CN102993789B - 一种高硫化胶伸长率的通用炭黑及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高硫化胶伸长率的通用炭黑及其生产工艺,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210:1~230:1。该产品采用先进的软质反应炉生产工艺,属通用炉黑,具有高定伸应力,快压出炉黑的良好加工性能,半补强炉黑的高回弹性和细粒子炉黑的耐屈挠性等优点,同时还改善了通用炉黑系列产品硫化胶伸长率较低的缺点,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
本发明涉及一种高硫化胶伸长率的通用炭黑及其生产工艺。
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,通用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硫化胶伸长率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种高硫化胶伸长率的通用炭黑及其生产工艺。
本发明采取的技术方案:
一种高硫化胶伸长率的通用炭黑,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,采用通用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210:1~230:1。
所述的通用炭黑的生产工艺,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600~620℃,经热风管线送至反应炉的燃烧室;
(2)将所述燃料送入反应炉的燃烧室,与上述热空气混合燃烧,温度控制在1750~1770℃,所述原料油在原料油预热器中预热至150~190℃后,在反应炉的炉头处,和添加剂混合喷入反应炉内,经雾化、剪切后,在反应炉的反应段进行20~80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,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脉冲;
(5)所述收集脉冲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,煤焦油和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,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-SRI600)属于通用炉黑,具有高定伸应力,快压出炉黑的良好加工性能,半补强炉黑的高回弹性和细粒子炉黑的耐屈挠性等优点。国标中的通用炉黑N660,一般300%定伸应力-2.6±1.0Mpa、平均伸长率2%左右,而本发明产品LX-SRI600与N660相比:定伸应力相近,LX-SRI600的平均伸长率为20%,伸长率提高约18%,改善了通用炉黑系列产品硫化胶伸长率较低的缺点。
本发明LX-SRI600炭黑产品指标如下:
项目 | 指标 |
吸碘值 g/kg | 27±5 |
吸油值 10-5m3/kg | 84±5 |
压缩吸油值 10-5m3/kg | 66-82 |
NSA 103m2/kg | 31-39 |
STSA 103m2/kg | 29-39 |
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
一种高硫化胶伸长率的通用炭黑,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,采用通用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210:1。所述原料油中的各种油品水分需小于2%,密度在1.15~1.215g/ml之间,出油率不小于50%。
实施例2
用通用炉黑炉法生产实施例1所述的通用炭黑的工艺如图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600~620℃,经热风管线送至反应炉的燃烧室;
(2)将所述燃料送入反应炉的燃烧室,与上述热空气混合燃烧,温度控制在1750~1770℃。所述原料油在原料油预热器中预热至150~190℃后,在反应炉的炉头处,和添加剂混合喷入反应炉内,经雾化、剪切后,在反应炉的反应段进行20~80微秒的裂解反应(反应段温度1400~1500℃),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660~780℃),再依次经过空气预热器(烟气温度降至530~600℃)和原料油预热器(烟气温度降至430~500℃),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脉冲,尾气送入尾气炉或者用于发电;
(5)所述收集脉冲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
一种高硫化胶伸长率的通用炭黑,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,采用通用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230:1。所述原料油中的各种油品水分需小于2%,密度在1.15~1.215g/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
一种高硫化胶伸长率的通用炭黑,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,采用通用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220:1。所述原料油中的各种油品水分需小于2%,密度在1.15~1.215g/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 (1)
1.一种高硫化胶伸长率的通用炭黑的生产工艺,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,采用通用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210:1~230:1;
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600~620℃,经热风管线送至反应炉的燃烧室;
(2)将燃料送入反应炉的燃烧室,与上述热空气混合燃烧,温度控制在1750~1770℃,原料油在原料油预热器中预热至150~190℃后,在反应炉的炉头处,和添加剂混合喷入反应炉内,经雾化、剪切后,在反应炉的反应段进行20~80微秒的裂解反应,产生炭黑烟气;
其中以重量比为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,原料油和添加剂的质量比为210:1~230:1 ;
(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,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脉冲;
(5)所述收集脉冲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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