Спосіб отримання техвуглецю з вуглеводневої сировини
Винахід відноситься до нафтохімічної промисловості, а саме виробництва техвуглецю (сажі) з вуглеводневої сировини. Сутність винаходу полягає в способі отримання техвуглецю з вуглеводневої сировини, що включає нагрівання вуглеводневої сировини і його подачу пристрою отримання техвуглецю, проведення реакції отримання техвуглецю, охолодження отриманого техвуглецю і його видалення з пристрою. Вуглеводневу сировину попередньо поділяють на вузькі фракції 10 - 40 o С, переважно 10 - 15 o C, які і подають пристрій отримання техвуглецю окремо. При створенні даного винаходу було вирішено завдання суттєвого збільшення дисперсності техвуглецю при його високому виході. 1 з.п.ф-ли, 1 табл.
Винахід відноситься до нафтохімічної промисловості, а саме виробництва техвуглецю (сажі) з вуглеводневої сировини.
Найбільш близьким до пропонованого є спосіб [Kuehner G. and Voll M. (1993). Manufacture of Carbon Black. In Carbon Black. Donnet J-B et al Eds., Marcel Dekker, N.Y., 1] одержання техвуглецю, що включає нагрівання вуглеводневої сировини та її подачу в пристрій отримання техвуглецю, проведення реакції отримання техвуглецю та його видалення з пристрою.
Недоліком найближчого аналога є невеликий вихід техвуглецю з високою дисперсністю, а у разі високого виходу – мала дисперсність.
При створенні даного винаходу було поставлено завдання суттєвого (в три і більше разів!) збільшення дисперсності техвуглецю при його високому виході.
Поставлене технічне завдання вирішується за рахунок того, що в способі одержання техвуглецю з вуглеводневої сировини, що включає нагрівання вуглеводневої сировини та його подачу в пристрій отримання техвуглецю, проведення реакції отриманнятехвуглецю, охолодження отриманого техвуглецю і його видалення з пристрою, вуглеводневу сировину розділяють будь-яким відомим чином на фракції 10 - 40 o C, переважно вузькі 10 - 15 o C, які і подають пристрій отримання техвуглецю окремо.
За допомогою даного винаходу можливе отримання техвуглецю, застосовуючи всі відомі процеси: пічний, газблек і піроліз. Як вуглеводнева сировина можна використовувати як кам'яновугільну смолу, так і будь-яку вуглеводневу сировину, що містить конденсовані ароматичні сполуки.
Пропонований спосіб здійснюють наступним чином.
При використанні будь-якого процесу (пічного, газблек або піроліз) вихідну сировину поділяють на фракції 10 - 40 o C, переважно вузькі 10 - 15 o C, а пристрій отримання вуглецю вводять нагріті вузькі фракції сировини окремо.
При пічному процесі попередньо отримані вузькі фракції сировини подають у пристрій для змішування з гарячими продуктами повного горіння деякого палива (зазвичай - природний газ) окремо, наприклад, спочатку вузьку фракцію 15 o C, що википає в межах 294 - 309 o C, потім фракцію 12 o C, що википає в межах 321 o C і т.д. Частина введеного вуглеводню (фракції) згоряє, а вуглеводень, що залишився, піддається піролізу з утворенням технічного вуглецю. Газоподібні продукти горіння разом з технічним вуглецем охолоджуються водою, що вводиться, а технічний вуглець виділяється в мішковому фільтрі.
У процесі газблек нагріті вузькі фракції сировини змішують з нагрітим газом, що містить водень (зазвичай коксовий газ), і подають у щілинні пальники, де суміш згоряє у вигляді дифузійного ламінарного полум'я. Технічний вуглець, що утворюється в полум'ї, осаджується на охолоджуваній водою осадової поверхні у вигляді.горизонтального циліндра, що обертається. Технічний вуглець, що залишився на поверхні циліндра видаляється нерухомими скребками, осаджується в бункерах і шнеками виводиться з пристрою.
При піролізі технічний вуглець одержують у періодичних регенеративних печах. Нагріті вузькі фракції вводяться в попередньо нагрітий пристрій, заповнений вогнетривкою насадкою. За високої температури відбувається піроліз вуглеводнів з утворенням технічного вуглецю, який разом із газоподібними продуктами піролізу виноситься з пристрою. Після охолодження водою, що вводиться, технічний вуглець виділяється в мішковому фільтрі.
У таблиці наведено досвідчені дані щодо порівняльного піролізу кам'яновугільної смоли та її окремих вузьких фракцій, що свідчать про рішення за допомогою заявленого способу поставленої при створенні винаходу задачі.
1. Спосіб отримання техвуглецю з вуглеводневої сировини, що включає нагрівання вуглеводневої сировини і його подачу в пристрій отримання техвуглецю, проведення реакції отримання техвуглецю, охолодження отриманого техвуглецю і його видалення з пристрою, який відрізняється тим, що вуглеводневу сировину попередньо розділяють на вузькі фракції C, які подають пристрій отримання техвуглецю окремо.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що вуглеводневу сировину поділяють на фракції 10 - 15 o C.