CS254766B1

CS254766B1 - Process for producing carbon black by SRF retort process

Info

Publication number: CS254766B1
Application number: CS854391A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Kulhavy; Borivoj Fiala
Original assignee: Miroslav Kulhavy; Borivoj Fiala
Priority date: 1985-06-17
Filing date: 1985-06-17
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS439185A1

Abstract

Způsob výroby sazí SRF retortovým postupem na reaktoru s cyklonovým topeništěm průměru 700 až 900 mm a reakčním prostorem průměru 350 až 450 mm. Jeho podstatou je, že se jedním hořákem prosazuje kapalná uhlovodíková surovina s hodnotou korelačního koeficientu BMGI 100 až 160, v množství 400 až 1 000 kg/h, společně s rozptylovacím vzduchem v množství 400 až 600 Nm3/h a tlaku 125 až 130 kPa. Spalovací vzduch o tlaku 104 až 105 kPa a v množství 400 až 1 000 Nm-Vh je do topeniště dávkován dvěma tangenciálními vstupy^společně se zemním plynem o tlaku 105 až 106 kPa a v množství do 70 Nnr/h. V reaktoru se udržuje reakční teplota v rozmezí 1 100 až 1 250 °G a provozní tlak 99 až 100,5 kPa. Ukončení sazotvomého procesu se provádí přímým vstřikem vody o tlaku 1,2 až 1,7 MPa v množství 0,4 až 0,8 m3/h dvěma tryskami, následně se vzniklé saze odloučí od proudu spalin.Method of producing SRF carbon black by retort process in a reactor with a cyclone furnace with a diameter of 700 to 900 mm and a reaction space with a diameter of 350 to 450 mm. Its essence is that a liquid hydrocarbon raw material with a BMGI correlation coefficient value of 100 to 160 is passed through one burner, in an amount of 400 to 1,000 kg/h, together with dispersion air in an amount of 400 to 600 Nm3/h and a pressure of 125 to 130 kPa. Combustion air with a pressure of 104 to 105 kPa and in an amount of 400 to 1,000 Nm-Vh is dosed into the furnace through two tangential inlets^together with natural gas with a pressure of 105 to 106 kPa and in an amount of up to 70 Nnr/h. The reaction temperature in the reactor is maintained in the range of 1,100 to 1,250 °C and the operating pressure is 99 to 100.5 kPa. The soot formation process is terminated by direct injection of water at a pressure of 1.2 to 1.7 MPa in an amount of 0.4 to 0.8 m3/h through two nozzles, and the resulting soot is subsequently separated from the flue gas stream.

Description

Vynález řeší způsob výroby sazí SEF retortovým postupem na reaktoru s cyklonovým topeništěm o vnitřním průměru 700 až 900 mm a reakčním prostorem o vnitřním průměru 350 až 450 mm·The present invention provides a process for producing a carbon black SEF by a retort process on a reactor having a cyclone furnace having an inside diameter of 700 to 900 mm and a reaction space having an inside diameter of 350 to 450 mm.

Pro výrobu speciálních pryžových výrobků s funkcí ztužujícího plniva de kaučuku se v gumárenském průmyslu používají měkké technické saze typu SRF, jejichž charakteristickými vlastnostmi je hodnota jodové adsorpce v rozsahu 20 až 26 mg ^sa~ zí, hodnota dibutylftalátové adsorpce v rozsahu 65 až 85 ml/lOOg sazí, hodnota pH kalu v rozsahu 5,5 až 7,5 a obsah vlhkosti do 0,8 % hmotnostních· Dosud se olejové retortové saze SEF vyrábějí převážně v reaktorech s prosazením suroviny nad 1500 kg/hj, přičemž pro rozprašování suroviny se převážně používá více trysek současně. Nevýhodou je nestejnorodá kvalita vyráběných sazí s ohledem na potíže s přesným vzájemným sladěním provozu všech trysek reaktoru, značné náklady na provoz a údržbu zařízení·For the production of special rubber products as reinforcing fillers de rubber in the rubber industry use soft technical soot type SRF whose characteristic property is a iodine adsorption in the range of 20-26 mg ^were ~ ZI, dibutyl phthalate adsorption value in a range from 65 to 85 ml / lOOg carbon black, sludge pH in the range of 5.5 to 7.5 and moisture content of up to 0.8% by weight · So far, the SEF oil retort is produced mainly in reactors with a feed rate of more than 1500 kg / hj, with the predominantly used for atomizing the feedstock multiple nozzles simultaneously. The disadvantage is the heterogeneous quality of the carbon black produced due to the difficulty of accurately aligning the operation of all reactor nozzles, the considerable cost of operating and maintaining the equipment.

Uvedené nedostatky zmírňuje použití způsobu výroby olejových retortových sazí SRF podle vynálezu, využívajícího reaktoru s cyklonovým topeništěm o vnitřním průměru 700 až 900 mm a s reakčním prostorem o vnitřním průměru 350 až 450 mm· Jeho podstatou je, že se jedním hořákem prosazuje kapalná uhlovodíková surovina s hodnotou korelačního koeficientu BMCI 100 až 160, s výhodou 110 až 140 v množství 400 až 1000 kg/h, s výhodou v množství 500 až 800 kg/h, společně s rozptylovacím vzduchem v množství 400 až 600 Nm^/h a tlaku 125 až 130 kPa. Spalovací vzduch o tlaku 104 až 105 kPa a v množství 400 až 1000 Nm^/h je do topeniště dávkován dvěma tangenciálními vstupy společně se zemním plynem o tlaku 105 až 106 kPa a v množství do 70 Nm/h,The use of the SRF process according to the invention using a 700 to 900 mm internal diameter cyclone furnace reactor with a 350 to 450 mm internal diameter reaction space reduces the drawbacks. a BMCI correlation coefficient of 100 to 160, preferably 110 to 140 in an amount of 400 to 1000 kg / h, preferably in an amount of 500 to 800 kg / h, together with a scattering air of 400 to 600 Nm @ 2 / h and a pressure of 125 to 130 kPa . Combustion air at a pressure of 104 to 105 kPa and at a rate of 400 to 1000 Nm ^ / h is fed into the furnace by two tangential inlets together with natural gas at a pressure of 105 to 106 kPa and up to 70 Nm / h,

V reaktoru se udržuje reakční teplota v rozmezí 1100 až 1250 % a provozní tlak 99 až 100,5 kPa. Ukončení sazotvorného procesuA reactor temperature of 1100 to 1250% and an operating pressure of 99 to 100.5 kPa are maintained in the reactor. Completion of the tariff-forming process

- 2 254 766 se převádí přímým vstřikem védy @ tlaku 1,2 až 1,7 MPa v množství 0,4 již 0,8 m /h dvěma tryskami, následně se vzniklé saze odloučí od proudu spalin· Prosazované kapalné uhlovodíkové surovina může obsahovat až 40 % hmotnostních pyrolýzního oleje· Pro konečnou úpravu sazí před granulaci je vhodné zpracování sazovými mlýny gritu.- 2 254 766 is transferred by direct injection of vapor at a pressure of 1.2 to 1.7 MPa in an amount of 0.4 already 0.8 m / h by two nozzles, then the resulting carbon black is separated from the flue gas stream. 40% by weight of pyrolysis oil · Grit soot mills are suitable for finishing the carbon black prior to granulation.

Použití způsobu výroby podle vynálezu umožňuje přípravu olejových retortových sazí SRF s dobrou a dlouhodobě vyrovnanou kvalitou· Snižují se rovněž náklady na údržbu a obnovu zařízení· Výroba na reaktoru s nízkým prosazením je výhodná s přihlédnutím k poměrně nízké spotřebě sazí uvedeného typu·The use of the production method according to the invention allows the preparation of SRF oil retorts with good and long-lasting quality quality. The maintenance and renewal costs of the plant are also reduced. Production on a low throughput reactor is advantageous considering the relatively low carbon black consumption of this type.

Praktické průmyslové využití způsobu výroby sazí SRF podle vynálezu uvádějí následující příklady·The following examples illustrate the practical industrial application of the SRF carbon black production method.

Příklad 1Example 1

Do válcového ležatého reaktoru s vnitřním průměrem cyklonového topeniště 800 mm a s vnitřním průměrem reakčního prostoru 400 mm byla axiálně jedním hořákem naštrikována uhlovodíková surovina s hodnotou korelačního koeficientu BMCI 138, obsahující 14 % pyrolýzního oleje, v množství 550 kg/h současně s rozptylovacím vzduchem o tlaku 127 kPa a v množství 500 Nm^/h, Tangenciálně dvěma vstupy byl dávkován spalovací vzduch o tlaku 104,5 kPa v množství 800 Nm^/h se zemním plynem o tlaku 105,5 kPa v množství 30 Nm^/h. Reakčni teplota byla udržována na hodnotě 1200 °C, pracovní tlak 100 kPa. Vyráběné saze SRF měly následující parametry:A hydrocarbon feedstock having a BMCI 138 correlation coefficient of 14% containing 14% pyrolysis oil at 550 kg / h was fed axially by one burner into a cylindrical horizontal reactor with an internal diameter of a cyclone furnace of 800 mm and an internal diameter of reaction space of 400 mm. 127 kPa and 500 Nm < 2 > / h. Combustively at 104.5 kPa and 800 Nm < 2 > / h, with 30.5 Nm < 3 > The reaction temperature was maintained at 1200 ° C, operating pressure 100 kPa. The produced soot SRF had the following parameters:

Jodová adsorpce : 2 ,9 mg Jg/gIodine adsorption: 2.9 mg Jg / g

Dibutylftalátová adsorpce : 69 ml/100 gDibutyl phthalate adsorption: 69 ml / 100 g

Příklad 2Example 2

D© zařízení podle příkladu 1 bylo nastřikován© 650 kg/h uhlovodíkové suroviny koksochemického původu s hodnotou korelačního koeficientu BMCI 112 současně s rozptylovacím vzduchem o tlaku 129 kPa v množství 550 Km/h, Spalovací vzduch byl dávkován v množství 900 Nm^/h o tlaku 104,7 kPa,zemní plyn v množství 50 Nm^/h o tlaku 105,6 kPa. Reakčni teplota byla udržována na hodnotě 1140 °C, pracovní tlak 99,8 kPa. Vyráběné saze SRF po zpracování sazovými mlýny gritu měly následující vlastnosti:The D ' device of Example 1 was injected with < 650 kg / h of hydrocarbonaceous feedstock of coke-chemical origin with a BMCI 112 correlation coefficient value at a pressure of 129 kPa at 550 Km / h. 104.7 kPa, natural gas at 50 Nm @ 2 / pressure. The reaction temperature was maintained at 1140 ° C, operating pressure 99.8 kPa. The SRF produced after the grit soot mill had the following characteristics:

- 3 254 766- 3,254,766

Jodová adsorpce : 23,1 mg Jg/gIodine adsorption: 23.1 mg Jg / g

Dibutylftalátová adsorpce : 71 ml/100 βDibutyl phthalate adsorption: 71 ml / 100 β

Příklad 3Example 3

Uhlovodíková surovina v množství 500 kg/h s hodnotou korelačního koeficientu BMGI 151 byla nastřikována do zařízení podle příkladu 1 současně s 450 Nm^/h rozplylovacího vzduchu o tlaku 126 kPa. Spalovací vzduch byl dávkován při tlaku 104,2 kPa v množství 750 Nm^/h, zemní plyn v množství 25 Nm^/h při tlaku 105 kPa. Reakční teplota byla udržována na 1240 *C, pracovní tlak 99,5 kPa. Vyráběné saze SRF měly následující charakteristické vlastnosti:A 500 kg / h hydrocarbon feedstock with a BMGI 151 correlation coefficient value was injected into the apparatus of Example 1 simultaneously with 450 Nm < 4 > The combustion air was dosed at a pressure of 104.2 kPa at 750 Nm < 3 > / h, natural gas at 25 Nm < 2 > / h at a pressure of 105 kPa. The reaction temperature was maintained at 1240 ° C, operating pressure 99.5 kPa. The SRF produced had the following characteristics:

Jodová adsorpce : 23,7 mg J₂/gIodine adsorption: 23.7 mg J ₂ / g

Dibutylftalátová adsorpce :82 ml/100 gDibutyl phthalate adsorption: 82 ml / 100 g

Claims

A process for producing carbon black by a retort process on a reactor 8 with a cyclone furnace having an inside diameter of 700 to 900 mm and a reaction space having an inside diameter of 350 to 450 mm, characterized in that 160, preferably 110 to 140, in an amount of 400 to 1000 kg / h, preferably in an amount of 500 to 800 kf / h, together with a scattering air of 400 to 600 Nm @ 2 / h and a pressure of 125 to 130 kPa, at a pressure of 104 to 105 kPa is fed to the cyclone furnace by two tangential inlets of 400 to 1000 Nm @ 2 / h simultaneously with natural gas at a rate of up to 70 Nm @ 2 / h and a pressure of 105 to 106 kPa; 1100 to 1250 ° C, operating pressure 99 to 100.5 kPa, and the carbon black process is terminated by direct injection of water at a pressure of 1.2 to 1.7 MPa in an amount of 0.4 to 0.8 m / h with two nozzles, whereupon the soot is separated from the flue gas stream ·

2. A process according to claim 1, wherein the liquid hydrocarbon feedstock comprises up to 40% by weight of pyrolysis oil.

3. The method of claim 1, wherein the entrapped carbon black is treated with a carbon black of a grit.