Способ получения технического углерода с использованием разбавительной текучей среды - RU2015144037A

1. Способ получения технического углерода, включающий стадии, на которых:

вводят поток нагретого газа в сажевый реактор;

объединяют по меньшей мере одну разбавительную текучую среду по меньшей мере с одним сырьевым для технического углерода материалом с образованием смеси текучей среды с сырьевым материалом таким образом, что по меньшей мере одна разбавительная текучая среда повышает кинетическую энергию по меньшей мере одного сырьевого для технического углерода материала по направлению, которое является соосным или по существу соосным по меньшей мере с одним впускным каналом для введения сырьевого материала в сажевый реактор;

подают указанную смесь текучей среды с сырьевым материалом в сажевый реактор через указанный по меньшей мере один впускной канал для сырьевого материала;

объединяют по меньшей мере указанную смесь текучей среды с сырьевым материалом, подводимую по меньшей мере через один впускной канал в указанный сажевый реактор, с потоком нагретого газа для формирования реакционного потока, в котором образуется технический углерод в указанном сажевом реакторе; и

выделяют технический углерод в реакционном потоке.

2. Способ регулирования по меньшей мере одной характеристики частиц технического углерода, включающий стадии, в которых:

объединяют по меньшей мере одну разбавительную текучую среду по меньшей мере с одним сырьевым для технического углерода материалом с образованием смеси текучей среды с сырьевым материалом, и подают указанную смесь текучей среды с сырьевым материалом в сажевый реактор; и причем указанную подачу смеси текучей среды с сырьевым материалом проводят в форме одной или более струй, и корректируют количество разбавительной текучей среды, присутствующей в указанной смеси текучей среды с сырьевым материалом, для регулирования указанной по меньшей мере одной характеристики частиц.

3. Способ получения технического углерода, включающий стадии, в которых:

вводят поток нагретого газа в сажевый реактор;

подают по меньшей мере один сырьевой для технического углерода материал в сажевый реактор через по меньшей мере один впускной канал для сырьевого материала;

подают по меньшей мере одну разбавительную текучую среду в сажевый реактор через по меньшей мере один впускной канал, причем по меньшей мере один впускной канал для разбавительной текучей среды размещают так, чтобы по меньшей мере одна разбавительная текучая среда повышала кинетическую энергию по меньшей мере одного сырьевого для технического углерода материала, когда сырьевой для технического углерода материал сталкивается с потоком нагретого газа;

объединяют указанный по меньшей мере один сырьевой для технического углерода материал и указанную по меньшей мере одну разбавительную текучую среду с потоком нагретого газа с образованием реакционного потока, в котором образуется технический углерод в указанном сажевом реакторе; и

выделяют технический углерод в реакционном потоке.

4. Способ регулирования по меньшей мере одной характеристики частиц технического углерода, включающий:

раздельную подачу а) по меньшей мере одной разбавительной текучей среды в b) по меньшей мере один сырьевой для технического углерода материал в сажевом реакторе, и причем указанную подачу а) и b) проводят в форме одной или более струй, и корректируют количество присутствующей разбавительной текучей среды для регулирования указанной по меньшей мере одной характеристики частиц.

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанная разбавительная текучая среда является химически инертной в отношении сырьевого для технического углерода материала, или указанная разбавительная текучая среда однородно распределяется в указанном сырьевом для технического углерода материале, или с реализацией обеих ситуаций.

6. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанная подача смеси текучей среды с сырьевым материалом производится в форме одной или более струй, и одна или более струй смеси текучей среды с сырьевым материалом содержат достаточное количество разбавительной текучей среды, чтобы стимулировать внедрение сырьевого для технического углерода материала во внутреннюю часть потока нагретого газа.

7. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанная разбавительная текучая среда представляет собой по меньшей мере один инертный газ.

8. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанная разбавительная текучая среда представляет собой водяной пар, воду, воздух, диоксид углерода, природный газ, монооксид углерода, водород, сажевый остаточный газ, азот, или любые их комбинации.

9. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанная разбавительная текучая среда представляет собой азот.

10. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанную разбавительную текучую среду вводят в указанный сырьевой для технического углерода материал при давлении, достаточном для проникновения в указанный сырьевой для технического углерода материал с образованием смеси текучей среды с сырьевым материалом.

11. Способ по любому из пп. 1-4, в котором указанную разбавительную текучую среду вводят в указанный сырьевой для технического углерода материал при давлении от около 1 фунта/дюйм² (0,07 кг/см²) до около 350 фунтов/дюйм² (24,6 кг/см²), с образованием смеси текучей среды с сырьевым материалом.

12. Способ по любому из пп. 1-3, в котором указанный сырьевой для технического углерода материал распыляют перед указанным объединением с указанной разбавительной текучей средой.

13. Способ по любому из пп. 1-3, в котором указанная разбавительная текучая среда присутствует в указанной смеси текучей среды с сырьевым материалом в количестве от около 0,1 вес% до около 400 вес%, в расчете на вес сырьевого для технического углерода материала.

14. Способ по любому из пп. 1-4, дополнительно включающий нагревание указанного сырьевого для технического углерода материала до более высокой температуры, чем около 300ºС, перед объединением с указанной разбавительной текучей средой с образованием указанной смеси текучей среды с сырьевым материалом.

15. Способ по любому из пп. 1-3, дополнительно включающий нагревание указанного сырьевого для технического углерода материала до первой температуры от около 300ºС до около 850ºС перед объединением с указанной разбавительной текучей средой с образованием указанной смеси текучей среды с сырьевым материалом, и затем нагревание указанной смеси текучей среды с сырьевым материалом до второй температуры, которая является более высокой, чем указанная первая температура, где каждую из указанных стадий нагревания проводят перед введением в указанный сажевый реактор.

16. Способ по п.6, в котором корректировки разбавительной текучей среды выполняют для регулирования скорости дросселированного потока, или критической скорости, или обеих, одной или более струй смеси текучей среды с сырьевым материалом, изменяя тем самым проникновение смеси текучей среды с сырьевым материалом в поток нагретого газа.

17. Способ по п. 2 или 4, в котором указанная по меньшей мере одна характеристика частиц представляет собой цветовой оттенок.

18. Способ по п.3, в котором указанную подачу сырьевого для технического углерода материала и подачу разбавительной текучей среды производят с использованием пары из одного или более сопел, смежных между собой, причем одно сопло в каждой паре подает указанный сырьевой для технического углерода материал, и другое сопло подает указанную разбавительную текучую среду.

19. Способ по п.3, в котором указанную разбавительную текучую среду вводят при давлении, достаточном для проникновения в указанный сырьевой для технического углерода материал.

20. Способ по любому из пп. 1-3, дополнительно включающий нагревание указанной разбавительной текучей среды до первой

температуры перед объединением с указанным сырьевым для технического углерода материалом для формирования указанной смеси текучей среды с сырьевым материалом.

21. Способ по любому из пп. 1-3, дополнительно включающий нагревание указанного сырьевого для технического углерода материала до первой температуры перед объединением с указанной разбавительной текучей средой, и нагревание указанной разбавительной текучей среды до второй температуры перед объединением с указанным сырьевым для технического углерода материалом, и затем объединение с образованием указанной смеси текучей среды с сырьевым материалом, и затем нагревание указанной смеси текучей среды с сырьевым материалом до третьей температуры, которая является более высокой, чем указанная первая температура, и вплоть до 950ºС, где каждую из указанных стадий нагревания проводят перед введением в указанный сажевый реактор.

22. Способ по п. 2 или 4, в котором указанная по меньшей мере одна характеристика частиц представляет собой удельную площадь поверхности.