JPS5912698B2 - カ−ボンブラツクを水性懸濁液から取得する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ３０本発明はカーボンブラックの水中懸濁液からカーボ
ンブラックを取得することを、該懸濁液に低沸点炭化水
素を混合しこの混合物を低圧の容器中へ放出解圧してそ
の際当の混合物を前記解圧過程で形成されるカーボンブ
ラック帯同炭化水素蒸気３５から成るガス相と水性液相
とに分離することによつて行なう方法に関するものであ
る。

例えば油の加圧ガス化工程において生ずるカー、噌りボ
ンブラツクのように水中に懸濁されたカーボンブラツク
を炭化水素混加によつて疎水性化し、それによつて水か
らのカーボンブラツクの分離が招来されることは公知で
ある。

これら方法の目的は一般に、当の分離されたカーボンブ
ラツクを再びガス化用反応器に供給し且つカーボンブラ
ツク除去ずみの水を改めて、カーボンブラツク一水一懸
濁液が出来て来る工程の中へ挿入することである。これ
らの場合、疎水性化処理は直接に重質の炭化水素油を以
つて遂行するのが適当であつて例えば重質の燃料油また
は原油真空渣が用いられる（ドイツ特開第２８２１３５
８号公報参照）。重質油混合による分離は、それが高め
の温度で行なわれる場合であつても比較的緩徐に経過す
るから、疎水性化処理は低沸点炭化水素を以つて行ない
且つ第２の段階においてカーボンブラツク一炭化水素−
懸濁液に重質油を混合するのがよいと判つた。軽質炭化
水素を蒸留法で取去つた後では懸濁液をガス化用設備に
返送することができる（ドイツ特公第１２１６２５９号
明細書、ドイツ特許第２３４６７４２号明細書、ドイツ
特公第２５５７６８４号明細書参照）。

しかしカーボンブラツク自体を取得したいのであれば既
成技術によればカーボンブラツクの液体炭化水素中懸濁
液がカーボンブラツク不含有の水から分離され、そして
炭化水素は気化処理によつてまたは機械的やり方で分離
される。こうしたやり方で得られたカーボンブラツクは
まだ水を多量に、例えば１５％までも含んでおり（ドイ
ツ特開第２２１６１５５号公報）、取得法の如何に応じ
てもつと著しく多量例えば４０〜７０％にさえ含んでい
る（ドイツ特開第２５１０８７６号公報参照）。水分不
含のカーボンブラツクが望ましいのであればそれに応じ
て、一般に３５０〜６００℃の温度で行なわれるような
経費高の乾燥処理を行なうことになる。 ．′近頃、水
性カーボンブラツク懸濁液からカーボンブラツクを直接
ほんの約２重量％といつた含水量を以つて取得できるの
に役立つような方法が記述された。これを達成するには
当の懸濁液を低沸点炭化水素を以つて若干加圧下に処理
し次いでこ ４の混合物の解圧を行なつてその際に気化
ずみの炭化水素と大巾にカーボンブラツク除去された水
とカーボンブラツクとへの分離を起させるのである（ド
イツ特公第２５４６０７２号明細書参照）。フこのたび
見出したことには、上に記載した方法によるよりももつ
と含水量僅少の乾燥した非粘着性のカーボンブラツクが
水性懸濁液から炭化水素を以つて得られるが、それには
当のカーボンブラツク含有水性懸濁液に低沸点炭化水素
を混合しこの混合物を２０〜１８０℃の温度及び２〜３
０バールの加圧下に、もつと低い圧に保たれている容器
の中へ放出解圧し且つ解圧の際に形成された気化された
炭化水素から成るカーボンブラツク帯同のガス状相なら
びに残留している液状の大巾にカーボンブラツクを除去
された水性相を互に別々に解圧用容器から引出すのがよ
い。

カーボンブラツク一水一懸濁液を混合するには混合ポン
プを備えた回路を使用するのが有利であるがしかしまた
他の混合手段例えば撹拌容器を供用することもできる。

当の混加されるべき低沸点炭化水素は３ないし１０個、
有利には４〜８個のＣ原子を有する。例としてはブタン
、ペンタン、ヘキサン、ベンゼン、更にはまた対応する
沸点範囲のベンジン諸留分が挙げられる。混合は選ばれ
た炭化水素の如何に応じ２０〜１８０℃において且つ２
〜３０バールの加圧下で行なわれる。ペンタンまたはヘ
キサンを供用する際には混合は例えば４〜８バールおよ
び６０〜１００℃で行なわれる。カーボンブラツク、水
および炭化水素から成る当の混合物は混合装置より低圧
下に保たれた容器の中へ放出解圧される。この解圧処理
は例えばポンプの助けをかりながら、ポンプでは炭化水
素−水−カーボンブラツク一系の分離は避けられるよう
に遂行されねばならない。このことは解圧用装置の下流
で始めて起るべきである。一般には常圧めがけて解圧さ
れるがしかし当の解圧容器は勿論また超過圧または減圧
状態にあつても、該容器と混合装置との間に充分な圧落
差が存在する限りは、差支えない。解圧用容器は、供用
された炭化水素を気化させるには足りるがしかし水を気
化させるには足りないような温度に保持される。一般に
はこの温度は８０〜１２０℃辺にあるものとする。当の
カーボンブラツクは炭化水素蒸気を以つて解圧容器から
搬去される。特に好ましい一実施態様においてはこの容
器中には１本の落下管が設けてあり、該管は気化された
炭化水素がカーボンブラツクと一緒にこの落下管を通つ
て、水性相構成部分が管中に達することなしに退去する
ように高くそびえている。炭化水素蒸気およびカーボン
ブラツクを他のやり方で解圧容器から搬び去ることも勿
論可能である。解圧容器中に出現する水性相は、実際上
カーボンブラツク不含有であり、当該容器の下寄り領域
から都合好く取出される。この水性相は例えば循環式に
カーボンブラツク懸濁液の製造用装置中へ或いはまた冷
却用水として油気化用設備中へ導くことができる。カー
ボンブラツク一炭化水素蒸気一混合物からカーボンブラ
ツクは公知のやり方で分取される。

それで落下管はカーボンブラツク分離がその中で行なわ
れるサイクロンの中へ開口していてよい。サイクロンを
退出する炭化水素蒸気は例えば１基の第二サイクロンお
よび／または１基の洗浄装置で後浄化するのが適当であ
り得る。この処理過程は高温の高沸点炭化水素油を以つ
て行なうことができ、該炭化水素油は次いでガス化処理
用の供給物として役立ち得る。サイクロンに代えて他の
通常の分離装置例えばフイルタ一などを、またサイクロ
ンとフイルタ一との組合わせも使用することができる。
このカーボンブラツクの取分けは稍高温例えば８０〜１
２０℃で遂行される。カーボンブラツクを除去された炭
化水素蒸気は例えば凝縮後循環式に混合装置中へ返送す
ることができる。解圧容器を炭化水素蒸気と共に立去る
カーボンブラツクは一般に約０．５〜１．５重量％の含
水量を持つている。この含水量は、当のカーボンブラツ
クを炭化水素蒸気から分離した後で乾燥設備中へ送るこ
とによつて更に低下させることができる。此処で公知の
やり方で、例えば加温によりまたは高温の不活性ガスを
以て処理することによつて含水量はなおもつと低下させ
られるがその場合これを比較的低い温度例えば２００〜
３００℃で行ない得ることは本発明方法の特に有利な点
である。そのようにして得られたカーボンブラツクは水
分不含有、非粘着性でありまた貯蔵性に優れている。添
付図面を参照しながら本発明方法を例示的に簡素化され
た様式で説明する。稍高温に保たれている混合装置２の
中へ導管１を介して稍高圧状態のカーボンブラツク一水
懸濁液がまた導管２８を介して同等加圧状態の低沸点ベ
ンジン留分が導入される。

この混合物は解圧装置３経由で、加熱され且つ常圧下に
保たれている解圧容器４の中へ導かれる。此処で水性液
状相とベンジン蒸気から成るガス状相とへの分割力桁な
われて、該液相は導管６経由で工程から取去られまたガ
ス相はカーボンブラツクを帯同して落下管５を介し且つ
導管７を通つて、容器４とほぼ同じ温度に保たれている
サイクロン８の中へ流込む。サイクロン８中で引離され
たカーボンブラツクは導管９経由で乾燥器１０中へ達す
るがこの乾燥器中へは導管２４経由で窒素が導入される
。乾燥された無水分のカーボンブラツクは導管１１経由
でバンカ一１２の中へ導かれる。サイクロン８中でカー
ボンブラツクから解放されたベンジン蒸気は導管１３経
由で、稍高温に保たれた洗浄器１４中に到達し其処で導
管１５経由で導入された重油で洗滌されるがこれは最後
のカーボンブラツク痕跡をベンジン蒸気から除去するた
めである。

使用ずみの洗滌剤は導管１６を介して工程から取除かれ
る。ベンジン蒸気は導管１７経由でコンデンサー１８中
へ導かれ凝縮後導管１９経由で、蒸留塔２１付きの容器
２０中へ到達するが、該塔の中で凝縮ベンジン留分の還
流下にこのものは随伴導入された窒素から分離される。
この窒素は冷却器２２および導管２４を経由して不活性
ガスとして、加温処理（図示してはない）後乾燥器１０
中へ、また場合によつてはバンカ一１２中へも、到達す
る。此処で必要とされない限りはこのものは導管２３を
介して工程外へ取去られる。ベンジン留分は容器２０を
導管２６経由で立去りポンプ２７中で所要の圧へ持来た
されて導管２８経由で混合装置２中へ到達する。実施例 カーボンブラツク０．８重量％含有の水性カーボンブラ
ツク懸濁液の５０ｍ８／ｈに８０℃および６バールにお
いて低沸点ベンジン留分の３ｔ／ｈを混合し次いで約１
００℃および常圧に保たれた容器中に放出解圧した。

ベンジン蒸気に伴つて解圧容器を立去つて行くカーボン
ブラツクは水０．７重量％を含んでいた。容器から搬出
された水は実際上カーボンブラツク不含有であつた。ベ
ンジン蒸気からのカーボンブラツク分離はサイクロン中
で約１１０℃で行なわれた。次いでカーボンブラツクは
約２７５℃で乾燥された。このカーボンブラツクはその
後に、実際上無水であつた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明を実施する設備における部品的諸装置の運転
経路を図式に例示したもので、図中数字記号の表示内容
は下記の通りである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カーボンブラックを水性懸濁液から炭化水素を以つ
   て取得する方法において、カーボンブラックを含有する
   水性懸濁液に低沸点炭化水素を混合し、この混合物を２
   ０〜１８０℃の温度及び２〜３０バールの圧力で、これ
   より低い圧下にある容器の中へ放出解圧し、膨張の際に
   形成され、気化された炭化水素からなる、カーボンブラ
   ックを帯同する気体相、ならびに残りの液状の、カーボ
   ンブラックをほとんど含まない水性相を各々別々に解圧
   容器から引出すことを特徴とする方法。 ２ 解圧容器が常圧下にある、特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 ３ 炭化水素がＣ＿４〜Ｃ＿８炭化水素である、特許請
   求の範囲第１項または第２項のいずれか一つに記載の方
   法。 ４ 解圧されたカーボンブラック／炭化水素蒸気混合物
   が解圧容器から、落下管として構成される管を通して除
   去される、特許請求の範囲第１項ないし第３項のうちの
   いずれか一つに記載の方法。 ５ 落下管が、サイクロンとして働く系の中へ開口して
   いる特許請求の範囲第１項ないし第４項のうちのいずれ
   か一つに記載の方法。 ６ 実際上カーボンブラック不含有の水性相を解圧容器
   の下方領域から引出す特許請求の範囲第１項ないし第５
   項のうちのいずれか一つに記載の方法。 ７ 水性カーボンブラック懸濁液を低沸点炭化水素と混
   合するために混合ポンプ付きのループが使用される特許
   請求の範囲第１項ないし第６項のうちのいずれか一つに
   記載の方法。 ８ カーボンブラック−水−炭化水素系の膨張は、膨張
   以前に系がその諸成分へ分離することが起らないような
   仕方で行なわれる特許請求の範囲第１項ないし第７項の
   うちのいずれか一つに記載の方法。