[發明專利]炭黑產品及其生產工藝

有效

• 申請號: 201410145140.8
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103952015A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 陳威寧
• 申請（專利權）人: 山西富立樺化工有限公司
• 主分類號: C09C1/48
• 分類號: C09C1/48;C10C3/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

技術領域

本發明涉及一種炭黑產品及其生產工藝，具體涉及一種高效吸碘可控炭黑產品及其生產工藝。

背景技術

炭黑是包括各類用途的炭黑產品在內的總稱，其定義是：炭黑是由烴類（液體、固體、氣體的碳氫化合物）裂解和不完全燃燒得到高分散性的黑色粉末，它主要是由碳元素組成。炭黑生產工藝有油爐法及接觸法兩大類，每類中又有不同的生產工藝，這種多種生產工藝并存現狀造成炭黑品質參差不齊，生產效率也相差很大，特別是接觸法生產過程中實現對炭黑產品吸碘值預期值控制工藝十分不成熟。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效吸碘可控炭黑產品及其生產工藝，該生產工藝屬于接觸法中的混氣無槽炭黑生產工藝，該生產工藝根據炭黑品質實現了火管高度及燒嘴孔徑的的快速更換，大大提高其效率，同時也實現了吸碘值的可控。該工藝生產的產品是色素炭黑，具有流動度高、黑度高、著色力強及光澤度好的特點。

本發明提供的炭黑產品是色素炭黑，包括C611、C311、C111系列炭黑。所述炭黑產品的原料包括：原料油和載燃氣，所述原料油與載燃氣的重量配比為：360~400:140~240；原料油為蒽油，載燃氣為焦爐煤氣。

進一步地，所述原料油的水分小于4%，密度為1.13~1.16g/mL，所述焦爐煤氣低位發熱值≥16500kJ/?m3、H₂S≤300mg/m3、NH₃≤100mg/m3、萘≤500mg/m3、焦油≤50mg/m3，密度為0.45~0.50kg/m³。

本發明提供的炭黑生產工藝，包括以下步驟：

（1）空氣通過自然進風的方式，通過火房底部兩側可調進氣口進入火房，這種進風方式不需外加風機節能，而且燈管高度及燒嘴的孔徑調節方便；

（2）原料油通過油泵打入蒽油預熱罐，通過蒽油計量罐定量給料進入預熱釜預熱，預熱溫度控制在160℃~200℃，然后進入氣化釜；

（3）在氣化釜內原料油氣化與載燃氣混合，混合的溫度控制在300℃~340℃，壓力控制在2000℃~2800Pa，然后進入火房內的燈管，通過縱橫排列的燈管及上面的燒嘴進行不完全燃燒；

所述載燃氣在進入氣化釜之前，先通過燃氣管道在火房內環繞一周，充分利用了火房余熱進行加熱，載燃氣的溫度控制在450℃~550℃，壓力控制在2000~2800Pa。

（4）反應后產生的高溫產物煙氣先與載燃氣換熱后，進入圍繞在火房外的總管道進行風冷換熱，使產物煙氣的溫度降至300℃以下；

（5）產物煙氣經過旋風分離器、袋濾器溫度降至180℃~200℃后進入氣力輸送風系統，通過氣力輸送風機送入造粒機造粒，造粒后經過提升機、篩分機后制成炭黑產品包裝入庫；

（6）袋濾器中的尾氣經凈化后外排；

（7）氣化釜底部積累的蒽油中的瀝青經瀝青泵送至瀝青罐，瀝青罐中高溫瀝青揮發的瀝青氣體經瀝青洗滌塔后回收。該步驟不但回收了瀝青還減少了對環境的污染，既有經濟效益還有良好的環境效益。

上述方案中，所述火房內的燈管為縱橫排列，設有110~200根，燈管距火房底部的距離為1~3米，燈管上設有燒嘴，燒嘴的孔徑為0.3~3mm。

進一步地，所述篩分機選用20~200目篩。

根據市場的變化該生產工藝可以通過快速調節燒嘴的方式來調節產品性能，特別是火房高度及工藝參數調整可以控制產品炭黑的吸碘值。

本發明以蒽油為原料油，以焦爐煤氣為載燃氣，采用合理的蒽油與焦爐煤氣的配比，通過改變傳統的固定火管高度為可調火管，固定燒嘴孔徑為可調燒嘴孔徑，不但提高了生產的效率，而且也實現了炭黑吸碘值的可控。本發明所生產的色素炭黑粒徑中等，粒徑分布較窄，其表面的活性官能團較高，炭黑經造粒機后，制得C611等系列炭黑產品，因此該生產工藝效率高，可以根據需要調節生產工藝制得不同吸碘值的色素炭黑，并且該產品具有流動度高、黑度高、著色力強及光澤度好的特點，而且原料易采購，生產成本低，已經大規模投入生產，載熱氣預熱采用火房預熱工藝是一項節能措施，生產過程中燒嘴更換簡潔可以生產不同品質的產品具有很好的經濟效益。

本發明的生產工藝所生產的C611系列炭黑主要應用于油墨產品、塑料制品及造紙等行業；C311炭黑主要應用于涂料、皮革制品、油墨、優質的塑料制品等行業，在聚烯烴母粒中具有極佳的抗紫外線，抗氧化性能；C111炭黑主要應用于深黑色涂料、高檔塑料機合成纖維調色，唱片、深黑色制品等行業。

附圖說明

圖1是本發明的混氣無槽炭黑生產工藝流程圖。