Способ получения сажи

(21) (22) дук 1 таб ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 3897480/23-261505,85(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САЖИ(57) Изобретение относится к производству сажи и позволяет снизитьгритообразование в процессе ее получения и повысить ее выход. Способ получения сажи включает сжигание топливно-воздушной смеси, радиальное введение в суженный потокуглеводородного сырья, распыляемоговоздухом, подаваемым коаксиально попериферии 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 протов 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 дополнительно вводимого 380 т 70 м /ч, удельный расход последнего 0,10 кг/кго угол подачи .сырья к воздуху 60, темопература процесса 1525 С, получают сажу с показателями: удельная геометрическая и адсорбционная поверхности 99 и 109 м /г соответственно, абсорбция дибутилфталата 106 мл/100 г, от-сев на сите 014 К,выход сажи 48,2 мас3 в расчете на сырье, 1 з,п, ф-лы, 280 1 13411Изобретение относится к производству технического углерода, а именно сажи иэ жидкого углеводородногосырья, и может быть использовано дляспроизводства активных и полуактивных марок сажи,Цель изобретения - снижение гритообразования в процессе получениясажи и повышение ее выхода. 10На фиг. 1 изображен реактор дляполучения сажи, продольный разрез;на фиг, 2 - узел ввода сырья и воздуха в суженный поток продуктов горения, 15Реактор содержит камеру 1 горениядиаметром 860 мм и длиной 320 ммс двумя тангенциально расположеннымиканалами 2 диаметром 260 мм, в которых установлены две горелки 3 для 20ввода топливно-воздушной смеси, Соосно и последовательно за камеройгорения расположено сужающее сопло4 диаметром 220 мм, переходящее затемв камеру 5 расширения диаметром 5300 мм,Веужающем сопле выполнены два канала 6, в которых установлены двефорсунки 7 для ввода углеводородногосырья и воздуха. 30Камера 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,П р и м е р, В камере 1 горениясжигают подаваемую через две горелки 3 топливно-воздушную смесь, состоящую из 3250 м /г воздуха с температурой 350 С и 260 м /г природного газа. Поток полученных продуктов горения (ПГ) направляют в сужающее сопло 4. Сюда же через форсунки 457 из одной точки подают навстречугазам горения под углом 60 к осипотока 900 кг/г углеводородногосырья (смесь, состоящую из 60 мас, .термогазойля, 15 мас.пиролиэнойсмолы и 25 мас,% антраценового масла)температурой 180 С, распыленного воздухом 380 м/г, и 70 м/гвоздуха (что соответствует О, 1 кг/кгосырья) под углом 60 к потоку сырьяи по ходу движения сажегазовых продуктов, При этом ПГ смешиваются ссырьем 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 происходитокончательное разложение сырья. Вконце камеры расширения сажегаэовыепродукты охлаждают водой до 200 Си направляют на выделение сажи, Выход сажи составляет 48,2 мас,врасчете на сырье, содержание гритав саже 0,10 мас,%,Последующие опыты проводят анало"гично, но с отличием от описанногопримера угломмежду осью струисырья и осью струи воздуха и количеством подаваемого из точки вводасырья воздухаДля сопоставления проводят опытполучения сажи по прототипу, т. е,при подаче воздуха радиально в зону расширения через канал 8. Выходсажи при этом составляет 45 мас,в расчете на сырье, содержание грита 0,018 мас. ,Образцы полученной сажи анализируют по стандартным методикамГОСТа 7885-77. Выход сажи определяют по данным гаэохроматическогоанализа 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. снизитьотсев на 0,005 в ,008 , или на 28-44 .,а также повысить выход сажи на2,4-7,3 ,Формула изобретения 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 вьцеление из них сажИ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения гритообразования и повышение выхода сажи, углеводородное сырье при введении в1341180 суженный поток направляют под углом45-90 к потоку воздуха навстречупотоку 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 65 170 028 010 010 010 010 010 0084 0219 40 45 60 90 95 60 60 Уг.ол И, ф Температура про-.цесса, С 1500 1510 1520 1525 1530 1530 1495 1525 95 97 98 99 100 98 94 100 102 106 109 109 112 115 104 112 100 103 104 106 106 105 107 108 0,018 0,015 0,010 0,010 0,012 0,016 0,020 0,010 45 46,2 47,4 48,2 48,4 48,3 52,5 49, 1 Расход воздухана горение природного газа,м/г Расход воздухана распыл сырья,м/г Расход дополнительно вводимоговоздуха, м /г Удельный расходдополнительновводимого воздуха, кг/кг сырья Удельная геометрическая поверхность, м /г Удельная адсорб-.ционная поверхность у и /г Адсорбционная дибутилфталата,мл/100 г Отсев на сите014 К, 7 Выход сажи в расчете на сырье,мас, Х 2, Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что воздух подают в количестве 0,1-0,2 кг/кг сырья,1341180 г.2 Составител Техред А.К Киштулинец ак атай орректо аказ 4398/29 Подпнсно СССР Н 03 оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 633 ИИПИ Государствен делам изобрете Москва, Ж, Р