[发明专利]颗粒系统和方法

权利要求书

1.一种用于生成碳颗粒的系统，其包括：

热发生器，其加热一个或多个材料流中的至少一个材料流；以及

反应器，其从所述一个或多个材料流生成所述碳颗粒，其中所述碳颗粒具有(i)小于约0.05％的灰分、小于约5ppm的325目砂砾或其组合的纯度；(ii)大于约3.0纳米(nm)的晶格常数(L_c)；和(iii)小于约0.35nm的石墨的002峰的晶格间距(d002)。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述碳颗粒包含小于约0.3％的硫。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述碳颗粒包含小于或等于约50ppm的硫。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述碳颗粒包含小于或等于约10ppm的硫。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述碳颗粒包含小于或等于约0.03％的灰分。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述碳颗粒包含小于或等于约0.01％的灰分。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述碳反应器包括所述热发生器。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述热发生器用电能加热所述至少一个材料流。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述碳颗粒具有约15m²/g(平方米/克)至约300m²/g的表面积。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述碳颗粒包括炭黑。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述碳颗粒包含小于或等于约1ppm的325目砂砾。

12.一种用于制备碳颗粒的方法，其包括：

加热热传递气体；以及

将所述热传递气体与烃原料混合以生成所述碳颗粒，其中所述碳颗粒具有(a)大于所述碳颗粒的压缩邻苯二甲酸二丁酯(CDBP)吸收的小于或等于约1.3倍的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收；或(b)约15m²/g(平方米/克)至约300m²/g的表面积，以及小于约0.05％的灰分和/或小于约5ppm的325目砂砾的纯度。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括将所述热传递气体与所述烃原料混合以生成所述碳颗粒和氢气。

14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括在所述加热的下游将所述热传递气体与所述烃原料混合。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述热传递气体包含大于约60％的氢气。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述热传递气体是氢气。

17.根据权利要求12所述的方法，其中所述烃原料包含按重量计至少约70％的甲烷、乙烷、丙烷或其混合物。

18.根据权利要求12所述的方法，其中所述碳颗粒包括炭黑。

19.根据权利要求12所述的方法，其中所述加热包括用电能加热。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述加热包括通过电弧加热。

21.根据权利要求12所述的方法，其中所述碳颗粒包含小于或等于约0.03％的灰分。