CN102977644A - 一种混炼易分散的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为245:1~275:1,该产品采用先进的五段式反应炉生产工艺,属超耐磨炉黑,具有补强性能高、耐磨性能好等优点,同时还改善了超耐磨系列炭黑混炼能耗高、分散困难,压延及压出不易等缺点。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,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能耗高、分散困难,压延及压出不易等。
发明内容
本发明的目的是提供一种混炼易分散的超耐磨炭黑及其生产工艺。
本发明采取的技术方案:
一种混炼易分散的超耐磨炭黑,其是以重量比为3:2~9:1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245:1~275:1。
所述的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,使烟气温度降至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:本发明以天然气为燃料,煤焦油、蒽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,且制备工艺成熟,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-LS100)属于超耐磨炉黑,具有补强性能极高、耐磨性能极好等优点,同时还改善了超耐磨系列炭黑混炼能耗高、分散困难,压延及压出不易的缺点。本发明LX-LS100炭黑粒子分散等级值可达7级左右,而同属超耐磨炉黑的N110炭黑粒子分散等级值一般在5级左右,从上述分散数据可以看出,LX-LS100比普通的超耐磨炉黑分散等级值要高40%左右,即很好的改善了超耐磨系列炭黑混炼不易分散的缺点。
本发明LX-LS100炭黑产品指标如下:
项目 | 指标 |
吸碘值 g/kg | 160±6 |
吸油值 10-5m3/kg | 113±5 |
压缩吸油值 10-5m3/kg | 92-102 |
着色强度 % | 115-131 |
NSA 103m2/kg | 129-145 |
STSA 103m2/kg | 119±5 |
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245:1。所述原料油中的各种油品水分需小于2%,密度在1.09~1.21g/ml之间,出油率不小于50%。
实施例2
用超耐磨炉黑炉法生产实施例1所述的超耐磨炭黑的工艺日土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370~500℃),再进行二次急冷,最终使烟气温度降至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
一种混炼易分散的超耐磨炭黑,其是以重量比为9:1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275:1。所述原料油中的各种油品水分需小于2%,密度在1.09~1.21g/ml之间,出油率不小于50%。本实施例的制备方法同实施例2。
实施例4
一种混炼易分散的超耐磨炭黑,其是以重量比为5:1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265:1。所述原料油中的各种油品水分需小于2%,密度在1.09~1.21g/ml之间,出油率不小于50%。本实施例的制备方法同实施例2。
Claims (2)
1.一种混炼易分散的超耐磨炭黑,其特征在于其是以重量比为3:2~9:1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245:1~275:1。
2.权利要求1所述的超耐磨炭黑的生产工艺,其特征在于具体步骤如下:
(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,使烟气温度降至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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Denomination of invention: A type of easily dispersed ultra wear-resistant carbon black mixed and its production process Effective date of registration: 20230918 Granted publication date: 20150325 Pledgee: China Construction Bank Corporation Shahe Branch Pledgor: LONGXING CHEMICAL STOCK Co.,Ltd. Registration number: Y2023980057352 |
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