DE1592863C

DE1592863C - Process for the production of furnace black

Info

Publication number: DE1592863C
Authority: DE
Inventors: Lothar Dr 5030 Hermulheim Rothbuhr
Original assignee: Deutsche Gold und Silber Scheideanstalt
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Publication date: 1972-08-17

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein verbessertes Herstellungsverfahren von Ofenruß nach dem Öl-Furnace-Verfahren, und zwar zur Herstellung von Rußsorten als verstärkender Kautschukfüllstoff.The invention relates to an improved manufacturing method of furnace black using the oil furnace process, specifically for the production of types of carbon black as a reinforcing rubber filler.

Die Herstellung von Ruß aus Kohlenwasserstoffen nach dem sogenannten Ofenverfahren (Öl-Furnace-Verfahren) ist an sich bekannt. Obwohl die Form der benutzten Reaktoren und die zur Rußherstellung benutzten Rohstoffe sehr unterschiedlich sind, kann allgemein festgestellt werden, daß bei allen Verfahren in temperaturbeständig ausgemauerten Reaktoren ein sauerstoffhaltiges Gas (im allgemeinen Luft) mit zwei kohlenwasserstoffhaltigen Massenströmen (Gas und öl) in der Weise zur Reaktion gebracht wird, daß ein· Teil der Kohlenwasserstoffe und der anderen brennbaren Substanzen verbrennt und die dabei entstehende Wärmeenergie den Rest der Kohlenwasserstoffe zu Ruß und Wasserstoff umsetzt.The production of soot from hydrocarbons using the so-called furnace process (oil furnace process) is known per se. Although the shape of the reactors used and those used to make carbon black Raw materials are very different, it can generally be stated that in all processes an oxygen-containing gas (generally air) in temperature-resistant, brick-lined reactors reacted with two hydrocarbon-containing mass flows (gas and oil) in this way becomes that a · part of the hydrocarbons and the other combustible substances burns and the The resulting thermal energy converts the rest of the hydrocarbons into soot and hydrogen.

Auf die Qualität des Rußes haben während des Verfahrens eine Reihe von Faktoren Einfluß, so die sogenannte prozentuale Verbrennung, die Einspeisung und Vermischung, sowie Verweildauer der Reaktionsteilnehmer in der Reaktionszone, die Art und Geschwindigkeit der Abkühlung des gebildeten Rußes.A number of factors influence the quality of the carbon black during the process, they say so-called percentage combustion, the feeding and mixing, as well as the residence time of the reaction participants in the reaction zone, the type and rate of cooling of the soot formed.

Als prozentuale Verbrennung wird das Verhältnis der eingesetzten Luftmenge zu der Luftmenge bezeichnet, die zur restlosen Verbrennung der gesamten eingespeisten Kohlenwasserstoffe, und zwar sowohl des Gases wie des eigentlichen rußerzeugenden Materials, nötig ist. Dieses Verhältnis bestimmt im wesentlichen die Teilchenfeinheit des Rußes. Höhere prozentuale Verbrennung bedeutet kleinere Rußteilchengrößen, geringere prozentuale Verbrennung, gröbere Rußteilchengrößen. Da als rußliefernder Kohlenwasserstoff wegen der besseren Ausbeute meist aromatenhaltige öle benutzt werden, spielt auch — wie oben schon angedeutet — die Art der ölzerstäubung und die Geschwindigkeit der Einmischung der ölnebel in die heiße Reaktionszone und die Bewegung in dieser Reaktionszone (laminar, turbulent) für die Rußeigenschaften eine Rolle. Nach Abschluß der Rußbildung wird das heiße, rußhaltige Gasgemisch durch Einsprühen von Wasser abgekühlt.The percentage of combustion is the ratio of the amount of air used to the amount of air, those for the complete combustion of the entire injected hydrocarbons, namely both of the gas and of the actual soot-producing material is necessary. This ratio determines the essentially the particle fineness of the soot. Higher percentage combustion means smaller soot particle sizes, lower percentage combustion, larger soot particle sizes. As a soot-producing hydrocarbon mostly aromatic oils are used because of the better yield, also plays - as indicated above - the type of oil atomization and the speed of interference the oil mist in the hot reaction zone and the movement in this reaction zone (laminar, turbulent) a role for the carbon black properties. After the formation of soot is complete, the hot, soot-containing gas mixture becomes cooled by spraying water.

Selbstverständlich üben auch die Art der Rohstoffe bzw. die sich daraus bildenden Reaktionsgase einen maßgebenden Einfluß auf die Rußeigenschaften aus.Of course, the nature of the raw materials and the reaction gases formed from them also play a role decisive influence on the carbon black properties.

Als Rußeigenschaften werden sowohl die analytischen Daten, wie z. B. öl- bzw. Dibutylphthalatabsorption, Jodadsorption, sowie die gummitechnischen Daten, wie Rückprallelastizität, Shore-Härte, Abriebwiderstand, Modul 300 usw., bezeichnet.Both the analytical data, such as B. oil or dibutyl phthalate absorption, Iodine adsorption, as well as the technical rubber data, such as rebound resilience, Shore hardness, abrasion resistance, Module 300 etc.

öl- bzw. Dibutylphthalat-(DBP) Absorption sind bekanntlich ein Maß für die Rußstruktur, also für die Art und Festigkeit des Zusammenhanges oder Zusammenschmelzens von Rußprimärteilchen zu Rußsekundärteilchen. Oil or dibutyl phthalate (DBP) absorption are known to be a measure of the carbon black structure, i.e. for the type and strength of the connection or fusing of primary carbon black particles to secondary carbon black particles.

Rückprallelastizität und Shore-Härte werden vor allem von der mittleren Primärteilchengröße des Rußes bzw. von dessen spezifischer Oberflächengröße beeinflußt. Wie schon weiter vorn erwähnt, läßt sich die Teilchengröße von Ruß durch Variation der prozentualen Verbrennung regulieren.Rebound resilience and Shore hardness are mainly determined by the mean primary particle size of the Soot or influenced by its specific surface area. As mentioned earlier, you can regulate the particle size of soot by varying the percentage of combustion.

Bei dem Vergleich von Rußeigenschaften ist es oft sinnvoll, jeweils nur Ruße einer Gruppe zu vergleichen, also solche Ruße, die etwa die gleiche mittlere Primärteilchengröße aufweisen bzw. sich in den davon abhängigen spezifischen Oberflächengrößen entsprechen. Ein Maß für die spezifische Oberflächengröße von Furnacerußen stellt die ASTM-Jodadsorption dar. Wenn nun eine derartige Gruppe von Rußen mit gleicher spezifischer Oberflächengröße näher betrachtet wird, so muß festgestellt werden, daß die Ruße sich in ihren Verarbeitungseigenschaften in Kautschuk doch sehr stark unterscheiden können, und zwar betrifft dieses sowohl die Rußstruktur selbst wie auch den für die Kautschukverarbeitung wichtigen Modul 300. Mit ihm wird die bei 300% Dehnung einer vulkanisierten Kautschukprobe auftretende Zugkraft bezeichnet, dividiert durch deren Anfangsquerschnitt. When comparing carbon black properties, it often makes sense to only compare carbon blacks from one group at a time, So those carbon blacks that have approximately the same mean primary particle size or are in the correspond to specific surface sizes that depend on it. A measure of the specific surface area of furnace blacks represents the ASTM iodine adsorption. If now such a group of Soot with the same specific surface area is examined more closely, it must be stated that the carbon blacks can differ greatly in their processing properties in rubber, This concerns both the carbon black structure itself as well as that which is important for rubber processing Module 300. With it, the tensile force occurring at 300% elongation of a vulcanized rubber sample divided by their initial cross-section.

Ziel der Erfindung ist die wahlweise Einstellung des Moduls 300 und der öl- bzw. DBP-absorptionswerte während der Herstellung eines Öl-Furnacerußes konstanter Teilchenfeinheit ohne Zugabe von Fremdstoffen. The aim of the invention is the optional setting of the module 300 and the oil or DBP absorption values during the production of an oil furnace black of constant particle fineness without the addition of foreign matter.

Es wurde nun gefunden, daß bei gleichbleibender Luftmengendosierung durch Variieren des Verhältnisses der beiden brennbaren Einsatzstoffe Gas und öl während des Herstellungsverfahrens sowohl die i öl- bzw. DBP-absorptionswerte wie auch Modul 300 ·, für einen Ruß, dessen Abriebwerte festliegen, beliebig ; eingestellt werden können.It has now been found that, with the same amount of air being metered, by varying the ratio of the two combustible feedstocks gas and oil during the manufacturing process, both the oil and DBP absorption values as well as module 300 ·, for a soot whose abrasion values are fixed, are arbitrary; can be adjusted.

Ein niedriger Gaseinsatz entsprechend einem nie- ; drigen Gas-Öl-Verhältnis, z. B. im Bereich der Werte ^; von 0,05 bis 0,20 Nm³/kg gibt eine hohe Rußstruktur \ und einen hohen Modul 300 für diesen Ruß. Umge- ! kehrt entstehen bei einem hohen Gaseinsatz entspre- j chend einem hohen Gas-Öl-Verhältnis, z. B. in den i Bereichen von 0,20 bis 0,80 Nm³/kg Ruß mit niedriger j Rußstruktur und niedrigem Modul 300. Diese ! Werte gelten in erster Linie für Reichgas, beim Einsetzen von Starkgas und vor allem Schwachgas müssen sie in bekannter Weise modifiziert werden. Die Erfindung ist somit dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichbleibender Luftmengendosierung zur Einstellung niedriger Absorptionswerte und eines niedrigen Moduls 300 ein hohes Gas-Öl-Verhältnis und umgekehrt zur Einstellung hoher Absorptionswerte und eines hohen Moduls 300 ein niedriges Gas-Öl-Verhältnis gefahren wird. Als Gase werden vorzugsweise Generatorgas, Stadtgas, Raffineriegas, Erd-■ gas, Prozeßgas aus der Rußherstellung oder die vorgenannten Gase mit Anreicherung durch Propan, ; Butan oder Benzinfraktionen eingesetzt. Als öle i werden vorzugsweise aromatenhaltige Erdölprodukte j und Extrakte, petrochemische Rückstände und Crackprodukte oder Teeröle und Peche auf Kohleteerbasis benutzt.A low use of gas corresponds to a never-; drigen gas-oil ratio, e.g. B. in the area of values ^; from 0.05 to 0.20 Nm ³ / kg is a high carbon black structure \ and high modulus 300 for this carbon black. Around! on the other hand, a high gas-oil ratio occurs with a high gas consumption, e. B. in the i ranges from 0.20 to 0.80 Nm ³ / kg carbon black with a low carbon black structure and a low module 300. This! Values apply primarily to rich gas, when using high-strength gas and, above all, lean gas, they must be modified in a known manner. The invention is thus characterized in that, with the same amount of air being metered, a high gas-oil ratio is used to set low absorption values and a low module 300 and, conversely, a low gas-oil ratio is used to set high absorption values and a high module 300. The gases used are preferably generator gas, town gas, refinery gas, natural ■ gas, process gas from carbon black production or the aforementioned gases with enrichment with propane,; Butane or gasoline fractions are used. The oils i used are preferably petroleum products j and extracts containing aromatics, petrochemical residues and cracked products or tar oils and pitches based on coal tar.

Wesentlich ist dabei, daß hierdurch für einen gegebenen Ruß weder die Teilchengröße noch der Abriebwiderstand verschlechtert werden. Diese Daten bleiben für einen gegebenen Ruß konstant. Es handelt sich also um eine Möglichkeit, in einer gegebenen Anlage unabhängig von anderen Eigenschaften des Rußes die ölabsorption und den Modul 300 eines Rußes innerhalb gewisser Grenzen beliebig einzustellen. Die Flexibilität einer bestehenden Anlage wird also erhöht.It is essential that this results in neither the particle size nor the abrasion resistance for a given carbon black to be worsened. These data remain constant for a given soot. It deals So it is about a possibility, in a given system, independent of other properties of the Soot, the oil absorption and the modulus 300 of a soot can be set as desired within certain limits. The flexibility of an existing system is thus increased.

In der Praxis ist es meist üblich, eine bestimmte Luftmenge geregelt vorzugeben. Außerdem wird die gewünschte spezifische Rußoberflächengröße und damit die mittlere Primärteilchengröße des Rußes festgelegt. Wird nun wenig Gas eingesetzt, so muß zur Erreichung der festgelegten Oberflächengröße viel öl eingesetzt werden, die Verbrennung erfolgt nicht nur auf Kosten des Gases, sondern es verbrenntIn practice, it is usually customary to preset a certain amount of air in a controlled manner. In addition, the desired specific carbon black surface area and thus the mean primary particle size of the carbon black. If little gas is used, a lot must be used to achieve the specified surface area Oil are used, the combustion is not only at the expense of the gas, but it burns

auch ein sehr erheblicher Teil des aromatischen Öls. Wird erheblich mehr Gas eingesetzt, so muß zur Erreichung der gewünschten spezifischen Oberfläche des Rußes die ölzufuhr stark reduziert werden, und die Verbrennung erfolgt im wesentlichen auf Kosten des Gases. In beiden Fällen ändert sich die prozentuale Verbrennung (eingesetzte Luft dividiert durch die zur Gesamtverbrennung der brennbaren Einsatzstoffe notwendige Luft) relativ wenig. Die Verbrennung verschiebt sich in einem Fall zu Lasten des Gases und im anderen zu Lasten des aromatischen Öls. Durch die gestufte Einstellung des Gas-Öl-Verhältnisses ist es möglich, den gewünschten Modul 300 bzw. die gewünschte Rußstruktur (gemessen an der DBP-Absorption) einzuregulieren. In ein und derselben Anlage kann also zu einem beliebigen Zeitpunkt ein Ruß mit einem anderen Modul 300 bzw. einer anderen Rußstruktur erzeugt werden, ohne daß die Anlage umgebaut oder abgestellt werden muß.also a very significant part of the aromatic oil. If considerably more gas is used, it is necessary to achieve the desired specific surface area of the soot, the oil supply can be greatly reduced, and the combustion takes place essentially at the expense of the gas. In both cases the percentage changes Combustion (the air used divided by the amount required for the total combustion of the combustible materials used Air) relatively little. The combustion shifts in one case to the detriment of the gas and in the others at the expense of aromatic oil. It is through the graduated setting of the gas-oil ratio possible, the desired module 300 or the desired soot structure (measured by the DBP absorption) to regulate. Soot can occur in one and the same system at any given point in time be generated with another module 300 or a different soot structure without the plant must be rebuilt or parked.

Es ist zwar bekannt, durch Nachbehandeln des fertigen Rußes die Rußstruktur und den Modul 300 zu erniedrigen. So wird durch Mahlen in Kugelmühlen die Struktur, durch nachträgliche Oxydation der Modul 300 erniedrigt. Abgesehen davon, daß es sich hierbei um eine zusätzliche Verfahrensstufe handelt, nämlich das Nachbehandeln, gibt dieses auch nur die Möglichkeit, die genannten Werte zu erniedrigen, nicht sie zu erhöhen.It is known that the carbon black structure and the module 300 can be post-treated by post-treating the finished carbon black to humiliate. By grinding in ball mills, the structure is created by subsequent oxidation of the Module 300 lowered. Apart from the fact that this is an additional procedural stage, namely the post-treatment, this only gives the opportunity to lower the values mentioned, don't raise them.

Ähnlich wirkt der Zusatz von Alkaliverbindungen, die in die heiße Reaktionszone eingeführt werden. Auch hier tritt nur eine Erniedrigung von Rußstruktur und Modul 300 ein. Es kommt aber hinzu, daß der Abriebwiderstand stark verschlechtert wird.The addition of alkali compounds which are introduced into the hot reaction zone has a similar effect. Here, too, only a lowering of the soot structure and module 300 occurs. But there is also the fact that the Abrasion resistance is greatly deteriorated.

Es sind schon Verfahren zur Ofenrußherstellung beschrieben worden, mit denen Änderungen der öladsorption und des Moduls erzielt werden sollen. So wird in der USA.-Patentschrift 3 222 131 ein Verfahren beschrieben, welches durch Veränderung des Sprühwinkels einer Einstofföldüse eine Einstellung von ölabsorption und Modul bewirkt. Dieses Verfahren hat jedoch eine Reihe von Nachteilen. So muß der Rußreaktor zur Variation der ölabsorption und des Moduls 300 jeweils abgestellt und eine neue Hohlkegeldüse eingesetzt werden; diese Hohlkegeldüsen sind keineswegs in kontinuierlichen Abstufungen erhältlich, so daß eine lückenlose Variation des Sprühwinkels ausscheidet. Weiterhin kann sich der Sprühwinkel bereits durch geringfügige Schwankungen im öldurchsatz und durch Koksansatz in der Düse verändern. Bei zu hohen Sprühwinkeln besteht auch die Gefahr der Verkokung des Öls an den Reaktorwänden. Schließlich ist das beschriebene Verfahren für 2-Stoffdüsen, in denen Öl/Luft- oder Öl/Dampf-Gemische zerstäubt werden sollen, nicht anwendbar.Processes for furnace soot production have already been described which allow changes in oil adsorption and the module are to be achieved. For example, U.S. Patent 3,222,131 describes a method described, which by changing the spray angle of a Einstofföldüse a setting caused by oil absorption and modulus. However, this method has a number of disadvantages. So must the soot reactor for varying the oil absorption and the module 300 each shut down and a new one Hollow cone nozzle are used; these hollow cone nozzles are by no means in continuous gradations available, so that a complete variation of the spray angle is eliminated. Furthermore, the spray angle change due to slight fluctuations in the oil throughput and coke build-up in the nozzle. If the spray angles are too high, there is also the risk of the oil coking on the reactor walls. Finally, the method described is for 2-substance nozzles in which oil / air or oil / steam mixtures are to be atomized, not applicable.

Ferner beschreibt die USA.-Patentschrift 2 985 511 ein Verfahren, bei dem außer dem normalen Brenngas noch an einer zusätzlichen stromabliegenden Stelle ein Hilfsgas eingesetzt werden soll. Damit sollen Änderungen der ölabsorption hervorgerufen werden.Furthermore, U.S. Patent 2,985,511 describes a method in which, in addition to the normal fuel gas an auxiliary gas is to be used at an additional downstream point. This is intended to make changes the oil absorption.

Die Steigerung der Hilfsgaszusatzmenge ergibt nach A b b. 4 dieser Patentschrift keine gleichläufige Beeinflussung der ölabsorption, die Veränderung der ölabsorptionswerte schwankt in positiver und negativer Richtung und liegt zum Teil in der Fehlergrenze der Bestimmung. Außerdem erfordert die beschriebene Arbeitsweise den zusätzlichen Einbau und Austausch von Gasröhren und damit eine Veränderung · der Herstellapparatur. Aber auch die Aufteilung der Gasströme verursacht zusätzliche Probleme der Messung und Dosierung.The increase in the amount of auxiliary gas added results from A b b. 4 of this patent specification is not a co-rotating one Influence of the oil absorption, the change of the oil absorption values fluctuates in positive and negative Direction and is partly in the error limit of the determination. In addition, requires the described Working method the additional installation and replacement of gas pipes and thus a change the manufacturing equipment. But the division of the gas flows also causes additional problems in the measurement and dosage.

Demgegenüber war überraschend, daß nach dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren ohne Veränderungen an der Herstellapparatur sowie ohne Benutzung zusätzlicher öl- oder Gasdüsen die Werte für DBP-Absorption und Modul 300 stufenlos variiert werden können, in dem lediglich das Gas-öl-Verhältnis bei konstantem Luftmengeneinsatz und konstanter Teilchenfeinheit geändert wird.In contrast, it was surprising that according to the present process according to the invention without changes the values on the manufacturing equipment and without the use of additional oil or gas nozzles for DBP absorption and module 300 can be varied continuously by simply changing the gas-oil ratio is changed with constant use of air volume and constant particle fineness.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für alle Arten der ölzerstäubung brauchbar.The method according to the invention can be used for all types of oil atomization.

Zum besseren Verständnis der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Arbeitsweise wird diese an zwei Beispielen näher erläutert. Nachstehend werden zunächst die Eigenschaften der benutzten Rohstoffe und eine Kurzfassung der angewandten Prüfverfahren angegeben.For a better understanding of the effectiveness of the procedure according to the invention, this is based on two Examples explained in more detail. Below are the properties of the raw materials used and a brief summary of the test methods used.

1. Rußöl1. Soot Oil

Elementaranalyse GewichtsprozentElemental analysis weight percent

Kohlenstoff 91,26Carbon 91.26

Wasserstoff 5,99Hydrogen 5.99

Stickstoff 1,17Nitrogen 1.17

Schwefel 0,89Sulfur 0.89

Dichte, 20⁰C, kg/1 1,15Density, 20 ^° C, kg / 1 1.15

Viskosität bei 40⁰C: 8OcP, bei 120°C: 18 cPViscosity at 40 ⁰ C: 8OcP, at 120 ° C: 18 cP

Conradsontest, % 1,5Conradson test,% 1.5

Siedebeginn, ⁰C 250Onset of boiling, ⁰ C 250

Siedeverhalten bei 760 mm HgBoiling behavior at 760 mm Hg

bis 300⁰C 3,0%up to 300 ⁰ C 3.0%

bis 350°C 51,0%up to 350 ° C 51.0%

bis 370⁰C 70,0%.up to 370 ⁰ C 70.0%.

bis 400°C 88,0%up to 400 ° C 88.0%

> 400° C (Kolbenrückstand) 12,0%> 400 ° C (piston residue) 12.0%

Mittlerer Siedepunkt ν 350⁰CMean boiling point ν 350 ⁰ C

2.2. GaseGases RaffineriegasRefinery gas Gasanalyse, VolumprozentGas analysis, volume percent StadtgasTown gas 4
944th
94 Wasserstoff hydrogen 60
2360
23 0,2
0,30.2
0.3 Methan methane 1
9
5
21
9
5
2 Acethylen, Äthan
Stickstoff Acetylene, ethane
nitrogen 4400
0,464400
0.46 9400
0,729400
0.72 Kohlenoxid Carbon oxide Kohlendioxid Carbon dioxide Heizwert, Kcal/Nm³ ...
Dichte, kg/Nm³ Calorific value, Kcal / Nm ³ ...
Density, kg / Nm ³

3. Arbeitsweise und Rezeptur zur Prüfung des Moduls 3003. Working method and recipe for testing module 300

Rezeptur in GewichtsteilenRecipe in parts by weight

Styrol-Butadienkautschuk, Typ 1500 100Styrene-butadiene rubber, type 1500 100

Ruß 45Soot 45

Zinkoxid 2,5Zinc oxide 2.5

Aromatisches Weichmacheröl ....... 10Aromatic emollient oil ....... 10

Alterungsschutzmittel I 1,0Anti-aging agent I 1.0

Alterungsschutzmittel II 0,25Anti-aging agent II 0.25

Beschleuniger, Typ CBS 1,25Accelerator, type CBS 1.25

Schwefel 2Sulfur 2

Nach der Herstellung der Mischungen werden die Rohmischungen etwa 15 Stunden gelagert und dann die erforderlichen Prüfkörper vulkanisiert. Die Vulkanisationstemperatur beträgt 145°C. Die Vulkanisationszeit für die Modulmessungen und zur Herstellung der Abriebsräder beträgt 60 Minuten.After the mixes are made, the raw mixes are stored for about 15 hours and then vulcanized the required test specimens. The vulcanization temperature is 145 ° C. The vulcanization time for the module measurements and for the production of the wear wheels is 60 minutes.

4. Messung des Abriebwiderstandes4. Measurement of abrasion resistance

Die Messung erfolgt an Gummischeiben von 120 mm Durchmesser und 20 mm Breite. Die Ausführung der Prüfmethode ist beschrieben in der Zeitschrift »Kautschuk und Gummi«, Nr. 1 (1967), S. 5 bis 8. Die erhaltenen Werte dieser Art von Abriebprüfung stimmen mit den Ergebnissen von Straßentests mit Reifen in Originalgröße überein.The measurement is carried out on rubber disks with a diameter of 120 mm and a width of 20 mm. The execution of the The test method is described in the magazine "Kautschuk und Gummi", No. 1 (1967), pp. 5 to 8. Die The values obtained from this type of abrasion test agree with the results of road tests Original size tires match.

5. Arbeitsweise zur Bestimmung
der DBP-Absorption5. Procedure for determination
the DBP absorption

Die DBP-Absorption wird mit einem Plastografen mit Spezialkneter nach ASTM D 2414-65 T durchgeführt. Im vorliegenden Falle werden 13 g Perlruß in die Knetkammer eingewogen, der Kneter mit 125 U/min in Bewegung gesetzt und aus einer automatischen Bürette 4 ml/min Dibutylphthalat in die Knetkammer gegeben. Zunächst ist auf dem Schreiber keine merkliche Kraftaufnahme zu erkennen. In der Nähe des Ablesepunktes steigt die Kraftaufnahme sehr steil an, um nach überschreiten des Maximums wieder abzusinken. Die Einwaage ist so bemessen, daß ein Ausschlag von etwa 700 Plastografeneinheiten erfolgt, die Ablesung erfolgt bei 500 Plastografeneinheiten. Das verbrauchte DBP wird durch die Einwaage dividiert und der Wert in ml/g angegeben.The DBP absorption is carried out using a plastograph with a special kneader according to ASTM D 2414-65 T. In the present case, 13 g of pearl black are weighed into the kneading chamber, along with the kneader 125 rpm set in motion and from an automatic burette 4 ml / min dibutyl phthalate into the Given kneading chamber. At first there is no noticeable force absorption on the recorder. In the In the vicinity of the reading point, the force absorption increases very steeply, and again after the maximum has been exceeded to descend. The initial weight is measured in such a way that a deflection of about 700 plastograph units takes place, the reading takes place at 500 plastograph units. The DBP used is determined by the initial weight divided and the value given in ml / g.

Examples

1. Bei konstantem Luftmengeneinsatz, konstanter Verbrennungslufttemperatur von 400⁰C und einer gleichbleibenden ASTM-Jodadsorption des hergestellten Rußes von 122 mg/g (Bestimmung nach ASTM D 1510-60) wurde das Gas-Öl-Verhältnis zur Einstellung der gewünschten Moduli 300 und ölabsorption variiert. Die hergestellten Ruße sind unter gleichen Bedingungen naßverperlt worden. Die in der Tabelle ■angeführten Prüfwerte wurden dabei erhalten.1. At a constant amount of air used, a constant combustion air temperature of 400 ⁰ C and a consistent ASTM iodine adsorption of the carbon black of 122 mg / g (determined according to ASTM D 1510-60) produced the gas-oil ratio for setting the desired moduli 300 was and oil absorption varies. The carbon blacks produced were wet-beaded under the same conditions. The test values listed in table ■ were obtained.

45 und Modul 300 in einem relativ weiten Bereich verändert werden können, ohne daß andere wichtige Rußeigenschaften oder Ruß-Kautschukeigenschaften beeinflußt, werden.· Besonders wertvoll ist die Tatsache, daß durch-die; Absenkung der ölabsorption und des Moduls'300 keine Verschlechterung des Abriebwiderstandes erfolgt.45 and module 300 can be changed over a relatively wide range without other important carbon black properties or carbon black rubber properties are influenced. The fact is particularly valuable that through-the; Decrease in oil absorption and des Moduls'300 no deterioration in abrasion resistance he follows.

2. In einem anderen Reaktortyp wird unter Verwendung von Raffineriegas (Zusammensetzung siehe weiter vorn) und dem weiter vorn beschriebenen Rußöl Ruß mit einer mittleren ASTM-Jodadsorption von etwa mg/g hergestellt. Die eingesetzte Gesamtluftmenge wird wiederum konstant gehalten, nur das Verhältnis Gas/Öl schrittweise variiert. Die Ruße sind unter gleichen Arbeitsbedingungen trockenverperlt worden.2. In another type of reactor, refinery gas is used (for composition see above) and the above-described carbon black oil with an average ASTM iodine adsorption of approx mg / g produced. The total amount of air used is again kept constant, only the ratio Gas / oil varied gradually. The carbon blacks were beaded dry under the same working conditions.

Stadtgas-
O!-Verhältnis
Nm³
4400WE/kgTown gas
O! Ratio
Nm ³
4400WE / kg Prozentuale
Verbrennung
%Percentage
combustion
% DBP-
Absorption
ml/gDBP
absorption
ml / g Modul
300
kg/cm² module
300
kg / cm ² Abriebs
widerstand
Standard
ISAF = 100
%Abrasion
resistance
default
ISAF = 100
% 0,070.07 31,431.4 1,741.74 125125 141141 0,300.30 30,930.9 1,721.72 116116 137137 0,680.68 30,930.9 1,631.63 113113 139139 1,241.24 31,531.5 1,521.52 108108 141141

Raffineriegas-
Ul-Verhältnis
Nm³
9400WE/kgRefinery gas
Ul ratio
Nm ³
9400WE / kg DBP-
Absorption
ml/gDBP
absorption
ml / g Jod
adsorption
mg/giodine
adsorption
mg / g Modul
300
kg/cm² module
300
kg / cm ² Abricbs-
vviderstand
gegen
Standard
ISAF = 100
%Abricbs-
resistance
against
default
ISAF = 100
% 0,170.17 1,231.23 139139 108108 115115 0,310.31 1,181.18 136136 102102 113113 0,500.50 1,101.10 138138 9494 114114 0,800.80 1,021.02 134134 8686 109109

5555

Aus diesem Beispiel geht klar hervor, daß durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise, nämlich der sukzessiven Variation des Gas-Öl-Verhältnisses ölabsorption Auch aus diesem Beispiel ist die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Arbeitsweise auf die ölabsorption als Index der Rußstruktur festzustellen. Wie an der gleichbleibenden Jodadsorption zu erkennen ist, bleibt dabei die Rußprimärteilchengröße und Rußoberfläche konstant. Der festgestellte Effekt ist also echt der Änderung der Rußstruktur zuzuschreiben.From this example it is clear that by the operation according to the invention, namely the successive Variation of the gas-oil ratio oil absorption Also from this example the effectiveness is the Procedure according to the invention to determine the oil absorption as an index of the soot structure. How to the constant iodine adsorption can be seen, the soot primary particle size and soot surface area remain constant. The observed effect is therefore genuinely attributable to the change in the structure of the soot.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of furnace black with constant particle fineness by the oil furnace process with optionally adjustable oil or DBP absorption values and optionally adjustable Module 300, characterized in that with constant air flow metering for setting low absorption values and a low modulus 300, a high gas-oil ratio and conversely, a low gas-oil ratio is used to set high absorption values and a high module 300.

2. The method according to claim 1, characterized in that the gases generator gas, town gas, Refinery gas, natural gas, process gas from soot production or the aforementioned gases with enrichments be used by propane, butane or gasoline fractions.

3. The method according to claim 1, characterized in that petroleum products containing aromatics are used as oils and extracts, petrochemical residues and cracked products or tar oils and pitches be used on a coal tar basis.