[發(fā)明專利]用于提高高色素炭黑產(chǎn)品質(zhì)量的催化劑

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• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108080013A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 李凱
• 申請（專利權）人: 新疆鑫凱高色素特種炭黑有限公司
• 主分類號: B01J27/232
• 分類號: B01J27/232;C09C1/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種用于提高高色素炭黑產(chǎn)品質(zhì)量的催化劑，屬于高色素炭黑生產(chǎn)領域。用于提高高色素炭黑產(chǎn)品質(zhì)量的催化劑的配制過程分配在A、B兩個溶解罐。來自界外的清水經(jīng)流量計進工藝水箱C，溶解罐A與溶解罐B的溶液分步與工藝水箱C的溶液匯合后進入混合器。混合成催化劑后高壓噴入炭黑反應器使高色素炭黑的反應終止。用于提高高色素炭黑產(chǎn)品質(zhì)量的催化劑的使用可促進炭黑原生粒子表面油膜和多環(huán)芳香烴的裂解和氧化，使高色素炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量提高，銷售量與銷售價格同步增長。

技術領域：本發(fā)明屬于高色素炭黑生產(chǎn)領域，尤其是一種高色素炭黑生產(chǎn)用的試劑。

背景技術：炭黑生產(chǎn)是將原料油在高溫條件下進行裂解，然后按照不同品種炭黑的反應時間，迅速的終止反應。終止反應的方法一般采用高壓水噴入來獲得。不同的噴水位置得到不同炭黑產(chǎn)品的粒徑和表面結構。炭黑的控制指標主要有吸碘值、吸油值等化學指標和物理指標，這些作為橡膠用炭黑或普通色素炭黑基本上可以滿足使用條件。但是作為生產(chǎn)高色素炭黑的著色強度，炭黑的黑度，炭黑的多環(huán)芳香烴含量，炭黑的鹵族元素含量等項指標均不能達到要求。

現(xiàn)有技術采用水高壓噴入的方法直接冷卻，它也可以達到國家標準所要求的化學指標和物理指標。但是環(huán)保指標和黑度則難以達到。如某一個產(chǎn)品的反應時間為0.04秒，在0.04秒時必須終止反應，如果要求環(huán)保指標合格則必須延長反應時間到0.06秒，此時黑度會降低。如果滿足黑度指標則反應時間應縮短到0.03秒，黑度值達標了，但環(huán)保指標多環(huán)芳香烴含量超標，即未裂解的表面油膜或元素依然存在。就是說延長反應時間環(huán)保指標可達標，著色強度和黑度不達標；縮短反應時間，著色強度和黑度可達標，環(huán)保指標不達標。

發(fā)明內(nèi)容：本發(fā)明的目的是設計一種用于提高高色素炭黑產(chǎn)品質(zhì)量的催化劑，解決環(huán)保指標即多環(huán)芳香烴含量，鹵族元素與高色素炭黑著色強度以及黑度在反應時間上的相互制約問題，以確保環(huán)保指標和著色強度和黑度同時達標。為了實現(xiàn)這一目標采用了如下的技術方案：用于提高高色素炭黑產(chǎn)品質(zhì)量的催化劑，是磷酸鈉、氯化鈉、碳酸鉀和次氯酸的水溶液。水溶液的配制過程分配在A、B兩個溶解罐。溶解罐A中配制磷酸鈉和氯化鈉溶液，溶解罐B中配制碳酸鉀和次氯酸的溶液。用于提高高色素炭黑產(chǎn)品質(zhì)量的催化劑的配制與使用按照如下的工藝進行：一、來自界外的清水經(jīng)流量計E調(diào)節(jié)流量在1400-1700kg/h范圍進入工藝水箱C，與此同時啟動溶解罐A出口的計量泵和流量計F，控制流量在0.03-0.05kg/h范圍與清水混合后進入工藝水箱C中。二、啟動工藝水箱C出口的高壓水泵經(jīng)調(diào)節(jié)閥和流量計G控制流量在1000-1500kg/h輸送至混合器，同時啟動溶解罐B出口的計量泵和流量計H，控制流量在8-15kg/h范圍與工藝水箱C輸出的溶液匯合后進入混合器。三、在混合器中充分混合形成的催化劑用高壓噴入炭黑反應器中使高色素炭黑的反應終止。

催化劑溶液在A、B兩個溶解罐按重量份配置如下，

(1)溶解罐A配制氯化鈉和磷酸鈉的溶液

在溶解罐A內(nèi)加水9份，后加入氯化鈉量為1--1.98份，溶解攪拌均勻后，加入磷酸鈉0.78--1份，攪拌均勻備用。

(2)溶解罐B配制碳酸鉀和次氯酸的溶液

在溶解罐B內(nèi)加入水9份，后加入碳酸鉀0.47-1.59份，進行溶解攪拌均勻后，加入次氯酸1.59-2.25份，攪拌均勻備用。

用于提高高色素炭黑產(chǎn)品質(zhì)量的催化劑的使用，促進炭黑原生粒子表面油膜和多環(huán)芳香烴的裂解和氧化，使高色素炭黑的產(chǎn)品質(zhì)量提高，著色強度由原來的134.5提高到139.5，炭黑的黑度提高3-4個點，公司的高色素炭黑年銷售量增加2000多噸，銷售價格同步增長。

附圖說明：圖1是用于提高高色素炭黑產(chǎn)品質(zhì)量的催化劑的配制和使用示意圖。

具體實時方式：下面結合附圖作進一步的說明。