ES2552392B2 - Un método para producir negro de humo mediante un fluido diluyente - Google Patents
Un método para producir negro de humo mediante un fluido diluyente Download PDFInfo
- Publication number
- ES2552392B2 ES2552392B2 ES201590092A ES201590092A ES2552392B2 ES 2552392 B2 ES2552392 B2 ES 2552392B2 ES 201590092 A ES201590092 A ES 201590092A ES 201590092 A ES201590092 A ES 201590092A ES 2552392 B2 ES2552392 B2 ES 2552392B2
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- raw material
- carbon black
- fluid
- mixture
- reactor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 title claims abstract description 403
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 235
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 title claims abstract description 192
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 160
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 593
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 139
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 81
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 52
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 50
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 18
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 14
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims description 11
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 8
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 7
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 7
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 350
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 37
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 24
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 238000013461 design Methods 0.000 description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 8
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 6
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 5
- -1 coking Substances 0.000 description 5
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 4
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 3
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002790 naphthalenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 2
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 229910052730 francium Inorganic materials 0.000 description 1
- KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N francium atom Chemical compound [Fr] KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N radium atom Chemical compound [Ra] HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/44—Carbon
- C09C1/48—Carbon black
- C09C1/50—Furnace black ; Preparation thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/44—Carbon
- C09C1/46—Graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/44—Carbon
- C09C1/48—Carbon black
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Se proporcionan métodos para la producción de negro de humo usando fluido(s) diluyente(s), así como métodos para controlar una o más propiedades de las partículas del negro de humo, utilizando fluidos diluyentes y otras técnicas.
Description
Un método para producir negro de humo mediante un fluido diluyente
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere al negro de humo y a métodos para la fabricación de negro de humo. Además, la presente invención se refiere al control de una o más propiedades de las partículas del negro de humo.
En la fabricación de negro de humo, los cambios en los controles del proceso de negro de humo y/o las configuraciones de aparatos suelen ser necesarios cuando una línea de producción se cambia para fabricar diferentes grados de negro de humo, o para dar cabida a diferentes tipos de materia prima, y estos cambios interfieren con el operación continua y/o eficaz de la línea de producción. Ajustes operacionales eficaces para alterar propiedades de las partículas se pueden utilizar cuando se desee un cambio en una propiedad de las partículas (por ejemplo, estructura o superficie) del negro de humo, por razones de producción. Estos ajustes causan una interrupción en el proceso del reactor de negro de humo, que puede incluso incluir una parada, y las boquillas de chorro utilizadas para introducir la materia prima para formar el negro de humo se sustituyen para alterar el chorro o la dinámica de fluidos lo que puede ajustar la tinción u otras propiedades. No hace falta decir, que la parada del reactor y la alteración de las boquillas pueden ser lentas y costosas.
Además, en la producción de negro de humo, ciertas materias primas pueden ser más problemáticas que otros, tales como el uso de materias primas de alquitrán de hulla y la tasa resultante de desgaste de la punta de la boquilla. Esto puede ser cierto también para otras materias primas que se consideran materias primas con una mayor cantidad de partículas pequeñas, como la ceniza, que pueden ser problemáticas para la fabricación de negros de humo y/o pueden ser problemáticas con el uso de tamaños de puntas pequeñas para puntos de introducción de las materias primas debido al miedo de taponamiento. De hecho, el taponamiento de la punta se puede causar por partículas que pueden proceder de la materia prima, coquificación, potasio, agua, por nombrar unas pocas. Para los fines de la presente invención, la expresión "boquilla de chorro" o "boquilla" o "punta" es una referencia al mismo componente.
Además, sería deseable mejorar los métodos para la producción de negro de humo utilizando materia prima precalentada tal como se describe en la Solicitud Internacional Publicada Nº WO 2011/103015. En ese proceso anterior, se utilizó materia prima precalentada para obtener propiedades beneficiosas con respecto al negro de humo y a una escala económica. Sería
beneficioso mejorar este proceso para lograr una eficacia incluso mayor.
Por consiguiente, sería beneficioso proporcionar métodos para producir negro de humo que pueda lograr uno o más de los objetivos antes mencionados.
Compendio de la presente invención
Por consiguiente, una característica de la presente invención es proporcionar métodos para controlar al menos una partícula de negro de humo correctamente sin ninguna interrupción del proceso o parada del reactor de negro de humo.
Otra característica de la presente invención es proporcionar un método para controlar al menos una propiedad de las partículas de negro de humo sin ninguna necesidad de cambiar las boquillas en los puntos de introducción de materia prima.
Una característica adicional de la presente invención es proporcionar la capacidad de aumentar aún más, las temperaturas de precalentamiento de materia prima en la producción de negro de humo mediante el control de incrustaciones térmicamente inducido de las líneas de materia prima a mayores temperaturas de materia prima.
Una característica adicional de la presente invención es proporcionar un método para producir negro de humo que utilice materias primas con altas cantidades de partículas, como ceniza.
Las características y ventajas adicionales de la presente invención se expondrán en parte en la descripción que sigue, y en parte serán evidentes a partir de la descripción, o pueden aprenderse mediante la implementación de la presente invención. Los objetivos y otras ventajas de la presente invención se realizarán y alcanzarán por medio de los elementos y combinaciones particularmente señaladas en la descripción y reivindicaciones adjuntas.
Para lograr estas y otras ventajas y de acuerdo con los fines de la presente invención, como se realiza y describe ampliamente en la presente memoria, la presente invención se refiere en parte, a un método para la producción de negro de humo. El método incluye introducir una corriente de gas calentada en un reactor de negro de humo. El método incluye además la combinación de al menos un fluido diluyente con al menos una materia prima de negro de humo para formar una mezcla de fluido-materia prima. La combinación es preferentemente tal que el al menos un fluido diluyente aumenta el impulso de la al menos una materia prima de negro de humo en una dirección que es sustancialmente axial (a menos de 10 grados con respecto al eje axial) o axial con respecto a al menos un punto de introducción de materia prima en el reactor de negro de humo. La mezcla de fluido-materia prima se suministra a al menos un punto de introducción de materia prima (preferentemente varios) en el reactor de
negro de humo. El método incluye además combinar al menos la mezcla de fluido-materia prima a través de los uno o más puntos de introducción del reactor de negro de humo con la corriente de gas calentada para formar una corriente de reacción en la que se forma negro de humo en el reactor de negro de humo. El método puede incluir además la recuperación del negro de humo de la corriente de reacción. En este método, el fluido diluyente puede ser químicamente inerte y es preferentemente químicamente inerte a la materia prima de negro de humo.
En lugar de o además de la combinación de al menos un fluido diluyente con al menos una materia prima de negro de humo para formar una mezcla de fluido-materia prima, la mezcla de fluido-materia prima se puede crear en el reactor. En otras palabras, el al menos un fluido diluyente se puede introducir en el reactor y la al menos una materia prima se puede introducir en el reactor de tal manera que los puntos de introducción de cada uno se disponen de tal manera que el fluido diluyente aumenta el impulso de la materia prima en la corriente de combustión.
La presente invención incluye además un método para controlar al menos una propiedad de las partículas de negro de humo, tales como la estructura y/o área superficial. El método incluye combinar al menos un fluido diluyente con al menos una materia prima de negro de humo para formar una mezcla de fluido-materia prima y suministrar la mezcla de fluido-materia prima a un reactor de negro de humo. El suministro de la mezcla de fluido-materia prima es en la forma de uno o más chorros. El método incluye además controlar la cantidad de fluido diluyente presente en la mezcla de fluido-materia prima con el fin de controlar al menos una propiedad de las partículas, tales como la tinción. Otras propiedades de las partículas pueden ser el área superficial (por ejemplo, medida por BET, CTAB, y/o STSA (D6556 ASTM)), o estructuras tales como OAN o DBP.
En los métodos de la presente invención, la materia prima de negro de humo puede ser, o incluir material primas con partículas grandes de 0,01% en peso a 0,5% en peso, en base al peso de la materia prima, tales como cenizas, ya que los métodos de la presente invención proporcionan la capacidad de trabajar con este tipo de materias primas sin los efectos secundarios descritos anteriormente.
Se ha de entender que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada son ejemplares y explicativas y pretenden proporcionar una explicación adicional de la presente invención como se reivindica.
Los dibujos adjuntos, que se incorporan en y constituyen una parte de esta solicitud, ilustran aspectos de la presente invención y junto con la descripción, sirven para explicar los principios
de la presente invención. Los identificadores numéricos similares utilizados en las figuras se refieren a características similares.
Breve descripción de los dibujos
Las Figuras 1-5 son esquemas de una porción de varios tipos de reactores de negro de humo de horno que se pueden utilizar en un proceso de la presente invención para producir negros de humo. Este reactor de negro de humo es solamente ilustrativo de los reactores que se pueden utilizar en la presente invención.
La Figura 6 es un esquema de un ejemplo de inyector que representa la inyección del fluido diluyente en la materia prima atomizada antes de entrar en el reactor de negro de humo y el fuego primario.
Las Figuras 7 y 8 son dibujos que representan opciones para introducir el fluido diluyente y la materia prima sin mezcla previa antes de entrar en el reactor, con un diseño de anillo y un diseño de lado a lado.
Descripción detallada de la presente invención
La presente invención se refiere a métodos para producir negro de humo. La presente invención se refiere también a métodos para controlar al menos una propiedad de las partículas de negro de humo. Además, la presente invención se refiere a la capacidad de utilizar materias primas con altas cantidades de partículas sin tamponar ninguno de los puntos de introducción en el reactor. Además, la presente invención se refiere a métodos para aumentar aún más las temperaturas de precalentamiento de la materia prima en la producción de negro de humo mediante el control de incrustaciones inducido térmicamente de las líneas de materia prima a mayores temperaturas de materia prima.
En la fabricación de negro de humo, un combustible se quema para generar una corriente de gas calentada que fluye a gran velocidad a través de una zona de transición donde se introduce la materia prima de negro de humo y se mezcla con la corriente de gas calentada. La mezcla continúa a alta velocidad en un reactor caliente, donde la materia prima se somete a pirólisis para producir partículas de negro de humo, la reacción se templa después, los reactivos se enfrían, y el producto de negro de humo se recoge en un filtro.
En general, un aspecto de la presente invención se refiere a la producción de negro de humo mediante la combinación de al menos un fluido diluyente con al menos una materia prima de negro de humo antes de introducir la materia prima (o después de la introducción de la materia prima) en el reactor a través de uno o más puntos de introducción. Con el uso de un fluido
diluyente, que se describirá con más detalle a continuación, el fluido o fluidos diluyentes tienen la capacidad de proporcionar diversas ventajas, incluyendo una o más de las siguientes: la capacidad de trabajar con diversos tipos de materia prima para negro de humo, incluyendo lo que se considera materia prima con altas cantidades de partículas (por ejemplo, ceniza), tales como materias primas de alquitran de hulla para la fabricación de negro de humo; la capacidad para precalentar una materia prima que produce negro de humo incluso más de lo descrito anteriormente; la capacidad de controlar una o más propiedades de las partículas de negro de humo; la capacidad de utilizar presiones más bajas para la introducción de materia prima; y/u otros beneficios.
El fluido diluyente puede ser un gas o un líquido. Los ejemplos preferidos son los gases. El fluido diluyente puede ser químicamente inerte a la materia prima de negro de humo y es preferentemente químicamente inerte a la materia prima de negro de humo. El fluido diluyente puede ser al menos un gas inerte (por ejemplo, argón, neón, helio, y similares). El fluido diluyente puede ser nitrógeno solo o con otros gases. El fluido diluyente puede ser vapor, agua, aire, dióxido de carbono, monóxido de carbono, hidrógeno, gas residual de negro de humo, gas natural, o nitrógeno, uno o más gases inertes, o cualquiera de sus combinaciones. En general, el gas o el líquido tiene una pureza de al menos 95% en peso (por ejemplo, al menos 97%, al menos 98%, al menos 99%, al menos 99,5%, o al menos 99,9% en peso) del gas o líquido. Por ejemplo, cuando se utiliza nitrógeno (solo o con otros gases/líquidos), el gas de nitrógeno tiene una pureza de al menos 95% en peso de dicho gas.
El fluido diluyente, cuando se combina con al menos una materia prima de negro de humo para formar una mezcla de fluido-materia prima, se puede distribuir opcionalmente uniformemente en la materia prima de negro de humo. La combinación del fluido o fluidos diluyentes con al menos la materia prima de negro de humo conduce a una mezcla de fluido-materia prima, en la que el fluido diluyente se distribuye (uniforme o no uniformemente) en la materia prima de negro de humo.
Antes de que el fluido diluyente se combine con la materia prima de negro de humo, la materia prima de negro de humo se puede atomizar o al menos parcialmente atomizar. El fluido diluyente, opcionalmente, no se utiliza como los medios para atomizar la materia prima de negro de humo en la presente invención. El fluido diluyente proporciona preferentemente impulso a la materia prima de negro de humo al combinarse con la materia prima de negro de humo. La expresión "impulso" es una referencia al impulso como se entiende en la mecánica de fluidos. Como una opción, el fluido diluyente al combinarse con la materia prima de negro de humo proporciona el impulso para formar un chorro columnar de la mezcla de fluido-materia prima a medida que la mezcla sale de la boquilla y entra en el reactor de negro de humo. El
fluido diluyente tiene la capacidad de canalizar el impulso de la materia prima. La mezcla de fluido-materia prima se canaliza en el inyector de tal manera que el impulso hacia delante de la mezcla de fluido-materia prima para su entrada en el reactor continúa en una dirección axial con respecto al eje central del inyector (o sustancialmente axial con respecto al eje central del inyector, por ejemplo, estando a 10 en la dirección axial con respecto al eje central). La mezcla de fluido-materia prima adicional se proyecta de tal manera que es preferentemente perpendicular (o sustancialmente perpendicular, es decir estando a 10 grados) a la corriente de fuego o de combustión primaria, y/o es preferentemente perpendicular (o sustancialmente perpendicular, es decir estando a 10 grados) a la pared del reactor de negro de humo. Como opción, la mezcla de fluido-materia prima o el inyector utilizado para inyectar la mezcla de fluido-materia prima puede tener cualquier ángulo con respecto a la corriente de fuego o de combustión primaria (por ejemplo, perpendicular (90 grados), sustancialmente perpendicular (80-110 grados), u otros ángulos (tales como 20-79 grados, 20 grados, 30 grados, 40 grados, 45 grados, 50 grados, 55 grados, 60 grados, 65 grados, 75 grados y similares)). Un ejemplo de la combinación del fluido diluyente y materia prima de negro de humo se muestra en la Figura
6. En la Figura 6, la materia prima de negro de humo 100 entra en un orificio 102 y sale del orificio como materia prima de negro de humo atomizada 104. El fluido diluyente 106 se introduce a través del puerto 108 y se combina con la materia prima de negro de humo atomizada 104 para formar una mezcla materia prima fluida 110. La mezcla 110 tiene un mayor impulso en comparación con el impulso que existía antes de la introducción del fluido diluyente. Esta mezcla 110 sale del inyector a través de una boquilla o puerto 112 en la pared del reactor 117 como un chorro columnar de mezcla de fluido-materia prima con impulso elevado (114) que penetra después en la corriente de combustión a alta velocidad o fuego primario 116. Por tanto, preferentemente, en la presente invención, la combinación de la al menos un fluido diluyente con al menos una materia prima de negro de humo para formar una mezcla de fluidomateria prima es tal que el al menos un fluido diluyente aumenta el impulso de la al menos una materia prima de negro de humo en una dirección que es axial o sustancialmente axial a al menos un punto de introducción de materia prima en el reactor de negro de humo.
La cantidad de fluido o fluidos diluyentes que se combinan con la materia prima de negro de humo se puede ajustar. La cantidad de fluido diluyente que se combina con la materia prima de negro de humo se puede ajustar mientras que el método está en línea y produciendo negro de humo. En otras palabras, la cantidad de fluido diluyente se puede cambiar "sobre la marcha". Por lo tanto, debido a que la cantidad de fluido diluyente se puede combinar con la materia prima de negro de humo de forma ajustable, esto se puede hacer sin necesidad de parar el reactor. Por lo tanto, una producción continúa de negro de humo se puede mantener, incluso cuando se ajustan las condiciones del reactor para producir diferentes grados de negro de
humo, o para optimizar el grado de negro de humo que se fabrica, o ajustar/cambiar la calidad de negro de humo que se fabrica y/u otros ajustes que se hacen para el proceso/reactor durante la fabricación de negro de humo.
En general, el fluido diluyente se puede introducir en la materia prima de negro de humo bajo cualquier presión, pero se prefieren generalmente altas presiones para conseguir una mezcla deseada del fluido diluyente con la materia prima de negro de humo, especialmente cuando el fluido diluyente es un gas. Las presiones adecuadas pueden ser de aproximadamente 0,07 bar (1 libras/pulgadas2) a aproximadamente 24,13 bar (350 libras/pulgadas2), o de aproximadamente 3,45 bar (50 libras/pulgadas2) a aproximadamente 12,07 bar (175 libras/pulgadas2), o de aproximadamente 1,37 (20 libras/pulgadas2) a aproximadamente 13,79 (200 libras/pulgadas2) o superior, o de aproximadamente 6,90 bar (100 libras/pulgadas2) a aproximadamente 13,79 (200 libras/pulgadas2) o superior.
Estas presiones y otras presiones se pueden utilizar para introducir el fluido diluyente en la materia prima de negro de humo. La presión puede ser suficiente para penetrar en la materia prima de negro de humo para formar la mezcla de fluido-materia prima y preferentemente cuando el fluido diluyente se distribuye uniformemente por toda la materia prima de negro de humo.
Cantidades de fluido diluyente pueden estar presentes en la mezcla de fluido-materia prima. Por ejemplo, el fluido diluyente puede estar presente en la mezcla de fluido-materia prima en una cantidad de aproximadamente 0,1% en peso a aproximadamente 400% en peso (o superior), en base al peso de la materia prima de negro de humo. Otras cantidades incluyen, por ejemplo, de aproximadamente 0,1% en peso a aproximadamente el 100% en peso o más, en base al peso de la materia prima de negro de humo o de aproximadamente 5% en peso a aproximadamente 15% en peso, en base al peso de la materia prima de negro de humo, o de aproximadamente 0,1% en peso a 50% en peso, en base al peso de la materia prima de negro de humo, o de aproximadamente 1% en peso a aproximadamente 40% en peso, en base al peso de la materia prima de negro de humo.
El suministro de la mezcla de fluido-materia prima puede ser en forma de uno o más chorros. El tipo de fluido diluyente y/o la cantidad de fluido diluyente pueden ajustar la penetración del chorro de la mezcla de fluido-materia prima en la corriente de gas calentada. Como se ha mencionado anteriormente, con el uso de una mezcla de fluido-materia prima, que se suministra en forma de uno o más chorros, la cantidad de fluido diluyente y/o el tipo de fluido diluyente puede ajustar la penetración del fluido de chorro de materia prima-mezcla en la corriente de gas calentada sin ningún cambio de la boquilla y/o sin la necesidad de tener un
proceso de interrupción o parar el reactor de negro de humo.
Como opción, el fluido diluyente se puede combinar con la materia prima de negro de humo en un punto que es anterior al punto de introducción de la mezcla de fluido-materia prima en el reactor de negro de humo. El fluido se puede introducir de manera tal que el fluido y la materia prima se mezclan juntos antes de salir del inyector/boquilla. El fluido diluyente se puede combinar con la materia prima de negro de humo en un punto que está más o menos a 1,27 cm (0,5 pulgadas), tal como al menos 1,91 cm (0,75 pulgadas), al menos 2,54 cm (1 pulgada), al menos 5,08 cm (2 pulgadas), al menos 10,16 cm (4 pulgadas), o al menos 15,2 4cm (6 pulgadas) antes del punto de introducción en el reactor.
Como opción, el fluido diluyente se puede combinar con la materia prima de negro de humo después de sus respectivas introducciones en el reactor de negro de humo. En otras palabras, el fluido diluyente se puede introducir en el reactor de negro de humo por separado de la materia prima de negro de humo. Cualquier geometría para lograr la introducción separada del fluido diluyente y de la materia prima de negro de humo en el reactor de tal manera que los dos fluidos sean adyacentes entre sí o estén en contacto entre sí en el reactor se puede utilizar. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 7 y 8, la introducción del fluido diluyente y materia prima de negro de humo por separado se puede hacer con la tubería que tiene un diseño hueco de anillo de tal manera que uno de los fluidos rodea el otro fluido. Otra geometría que se puede utilizar es tener los puntos de introducción para el fluido diluyente y la materia prima de negro de humo en una configuración lado a lado. En este diseño, uno de los puntos de introducción puede estar en frente del otro de forma ligera, por ejemplo, tal como por medio de 1,25 cm (o media pulgada) o 2,54 cm (una pulgada) o más. Cuando el fluido diluyente y la materia prima de negro de humo se introducen por separado en el reactor, la geometría es tal que el fluido diluyente entra en contacto con el fluido de materia prima de negro de humo, y el fluido diluyente aumenta el impulso del fluido de materia prima en la corriente de combustión (o corriente de flujo cruzado). No hay limitación con respecto a la geometría que se puede utilizar para lograr esta doble introducción separada del fluido diluyente y la materia prima de negro de humo. Una vez más, uno o más puntos de introducción se pueden utilizar, tales como alrededor de la circunferencia del reactor, tal como en la sección de garganta.
Para cada punto de introducción de materia prima de negro, puede haber una combinación previa de fluido diluyente con la materia prima de negro de humo antes de la introducción de la materia prima en el reactor de negro de humo y/o un punto de introducción respectivo para el fluido diluyente para cada punto de introducción de materia prima de negro de humo que existe.
La forma en que la mezcla de fluido-materia prima se introduce en el reactor de negro de humo, tal como en el punto de transición del proceso, se puede hacer en la forma de uno o más chorros o boquillas de chorro, o en combinación con o como alternativa, una o más lanzas. Cuando se utilizan boquillas de chorro, éstas se encuentran normalmente en una posición radial alrededor de la circunferencia del reactor, por ejemplo como se muestra en la Figura 1. Cuando se utiliza una lanza, esta normalmente está más en el centro axial de la ubicación reactor.
En la presente invención, mediante cualquier método, la materia prima productora de negro de humo puede ser o incluir cualquier hidrocarburo líquido con una gravedad específica de aproximadamente 0,9 a aproximadamente 1,5 o superior (tal como 0,9 a 1,3, o de 1 a 1,2 y similares) o cualquier combinación de las mismas. La materia prima productora de negro de humo puede tener un punto de ebullición inicial de aproximadamente 160°C a aproximadamente 600°C, por ejemplo, de 160°C a aproximadamente 500°C o 200°C a aproximadamente 450°C o 215°C a aproximadamente 400°C y similares. La materia prima productora de negro de humo puede ser cualquier materia prima productora de negro de humo convencional que se resulte en la formación de negro de humo. Por ejemplo, cualquier material de hidrocarburo se puede utilizar. Una materia prima adecuada puede ser cualquier materia prima de hidrocarburo productora de negro de humo que sea fácilmente volatilizable bajo las condiciones de la reacción. Por ejemplo, los hidrocarburos insaturados tales como acetileno; olefinas tales como etileno, propileno, butileno; compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno y xileno; ciertos hidrocarburos saturados; y otros hidrocarburos tales como querosenos, naftalenos, terpenos, alquitranes etilénicos, materiales ciclo aromático y similares se pueden utilizar.
La materia prima productora de negro de humo que se puede procesar mediante la presente invención puede incluir generalmente cualquier materia prima de líquido o aceite de hidrocarburo útiles para la producción de negro de humo. Las Material primas líquidas adecuadas incluyen, por ejemplo, hidrocarburos insaturados, hidrocarburos saturados, olefinas, aromáticos y otros hidrocarburos tales como querosenos, naftalenos, terpenos, alquitranes de etileno, alquitranes de hulla, residuos de craqueo, y existencias de ciclo aromático, o cualquiera de sus combinaciones. Las material primas pueden ser, por ejemplo, aceite de decantación, producto de alquitrán de hulla, residuos de craqueo de etileno, aceite que contiene asfaltenos,
o cualquiera de sus combinaciones. El tipo de materia prima puede afectar al comportamiento de incrustaciones. La química puede variar entre los diferentes tipos de materias primas y/o dentro de un tipo de materia prima. En base a la experiencia y a las pruebas de laboratorio, el aceite de decantación, el aceite de craqueo, alquitranes de hulla, y residuos de craqueo de
etileno, por ejemplo, todos pueden incrustarse a diversas temperaturas superior a aproximadamente 300°C. Los residuos de craqueo de etileno (ECR), por ejemplo, pueden ser relativamente altos en asfaltenos. Otros tipos de materia prima pueden contener también asfaltenos y/o tener composiciones químicas sujetas a otros mecanismos de incrustaciones.
El contenido de asfaltenos de la materia prima puede ser, por ejemplo, de 0% a aproximadamente 30% en peso, o al menos aproximadamente 0,5% en peso, o al menos aproximadamente 1% en peso, o al menos aproximadamente 2% en peso, o al menos aproximadamente 3% en peso, o de aproximadamente 1% a aproximadamente 10% en peso, o de aproximadamente 2% a aproximadamente 7,5% en peso, o de aproximadamente 2,5% a aproximadamente 5% en peso, en base al total de peso de materia prima. La materia prima puede tener un punto de ebullición inicial, por ejemplo, de aproximadamente 160°C a aproximadamente 500°C, o de aproximadamente 180°C a aproximadamente 450°C, o de aproximadamente 200°C a aproximadamente 400°C, o desde 225°C a aproximadamente 350°C. El punto de ebullición inicial se refiere a la temperatura a la que el primer componente de materia prima (o la materia prima) se evapora. La materia prima puede tener un punto de ebullición de intervalo medio, por ejemplo, de aproximadamente 380°C a aproximadamente 800°C, o de aproximadamente 400°C a aproximadamente 500°C, o de aproximadamente 425°C a aproximadamente 475°C, o desde 440°C a aproximadamente 460°C. El punto de ebullición de intervalo medio se refiere a la temperatura a la que 50% de los componentes de materia prima se han evaporado. La materia prima puede tener un punto de ebullición final, por ejemplo, de aproximadamente 600°C a aproximadamente 900°C, o de aproximadamente 625°C a aproximadamente 725°C, o de aproximadamente 650°C a aproximadamente 700°C, o desde 670°C a aproximadamente 690°C. El punto de ebullición final se refiere a la temperatura a la que 100% de los componentes de materia prima se han evaporado. Se pueden aplicar otros puntos de intervalo medio y/o de ebullición final, iniciales, dependiendo de la elección y de la química de la materia prima.
Los métodos de la presente invención se pueden utilizar con los reactores de negro de humo de horno con adaptaciones y modificaciones tales como los relacionados en la presente memoria. Los métodos de la presente invención se pueden implementar, por ejemplo, en un sistema modular, también referido como reactor de negro de humo de horno "escalonado". Los reactores de horno escalonados que se pueden adaptar o modificarse para implementar la presente invención se muestran, por ejemplo, en las patentes 3.922.335; 4.383.973; 5.190.739; 5.877.250; 5.904.762; 6.153.684; 6.156.837; 6.403.695; y 6.485.693 B1, todas los cuales se incorporan en su totalidad como referencia en la presente memoria.
Con respecto a la corriente de gases calientes (o corriente de gas calentada) que se combina
con la materia prima productora de negro de humo, la corriente de gases calientes se puede considerar también gases de combustión calientes o una corriente de gas calentada, que se puede generar mediante el contacto de un combustible sólido, líquido y/o gaseoso con una corriente oxidante adecuada tal como, pero sin limitarse a, aire, oxígeno, mezclas de aire y oxígeno, o similares. Como alternativa, una corriente oxidante precalentada puede pasar a través sin añadir un combustible líquido o gaseoso. Los ejemplos del combustible adecuado para su uso en contacto la corriente oxidante para generar los gases calientes incluyen cualquiera de las corrientes de gas, vapor o líquido combustibles evidentes, tales como gas natural, hidrógeno, monóxido de carbono, metano, acetileno, alcohol, gas residual reciclado o queroseno. Generalmente, se prefiere el uso de combustibles que tienen un alto contenido de componentes que contienen carbono y en particular, hidrocarburos. La relación de aire a combustible utilizada para producir los negros de humo de la presente invención puede ser de aproximadamente 0,7:1 a infinito, o de aproximadamente 1:1 (relación estequiométrica) a infinito. Para facilitar la generación de gases calientes, la corriente oxidante se puede precalentar. Esencialmente, la corriente de gas calentada se crea mediante la ignición o combustión del combustible y/o oxidante. Temperaturas tales como de aproximadamente 1000°C a aproximadamente 3.500°C para la corriente de gas calentada se pueden obtener.
Con la presente invención, la penetración por chorro de la materia prima se puede ajustar mediante el fluido diluyente. Por ejemplo, el fluido diluyente tiene la capacidad de afectar a la velocidad de flujo de estrangulación o velocidad crítica o ambas del uno o más chorros de la mezcla de fluido-materia prima que está en la forma de una corriente en chorro a medida que se introduce a través de uno o más puntos de introducción en el reactor. Cuanto mayor sea la cantidad de fluido diluyente, mayor será la velocidad de flujo de estrangulación de la mezcla o velocidad crítica de la mezcla (donde la velocidad de flujo de estrangulación y la velocidad crítica se refieren a la velocidad del sonido de esa mezcla), y por lo tanto mayor penetración del chorro en la corriente de gas calentada.
Otra ventaja de la presente invención es la capacidad de aumentar la producción total de negro de humo mediante un fluido diluyente. Con la presente invención, más negro de humo se puede fabricar utilizando la misma cantidad de fluido de materia prima. Por ejemplo, la producción se puede aumentar al menos 1%, al menos 2%, o al menos 5%, en el que el% de producción se basa en el porcentaje de negro de humo en peso. Los rendimientos se pueden incrementar aún más mediante la opción de precalentamiento (como se ha descrito en la presente memoria) el fluido diluyente, la materia prima de negro de humo, o ambas.
Otra ventaja de la presente invención es con respecto a la capacidad de utilizar grandes tamaños de orificio o boquilla. En algunos procesos de negro de humo, grandes tamaños de
orificio o boquilla se utilizan debido a las partículas en la materia prima de negro de humo. Los grandes tamaños de boquillas se utilizan para evitar la obstrucción de la boquilla debido a las partículas presentes. Sin embargo, si se utilizan grandes tamaños de boquillas, esto puede evitar una penetración suficiente o buena del fluido de materia prima en la corriente de combustión de gas caliente debido a la reducción de la presión y velocidad de la materia prima. Sin embargo, con la presente invención, el uso de fluido diluyente proporciona la capacidad de aumentar el impulso del fluido de materia prima, incluso procedente de grandes tamaños de boquillas, de tal manera que la penetración se logra al mismo nivel que con pequeños tamaños de boquillas para alcanzar la formación deseada de negro de humo.
Como opción, la materia prima de negro de humo que se mezcla con el fluido diluyente se puede calentar antes de combinarse con el fluido diluyente. En otras palabras, la materia prima de negro de humo se puede precalentar. El precalentamiento de la materia prima y las técnicas implicadas pueden, como se establece en la publicación internacional Nº WO 2011/103015, incorporarse en su totalidad por referencia.
En la presente invención, como una opción, la materia prima de negro de humo antes de combinarse con el fluido diluyente se puede calentar a una temperatura superior a 300°C o de aproximadamente 360° C a aproximadamente 850°C o superior, o de aproximadamente 400°C a 600°C u otras temperaturas.
En la presente invención, como una opción, el fluido diluyente antes de combinarse con la materia prima de negro de humo se puede calentar a una temperatura de al menos 100°C, al menos 300°C, o al menos 500°C, o al menos 750°C, o al menos 1.000°C, o al menos 1200°C, u otras temperaturas.
En la presente invención, como una opción, el fluido diluyente y la materia prima de negro de humo, antes de combinarse juntos, se pueden precalentar cada uno por separado a las mismas
- o diferentes temperaturas de precalentamiento. Las temperaturas de precalentamiento pueden ser los intervalos proporcionados anteriormente, en concreto, se puede calentar a una temperatura superior a 300°C o de aproximadamente 360°C a aproximadamente 850°C o superior, o de aproximadamente 400°C a aproximadamente 600°C para la materia prima de negro de humo, y/o a una temperatura de al menos 100°C, al menos 300°C, o al menos 500°C,
- o al menos 750°C, o al menos 1.000°C, o al menos 1200°C, u otras temperaturas para el fluido diluyente. Como una opción adicional, la mezcla de fluido-materia prima se puede calentar opcionalmente, a una temperatura más elevada, con o sin el precalentamiento de la materia prima de negro de humo y/o del fluido diluyente.
Como opción, la materia prima de negro de humo se puede calentar a una primera
temperatura, tal como una temperatura de al menos 300°C, por ejemplo 300°C a aproximadamente 850°C, antes de combinarse con el fluido diluyente para formar una mezcla de fluido-materia prima y después la mezcla de fluido-materia prima se puede calentar adicionalmente a una segunda temperatura que es más alta que la temperatura de materia prima de negro de humo precalentada individualmente antes combinarse con el fluido diluyente. Este calentamiento de la mezcla de fluido-materia prima a una temperatura más alta puede ser al menos 50°C más alta que la materia prima precalentada tal como al menos 75°C más alta o al menos 100°C más alta y similares. Como una opción, la materia prima de negro de humo se puede calentar o precalentar a una primera temperatura antes de combinarse con el fluido diluyente para formar la mezcla de fluido-materia prima y se puede calentar adicionalmente a una segunda temperatura que es más alta que la primera temperatura, tal como hasta aproximadamente 950°C.
El método puede incluir templar el negro de humo en la corriente de reacción. El negro de humo en la corriente de reacción se puede templar en una o más zonas. Por ejemplo, en la Figura 2, en la ubicación de templado 18 de la zona de templado 14, se inyecta fluido de templado, que puede incluir agua, y que se puede utilizar para detener por completo o esencialmente por completo la pirólisis de la materia prima productora de negro de humo, o templar solamente parcialmente la materia prima sin detener la pirólisis seguido de un templado secundario (no mostrado) que se utiliza para detener la pirólisis de la materia prima productora de negro de humo. Otras etapas de templado posteriores que son convencionales en la fabricación de negro de humo se pueden utilizar en los métodos de la presente invención. Después de templar la mezcla de gases de combustión calientes y materia prima productora de negro de humo, los gases templados pasan aguas abajo hacia cualquier medio de enfriamiento y separación convencional mediante el que se recupera el negro de humo. La separación del negro de humo de la corriente de gas se consigue fácilmente por medios convencionales tales como un precipitador, separador ciclónico o filtro de bolsa. Con respecto al templado total, las reacciones para formar el producto de negro de humo final, cualquier medio convencional para templar la reacción aguas abajo de la introducción de la segunda materia prima productora de negro de humo se puede utilizar y es conocido por los expertos en la materia. Por ejemplo, se puede inyectar un fluido de templado que puede ser agua u otros fluidos adecuados para detener la reacción química.
Como se ha descrito anteriormente y en más detalle, un método puede incluir la introducción de una corriente de gas calentada en un reactor de negro de humo. El método incluye además, opcionalmente, suministrar al menos una materia prima productora de negro de humo de que tiene una primera temperatura inferior a la temperatura de precalentamiento a alcanzar, tal
como inferior a 300ºC o inferior a 275°C (por ejemplo, de 40°C a 274°C, de 50°C a 270°C, de 70°C a 250°C, de 60°C a 200°C, de 70°C a 150°C, y similares) para al menos un calentador (por ejemplo, al menos dos calentadores, al menos tres calentadores, y similares, donde los calentadores pueden ser iguales o diferentes entre sí). El al menos un fluido diluyente se puede combinar con la materia prima productora de negro de humo en cualquier punto antes y/o después de la introducción de la materia prima productora de negro de humo en el reactor. Idealmente, se obtiene un beneficio mayor cuando el fluido diluyente se mezcla o combina antes de su introducción en el reactor. Esto se puede hacer justo antes del punto de introducción o en cualquier punto después de la etapa del calentador descrito en la presente memoria para el precalentamiento o antes de la etapa del calentador. La temperatura de materia prima que entra en el al menos un calentador es inferior a la temperatura de precalentamiento o al intervalo de temperatura diana. La materia prima antes de precalentarse puede viajar, como una opción, a una primera velocidad de menos de aproximadamente 0,2 m/s (por ejemplo, al menos aproximadamente 0,4 m/s, al menos aproximadamente 0,6 m/s, al menos aproximadamente 0,8 m/s, al menos aproximadamente 1 m/s, al menos aproximadamente 1,1 m/s, al menos aproximadamente 1,6 m/s, tal como de 0,2 m/s a 4 m/s, 1,1-3 m/s y similares). Otras velocidades se pueden utilizar siempre que las demás condiciones de procesamiento se seleccionen para controlar las incrustaciones y/o coquificación en el calentador o calentadores y en las líneas de suministro al reactor.
El método puede incluir el precalentamiento de la al menos un materia prima productora de negro de humo en el al menos un calentador hasta una segunda temperatura superior a aproximadamente 300°C (por ejemplo, al menos 350ºC, al menos 360ºC, al menos 400ºC, al menos 4500 C, al menos 500ºC, tal como de 300ºC a 850ºC, o de 360ºC a 800ºC, de 400ºC a 750ºC, de 450ºC a 700ºC y similares) para proporcionar una materia prima productora de negro de humo precalentada, en el que (a) la al menos una materia prima productora de negro de humo tiene una velocidad en el al menos un calentador que es de al menos 0,2 m/s, en el que la velocidad se calcula en base a una densidad de materia prima medida a 60°C a 1 atm y en base al área de sección transversal más pequeña de una línea de materia prima presente en el al menos un calentador. Dado que puede ser muy difícil medir la velocidad de una materia prima a una temperatura tan elevada, para los fines de la presente invención, la velocidad como se ha expuesto en la presente memoria se basa en estas condiciones de medición específicas. Sea cual sea el diámetro más pequeño o el área de sección transversal más pequeña presente en el calentador real, esta área de sección transversal mínima se utiliza para determinar la velocidad como se ha expuesto en la presente memoria para los fines de la presente invención. Muchos calentadores tienen el mismo diámetro a lo largo del calentador, pero en el caso de varios diámetros o áreas transversales presentes en el calentador o
calentadores, se proporciona esta condición. La velocidad se basa en un área de sección transversal mínima. La velocidad real a través del calentador de materia prima puede ser generalmente más rápida que la velocidad medida a 60°C a 1 atm.
En el método, la materia prima productora de negro de humo puede tener un primer tiempo de residencia de materia prima en el calentador de menos de aproximadamente 120 minutos (por ejemplo, menos de 100 minutos, menos de 80 minutos, menos de 60 minutos, menos de 40 minutos, a menos de 30 minutos, menos de 20 minutos, menos de 10 minutos, tal como de 1 segundo a 119 minutos, de 5 segundos a 115 minutos, de 10 segundos a 110 minutos, de 30 segundos a 100 minutos, de 1 minuto a 60 minutos, de 5 minutos a 30 minutos, y similares).
El método puede incluir el suministro de la materia prima productora de negro de humo precalentada (opcionalmente pre-combinada con el fluido diluyente) a al menos un punto de introducción de la materia prima en el reactor de negro de humo (por ejemplo, al menos uno o dos o tres o cuatro puntos de introducción de materia prima), en el que la materia prima productora de negro de humo precalentada tiene un segundo tiempo de residencia medido a partir de materia prima de alimentación que sale del calentador o calentadores justo antes del punto de introducción en el reactor de negro de humo de menos de aproximadamente 120 minutos (por ejemplo, menos de 100 minutos, menos de 80 minutos, menos de 60 minutos, menos de 40 minutos, menos de 30 minutos, menos de 20 minutos, menos de 10 minutos, tal como de 1 segundo a 119 minutos, de 5 segundos a 115 minutos, de 10 segundos a 110 minutos, de 30 segundos a 100 minutos, de 1 minuto a 60 minutos, de 5 minutos a 30 minutos, y similares). El primer tiempo de residencia de materia prima y el segundo tiempo de residencia de materia prima combinados son preferentemente 120 minutos o menos (por ejemplo, menos de 100 minutos, menos de 80 minutos, menos de 60 minutos, menos de 40 minutos, menos de 30 minutos, menos de 20 minutos, a menos de 10 minutos, tal como de 1 segundo a 119 minutos, de 5 segundos a 115 minutos, de 10 segundos a 110 minutos, de 30 segundos a 100 minutos, de 1 minuto a 60 minutos, de 5 minutos a 30 minutos, y similares). Por ejemplo, en referencia a las figuras, el segundo tiempo de residencia de la materia prima sería, por ejemplo, el tiempo que la materia prima tarda en salir del calentador 19 en la Figura 2 o del calentador 22 en la Figura 3 hasta el punto de introducción en el reactor, que se muestra como el punto de introducción 16 en la Figura 2 y en la Figura 3. La combinación del primer tiempo de residencia de la materia prima y del segundo tiempo de residencia de la materia prima será el tiempo de residencia total de la materia prima.
Como opción, si la línea de materia prima al calentador tiene aproximadamente la misma sección que la línea de suministro a través del calentador, la materia prima productora de negro de humo puede tener una velocidad en el calentador o calentadores que es aproximadamente
la misma o mayor (por ejemplo, al menos 1% mayor, al menos 2% mayor, al menos 3% mayor, al menos 5% mayor, al menos 7% mayor, al menos 10% mayor, al menos 100% mayor, al menos 200 % mayor, tal como de 1% a 200% mayor o de 20% a 100% mayor y similares) que la primera velocidad a la entrada al calentador o calentadores.
El método de la presente invención puede incluir presurizar la materia o materias primas productoras de negro de humo. El método puede incluir la presurización o el uso de una presión para la materia o materias primas productoras de negro de humo de tal manera que el precalentamiento de la materia prima productora de negro de humo evita la formación de la película de vapor en el al menos un calentador o antes de su suministro al reactor de negro de humo. El método de la presente invención puede incluir presurizar la materia o materias primas productoras de negro de humo para tener una presión de, por ejemplo, de más de aproximadamente 10 bar antes de entrar en el al menos un calentador que precalienta la materia prima productora de negro de humo. Esta presión puede ser al menos 15 bar, al menos 20 bar, al menos 30 bar, al menos 40 bar, tal como de 10 bar a 180 bar o más, de 15 bar a 150 bar, de 20 bar a 125 bar, de 25 bar a 100 bar.
En la presente invención, un método para producir negro de humo puede incluir la introducción de una corriente de gas calentada en un reactor de negro de humo. El método incluye además el suministro de materia prima productora de negro de humo que tiene una primera temperatura inferior a la temperatura de materia prima de precalentamiento diana, tal como inferior a 300°C o inferior a 275°C (por ejemplo, de 40°C a 274°C, de 50°C a 270°C, de 70°C a 250°C, de 60°C a 200°C, de 70°C a 150°C, y similares) del calentador o calentadores a una primera presión superior a 10 bar. Esta presión puede ser al menos 15 bar, al menos 20 bar, al menos 30 bar, al menos 40 bar, tal como de 10 bar a 180 bar o más, de 15 bar a 150 bar, de 20 bar a 125 bar, de 25 bar a 100 bar.
El método puede incluir el precalentamiento de la al menos una materia prima productora de negro de humo en el calentador o calentadores (por ejemplo, al menos dos calentadores, al menos tres calentadores, y similares, donde los calentadores pueden ser el mismo o diferentes entre sí) hasta una segunda temperatura de más de aproximadamente 300°C (por ejemplo, al menos 350°C, al menos 360°C, al menos 400°C, al menos 450°C, al menos 500°C, tal como de 300°C a 850°C, o de 360 ° C a 800°C, de 400°C a 750°C, de 450°C a 700°C y similares) para proporcionar una materia prima productora de negro de humo precalentada, en la que (a) la materia prima productora de negro de humo tiene una segunda presión en el al menos un calentador que es aproximadamente igual o inferior (por ejemplo, al menos 1% inferior, al menos 2% inferior, al menos 3% inferior, al menos 5% inferior, al menos 7% inferior, al menos 10% inferior, al menos 15% inferior, al menos 20% inferior, tal como del 1% al 75% inferior o
del 3% al 20% inferior y similares) a la primera presión y (b) la materia prima productora de negro de humo tiene una primer tiempo de residencia de la materia prima en el calentador de menos de aproximadamente 120 minutos (por ejemplo, de menos de 100 minutos, de menos de 80 minutos, de menos de 60 minutos, de menos de 40 minutos, de menos de 30 minutos, de menos de 20 minutos, de menos de 10 minutos, tal como de 1 segundo a 119 minutos, de 5 segundos a 115 minutos, de 10 segundos a 110 minutos, de 30 segundos a 100 minutos, de 1 minuto a 60 minutos, de 5 minutos a 30 minutos, y similares).
Como se ha mencionado anteriormente, en cualquiera de los métodos descritos en la presente memoria o con anterioridad o posteriormente, el al menos un fluido diluyente se puede combinar o mezclar con la materia prima productora de negro de humo precalentada en cualquier punto (antes del precalentamiento, durante el precalentamiento, y/o después del precalentamiento, y/o antes y/o después de su introducción en el reactor de negro de humo).
El método puede incluir el suministro de la materia prima productora de negro de humo precalentada en al menos un punto de introducción de materia prima en el reactor de negro de humo, en el que la materia prima productora de negro de humo precalentada tiene un segundo tiempo de residencia de la materia prima desde su salida del al menos un calentador hasta el punto de introducción en el reactor de negro de humo de menos de aproximadamente 120 minutos (por ejemplo, de menos de 100 minutos, de menos de 80 minutos, de menos de 60 minutos, de menos de 40 minutos, de menos de 30 minutos, de menos de 20 minutos, de menos de 10 minutos, por ejemplo de 1 segundo a 119 minutos, de 5 segundos a 115 minutos, de 10 segundos a 110 minutos, de 30 segundos a 100 minutos, de 1 minuto a 60 minutos, de 5 minutos hasta 30 minutos, y similares ); y en donde el primer tiempo de residencia de la materia prima y el segundo tiempo de residencia de la materia prima combinados son 120 minutos o menos (por ejemplo, menos de 100 minutos, menos de 80 minutos, menos de 60 minutos, menos de 40 minutos, menos de 30 minutos, menos de 20 minutos, menos de 10 minutos, tal como de 1 segundo a 119 minutos, de 5 segundos a 115 minutos, de 10 segundos a 110 minutos, de 30 segundos a 100 minutos, de 1 minutos a 60 minutos, de 5 minutos a 30 minutos, y similares).
La presente invención se puede referir a un método para producir negro de humo que incluye la introducción de una corriente de gas calentada en un reactor de negro de humo. El método incluye además el suministro de al menos una materia prima productora de negro de humo que tiene una primera temperatura que es inferior a la temperatura de precalentamiento de materia prima específica, tal como inferior a 300°C o inferior a 275°C (por ejemplo, de 40°C a 274°C, de 50°C a 270°C, de 70°C a 250°C, de 60°C a 200°C, de 70°C a 150°C, y similares) en al menos un calentador (por ejemplo, al menos dos calentadores, al menos tres calentadores, y
similares, donde los calentadores pueden ser iguales o diferentes entre sí) a una primera presión superior a 10 bar. Como una opción, la velocidad de entrada al calentador puede ser una primera velocidad de al menos aproximadamente 0,2 m/s (por ejemplo, al menos aproximadamente 0,4 m/s, al menos aproximadamente 0,6 m/s, al menos aproximadamente 0,8 m/s, a menos aproximadamente 1 m/s, al menos aproximadamente 1,1 m/s, al menos aproximadamente 1,6 m/s, tal como de 0,2 m/s a 2 m/s, 0,4-1,8 m/s y similares).
El método incluye precalentar la materia prima productora de negro de humo en el calentador o calentadores a una segunda temperatura superior a aproximadamente 300°C (por ejemplo, al menos 350°C, al menos 360°C, al menos 400°C, al menos 450°C, al menos 500°C, tal como de 300°C a 850°C, o de 360°C a 800°C, de 400°C a 750°C, de 450°C a 700°C y similares) para proporcionar una materia prima productora de negro de humo precalentada, en el que (a) la materia prima productora de negro de humo tiene una velocidad en el calentador o calentadores que es al menos 0,2 m/s, en el que la velocidad se calcula en base a una densidad de materia prima medida a 60°C bajo 1 atm y el área de sección transversal más pequeña de una línea de materia prima presente en el al menos un calentador, y (b) en el que la al menos una materia prima productora de negro de humo tiene una segunda presión en el calentador o calentadores que aproximadamente la misma o inferior (por ejemplo, al menos el 1% inferior, al menos 2% inferior, al menos 3% inferior, al menos 5% inferior, al menos 7% inferior, al menos 10% inferior, al menos 15% inferior, al menos 20% inferior, tal como del 1% al 25% inferior o del 3% al 20% inferior y similares) a la primera presión, en el que la presión se puede calcular suponiendo la misma área en sección transversal sobre la que se desplaza la materia prima durante la primera presión y la segunda presión (aunque en la operación real, el área de sección transversal puede ser la misma o diferentes). Este modo de determinación se puede utilizar para comparar adecuadamente la presión, aunque no es obligatorio.
El método puede incluir el suministro de la materia prima productora de negro de humo precalentada (opcionalmente pre-combinada con el fluido diluyente) a al menos un punto de introducción de materia prima en el reactor de negro de humo y combinar al menos la materia prima productora de negro de humo precalentada a través del punto o puntos de introducción en el reactor de negro de humo con la corriente de gas calentada para formar una corriente de reacción en la que se forma negro de humo en el reactor de negro de humo. El método puede incluir templar el negro de humo en la corriente de reacción.
En la presente invención, mediante cualquier método, las temperaturas de precalentamiento dianas indicadas son preferentemente una temperatura media de la materia prima antes de su introducción en el reactor de negro de humo. Las temperaturas de precalentamiento indicadas de la materia prima pueden ser una temperatura máxima de la materia prima o una
temperatura mínima de la materia prima antes de su introducción en el reactor de negro de humo.
En la presente invención, mediante cualquier método, la presión diana indicada es preferentemente una presión media de la materia prima. La presión indicada de la materia prima puede ser una presión máxima de la materia prima o una presión mínima de la materia prima.
En la presente invención, mediante cualquier método, la velocidad diana indicada es preferentemente una velocidad media de la materia prima. La velocidad indicada de la materia prima puede ser una velocidad máxima de la materia prima o una velocidad mínima de la materia prima.
El precalentamiento puede ocurrir en cualquier número de formas y no hay limitaciones en cuanto a la forma de lograrlo. El precalentamiento puede ocurrir en al menos un calentador (por ejemplo, uno, dos, tres o más). La fuente de calor para el al menos un calentador puede ser cualquier fuente, tal como uno o más reactores de negro de humo, calor eléctrico, calor por plasma, calor de gases de cola, calor de combustión del gas residual, combustibles, y/o el calor de otros procesos industriales y/u otras formas de calor, y/o cualquier combinación de los mismos. El precalentamiento puede ocurrir cuando el al menos un calentador calienta parcial o completamente la materia prima a la temperatura de precalentamiento diana para su introducción en el reactor. Un calentador puede lograr el precalentamiento parcial o completa o dos o más calentadores se pueden utilizar en secuencia o en otras disposiciones para lograr el precalentamiento (total o parcial). Si se consigue el precalentamiento parcial mediante el al menos un calentador, entonces el resto del precalentamiento se realiza por una fuente de calor adicional o secundaria o calentadores adicionales para obtener en última instancia la temperatura de precalentamiento diana.
Por ejemplo, el precalentamiento de la al menos una materia prima productora de negro de humo puede incluir o realizarse calentando la materia prima productora de negro de humo en al menos un calentador que tiene un intercambiador de calor. El intercambiador de calor puede estar operando a un flujo medio de calor de más de aproximadamente 10 kW/m2 (tal como superior a aproximadamente 10 kW/m2 o superior a aproximadamente 20 kW/m2 o superior a aproximadamente 30 kW/m2 o superior a aproximadamente 40 kW/m2, tal como de aproximadamente 10 kW/m2 a aproximadamente 150 kW/m2 y similares).
Como una opción, al menos una porción del precalentamiento (o todo el precalentamiento) se produce en al menos un calentador que tiene calor al menos parcialmente (o completamente) proporcionado por el calor generado por el reactor de negro de humo que está recibiendo la
materia prima precalentada u otro reactor o reactores de negro de humo o ambas. El al menos un calentador puede estar en intercambio de calor con al menos una porción del reactor de negro de humo que está recibiendo la materia prima precalentada o un reactor o reactores de negro de humo diferente o ambas. Por ejemplo, al menos un calentador se puede poner en contacto con la corriente de reacción en un reactor de negro de humo, por ejemplo, aguas abajo de un inhibidor de fluorescencia, en el que el al menos un calentador puede tener un intercambiador de calor que tiene paredes calentadas por la corriente de reacción en un primer lado (por ejemplo, pared exterior) del mismo y en contacto con la materia prima productora de negro de humo en un lado opuesto (por ejemplo, la pared interna) del mismo. Como una opción, el al menos un calentador puede incluir un intercambiador de calor que intercambia calor con la corriente de reacción en un reactor de negro de humo, en el que un fluido portador de calor que fluye a través del intercambiador de calor se calienta, y el portador de calor pasa a través del al menos un calentador situado fuera del reactor y operable para transferir calor desde el portador de calor a la materia prima productora de negro de humo. El al menos un calentador puede recibir calor al menos parcialmente (o totalmente) del gas residual del negro de humo (por ejemplo, el calor del gas residual o calor generado por la combustión del gas residual) desde el reactor de negro de humo o un reactor o reactores de negro de humo diferentes o ambas, para calentar la materia prima productora de negro de humo. El precalentamiento se puede conseguir parcial o totalmente mediante uno o más calentadores de plasma u otros calentadores o fuentes de calor.
La introducción de la corriente de gas calentada en el reactor de plasma puede incluir el calentamiento de una corriente de gas de plasma que se puede calentar en un calentador de plasma para proporcionar al menos una porción de la corriente de gas calentada.
En la presente invención, una superficie no catalítica se puede utilizar en todos o algunos de las paredes que entran en contacto con la materia prima productora de negro de humo del al menos un calentador y/o las paredes internas de al menos una línea de suministro de materia prima que suministra la materia prima productora de negro de humo precalentada al reactor o reactores de negro de humo. La superficie puede ser no catalítica para su craqueo (por ejemplo, termocraqueo) o la polimerización de hidrocarburos.
En la presente invención, la etapa de suministro puede incluir o ser la alimentación de la materia prima productora de negro de humo precalentada a través de al menos una línea de suministro de materia prima que suministra al reactor o reactores de negro de humo, y el método puede incluir además, opcionalmente, alimentar periódicamente un gas o gases de purga que pueden ser un oxidante para el carbono a través de la al menos una línea o líneas de suministro de materia prima productora de negro de humo. La línea de suministro de
materia prima que sale del al menos un calentador que precalienta la materia prima puede tener un área de sección transversal (por ejemplo, de diámetro) que es igual o diferente de la línea de suministro que alimenta la materia prima en el al menos un calentador (por ejemplo, puede tener un área de sección transversal más pequeña o más grande).
En la presente invención, el suministro puede incluir la alimentación de la materia prima productora de negro de humo precalentada a través de al menos una línea de suministro de materia prima que suministra al reactor o reactores de negro de humo, y el método puede incluir la inyección de la materia prima productora de negro de humo precalentada en el reactor de negro de humo con al menos una intermitencia (por ejemplo, evaporación de la materia prima, por ejemplo, lograda al dejar caer la presión) parcial (o completa) de la materia prima productora de negro de humo.
Como se ha indicado, la materia prima se puede calentar a una temperatura de más de aproximadamente 300°C, u otras temperaturas superiores a 500°C mediante los enfoques de control de incrustaciones actuales. La temperatura de materia prima, debido a los avances de la presente invención, puede ser, por ejemplo, al menos 310°C, al menos 350°C, al menos 375°C, al menos 400°C, al menos 425°C, al menos aproximadamente 450°C, o al menos aproximadamente 500°C, o al menos aproximadamente 550°C, o al menos aproximadamente 600°C, o al menos aproximadamente 650°C, o al menos aproximadamente 700°C, o al menos aproximadamente 750°C, o al menos aproximadamente 800°C, al menos 850°C, o de aproximadamente 305°C a aproximadamente 850°C, o de aproximadamente 350°C a aproximadamente 850°C, o de aproximadamente 450°C a aproximadamente de 750°C, o de aproximadamente 450°C a aproximadamente 700°C, o de aproximadamente 500°C a aproximadamente 750°C, o de aproximadamente 500°C a aproximadamente 700°C. Esta temperatura de materia prima es la temperatura de materia prima productora de negro de humo justo después de salir del calentador o calentadores utilizados para precalentar la materia prima y/o justo antes de introducirse en el reactor de negro de humo. La temperatura de materia prima a este respecto se puede medir o detectar en uno o más puntos a lo largo de la línea de suministro de materia prima desde el punto en el que la temperatura de materia prima se ha elevado hasta un valor superior a aproximadamente 300°C hasta el extremo de descarga de la línea de suministro donde la materia prima se introduce en el reactor. Esta línea de suministro de materia prima incluye cualquier longitud de tubo dentro de un calentador de materia prima a y después de la que la temperatura de materia prima se ha elevado a un valor superior a aproximadamente 300°C y antes de su transporte en una porción de línea de suministro adicional que se extiende desde el calentador de materia prima hasta el reactor. Como una opción, la temperatura de materia prima precalentada puede tener un valor mínimo
absoluto en la línea de suministro de materia prima precalentada de no menos de 301°C, y/o, como una opción, una variabilidad máxima de la temperatura en la línea de suministro de materia prima precalentada puede ser, por ejemplo, ± 20% o ± 10% o ± 5% o ± 2,5% o ± 1% o ± 0,5%, teniendo en cuenta todos los puntos de la línea de suministro de materia prima. Estas temperaturas de materia prima indicadas se pueden utilizar en combinación con las diversas variables de proceso de control de incrustaciones indicadas en la presente memoria.
El control de incrustaciones mediante la velocidad de materia prima indicada puede incluir, al menos en parte, la alimentación de la materia o materias prima a esta velocidad en el calentador y/o a través del calentador que precalienta la materia prima y/o a través de la línea de suministro de materia prima al reactor. La velocidad puede ser, por ejemplo, al menos aproximadamente 0,2 m/s, o al menos aproximadamente 0,5 m/s, o al menos aproximadamente 1 m/s, o al menos aproximadamente 1,6 m/s, o al menos aproximadamente 2 m/s, o al menos aproximadamente 3 m/s, o de aproximadamente 0,2 m/s a aproximadamente 10 m/s, o de aproximadamente 1 m/s a aproximadamente 7 m/s, o de aproximadamente 1,5 m/s a 3 m/s, o de aproximadamente 2 m/s a aproximadamente 6 m/s, o de aproximadamente 3 m/s a aproximadamente 5 m/s. La velocidad de la materia prima es una velocidad lineal con respecto al eje longitudinal del tubo u otra estructura de línea de suministro. La velocidad de materia prima (primera velocidad) se mide en el punto donde se introduce en el calentador que precalienta la materia prima. La velocidad de materia prima a través del calentador o calentadores y/o después de salir del calentador o calentadores puede ser la misma o diferente de la primera velocidad y puede, por ejemplo, ser superior (por ejemplo, al menos 1% superior, al menos 2% superior, al menos 3% superior, al menos 5% superior, al menos 7% superior, al menos 10% superior, al menos 100% superior, al menos 200% superior, tal como de 1% a 300% superior o de 50% a 200% superior y similares). La velocidad se mide o se calcula en base a una densidad de materia prima medida a 60°C bajo 1 atm y en base a la sección transversal más pequeña presente en el área de la línea de materia prima que se está midiendo. Esta línea de suministro de materia prima puede incluir cualquier longitud de tubo dentro de un calentador de materia prima en y/o después del que la temperatura de materia prima se ha elevado hasta un valor superior a aproximadamente 300°C y antes de su transporte en una porción de línea de alimentación adicional que se extiende desde el calentador de materia prima hasta el reactor. Por ejemplo, la velocidad de materia prima puede tener un valor mínimo absoluto en la línea de suministro de materia prima de no menos de 0,2 m/s, y/o como una opción, la variabilidad máxima de la velocidad de materia prima en la línea de suministro de materia prima puede ser, por ejemplo, ± 20% o ± 10% o ± 5% o ± 1% o ± 0,5%, teniendo en cuenta todos los puntos de la línea de suministro de materia prima.
El control de incrustaciones mediante la presurización de materia prima, al menos en parte, puede incluir presurizar la materia prima productora de negro de humo, por ejemplo, a una presión superior a aproximadamente 10 bar, o superior a aproximadamente 20 bar, o superior a aproximadamente 30 bar, o superior a aproximadamente 40 bar, o superior a aproximadamente 50 bar, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 180 bar, o de aproximadamente 20 a aproximadamente 180 bar, o de aproximadamente 40 a aproximadamente 180 bar, o de aproximadamente 50 a aproximadamente 180 bar o Más. Las presiones de materias primas en la presente memoria se dan como presiones absolutas. La presión (primera presión) es la presión medida en el punto antes de la introducción en el calentador para el precalentamiento. La presión a través del calentador o calentadores que precalienta la materia prima y/o después hasta el punto o puntos de introducción al reactor puede ser la mismo o diferente de la primera presión, tal como inferior a la primera presión (por ejemplo, al menos 1% inferior, al menos 2% inferior, al menos 3% inferior, al menos 5% inferior, al menos 7% inferior, al menos 10% inferior, al menos 15% inferior, al menos 20% inferior, tal como de 1% a 25% inferior o de 3% a 20% inferior y similares). Las mediciones de la presión manométrica se deben ajustar a los valores absolutos en la manera conocida para hacer comparaciones de los intervalos mostrados en la presente memoria. La presión de la materia prima se puede medir o detectar en uno o más puntos a lo largo de la línea de suministro de materia prima desde el punto en el que la temperatura de materia prima se ha elevado hasta un valor superior a aproximadamente 300°C hasta el extremo de descarga de la línea de suministro donde la materia prima se introduce en el reactor. Esta línea de suministro de materia prima puede incluir cualquier longitud de tubo dentro de un calentador de materia prima en y después de la que la temperatura de materia prima se ha elevado a un valor superior a aproximadamente 300°C y antes de su transporte en una porción de línea de alimentación adicional que se extiende desde el calentador de materia prima hasta el reactor. La presión puede tender directamente con la temperatura de materia prima para el control de incrustaciones. Por ejemplo, un materia prima a una presión de 10 bar puede ser adecuada para controlar las incrustaciones a una temperatura de materia prima de 300°C, mientras que un aumento de la presión de más de 10 bar, tal como 20 bar o más, puede ser más útil para proporcionar el mismo nivel de control de incrustaciones si la temperatura de materia prima aumenta a 500°C, el resto permaneciendo igual.
El control de incrustaciones mediante un tiempo total de residencia de la materia prima bajo se puede utilizar. El tiempo de residencia total de la materia prima puede ser el tiempo combinado de residencia en el al menos un calentador para el precalentamiento, incluyendo el tiempo que la materia prima productora de negro de humo precalentada toma antes de su introducción al reactor. El tiempo de residencia total puede ser, por ejemplo, de menos de aproximadamente
120 minutos, o de menos de aproximadamente 90 minutos, o de menos de aproximadamente 60 minutos, o de menos de aproximadamente 45 minutos, o de menos de aproximadamente 30 minutos, o de menos de 15 minutos, o de menos de 10 minutos, o de menos de 5 minutos, o de menos de 4 minutos, o de menos de 3 minutos, o de menos de 2 minutos, o de menos de 1 minuto, o de menos de 30 segundos, o de menos de 15 segundos, o de aproximadamente 1/60 minutos a aproximadamente 120 minutos, o de aproximadamente 0,5 minutos a aproximadamente 120 minutos, o de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 90 minutos, o de aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 60 minutos, o de aproximadamente 3 minutos a aproximadamente 45 minutos, o de aproximadamente 4 minutos a aproximadamente 30 minutos, o de 5 a 30 minutos, o de 5 a 40 minutos, o de 10 a 30 minutos, o de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 15 minutos. El tiempo de residencia puede ser un valor medio o un valor máximo o un valor mínimo. El tiempo de residencia de la materia prima se puede determinar a partir del punto en el que la temperatura de materia prima se ha elevado a un valor superior a aproximadamente 300°C hasta el punto en que la materia prima se introduce en el reactor. El tiempo de residencia puede una tendencia inversa a la temperatura de materia prima. Por ejemplo, un tiempo de residencia de la materia prima de hasta aproximadamente 120 minutos puede ser tolerado sin problemas de incrustaciones a una temperatura de materia prima de 310°C, mientras que el tiempo de residencia se puede reducir preferentemente a menos de 120 minutos para proporcionar el mismo nivel de control de incrustaciones si la temperatura de materia prima aumenta a 500°C, el resto permaneciendo igual.
El control de incrustaciones durante el precalentamiento de la materia prima, por ejemplo, en un calentador de materia prima, puede incluir el uso de un calentador que funciona a un flujo de calor medio, por ejemplo, superior a aproximadamente 10 kW/m2, o superior a aproximadamente 20 kW/m2, o superior a aproximadamente 30 kW/m2, o superior a aproximadamente 50 kW/m2, o superior a aproximadamente 100 kW/m2, o de aproximadamente 10 kW/m2 a aproximadamente 150 kW/m2 (o superior), o de aproximadamente 20 a aproximadamente 150 kW/m2, o de aproximadamente 30 a aproximadamente 100 kW/m2, o de aproximadamente 40 a aproximadamente 75 kW/m2, o de aproximadamente 50 a aproximadamente 70 kW/m2. La operación a un flujo de calor más alto puede ser visto como una medida de control de incrustaciones, ya que un flujo de calor más alto da como resultado que la materia prima productora de negro de humo se caliente más rápido y/o permite un tiempo de residencia más corto en el calentador ya que se necesita menos tiempo para alcanzar la temperatura de precalentamiento diana.
El control de incrustaciones mediante una superficie no catalítica para el craqueo (por ejemplo,
termocraqueo) y/o polimerización de hidrocarburos en las paredes internas en contacto con la materia prima de la línea de suministro de materia prima puede incluir, al menos en parte, por ejemplo, una o más capas de revestimiento protector, tal como un revestimiento de material cerámico (por ejemplo, sílice, alúmina, óxido de cromo).
El control de incrustaciones mediante la alimentación en línea periódica de un gas de purga a través de la línea de suministro de materia prima puede incluir la inyección de un oxidante de carbono (por ejemplo, CO2, oxígeno, vapor y mezclas de vapor y aire) en la línea de suministro de materia prima en un punto o puntos accesibles a lo largo de la línea de materia prima. El gas de purga se puede introducir a una temperatura de 150°C o superior, o inferior o igual a 300°C aguas abajo de cualquier medio de bombeo de materia prima líquida. La velocidad del vapor a través de la línea de purga puede ser, por ejemplo, de al menos aproximadamente 6 m/s. Cualquier espacio muerto de materia prima se puede eliminar de manera que la purga sopla inmediatamente toda la materia prima en el reactor. El gas de purga se puede introducir aguas arriba de un calentador de materia prima para garantizar aún más que se traten todas las líneas de suministro expuestas a las temperaturas de proceso superiores a 300°C.
Como se ha indicado, el control de incrustaciones de la eliminación de coque de las líneas de materia prima puede incluir, por ejemplo, la exfoliación o raspado mecánico. La exfoliación puede, por ejemplo, implicar el enfriamiento de un tubo en línea revestido con coque de modo que al menos algo del coque depositado en el interior del tubo se desprende o de otro modo libera de las paredes internas del tubo a medida que el tubo se contrae en tamaño durante su enfriamiento. El coque suelto se puede purgar del tubo, y el tubo exfoliado está listo para utilizarse de nuevo. Durante la exfoliación, la materia prima se puede desviar del tubo a ser exfoliado, tal como mediante el uso de válvulas, a través de una línea o líneas de alimentación en línea alternativas que van hasta el reactor proporcionado sobre el aparato. Una vez limpio, el tubo exfoliado está listo para su uso. Otro método de limpiar el coque deposita de los tubos de materia prima puede implicar mover un raspador mecánico a través del tubo para eliminar mecánicamente el coque del interior de los tubos. Durante el raspado mecánico, la materia prima se puede desviar, tal como mediante el uso de válvulas, a través de una línea o líneas de alimentación en línea alternativas que van hasta el reactor proporcionado en el aparato, durante este tiempo el tubo llevado fuera de línea para su limpieza está temporalmente fuera de servicio. La exfoliación y/o raspado mecánico, si se utiliza, se puede realizar periódicamente sobre las líneas de suministro de materia prima.
Haciendo referencia a la Figura 1, se muestra un horno 1 que se compone de 5 zonas, una zona de combustión primaria 10, una zona de transición 13, una primera zona de reacción 31, una zona de garganta 33, y una segunda zona de reacción 35 en la que se coloca la sonda de
templado 41 para terminar la reacción de formación del negro de humo.
La zona de combustión 10 se define por la pared aguas arriba 6 y la pared lateral 4, y termina en el punto 12 que es el comienzo de la zona de transición 13. A través de la pared 6 se inserta un conducto 8 a través del que el combustible se introduce en la zona de combustión 10. A través de la pared lateral 4 se inserta el conducto 5 a través del que se introduce un oxidante en la zona de combustión 10. Contenido dentro de la zona de combustión 10 está el portallamas 11 que se fija al tubo 3 que se inserta en la zona de combustión 10 a través del orificio 7 en la pared 6. Aguas abajo de y conectada a la zona de combustión 10 se encuentra la zona de transición 13 que se define por la pared 17 que comienza en el punto 12 y termina en el punto 14. Circunferencialmente situada alrededor de la pared 17 hay una pluralidad de orificios 21 (o boquillas de chorro 21) orientados sustancialmente de forma radial a través de la que la mezcla de fluido-materia prima 87 se puede inyectar en la zona de transición 13. La Figura 1 muestra también el fluido diluyente 85 que se combina con materia prima 83 para formar la mezcla de fluido-materia prima 87 antes de introducirse (por ejemplo, inyectarse ) a través de uno o más orificios 21 (o boquillas de chorro 21).
Aguas abajo de y conectada a la zona de transición 13 se encuentra la primera zona de reacción 31 que se define por la pared 37. La zona 31 puede tener una longitud y anchura variables dependiendo de las condiciones de reacción deseadas. El área de sección transversal interior de la primera zona de reacción 31 puede ser superior a la de la zona de transición 13. Preferentemente, la relación del área de sección transversal interna de la primera zona de reacción con respecto a la de la zona de transición es entre 1,1 y 4,0. La pared 37 converge, a continuación, en un ángulo de 45° con respecto a la línea central del horno 1 y conduce a la pared 38 en el punto 32. La pared 38 define la zona de garganta 33. El área de sección transversal interna la zona de garganta 33 es menor que el área de sección transversal interna de la zona de transición 13. Preferentemente, la relación del área de sección transversal interna de la zona de garganta 33 con respecto a la zona de sección transversal interna de la zona de transición 13 es entre aproximadamente 0,25 y 0,9. El extremo aguas abajo 34 de la pared 38 conlleva a la pared 39. La pared 39 diverge en un ángulo de 30 grados con respecto a la línea central del horno 1 y define la segunda zona de reacción 35. El área de sección transversal interna de la segunda zona de reacción 35 es superior al área de la sección transversal interna de la zona de garganta 33. Preferentemente, la relación del área de sección transversal interna de la segunda zona de reacción 35 con respecto a la de la zona de transición 13 es entre aproximadamente 1,1 y 16,0. A través de la pared 39 en la segunda zona de reacción 35 se coloca la sonda de templado 41 a través de la que se puede inyectar un medio de templado tal como agua con el fin de terminar la reacción de formación de negro de
humo.
Como se muestra en las Figuras 2-5, al menos un fluido diluyente 85 se combina con la materia prima productora de negro de humo 15 para formar la mezcla de fluido-materia prima 17 antes de su introducción en el reactor 2, tal como en la zona de transición 12. Como se muestra en la Figura 2, la materia prima productora de negro de humo 15 se precalienta a una temperatura de más de aproximadamente 300°C antes de combinarse con el fluido diluyente 85 y se introduce después en el reactor 2 como una mezcla de fluido-materia prima 17. La materia prima productora de negro de humo precalentada se suministra en al menos una línea de suministro de mezcla de fluido-materia prima 17 a al menos un punto de introducción 16 de materia prima en el reactor 2. Tras la introducción, la materia prima se combina con la corriente de gas calentada para formar una corriente de reacción en la que se forma negro de humo en el reactor. El negro de humo en la corriente de reacción se puede templar en una o más zonas. Por ejemplo, en la ubicación de templado 18 de la zona de templado 14, se inyecta fluido de templado, que puede incluir agua, y que se puede utilizar para detener completamente o esencialmente por completo la pirólisis de la materia prima productora de negro de humo, o únicamente templar parcialmente la materia prima sin detener la pirólisis seguido de un templado secundario (no mostrado) utilizado para detener la pirólisis de la materia prima productora de negro de humo.
Como se muestra también en la Figura 2, el calentador de materia prima puede incluir un intercambiador de calor 19 (HXR), que puede tener paredes del calentador (no mostradas), tales como las utilizadas en los diseños conocidos de intercambiador de calor, calentadas por la corriente de reacción en un primer lado del mismo y en contacto con la materia prima en un opuesto lado del mismo antes de que la materia prima se suministre a la al menos una línea de suministro de materia prima. Como se ha indicado, la materia prima se calienta en el intercambiador de calor a una temperatura superior a aproximadamente 300°C. Aunque se muestra dispuesta aguas abajo de un miembro de templado, el intercambiador de calor de materia prima se puede situar aguas arriba del inhibidor de fluorescencia en la corriente de reacción, siempre que el calentador tenga una construcción que pueda tolerar y operar a mayores temperaturas de pre-templado dentro del reactor. El calentador de materia prima se puede disponer para estar en contacto físico con al menos una porción del reactor, por ejemplo, como un serpentín o tubo alojado en el interior o en contra de y en contacto con una pared o paredes calentada del reactor, para calentar la materia prima hasta una temperatura superior a aproximadamente 300°C. Aunque no se muestra en la Figura 2, el intercambiador de calor puede calentar opcionalmente la materia prima hasta una temperatura intermedia (por ejemplo, superior a 250°C o de 50ºC a 350°C, u otras temperaturas inferiores a la temperatura
de precalentado diana) o utilizarse para obtener una temperatura de precalentamiento superior a 300°C, y después otro intercambiador de calor o un calentador fuera o dentro del reactor se puede utilizar para calentar a la temperatura de precalentamiento final.
La corriente de reacción dentro del reactor puede tener una temperatura durante el templado de, por ejemplo, aproximadamente 600°C a aproximadamente 2.000°C, o de aproximadamente 800°C a aproximadamente 1.800°C, o de aproximadamente 1.000°C a aproximadamente 1.500°C, u otras temperaturas altas que reflejan la generación de una reacción exotérmica extrema en el reactor de horno. La presente invención puede proporcionar intercambio de calor de materia prima con el alto calor exotérmico generado por las reacciones en el reactor sin que surjan problemas de incrustaciones en las líneas de suministro de materia prima. La presente invención puede hacer que sea factible mejorar la recuperación de energía y ahorrar costes en materias primas en comparación con la producción de negro de humo convencional que opera a temperaturas de materia prima mucho más bajas.
Como se muestra también en la Figura 2, al menos una bomba 20 se puede instalar en línea en la línea de materia prima aguas arriba del calentador de materia prima 19 que se utiliza para elevar la temperatura de materia prima a un valor superior de 300°C. La bomba se puede utilizar para presurizar la materia prima antes de que entre en el calentador de materia prima. De esa manera, la materia prima puede estar ya presurizada al momento en que la temperatura de materia prima aumenta a valores elevados donde de otro modo podrían surgir problemas de incrustaciones en la línea de suministro de materia prima bajo la ausencia de presurización o de otro tipo de enfoques de control de incrustaciones indicados. Dado que la materia prima puede experimentar, generalmente, una caída de presión durante su paso a través del calentador de materia prima en condiciones normales de operación (por ejemplo, una caída de presión de 0 a aproximadamente 20 bar), dependiendo, por ejemplo, el diseño del intercambiador de calor y del modo de operación, cualquier presurización aplicada a la materia prima como medida de control de incrustaciones debe compensar cualquier caída de presión que pueda ocurrir o que se espera que se produzca en un intercambiador de calor de materia prima, así como cualquier otra caída de presión que se produce o que se espera que se produzca en los tubos de la línea de alimentación u otros conductos utilizados para transportar la materia prima precalentada al reactor, en particular si es necesario mantener la presión de la materia prima dentro de un valor de intervalo diana. Aunque solo se ilustra una única línea de suministro de materia prima y punto de inyección de materia prima en el reactor se ilustran en la Figura 2, y en otras figuras de la presente memoria, en aras de simplificar las ilustraciones, se entiende que múltiples líneas de suministro de materia prima y puntos de inyección en el reactor se pueden utilizar, a los se pueden aplicar también los controles de incrustaciones
indicados.
Después de la mezcla de gases de combustión calientes y materia prima productora de negro de humo se templa, los gases templados pasan aguas abajo hacia cualquier etapa de enfriamiento y separación convencional con lo que se recupera el negro de humo. La separación del negro de humo de la corriente de gas se puede lograr fácilmente por dispositivos convencionales tales como un precipitador, separador ciclónico o filtro de bolsa. Con respecto al templado total, las reacciones para formar el producto de negro de humo final, cualquier medio convencional para templar la reacción aguas abajo de la introducción de la materia prima productora de negro de humo se puede utilizar y es conocido por los expertos en la materia. Por ejemplo, se puede inyectar un fluido de templado que puede ser agua u otros fluidos adecuados para detener la reacción química.
La Figura 3 muestra una porción de otro tipo de reactor de negro de humo de horno que se puede utilizar en un proceso de la presente invención para producir negros de humo, en el que al menos una porción del precalentamiento incluye poner en contacto un intercambiador de calor 21 con la corriente de reacción en el reactor en el que una medio o portador de calor que puede fluir 28, tal como vapor o nitrógeno, que fluye a través del intercambiador de calor se calienta en el reactor, y el vapor calentado (por ejemplo, vapor de agua sobrecalentado) sale, a continuación, del intercambiador de calor y del reactor y se canaliza a través de un calentador de materia prima separado 22 situado fuera del reactor, donde se puede hacer operar para intercambiar calor con la materia prima en el calentador de materia prima para calentar la materia prima hasta una temperatura superior a aproximadamente 300°C, tal como 370°C o superior.
La Figura 4 muestra una porción de otro tipo de reactor de negro de humo de horno que se puede utilizar en un proceso de la presente invención para producir negros de humo en el que al menos una porción del precalentamiento incluye poner en contacto un calentador de materia prima 23 con el gas residual que ha salido del reactor para calentar la materia prima en el calentador de materia prima hasta una temperatura superior a aproximadamente 300°C (o al menos en parte, hasta la temperatura diana).
La Figura 5 muestra otro tipo de reactor de negro de humo de horno que se puede utilizar en un procedimiento de la presente invención en el que la corriente de gas calentada incluye, además, al menos en parte o completamente un gas caliente 24 que se ha calentado al menos en parte o completamente utilizando un calentador de plasma 25. El calentamiento de plasma del gas se puede lograr, por ejemplo, de acuerdo con métodos conocidos por los expertos en la materia. Una antorcha de plasma se puede utilizar, por ejemplo, tal como se muestra en la
Patente de Estados Unidos Nº 5.486.674, cuya divulgación se incorpora por referencia en la presente memoria en su totalidad, y se puede hacer referencia al calentamiento de plasma que se muestra en las Patentes de Estados Unidos Nº 4.101.639 y 3.288.696, cuyas divulgaciones se incorpora por referencia en la presente memoria en su totalidad.
Como se muestra también en la Figura 5, la materia prima se puede calentar indirectamente por un medio de calor (por ejemplo, vapor) que ha intercambiado calor con la corriente de reacción en el intercambiador de calor 26 en el reactor, o, como alternativa, la materia prima se puede calentar directamente en el intercambiador de calor 26 en el reactor como se muestra por las líneas rayadas.
Como se muestra en la Figura 7, la materia prima (FS) se puede introducir por separado del fluido diluyente utilizando un diseño de tuberías que tiene una corona circular. El "fuego primario" en la Figura 7 y la Figura 8 es una referencia a la corriente de combustión. La Figura 8 muestra un diseño en el que la materia prima de negro de humo (FS) se introduce por separado del fluido diluyente en un diseño en el que la tubería va de lado a lado.
El diseño del intercambiador de calor utilizado para precalentar la materia prima, dentro o fuera del reactor, en estos diversos esquemas de procedimiento de la presente invención puede tener cualquier diseño de intercambiador de calor convencional, tal como de carcasa y tubos, carcasa y serpentín, placa y marco, y similares. Cuando el intercambiador de calor tiene una configuración de serpentín en línea, tubo schedulle 80 y codos se pueden utilizar, por ejemplo, para evitar problemas de corrosión/erosión en el serpentín en línea. También, un paso constante entre los tubos se puede utilizar en la construcción de la tubería de serpentín en línea y el serpentín puede utilizar la totalidad sección transversal del colector de gas de combustión. Los Coeficientes de transferencia de calor para serpentines en línea pueden variar de manera significativa para diferentes grados y diferentes plantas.
Además, ninguna de las materias primas para los esquemas de proceso y métodos descritos pueden contener materiales o composiciones adicionales que se utilicen normalmente para hacer el negro de humo convencional. El método de la presente invención puede incluir además la introducción de al menos una sustancia que es o que contiene al menos un elemento (o ión del mismo) del Grupo IA y/o del Grupo IIA de la Tabla Periódica. La sustancia que contiene al menos un elemento (o ión del mismo) del Grupo IA y/o del Grupo IIA contiene al menos un metal alcalinotérreo o metal alcalino. Los ejemplos incluyen litio, sodio, potasio, rubidio, cesio, francio, calcio, bario, estroncio, o radio, o combinaciones de los mismos. Cualquier mezcla de uno o más de estos componentes puede estar presente en la sustancia. La sustancia puede ser un sólido, solución, dispersión, gas, o cualquiera de sus
combinaciones. Más de una sustancia con el mismo o diferente metal (o ión del mismo) del Grupo IA y/o del Grupo IIA se puede utilizar. Si se utilizan múltiples sustancias, las sustancias se pueden añadir juntas, por separado, secuencialmente o en diferentes localizaciones de la reacción. Para los fines de la presente invención, la sustancia puede ser el metal (o ión metálico) en sí, un compuesto que contiene uno o más de estos elementos, incluyendo una sal que contenga uno o más de estos elementos, y similares. La sustancia puede ser capaz de introducir un metal o ión metálico en la reacción que está en curso para formar el producto de negro de humo. Para los fines de la presente invención, la sustancia que contiene al menos un metal (o ión del mismo) del Grupo IA y/o del Grupo IIA, si se utiliza, se puede introducir en cualquier punto en el reactor, por ejemplo, antes del templado total. Por ejemplo, la sustancia se puede añadir en cualquier punto antes del templado total, incluyendo antes de la introducción de la materia prima productora de negro de humo en una primera etapa de reacción; durante la introducción de la materia prima productora de negro de humo en una primera etapa de reacción; después de la introducción de la materia prima productora de negro de humo en una primera etapa de reacción; antes, durante, o inmediatamente después de la introducción de cualquier segunda materia prima productora de negro de humo; o en cualquier fase después de la introducción de una segunda materia prima productora de negro de humo, pero antes del templado total. Más de un punto de introducción de la sustancia se puede utilizar.
Además, en la presente invención, como se ha mencionado anteriormente, la presente invención se refiere a un método para controlar al menos una propiedad de las partículas de un negro de humo. Este método implica la combinación de al menos un fluido diluyente con al menos una materia prima de negro de humo (antes y/o después de entrar en el reactor) para formar una mezcla de fluido-materia prima. El método puede incluir además el suministro de la mezcla de fluido-materia prima en un reactor de negro de humo o el suministro del fluido diluyente y materia prima en el reactor por separado. El suministro de mezclas de fluidomateria prima puede ser en forma de uno o más chorros. El método consiste en controlar la cantidad de fluido diluyente presente en la mezcla de fluido-materia prima con el fin de controlar al menos una propiedad de las partículas. La referencia a "fluido diluyente", " materia prima de negro de humo", y "mezcla de fluido-materia prima" tienen el mismo significado, ya que estas expresiones han sido definidas y explicadas anteriormente.
Un ejemplo de al menos una propiedad de la partícula es la tinción. La propiedad de las partículas puede ser una propiedad superficial o propiedad estructural.
La presente invención se clarificará adicionalmente mediante los siguientes ejemplos, que pretender ser ejemplares de la presente invención.
Ejemplos
Ejemplo 1
En un ejemplo de la presente invención, una corriente de velocidad alta (más de 200 m/s) de gas caliente desde una llama de gas natural fue despedida en una zona de transición (D = 135 5 mm) de un reactor de negro de humo, tal como el mostrada en la Figura 1, a una relación de equivalencia de 0,8. La materia prima decantada se inyectó en la transición utilizando cuatro inyectores en una relación de equivalencia general de 3,33. Cada uno de los inyectores de materia prima tenía un orificio de 0,76 mm, seguido de una sección de expansión 76 mm de largo y 6,5 mm de diámetro. La materia prima fue precalentado a aproximadamente 500°C
10 antes de entrar en los inyectores. El nitrógeno se añadió a la materia prima como fluido diluyente con caudales entre 0% en peso y 20% en peso (véase la Tabla a continuación) del flujo de materia prima inmediatamente aguas abajo del orificio. El nitrógeno se añadió en una manera tal que se mezcló con la materia prima antes de entrar en la transición.
La penetración de los chorros de materia prima fluida en la zona de transición se observó
15 visualmente por medio de un puerto de observación en el reactor. Con ningún fluido diluyente, los chorros de materia prima solo penetraron en el flujo cruzado de la corriente de alta velocidad de gas caliente hasta una profundidad igual a ∼25% del diámetro de transición (es decir, una penetración del chorro de aproximadamente 34 mm). A medida que se añadió el fluido diluyente a la materia prima, la penetración del chorro de fluido-materia prima aumentó
20 continuamente hasta que los chorros de fluido-materia prima opuestos entraron en contacto en el centro de la transición (es decir, una penetración del chorro de aproximadamente de 68 mm). Esto se observó en un flujo de nitrógeno de 20% en peso, en base al peso de la materia prima inyectada. Además, el valor de tinción del negro de humo se midió por el método ASTM D3265 y se encontró que un área superficial de negro de humo dada aumentaba a medida que se
25 añadía más nitrógeno a la materia prima en la mezcla de fluido-materia prima. La siguiente Tabla muestra cómo la tinción y la penetración del chorro cambian con caudal de nitrógeno.
Tabla 1
- Flujo de N2 (% en peso de materia prima)
- Penetración del chorro (% de diámetro de transición) % Tinción (ASTM D3265)
- 0
- 25% 122
- 5
- 35% 127
- 10
- 45% 130
- 20
- >50% (los chorros entran en contacto en el centro) 132
Ejemplo 2
En un segundo ejemplo de la presente invención, utilizando el mismo reactor que en el Ejemplo
5 1, se añadió nitrógeno en un espacio anular (como se muestra en la Figura 7) alrededor de los chorros de materia prima de tal manera que el fluido diluyente en el espacio anular y la materia prima no se mezclaron antes de entrar en la transición. El fluido diluyente estaba en las proximidades de la materia prima de tal manera que aumentó el impulso del chorro de materia prima aumentando de este modo la penetración del chorro de fluido-materia prima. Las mismas
10 condiciones del reactor fueron utilizados como en el Ejemplo 1 y el nitrógeno se añadió en el espacio anular a velocidades de flujo de 0% en peso a 20% en peso del flujo de materia prima, en base al peso de materia prima inyectada. Como en el ejemplo anterior, la penetración del chorro de materia prima fue solo ∼25% del diámetro transición sin flujo de fluido en el espacio anular. La penetración del chorro aumenta con el flujo de fluido diluyente en el espacio anular
15 hasta ∼40% del diámetro de transición en un flujo al 20% en peso, en base al peso de la materia prima inyectada. Por lo tanto, añadir el fluido diluyente de esta manera aumenta la penetración del chorro de fluido-materia prima pero no tan eficazmente como en el ejemplo anterior. La tinción aumentó también algo con la adición de nitrógeno en el espacio anular.
Tabla 2
- Flujo de N2 peso de FS)
- (% en Penetración del chorro (% de diámetro de transición) % Tinción (ASTM D3265)
- 0
- ∼25% 122
- 5
- ∼30% 123,5
- 10
- ∼35% 126
- 20
- -40% 127,5
La presente invención incluye los siguientes aspectos/realizaciones/características en cualquier orden y/o en cualquier combinación:
1. Un método para producir negro de humo que comprende:
5 introducir una corriente de gas calentada en un reactor de negro de humo;
combinar al menos un fluido diluyente con al menos una materia prima de negro de humo para formar una mezcla de fluido-materia prima de tal manera que el al menos un fluido diluyente aumenta el impulso de la al menos una materia prima de negro de humo en una dirección que es axial o sustancialmente axial al menos punto de introducción de un materia prima en el
10 reactor de negro de humo;
suministrar dicha mezcla de fluido-materia prima a dicho al menos un punto de introducción de materia prima en el reactor de negro de humo,
combinar al menos dicha mezcla de fluido-materia prima a través de al menos un punto de introducción en dicho reactor de negro de humo con la corriente de gas calentada para formar
15 una corriente de reacción en la que se forma negro de humo en dicho reactor de negro de humo; y
recuperar el negro de humo en la corriente de reacción.
2. El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente es químicamente inerte a la materia prima de negro de humo.
20 3. El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente se distribuye uniformemente en dicha materia prima de negro de humo.
4. El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho suministro de la mezcla de fluido-materia prima es en forma de uno o más chorros, y el uno o más chorros de mezcla de fluido-materia prima contiene suficiente fluido diluyente para
25 propulsar la materia prima de negro de humo en una porción interior de la corriente de gas calentada.
5. El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que
dicho fluido diluyente es al menos un gas inerte.
- 6.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente es vapor de agua, agua, aire, dióxido de carbono, gas natural, monóxido de carbono, hidrógeno, gas residual de negro de humo, nitrógeno, o cualquier combinación de los mismos.
- 7.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente es nitrógeno.
- 8.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente se introduce en dicha materia prima de negro de humo a una presión suficiente para penetrar en dicha materia prima de negro de humo para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 9.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente se introduce en dicha materia prima de negro de humo a una presión de aproximadamente 0,07 bar (1 libras/pulgadas2) a aproximadamente 24,13 bar (350 libras/pulgadas2) para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 10.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicha materia prima de negro de humo se atomiza antes de dicha combinación con dicho fluido diluyente.
- 11.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que la cantidad de dicho fluido diluyente que se combina con dicha materia prima de negro de humo se puede ajustar durante la producción continua de negro de humo.
- 12.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho suministro de la mezcla de fluido-materia prima es en forma de uno o más chorros y la penetración del chorro de la mezcla de fluido-materia prima en dicha corriente de gas calentada se ajusta alterando el contenido de fluido diluyente de la mezcla de fluido-materia prima durante la producción continua de negro de humo.
- 13.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente se distribuye al menos parcialmente en dicha materia prima de negro de humo.
- 14.
- El método de cualquier realización/función/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente está presente en dicha mezcla de fluido-materia prima en una cantidad de aproximadamente 0,1% en peso a 400% en peso, en base al peso de la materia prima de
negro de humo.
- 15.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 16.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una temperatura de más de aproximadamente 300°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 17.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una temperatura de aproximadamente 360°C a aproximadamente 850°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 18.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera temperatura de aproximadamente 300°C a aproximadamente 850°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una segunda temperatura que es más alta que dicha primera temperatura, donde cada una de dichas etapas de calentamiento se produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 19.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera temperatura de aproximadamente 400°C a aproximadamente 600°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una segunda temperatura que es más alta que dicha primera temperatura de al menos 50°C, donde cada una de dichas etapas de calentamiento se produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 20.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera temperatura de aproximadamente 400°C a aproximadamente 600°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una segunda temperatura que es más alta que dicha primera temperatura de al menos 100°C, donde cada una de dichas etapas de calentamiento se produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 21.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera temperatura antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluidomateria prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una segunda temperatura que es más alta que dicha primera temperatura y hasta aproximadamente 950°C, donde cada una de dichas etapas de calentamiento se produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 22.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que los ajustes en el fluido diluyente se hacen para controlar la velocidad de flujo de estrangulación o velocidad crítica o ambas, para uno o más chorros de mezcla de fluido-materia prima, alterando de este modo la penetración de la mezcla de fluido-materia prima en la corriente de gas calentada.
- 23.
- Un método para controlar al menos una propiedad de las partículas de un negro de humo que comprende:
combinar de al menos un fluido diluyente con al menos una materia prima de negro de humo para formar una mezcla de fluido-materia prima y suministrar dicha mezcla de fluido-materia prima en un reactor de negro de humo; y en el que dicho suministro de la mezcla de fluidomateria prima está en la forma de uno o más chorros y controlar la cantidad de fluido diluyente presente en dicha mezcla de fluido-materia prima para controlar dicha al menos una propiedad de las partículas.
- 24.
- El método de cualquier realización/función/aspecto anterior o siguiente, en el que dicha al menos una propiedad de la partícula es la tinción.
- 25.
- El método de cualquier realización/función/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente es químicamente inerte a la materia prima de negro de humo.
- 26.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente se distribuye uniformemente en dicha materia prima de negro de humo.
- 27.
- El método de cualquier realización/función/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho suministro de la mezcla de fluido-materia prima es en forma de uno o más chorros, y el uno o más chorros de mezcla de fluido-materia prima contiene suficiente fluido diluyente para propulsar la materia prima de negro de humo en una porción interior de la corriente de gas calentada.
- 28.
- El método de cualquier realización/función/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho
fluido diluyente es al menos un gas inerte.
- 29.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente es vapor de agua, agua, aire, dióxido de carbono, gas natural, monóxido de carbono, hidrógeno, gas residual de negro de humo, nitrógeno, o cualquier combinación de los mismos.
- 30.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente es nitrógeno.
- 31.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente se introduce en dicha materia prima de negro de humo a una presión suficiente para penetrar en dicha materia prima de negro de humo para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 32.
- El método de cualquier realización/función/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente se introduce en dicha materia prima de negro de humo a una presión aproximadamente 0,07 bar (1 libras/pulgadas2) a aproximadamente 24,13 bar (350 libras/pulgadas2) para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 33.
- El método de cualquier realización/función/aspecto anterior o siguiente, en el que la cantidad de dicho fluido diluyente que se combina con dicha materia prima de negro de humo se puede ajustar mientras dicho método esté produciendo negro de humo.
- 34.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, donde la cantidad de dicho fluido diluyente que se combina con dicha materia prima de negro de humo se puede ajustar durante la producción continua de negro de humo.
- 35.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho suministro de la mezcla de fluido-materia prima es en forma de uno o más chorros y la penetración del chorro de la mezcla de fluido-materia prima en dicha corriente de gas calentada se ajusta alterando el contenido del fluido diluyente de la mezcla de fluido-materia prima durante la producción continua de negro de humo.
- 36.
- El método de cualquier realización/función/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente está presente en dicha mezcla de fluido-materia prima en una cantidad de aproximadamente 0,1% en peso a 400% en peso, en base al peso de la materia prima de negro de humo.
- 37.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente está presente en dicha mezcla de fluido-materia prima en una cantidad de
aproximadamente 0,1% en peso a aproximadamente 50% en peso, en base al peso de la materia prima de negro de humo.
- 38.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 39.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una temperatura de más de aproximadamente 300°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 40.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una temperatura de aproximadamente 360°C a aproximadamente 850°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 41.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera temperatura de aproximadamente 300°C a aproximadamente 850°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una segunda temperatura que es más alta que dicha primera temperatura, donde cada una de dichas etapas de calentamiento se produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 42.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera temperatura de aproximadamente 400°C a aproximadamente 600°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una segunda temperatura que es más alta que dicha primera temperatura de al menos 50°C, donde cada una de dichas etapas de calentamiento se produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 43.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera temperatura de aproximadamente 400°C a aproximadamente 600°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una segunda temperatura que es más alta que dicha primera temperatura de al menos 100°C, donde cada una de dichas etapas de
calentamiento se produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 44.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera temperatura antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluidomateria prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una segunda temperatura que es más alta que dicha primera temperatura y hasta aproximadamente 950°C, donde cada una de dichas etapas de calentamiento se produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 45.
- El método de cualquier realización/función/aspecto anterior o siguiente, en el que la penetración del chorro se ajusta por el fluido diluyente que afecta a la velocidad de flujo de estrangulación o velocidad crítica o ambas, de los uno o más chorros de la mezcla de fluidomateria prima.
- 46.
- Un método para producir negro de humo que comprende:
introducir una corriente de gas calentada en un reactor de negro de humo;
suministrar al menos una materia prima de negro de humo a al menos un punto de introducción de materia prima en el reactor de negro de humo;
suministrar al menos un fluido diluyente a al menos un punto de introducción en el reactor de negro de humo en el que el al menos un punto de introducción para el fluido diluyente está situado de tal manera que la al menos un fluido diluyente aumenta el impulso de la al menos una materia prima de negro de humo a medida que la materia prima de negro de humo impacta la corriente de gas calentada;
combinar dicha al menos una materia prima de negro de humo y dicho al menos un fluido diluyente, con la corriente de gas calentada para formar una corriente de reacción en la que se forma negro de humo en dicho reactor de negro de humo; y
recuperar el negro de humo en la corriente de reacción.
- 47.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente es inerte a la materia prima de negro de humo.
- 48.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente se distribuye en dicha materia prima de negro de humo.
- 49.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho suministro de la materia prima de negro de humo y el suministro del fluido diluyente es en
la forma de uno o más chorros, teniendo cada chorro una punta hueca central con un espacio anular revestido que introduce dicho fluido diluyente.
- 50.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho suministro de la materia prima de negro de humo y el suministro del fluido diluyente es en la forma de un par de uno o más chorros adyacentes entre sí, en el que un chorro en cada par suministra dicha materia prima de negro de humo y el otro chorro de cada par suministra dicho fluido diluyente.
- 51.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente se introduce a una presión suficiente para penetrar en dicha materia prima de negro de humo.
- 52.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una temperatura de más de aproximadamente 300°C antes de su suministro en dicho al menos un punto de introducción.
- 53.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una temperatura de aproximadamente 360°C a aproximadamente 850°C antes de su suministro en dicho al menos un punto de introducción.
- 54.
- Un método para controlar al menos una propiedad de las partículas de un negro de humo que comprende:
suministrar por separado a) al menos un fluido diluyente adyacente en b) al menos una materia prima de negro de humo en un reactor de negro de humo y en el que dicho suministro de a) y b) es en la forma de uno o más chorros, y controlar de la cantidad de fluido diluyente presente para controlar dicha al menos una propiedad de las partículas.
- 55.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicha al menos una propiedad de la partícula es la tinción.
- 56.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicho fluido diluyente hasta una primera temperatura antes de combinarla con dicha materia prima de negro de humo para formar dicha mezcla de fluidomateria prima.
- 57.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera
temperatura antes de combinarla con dicho fluido diluyente y calentar dicho fluido diluyente hasta una segunda temperatura antes de combinarlo con dicha materia prima de negro de humo y, a continuación se combinan para formar dicha mezcla de fluido-materia prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una tercera temperatura que es más alta que dicha primera temperatura y hasta aproximadamente 950°C, donde cada una de dichas etapas de calentamiento se produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 58.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicha al menos una propiedad de partícula es el área superficial.
- 59.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicha materia prima de negro de humo se atomiza antes de dicha combinación con dicho fluido diluyente.
- 60.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una temperatura de más de aproximadamente 300°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima, y en el que dicha materia prima de negro de humo se atomiza antes de dicha combinación con dicho fluido diluyente.
- 61.
- El método de cualquier realización/característica/aspecto anterior o siguiente, en el que dicho fluido diluyente está presente en dicha mezcla de fluido-materia prima en una cantidad de aproximadamente 0,1% en peso a aproximadamente 50% en peso, en base al peso de la materia prima de negro de humo.
La presente invención puede incluir cualquier combinación de estas diversas características o realizaciones anteriores y/o posteriores como se expone en las oraciones y/o párrafos. Cualquier combinación de las características divulgadas en la presente memoria se considera parte de la presente invención y no se pretende ninguna limitación con respecto a las características combinables.
Los solicitantes incorporan específicamente todo el contenido de todas las referencias citadas en la presente divulgación. Además, cuando una cantidad, concentración, u otro valor o parámetro se proporciona ya sea como un intervalo, intervalo preferido o una lista de valores superiores preferibles y valores inferiores preferibles, este debe entenderse como la revelación específica de todos los intervalos formados a partir de cualquier par de cualquier límite superior del intervalo o valor preferido y cualquier límite inferior del intervalo o valor preferido, sin importar si los intervalos se desvelan por separado. Cuando se enumera un intervalo de
valores numéricos en la presente memoria, a menos que se indique lo contrario, el intervalo pretende incluir los puntos finales del mismo, y todos los números enteros y fracciones dentro del intervalo. No se pretende que el alcance de la invención se limite a los valores específicos citados cuando se define un intervalo.
5 Otras realizaciones de la presente invención serán evidentes para los expertos en la materia a partir de la consideración de la presente memoria descriptiva y la implementación de la presente invención divulgada en la presente memoria. Se pretende que la presente memoria descriptiva y los ejemplos se consideran como ejemplares solo con un verdadero alcance y espíritu de la invención estando indicado por las siguientes reivindicaciones y sus equivalentes.
Claims (17)
- REIVINDICACIONES1. Un método para producir negro de humo que comprende:introducir una corriente de gas calentada en un reactor de negro de humo;combinar al menos un fluido diluyente con al menos una materia prima de negro de5 humo que comprende hidrocarburo líquido para formar una mezcla de fluido-materia prima de tal manera que el al menos un fluido diluyente aumenta el impulso de la al menos una materia prima de negro de humo que comprende hidrocarburo líquido en una dirección que es axial o sustancialmente axial a al menos un punto de introducción de una materia prima en el reactor de negro de humo;10 suministrar dicha mezcla de fluido-materia prima a dicho al menos un punto de introducción de materia prima en el reactor de negro de humo,combinar al menos dicha mezcla de fluido-materia prima a través de al menos un punto de introducción en dicho reactor de negro de humo con la corriente de gas calentada de tal manera que la mezcla fluido-materia prima penetra en la corriente de15 gas calentada de forma sustancialmente perpendicular al flujo de la corriente de gas calentada para formar una corriente de reacción en la que se forma negro de humo en dicho reactor de negro de humo; yrecuperar el negro de humo en la corriente de reacción.
- 2. Un método para controlar al menos una propiedad de las partículas de un negro de 20 humo que comprende:combinar al menos un fluido diluyente con al menos una materia prima de negro de humo que comprende hidrocarburo líquido para formar una mezcla de fluido-materia prima de tal manera que el al menos un fluido diluyente aumenta el impulso de la al menos una materia prima de negro de humo que comprende hidrocarburo líquido para25 formar un chorro de la mezcla de fluido-materia prima que penetra en la corriente de gas calentada de forma sustancialmente perpendicular al flujo en la corriente de gas calentada en una dirección que es axial o sustancialmente axial a al menos un punto de introducción de una materia prima en el reactor de negro de humo ysuministrar dicha mezcla de fluido-materia prima en un reactor de negro de humo; y en el que dicho suministro de la mezcla de fluido-materia prima está en la forma de uno o más chorros y controlar la cantidad de fluido diluyente presente en dicha mezcla de fluido-materia prima para controlar dicha al menos una propiedad de las partículas.5 3. Un método para producir negro de humo que comprende:introducir una corriente de gas calentada en un reactor de negro de humo;suministrar al menos una materia prima de negro de humo que comprende hidrocarburo líquido a al menos un punto de introducción de materia prima en el reactor de negro de humo;10 suministrar al menos un fluido diluyente a al menos un punto de introducción en el reactor de negro de humo en el que el al menos un punto de introducción para el fluido diluyente está situado de tal manera que la al menos un fluido diluyente aumenta el impulso de la al menos una materia prima de negro de humo que comprende hidrocarburo líquido a medida que la materia prima de negro de humo impacta la15 corriente de gas calentada; donde dicho fluido diluyente está presente en la mezcla de fluido y materia prima en una cantidad de aproximadamente 0,1% en peso a 400% en peso, en base al peso de la materia prima de negro de humo; ycombinar dicha al menos una materia prima de negro de humo que comprende hidrocarburo líquido y dicho al menos un fluido diluyente, con la corriente de gas20 calentada de tal manera que la mezcla fluido-materia prima penetra en la corriente de gas calentada de forma sustancialmente perpendicular al flujo de la corriente de gas calentada para formar una corriente de reacción en la que se forma negro de humo en dicho reactor de negro de humo; yrecuperar el negro de humo en la corriente de reacción.25 4. Un método para controlar al menos una propiedad de las partículas de un negro de humo que comprende:suministrar por separado a) al menos un fluido diluyente adyacente a b) al menos una materia prima de negro de humo que comprende hidrocarburo líquido en un reactor denegro de humo de tal manera que dicho al menos un fluido diluyente aumenta el impulso de la al menos una materia prima de negro de humo que comprende hidrocarburo líquido para formar un chorro de la mezcla de fluido-materia prima que penetra en la corriente de gas calentada de forma sustancialmente perpendicular al 5 flujo en la corriente de gas calentada en una dirección que es axial o sustancialmente axial a al menos un punto de introducción de una materia prima en el reactor de negro de humo, y en el que dicho suministro de a) y b) es en la forma de uno o más chorros, y donde dicho fluido diluyente está presente en la mezcla de fluido y materia prima en una cantidad de aproximadamente 0,1% en peso a 400% en peso, en base al peso de10 la materia prima de negro de humo.controlar la cantidad de fluido diluyente presente para controlar dicha al menos una propiedad de las partículas,
- 5. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dicho fluido diluyente es químicamente inerte a la materia prima de negro de humo o dicho fluido15 diluyente se distribuye uniformemente en dicha materia prima de negro de humo o ambos.
- 6. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dicho suministro de la mezcla de fluido-materia prima es en forma de uno o más chorros, y el uno o más chorros de mezcla de fluido-materia prima contiene suficiente fluido diluyente para20 propulsar la materia prima de negro de humo en una porción interior de la corriente de gas calentada.
-
- 7.
- El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dicho fluido diluyente es al menos un gas inerte.
-
- 8.
- El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dicho fluido
25 diluyente es vapor de agua, agua, aire, dióxido de carbono, gas natural, monóxido de carbono, hidrógeno, gas residual de negro de humo, nitrógeno, o cualquier combinación de los mismos. - 9. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dicho fluido diluyente es nitrógeno.
- 10. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dicho fluido diluyente se introduce en dicha materia prima de negro de humo a una presión suficiente para penetrar en dicha materia prima de negro de humo para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.5 11. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dicho fluido diluyente se introduce en dicha materia prima de negro de humo a una presión de aproximadamente 0,07 bar (1 libras/pulgadas2) a aproximadamente 24,13 bar (350 libras/pulgadas2) para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 12. El método de la reivindicación 1, en el que dicha materia prima de negro de humo 10 se atomiza antes de dicha combinación con dicho fluido diluyente.
- 13. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que dicho fluido diluyente está presente en dicha mezcla de fluido-materia prima en una cantidad de aproximadamente 0,1% en peso a 400% en peso, en base al peso de la materia prima de negro de humo.15 14. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, que comprende además calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una temperatura de más de aproximadamente 300°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 15. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende además20 calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera temperatura de aproximadamente 300°C a aproximadamente 850°C antes de combinarla con dicho fluido diluyente para formar dicha mezcla de fluido-materia prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una segunda temperatura que es más alta que dicha primera temperatura, donde cada una de dichas etapas de calentamiento se25 produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 16. El método de la reivindicación 6, en el que los ajustes en el fluido diluyente se hacen para controlar la velocidad de flujo de estrangulación o velocidad crítica o ambas, para uno o más chorros de mezcla de fluido-materia prima, alterando de este modo la penetración de la mezcla de fluido-materia prima en la corriente de gas30 calentada.
-
- 17.
- El método de la reivindicación 2 ó 4, en el que dicha al menos una propiedad de la partícula es la tinción.
-
- 18.
- El método de la reivindicación 3, en el que dicho suministro de la materia prima de negro de humo y el suministro del fluido diluyente es en la forma de un par de uno o
5 más chorros adyacentes entre sí, en el que un chorro en cada par suministra dicha materia prima de negro de humo y el otro chorro de cada par suministra dicho fluido diluyente. - 19. El método de la reivindicación 3, en el que dicho fluido diluyente se introduce a una presión suficiente para penetrar en dicha materia prima de negro de humo.10 20. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende además calentar dicho fluido diluyente hasta una primera temperatura antes de combinarla con dicha materia prima de negro de humo para formar dicha mezcla de fluido-materia prima.
- 21. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende además15 calentar dicha materia prima de negro de humo hasta una primera temperatura antes de combinarla con dicho fluido diluyente y calentar dicho fluido diluyente hasta una segunda temperatura antes de combinarlo con dicha materia prima de negro de humo y, a continuación se combinan para formar dicha mezcla de fluido-materia prima, y calentar después dicha mezcla de fluido-materia prima hasta una tercera temperatura20 que es más alta que dicha primera temperatura y hasta aproximadamente 950°C, donde cada una de dichas etapas de calentamiento se produce antes de su introducción en dicho reactor de negro de humo.
- 22. El método de la reivindicación 2 ó 4, en el que dicha al menos una propiedad de partícula es el área superficial.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201361789669P | 2013-03-15 | 2013-03-15 | |
| US61/789669 | 2013-03-15 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2552392A2 ES2552392A2 (es) | 2015-11-27 |
| ES2552392R1 ES2552392R1 (es) | 2015-12-01 |
| ES2552392B2 true ES2552392B2 (es) | 2017-05-24 |
Family
ID=50288286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES201590092A Active ES2552392B2 (es) | 2013-03-15 | 2014-02-26 | Un método para producir negro de humo mediante un fluido diluyente |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10829642B2 (es) |
| JP (1) | JP6224815B2 (es) |
| KR (1) | KR101788951B1 (es) |
| CN (1) | CN105073906B (es) |
| BR (1) | BR112015023043B1 (es) |
| CA (1) | CA2903377C (es) |
| DE (1) | DE112014001444B4 (es) |
| ES (1) | ES2552392B2 (es) |
| FR (1) | FR3003263B1 (es) |
| HU (1) | HU230948B1 (es) |
| MX (1) | MX376841B (es) |
| NL (2) | NL2012423C2 (es) |
| PL (1) | PL244981B1 (es) |
| RU (1) | RU2618051C2 (es) |
| WO (1) | WO2014149455A1 (es) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10138378B2 (en) | 2014-01-30 | 2018-11-27 | Monolith Materials, Inc. | Plasma gas throat assembly and method |
| US10370539B2 (en) | 2014-01-30 | 2019-08-06 | Monolith Materials, Inc. | System for high temperature chemical processing |
| US11939477B2 (en) | 2014-01-30 | 2024-03-26 | Monolith Materials, Inc. | High temperature heat integration method of making carbon black |
| ES2954251T3 (es) | 2014-01-31 | 2023-11-21 | Monolith Mat Inc | Antorcha de plasma con electrodos de grafito |
| CN105523534B (zh) * | 2014-09-28 | 2017-12-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种超声雾化碳化制备空心碳纳米球的方法 |
| MX2017009982A (es) | 2015-02-03 | 2018-01-25 | Monolith Mat Inc | Metodo y dispositivo de enfriamiento regenerativo. |
| KR102705340B1 (ko) | 2015-02-03 | 2024-09-09 | 모놀리스 머티어리얼스 인코포레이티드 | 카본 블랙 생성 시스템 |
| MX2018001259A (es) | 2015-07-29 | 2018-04-20 | Monolith Mat Inc | Aparato y método de diseño de energía eléctrica para soplete de plasma cc. |
| MX2018001612A (es) | 2015-08-07 | 2018-05-28 | Monolith Mat Inc | Método para la fabricación de negro de humo. |
| MX2018002943A (es) | 2015-09-09 | 2018-09-28 | Monolith Mat Inc | Grafeno circular de pocas capas. |
| RU2614964C1 (ru) * | 2015-12-16 | 2017-03-31 | Общество с ограниченной ответственностью "Омский завод технического углерода" | Способ получения полуактивного технического углерода |
| US11149148B2 (en) | 2016-04-29 | 2021-10-19 | Monolith Materials, Inc. | Secondary heat addition to particle production process and apparatus |
| CA3211318A1 (en) | 2016-04-29 | 2017-11-02 | Monolith Materials, Inc. | Torch stinger method and apparatus |
| CN110603297A (zh) | 2017-03-08 | 2019-12-20 | 巨石材料公司 | 用热传递气体制备碳颗粒的系统和方法 |
| WO2018195460A1 (en) | 2017-04-20 | 2018-10-25 | Monolith Materials, Inc. | Particle systems and methods |
| MX2020002215A (es) | 2017-08-28 | 2020-08-20 | Monolith Mat Inc | Sistemas y metodos para generacion de particulas. |
| EP3676335A4 (en) | 2017-08-28 | 2021-03-31 | Monolith Materials, Inc. | PARTICULAR SYSTEMS AND PROCEDURES |
| EP3700980A4 (en) | 2017-10-24 | 2021-04-21 | Monolith Materials, Inc. | PARTICULAR SYSTEMS AND PROCESSES |
| ES2954495T3 (es) * | 2019-06-25 | 2023-11-22 | Orion Eng Carbons Gmbh | Un procedimiento para producir negro de carbón y reactor de horno relacionado |
| US20220154004A1 (en) * | 2020-11-17 | 2022-05-19 | Israzion Ltd. | Converting plastic waste into carbon pigment |
| KR20240024218A (ko) | 2021-06-24 | 2024-02-23 | 캐보트 코포레이션 | 테일 가스 및 연도 가스 성분의 회수 및 재사용을 위한 방법 및 장치 |
| CN113789068A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-14 | 天津朗缪新材料科技有限公司 | 一种高温超高导电炭黑反应炉及其抽余油生产超高导电炭黑的方法 |
| WO2023055929A1 (en) | 2021-09-30 | 2023-04-06 | Cabot Corporation | Methods of producing carbon blacks from low-yielding feedstocks and products made from same |
| NL2033169B1 (en) | 2021-09-30 | 2023-06-26 | Cabot Corp | Methods of producing carbon blacks from low-yielding feedstocks and products made from same |
| KR102631590B1 (ko) | 2021-11-22 | 2024-01-30 | 재단법인 한국탄소산업진흥원 | 수소연료전지의 전극 촉매 지지체용 아세틸렌 블랙 제조시스템 |
| KR102631544B1 (ko) | 2021-11-22 | 2024-01-30 | 재단법인 한국탄소산업진흥원 | 압력 조절로 물성을 제어하는 아세틸렌 블랙 제조시스템 |
| DE112023000707T5 (de) | 2022-01-28 | 2024-11-14 | Cabot Corporation | Verfahren zur Herstellung von Rußen aus ertragsarmen Rohstoffen und daraus hergestellte Produkte unter Verwendung von Plasma oder elektrisch beheizten Verfahren |
| KR102725538B1 (ko) | 2022-11-17 | 2024-11-01 | 재단법인 한국탄소산업진흥원 | 전력절감을 위한 자동온도조절 아세틸렌 블랙 제조 장치 |
| KR102725591B1 (ko) | 2022-11-17 | 2024-11-01 | 재단법인 한국탄소산업진흥원 | 기류를 이용한 초미세 탄소분체 체거름 장치 및 방법 |
| KR102717371B1 (ko) | 2022-11-17 | 2024-10-15 | 재단법인 한국탄소산업진흥원 | 탄화수소가스 열분해 공정용 가스주입 노즐 |
| DE112024000620T5 (de) | 2023-01-25 | 2025-11-20 | Cabot Corporation | Ruße mit Strontium- und Bariumadditiven und Verfahren zu deren Herstellung |
| CN117126554A (zh) * | 2023-08-30 | 2023-11-28 | 山西三强新能源科技有限公司 | 一种电缆屏蔽料用炭黑及其制造方法 |
Family Cites Families (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB507516A (en) * | 1938-02-18 | 1939-06-16 | Daniel Gardner | Improvements in or relating to processes for the manufacture of carbon black from carbon-containing gases |
| US3288696A (en) | 1963-03-12 | 1966-11-29 | Ashland Oil Inc | Production of carbon black |
| US3409406A (en) | 1965-12-13 | 1968-11-05 | Phillips Petroleum Co | Apparatus for the production of carbon black |
| CH579135A5 (es) * | 1972-11-10 | 1976-08-31 | Frossblacks Int Process Ets | |
| US3922335A (en) | 1974-02-25 | 1975-11-25 | Cabot Corp | Process for producing carbon black |
| IN143377B (es) | 1975-06-30 | 1977-11-12 | Vnii Tekhn | |
| US4134966A (en) | 1976-06-29 | 1979-01-16 | Phillips Petroleum Company | Carbon black process with inner and outer hot combustion gas entries providing protective blanket and extra hot gases for conversion of feed |
| GB2066228B (en) * | 1979-12-28 | 1983-04-07 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Method for production of acetylene black |
| US4321248A (en) * | 1980-04-30 | 1982-03-23 | Phillips Petroleum Company | Method for vortex flow carbon black production |
| US4383973A (en) | 1980-06-25 | 1983-05-17 | Phillips Petroleum Company | Process and apparatus for making carbon black |
| US4439400A (en) | 1980-09-12 | 1984-03-27 | Phillips Petroleum Company | Apparatus for producing carbon black |
| US4460558A (en) * | 1981-10-02 | 1984-07-17 | Phillips Petroleum Company | Recovery of carbon black |
| US4391789A (en) | 1982-04-15 | 1983-07-05 | Columbian Chemicals Company | Carbon black process |
| US4585644A (en) * | 1984-06-04 | 1986-04-29 | Phillips Petroleum Company | Changing oil tubes in a carbon black reactor |
| JPS6173773A (ja) | 1984-09-18 | 1986-04-15 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | カ−ボンブラツクの製造方法 |
| DE3580634D1 (de) | 1984-09-21 | 1991-01-03 | Mitsubishi Chem Ind | Verfahren zur herstellung von russ. |
| JPH0657806B2 (ja) * | 1985-09-03 | 1994-08-03 | 三菱化成株式会社 | カ−ボンブラツクの製造方法 |
| US4879104A (en) | 1987-06-16 | 1989-11-07 | Cabot Corporation | Process for producing carbon black |
| JP2886258B2 (ja) | 1990-05-08 | 1999-04-26 | 昭和キャボット株式会社 | カーボンブラック及びそれを含有するゴム組成物 |
| US6153684A (en) | 1990-08-29 | 2000-11-28 | Cabot Corporation | Performance carbon blacks |
| JP2931117B2 (ja) | 1991-02-18 | 1999-08-09 | 旭カーボン株式会社 | カーボンブラックの製造装置と製造方法 |
| US5190739A (en) | 1991-02-27 | 1993-03-02 | Cabot Corporation | Production of carbon blacks |
| NO174450C (no) | 1991-12-12 | 1994-05-04 | Kvaerner Eng | Anordning ved plasmabrenner for kjemiske prosesser |
| JP3535157B2 (ja) | 1992-03-05 | 2004-06-07 | キャボット コーポレイション | カーボンブラックの製造方法と新規なカーボンブラック |
| US6348181B1 (en) | 1993-06-15 | 2002-02-19 | Cabot Corporation | Process for producing carbon blacks |
| JP2820877B2 (ja) * | 1993-11-10 | 1998-11-05 | 昭和キャボット株式会社 | ファーネスカーボンブラックの製造方法 |
| US5643344A (en) * | 1995-02-14 | 1997-07-01 | The Babcock & Wilcox Company | Dry scrubber with forced recirculation |
| US5869550A (en) | 1995-05-22 | 1999-02-09 | Cabot Corporation | Method to improve traction using silicon-treated carbon blacks |
| US5877250A (en) * | 1996-01-31 | 1999-03-02 | Cabot Corporation | Carbon blacks and compositions incorporating the carbon blacks |
| PL57818Y1 (en) | 1996-03-28 | 2000-04-28 | Przemyslowy Inst Telekomun | Interference preventing reactor |
| US5904762A (en) | 1997-04-18 | 1999-05-18 | Cabot Corporation | Method of making a multi-phase aggregate using a multi-stage process |
| CN1260305C (zh) * | 1997-08-28 | 2006-06-21 | 三菱化学株式会社 | 炭黑 |
| RU2131766C1 (ru) | 1998-04-07 | 1999-06-20 | Открытое акционерное общество "Ярославский технический углерод" | Реактор для получения сажи |
| TR200100306T2 (tr) * | 1998-06-09 | 2001-07-23 | Cabot Corporation | Karbon karası üretimi için bir yöntem ve tertibat |
| US6391274B1 (en) * | 1998-09-05 | 2002-05-21 | Degussa Huls Aktiengesellschaft | Carbon black |
| DE19840663A1 (de) | 1998-09-05 | 2000-03-09 | Degussa | Ruß |
| WO2001072908A1 (en) | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method and apparatus for producing carbon black, and method and apparatus for burning in furnace |
| DE10318527A1 (de) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Degussa Ag | Verfahren zur Herstellung von Furnaceruß |
| KR101456734B1 (ko) | 2007-04-24 | 2014-10-31 | 캐보트 코포레이션 | 저구조 카본 블랙이 혼입된 코팅 조성물 및 이들로 형성된 장치 |
| KR101789844B1 (ko) | 2010-02-19 | 2017-10-25 | 캐보트 코포레이션 | 예열된 공급원료를 이용하는 카본 블랙의 제조 방법 및 그를 위한 장치 |
-
2014
- 2014-02-26 ES ES201590092A patent/ES2552392B2/es active Active
- 2014-02-26 MX MX2015011626A patent/MX376841B/es active IP Right Grant
- 2014-02-26 HU HU1500427A patent/HU230948B1/hu unknown
- 2014-02-26 RU RU2015144037A patent/RU2618051C2/ru active
- 2014-02-26 WO PCT/US2014/018545 patent/WO2014149455A1/en not_active Ceased
- 2014-02-26 KR KR1020157026095A patent/KR101788951B1/ko active Active
- 2014-02-26 CA CA2903377A patent/CA2903377C/en active Active
- 2014-02-26 PL PL414977A patent/PL244981B1/pl unknown
- 2014-02-26 US US14/767,918 patent/US10829642B2/en active Active
- 2014-02-26 DE DE112014001444.3T patent/DE112014001444B4/de active Active
- 2014-02-26 CN CN201480017732.XA patent/CN105073906B/zh active Active
- 2014-02-26 BR BR112015023043-1A patent/BR112015023043B1/pt active IP Right Grant
- 2014-02-26 JP JP2016500404A patent/JP6224815B2/ja active Active
- 2014-03-12 FR FR1452055A patent/FR3003263B1/fr active Active
- 2014-03-13 NL NL2012423A patent/NL2012423C2/en active
-
2015
- 2015-04-24 NL NL2014716A patent/NL2014716B1/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL2012423A (en) | 2014-09-16 |
| MX2015011626A (es) | 2015-12-17 |
| DE112014001444T8 (de) | 2016-02-18 |
| PL244981B1 (pl) | 2024-04-15 |
| DE112014001444B4 (de) | 2022-03-24 |
| NL2012423C2 (en) | 2015-06-18 |
| CN105073906B (zh) | 2019-05-14 |
| PL414977A1 (pl) | 2017-01-16 |
| DE112014001444T5 (de) | 2016-01-07 |
| BR112015023043B1 (pt) | 2021-12-21 |
| ES2552392A2 (es) | 2015-11-27 |
| FR3003263A1 (fr) | 2014-09-19 |
| JP2016512276A (ja) | 2016-04-25 |
| NL2014716A (en) | 2015-06-11 |
| FR3003263B1 (fr) | 2021-04-09 |
| ES2552392R1 (es) | 2015-12-01 |
| US20160002470A1 (en) | 2016-01-07 |
| NL2014716B1 (en) | 2016-07-21 |
| CA2903377C (en) | 2018-01-02 |
| WO2014149455A1 (en) | 2014-09-25 |
| BR112015023043A2 (pt) | 2017-07-18 |
| RU2618051C2 (ru) | 2017-05-02 |
| CN105073906A (zh) | 2015-11-18 |
| MX376841B (es) | 2025-03-07 |
| HU230948B1 (hu) | 2019-05-28 |
| US10829642B2 (en) | 2020-11-10 |
| RU2015144037A (ru) | 2017-04-27 |
| KR101788951B1 (ko) | 2017-10-20 |
| HUP1500427A2 (en) | 2015-12-28 |
| CA2903377A1 (en) | 2014-09-25 |
| KR20150121140A (ko) | 2015-10-28 |
| JP6224815B2 (ja) | 2017-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2552392B2 (es) | Un método para producir negro de humo mediante un fluido diluyente | |
| ES2399001B2 (es) | Método para la producción de negro de humo con el uso de materia prima precalentada y aparato para su aplicación | |
| ES2377563T3 (es) | Procedimiento para la fabricación de negro de horno | |
| KR100738863B1 (ko) | 저 ＮＯｘ 작동을 위한 개선된 연료 스테이징 방법 | |
| CN103260737B (zh) | 制备乙炔和合成气的方法和装置 | |
| CN103249669B (zh) | 制备乙炔和合成气的方法和装置 | |
| CZ2015570A3 (cs) | Způsob výroby tuhy s využitím plnivové tekutiny | |
| KR101650086B1 (ko) | 바이오오일과 석유계 유류의 혼합연소 장치 및 이를 이용한 열에너지 생산방법 | |
| CN102564129A (zh) | 一种可控制调节滴管炉装置及使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2552392 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20170524 |