NO162966B - Katalytisk komponent og anvendelse av denne til polymerisasjon av alfa-alkener. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og apparat til fremstilling av kjønrøk.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte og et apparat til fremstilling av

I mange år har kjønrøk vært fremstilt i

kjønrøk.

store mengder i ovner. En særlig fremragende ovnsfremgangsmåte er den som er vist i USA patentskrift nr. 2 564 700 (1951). I en utførelses-form av fremgangsmåten ifølge dette patentskrift anvendes der en reaktor som omfatter en for-forbrenningssone anordnet koaksialt med og i åpen forbindelse med en reaktorsone med mindre diameter enn for-forbrenningssonen. En gass som inneholder fritt oksygen og et brensel i for-brennbart forhold, føres med høy hastighet inn i en tunnel hvor forbrenningen finner sted. Forbrenningen blir hovedsakelig fullført i tunnelen, og de resulterende produkter føres deretter hovedsakelig tangentialt inn i for-forbrenningssonen. I denne sonen følger de varme gasser en

spiralformet bane innover inntil spiralen har mindre diameter enn reaksjonssonen. De varme gasser følger deretter en hovedsakelig skrue-formet bane inn i reaksjonssonen. Et reaksjonsmiddel som kan omdannes til kjønrøk, føres aksialt inn i for-forbrenningssonen og reageres i reaksjonssonen ved hjelp av den varme som direkte tilføres reaksjonsmiddelet fra forbren-ningsgassene. Den foreliggende oppfinnelse er en forbedring av denne utførelsesform av fremgangsmåten ifølge U.S. patentskrift nr. 2 564 700.

Størsteparten av den kjønrøk som for tiden fremstilles, anvendes som forsterkningsmiddel for gummi. Den absolutt største del av det sam-mensatte gummlmateriale som inneholder kjøn-røk, er spesielt beregnet for dekk-baner eller dekk-stammer. Teknikken med hensyn til blanding av gummi er så avansert at egenskapene av den kjønrøk som anvendes ved blandingen, må holdes innen snevre grenser. Det er ofte vanske-lig å oppnå en slik regulering av alle de ønskede egenskaper av kjønrøk.

En av de viktigste egenskaper hos kjønrøk ved anvendelse i gummisammensetnmger for fremstilling av dekk blir vanligvis betegnet «struktur». Der er god sammenheng mellom strukturen av en kjønrøk og modulen for et gummiprodukt som inneholder denne kjønrøk. Når de andre egenskaper er sammenlignbare, vil kjønrøk med høy struktur vanligvis gi gummi med høy modul, mens kjønrøk med lav struktur vanligvis gir gummi med lav modul.

Med uttrykket «struktur», slik det anvendes i den foreliggende forbindelse når det gjelder kjønrøk, menes de egenskaper av kjønrøk-partiklene som har tilknytning til partiklenes tilbøyelighet til fnokkdannelse. Strukturen sies å være høy når der er en sterk tilbøyelighet for partiklene til å danne kjeder av partikler. Om-vendt sies strukturen å være lav når der er liten tilbøyelighet til dannelse av slike kjeder. Skjønt alle klassifiseringer er relative, kan kjønrøk som fås i handelen, i alminnelighet kassifiseres som kjønrøk med henholdsvis «høy struktur», «normal struktur» og «lav struktur».

Kjønrøk som er fremstilt i ovner og har høy struktur, har en rekke fordeler ved sammenset-ning av gummi. De er f. eks. «lettbearbeidelige», d.v.s. de lar seg lett blande inn i gummien. En annen fordel er at gummi som inneholder kjøn-røk med høy struktur, har overlegne utpressings-egenskaper. For mange anvendelser hvor der foretrekkes kjønrøk med høy struktur og fremstilt i ovner, ville det være ønskelig å benytte kjønrøk med en høyere struktur enn hva som hittil har kunnet fremstilles ved ovnsfremgangs-måter.

I den siste tid har der i ovner vært fremstilt kjønrøk med relativt lav struktur til ovns-kjønrøk å være, idet det innmatede hydrokarbon-materiale før innføringen i den sone hvor der dannes kjønrøk, har fått tilsatt visse tilsetninger. Slik kjønrøk har i visse tilfeller vist seg å være anvendelig for anvendelser hvor der hittil har vært anvendt kanal-kjønrøk, f. eks. til forsterk-ning av naturgummi-produkter, og for spesielle anvendelser, f. eks. til dekk som ikke hviner og gir myk kjøring. Slik kjønrøk blir ofte betegnet ovns-kjønrøk med lav struktur selv om struktur-verdiene eller oljeabsorbsjonsverdiene ligger i området for kjønrøk som vanligvis betegnes som kjønrøk med normal struktur eller med en struktur i området mellom normal og høy struktur, idet deres oljeabsorbsjonsverdier er lavere enn normalt for kjønrøk fremstilt ved ovnsprosesser. For en rekke anvendelser er det således ønskelig å kunne fremstille ovns-kjønrøk med relativt lav struktur til ovns-kjønrøk å være.

Det ville således være ønskelig om der fantes en fremgangsmåte til fremstilling av ovnskjøn-røk hvor strukturen av kjønrøkproduktet kan re-guleres og/eller varieres for å tilpasses markeds-kravene. Den foreliggende oppfinnelse skaffer en slik fremgangsmåte. Ved utførelse av oppfinnelsen i overensstemmelse med én utførelsesform blir der fra et bestemt innmatet hydrokarbon-materiale fremstilt en ovns-kjønrøk som er kjennetegnet ved økede eller høyere struktur - egenskaper, d.v.s. strukturegenskaper som er høyere enn hva som vanligvis ville kunne ventes hos en ovns-kjønrøk fremstilt fra det nevnte matningsmateriale. I henhold til en annen ut-førelsesform av oppfinnelsen blir der fra et gitt matningsmateriale fremstilt et kjønrøk-produkt som er kjennetegnet ved reduserte eller lavere strukturegenskaper, d.v.s. at kjønrøken har strukturegenskaper som er lavere enn hva som vanligvis ville kunne ventes hos en ovns-kjønrøk fremstilt fra det nevnte matningsmateriale.

Ifølge oppfinnelsen blir der skaffet en fremgangsmåte til pyrolyttisk fremstilling av kjønrøk ved at en brennbar blanding av brensel og oksydasjonsmiddel føres inn i minst ett forbrennings-soneinnløp hvor forbrenningen innledes, at den resulterende blanding føres med en tangential hastighetskomponent inn i en tilstøtende, stort sett sylindrisk forbrenningssone og deretter inn i en stort sett sylindrisk reaksjonssone som er koaksial med forbrenningssonen og står i åpen forbindelse med denne samt har en mindre diameter enn forbrenningssonen, og at der i forbrenningssonen innføres matningsmateriale til dannelse av kjønrøk som fjernes fra reaksjonssonen, og fremgangsmåten er karakterisert ved at 10—100 pst. av matningsmaterialet føres inn i minst ett forbrenningssoneinnløp på et sted som, regnet 1 strømningsretningen, ligger etter det sted hvor oksydasjonsmiddelet og brenselet føres inn, mens fra 90—0 pst. føres aksialt inn i forbrenningssonen, hvorved strukturegenskapene av kjønrøken blir regulert ved regulering av den andel av det totale matningsmateriale som føres inn i forbrenningskammerinnløpet, resp. -inn-løpene.

Det vil bemerkes at minst 10 pst. av det hydrokarbonmateriale eller reaksjonsmiddel som kjønrøken skal fremstilles fra, ifølge oppfinnelsen innføres i en første forbrenningssone som står i tangential forbindelse med en annen forbrenningssone. Denne annen forbrenningssone er den som i den kjente teknikk betegnes som en for-forbrenningssone. Den første forbrenningssone er en innløpstunnel som står i tangential forbindelse med for-forbrenningssonen, og som bare brensel og gass som inneholder fritt oksygen, føres inn i ifølge teknikkens stand. Ved ut-førelse av oppfinnelsen vil den mengde hydrokarbonmatningsmateriale som innføres i den første forbrenningssone, som nevnt ligge i området fra 10 til 100 volumprosent av det samlede hydrokarbonmatningsmateriale som føres inn i ovnen. Hvis der ønskes en økning av kjønrøkens strukturegenskaper, vil det i alminnelighet være nødvendig å innføre minst ca. 30 og fortrinnsvis ca. 35 volumprosent av hydrokarbon-matningsmaterialet i den første sone. Hvis 100 volumprosent av det tilførte hydrokarbon-materiale føres inn i den første sone, fås der et kjønrøk-produkt med høyere strukturegenskaper enn den kjønrøk som fremstilles når bare en del av hydrokarbon-matningsmaterialet føres inn i den første forbrenningssone. I en reaktor hvor der er anordnet to av de førstnevnte forbrenningssoner i tangential forbindelse med den annen forbrenningssone, f.eks. på motsatte sider av denne, kan det innmatede hydrokarbonmateriale innføres i de to forbrenningssoner i like mengder. Det er imidlertid funnet at den største økning i strukturen oppnås når det samlede innmatede hydrokarbon-materiale føres inn i de to førstnevnte forbrenningssoner i ulike mengder, idet største-parten føres inn i den ene av de nevnte første forbrenningssoner, mens en mindre andel føres inn i den annen av de første forbrenningssoner. Oppfinnelsen går også ut på en ovn eller et apparat til utførelse av den foran angitte fremgangsmåte. Dette apparat er definert i krav 2.

Oppfinnelsen vil nu bli nærmere beskrevet under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser skjematisk og delvis i lengdesnitt en type kjønrøk-ovn som kan anvendes ved ut-førelsen av oppfinnelsen. Fig. 2 er et tverrsnitt efter linjen 2—2 på fig. 1. Fig. 3 er et oppriss, delvis i snitt, av en detalj av apparatet på fig. 2. Fig. 4 er et strømningsskj erna som ytterligere anskueliggjør oppfinnelsen.

På tegningen er der anvendt like henvis-ningsbetegnelser for like elementer.

Fig. 1 viser skjematisk den generelle opp-bygning og form av en kjønrøk-ovn som tidligere har vært foretrukket, og som generelt er betegnet med 10 og kan anvendes ved utførelse av oppfinnelsen. På denne figur er der vist et reak-sjonsavsnitt 11 med en varmefast foring 12 fremstillet av et meget varmefast materiale som f .eks. sillimanitt, aluminiumoksyd eller et annet varmefast materiale som er egnet for formålet. En stålmantel 14 som inneholder isolasjonsmateriale 16, omgir den varmefaste foring 12. Ved ovnens innløpsende er der et kort parti 18 med en diameter som er større enn lengden og betydelig større enn diameteren av reaksjonsavsnittet 11. Det nevnte parti 18 med større diameter er i vir-keligheten et forbrenningskammer hvor forbrenningen av en brennbar blanding av et brensel, f.eks. en naturgass, og en gass som inneholder fritt oksygen, f.eks. luft, finner sted. Det brensel som anvendes for dannelse av den brennbare blanding, kan være av en hvilken som helst egnet art, enten flytende, fast eller gassformet. Stort sett foretrekkes gassformet brensel som f. eks. naturgass, og deretter kommer flytende hydrokarbon-oljer. Den gass som inneholder fritt oksygen, er vanligvis luft, men kan være stort sett rent oksygen eller andre gasser fortynnet med stort sett rent oksygen.

Ved drift av ovnen ifølge teknikkens stand blir den nevnte brennbare blanding ført inn gjennem en egnet brenner (ikke vist) inn i minst ett tunnelformet innløpsrør 20 eller 20', som er slik anbragt i forhold til forbrenningskammeret 18 at de gasser som dannes i tunnelen 20 eller 20', kommer inn i forbrenningskammeret 18 i en retning tangential til den sylindriske vegg av kammeret. Hvilke som helst egnede organer kan anvendes til innføring av den brennbare blanding i innløpstunnelen 20 eller 20', f.eks. de organer som er vist i U.S. patentskrift nr. 2 780 529. Som det vil fremgå av det etterfølgende, utgjør den sammenbyggede brenner og innløpsanord-ning for hydrokarbonmatningsmateriale som er vist på fig. 1 og 2, ikke noen del av teknikkens stand. Forbrenningen av den nevnte brennbare blanding blir innledet og hovedsakelig fullført i innløpene 20 og/eller 20'. Deler av blandingen som eventuelt ikke er forbrent i tunnelen 20 og/ eller 20', brennes langs omkretsen av forbrenningskammeret 18. Ved fortsatt innsprøytning av brennbar blanding i innløpstunnelen 20 og/ eller 20' vil den resulterende forbrennigsblanding (flamme og forbrenningsprodukter) som kommer ut fra tunnelene, komme inn i forbrenningskammeret 18 og følge en spiralformet bane rundt dette i retning mot aksen av forbrenningskammeret 18. Når krumningsradien av spiralen blir mindre enn radien av reaksjonsavsnittet 11, for-andrer gasstrømmen form fra en spiral til en skruelinje og beholder denne form gjennem reaksjonsavsnittet 11. En hydrokarbonolje som kan delta i reaksjonen, føres vanligvis fra en kilde (ikke vist) gjennem en forvarmer (heller ikke vist) og tilslutt gjennem en ledning 22 som er anordnet aksialt, slik at det hydrokarbon som mates inn gjennem ledningen, vil føres inn langs aksen av forbrenningskammeret 18, passere gjennem dette og komme inn i reaksjonsavsnittet 11 langs dettes akse. Dannelse av kjønrøk starter i kammeret 18 og fullføres i reaksjonsavsnittet 11, og kjønrøken føres så ut fra reaksjonsavsnittet suspendert i forbrenningsgasser til en inn-retning (ikke vist) for gjenvinning av kjønrøk. Før reaksjonsblandingen (røk) forlater reaksjonsavsnittet 11 blir den imidlertid raskt av-kjølet til en temperatur som ligger under den temperatur hvor der finner sted dannelse av kjønrøk. Denne avkjøling finner sted på kjent måte ved hjelp av vann som føres inn gjennem ledninger 15 eller 17, som her vist skjematisk, men som strekker seg inn i det indre av reaksjonsavsnittet 11 på kjent måte. Den nevnte dannelse av kjønrøken finner sted ved pyrolyttisk dekomponering og/eller delvis forbrenning av det innmatede hydrokarbon under de kjønrøk-dannende forhold som hersker i kammeret 18 og reaksjonsavsnittet 11.

Mateledningen 22 er omgitt av en større ledning 24, som av fagfolk betegnes som en «luft-kappe». En liten mengde luft føres gjennem det ringformede rum mellem ledningene 22 og 24. Denne luft er ikke av avgjørende betydning. Der anvendes bare tilstrekkelig luft til å hindre av-setting av karbon ved utløpet av ledningen 22 og/eller beskytte ledningene mot den høye temperatur i kammeret 18.

Det er ikke avgjørende at den siste del av reaksjonsavsnittet 11 har konstant diameter som vist. Hvis det ønskes, kan dette siste avsnitt av reaksjonsavsnittet ha en forstørret diameter for å gi en øket oppholdstid under kjønrøkdannende betingelser uten utilbørlig økning av lengden av reaksjonsavsnittet. Den første del av reaksjonsavsnittet 11 kan f.eks. ha en innerdlameter på 31 cm og en hvilken som helst egnet lengde, f.eks. opp til 3—3,4 m, og det siste parti av reaksjonsavsnittet kan ha en innerdiameter på 46 cm og en hvilken som helst egnet lengde, f.eks. opp til 3—3,4 m. Da en meter av det parti som har en innvendig diameter av 46 cm, har samme volum som 2,25 m av det parti som har en innvendig diameter av 31 cm, vil det være klart at den samlede lengde kan reduseres ved økning av diameteren under bibehold av det samme volum. Forbrenningskammeret 18 kan ha en lengde av 30,5 cm og en diameter av 94 cm. De ovenfor nevnte dimensjoner er ikke avgjørende og er bare angitt som eksempler, og alle dimensjoner kan der-for varieres ved utførelse av oppfinnelsen. Når der anvendes en for-forbrennings-ovn som vist på fig. 1, bør imidlertid forbrenningskammeret 18 ha en større diameter enn reaksjonsavsnittet 11. Ytterligere detaljer med hensyn til oppbyg-ning og drift av ovnen kan finnes i det nevnte U.S. patentskrift nr. 2 564 700.

På fig. 2 og 3 er der mer detaljert vist en form for en sammenbygget brenner og innløps-dyse for hydrokarbonutgangsmaterialet som er utført i overensstemmelse med oppfinnelsen, og som kan anvendes ved utførelse av denne. Det vil forstås at mens ovnen er vist å ha to tangentiale innløp eller tunneler 20 og 20', ligger det innenfor området for oppfinnelsen at ovnen bare har ett slikt tangentialt innløp eller én tangential tunnel. De tangentiale tunneler 20 og 20' er anordnet i motsatte retninger og står i tangential forbindelse med forbrenningskammeret 18 på diametralt motsatte steder på omkretsen av forbrenningskammeret. Inne i hver av tunnelene 20 og 20' er der anordnet en enhet som danner brenner og innløp for hydrokarbonmatningsmateriale i overensstemmelse med oppfinnelsen. På tegningen er denne enhet vist å omfatte et luftinnløp eller en ytre ledning, som er vist å bestå av to seksjoner 30 og 30'. Mellem den ytre vegg av seksjonen 30' og veggen av tunnelen 20 er der anordnet en hylse 32, som på tegningen er vist å bestå av metall, men som i visse tilfelle fortrinnsvis kan fremstilles av keramisk materiale. Som vist rager utløpsenden av den nevnte ytre ledning 30, 30' inn i tunnelen 20, og inn-Jøpsenden av den ytre ledning er forbundet med et forråd for tilførsel av luft. En flens 34, som på den side som vender i strømningsretningen, bærer en hylse 36, er anordnet mellom seksjo-nene 30 og 30' av den ytre ledning. Ved forenden av hylsen 36 er der dannet en åpning 38.

En første indre ledning 40 er anbragt på langs inne i den ytre ledning over i det minste ett parti av dennes lengde, og utløpsenden av den nevnte indre ledning 40 strekker seg frem foran utløpsenden av den ytre ledning, d.v.s. seksjonen 30'. I den viste utførelsesform strekker innløps-enden av den første indre ledning 40 seg gjen-nen en vegg av seksjonen 30 av den ytre ledning og gjennem en pakkboksanordning 42, som gjør det mulig å forskyve den første indre ledning 40 under glidning for således å forandre stillingen av utløpsenden inne i tunnelen 20.

En annen indre ledning 44 er anbragt på langs inne i den første indre ledning 40 med ut-løpsenden ragende frem foran utløpsenden av den første indre ledning 40. En annen pakkboksanordning 46 er montert på innløpsenden av den nevnte første indre ledning 40, og innløps-enden av den nevnte annen indre ledning 44 strekker seg gjennem denne pakkboksanordning for å gjøre det mulig å bevege den annen indre ledning 44 glidbart og således forandre stillingen av dens utløpsende inne i tunnelen 20 og i forhold til utløpsenden av den første indre ledning 40.

Utløpsenden av den første indre ledning 40 er lukket av et lukkeorgan 48 (se fig. 3), som på tegningen utgjøres av en hullskive eller et ring-formet organ som er anbragt ved enden av den første indre ledning 40 mellem denne og ytter-veggen av den annen indre ledning 44. Hvilke som helst egnede organer kan anordnes til luk-king av utløpet eller forenden av den nevnte første indre ledning 40. En flerhet av radialtret-tede åpninger 50 er anordnet på omkretsen av forpartiet av den første indre ledning 40 nær luk-keorganet 48. En dyseanordning 52 er anbragt på utløpsenden av den annen indre ledning 44. En hvilken som helst egnet dyseanordning kan anvendes ved utførelse av oppfinnelsen. Den før-ste indre ledning 40 er opplagret i hylsen 36 ved hjelp av en krage 54, som passer løst rundt ledningen og bæres av den indre vegg av hylsen 36 via en rekke stenger som vist, eller på en hvilken som helst annen egnet måte.

Ved utførelse av den foreliggende oppfinnelse blir en gass som inneholder fritt oksygen, f.eks. luft, ført fra en ledning 29 gjennem minst en av de ytre ledninger 30, 30', og et brensel, f.eks. naturgass, føres fra en ledning 39 inn gjennem minst en av de første indre ledninger 40 og åpningene 50 ved forenden av ledningen 40 og inn i strømmen av luft som strømmer inn gjennem minst en av hylsene 36. Den resulterende blanding antennes, og flammes vil være en turbulent, ikke-laminær flamme som har utgangspunkt i den turbulente sone som dannes ved åpningen 38 og/eller den innsnevring som dannes ved enden av hylsen 32. Forbrenningen fullføres, i det minste hovedsakelig, før den brennende forbren-ningsblanding forlater tunnelen 20 og/eller 20' og kommer inn i forbrenningssonen 18. I det minste en del av det hydrokarbon som mates inn gjennem ledningen 22, føres gjennem en ledning 56 (se fig. 4) og inn i minst en av de indre ledninger 44 for derefter å føres inn i tunnelen 20 og/eller 20' gjennem en sprøytedyse 52 på et sted som, regnet i strømningsretningen, ligger efter det sted hvor oksydasjonsmiddelet og brenselet føres inn. Det ligger innenfor området for oppfinnelsen å la utløpet fra den annen indre ledning 44 utgjøres av et rør med åpen ende. Når der anvendes et slikt rør med åpen ende, bør hydrokarbon-matningsmaterialet være hovedsakelig i gass- eller damp-form. Det foretrekkes å an-vende en sprøytedyse 52 for å bevirke en mer effektiv innføring av hydrokarbonet som en ko-nisk stråle inn i den brennende blanding av bren-selgass og luft i tunnelen 20 og/eller 20'. Det således innførte hydrokarbon føres sammen med forbrenningsblandingen inn i den nevnte annen forbrenningssone 18 og blandes med den rote-rende masse av varme forbrenningsgasser i denne sone. Den resulterende blanding går derefter inn i reaksjonsavsnittet 11 i en hovedsakelig skruelinjeformet strøm som tidligere beskrevet.

For tiden vet man ikke sikkert om der virke-lig blir dannet noe kjønrøk i den første forbrenningssone (tunnelene 20 og/eller 20'). Skjønt det ikke er meningen å begrense oppfinnelsen med teorier om reaksjonsmekanismen, menes det for tiden at dannelsen av kjønrøkproduktet i det minste startes i den nevnte første sone, d.v.s. at det eller de første trinn mot dannelse av kjøn-røkproduktet finner sted i den nevnte sone, mens fremstillingen av kjønrøkproduktet sannsynlig-vis i det minste fortsettes i den nevnte annen forbrenningssone 18 og fullføres i den nevnte tredje sone (reaksjonsavsnittet 11). Ved den samlede prosess blir således kjønrøkproduktet dannet ved pyrolyttisk dekomponering og/eller delvis brenning av det tilførte hydrokarbonmateriale under kjønrøkdannende betingelser i den nevnte første, annen og tredje sone.

Som angitt ovenfor fås den største økning av strukturegenskapene av kjønrøken når alt det tilførte hydrokarbon føres inn i de to tunneler 20 og 20' som utgjør den første forbrenningssone, i ulike mengder. I en utførelsesform av oppfinnelsen som for tiden foretrekkes, blir således fra 7,5—40, og fortrinnsvis fra 10—20 volumprosent av utgangsmaterialet innført i en av de nevnte tunneler, mens resten føres inn i den annen.

Den prøveserie som er beskrevet i det neden-stående eksempel, blev utført i en reaktor med de vesentlige trekk som er vist på fig. 1 og 2. I den anvendte reaktor hadde forbrenningssonen 18 en diameter av 94 cm og en lengde av 30,5 cm. Reaktoravsnittett 11 hadde en diameter av 30,5 cm. Tunnelene 20 og 20' hadde en diameter av 30,5 cm og var ca. 61 cm lange, målt langs den korteste side. Utløpet fra dysen 52 lå ca. 8,25 cm efter åpningene 50, som igjen lå ca. 5,1 cm efter åpningen 38, regnet i strømningsret-ningen. De ovenfor angitte dimensjoner må tas bare som et eksempel som ikke begrenser oppfinnelsen, idet alle disse dimensjoner kan endres innenfor rammen for oppfinnelsen. De forskjel-lige utgangsoljer som blev anvendt ved de for-skjellige prøver, hadde de egenskaper som er angitt i den efterfølgende tabell I.

EKSEMPEL.

En prøveserie blev utført under anvendelse av aromatisk konsentrert olje B som hydrokarbonmatningsmateriale. Dette materiale er et vanlig materiale som kan fås i handelen, og er fremstillet ved flytende svoveldioksyd-ekstrak-sjon av syklus-oljer( cycle oils) fremstillet ved katalytisk krakking av gassoljer. Driftsbetingel-sene, utbyttene av kjønrøk og prøveresultater med kjønrøkproduktet er angitt i den følg-ende tabell II. En av prøvene, prøve nr. 1, var en kontrollprøve utført med aromatisk konsentrert olje A som utgangsmateriale. Ved denne kontroll-prøve blev ikke noe av det innmatede hydrokarbon innført tangentialt gjennom innløpstunne-lene 20 og 20', og den brennbare blanding av luft og brenselsgass som blev tilført tunnelene 20, blev ført inn ved hjelp av en vanlig brennerenhet i likhet med den som er vist i U.S. patentskrift nr. 2 780 529.

Av prøvene 1, 2 og 3 i tabell II vil det ses at prøvene 2 og 3, hvor alt det innførte hydrokarbonmateriale blev ført inn tangentialt gjennem Innløpstunnelene 20 og 20', gav et kjønrøkpro-dukt med en større oljeabsorbsjonsverdi (høyere strukturegenskaper) enn kjønrøkproduktet fra prøve nr. 1, hvor alt hydrokarbonmaterialet blev innført aksialt gjennem ledningen 22 på vanlig måte.

I prøvene 4, 5 og 6 blev en del av det inn-førte hydrokarbonmateriale ført inn tangentialt gjennem innløpstunnelene 20 og 20', mens resten blev ført inn aksialt gjennem ledningen 22 på vanlig måte. I prøve nr. 6, hvor bare ca. 25 volumprosent av utgangsmaterialet blev innført tangentialt, var oljeabsorbsjonsverdien (strukturen) av kjønrøkproduktet lavere enn oljeabsorbsjonsverdien av det kjønrøkprodukt som blev fremstillet ved kontrollprøven (prøve nr. 1), hvor alt utgangsmaterialet blev innført aksialt gjennem ledningen 22. I prøvene 4 og 5, hvor ca. 39 resp. 35 volumprosent av hydrokarbonmat-ningsmaterialet blev innført tangentialt, blev der oppnådd en svak økning av oljeabsorbsjonsverdien (strukturen) av kjønrøkproduktet sam-menlignet med det produkt som blev fremstillet ved kontrollprøven.

I prøvene 7—10 blev alt hydrokarbonmat-ningsmaterialet ført inn tangentialt gjennem tunnelene 20 og 20' som beskrevet i det foregå-ende, idet en del av det således innførte materiale blev ført inn i den øvre tunnel 20', mens resten blev ført inn i den nedre tunnel 20. I disse prøver var fordelingen av hydrokarbonmaterialet på de to tunneler 20 og 20' ulik, d.v.s en hoveddel blev ført inn gjennem en av tunnelene og en mindre del gjennem den annen.

Sammenligning av prøvene 7—10 med prø-vene 2 og 3, hvor alt hydrokarbonmaterialet også blev innført gjennem tunnelene 20 og 20', men jevnt fordelt på disse, vil det ses at den høyeste struktur av kjønrøkproduktet fås når alt hydro-karbonmatningsmaterialet føres inn gjennem de tangentiale tunneler, men ujevnt fordelt på disse.

De ovenfor nevnte aromatiske konsentrerte oljer ifølge eksemplet utgjør et matningsmateriale som for tiden foretrekkes ved utførelsen av oppfinnelsen. Imidlertid kan vanlig aromatiske oljer som anvendes ved fremstilling av ovns-kjønrøk, også omfatte andre oljer enn ekstrakt-oljer fremstillet ved flytende svoveldioksydeks-traksjon av syklus-oljer. Typiske egenskaper for vanlige aromatiske oljer er:

Oppfinnelsen er ikke begrenset til anven-delsen av aromatiske konsentrerte oljer. Andre oljer, som f.eks. kerosen, hydrokarboner med et kokepunktområde svarende til bensins, tunge eller lette naftaer eller oljer som endog er tyngre enn resirkulerte gassoljer (recycle gas oils), kan anvendes. Hydrokarbonmaterialet som naturgass, enten tørr, våt eller i rå naturlig tilstand slik den kommer fra gasskilden, gass fra utvin-ningsanlegg for bensin eller restgass fra raffi-nerier kan anvendes. Videre kan hydrokarboner som er tyngre enn de nevnte gasser, anvendes som utgangsmateriale, f.eks. butan, pentan eller 1

lignende. Generelt sett kan nesten et hvilket som

helst hydrokarbon anvendes som matningsmateriale ved fremgangsmåten. Imidlertid foretrekkes de hydrokarboner som vanligvis er flytende,

og de vanligvis flytende aromatiske hydrokarboner er mest foretrukket som følge av de høyere

utbytter som kan fås ved anvendelse av disse

materialer. Matningsmaterialet kan sprøytes inn

som en væske gjennem en dyse eller forstøver,

eller innsprøytes som en damp. Hydrokarboner

fra andre kilder enn petroleum er også anvende-lige, f.eks. lavtemperaturkullgass ( low tempera-ture coal gas), kulltjæredestillater, skifergasser

og skiferdestillater. Disse utgangsmaterialer kan

inneholde nesten en hvilken som helst klasse av

hydrokarbonforbindelser, som f.eks. mettede eller umettede hydrokarboner, alkaner, aromatiske

forbindelser, naftener eller hvilke som helst

andre forbindelser som kan være tilgjengelige.

Den BM-korrelasjonsindeks som der henvi-ses til, er en korrelasjonsindeks som er utarbei-det av U.S Bureau of Mines og anvendes for å

betegne aromatiseringsgraden (aromaticity) for

en olje, idet et høyere mål-tall betegner en mer

aromatisk olje. Indeksen beregnes fra formelen:

456,8, hvor

K = midlere kokepunkt (°K),

G = relativ tetthet ved 15,5°C/15,5°C.

Olj eabsorbsj onen måles ved tilsetning av

noen få dråper olje ad gangen til en prøve på 1

gram kjønrøk på en blandesten eller glassplate.

Efter hver tilsetning blir oljen arbeidet grundig

inn med spatel under anvendelse av moderat

trykk. Der dannes små kuler som gradvis øker i

størrelse efterhvert som der tilsettes mer olje.

Sluttpunktet nås når der dannes en eneste kule

av stiv pasta, og dette punkt approksimeres ved

tilsetning av en dråpe olje ad gangen. Resultatet

angis som antall cm<3> olje pr. gram kjønrøk.

Fotoelometerprøven gir et mål på tjæreinn-holdet i kjønrøken. Ytterligere detaljer angå-ende denne prøve kan finnes i U.S. patentskrift

nr. 3 009 784.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til pyrolyttlsk fremstilling

av kjønrøk ved at en brennbar blanding av brensel og oksydasjonsmiddel føres inn i minst ett forbrenningssoneinnløp hvor forbrenningen inn- ledes, at den resulterende blanding føres med en tangential hastighetskomponent inn i en tilstøt-ende, stort sett sylindrisk forbrenningssone og deretter inn i en stort sett sylindrisk reaksjonssone som er koaksial med forbrenningssonen og står i åpen forbindelse med denne samt har en mindre diameter enn forbrenningssonen, og at der i forbrenningssonen innføres matningsmateriale til dannelse av kjønrøk som fjernes fra reaksjonssonen, karakterisert ved at 10— 100 pst. av matningsmaterialet føres inn i minst ett slikt forbrenningssoneinnløp på et sted som, regnet i strømningsretningen, ligger etter det sted hvor oksydasjonsmiddelet og brenselet føres inn, mens fra 90—0 pst. føres aksialt inn i forbrenningssonen, hvorved strukturegenskapene av kjønrøken blir regulert ved regulering av den andel av det totale matningsmateriale som føres inn i forbrenningsinnløpet resp. -innløpene.

2. Apparat til fremstilling av kjønrøk i overensstemmelse med fremgangsmåten ifølge krav 1, omfattende et stort sett sylindrisk forbrenningskammer (18) som er koaksialt og står i åpen forbindelse med et tilstøtende sylindrisk reak-sjonskammer (11) av mindre diameter enn forbrenningskammeret, et aksialt innløp (22) til forbrenningskammeret, minst ett tangentialt innløp (20, 20') til forbrenningskammeret og organer (29, 40) som tjener til innføring av brensel og oksydasjonsmiddel i forbrenningskammer-innløpet og omfatter en ytre ledning (30) med en innløpsende (29) og en utløpsende (36), en første indre ledning (40) som har en innløpsende og en utløpsende og er anbragt på langs inne i den ytre ledning over i det minste en del av dennes lengde, et stengeorgan (48) som lukker for utløpsenden av den første indre ledning, samt en flerhet av åpninger (50) ved omkretsen av den første indre ledning på et sted som ligger i nærheten av, men foran stengeorganet, regnet i strømningsretnin-gen, karakterisert ved at utløpsenden av den første indre ledning (40) strekker seg ut gjennom utløpsenden (36) av den ytre ledning (30), og at der til innføring av matningsmateriale i forbrenningskammerinnløpet er anordnet organer der som i og for seg kjent omfatter en annen indre ledning (44) som har en innløpsende og en utløpsende og er anbragt på langs inne i den før-ste indre ledning (40), idet utløpsenden (52) av den annen indre ledning (44) strekker seg ut gjennom utløpsenden av den første indre ledning (40).