JPH0841378A - Apparatus and method for producing carbon black - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain an apparatus for producing a carbon black wherewith a high-quality product is obtd. in a high yield and the distribution of aggregate size can easily be controlled by giving the apparatus a specific function capable of a specific control. CONSTITUTION:In an apparatus for producing a carbon black having a combustion zone wherein a high-temp. combustion gas stream is formed by mixing an oxygen-contg. gas with a fuel using a high-temp. combustion gas generation mechanism, a reaction zone which has a throttle section wherein the high-temp. combustion gas stream is mixed with a hydrocarbon feed to form a carbon black, and a reaction termination zone which follows the reaction zone and in which cooling water is sprayed to terminate the reaction, at least the reaction zone has a pressureproof structure and a control valve is installed at the downstream side following the reaction zone. Measuring instruments for monitoring pressure and temp. are installed in the reaction zone. Thus, at least one condition selected from among the pressure of the reaction step, the amt. of the high-temp. combustion gas generated, and the amt. of hydrocarbon feed supplied is controlled by using the pressure and temp. detected at the reaction step.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カーボンブラックを効
率良く工業生産するための方法に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for efficiently industrially producing carbon black.

【０００２】[0002]

【従来の技術】熱分解反応によりカーボンブラックを製
造する方法としては、一般に高温燃焼ガス流に原料炭化
水素を導入し、熱分解反応によりカーボンブラックに転
化させた後、反応ガスを急冷して停止させるファーネス
式製造法が良く知られている。かかる製造法において、
従来から高品質、高効率を目的として製造法、装置等の
改良が図られてきた。2. Description of the Related Art As a method for producing carbon black by a thermal decomposition reaction, generally, a raw material hydrocarbon is introduced into a high-temperature combustion gas stream, converted into carbon black by a thermal decomposition reaction, and then the reaction gas is rapidly cooled and stopped. Furnace-type manufacturing methods are well known. In such a manufacturing method,
Conventionally, improvements have been made in manufacturing methods, devices, etc. for the purpose of high quality and high efficiency.

【０００３】具体的には、原料炭化水素と高温燃焼ガス
流とを効率よく混合させる目的から、反応ゾーンでの流
速の高速化、高温化の試みや原料の導入方法等の多くの
提案がなされている。例えば、特公昭５４−１０３５８
号公報では、原料油を少なくともマッハ０．３５の高流
速域へ分割導入するカーボンブラックの製造技術が開示
されている。Specifically, for the purpose of efficiently mixing the raw material hydrocarbons and the high temperature combustion gas stream, many proposals have been made to increase the flow velocity in the reaction zone, attempt to increase the temperature and introduce the raw material. ing. For example, Japanese Patent Publication Sho 54-10358
The publication discloses a carbon black manufacturing technique in which a feedstock oil is dividedly introduced into a high flow velocity region of at least Mach 0.35.

【０００４】また、特公昭４９−１４４７５号公報では
酸素富化酸化ガスを用いて高温燃焼ガス環境下でのカー
ボンブラックの製造において、３ｐｓｉｇ（０．２ｋｇ
／ｃｍ² Ｇ）の圧力に等しい運動ヘッドに達する箇所へ
多数の侵入ジェットから、原料油を導入する製造技術が
開示されている。In Japanese Patent Publication No. 49-14475, 3 psig (0.2 kg) is used in the production of carbon black in an environment of high temperature combustion gas using oxygen-rich oxidizing gas.
A manufacturing technique is disclosed in which the feedstock oil is introduced from a number of penetrating jets to a location reaching a moving head equal to a pressure of / cm ² G).

【０００５】また、米国特許第４５８２６９５号明細書
では、絞り部径と燃焼ガス流量等を規定したガス内部に
原料を垂直に導入するカーボンブラックの製造技術が開
示されている。また、特開昭４７−５６３号公報には、
燃焼工程を反応工程より少なくとも１．０ｐｓｉｇ（約
０．０７ｋｇ／ｃｍ² Ｇ）以上高い圧力で燃焼させるこ
とを開示しているが、上記いずれの公知例も反応工程を
加圧する事は開示されていない。Further, US Pat. No. 4,582,695 discloses a carbon black manufacturing technique in which a raw material is vertically introduced into a gas which defines a diameter of a throttle portion, a flow rate of a combustion gas and the like. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 47-563 discloses that
Although it is disclosed that the combustion process is burned at a pressure higher than the reaction process by at least 1.0 psig (about 0.07 kg / cm ² G) or more, none of the above-mentioned known examples discloses that the reaction process is pressurized. Absent.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】目的とする効率の良い
カーボンブラックの理想は、原料炭化水素が燃焼ガス中
の過剰酸素と反応する一部のものを除く原料炭化水素が
全てカーボンブラックに転化する事であり、ＩＳＡＦク
ラスのカーボンブラックを生産した場合を例にとると、
原料収率で７５％程度が理論収率となる。The ideal ideal carbon black with high efficiency is to convert all the raw material hydrocarbons to carbon black except for some of the raw material hydrocarbons that react with excess oxygen in the combustion gas. In the case of producing ISAF class carbon black,
The theoretical yield is about 75% in raw material yield.

【０００７】これに対して、従来技術において、ＩＳＡ
Ｆクラスのカーボンブラックを実際に生産した場合の収
率は、原料収率で５０〜５５％程度が限界であった。一
方、カーボンブラックの、ストラクチャーと呼ばれる凝
集体（アグリゲート）の調節は、炉内で生成した基本粒
子やアグリゲートが相互に衝突する頻度をコントロール
することにより行われている。例えば、アグリゲートサ
イズ、分布を小さくするには、エチレンボトムのような
軽質で方向族性の低い原料油を使用したり、或いはアル
カリ金属塩を原料油に添加したり反応域に導入すること
により行われている。On the other hand, in the prior art, ISA
The actual yield of F class carbon black was limited to about 50 to 55% in terms of raw material yield. On the other hand, the adjustment of aggregates called aggregates of carbon black is performed by controlling the frequency with which basic particles and aggregates generated in the furnace collide with each other. For example, in order to reduce the aggregate size and distribution, use a light feedstock such as ethylene bottom that has low directionality, or add an alkali metal salt to the feedstock or introduce it into the reaction zone. Has been done.

【０００８】また、アグリゲートサイズを大きくするに
は、上記と逆の手段、或いは、原料油の噴霧油滴径やそ
の分布を調製したり、炉への原料油供給量を増やす、反
応炉内に絞り部を設ける等の手段により行われている。
そしてその分布の調整は、原料油を多段、複数導入する
といった、導入方法の変更、或いは絞り部を複数箇所設
ける、等の手段により行われている。In order to increase the aggregate size, the reverse of the above, or to adjust the spray oil droplet size of the feed oil and its distribution, or to increase the feed oil supply amount to the furnace, It is carried out by means such as providing a narrowed portion on the.
The distribution is adjusted by changing the introduction method, such as introducing a plurality of stock oils in multiple stages, or by providing a plurality of throttle portions.

【０００９】これらの従来技術は、別原料の入取、ライ
ンの併設の必要性、添加装置といった付帯設備の必要
性、原料添加バーナーの変更、炉型の変更といった設備
の変更を伴い、多大なコストと時間とを要することにな
る。又、原料油の増量は、炉壁に原料油が衝突してコー
クス発生の原因となることから工業的な生産を継続する
のが困難となる。[0009] These prior arts are accompanied by a large amount of changes in equipment such as the intake of another raw material, the necessity of installing a line, the need for auxiliary equipment such as an addition device, the change of the raw material addition burner, and the change of the furnace type. It will be costly and time consuming. In addition, increasing the amount of the raw material oil makes it difficult to continue industrial production because the raw material oil collides with the furnace wall and causes coke generation.

【００１０】本発明の目的は、摩耗等の損傷が軽減で
き、カ−ボンブラック製造装置のメンテナンスコストが
削減でき、工業的に有用な新規の加圧タイプのカ−ボン
ブラック製造装置を提供するものである。また、本発明
の他の目的は、均質なカ−ボンブラックを得るために、
炉の変形による物理パラメ−タの変動を制御したカ−ボ
ンブラック製造装置を提供するものである。An object of the present invention is to provide a novel pressurized type carbon black manufacturing apparatus which is capable of reducing damage such as abrasion and reducing the maintenance cost of the carbon black manufacturing apparatus, and which is industrially useful. It is a thing. Another object of the present invention is to obtain a uniform carbon black.
An apparatus for producing carbon black in which fluctuations in physical parameters due to deformation of a furnace are controlled.

【００１１】また、本発明は従来より高品質で且つ、高
収率な製造方法を提案することを課題としてなされたも
のである。また本発明の他の目的は、高い比表面積のカ
−ボンブラックを得ることである。また本発明の他の目
的は、カ−ボンブラックのアグリゲ−トサイズ分布が容
易に制御出来るカ−ボンブラックの製造方法を提供する
ものである。Another object of the present invention is to propose a manufacturing method of higher quality and higher yield than ever before. Another object of the present invention is to obtain a carbon black having a high specific surface area. Another object of the present invention is to provide a method for producing carbon black in which the aggregate size distribution of carbon black can be easily controlled.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
かかる課題を解決すべく、従来より高品質で且つ、高収
率なカーボンブラックが得られ、品質の制御ができる製
造方法を種々検討した結果、燃焼、反応及び反応停止工
程からなるカーボンブラックの製造方法において、炉の
炉壁を特定の材質にしたり、特定のバルブを設けたりし
たカ−ボンブラックの製造装置を用いたり、また該反応
工程において検出された圧力と温度の値により、反応工
程の圧力、高温燃焼ガスの生成量および原料炭化水素の
導入量の少なくとも１つを制御することによって上記目
的が達成できることを見いだし、本発明に至った。Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have:
In order to solve such a problem, as a result of various studies on a production method capable of obtaining a carbon black having a higher quality and a higher yield than ever before and controlling the quality, production of carbon black comprising combustion, reaction and reaction termination steps In the method, the furnace wall of the furnace is made of a specific material, or a carbon black manufacturing apparatus provided with a specific valve is used, and the pressure and temperature values detected in the reaction step are used to determine the reaction step. It has been found that the above object can be achieved by controlling at least one of the pressure, the production amount of the high temperature combustion gas and the introduction amount of the raw material hydrocarbon, and the present invention has been completed.

【００１３】すなわち、本発明のカ−ボンブラック製造
装置は、高温燃焼ガス発生機構により酸素含有ガスと燃
料とを混合して高温燃焼ガス流を形成させる燃焼帯域
と、引き続き得られた高温燃焼ガス流に原料炭化水素を
混合してカ−ボンブラックを生成させる絞り部を有する
反応帯域と、該反応帯域に引き続いた下流にある、冷却
水を噴霧して反応を停止させる反応停止帯域とを有する
カ−ボンブラック製造装置において、少なくとも該反応
帯域が耐圧構造を有しており、且つ該反応停止帯域の下
流にコントロ−ルバルブを設置したことを特徴とする。That is, the carbon black producing apparatus of the present invention comprises a combustion zone in which an oxygen-containing gas and a fuel are mixed by a high temperature combustion gas generation mechanism to form a high temperature combustion gas flow, and a high temperature combustion gas obtained subsequently. A reaction zone having a constriction for mixing the raw material hydrocarbons with the stream to produce carbon black, and a reaction termination zone downstream of the reaction zone for stopping the reaction by spraying cooling water. In the carbon black manufacturing apparatus, at least the reaction zone has a pressure resistant structure, and a control valve is installed downstream of the reaction stop zone.

【００１４】また、本発明のカ−ボンブラック製造装置
は、高温燃焼ガス発生機構により酸素含有ガスと燃料と
を混合して高温燃焼ガス流を形成させる燃焼帯域と、引
き続き得られた高温燃焼ガス流に原料炭化水素を混合し
てカ−ボンブラックを生成させる絞り部を有する反応帯
域と、該反応帯域に引き続いた下流にある、冷却水を噴
霧して反応を停止させる反応停止帯域とを有するカ−ボ
ンブラック製造装置において、少なくとも該反応帯域が
耐圧構造を有しており、且つ前記反応帯域及び反応停止
帯域が、その内壁面をアルミナ含有量９５％以上のアル
ミナ質耐火レンガで構成されていることを特徴とする。Further, the carbon black producing apparatus of the present invention comprises a combustion zone in which an oxygen-containing gas and a fuel are mixed by a high temperature combustion gas generation mechanism to form a high temperature combustion gas flow, and a high temperature combustion gas obtained subsequently. A reaction zone having a constriction for mixing the raw material hydrocarbons with the stream to produce carbon black, and a reaction termination zone downstream of the reaction zone for stopping the reaction by spraying cooling water. In the carbon black production apparatus, at least the reaction zone has a pressure resistant structure, and the reaction zone and the reaction stop zone are made of an alumina refractory brick with an alumina content of 95% or more. It is characterized by being

【００１５】また、本発明のカ−ボンブラック製造装置
は、高温燃焼ガス発生機構により酸素含有ガスと燃料と
を混合して高温燃焼ガス流を形成させる燃焼帯域と、引
き続き得られた高温燃焼ガス流に原料炭化水素を混合し
てカ−ボンブラックを生成させる絞り部を有する反応帯
域と、該反応帯域に引き続いた下流にある、冷却水を噴
霧して反応を停止させる反応停止帯域とを有するカ−ボ
ンブラック製造装置において、少なくとも該反応帯域が
耐圧構造を有しており、且つ該反応帯域に少なくとも１
つの圧力監視用計測器と少なくとも１つの温度監視用計
測器が設けられていることを特徴とする。Further, the carbon black producing apparatus of the present invention comprises a combustion zone in which an oxygen-containing gas and a fuel are mixed by a high temperature combustion gas generation mechanism to form a high temperature combustion gas stream, and a high temperature combustion gas obtained subsequently. A reaction zone having a constriction for mixing the raw material hydrocarbons with the stream to produce carbon black, and a reaction termination zone downstream of the reaction zone for stopping the reaction by spraying cooling water. In the carbon black manufacturing apparatus, at least the reaction zone has a pressure resistant structure, and at least 1 is contained in the reaction zone.
One pressure monitoring measuring instrument and at least one temperature monitoring measuring instrument are provided.

【００１６】更に本発明のカ−ボンブラックの製造方法
は、高温燃焼ガスを生成させる燃焼工程、高温燃焼ガス
流に原料炭化水素を導入し、この原料炭化水素を熱分解
反応によりカーボンブラックに転化させる反応工程及び
反応ガスを急冷して反応を停止させる反応停止工程から
なるカーボンブラックの製造方法において、該反応工程
において検出された圧力と温度の値により、反応工程の
圧力、高温燃焼ガスの生成量および原料炭化水素の導入
量の少なくとも１つを制御することを特徴とする。以
下、本発明を詳細に説明する。Further, in the method for producing carbon black of the present invention, a raw material hydrocarbon is introduced into a combustion step for producing a high temperature combustion gas, a high temperature combustion gas stream, and the raw material hydrocarbon is converted into carbon black by a thermal decomposition reaction. In the method for producing carbon black, which comprises a reaction step for quenching the reaction gas and a reaction stopping step for quenching the reaction gas, in the reaction step, the pressure of the reaction step and the generation of high-temperature combustion gas are determined by the values of the pressure and temperature detected in the reaction step. It is characterized in that at least one of the amount and the introduction amount of the raw material hydrocarbon is controlled. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【００１７】本発明における、高温燃焼ガス発生機構に
より酸素含有ガスと燃料とを混合して高温燃焼ガス流を
形成させる燃焼帯域、引き続き得られた高温燃焼ガス流
に原料炭化水素を混合してカ−ボンブラックを生成させ
る絞り部を有する反応帯域、及び該反応帯域に引き続い
た下流にある、冷却水を噴霧して反応を停止させる反応
停止帯域自体は、各々公知のものである。すなわち、従
来技術による燃焼工程、反応工程、及び反応停止工程が
各々行われる帯域をいう。また、本発明の燃焼工程、反
応工程、反応停止工程からなるプロセス自体は従来技術
と同様の方法を採ることができる。具体的には、燃焼工
程は高温燃焼ガスを形成させる為、酸素含有ガスとして
空気、酸素又はそれらの混合物とガス状又は液体の燃料
炭化水素と混合燃焼させる（この帯域を燃焼帯域と言
う）。燃料炭化水素としては、水素、一酸化炭素、天然
ガス、石炭ガス、石油ガス並びに重油等の石油系液体燃
料、クレオソート油等の石炭系液体燃料が使用される。In the present invention, a combustion zone in which an oxygen-containing gas and a fuel are mixed by a high temperature combustion gas generation mechanism to form a high temperature combustion gas stream, and a raw material hydrocarbon is mixed with the resulting high temperature combustion gas stream to obtain a mixture. The reaction zone having a narrowed portion for producing bomb black and the reaction termination zone itself, which is downstream of the reaction zone and sprays cooling water to terminate the reaction, are known. That is, it refers to a zone in which a combustion process, a reaction process, and a reaction stop process according to the related art are performed. Further, the process itself including the combustion process, the reaction process, and the reaction stopping process of the present invention can adopt the same method as the conventional technique. Specifically, in the combustion process, high temperature combustion gas is formed, so that air, oxygen or a mixture thereof as oxygen-containing gas and gaseous or liquid fuel hydrocarbons are mixed and combusted (this zone is referred to as a combustion zone). As the fuel hydrocarbon, petroleum-based liquid fuel such as hydrogen, carbon monoxide, natural gas, coal gas, petroleum gas and heavy oil, and coal-based liquid fuel such as creosote oil are used.

【００１８】反応工程は燃焼工程で得られた高温燃焼ガ
ス流に並流又は横方向に設けたバーナーから原料炭化水
素を噴霧導入し、原料炭化水素を熱分解させてカーボン
ブラックに転化させる（この帯域を反応帯域と言う）。
反応効率を向上させるため、反応ゾーンに絞り部を設け
るのが一般的であり、その絞りの程度は、絞り部径／絞
り部上流域径の比が０．２〜０．８である。In the reaction step, the raw material hydrocarbon is spray-introduced into the high temperature combustion gas stream obtained in the combustion step from a burner provided in a cocurrent or in a lateral direction, and the raw material hydrocarbon is thermally decomposed and converted into carbon black (this The zone is called the reaction zone).
In order to improve the reaction efficiency, it is general to provide a narrowed portion in the reaction zone, and the degree of narrowing is such that the ratio of the diameter of the narrowed portion / the diameter of the upstream region of the narrowed portion is 0.2 to 0.8.

【００１９】原料炭化水素としては、アントラセン等の
芳香族炭化水素クレオソート油等の石炭系炭化水素、Ｅ
ＨＥオイル（エチレン製造時の副生油）、ＦＣＣオイル
（流動接触分解残渣油）等の石油系重質油が使用され
る。反応停止工程は高温反応ガスを１０００〜８００℃
以下に冷却する為、水スプレー等により行う（この帯域
を反応停止帯域と言う）。冷却されたカーボンブラック
は、補集バッグフィルター等でガスと分離し回収する等
公知のプロセスを採ることができる。Examples of the raw material hydrocarbons include aromatic hydrocarbons such as anthracene, coal-based hydrocarbons such as creosote oil, and E.
Heavy petroleum oils such as HE oil (by-product oil during ethylene production) and FCC oil (fluid catalytic cracking residual oil) are used. In the reaction stop step, the high temperature reaction gas is 1000 to 800 ° C.
For cooling to below, water spray or the like is used (this zone is referred to as a reaction termination zone). The cooled carbon black can be subjected to a known process such as being separated from the gas by a collecting bag filter or the like and being collected.

【００２０】本発明の製造装置においては、ここで少な
くとも上記の反応帯域が耐圧構造を有しており、且つ該
反応停止帯域の下流にコントロ−ルバルブを設置したこ
とを特徴とする。これは、ファ−ネス式製造法による炉
型反応器の反応条件（温度、流速、圧力、時間等）の設
定は、一般に炉形状並びに、その反応器に供給する燃
料、原料、反応停止流体の量及び供給位置で決定され
る。In the production apparatus of the present invention, at least the above reaction zone has a pressure resistant structure, and a control valve is installed downstream of the reaction stop zone. This is because the reaction conditions (temperature, flow rate, pressure, time, etc.) of the furnace-type reactor by the furnace-type manufacturing method are generally set according to the shape of the furnace, the fuel to be supplied to the reactor, the raw material, and the reaction stopping fluid. Determined by quantity and feed location.

【００２１】例えば、圧力を変更する場合においては、
炉型の変更（絞り部の縮小や拡大）、燃料、原料の増減
を必要とし、炉型の変更は、生産系列の停止、工事、立
ち上げを必要とする。また燃料や原料の増加は、炉壁に
これらが衝突して、コ−クス発生の原因となることや、
排ガスの増加を招き、実質上生産が困難となる。前記コ
ントロ−ルバルブを用い、その径を調整する事によっ
て、炉型の変更や燃料・原料の増減を必要とせず、容易
に圧力等がコントロ−ル出来、工業生産上極めて有用で
ある。この様なコントロ−ルバルブとしては、流体の通
過量をコントロ−ル出来れば、いずれのバルブでも使用
出来るが、例えばボ−ルバルブ、チョ−クバルブ、スピ
−ンバルブ、バタフライ弁、サンダ−ス弁、ベンチュリ
−スロ−ト弁、仕切り弁等が有るが、カ−ボンブラック
の閉塞等を少なくするためには、サンダ−ス弁等の如く
管央の流速を制限しない機構の物が好ましい。特にカメ
ラの露出の絞り機構の様な構造を有する弁が最適であ
る。このコントロ−ルバルブを用いて圧力を変化させた
時の、カ−ボンブラックのアグリゲ−トサイズ分布との
関係の一例を表６に示す。For example, when changing the pressure,
The furnace type must be changed (reduction or expansion of the throttle part), fuel and raw materials must be increased or decreased, and the change of the furnace type must stop the production line, perform construction, or start up. In addition, an increase in fuel and raw materials causes them to collide with the furnace wall and cause coke generation.
This causes an increase in exhaust gas and makes production virtually difficult. By using the control valve and adjusting the diameter thereof, it is possible to easily control the pressure and the like without changing the furnace type and increasing / decreasing the amount of fuel and raw materials, which is extremely useful in industrial production. As such a control valve, any valve can be used as long as it can control the passage amount of fluid, for example, a ball valve, a choke valve, a spin valve, a butterfly valve, a sander valve, a venturi valve. Although there are a throttle valve and a sluice valve, a mechanism such as a sander valve that does not limit the central flow velocity is preferable in order to reduce the blockage of the carbon black. In particular, a valve having a structure such as a camera exposure diaphragm mechanism is most suitable. Table 6 shows an example of the relationship with the aggregate size distribution of carbon black when the pressure was changed by using this control valve.

【００２２】本発明の他の製造装置は、前記反応帯域及
び反応停止帯域が、その内壁面をアルミナ含有量９５％
以上のアルミナ質耐火レンガで構成されていることを特
徴とする。このため、極めて良好な耐摩耗性を示すもの
である。In another production apparatus of the present invention, the reaction zone and the reaction stop zone have an alumina content of 95% on their inner wall surfaces.
It is characterized by being composed of the above-mentioned alumina refractory bricks. Therefore, it exhibits extremely good wear resistance.

【００２３】従来のカ−ボンブラック製造炉は、スポ−
リング、溶損といったトラブル現象防止の為、最高温度
部位の内張り耐火材として、アルミナ系レンガを使用す
る。その耐火温度以下の温度であれば、短期間でのスポ
−リング、溶損といった現象は起きないことから，炉レ
ンガの張り替えを１年〜２年程度の周期で実施してい
る。後述する本発明の製造方法では、反応速度の増大に
より、より高い耐摩耗性が必要となるため、本発明の製
造装置を用いるのが好適である。。この実験例を表５に
示す。The conventional carbon black manufacturing furnace is
To prevent troubles such as ring and melting loss, alumina bricks are used as the refractory lining for the highest temperature area. At temperatures below the refractory temperature, phenomena such as sporing and melting damage do not occur in a short period of time, so furnace bricks are refilled at a cycle of about 1 to 2 years. In the production method of the present invention described later, higher abrasion resistance is required due to an increase in reaction rate, so it is preferable to use the production apparatus of the present invention. . An example of this experiment is shown in Table 5.

【００２４】本発明による加圧炉は、その圧力と温度を
検出し、その値をフィ−ドバックする事によって、反応
工程の圧力、高温燃焼ガスの生成量および原料炭化水素
の導入量の少なくとも１つを制御しうるものとすること
が望ましい。このための本発明の他の製造装置は、反応
帯域が耐圧構造を有しており、且つ該反応帯域に少なく
とも１つの圧力監視用計測器と少なくとも１つの温度監
視用計測器が設けられていることを特徴とする。The pressure furnace according to the present invention detects at least the pressure and temperature, and feeds back the values to obtain at least one of the pressure in the reaction step, the amount of high temperature combustion gas produced and the amount of feed hydrocarbon introduced. It is desirable to be able to control one. In another manufacturing apparatus of the present invention for this purpose, the reaction zone has a pressure resistant structure, and the reaction zone is provided with at least one pressure monitoring measuring instrument and at least one temperature monitoring measuring instrument. It is characterized by

【００２５】図２に本発明の製造装置の一例を示す。コ
ントロ−ルバルブにバタフライ弁を用い、前記反応帯域
及び反応停止帯域が、その内壁面をアルミナ含有量９５
％以上のアルミナ質耐火レンガで構成されており、圧力
計と温度計を設け、検出結果を演算し、コントロ−ルバ
ルブを制御して炉内圧力を変化させることが可能となっ
ている。図２において、１は耐火物製炉、２は反応用空
気導入ノズル、３は燃料導入用ノズル、４は原料油導入
用ノズル、５は反応停止流体導入用ノズル、６はコント
ロールバルブ、７はバーナー、９は圧力計、１０は温度
計、Ａは燃焼域、Ｂは反応域、Ｃは反応停止域である。FIG. 2 shows an example of the manufacturing apparatus of the present invention. A butterfly valve is used as the control valve, and the reaction zone and the reaction stop zone have an alumina content of 95% on the inner wall surface.
% Of alumina refractory bricks, a pressure gauge and a thermometer are provided, the detection result is calculated, and the control valve is controlled to change the furnace pressure. In FIG. 2, 1 is a refractory furnace, 2 is a reaction air introduction nozzle, 3 is a fuel introduction nozzle, 4 is a feedstock oil introduction nozzle, 5 is a reaction stop fluid introduction nozzle, 6 is a control valve, and 7 is a control valve. A burner, 9 is a pressure gauge, 10 is a thermometer, A is a combustion zone, B is a reaction zone, and C is a reaction stop zone.

【００２６】従来の非加圧タイプ（反応工程の圧力が
０．２ｋｇ／ｃｍ² Ｇ以下）のカ−ボンブラック製造方
法に於いては、カ−ボンブラック生成制御は、入力変数
の制御（例えば、空気の湿度、燃料・原料のカロリ−及
び組成補正等を制御し、変動を出来るだけ小さくする制
御。）や、出力変数の制御（生成したカ−ボンブラック
のヨウ素吸着量やＤＢＰ吸油量を測定し、目標値との偏
差から、その偏差に見合った制御。）にておこなってい
たが、これらの制御では炉の変形（経時〜経年による炉
の変化）による物理パラメ−タの変動（圧力、温度、流
速とその分布）を制御出来ない事や、出力値フィ−ドバ
ックによる、サンプリング、分析、入力変数変更操作に
おける時間の遅れが生じていた。しかし、本発明のカ−
ボンブラック製造装置に於いては、例えば図２に示すよ
うに、圧力計と温度計を設け、検出結果を演算し、コン
トロ−ルバルブを制御して炉内圧力を変化させることに
より、極めて簡単に均質なカ−ボンブラックが得られ
る。なお図２に示す様に、圧力計と温度計は、一組と
し、反応帯域に少なくとも一組設けるものとし、特に反
応帯域には、図２に示すように少なくとも２箇所以上設
けることが推奨される。In the conventional non-pressurized type (the pressure in the reaction step is 0.2 kg / cm ² G or less) carbon black production method, the carbon black production control is performed by controlling the input variables (for example, , Control of air humidity, calories of fuel and raw materials, composition correction, etc. to minimize fluctuations, and control of output variables (iodine adsorption amount of generated carbon black and DBP oil absorption amount). The measurement was performed and the deviation from the target value was used to perform control that is commensurate with the deviation.) With these controls, fluctuations in physical parameters (pressure) due to deformation of the furnace (changes in the furnace over time to age) , Temperature, flow velocity and its distribution) could not be controlled, and output value feedback caused a delay in sampling, analysis, and input variable changing operations. However, the card of the present invention
In a bonblack production apparatus, for example, as shown in FIG. 2, a pressure gauge and a thermometer are provided, the detection result is calculated, and the control valve is controlled to change the pressure in the furnace, which makes it extremely easy. A homogeneous carbon black is obtained. As shown in FIG. 2, one set of pressure gauge and thermometer is provided, and at least one set is provided in the reaction zone. In particular, it is recommended that at least two places are provided in the reaction zone as shown in FIG. It

【００２７】本発明の製造方法においては、上記の反応
工程において検出された圧力と温度の値により、反応工
程の圧力、高温燃焼ガスの生成量および原料炭化水素の
導入量の少なくとも１つを制御することを特徴とする。
かかる本発明の製造方法は、上述した記の本発明の製造
装置を用いることによって、容易に実施することができ
る。なお、ここで、少なくとも上記の反応工程を、加圧
下とするのが好ましい。本発明において、反応工程を加
圧下にするとは、０．５ｋｇ／ｃｍ² Ｇ以上の圧力を意
味し、更には０．７ｋｇ／ｃｍ² Ｇ以上、より好ましく
は０．８ｋｇ／ｃｍ² Ｇ以上、更に工業生産を考えた場
合は、０．８〜９．９ｋｇ／ｃｍ² Ｇ、さらには１．５
〜９．９ｋｇ／ｃｍ² Ｇの範囲が最適である。In the production method of the present invention, at least one of the pressure in the reaction step, the production amount of the high temperature combustion gas and the introduction amount of the raw material hydrocarbons is controlled by the values of the pressure and the temperature detected in the reaction step. It is characterized by doing.
The manufacturing method of the present invention can be easily carried out by using the manufacturing apparatus of the present invention described above. Here, it is preferable that at least the above reaction step is performed under pressure. In the present invention, applying pressure in the reaction step means a pressure of 0.5 kg / cm ² G or more, further 0.7 kg / cm ² G or more, more preferably 0.8 kg / cm ² G or more, Further considering industrial production, 0.8 to 9.9 kg / cm ² G, and further 1.5
The optimum range is ˜9.9 kg / cm ² G.

【００２８】加圧下に保つ手段としては、加圧に保つ領
域を耐圧構造とし、反応停止工程後部に圧力調整の絞り
機構（コントロールバルブ）を設ける方法、或いは、該
プロセス全体を加圧容器に設計・設置する方法等が考え
られるが、これらに限定されるものではない。しかしな
がら、いずれの場合も少なくとも反応工程を０．５ｋｇ
／ｃｍ² Ｇ以上の加圧下に保つのが好ましく、特に該プ
ロセス全体を加圧下に保つことによって、本発明は前記
効果をより良く再現できる。この理由は明らかではない
が、燃焼工程及び反応工程のみでなく、反応停止工程ま
でも加圧下に保つことによって、生成したカーボンブラ
ックの一部分が下記反応等で分解する事が抑制されてい
るものと考えられる。As a means for maintaining the pressure, a pressure-resistant structure is provided in the area kept under pressure, and a throttle mechanism (control valve) for pressure adjustment is provided at the rear of the reaction stopping step, or the entire process is designed as a pressure vessel.・ Installation methods are possible, but not limited to these. However, in any case, at least 0.5 kg of reaction step
/ Cm ² G or more is preferably kept under pressure, and particularly by keeping the whole process under pressure, the present invention can better reproduce the above effects. Although the reason for this is not clear, not only in the combustion step and the reaction step, but also by maintaining the pressure up to the reaction stop step, it is suppressed that a part of the carbon black produced is decomposed by the following reaction and the like. Conceivable.

【００２９】[0029]

【化１】Ｃ＋ＣＯ₂ ──→２ＣＯ Ｃ＋Ｈ₂ Ｏ──→ＣＯ＋Ｈ₂ [Chemical 1] C + CO _2- > 2CO C + H ₂ O-> CO + H ₂

【００３０】上記反応工程の流速を、マッハ０．２以上
にすると高比表面積のカ−ボンブラックが得られる。こ
れは、圧力領域と原料油の微細化との関係から生じるも
のと推定される。上記流速は、マッハ０．９以上になる
とその効果はあまり高くならない。エネルギ−効率と高
比表面積との関係からマッハ０．３〜０．５が好まし
い。また高い比表面積を得る点からは、マッハ０．５〜
０．９が好ましい。この流速と比表面積との関係の一例
を表３に示す。このような本発明の製造方法において
は、上述した本発明の製造装置を用いることにより容易
に実施することができる。When the flow rate in the above reaction step is set to Mach 0.2 or more, carbon black having a high specific surface area can be obtained. It is estimated that this is caused by the relationship between the pressure region and the refinement of the feedstock oil. When the flow velocity is Mach 0.9 or higher, the effect is not so high. From the relationship between energy efficiency and high specific surface area, Mach 0.3 to 0.5 is preferable. From the viewpoint of obtaining a high specific surface area, Mach 0.5-
0.9 is preferred. Table 3 shows an example of the relationship between the flow velocity and the specific surface area. Such a manufacturing method of the present invention can be easily carried out by using the above-described manufacturing apparatus of the present invention.

【００３１】また、本発明において、反応工程をアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属の雰囲気にすることによ
っても、高比表面積のカ−ボンブラックが得られる。本
発明に於いて、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の
雰囲気を造りだす方法としては、少なくとも反応工程を
これらの雰囲気とすることが必要であり、例えばアルカ
リ金属化合物やアルカリ土類金属化合物を（１）燃焼工
程に直接微細状に噴霧して添加する（２）燃焼空気中に
添加する（３）燃料油中に添加する（４）原料油中に添
加する等の方法が有る。前記アルカリ金属化合物として
は、元素周期律表Ｉ族ａ亜族に属するリチウム、ナトリ
ウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウム
等のアルカリ金属の水酸化物、塩化物、硫酸塩、炭酸塩
等の無機塩類、脂肪酸も含めた有機酸塩類、金属アルキ
ルの様な有機金属化合物が掲げられる。また、アルカリ
土類金属としては、元素周期律表ＩＩ族ａ亜族に属する
マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム
等のアルカリ土類金属の水酸化物、塩化物、硫酸塩、炭
酸塩等の無機塩類、脂肪酸も含めた有機酸塩類、金属ア
ルキルの様な有機金属化合物が掲げられる。これらアル
カリ土類金属又はアルカリ金属の雰囲気は、通常１００
〜５０００ｐｐｍ、より好ましくは１００〜３０００ｐ
ｐｍである。In the present invention, carbon black having a high specific surface area can also be obtained by subjecting the reaction step to an atmosphere of alkali metal or alkaline earth metal. In the present invention, as a method of creating an atmosphere of an alkali metal or an alkaline earth metal, it is necessary to set at least the reaction step in these atmospheres. For example, an alkali metal compound or an alkaline earth metal compound (1 ) There are methods such as directly spraying finely in the combustion step (2) adding in combustion air (3) adding in fuel oil (4) adding in feed oil. Examples of the alkali metal compound include inorganic salts such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, francium, and other alkali metal hydroxides, chlorides, sulfates, carbonates, etc. Examples thereof include organic acid salts including fatty acids, and organic metal compounds such as metal alkyls. Examples of the alkaline earth metal include inorganic salts such as hydroxides, chlorides, sulfates, and carbonates of alkaline earth metals such as magnesium, calcium, strontium, and barium, which belong to Group IIa subgroup of the periodic table. Examples thereof include organic acid salts including fatty acids, and organic metal compounds such as metal alkyls. The atmosphere of these alkaline earth metals or alkali metals is usually 100
~ 5000 ppm, more preferably 100-3000 p
pm.

【００３２】本発明においてはその効果から、アルカリ
金属雰囲気がより好ましい。この雰囲気と比表面積との
関係を表４に示す。具体的条件の例は下記の実施例に示
す。In the present invention, an alkali metal atmosphere is more preferable because of its effect. Table 4 shows the relationship between this atmosphere and the specific surface area. Examples of specific conditions are shown in the examples below.

【００３３】[0033]

【実施例】以下に本発明の実施例を挙げて説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。 〔実施例１〜５、比較例１〕空気導入ダクトと燃焼バー
ナーを備える内径５００ｍｍ、長さ１４００ｍｍの燃焼
域、該燃焼域から連接され、周辺から原料ノズルを貫設
した内径１００ｍｍ、長さ４１０ｍｍの狭径部からなる
原料導入域、クエンチ装置を備えた内径１００ｍｍ、長
さ６０００ｍｍの後部反応域、及び絞り機構として内弁
径８０ｍｍのコントロールバルブを順次結合した構造の
カーボンブラック炉を設置した。この炉は、１０ｋｇ／
ｃｍ²Ｇの圧力にも耐える耐圧構造である。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
The present invention is not limited to this. [Examples 1 to 5 and Comparative Example 1] Combustion region having an inner diameter of 500 mm and a length of 1400 mm equipped with an air introduction duct and a combustion burner, an inner diameter of 100 mm and a length of 410 mm connected from the combustion region and having a raw material nozzle penetrating from the periphery. A carbon black furnace having a structure in which a raw material introduction region having a narrow diameter portion, an inner diameter of 100 mm equipped with a quenching device, a rear reaction region of 6000 mm in length, and a control valve having an inner valve diameter of 80 mm as a throttling mechanism were sequentially connected was installed. This furnace is 10kg /
It has a pressure resistant structure that can withstand a pressure of cm ² G.

【００３４】上記の炉により燃料及び、原料炭化水素に
クレオソート油を使用し、表１に示す各条件によりＩＳ
ＡＦクラスのカーボンブラックを製造した。得られたカ
ーボンブラックの各種特性及び収率、製品製出量を表１
に併記した。（比表面積とＤＢＰ吸油量は、ＡＳＴＭ
Ｄ３０３７−８８とＡＳＴＭ Ｄ２４１４−８８による
値である。）原料収率は次式により算出した。Creosote oil was used as the fuel and the raw material hydrocarbons in the above-mentioned furnace, and IS under the respective conditions shown in Table 1.
AF class carbon black was produced. Table 1 shows various characteristics and yields of the obtained carbon black, and the amount of products produced.
Also described in. (Specific surface area and DBP oil absorption are
It is a value according to D3037-88 and ASTM D2414-88. ) The raw material yield was calculated by the following formula.

【００３５】[0035]

【数１】 [Equation 1]

【００３６】収率比は、比較例１の原料収率を１００と
した時の各実施例での原料収率の値を示す。また、生産
性は、原料クレオソート油の装入量に歩留、すなわち原
料収率をかけた値である。The yield ratio shows the value of the raw material yield in each example when the raw material yield of Comparative Example 1 is 100. The productivity is a value obtained by multiplying the charging amount of the raw material creosote oil by the yield, that is, the raw material yield.

【００３７】[0037]

【表１】 [Table 1]

【００３８】表１に示すように、実施例１〜４の収率は
比較例１に比べ、約９〜１７％アップしていることが認
められる。又生産性も比較例１に比べ、約１１〜４３％
アップしていることが認められる。As shown in Table 1, it is recognized that the yields of Examples 1 to 4 are increased by about 9 to 17% as compared with Comparative Example 1. Also, the productivity is about 11-43% compared to Comparative Example 1.
It is recognized that it is up.

【００３９】〔実施例６〜１０、比較例２〕表２に示す
条件でカーボンブラックを製造し、得られたカーボンブ
ラックの各特性を表２に示した。[Examples 6 to 10 and Comparative Example 2] Carbon black was produced under the conditions shown in Table 2, and each characteristic of the obtained carbon black is shown in Table 2.

【００４０】[0040]

【表２】 [Table 2]

【００４１】表２の結果から、実施例１〜４の比表面積
は比較例に比べ、約４〜３０％アップしていることが認
められる。又ＤＢＰも比較例１に比べ、約１〜３８％ア
ップしていることが認められる。これらのことは、本発
明に従えば、比較例に比べ高比表面積、高ストラクチャ
ー化したカーボンブラックを得ることが可能であり、比
表面積、ストラクチャーといった品質の制御が簡単に操
作出来ることを示している。From the results shown in Table 2, it is recognized that the specific surface areas of Examples 1 to 4 are increased by about 4 to 30% as compared with the Comparative Example. It is also recognized that the DBP is increased by about 1 to 38% as compared with Comparative Example 1. These facts show that according to the present invention, it is possible to obtain a carbon black having a higher specific surface area and a higher structure as compared with the comparative example, and it is possible to easily control the quality such as the specific surface area and the structure. There is.

【００４２】次に、図１に圧力と反応時間の関係を示
す。圧力を変更することで反応時間を、クエンチ装置の
位置を変更することなく自由にかえることができ、また
同一反応時間においては、加圧にすることで設備のコン
パクト化が図れる。Next, FIG. 1 shows the relationship between pressure and reaction time. By changing the pressure, the reaction time can be freely changed without changing the position of the quenching device, and at the same reaction time, the equipment can be made compact by applying pressure.

【００４３】〔実施例１１〜１４、参考例１、２〕表３
に示す条件でカ−ボンブラックを製造し、得られたカ−
ボンブラックの各種特性を表３に示した。即ち反応工程
の流速を変更し、マッハ数とカ−ボンブラック生成との
関係を確認した。なお、マッハ数の変更即ち流速の変更
は、反応領域の内径および燃焼ガス量を変化させて調整
した。これらの例はいずれも燃焼ガス量に対する原料ク
レオソ−ト油量を一定にして実験を実施した。[Examples 11 to 14, Reference Examples 1 and 2] Table 3
Carbon black was produced under the conditions shown in
Various properties of Bonblack are shown in Table 3. That is, the flow rate in the reaction step was changed to confirm the relationship between Mach number and carbon black formation. The change of the Mach number, that is, the change of the flow velocity was adjusted by changing the inner diameter of the reaction region and the amount of combustion gas. In each of these examples, the experiment was carried out with the amount of the raw creosote oil being constant with respect to the amount of combustion gas.

【００４４】[0044]

【表３】 [Table 3]

【００４５】マッハ数の算定：高温でのマッハ数（Ｍ
Ａ）を８８０ｍ／ｓｅｃ（１６００℃）とし、各実施例
の流速を下記式により算出した。 マッハ数＝反応部流速（ｍ／ｓｅｃ）／ＭＡ（ｍ／ｓｅ
ｃ）Calculation of Mach number: Mach number (M
A) was set to 880 m / sec (1600 ° C.), and the flow velocity of each example was calculated by the following formula. Mach number = flow velocity of reaction part (m / sec) / MA (m / se
c)

【００４６】〔実施例１５〜１７、参考例３〜６〕表４
に示す条件でカ−ボンブラックを製造し、得られたカ−
ボンブラックの各種特性を表４に示した。即ちアルカリ
金属雰囲気を造りだす方法としては、原料油へ予め水酸
化カリウム（ＫＯＨ）を定量ポンプで、定量供給し、実
験を実施した。[Examples 15 to 17, Reference Examples 3 to 6] Table 4
Carbon black was produced under the conditions shown in
Various properties of Bonblack are shown in Table 4. That is, as a method of creating an alkali metal atmosphere, potassium hydroxide (KOH) was previously supplied to the raw material oil in a fixed amount by a constant pump, and the experiment was carried out.

【００４７】[0047]

【表４】 [Table 4]

【００４８】〔実施例１８、比較例３、参考例７〕表５
に示す条件でカ−ボンブラックを製造し、反応帯域の内
壁面に設けられたアルミナ質耐火レンガの摩耗を調べ
た。即ちアルミナ含有量の異なる耐火レンガを用い、圧
力条件のみを変更し、他条件は一定とし、７２時間の連
続運転後、降温し、炉内のレンガを点検し、反応帯域の
摩耗（減肉量）を測定した。[Example 18, Comparative Example 3, Reference Example 7] Table 5
Carbon black was produced under the conditions shown in (1), and the wear of the alumina refractory bricks provided on the inner wall surface of the reaction zone was examined. That is, using refractory bricks with different alumina contents, changing only the pressure conditions, keeping the other conditions constant, after 72 hours of continuous operation, lowering the temperature, inspecting the bricks in the furnace, wear in the reaction zone (thinning amount) ) Was measured.

【００４９】[0049]

【表５】 [Table 5]

【００５０】〔実施例１９〜２２〕表６に示す条件で行
った以外は、実施例１〜５と同様の操作によりカーボン
ブラックを製造した。得られたカーボンブラックの特性
も実施例１〜５と同様の操作により測定し、表６に示し
た。なお、Ｄ_MOD とＤ₅₀は、スピン液として２０％エタ
ノール溶液を用い、遠心沈降式の粒度分布測定装置（Ｊ
Ｌオートメーション社製 ＤＣＦ３型）により測定した
値である。[Examples 19 to 22] Carbon black was produced in the same manner as in Examples 1 to 5 except that the conditions were as shown in Table 6. The characteristics of the obtained carbon black were also measured by the same operations as in Examples 1 to 5, and are shown in Table 6. For D _MOD and D ₅₀ , a 20% ethanol solution was used as a spin solution, and a centrifugal sedimentation type particle size distribution measuring device (J
It is a value measured by DC Automation Model 3 manufactured by L Automation.

【００５１】[0051]

【表６】 [Table 6]

【００５２】[0052]

【発明の効果】以上の通り、本発明によるカーボンブラ
ックの製造法によれば、 （１）高収率、高生産性で工業生産できる。 （２）設備のコンパクト化が図れ、設備が経済的に構築
できる。 （３）広範囲の操作条件が簡単に制御できる。 （４）タイヤ、ゴム製品に於ける耐摩耗性、着色剤、ト
ナー等に於ける高黒度性に優れた性能を発揮する高比表
面積なカーボンブラックが容易に得られる。 （５）比表面積、ストラクチャーといった品質の制御が
簡単にできる。As described above, according to the method for producing carbon black of the present invention, (1) industrial production can be performed with high yield and high productivity. (2) The equipment can be made compact and the equipment can be constructed economically. (3) A wide range of operating conditions can be easily controlled. (4) A carbon black having a high specific surface area, which exhibits excellent wear resistance in tires and rubber products and high blackness in colorants and toners, can be easily obtained. (5) The quality of the specific surface area and structure can be easily controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明における圧力の反応時間の一例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an example of a reaction time of pressure in the present invention.

【図２】本発明におけるカ−ボンブラック製造装置の一
例を示す図FIG. 2 is a diagram showing an example of a carbon black manufacturing apparatus according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 康司 神奈川県茅ヶ崎市円蔵370 三菱化学株式 会社茅ヶ崎事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Koji Honda 370 Enzo, Chigasaki City, Kanagawa Mitsubishi Chemical Co., Ltd. Chigasaki Plant

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 高温燃焼ガス発生機構により酸素含有ガ
スと燃料とを混合して高温燃焼ガス流を形成させる燃焼
帯域と、引き続き得られた高温燃焼ガス流に原料炭化水
素を混合してカ−ボンブラックを生成させる絞り部を有
する反応帯域と、該反応帯域に引き続いた下流にある、
冷却水を噴霧して反応を停止させる反応停止帯域とを有
するカ−ボンブラック製造装置において、少なくとも該
反応帯域が耐圧構造を有しており、且つ該反応停止帯域
の下流にコントロ−ルバルブを設置したことを特徴とす
るカ−ボンブラックの製造装置。1. A combustion zone in which an oxygen-containing gas and a fuel are mixed by a high-temperature combustion gas generation mechanism to form a high-temperature combustion gas stream, and a raw hydrocarbon is mixed with the resulting high-temperature combustion gas stream to obtain a car. A reaction zone having a constriction part for producing bomb black, and downstream of the reaction zone,
In a carbon black manufacturing apparatus having a reaction stop zone for spraying cooling water to stop the reaction, at least the reaction zone has a pressure resistant structure, and a control valve is installed downstream of the reaction stop zone. A carbon black manufacturing apparatus characterized in that 【請求項２】 高温燃焼ガス発生機構により酸素含有ガ
スと燃料とを混合して高温燃焼ガス流を形成させる燃焼
帯域と、引き続き得られた高温燃焼ガス流に原料炭化水
素を混合してカ−ボンブラックを生成させる絞り部を有
する反応帯域と、該反応帯域に引き続いた下流にある、
冷却水を噴霧して反応を停止させる反応停止帯域とを有
するカ−ボンブラック製造装置において、少なくとも該
反応帯域が耐圧構造を有しており、且つ前記反応帯域及
び反応停止帯域が、その内壁面をアルミナ含有量９５％
以上のアルミナ質耐火レンガで構成されていることを特
徴とするカ−ボンブラック製造装置。2. A combustion zone in which an oxygen-containing gas and a fuel are mixed by a high-temperature combustion gas generation mechanism to form a high-temperature combustion gas stream, and a raw material hydrocarbon is subsequently mixed with the obtained high-temperature combustion gas stream to obtain a car. A reaction zone having a constriction part for producing bomb black, and downstream of the reaction zone,
In a carbon black production apparatus having a reaction stop zone for spraying cooling water to stop the reaction, at least the reaction zone has a pressure resistant structure, and the reaction zone and the reaction stop zone have inner wall surfaces thereof. Alumina content 95%
A carbon black manufacturing apparatus comprising the above-described alumina refractory bricks. 【請求項３】 高温燃焼ガス発生機構により酸素含有ガ
スと燃料とを混合して高温燃焼ガス流を形成させる燃焼
帯域と、引き続き得られた高温燃焼ガス流に原料炭化水
素を混合してカ−ボンブラックを生成させる絞り部を有
する反応帯域と、該反応帯域に引き続いた下流にある、
冷却水を噴霧して反応を停止させる反応停止帯域とを有
するカ−ボンブラック製造装置において、少なくとも該
反応帯域が耐圧構造を有しており、且つ該反応帯域に少
なくとも１つの圧力監視用計測器と少なくとも１つの温
度監視用計測器が設けられていることを特徴とするカ−
ボンブラックの製造装置。3. A combustion zone in which an oxygen-containing gas and a fuel are mixed by a high-temperature combustion gas generation mechanism to form a high-temperature combustion gas stream, and a raw hydrocarbon is mixed with the resulting high-temperature combustion gas stream to obtain a car. A reaction zone having a constriction part for producing bomb black, and downstream of the reaction zone,
In a carbon black manufacturing apparatus having a reaction stop zone for spraying cooling water to stop the reaction, at least the reaction zone has a pressure resistant structure, and at least one pressure monitoring measuring instrument is provided in the reaction zone. And at least one temperature monitoring instrument.
Bonblack manufacturing equipment. 【請求項４】請求項１乃至３の何れかに記載の製造装置
を用いることを特徴とするカ−ボンブラックの製造方
法。4. A method for producing carbon black, which comprises using the production apparatus according to any one of claims 1 to 3. 【請求項５】 高温燃焼ガスを生成させる燃焼工程、高
温燃焼ガス流に原料炭化水素を導入し、この原料炭化水
素を熱分解反応によりカーボンブラックに転化させる反
応工程及び反応ガスを急冷して反応を停止させる反応停
止工程からなるカーボンブラックの製造方法において、
該反応工程において検出された圧力と温度の値により、
反応工程の圧力、高温燃焼ガスの生成量および原料炭化
水素の導入量の少なくとも１つを制御することを特徴と
するカ−ボンブラックの製造方法。5. A combustion process for producing a high temperature combustion gas, a reaction process for introducing a raw material hydrocarbon into a high temperature combustion gas stream and converting the raw material hydrocarbon into carbon black by a thermal decomposition reaction, and a reaction for rapidly cooling the reaction gas. In the method for producing carbon black, which comprises a reaction stopping step of stopping
By the values of pressure and temperature detected in the reaction step,
A method for producing carbon black, which comprises controlling at least one of the pressure in the reaction step, the amount of high-temperature combustion gas produced, and the amount of raw material hydrocarbon introduced. 【請求項６】該反応工程の圧力が、該反応停止工程の後
に設けられた流量のコントロ−ルバルブにより制御され
ることを特徴とする請求項４又は５記載のカ−ボンブラ
ックの製造方法。6. The method for producing carbon black according to claim 4, wherein the pressure of the reaction step is controlled by a control valve having a flow rate provided after the reaction stopping step. 【請求項７】該反応工程を加圧下に保つことを特徴とす
る請求項４乃至６の何れかに記載のカ−ボンブラックの
製造方法。7. The method for producing carbon black according to claim 4, wherein the reaction step is kept under pressure. 【請求項８】該反応工程の圧力が０．８ｋｇ／〓Ｇ以上
である請求項４乃至７の何れかに記載のカ−ボンブラッ
クの製造方法。8. The method for producing carbon black according to claim 4, wherein the pressure in the reaction step is 0.8 kg / 〓G or more.