СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОДОГРЕТОГО ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА

1. Способ изготовления технического углерода, включающий:
впуск нагретого газового потока в реактор синтеза технического углерода;
подачу, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала, по меньшей мере, в один нагреватель;
подогрев указанного, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе до второй температуры, составляющей более чем 300°C, для получения подогретого образующего технический углерод исходного материала, где (a) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет скорость в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, которая составляет, по меньшей мере, 0,2 м/с, причем скорость вычисляют на основании плотности исходного материала, измеренной при 60°C и 1 атм. (0,1 МПа), и наименьшей площади поперечного сечения на линии перемещения исходного материала, присутствующей в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, и (b) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет первый период пребывания исходного материала в указанном нагревателе, составляющий менее чем 120 мин;
подачу указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала, по меньшей мере, через одну точку впуска исходного материала в реактор синтеза технического углерода, где указанный подогретый образующий технический углерод исходный материал имеет второй период пребывания исходного материала от выпуска из указанного, по меньшей мере, одного нагревателя непосредственно до точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода, составляющий менее чем 120 мин; и где указанный первый период пребывания исходного материала и указанный второй период пребывания исходного материала в совокупности составляют 120 мин или менее; где указанный подогрев предотвращает образование паровой пленки в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе или перед указанной подачей в указанный реактор синтеза технического углерода;
объединение, по меньшей мере, указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала посредством, по меньшей мере, одной точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода с нагретым газовым потоком для получения реакционного потока, в котором происходит образование технического углерода в указанном реакторе синтеза технического углерода; и
извлечение технического углерода в реакционном потоке.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий сжатие указанного образующего технический углерод исходного материала до давления более чем 10 бар (1 МПа), перед впуском в указанный, по меньшей мере, один нагреватель.
3. Способ по п. 1, дополнительно включающий сжатие указанного образующего технический углерод исходного материала до давления более чем 20 бар (2 МПа), перед впуском в указанный, по меньшей мере, один нагреватель.
4. Способ по п. 1, дополнительно включающий сжатие указанного образующего технический углерод исходного материала до давления, составляющего от 20 бар (2 МПа) до 180 бар (18 МПа), перед впуском в указанный, по меньшей мере, один нагреватель.
5. Способ по п. 1, в котором указанная скорость составляет, по меньшей мере, 1 м/с.
6. Способ по п. 1, в котором указанная скорость составляет, по меньшей мере, 1,6 м/с.
7. Способ по п. 1, в котором указанный образующий технический углерод исходный материал включает декантированную нефть (нефтяную эмульсию), продукт на основе каменноугольной смолы, остатки от крекинга этилена, содержащую асфальтены нефть или любое их сочетание.
8. Способ по п. 1, в котором указанный образующий технический углерод исходный материал имеет начальную температуру кипения, составляющую от 160°C до 500°C.
2
9. Способ по п. 1, в котором указанный подогрев, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала включает нагревание указанного образующего технический углерод исходного материала в указанном нагревателе, который содержит теплообменник, работающий при среднем тепловом потоке, составляющем более чем 10 кВт/м.
10. Способ по п. 1, в котором, по меньшей мере, часть указанного подогрева происходит в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, тепло в котором, по меньшей мере, частично обеспечивается теплом, которое производит указанный реактор синтеза технического углерода и/или другой реактор синтеза технического углерода.
11. Способ по п. 1, в котором указанный первый период пребывания и указанный второй период пребывания в совокупности составляют менее чем 60 мин.
12. Способ по п. 1, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель осуществляет теплообмен, по меньшей мере, с частью указанного реактора синтеза технического углерода.
13. Способ по п. 1, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель осуществляет контакт с указанным реакционным потоком в указанном реакторе синтеза технического углерода ниже по потоку относительно тушильной установки, где указанный, по меньшей мере, один нагреватель включает теплообменник, имеющий стенки, которые с одной стороны нагреваются указанным реакционным потоком, а с противоположной стороны осуществляют контакт с указанным образующим технический углерод исходным материалом.
14. Способ по п. 1, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель включает теплообменник, который осуществляет теплообмен с указанным реакционным потоком в указанном реакторе синтеза технического углерода, где текучий теплоноситель, который протекает через теплообменник, нагревается, и нагретый текучий теплоноситель проходит через указанный, по меньшей мере, один нагреватель, расположенный снаружи реактора и осуществляющий теплообмен текучего теплоносителя с исходным материалом, чтобы нагревать указанный образующий технический углерод исходный материал.
15. Способ по п. 1, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель, по меньшей мере, частично получает тепло за счет остаточного газа от технического углерода из указанного реактора синтеза технического углерода и/или другого реактора синтеза технического углерода, чтобы нагревать образующий технический углерод исходный материал.
16. Способ по п. 1, в котором впуск нагретого газового потока включает плазменное нагревание нагреваемого плазмой газового потока в плазменном нагревателе, чтобы обеспечить, по меньшей мере, часть нагретого газового потока.
17. Способ по п. 1, дополнительно включающий создание некаталитической поверхности на вступающих в контакт с образующим технический углерод исходным материалом стенках указанного, по меньшей мере, одного нагревателя и внутренних стенках, по меньшей мере, одной линии подачи исходного материала, которая подает указанный подогретый образующий технический углерод исходный материал в указанный реактор синтеза технического углерода, где поверхность является некаталитической для крекинга или полимеризации углеводородов.
18. Способ по п. 1, в котором указанная подача включает поступление указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала через, по меньшей мере, одну линию подачи исходного материала, который подается в указанный реактор синтеза технического углерода, и указанный способ дополнительно включает периодическое поступление продувочного газа, содержащего окислитель углерода, через, по меньшей мере, одну линию подачи образующего технический углерод исходного материала.
19. Способ по п. 1, в котором указанная подача включает поступление указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала через, по меньшей мере, одну линию подачи исходного материала, который поступает в указанный реактор синтеза технического углерода, и указанный способ дополнительно включает инжектирование подогретого образующего технический углерод исходного материала в реактор синтеза технического углерода с, по меньшей мере, частичным мгновенным испарением образующего технический углерод исходного материала.
20. Способ по п. 1, дополнительно включающий объединение подогретого образующего технический углерод исходного материала и нагретого газового потока в реакторе синтеза технического углерода для непрерывного образования технического углерода в реакторе в течение, по меньшей мере, 12 ч.
21. Способ изготовления технического углерода, включающий:
впуск нагретого газового потока в реактор синтеза технического углерода;
подачу, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала, имеющего первую температуру, составляющую ниже 360°C, по меньшей мере, в один нагреватель;
подогрев указанного, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе до второй температуры, составляющей от 360°C до 850°C, для получения подогретого образующего технический углерод исходного материала, где (a) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет скорость в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, которая составляет, по меньшей мере, 0,2 м/с, причем скорость вычисляют на основании плотности исходного материала, измеренной при 60°C и 1 атм. (0,1 МПа), и наименьшей площади поперечного сечения на линии перемещения исходного материала, присутствующей в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, и (b) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет первый период пребывания исходного материала в указанном нагревателе, составляющий менее чем 120 мин;
подачу указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала, по меньшей мере, через одну точку впуска исходного материала в реактор синтеза технического углерода, где указанный подогретый образующий технический углерод исходный материал имеет второй период пребывания исходного материала от выпуска из указанного, по меньшей мере, одного нагревателя до непосредственно точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода, составляющий менее чем 120 мин; и где указанный первый период пребывания исходного материала и указанный второй период пребывания исходного материала в совокупности составляют от 10 с до 120 мин; в котором указанный подогрев предотвращает образование паровой пленки в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе или перед указанной подачей в указанный реактор синтеза технического углерода;
объединение, по меньшей мере, указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала посредством, по меньшей мере, одной точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода с нагретым газовым потоком для получения реакционного потока, в котором происходит образование технического углерода в указанном реакторе синтеза технического углерода; и
извлечение технического углерода в реакционном потоке.
22. Способ по п. 21, дополнительно включающий сжатие указанного образующего технический углерод исходного материала до давления более чем 20 бар (2 МПа), перед впуском в указанный, по меньшей мере, один нагреватель.
23. Способ по п. 21, дополнительно включающий сжатие указанного образующего технический углерод исходного материала до давления более чем 30 бар (3 МПа), перед впуском в указанный, по меньшей мере, один нагреватель.
24. Способ по п. 21, дополнительно включающий сжатие указанного образующего технический углерод исходного материала до давления, составляющего от 30 бар (3 МПа) до 180 бар (18 МПа), перед впуском в указанный, по меньшей мере, один нагреватель.
25. Способ по п. 21, в котором указанная скорость составляет, по меньшей мере, приблизительно 1 м/с.
26. Способ по п. 21, в котором указанная скорость составляет, по меньшей мере, 1,6 м/с.
27. Способ по п. 21, в котором указанный образующий технический углерод исходный материал включает декантированную нефть (нефтяную эмульсию), продукт на основе каменноугольной смолы, остатки от крекинга этилена, содержащую асфальтены нефть или любое их сочетание.
28. Способ по п. 21, в котором указанный образующий технический углерод исходный материал имеет начальную температуру кипения, составляющую от 160°C до 500°C.
2
29. Способ по п. 21, в котором указанный подогрев, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала включает нагревание указанного образующего технический углерод исходного материала в указанном нагревателе, который содержит теплообменник, работающий при среднем тепловом потоке, составляющем более чем 20 кВт/м.
30. Способ по п. 21, в котором, по меньшей мере, часть указанного подогрева происходит в указанном, по меньшей мере одном нагревателе, тепло в котором, по меньшей мере, частично обеспечивается теплом, которое производит указанный реактор синтеза технического углерода и/или другой реактор синтеза технического углерода.
31. Способ по п. 21, в котором указанный первый период пребывания и указанный второй период пребывания в совокупности составляют менее чем 60 мин.
32. Способ по п. 21, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель осуществляет теплообмен, по меньшей мере, с частью указанного реактора синтеза технического углерода.
33. Способ по п. 21, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель осуществляет контакт с указанным реакционным потоком в указанном реакторе синтеза технического углерода ниже по потоку относительно тушильной установки, где указанный, по меньшей мере, один нагреватель включает теплообменник, имеющий стенки, которые с одной стороны нагреваются указанным реакционным потоком, а с противоположной стороны осуществляют контакт с указанным образующим технический углерод исходным материалом перед указанным образующим технический углерод исходным материалом.
34. Способ по п. 21, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель включает теплообменник, который осуществляет теплообмен с указанным реакционным потоком в указанном реакторе синтеза технического углерода, где текучий теплоноситель, который протекает через теплообменник, нагревается, и нагретый текучий теплоноситель проходит через указанный, по меньшей мере, один нагреватель, расположенный снаружи реактора и осуществляющий теплообмен текучего теплоносителя с исходным материалом, чтобы нагревать указанный образующий технический углерод исходный материал.
35. Способ по п. 21, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель, по меньшей мере, частично получает тепло за счет остаточного газа от технического углерода из указанного реактора синтеза технического углерода и/или другого реактора синтеза технического углерода, чтобы нагревать образующий технический углерод исходный материал.
36. Способ по п. 21, в котором впуск нагретого газового потока включает плазменное нагревание нагреваемого плазмой газового потока в плазменном нагревателе, чтобы обеспечить, по меньшей мере, часть нагретого газового потока.
37. Способ по п. 21, дополнительно включающий создание некаталитической поверхности на вступающих в контакт с образующим технический углерод исходным материалом стенках указанного, по меньшей мере, одного нагревателя и внутренних стенках, по меньшей мере, одной линии подачи исходного материала, которая подает указанный подогретый образующий технический углерод исходный материал в указанный реактор синтеза технического углерода, где поверхность является некаталитической для крекинга или полимеризации углеводородов.
38. Способ по п. 21, в котором указанная подача включает поступление указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала через, по меньшей мере, одну линию подачи исходного материала, который подается в указанный реактор синтеза технического углерода, и указанный способ дополнительно включает периодическое поступление продувочного газа, содержащего окислитель углерода, через, по меньшей мере, одну линию подачи образующего технический углерод исходного материала.
39. Способ по п. 21, в котором указанная подача включает поступление указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала через, по меньшей мере, одну линию подачи исходного материала, который подается в указанный реактор синтеза технического углерода, и указанный способ дополнительно включает инжектирование подогретого образующего технический углерод исходного материала в реактор синтеза технического углерода с, по меньшей мере, частичным мгновенным испарением образующего технический углерод исходного материала.
40. Способ по п. 21, дополнительно включающий объединение подогретого образующего технический углерод исходного материала и нагретого газового потока в реакторе синтеза технического углерода для непрерывного образования технического углерода в реакторе в течение, по меньшей мере, 12 ч.
41. Способ изготовления технического углерода, включающий:
впуск нагретого газового потока в реактор синтеза технического углерода;
подачу, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала, имеющего первую температуру, составляющую ниже 450°C, по меньшей мере, в один нагреватель;
подогрев указанного, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе до второй температуры, составляющей более чем 450°C, для получения подогретого образующего технический углерод исходного материала, где (a) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет скорость в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, которая составляет, по меньшей мере, 0,2 м/с, причем скорость вычисляют на основании плотности исходного материала, измеренной при 60°C и 1 атм. (0,1 МПа), и наименьшей площади поперечного сечения на линии перемещения исходного материала, присутствующей в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, и (b) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет первый период пребывания исходного материала в указанном нагревателе, составляющий от 10 с до 120 мин;
подачу указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала, по меньшей мере, через одну точку впуска исходного материала в реактор синтеза технического углерода, где указанный подогретый образующий технический углерод исходный материал имеет второй период пребывания исходного материала от выпуска из указанного, по меньшей мере, одного нагревателя до непосредственно точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода, составляющий менее чем 120 мин; и где указанный первый период пребывания исходного материала и указанный второй период пребывания исходного материала в совокупности составляют 120 мин или менее; где указанный подогрев предотвращает образование паровой пленки в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе или перед указанной подачей в указанный реактор синтеза технического углерода;
объединение, по меньшей мере, указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала посредством, по меньшей мере, одной точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода с нагретым газовым потоком для получения реакционного потока, в котором происходит образование технического углерода в указанном реакторе синтеза технического углерода; и
извлечение технического углерода в реакционном потоке.
42. Способ по п. 41, дополнительно включающий сжатие указанного образующего технический углерод исходного материала до давления, составляющего от 20 бар (2 МПа) до 180 бар (18 МПа), перед впуском в указанный, по меньшей мере, один нагреватель.
43. Способ по п. 41, дополнительно включающий сжатие указанного образующего технический углерод исходного материала до давления от 30 бар (3 МПа) до 180 бар (18 МПа), перед впуском в указанный, по меньшей мере, один нагреватель.
44. Способ по п. 41, дополнительно включающий сжатие указанного образующего технический углерод исходного материала до давления от 40 бар (4 МПа) до 180 бар (18 МПа), перед впуском в указанный, по меньшей мере, один нагреватель.
45. Способ по п. 41, в котором указанная скорость составляет, по меньшей мере, 1 м/с.
46. Способ по п. 41, в котором указанная скорость составляет, по меньшей мере, 1,6 м/с.
47. Способ по п. 41, в котором указанный образующий технический углерод исходный материал включает декантированную нефть (нефтяную эмульсию), продукт на основе каменноугольной смолы, остатки от крекинга этилена, содержащую асфальтены нефть или любое их сочетание.
48. Способ по п. 41, в котором указанный образующий технический углерод исходный материал имеет начальную температуру кипения, составляющую от 160°C до 500°C.
2
2
49. Способ по п. 41, в котором указанный подогрев, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала включает нагревание указанного образующего технический углерод исходного материала в указанном нагревателе, который содержит теплообменник, работающий при среднем тепловом потоке, составляющем от 20 кВт/м до 150 кВт/м.
50. Способ по п. 41, в котором, по меньшей мере, часть указанного подогрева происходит в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, тепло в котором по меньшей мере частично обеспечивается теплом, которое производит указанный реактор синтеза технического углерода и/или другой реактор синтеза технического углерода.
51. Способ по п. 41, в котором указанный первый период пребывания и указанный второй период пребывания в совокупности составляют менее чем 60 мин.
52. Способ по п. 41, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель осуществляет теплообмен, по меньшей мере, с частью указанного реактора синтеза технического углерода.
53. Способ по п. 41, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель осуществляет контакт с указанным реакционным потоком в указанном реакторе синтеза технического углерода ниже по потоку относительно тушильной установки, где указанный по меньшей мере один нагреватель включает теплообменник, имеющий стенки, которые с одной стороны нагреваются указанным реакционным потоком, а с противоположной стороны осуществляют контакт с указанным образующим технический углерод исходным материалом перед указанным образующим технический углерод исходным материалом.
54. Способ по п. 41, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель включает теплообменник, который осуществляет теплообмен с указанным реакционным потоком в указанном реакторе синтеза технического углерода, где текучий теплоноситель, который протекает через теплообменник, нагревается, и нагретый текучий теплоноситель проходит через указанный, по меньшей мере, один нагреватель, расположенный снаружи реактора и осуществляющий теплообмен текучего теплоносителя с исходным материалом, чтобы нагревать указанный образующий технический углерод исходный материал.
55. Способ по п. 41, в котором указанный, по меньшей мере, один нагреватель, по меньшей мере, частично получает тепло за счет остаточного газа от технического углерода из указанного реактора синтеза технического углерода и/или другого реактора синтеза технического углерода, чтобы нагревать образующий технический углерод исходный материал.
56. Способ по п. 41, в котором впуск нагретого газового потока включает плазменное нагревание нагреваемого плазмой газового потока в плазменном нагревателе, чтобы обеспечить, по меньшей мере, часть нагретого газового потока.
57. Способ по п. 41, дополнительно включающий создание некаталитической поверхности на вступающих в контакт с образующим технический углерод исходным материалом стенках указанного, по меньшей мере, одного нагревателя и внутренних стенках, по меньшей мере, одной линии подачи исходного материала, которая подает указанный подогретый образующий технический углерод исходный материал в указанный реактор синтеза технического углерода, где поверхность является некаталитической для крекинга или полимеризации углеводородов.
58. Способ по п. 41, в котором указанная подача включает поступление указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала через, по меньшей мере, одну линию подачи исходного материала, который подается в указанный реактор синтеза технического углерода, и указанный способ дополнительно включает периодическое поступление продувочного газа, содержащего окислитель углерода, через, по меньшей мере, одну линию подачи образующего технический углерод исходного материала.
59. Способ по п. 41, в котором указанная подача включает поступление указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала через, по меньшей мере, одну линию подачи исходного материала, который подается в указанный реактор синтеза технического углерода, и указанный способ дополнительно включает инжектирование подогретого образующего технический углерод исходного материала в реактор синтеза технического углерода с, по меньшей мере, частичным мгновенным испарением образующего технический углерод исходного материала.
60. Способ по п. 41, дополнительно включающий объединение подогретого образующего технический углерод исходного материала и нагретого газового потока в реакторе синтеза технического углерода для непрерывного образования технического углерода в реакторе в течение, по меньшей мере, 12 ч.
61. Способ изготовления технического углерода, включающий:
впуск нагретого газового потока в реактор синтеза технического углерода;
подачу, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала, имеющего первую температуру, составляющую ниже 300°C, по меньшей мере, в один нагреватель при первом давлении, составляющем более чем 10 бар (1 МПа);
подогрев указанного, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе до второй температуры, составляющей более чем 300°C, для получения подогретого образующего технический углерод исходного материала, где (a) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет второе давление в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, которое является таким же или более низким, чем указанное первое давление, при вычислении на основе предположения об одной и той же площади поперечного сечения, в которое исходный материал входит, имея первое давление и имея второе давление, и (b) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет первый период пребывания исходного материала в указанном нагревателе, составляющий менее чем 120 мин;
подачу указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала, по меньшей мере, через одну точку впуска исходного материала в реактор синтеза технического углерода, где указанный подогретый образующий технический углерод исходный материал имеет второй период пребывания исходного материала от выпуска из указанного, по меньшей мере, одного нагревателя до непосредственно точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода, составляющий менее чем 120 мин; и где указанный первый период пребывания исходного материала и указанный второй период пребывания исходного материала в совокупности составляют 120 мин или менее; где указанный подогрев предотвращает образование паровой пленки в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе или перед указанной подачей в указанный реактор синтеза технического углерода;
объединение, по меньшей мере, указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала посредством, по меньшей мере, одной точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода с нагретым газовым потоком для получения реакционного потока, в котором происходит образование технического углерода в указанном реакторе синтеза технического углерода; и
извлечение технического углерода в реакционном потоке.
62. Способ изготовления технического углерода, включающий:
впуск нагретого газового потока в реактор синтеза технического углерода;
подачу, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала, имеющего первую температуру, составляющую ниже 300°C, по меньшей мере, в один нагреватель при первом давлении, составляющем более чем 10 бар (1 МПа);
подогрев указанного, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе до второй температуры, составляющей более чем 300°C, для получения подогретого образующего технический углерод исходного материала, где, по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет i) второе давление в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, которое является приблизительно таким же или более низким, чем указанное первое давление, и ii) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет скорость в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, которая составляет, по меньшей мере, 0,2 м/с, причем скорость вычисляют на основании плотности исходного материала, измеренной при 60°C и 1 атм. (0,1 МПа), и наименьшей площади поперечного сечения на линии перемещения исходного материала, присутствующей в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, и в котором i) вычисляют на основании одной и той же площади поперечного сечения, в которое исходный материал входит, имея первое давление и имея второе давление; и
подачу указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала, по меньшей мере, через одну точку впуска исходного материала в реактор синтеза технического углерода; где указанный подогрев предотвращает образование паровой пленки в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе или перед указанной подачей в указанный реактор синтеза технического углерода;
объединение, по меньшей мере, указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала посредством, по меньшей мере, одной точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода с нагретым газовым потоком для получения реакционного потока, в котором происходит образование технического углерода в указанном реакторе синтеза технического углерода; и
извлечение технического углерода в реакционном потоке.
63. Устройство для изготовления технического углерода, включающее:
реактор для объединения нагретого газового потока и, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала для получения реакционного потока, в котором происходит образование технического углерода в реакторе;
по меньшей мере, одну линию подачи исходного материала для подачи образующего технический углерод исходного материала, по меньшей мере, через одну точку впуска исходного материала в реактор для объединения исходного материала с нагретым газовым потоком;
по меньшей мере, один нагреватель исходного материала, способный подогревать образующий технический углерод исходный материал, подаваемый, по меньшей мере, в одну линию подачи исходного материала, до температуры по меньшей мере 300°C;
по меньшей мере, один насос, способный сжимать образующий технический углерод исходный материал до давления, составляющего более чем приблизительно 10 бар (1 МПа), перед подогревом исходного материала, по меньшей мере, до 300°C, и придавать исходному материалу скорость, с которой исходный материал подается, по меньшей мере, в один нагреватель исходного материала, составляющую, по меньшей мере, 0,2 м/с, причем скорость вычисляют на основании плотности исходного материала, измеренной при 60°C и 1 атм. (0,1 МПа), и наименьшей площади поперечного сечения на линии перемещения исходного материала, присутствующей в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе; и
тушильную установку для охлаждения технического углерода в реакционном потоке;
где указанное устройство при работе дополнительно обеспечивает период пребывания исходного материала, по меньшей мере, в одном нагревателе исходного материала и, по меньшей мере, одной линии подачи исходного материала перед впуском в реактор для исходного материала, подогретого, по меньшей мере, до 300°C, который составляет менее чем 120 мин.
2
64. Устройство по п. 63, в котором, по меньшей мере, один нагреватель исходного материала включает теплообменник, способный нагревать образующий технический углерод исходный материал при среднем тепловом потоке, составляющем более чем 10 кВт/м.
65. Устройство по п. 63, в котором, по меньшей мере, один нагреватель исходного материала расположен внутри реактора, так чтобы иметь возможность контакта с реакционным потоком, который был бы способен нагревать исходный материал до температуры, составляющей, по меньшей мере, 300°C.
66. Устройство по п. 63, в котором, по меньшей мере, один нагреватель исходного материала находится в контакте, по меньшей мере, с частью реактора, способного нагревать исходный материал до температуры, составляющей, по меньшей мере, 300°C.
67. Устройство по п. 63, в котором, по меньшей мере, один нагреватель исходного материала включает теплообменник, расположенный внутри реактора ниже по потоку относительно тушильной установки, где указанный теплообменник включает стенки, приспособленные для нагревания реакционным потоком с одной своей стороны и приспособленные для контакта с исходным материалом со своей другой стороны, перед подачей исходного материала, по меньшей мере, в одну линию подачи исходного материала, где исходный материал способен нагреваться до температуры, составляющей, по меньшей мере, 300°C, в теплообменнике.
68. Устройство по п. 63, дополнительно включающее теплообменник для текучего теплоносителя, расположенный внутри реактора, так чтобы иметь возможность контакта с реакционным потоком, и, по меньшей мере, один нагреватель исходного материала, расположенный снаружи реактора и осуществляющий теплообмен текучего теплоносителя, который выходит из теплообменника, с исходным материалом в нагревателе исходного материала, так чтобы нагревать исходный материал до температуры, составляющей, по меньшей мере, 300°C.
69. Устройство по п. 63, в котором, по меньшей мере, один нагреватель исходного материала осуществляет теплообмен с потоком остаточного газа из реактора, чтобы нагревать исходный материал до температуры, составляющей, по меньшей мере, 300°C.
70. Устройство по п. 63, дополнительно включающее плазменный нагреватель, способный своим действием нагревать нагреваемый плазмой газовый поток для обеспечения, по меньшей мере, части нагретого газового потока.
71. Устройство по п. 63, дополнительно включающее некаталитическую поверхность на вступающих в контакт с исходным материалом стенках нагревателя исходного материала и вступающих в контакт с исходным материалом внутренних стенках, по меньшей мере, одной линии подачи исходного материала, где поверхность является некаталитической для крекинга или полимеризации углеводородов.
72. Устройство по п. 63, дополнительно включающее некаталитическое керамическое покрытие на вступающих в контакт с исходным материалом стенках нагревателя исходного материала и вступающих в контакт с исходным материалом внутренних стенках, по меньшей мере, одной линии подачи исходного материала.
73. Устройство по п. 63, дополнительно включающее, по меньшей мере, один источник продувочного газа, содержащего окислитель углерода, и, по меньшей мере, одну точку впуска продувочного газа, по меньшей мере, на одной линии подачи исходного материала, которая способна при работе периодически продувать, по меньшей мере, одну линию подачи исходного материала продувочным газом.
74. Устройство по п. 63, в котором указанный реактор способен при работе объединять исходный материал и нагретый газовый поток для непрерывного образования технического углерода в реакторе в течение, по меньшей мере, 12 ч.
75. Способ по любому из пп. 1-62, в котором указанный подогрев и указанная подача осуществляется при отсутствии выходного перепада давления на основе стационарных рабочих условий.
76. Технический углерод, изготовленный способом по любому из пп. 1-62.
77. Технический углерод по п. 76, в котором указанный технический углерод содержит PAH в количестве, составляющем, по меньшей мере, на 10% меньше, чем содержит технический углерод, имеющий такую же морфологию и изготовленный способом без указанного подогрева.
78. Технический углерод по п. 76, в котором указанный технический углерод имеет процентное содержание высокомолекулярных PAH по отношению к суммарному количеству PAH, по меньшей мере, на 10% меньше, чем технический углерод, имеющий такую же морфологию и изготовленный способом без указанного подогрева.
79. Способ изготовления технического углерода, включающий:
впуск нагретого газового потока в реактор синтеза технического углерода;
подачу, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала, по меньшей мере, в один нагреватель;
подогрев указанного, по меньшей мере, одного образующего технический углерод исходного материала в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе до второй температуры, составляющей более чем 300°C, для получения подогретого образующего технический углерод исходного материала, где (a) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет скорость в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, которая составляет, по меньшей мере, 0,2 м/с, причем скорость вычисляют на основании плотности исходного материала, измеренной при 60°C и 1 атм. (0,1 МПа), и наименьшей площади поперечного сечения на линии перемещения исходного материала, присутствующей в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе, и (b) по меньшей мере, один образующий технический углерод исходный материал имеет первый период пребывания исходного материала в указанном нагревателе, составляющий менее чем 120 мин;
подачу указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала, по меньшей мере, через одну точку впуска исходного материала в реактор синтеза технического углерода, где указанный подогретый образующий технический углерод исходный материал имеет второй период пребывания исходного материала от выпуска из указанного, по меньшей мере, одного нагревателя до непосредственно точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода, составляющий менее чем 120 мин; и где указанный первый период пребывания исходного материала и указанный второй период пребывания исходного материала в совокупности составляют 120 мин или менее; где указанный подогрев осуществляют при достаточном давлении, которое предотвращает образование паровой пленки в указанном, по меньшей мере, одном нагревателе или перед указанной подачей в указанный реактор синтеза технического углерода;
объединение, по меньшей мере, указанного подогретого образующего технический углерод исходного материала посредством, по меньшей мере, одной точки впуска в указанный реактор синтеза технического углерода с нагретым газовым потоком для получения реакционного потока, в котором происходит образование технического углерода в указанном реакторе синтеза технического углерода; и
извлечение технического углерода в реакционном потоке.