközben a nyersanyag áramlási sebességét 2,03 χ 10 ⁴ m³/sra csökkentve a jódszámot konstans értéken tartottuk. Az így kapott korom DBP-száma 100 cm³/100 g.

6. táblázat

Kormok előállítási körülményei és tulajdonságai

Példa száma	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-1, m	0,11	0,11	0,11

HU 216 098 Β

6. táblázat (folytatás)

Példa száma	20	21	22
H-l, m	nem alkalmazható
Q, m	7,93	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	„B”	„B”	„B”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,634	0,634	0,634
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm’/s	0,026	0,026	0,026
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32	32
Fúvókák száma χ mérete, cm	4x.2O6	4x.l60	4x.206
Nyersanyag sebessége, m3/s	2,49E-04	l,74E-04	2,22E-04
Nyersanyag nyomása, kPa	372	510	290
Nyersanyag előmelegítése, °C	99	105	101
Káliumion, g K+/m3 olaj	26,93	26,93	26,93
Pótlólagos földgáz-beinjektálás helye	nem alkalmazható	75	nem alkalmazható
Nyílások száma x mérete, cm	nem alkalmazható	4x0,356	nem alkalmazható
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm3/s	0,000	0,036	0,000
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	773	697	821
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	732	734	732
Elsődleges elégetés szintje, %	250	250	250
Végső elégetési szint, %	21,1	25,2	23,5
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	0,0	9,2	0,0
Jódszám (mg/g)	49	47	60
DBP-szám, cm3/100 g	122	76	102

Példa száma	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	nem alkalmazható	0,00
Q,m	7,93	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	„B”	„B”	,3”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,634	0,634	0,634
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm’/s	0,026	0,026	0,026
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32	32
Fúvókák száma x mérete, cm	4x.l60	4x.2O6	4x.l85
Nyersanyag sebessége, m3/s	1.63E-04	2,49E-04	2,03E-04
Nyersanyag nyomása, kPa	531	428	448

HU 216 098 Β

6. táblázat (folytatás)

Példa száma	23	24	25
Nyersanyag előmelegítése, °C	117	122	134
Káliumion, g K+/m3 olaj	26,93	26,93	26,93
Pótlólagos földgáz-beinjektálás helye	75	nem alkalmazható	70
Nyílások száma χ mérete, cm	4x0,356	nem alkalmazható	6x0,356
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm3/s	0,031	0,000	0,022
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	745	828	773
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	733	735	736
Elsődleges elégetés szintje, %	250	250	250
Végső elégetési szint, %	27,0	21,2	23,5
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	8,4	0,0	5,0
Jódszám (mg/g)	61	47	47
DBP-szám, cm’/100 g	79	122	100

26—27. példa

A 7. táblázatban látható 26. és 27. példa a találmány szerinti eljárásnak 147%-os primer elégetési szinttel végrehajtott megvalósítása. A 26. példában 0,447 Nm’/s, 482 °C-ra előmelegített levegőt és 0,031 Nm% szobahőmérsékletű, körülbelül 25 °C-os földgázt vezetünk be az első fázisba. A koromképző nyersanyagot a forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 4 db, 0,185 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban, 1,64x10 ⁴ m³/s sebességgel vezettük be az égési gázokba. Vizes kálium-acetát-oldat hozzáadásával a nyersanyagban 43,82 g/m³ káliumkoncentrációt tartottunk fenn. Az így kapott végső elégetési szint 21,2%. A befagyasztást vízzel végeztük a nyersanyag beinjektálásának síkjától a folyamat előrehaladásának irányában körülbelül 7,93 m távolságra. Az így kapott összehasonlító koromminta jódszáma 61 mg/g, DBP-abszorpciós száma 122 cm³/100 g. A 27. példában a 26. példa szerinti eljárást követtük, azzal a különbséggel, hogy a pótlólagos szénhidrogénnel bevitt C t%-ot 14,2 t%-ra növeltük azáltal, hogy a nyersanyag beinjektálásának tengelyirányú síkjában, a nyersanyag bemenő sugarai között elhelyezett 4 db 0,635 cm átmérőjű 75 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban 0,036 Nm³/sec pótlólagos földgázt vezet30 tünk be, miközben a nyersanyag áramlási sebességét 9,79 χ 10 ⁴ m³/s-ra csökkentettük, hogy a jódszám állandó maradjon. Az így kapott korom DBP-abszoipciós száma 99 cm³/100 g-ra csökkent.

A 8. táblázatban összefoglalt 28-37. példák azt mu35 tátják, hogy a találmány szerinti eljárás a nyersanyag

7. táblázat

Kormok előállítási körülményei és tulajdonságai

Példa száma	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	nem alkalmazható
Q,m	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	„B”	„B”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,447	0,447
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm’/s	0,031	0,031
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32

HU 216 098 Β

7. táblázat (folytatás)

Példa száma	26	27
Fúvókák száma χ mérete, cm	4x.l85	4x.l40
Nyersanyag sebessége, m3/s	l,64E-04	9,79E-05
Nyersanyag nyomása, kPa	290	324
Nyersanyag előmelegítése, °C	144	134
Káliumion, g K+/m3 olaj	43,82	43,82
Pótlólagos földgáz-beinjektálás helye	nem alkalmazható	75
Nyílások száma χ mérete, cm	nem alkalmazható	4x0,356
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm’/s	0,000	0,036
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	607	559
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	732	732
Elsődleges elégetés szintje, %	147	147
Végső elégetési szint, %	21,2	25,9
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	0,0	14,2
Jódszám (mg/g)	61	60
DBP-szám, cm3/100 g	122	99

porlasztásától és beinjektálásának módszerétől függetlenül alkalmas nullánál kisebb SSI kialakítására. A 28-32. példákban a nyersanyagot gyakorlatilag keresztirányban, nyomással porlasztva, a 33-37. példákban pedig gyakorlatilag tengelyirányban, nyomással porlasztva injektáljuk be. Ezekben a példákban összehasonlítjuk a nyersanyag-injektálás és a pótlólagos szénhidrogén hozzáadásának hatását a jódszám és DBP-szám csökkentésére.

28-32. példa

A 28-32. példában 0,447 Nm%, 482 °C-ra előmelegített levegőt és 0,011 Nm% szobahőmérsékletű, körülbelül 25 °C-os földgázt vezettünk be az első fázisba, így az elsődleges elégetés szintje 400% lett. A koromképző nyersanyagot a forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 4 db, 0,079 cm átmérőjű 32 nyíláson át - melyek mindegyike kúpos betéttel volt ellátva, amelyek a belépő nyersanyagnak egy szöget bezáró sebességkomponenst adva elősegítik a porlasztást - gyakorlatilag keresztirányban vezettük be. A 28., 29. és 31. példában a nyersanyag áramlási sebességét 1,26 χ 10 ⁴ m³/s-ról 1,4 χ 10 ⁴ m³/s-ra, illetve 1,5 χ 10 ⁴ m³/s-ra növeltük, hogy bemutassuk a fajlagos felület és a szerkezet reagálását a nyersanyag áramlási sebességének változására pótlólagos szénhidrogén hozzáadása nélkül. A 30. és 32. példában a pótlólagos szénhidrogént a nyersanyag beinjektálásának síkjában, a forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 4 db, 0,635 cm átmérőjű 75 nyíláson át 0,015, illetve

0,029 Nm’/s sebességgel vezettük be. A nyersanyag áramlási sebessége a 28. példában alkalmazott konstans 1,26 χ 10~⁴ m³/s volt.

A 28-32. példában kapott SSI-értékeket a 9. táblázat G és H eseténél adtuk meg. Ezek az értékek nullánál kisebbek, ami azt mutatja, hogy a találmány szerinti eljárás végrehajtható tekintet nélkül arra, hogy a nyersanyag a reakciózónába porlasztva vagy összefüggő sugár alakjában lép be.

33-37. példa

A 33-37. példában a 28-32. példákat ismételtük meg, azzal az eltéréssel, hogy a nyersanyagot az eljárás második fázisának axiális középpontjától hátrafelé körülbelül 0,25 m-re eltolt 72 cső végéről, egy 0,305 cm átmérőjű porlasztó olajcsapon át gyakorlatilag tengelyirányban előrefelé injektáltuk be. A Monarch F-94-120-45 típusszámú olajporlasztó csapot a Monarch Manufacturing cégtől (Philadelphia, PA, USA) szereztük be.

A 33-37. példában kapott SSI-értékeket a 9. táblázat I és J eseténél adtuk meg. Ezek az értékek nullánál kisebbek, ami azt mutatja, hogy a találmány szerinti eljárás végrehajtható tekintet nélkül arra, hogy a nyersanyag tengely- vagy keresztirányú áram alakjában lép be a reakciózónába. Feltehető, hogy a találmány szerinti eljárásban bármely más szokásos módszer alkalmas a nyersanyag injektálására, illetve porlasztására, tehát a nyersanyagnak a koromképző folyamatba történő bevezetésére alkalmazott módszer a találmány oltalmi körét nem korlátozza.

HU 216 098 Β

8. táblázat

Kormok előállítási körülményei és tulajdonságai

Példa száma	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
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	nem alkalmazható
Q,m	7,93	7,93	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	„B”	„B”	„B”	„B”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,447	0,447	0,447	0,447
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm’/s	0,011	0,011	0,011	0,011
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32	32	32
Fúvókák száma χ mérete, cm	4x.O79	4x.O79	4x.O79	4x.079
Nyersanyag sebessége, m3/s	1.26E-04	l,40E-04	l,26E-04	1.54E-04
Nyersanyag nyomása, kPa	2,552	3,104	2,531	3,773
Nyersanyag előmelegítése, °C	129	127	129	128
Káliumion, g K+/m3 olaj	402	400	402	401
Pótlólagos földgáz-beinjektálás helye	nem alkalmazható	75	nem alkalmazható
Nyílások száma χ mérete, cm	nem alkalmazható	4x0,635	nem alkalmazható
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm’/s	0,000	0,000	0,015	0,000
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	559	572	572	600
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	734	731	732	734
Elsődleges elégetés szintje, %	400	400	400	400
Végső elégetési szint, %	30,0	27,2	27,3	25,0
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	0,0	0,0	5,6	0,0
Jódszám (mg/g)	96	81	59	66
DBP-szám, cm3/100 g	170	184	173	184

Példa száma	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	nem alkalmazható	0,25	0,25
Q,m	7,93	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	„B”	„B”	„B”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,447	0,447	0,447

HU 216 098 Β

8. táblázat (folytatás)

Példa száma	32	33	34
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm’/s	0,011	0,011	0,011
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	70	70
Fúvókák száma x mérete, cm	4x.O79	lx.305	lx.305
Nyersanyag sebessége, m3/s	1.26E-04	l,26E-04	l,40E-04
Nyersanyag nyomása, kPa	2,524	1,448	1,766
Nyersanyag előmelegítése, °C	129	127	130
Káliumion, g K+/m3 olaj	0,00	0,00	0,00
Pótlólagos földgáz-beinjektálás helye	75	nem alkalmazható
Nyílások száma x mérete, cm	4x0,535	nem alkalmazható
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm’/s	0,029	0,000	0,000
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	572	517	607
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	732	735	731
Elsődleges elégetés szintje, %	400	400	400
Végső elégetési szint, %	25,2	30,0	27,2
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	10,4	0,0	0,0
Jódszám (mg/g)	33	74	64
DBP-szám, cm3/100 g	156	147	179

Példa száma	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
Belépés a reaktorba	„B”	„B”	„B”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,447	0,447	0,447
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm’/s	0,011	0,011	0,011
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	70	70	70
Fúvókák száma χ mérete, cm	lx.305	lx.305	lx.305
Nyersanyag sebessége, m3/s	l,26E-04	L54E-04	L26E-04
Nyersanyag nyomása, kPa	1,448	2,138	1,442
Nyersanyag előmelegítése, °C	129	127	130
Káliumion, g K+/m3 olaj	0,00	0,00	0,00
Pótlólagos földgáz-beinjektálás helye	75	nem alkalmazható	75
Nyílások száma χ mérete, cm	4x.635	nem alkalmazható	4x.635

HU 216 098 Β

8. táblázat (folytatás)

Példa száma	35	36	37
Pótlólagos földgáz sebessége, Nm3/s	0,015	0,000	0,029
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	586	607	572
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	732	735	731
Elsődleges elégetés szintje, %	400	400	400
Végső elégetési szint, %	27,3	25,0	25,2
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	5,6	0,0	10,4
Jódszám (mg/g)	57	53	39
DBP-szám, cm3/100 g	173	179	155

9. táblázat

Szerkezetérzékenységi index

Eset	G	H	I	J
Nyersanyag beadagolása
1. Példák	28,29	28,31	33,34	33,36
2. SAS (cm3/100 mg)	-0,933	-0,468	-3,200	-1,524
Pótlólagos szénhidrogén hozzáadása
3. Példák	28,30	28,32	33,35	33,37
4. SAS (cm3/100 mg)	-0,081	0,222	-1,529	-0,229
5. Szerkezetérzékenységi index (SSI)	0,91	-1,47	-0,52	-0,85

Megjegyzés: Az 1. és 3. sorban feltüntetett példák száma azokat a példákat jelzi, melyeket a 2., illetve 4. sorban szereplő SAS-értékek számításához felhasználtunk. Az SAS-értékből viszont az 5. sorban szereplő SSI-értékeket számítottuk.

38—40. példa

All. táblázat 38-40. példái a találmány szerinti eljárás olyan megvalósítását mutatják, melyben pótlólagos szénhidrogénként egy könnyű, folyékony szénhidrogént alkalmazunk. Ez a folyékony szénhidrogén a kereskedelemben kapható D-2 típusú dieselolaj volt, jellemző tulajdonságai az alábbi 10. táblázatban láthatók.

10. táblázat

A folyékony pótlólagos szénhidrogén (D-2 típusú dieselolaj) tulajdonságai

H/C arány	1,68
hidrogén (tömeg%)	12,2
szén (tömeg%)	86,5
kén (tömeg%)	0,3
nitrogén (tömeg%)	<0,1
API sűrűség 15,6/15,6 °C	35,4
sűrűség 15,4/15,4 °C	0,848
viszkozitás, =54,2 °C (m2/s)	2,7xl0-6
viszkozitás =98,7 °C (m2/s)	<1,8x10-6

Ezekben a példákban 0,634 Nm’/s, 482 °C-ra előmelegített levegőt és 0,016 Nm³/s szobahőmérsékletű, körülbelül 25 °C-os földgázt vezettünk be az égetőzó35 nába, így 400%-os primer elégetési szintet kaptunk. A 38. példa kontrollvizsgálat, melynek során a koromképző nyersanyagot a fonó égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 4 db, 0,206 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban, 1,9 χ 10 ⁴ m³/s sebességgel vezettük be a 12 zónába, így a végső elégetési szint számított értéke 28,2% lett. A befagyasztást vízzel végeztük a nyersanyag beinjektálásának síkjától a folyamat előrehaladásának irányában körülbelül 7,93 m távolságra. Az így kapott összehasonlí45 tó koromminta jódszáma 70 mg/g, DBP-abszorpciós száma 150 cm³/100 g. A 39. példában a 38. példa szerinti eljárást követtük, azzal a különbséggel, hogy a végső elégetési szintet 23,6%-ra csökkentettük azáltal, hogy a nyersanyagáramba a koromképző folyamatba történő bevezetés előtt 4,53 Nm³/s dieselolajat kevertünk be. A koromképző nyersanyag és a dieselolaj keverékét a fonó égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 4 db, 0,226 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban vezettük be az égési gá55 zok áramába. Az így kapott korom jódszáma 31 mg/g, DBP-abszorpciós száma 141 cm³/100 g. A 40. példában a 38. példa szerinti eljárást követtük, azzal a különbséggel, hogy a végső elégetési szintet 24,5%-ra csökkentettük azáltal, hogy a nyersanyag áramlási se60 bességét 2,21 χ 10~⁴ m³/s-ra növeltük. A 40. példában a

HU 216 098 Β koromképző nyersanyagot a forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 4 db, 0,226 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban vezettük be az égési gázok áramába. Az így kapott korom jódszáma 45 mg/g, DBP-abszorpciós száma 147 cm³/100 g. A 38-40. példa SAS-értékeiből számított SSI-értékek kisebbek nullánál, amint az a 12. táblázat K eseténél látható.

11. táblázat

Kormok előállítási körülményei és tulajdonságai

Példa száma	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	nem alkalmazható
Q, m	7,93	7,93	7,93
Belépés a reaktorba	„B”	„B”	„B”
Égetési levegő, Nm’/s*	0,634	0,634	0,634
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm’/s	0,016	0,016	0,016
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32	32
Fúvókák száma χ mérete, cm	4x.2O6	4x.226	4x.226
Nyersanyag sebessége, m’/s	l,91E-04	l,91E-04	2,21E-04
Nyersanyag nyomása, kPa	290	297	243
Nyersanyag előmelegítése, °C	122	124	123
Káliumion, g K+/m’ olaj	0,00	0,00	0,00
Dieselolaj-beinjektálás helye	32	32	32
Dieselolaj-beinjektálás sebesség, m’/s	0,00	4,53E-05	0,00
Befagyasztó folyadék nyomása, kPa	938	902	940
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	734	732	732
Elsődleges elégetés szintje, %	400	400	400
Végső elégetési szint, %	28,2	23,6	24,5
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	0,0	14,0	0,0
Jódszám (mg/g)	70	31	45
DBP-szám, cm’/ΙΟΟ g	150	141	147

12. táblázat

Szerkezetérzékenységi index

Eset	K
Nyersanyag beadagolása
1. Példák	38,40
2. SAS (cm’/ΙΟΟ mg)	0,121
Pótlólagos szénhidrogén hozzáadása
3. Példák	38,39
4. SAS (cm’/100 mg)	0,235
5. Szerkezetérzékenységi index (SSI)	-0,94

Megjegyzés: Az 1. és 3. sorban feltüntetett példák száma azokat a példákat jelzi, melyeket a 2., illetve 4.

sorban szereplő SAS-értékek számításához felhasználtunk. Az SAS-értékekből viszont az 5. sorban szereplő SSI-értékeket számítottuk.

41-45. példa

A 13. táblázat 41-45. példái a találmány szerinti eljárás olyan megvalósítását mutatják, melyekben pótlólagos szénhidrogén hozzáadására, egyébként azonos körülmények között, a korom fajlagos felülete és a szerkezete csökken. Ezekben a példákban 0,101 Nm’/s,

482 °C-ra előmelegített levegőt és 0,003 Nm’/s szoba20

HU 216 098 Β hőmérsékletű, körülbelül 25 °C-os földgázt vezettünk be az égetőzónába, így 400%-os primer elégetést szintet kaptunk. A befagyasztást vízzel végeztük a nyersanyag beinjektálásának síkjától a folyamat előrehaladásának irányában körülbelül 4,9 m távolságra.

A 41. példa kontrollvizsgálat, melynek során a koromképző nyersanyagot a forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 3 db, 0,102 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban, 2,65 xlO*⁵ m³/s sebességgel vezettük be a 12 zónába, így a végső elégetést szint számított értéke 32,0% lett. Az így kapott koromminta jódszáma 92 mg/g, DBP-abszorpciós száma 142 cm³/100 g.

A 42. példában a 41. példa szerinti eljárást követtük, azzal a különbséggel, hogy a nyersanyag áramlási sebességét 2,407 χ 10 ⁵ m³/s-ra csökkentve a végső elégetést szintet 35,0%-ra növeltük. A koromképző nyersanyagot az első fázisú égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 3 db, 0,091 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban vezettük be a forró égési gázok áramába. Az így kapott korom jódszáma 117 mg/g, DBP-abszorpciós száma 153 cm³/100 g.

A 43. példában a 41. példa szerinti körülményeket alkalmaztuk, azzal a kivétellel, hogy pótlólagos szénhidrogént adagoltunk be a nyersanyag-bevezető csapokat körülvevő 75 földgázburkolat alakjában, s ezáltal a végső elégetési szintet 29,4%-ra csökkentettük. A pótlólagos szénhidrogénnel bevitt C t%-ot a 43. példában 0,003 Nm³/s földgáz bevezetésével 5,1 t%-ra emeltük. A nyersanyagot a forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 3 db, 0,102 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban, 2,65x10 ⁵ m³/s sebességgel vezettük be az égési gázok áramába. Az így kapott koromminta jódszáma 60 mg/g, DBP-abszorpciós száma 121,8 cm³/100 g. A 41-43. példa SAS-értékeiből számított SSI-értékek kisebbek nullánál, amint az a 14. táblázat L eseténél látható.

A 44. példában a 41. példa szerinti körülményeket alkalmaztuk, azzal a kivétellel, hogy pótlólagos szénhidrogént adagoltunk be a nyersanyag-bevezető csapokat körülvevő 75 propángáz-burkolat alakjában, s ezáltal a végső elégetési szintet 28,7%-ra csökkentettük. A pótlólagos szénhidrogénnel bevitt C t%-ot a 44. példában 0,001 Nm³/s propángáz bevezetésével 8,0 t%-ra emeltük. A nyersanyagot a forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 3 db, 0,102 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban vezettük be az égési gázok áramába. Az így kapott koromminta jódszáma 49 mg/g, DBP-abszorpciós száma 114 cm³/100 g. A 41., 42. és 44. példa SAS-értékeiből számított SSI-értékek kisebbek nullánál, amint az a 14. táblázat M eseténél látható.

A 45. példában a 41. példa szerinti eljárást követtük, azzal a különbséggel, hogy pótlólagos szénhidrogént adagoltunk be a nyersanyag-bevezető csapokat körülvevő 75 hidrogéngáz-burkolat alakjában, s ezáltal a végső elégetési szintet 30,5%-ra csökkentettük. A pótlólagos „szénhidrogén”-nel bevitt H t%-ot a 45. példában 0,006 Nm³/s hidrogéngáz bevezetésével 2,1 t%-ra emeltük. A nyersanyagot a forró égési gázok áramának külső kerületén elhelyezett 3 db, 0,102 cm átmérőjű 32 nyíláson át gyakorlatilag keresztirányban vezettük be az égési gázok áramába. Az így kapott koromminta jódszáma 77 mg/g, DBP-abszorpciós száma 134 cm³/100 g. A 41., 42. és 45. példa SAS-értékeiből számított SSI-értékek kisebbek nullánál, amint az a 14. táblázat N eseténél látható.

13. táblázat

Kormok előállítási körülményei és tulajdonságai

Példa száma	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	nem alkalmazható
Q,m	4,90	4,90	4,90
Belépés a reaktorba	„D”	„D”	„D”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,101	0,101	0,101
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm3/s	0,003	0,003	0,003
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32	32
Fúvókák száma χ mérete, cm	3x.l02	3x,102	3χ.1Ο2

HU 216 098 Β

13. táblázat (folytatás)

Példa száma	41	42	43
Nyersanyag sebessége, m3/s	2.65E-05	2,41E-05	2,65E-05
Nyersanyag nyomása, kPa	143		180
Nyersanyag előmelegítése, °C	110	110	110
Káliumion, g K+/m3 olaj	0,00	0,00	0,00
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	705	705	705
Pótlólagos szénhidrogén fajtája	nem alkalmazható	nem alkalmazható	földgáz
Pótlólagos szénhidrogén-beinjektálás helye	nem alkalmazható	nem alkalmazható	75
Nyílások száma χ mérete, cm	nem alkalmazató	nem alkalmazható	3x.24O
Pótlólagos szénhidrogén sebessége, Nm%	0,000	0,000	0,003
Elsődleges elégetés szintje, %	400	400	400
Végső elégetési szint, %	32,0	35,0	29,4
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	nem alkalmazható	nem alkalmazható	5,1
H t% a pótlólagos szénhidrogénben	nem alkalmazható	nem alkalmazható	nem alkalmazható
Jódszám (mg/g)	92	117	60
DBP-szám, cm3/100 g	142	153	122

Példa száma	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
H-l, m	nem alkalmazható
Q,m	4,90	4,90
Belépés a reaktorba	„D”	„D”
Égetési levegő, Nm3/s*	0,101	0,101
Égetési levegő előmelegítése, °C	482	482
Földgáz, égetéshez, Nm3/s	0,003	0,003
Levegő/gáz tömegarány	9,7	9,7
Nyersanyag-beinjektálás helye	32	32
Fúvókák száma x mérete, cm	3χ.1Ο2	3x.l02
Nyersanyag sebessége, m’/s	2,65E-O5	2.65E-05
Nyersanyag nyomása, kPa	180	210
Nyersanyag előmelegítése, °C	144	134
Káliumion, g K'/m3 olaj	0,00	0,00
Befagyasztó folyadék hőmérséklete, °C	705	705
Pótlólagos szénhidrogén fajtája	propán	hidrogén
Pótlólagos szénhidrogén-beinjektálási hely	75	75
Nyílások száma χ mérete, cm	3x.24O	3x.240
Pótlólagos szénhidrogén sebessége, Nm’/s	0,001	0,001
Elsődleges elégetés szintje, %	400	400

HU 216 098 Β

13. táblázat (folytatás)

Példa száma	44	45
Végső elégetési szint, %	28,7	28,7
C t% a pótlólagos szénhidrogénben	8,0	nem alkalmazható
H t% a pótlólagos szénhidrogénben	nem alkalmazható	2,1
Jódszám (mg/g)	49	77
DBP-szám, cm3/100 g	114	134

14. táblázat

Szerkezetérzékenységi index

Eset	L	M	N
Nyersanyag beadagolása
1. Példák	41,42	41,42	41,42
2. SAS (cm3/100 mg)	0,448	0,448	0,448
Pótlólagos szénhidrogén hozzáadása
3. Példák	41,43	41,44	41,45
4. SAS (cm3/100 mg)	0,612	0,644	0,507
5. Szerkezetérzékenységi index (SSI)	-0,37	-0,44	-0,13

A fenti példák azt mutatják, hogy ha a találmány szerinti többfázisú koromgyártási eljárásban a pótlólagos szénhidrogént jól definiált elsődleges és végső elégetési körülmények között alkalmazzuk, oly módon, hogy a reakciózónába gyakorlatilag nem reagált szénhidrogén lép be, akkor adott végső elégetési szinten a nyersanyag, illetve a pótlólagos szénhidrogén beadagolására alkalmazott módszertől függetlenül kisebb fajlagos felületű korom képződik, mint a pótlólagos szénhidrogén hagyományos módon történő alkalmazásakor. Továbbá a példák azt is mutatják, hogy a találmány szerinti eljárás lehetőséget nyújt a normálnál kisebb szerkezetű kormok előállítására egy adott fajlagos felület esetén. A pótlólagos szénhidrogén adagolásával a fenti módon végrehajtott eljárás nullánál kisebb SSI-értékeket eredményez.

A fent ismertetett megoldások a találmány oltalmi körét nem korlátozzák, a találmány szerinti eljárás mindazon változtatásokkal végrehajtható, melyek a szakmában jártasak számára kézenfekvőek és a találmány szellemétől vagy oltalmi körétől nem térnek el.

Claims (18)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Javított többfázisú eljárás adott fajlagos felület esetén a szokásosnál kisebb szerkezetű és adott végső elégetési szint esetén a szokásosnál kisebb fajlagos felületű kemencekormok gyártására, melynek első fázisában egy forró gázáramot alakítunk ki, amelynek energiája elegendő ahhoz, hogy egy koromképző szénhidrogén nyersanyagot korommá alakítson át, ezt a gázáramot bevezetjük egy második fázisba, ahol nyersanyagot fecskendezünk bele, majd egy következő fázisban a nyersanyag korommá alakul át, mielőtt a koromképző reakciókat hirtelen lehűtéssel befagyasztjuk, majd a kapott kormot lehűtjük, elválasztjuk, és kinyerjük, azzal jellemezve, hogy a nyersanyag befecskendezési helyének környékétől a befagyasztási hely környékéig terjedő reakciózónába, ahol a nyersanyag éppen a koromrészecskéket létrehozó reakciókban vesz részt, gyakorlatilag nem reagált pótlólagos szénhidrogént vezetünk be, és az elégetés elsődleges és végső szintjét úgy állítjuk be, hogy az _rc, SAS_ml-SAS_ah |SAS_m(j egyenlettel - amelyben

   SAS_mf=8 (DBP)_mf/ő (jódszám)_mf,

   SAS_ah=ő (DBP)_ah/ö (jódszám)_ah, |SAS_mfj = SAS_mf abszolút értéke;

   δ (DBP)_mf =a korom DBP-abszorpciójának változása a nyersanyag áramlási sebességének változtatása hatására, miközben a folyamat minden egyéb jellemzőjét állandó értéken tartjuk;

   δ (jódszám)_mf= a korom jódszámának változása a nyersanyag áramlási sebességének változtatása hatására, miközben a folyamat minden egyéb jellemzőjét állandó értéken tartjuk;

   δ (DBP)_ah=a korom DBP-abszorpciójának változása a pótlólagosan bevezetett szénhidrogén áramlási sebességének változtatása hatására, miközben a folyamat egyéb jellemzőjét állandó értéken tartjuk;

   δ (jódszám)_ah=a korom jódszámának változása a pótlólagosan bevezetett szénhidrogén áramlási sebességének változtatása hatására, miközben a folyamat minden egyéb jellemzőjét állandó értéken tartjuk 23

   HU 216 098 Β definiált szerkezetérzékenységi index (SSI) értéke nullánál kisebb legyen.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forró gázáramot az első fázisban egy fűtőanyagnak egy oxidálószerrel való elégetése útján hozzuk létre.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első fázisban forró gázáramként egy oxidáló anyagot állítunk elő.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pótlólagos szénhidrogént gáz alakjában alkalmazzuk.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pótlólagos szénhidrogént folyadék alakjában alkalmazzuk.
6. 6. Az 1. igényont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elsődleges elégetési szintet 140 és 1000% közötti értékre állítjuk be.
7. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyersanyagot tengelyirányban fecskendezzük be az égési gázokba.
8. 8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nyersanyagot keresztirányban fecskendezzük be az égési gázokba.
9. 9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pótlólagos szénhidrogént keresztirányban fecskendezzük be a reakciózónába.
10. 10. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pótlólagos szénhidrogént tengelyirányban fecskendezzük be a reakciózónába.
11. 11. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pótlólagos szénhidrogént tangenciálisan vezetjük be a forró égési gázok áramába.
12. 12. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pótlólagos szénhidrogént abba a tartományba fecskendezzük be, amely tengelyirányban 0,5 reaktorátmérőnyi hosszal a nyersanyag befecskendezési helye előtt kezdődik, és 0,5 reaktorátmérőnyi hosszal a nyersanyag befecskendezési helye után végződik.
13. 13. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy pótlólagos szénhidrogénként szénhidrogén jellegű anyagot alkalmazunk olyan mennyiségben, hogy a pótlólagos szénhidrogén széntartalma a reagensek összes széntartalmának 60 tömeg%-ánál kisebb részt képezzen.
14. 14. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy pótlólagos szénhidrogénként szénhidrogén jellegű anyagot alkalmazunk gáz alakjában és olyan mennyiségben, hogy a pótlólagos szénhidrogén széntartalma a reagensek összes széntartalmának 30 tömeg%ánál kisebb részt képezzen.
15. 15. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy pótlólagos szénhidrogénként szénhidrogén jellegű anyagot alkalmazunk gáz alakjában és olyan mennyiségben, hogy a pótlólagos szénhidrogén széntartalma a reagensek összes széntartalmának 15 tömeg%ánál kisebb részt képezzen.
16. 16. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy pótlólagos szénhidrogénként hidrogént alkalmazunk olyan mennyiségben, hogy a pótlólagos szénhidrogén hidrogéntartalma a reagensek összes hidrogéntartalmának 60 tömeg%-ánál kisebb részt képezzen.
17. 17. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy pótlólagos szénhidrogénként hidrogént alkalmazunk olyan mennyiségben, hogy a pótlólagos szénhidrogén hidrogéntartalma a reagensek összes hidrogéntartalmának 30 tömeg%-ánál kisebb részt képezzen.
18. 18. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy pótlólagos szénhidrogénként hidrogént alkalmazunk olyan mennyiségben, hogy a pótlólagos szénhidrogén hidrogéntartalma a reagensek összes hidrogéntartalmának 15 tömeg%-ánál kisebb részt képezzen.