CN102977643B - 一种混炼易分散的中超耐磨炭黑及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混炼易分散的中超耐磨炭黑及其生产工艺，该炭黑产品的原料包括：天然气、原料油和添加剂，所述原料油和添加剂的用量重量比约85:1～90:1。该产品采用先进的五段式反应炉生产工艺，属中超耐磨炉黑，具有中超耐磨、改善崩花、裂口性能等优点，同时还改善了中超耐磨系列炭黑混炼不易分散的缺点，且原料结构合理，制备工艺成熟适合工业化大生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种混炼易分散的中超耐磨炭黑及其生产工艺。
背景技术
炭黑是许多烃类物质（固态、液态、气态）在高温下，经不完全燃烧裂解生产的无定型炭。炭黑比表面积非常广，因其生产方法不同，炭黑的物理化学性质亦差别很大。目前，中超耐磨炉黑产品质量也好坏不一，该系列产品集中表现的缺点就是混炼胶时不易分散。
发明内容
本发明的目的是提供一种混炼易分散的中超耐磨炭黑及其生产工艺。
本发明采取的技术方案：
一种混炼易分散的中超耐磨炭黑，其是以重量比为2:3～3:2的蒽油和煤焦油的混合物为原料油，碳酸钾为添加剂，天然气为燃料，采用中超耐磨炉黑炉法生产工艺制备而成；其中原料油和添加剂的质量比为85:1～90:1。
所述的中超耐磨炭黑的生产工艺，其具体步骤如下：
（1）将压缩至165～190Kpa的空气经空气预热器预热到700～800℃，经热风管线送至反应炉的配风室；
（2）将所述燃料和添加剂送入反应炉的燃烧室，与上述配风室送出的热空气混合燃烧，温度控制在1900～1927℃。所述原料油经原料油预热器预热至180～260℃后，由反应炉的喉管段喷入，经雾化、剪切，在反应炉的反应段进行6～20微秒的裂解反应，产生炭黑烟气；
（3）所述炭黑烟气在反应炉急冷段进行一次急冷，再依次经过空气预热器和原料油预热器，最后进行二次急冷，使其温度降至260～290℃；
（4）降温后的炭黑烟气进入主袋滤器进行收集，收集的炭黑经微米粉碎机粉碎后经风送风机送至收集旋风分离器；
（5）所述旋风分离器收集的炭黑经造粒机造粒，使炭黑粒子的粒径为0.5-1.4mm，再经干燥机干燥即可。
本发明最显著的优点是：本发明LX-LS200炭黑产品，以天然气为燃料，煤焦油、蒽油、混合油以适当比例混合为原料油，采用的原料油结构合理，炭黑收率较高，所产炭黑产品粒径极小且分布较窄，结构比较低，粉状炭黑经微米粉碎机、造粒机、干燥机后制得，制备工艺成熟，适合工业化大生产，具有显著的经济效益。
本发明炭黑产品（命名为LX-LS200）属于中超耐磨炉黑，具有中超耐磨、改善崩花、裂口性能等优点，同时还改善了中超耐磨系列炭黑混炼不易分散的缺点。经实验分析LX-LS200炭黑粒子分散等级值可达7级左右，而同属中超耐磨炉黑的N219炭黑粒子分散等级值一般在6级左右，从上述分散数据可以看出，LX-LS200比普通的中超耐磨炉黑分散等级值要高15%～20%，即一定程度上改善了中超耐磨系列炭黑混炼不易分散的缺点。
本发明LX-LS200炭黑产品指标如下：
| 项目 | 指标 |
| 吸碘值g/kg | 110±5 |
| 吸油值10-5m3/kg | 78±5 |
| 压缩吸油值10-5m3/kg | 70-80 |
| 着色强度% | 115-131 |
| 氮吸附比表面积103m2/kg | 109-123 |
| 灰分%≤ | 0.5 |
| 挥发分%≤ | 3.0 |
| PH值 | 6-10 |
| 杂质 | 无 |
附图说明
图1为本发明生产工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
一种混炼易分散的中超耐磨炭黑，其是以重量比为2:3的蒽油和煤焦油的混合物为原料油，碳酸钾为添加剂，天然气为燃料，采用中超耐磨炉黑炉法生产工艺制备而成；其中原料油和添加剂的质量比为85:1。所述原料油中的各种油品水分需小于2%，密度在1.09～1.215g/ml之间，出油率不小于50%。
实施例2
用中超耐磨炉黑炉法生产实施例1所述的中超耐磨炭黑的工艺如图1所示，具体步骤如下：
（1）将压缩至165～190Kpa的空气经空气预热器预热到700～800℃，经热风管线送至反应炉的配风室；
（2）将所述燃料和添加剂送入反应炉的燃烧室，与上述配风室送出的热空气混合燃烧，温度控制在1900～1927℃。所述原料油经原料油预热器预热至180～260℃后，由反应炉的喉管段喷入，经雾化、剪切，在反应炉的反应段进行6～20微秒的裂解反应（反应段温度1600～1700℃），产生炭黑烟气；
（3）所述炭黑烟气在反应炉急冷段进行一次急冷（烟气温度降至850～950℃），再依次经过空气预热器（烟气温度降至600～680℃）和原料油预热器（烟气温度降至500～630℃），再进行二次急冷，最后使其温度降至260～290℃；
（4）降温后的炭黑烟气进入主袋滤器进行收集，收集的炭黑经微米粉碎机粉碎后经风送风机送至收集旋风分离器，尾气送入尾气炉或者用于发电；
（5）所述旋风分离器收集的炭黑经造粒机造粒，使炭黑粒子的粒径为0.5-1.4mm，再经干燥机干燥即可，干燥时可用尾气炉中的尾气作为热源。
实施例3
一种混炼易分散的中超耐磨炭黑，其是以重量比为1:1的蒽油和煤焦油的混合物为原料油，碳酸钾为添加剂，天然气为燃料，采用中超耐磨炉黑炉法生产工艺制备而成；其中原料油和添加剂的质量比为87:1。所述原料油中的各种油品水分需小于2%，密度在1.09～1.215g/ml之间，出油率不小于50%。
实施例4
一种混炼易分散的中超耐磨炭黑，其是以重量比为3:2的蒽油和煤焦油的混合物为原料油，碳酸钾为添加剂，天然气为燃料，采用中超耐磨炉黑炉法生产工艺制备而成；其中原料油和添加剂的质量比为90:1。所述原料油中的各种油品水分需小于2%，密度在1.09～1.215g/ml之间，出油率不小于50%。
Claims (1)
1.一种混炼易分散的中超耐磨炭黑的生产工艺，其特征在于：以重量比为
2:3～3:2的蒽油和煤焦油的混合物为原料油，碳酸钾为添加剂，天然气为燃料，采用中超耐磨炉黑炉法生产工艺制备而成；其中原料油和添加剂的质量比为85:1～90:1；
具体步骤如下：
（1）将压缩至165～190kPa的空气经空气预热器预热到700～800℃，经热风管线送至反应炉的配风室；
（2）将所述燃料和添加剂送入反应炉的燃烧室，与上述配风室送出的热空气混合燃烧，温度控制在1900～1927℃；
所述原料油经原料油预热器预热至180～260℃后，由反应炉的喉管段喷入，经雾化、剪切，在反应炉的反应段进行6～20微秒的裂解反应，产生炭黑烟气；
（3）所述炭黑烟气在反应炉急冷段进行一次急冷，再依次经过空气预热器和原料油预热器，最后进行二次急冷，使其温度降至260～290℃；
（4）降温后的炭黑烟气进入主袋滤器进行收集，收集的炭黑经微米粉碎机粉碎后经风送风机送至收集旋风分离器；
（5）所述旋风分离器收集的炭黑经造粒机造粒，使炭黑粒子的粒径为0.5-1.4mm，再经干燥机干燥即可。
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