Способ получения сажи

 

Изобретение относится к технологии сажи методом термического разложения углеводородного сырья и может быть использовано для получения активных марок сажи. Цель изобретения - повышение выхода сажи и снижение шероховатости. Топливовозцушную смесь сжигают с образованием продуктов горения, поток которых сужают, в суженный поток последних подают радиально углеводородное сырье, и непосредственно поело него в сужение в зону максимальной скорости потока образовавшейся реакционной смеси подают радиально дополнительно топливовоздушную смесь с коэффициентом избытка воздуха, равньм 0,8-1,2, в количестве 0,018-0,030 кг топлива на 1 кг сьфья, далее реакционная смесь подвергается терморазложению с образованием сажегазовых продуктов, которые затем охлаждают и выделяют из них сажу. Выход сажи 51-53%. Показатель удельной внешней поверхности , характеризующий шероховатость, снижен до 105-110 м2/ г. Светопропускание толуольного экстракта 91-93%,, показатель содержания остатка после просева на сите с сеткой 0,14 К снижен до 0,012-0,016%. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. с S Ко

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (Si) S С 09 С 1/5Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

С::

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) -i334104/26 (22) 26.11.87 (4б) 30.01.91. Бюл. Y" 4 (71? Ярославское научно-производственное объединение "Техуглерод (72) 13.С.Сироткин и В.А.Горбунов (53) 661.666.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 525732, кл. С 09 С 1/50, 1972.

Авторское свидетельство СССР

1174450, кл. С 09 С 1/50, 1983.

Па гент СИА М - 4105760, к . С 09 С 1/48, 1978. (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ CALM (57) Изобретение относится к технологии сажи методом термического разложения углеводородного сырья и может быть использовано дпя получения активных марок сажи. Цель изобретения — повышение выхода сажи и снижение шероховатости. Топлиновоэцушную смесь сжигают с образованием продукИзобретение относится к технологии сажи методом энергетического разложения углеводородного сырья и может быть использовано в прои;водстве технического угrtiрода, наприме активных марок сажи.

Цель изоб; етения — повышение выхода сажи и снижение ее шероховатости °

На чертеже представлен реактор для осуществления предлагаемого способа получе. ия сажи, прод ип.ный разрез.

Реактор для получения с, жи включает выполнен"..i.iå иэ огнеупорных иэде„„SU„„1624000 А 1 тов горения, поток которых сужают, в суженный поток последних подают радиально углеводородное сырье, и непосредственно посл - него в сужение в зону максимальной скорости потока образовавшейся реакционной смеси подают радиально дополнительно топливовоздушную смесь с коэффициентом избытка воздуха, равным 0,8-1,2, в количестве 0,018-0,030 кг топлива на

1 кг сырья, далее реакционная смесь подвергается термор; зложению с образованием сажегаэовых продуктов, которые . атем охлаждают и выделяют из них сажу. Выход: ажи 51-537.

Показатель удельной внешней поверхности, характеризующий шероховатость, снижен до 105-110 м /г. Светопропускание толуольного экстоакта 91-937, показатель содержания остатка после просева на сите с råòêîé 0,14 К снижен до 0,012-0,0167. 1 э.п. ф — лы, 1 ил,, 1 табл. лий соосно и последовательно расположенные устройство 1 для смешения топлива и воздуха, камеру 2 сгорания, смесительное сопло 3 с форсунками

4 лля подачи сырья и устройством 5 для ввода топливовоздушной смеси, камеру 6 реакции с форсунками 7 лля ввода охлаждающей жидкости.

Экспериментальная проверка способа получения сажи проведена на реакторе, характеризуемом следующими геометрическими размерами: объем камеры 2 сгорания 0,040 м ; диаметр смесительного сопла 220 мм и длина

1624000

600 мм1 форсунка 4 для подачи сырья установлена на расстоянии 120 мм от входного торца сопла 3, а устройство

5 для ввода топлнвовоздушной смеси на расстоянии 350 мм от форсунок 4 диаметр и длина камеры 6 реакции

300 и 1500 мм соответственно.

Пример, Топливовоэдушную

I смесь (400 кг/ч природного газа и

6500 м /ч воздуха) с температурой

350 С из устройства 1 подают в камеру 2 сгорания ° Поток образовавшихся при ее сгорании продуктов горения сужают в смесительном сопле 3, где в суженный поток продуктов горения впрыскивают через форсунки 1600 кг/ч сырья, распыленного 500 м /ч воздуха, при этом в качестве сырья используют смесь, содержащую, мас. : каменноугольное сырье 30, нефтяное сырье

70, и нагретую до 200 С, а через устройство 5 используют дополнительно топливовоздушную смесь с коэффициентом избытка, равным 1,0, в количестве 0,020 кг указанного топлива на 1 кг сырья. Полученную смесь из сопла 3 направляют в камеру 6 реакции, при этом поток ее расширяется. Здесь углеводородное сырье за счет тепла продуктов сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания и дополнительно вводимых разлагается с образованием сажегаэовых продуктов. Затем о последние охлаждают до 700 С путем впрыскивания через форсунку 7 воды и отделяют 816 кг/ч сажи (что соответствует выходу 51 мас. в расчете на сырье).

Полученная сажа соответствует по физико-химическим показателям марке

Л 234 (ГОСТ 6 7885-86).

Результаты данного эксперимента, полученные по предлагаемому,а также известному способам, представлены в таблице.

Как следует из данных таблицы, предяагаемый способ в отличие от известного позволяет повысить выход сажи до 51-53 мас., при этом полученная сажа обладает пониженной шероховатостью, так как показатель удельной внешней поверхности снижен с

112 м /г до 110-105 м /г.

Кроме того, эта сажа хара .òåðèçóется уменьшенным содержанием кокса, показатель содержания остатка после просева на сите с сеткой 014 К снижен с 0,018 до О, 012-0, 016 мас . .

Кроме того, может быть повышена производительность процесса по расходу сырья при сохранении стабильных качественных показателей сажи.

Ф о р м у л а и э обретения

1. Способ получения сажи, включающий подачу топливовоздушной смеси, сжигание ее с образованием продуктов горения, сужение потока продуктов горения, радиальную подачу углеводородного сырья в суженный поток про-. дуктов горения, расширение образовавшегося потока реакционной смеси, дополнительное радиальное введение топливовоздушн и смеси, термическое разложение углеводородного сырья с образованием сажегазовых продуктов, охлаждение и выделение иэ них сажи, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода сажи и снижения ее шероховатости, дополнительно топливовоздушную смесь вводят непосредственно после радиальной подачи углеводородного сырья в зону максимальной скорости потока реакционной смеси, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что дополнительно топливовоздушную смесь вводят с коэффициентом избытка воздуха, равным

0,8-1,2, в количестве 0,018-0,030 кг топлива на 1 кг сырья, 1624000

Способ получения саги

Показатели

Предла гасой

Известный

18О0

400

1 600

400

400

400

400

1 600

400

400

400

400

1600 1600

400 400

1 600

400

400

500

500 500

40 40

40 40

1i0 1,0 1,О 1,0

103 105 100 100

1,О

1,0

1,О О,S ! О Ф-103 100

0,6

1,0

1 ° 2

1,3

0,8

99 102

103

102

104

105

52 51 50 54

45,0-45,5 50

$3

$2

48

О, 016-i1,01& 0,018

Расход смрьи,кг/ч

Расход топлнва,кг/ч

Расход воздуха на горение, нм /ч

Расход воздуха иа распыл, им /ч

Раоход топлива в дополнительно вводимой топлиаовоэдуниой смеси, имэ /ч

Расход воздух& В ло полнительно вводимой топливовоздунной смеси, имэ /ч

Удельньо! расход дпполиятельно вводимого топлява, кгlкг смрьа

8озйфицяеит избмтка

°оздуха дополнитель во вводимой топливо° оздуяной смеси

Тдельнаа виеянял поверхность, м /г

Удельнал адсорбционнаа поверхность, из /г

Светопропускание толуопьного зкст» ракта, 1

Вахед саин в рас чете ва сырье, ° ac.8

Содернаняе остатка после аросева через сито с сеткой О 14 Е, мас.1

6500 6500 6500 6500 6500 6500 6500 6500 6500 6500 6500 6500 6500

500 500 500 500 500 500 500 500 SOO 500

40 30 36 50 50

400 200 240 320 400 480 520 300 360 500 ЬОО 700 $00

0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0„015 0,018 0,025 0,030 0>035 0,025! 12-113 108 110 108 110 105 110 108 110 108 105 110 107

9091 9! 92. 93 93 95 91 92 93 94 95 91 93

0,016 0,012 0,013 0,0!4 0,018 0,016 0,012 0,012 0,012 0,016 0,01S