[發明專利]炭黑生產中的熱解油

在審

• 申請號: 201380038528.1
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN104470994A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: W-Y·王
• 申請（專利權）人: W-Y·王
• 主分類號: C09C1/48
• 分類號: C09C1/48;B29B17/00;C01B31/02;C08C19/08;C08J11/10
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 董科

技術領域

本專利申請涉及炭黑領域，具體地，涉及目前純凈炭黑生產中回收熱解油的使用。

背景技術

炭黑被用作高分子聚合物的填料，顏料和/或增強材料，例如在橡膠和塑料母粒中。制造商需要質量穩定和具一致性的炭黑。根據2011年9月的MaRS?Market?Intelligence調查報告，全球炭黑的消費在當時是每年900萬噸，預測到2015將達到1300萬噸。在接下來的五年，全球的平均增長有可能會超過4％。90％的炭黑被用于輪胎和橡膠生產中。

2011年6月由DATAMONITOR出版的有關全球輪胎和橡膠的報告顯示，全球輪胎和橡膠市場在2010年增長了9.2％，達到1247億美金的價值，其中的1110億美金屬于輪胎市場。在2015年，全球輪胎和橡膠市場對比2010年預計將有37.9％的增長，價值達到1719億美金。

由于不斷累積的廢舊輪胎已成為全球的主要環境危害，人們越來越關注回收廢舊橡膠成分，包括輪胎橡膠的過程和方法。通過熱解過程從回收橡膠中我們能得到熱解油(pOIL),熱解炭黑(pCB)，非冷凝性氣體和鋼鐵。

廢舊輪胎有兩種來源：消費使用后的和工業生產后的廢舊輪胎，后者指生產中的廢料，不良品或副產品。廢舊輪胎由高分聚合物組成，這些高分子聚合物(主要是天然橡膠和丁苯橡膠)通過在惰性環境中的熱分解可產生熱解油(pOIL)，熱解炭黑(pCB)，非冷凝性氣體和鋼。膠乳制成的天然橡膠大多是聚合異戊二烯，所以熱解油可被看作部分的可回收油。目前原料油和制造炭黑的燃料全都是基礎的化石燃料。

生產純凈炭黑的主要原料油是化石燃料。盡管在回收輪胎中通過壓碎或熱分解來回收利用炭黑有很多試驗，但因質量問題這些試驗都沒被廣泛利用。這些例子包括美國專利申請號為10768521的專利，美國專利號為7922830，6221329，5720232，6835861，6833485，5037628的專利，以及美國專利公開號為2008/0286192的專利，和專利公開號為WO?99/08849，WO?2006/119594的專利。

盡管有以往商業化熱解技術的努力，但它還沒實現有效的經濟價值。雖然在過去10年里很多熱解項目被提出，授權或者建立，但沒有一個可以實現商業成功。很多的這些技術沒有真正的連續性，至少在某些方面或步驟，僅限于分批處理技術。因此，這些技術還沒有足夠的擴展性可達到有效的商業價值。其他技術要求過多的能量輸入去生產質量過關并達到商品要求的再生材料，結果是它們并不經濟可行。特別是與純凈材料相比，批量式輪胎熱解的最終產品由于低質量只能有限地市場化。例如，熱解油通常含有低揮發性和重芳烴含量的烴類混合。而且最終產品的一致性會因為分批熱解技術在每次處理中有所不同。像這樣所得到的熱解油不能用于直接加熱，或者作為在石油化工行業中的直接原材料。因此，大部分從現在熱解過程中得到的熱解油只被用作再循環油，或者用于燃料工業中的混合。

多環芳烴(“PAHs”)是一大組至少有兩個稠合芳環的有機化合物。多環芳烴有萘，蒽，芘，苯并熒蒽，苯并芘等。很多多環芳烴是已知具有致癌性，致突變性和致畸性的。以下表1表示關鍵的16個多環芳烴和他們的沸點。