Способ получения сажи

 

Изобретение относится к производству сажи и позволяет -снизить гритообразование в процессе ее получения и повысить ее выход. Способ получения сажи включает сжигание топливно-воздушной смеси, радиальное введение в суженный поток углеводородного сырья, распьшяемого воздухом, подаваемым коаксиально по периферии потока сырья, -при этом сырье при введении в суженный поток, направляют под углом 45-90° к потоку воздуха и навстречу потоку продуктов горения, терморазложение сырья, охлаждение сажегазовых продуктов и вьщеление из них сажи. Воздух подают в количестве 0,1-0,2 кг/кг сырья. При осуществлении; процесса в следующих режимах: расход сырья 900 кг/ч, расход топлива (природно- . го газа) 260 , расход воздуха, на горение природного газа 3250 м /ч, расход воздуха на распыл сырья и дополнительно вводимого 380 т 70 м /ч, удельный расход последнего 0,10 кг/кг угол подачи .сырья к воздуху 60 , темс пёратура процесса 1525 С, получают сажу с показателями: удельная геометрическая и адсорбционная поверхности 99 и 109 соответственно, абсорбция дибутилфталата 106 мл/100 г, отсев на сите 01 4К, выход сажи 48,2мас.% Б расчете на сырье. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 1 табл. S (Л QO

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

41180 А1 (19) (11) (5D4 0 С 1 50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ «

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ .НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3897480/23-26 (22) 15 ° 05. 85 (46) 30.09.87. Бюл. 1Ф 36 (7 1) Ярославское научно-производственное объединение "уехуглерод" (72) К.А.Веселов, В.А,Горбунов, Н,И.Галлямов и В.Н.Зинченко (53) 661.666.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.

9 24&873, кл. С 09 С 1/52, 1967.

Авторское свидетельство СССР

У 525732, кл. С 09 С 1/50, 1972. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САЖИ (57) Изобретение относится к производству сажи и позволяет .снизить гритообразование в процессе ее получения и -повысить ее выход. Способ получения сажи включает сжигание топливно-воздушной смеси, радиальное введение в суженный поток углеводородного сырья, распыляемого воздухом, подаваемым коаксиально по периферии потока сырья, .при этом сырье при введении в суженный поток направляют под углом 45-90 к потоку воздуха и навстречу потоку продуктов горения, терморазложение ,сырья, охлажцение сажегазовых продуктов и выделение из них сажи, Воздух подают в количестве 0 1-0,2 кг/кг сырья. При осуществлении процесса в следующих режимах: расход сырья

900 кг/ч, расход топлива (природно- . го газа) 260 м /ч, расход воздуха на горение природного газа 3250 м /ч, расход воздуха на распыл сырья и до- .. полнительно вводимого 380 т 70 м /ч, удельный расход последнего 0,10 кг/кг о угол подачи .сырья к воздуху 60, тем- с о Я пература процесса 1525 С, получают сажу с показателями: удельная геометрическая и адсорбционная поверхности

99 и 109 м /r соответственно, абсорб- С ция дибутилфталата 106 мл/100 r от- сев на сите 014К,выход сажи 48,2 мас.Х 2 в расчете на сырье. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 1 табл.

1 13411

Изобретение относится к производству технического углерода, а именно сажи иэ жидкого углеводородного сырья, и может быть использовано для с> производства активных и полуактивных марок сажи.

Цель изобретения — снижение гритообразования в процессе получения сажи и повышение ее выхода. 10

На фиг. 1 изображен реактор для получения сажи, продольный разрез; на фиг. 2 — узел ввода сырья и воздуха в суженный поток продуктов горения. 15

Реактор содержит камеру 1 горения диаметром 860 мм и длиной 320 мм с двумя тангенциально расположенными каналами 2 диаметром 260 мм, в которых установлены две горелки 3 для ?р ввода топливно-воздушной смеси. Соосно и последовательно за камерой горения расположено сужающее сопло

4 диаметром 220 мм, переходящее затем в камеру 5 расширения диаметром ?5

300 мм.

В еужающем сопле выполнены два канала 6, в которых установлены две форсунки 7 для ввода углеводородного сырья и воздуха. 30

Камера 5 расширения содержит радиальный канал 8, в котором установлен радиационный пирометр для замера температуры. В конце реактора установлена форсунка 9 для подачи воды на охлаждение сажегаэовых продуктов.

Пример. В камере 1 горения сжигают подаваемую через две горелки 3 топливно-воздушную смесь, сос- 40 тоящую из 3250 м /r воздуха с температурой 350 С и 260 м /r природного газа. Поток полученных продуктов горения (ПГ) направляют в сужающее сопло 4. Сюда же через форсунки

7 из одной точки подают навстречу газам горения под углом 60 к оси потока 900 кг/г углеводородного сырья (смесь9 состоящую из 60 мас.X термогазойля, 15 мас. пиролиэной смолы и 25 мас,X антраценового масла) температурой 180 С, распыленного воздухом 380 м /г9 и 70 м /г воздуха (что соответствует О, 1 кг/кг о сырья) под углом 60 к потоку сырья и по ходу движения сажегазовых продуктов. При этом ПГ смешиваются с сырьем и последнее подвергается термораэложению с образованием сажегазовых продуктов, которые далее смешивают с воздухом. Поток образовавшейся смеси подают в камеру 5 расширения, где при 15 10 С происходит окончательное разложение сырья. В конце камеры расширения сажегаэовые продукты охлаждают водой до 200 С и направляют на выделение сажи. Выход сажи составляет 48,2 мас. в расчете на сырье, содержание грита в саже 0,10 мас,X

Последующие опыты проводят аналогично, но с отличием от описанного примера углом между осью струи сырья и осью струи воздуха и количеством подаваемого из точки ввода сырья воздуха.

Для сопоставления проводят опыт получения сажи по прототипу, т. е. при подаче воздуха радиально в зону расширения через канал 8. Выход сажи при этом составляет 45 мас. в расчете на сырье, содержание грита 0,018 мас. .

Образцы полученной сажи анализиI руют по стандартным методикам

ГОСТа 7885-77. Выход сажи определяют по данным гаэохроматического анализа газообразных продуктов процесса получения сажи, В таблице приведены технологические параметры процесса и физико-механические показатели сажи, полученной по изобретению, и сравнительный процесс известного процесса.

Как показывают данные таблицы, предлагаемый способ позволяет сни- зить гритообраэование, т.е. снизить отсев на 0,005 вЂ,008 . или на 28-44 ., а также повысить выход сажи на

2,4-7,3, Формула и з обретения

1. Способ получения сажи, включающий сжигание топливно-воздушной смеси, сужение потока образовавшихся продуктов горения, радиальное введение в суженный поток углеводородного сырья, распыленного воздухом, подаваемым коаксиально по периферии потока сырья, терморазложение сырья, охлаждение образовавшихся сажегаэовых продуктов и выделение из них сажИ9 отличающийся тем, что, с целью снижения гритообразования и повышение выхода сажи, углеводородное сырье при введении в

1341180 суженный поток направляют под углом

45-90 к потоку воздуха навстречу потоку продуктов горения.

900 900 900 900 900 900 1000

Расход сырья, кг/г

1000

Расход топливаприродного газа, см /г 260 260 . 260 260 260 260 260

260

3250 3250 3250 3250 3250 3250 3250 3250

450 380 380 380 380 380 385

280

200 70 70 70 70 70 65

170

0,28 О, f0 0,10 0,10 0,10 0,10 0,084 0,219

40 45 60 90 95 60 60

Угол

Температура про-. цесса, С

1500 1510 1520 1525 1530 1530 1495

1525

95 97 98 99 100 98

100

102 106 109 109 112 115 104

112

100 103 104 106 106 105 107

108

Отсев на сите

014К, 7

0,018 0,015 0,010 0,010 0,012 0,016 0,020 0,010

45 462 474 482 484 483 525 491

Расход воздуха на горение природного газа, MS/r

Расход воздуха на распыл сырья, м /г

Расход дополнительно вводимого воздуха, м /г

Удельный расход дополнительно вводимого воздуха, кг/кг сырья

Удельная геометрическая поверхность, м /r

Удельная адсорб-. ционная поверхность, м /г

Адсорбционная дибутилфталата, мл/100 r

Выход сажи в расчете на сырье, мас. Ж

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что воздух подают в количестве 0,1-0,2 кг/кг сырья.

1341180

Составитель Л.Романцева

Техред А.Кравчук Корректор Л. Патай

Редактор Н. Киштулинец

Тираж 633 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4398/29

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4