СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЧНОЙ САЖИ Советский патент 1968 года по МПК C09C1/50 

Изобретение относится к производству сажи на передвижных установках и предназначается для нефтеперерабатывающей или газодобывающей промышленности.

Известен способ производства сажи из газообразного сырья с улавливанием ее в циклонах. Такая сажа непосредственно после активатора коагулируется известными способами. Однако обычно применяемые коагуляторы являются недостаточно надежными и требуют больших расходов воды и энергии.

Предложенный способ производства печной сажи на передвижных малогабаритных сажевых установках путем неполного сжигания природного или попутного газа отличается тем, что процесс ведут при избыточном давлении 0,8-3 атм.

Это позволяет повысить производительность оборудования.

Процесс получения сажи осуществляется следующим образом.

Газ нагнетателем / (см. чертеж) подается под давлением в горелочное устройство реактора 2, куда одновременно поступает воздух с помощью нагнетателя 3. Количество подаваемого воздуха должно быть недостаточным для полного горения. Образующаяся в реакторе под давлением саже-газовая смесь попадает в эжектор 4, в котором за счет энергии перепада давления создается разрежение для подсоса газа, используемого для транспортиров ки сажи от улавливающих циклонов до разгрузочного циклона. Благодаря подсосу относительно холодного газа саже-газовая смесь охлаждается до температуры, необходимой для закалки сажи, и направляется в циклон 5 для улавливания сажи. В случае недостаточного снижения температуры саже-газовой смеси в эжекторе закалка завершается в первом циклоне, который имеет воздушную рубашку.

В циклоне сажа отделяется и вместе с отходящими газами, подсасываемыми эжектором, через разгрузочный бункер и дроссельные устройства 6 направляется в разгрузочный циклон 7. В разгрузочном циклоне газ и сажа охлаждаются. Отделившаяся в циклоне сажа через шлюзовой затвор попадает на

микроизмельчитель 8 и далее в гранулятор 9 и упаковочную машину 10. Газ направляется в эжектор 4. Отходящие газы вместе с неуловленной сажей из циклонов 5 поступают в камеру дожига 11, куда одновременно подается

воздух нагнетателем 12. Продукты сгорания отходящего газа идут в теплообменник для использования тепла и далее через дроссельное устройство выбрасываются в атмосферу. Осуществление процесса сажеобразования

под избыточным давлением проводилось на лабораторной установке.

Установка состоит из реактора, футерованного сменными шамотными трубами с внутренним диаметром 26, 32 и 39 мм и длиной 400 мм, кольцевой горелки с тангенциальной подачей газа и воздуха, трех циклонов со спиральным подводом саже-газовой смеси и рукавного фильтра. Для компенсации тепловых потерь реактор помещается в переоборудованную муфельную печь.

В качестве сырья используется пропан-бутановая смесь следующего состава (вес. %): этан0,71

пропан90,20

изобутан5,40

нормальный бутан3,69

Расход воздуха составляет 78 л/мин, расход газа 6,5 л/мин, температура 1280°С. Давление в реакторе 3; 1,65 и 0,75 ати.

При изменении давления расход воздуха и газа остается постоянным. Для сохранения всех скоростей неизменными диаметр сменных шамотных втулок и диаметры газовых и

воздушных каналов горелки меняются обратно пропорционально давлению.

Верхний предел (3 ати} давления ограничивается располагаемым давлением воздуха и газа; нижний предел (0,75 ати} - размерами

реактора и муфельной печи.

Каждый опыт дублировался три раза до совпадения результатов. Данные опытов сведены в таблицу, из которой видно, что при

увеличении давления выход сажи увеличивается, масляное число снижается, а удельная поверхность остается практически той же. Размеры оборудования резко уменьшаются, что особенно важно для производства сажи

на передвижных установках.

Таблица

Предмет изобретения

Способ производства печной сажи на передвижных малогабаритных сажевых установках путем неполного сжигания природного или

попутного газа в реакторах и улавливания сажи, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности оборудования, процесс ведут при избыточном давлении 0,8-3 ати.

Воздух