CN106497150A - 一种低生热低滚阻高耐磨炭黑的生产工艺 - Google Patents

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王俊杰
侯利恒
张浩勇
蒋凯
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    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
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    • C09C1/48Carbon black
    • C09C1/50Furnace black ; Preparation thereof
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    • C01P2006/21Attrition-index or crushing strength of granulates
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Abstract

本发明涉及一种低生热低滚阻高耐磨炭黑的生产工艺,属于化工材料生产加工技术领域。本发明以蒽油30%,煤焦油70%的混合油(水分<0.5)作为炭黑的原料油,经过空气处理、混合燃烧、初步产生炭黑烟气、降温收集、炭黑颗粒提纯、产品收集检验得到的jx‑3301炭黑,其具有低生热、低滚阻和高耐磨的优点。

Description

一种低生热低滚阻高耐磨炭黑的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种炭黑的生产工艺,特别是一种低生热低滚阻高耐磨炭黑的生产工艺,属于化工材料生产加工技术领域。
背景技术
炭黑(英文名:carbon black),又名灯墨、碳黑,是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大,范围从10~3000m2/g,是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。比重1.8-2.1。由天然气制成的称"气黑",由油类制成的称"灯黑",由乙炔制成的称"乙炔黑"。此外还有"槽黑"、"炉黑"。按炭黑性能区分有"补强炭黑"、"导电炭黑"、"耐磨炭黑"等。可作黑色染料,用于制造中国墨、油墨、油漆等,也用于做橡胶的补强剂。
本发明通过生产工艺调整研发出了一种低生热低滚阻高耐磨炭黑(命名:jx-3301),本公司研发的jx-3301不同于国标里任何一种高耐磨炭黑,其比表面积和结构均低于N330高耐磨炭黑,其硫化胶生热和滞后性均优于普通N330炭黑。
随着绿色轮胎应用逐渐替代传统普通轮胎,作为轮胎工业最大的填充剂和补强剂的炭黑改进也在逐步走入市场;在轮胎的生产加工中,其对炭黑添加剂具有更高的要求,特别是在其低生热、低滚阻、高耐磨等方面,所以有必要对现有的炭黑添加剂的生产工艺进行改良。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低生热低滚阻高耐磨炭黑的生产工艺。
本发明阐述了一种低生热低滚阻高耐磨炭黑的生产工艺,采用的原料配比为蒽油30%,煤焦油70%的混合油(水分<0.5)作为炭黑的原料油,其具体生产工艺包括以下步骤:
步骤一:空气处理:将空气通过高压风机加压到160-170kpa,使空气流量控制在11500-12000nm/h之间,空气经高温空气预热器预热到800-850℃,随后进入反应炉燃烧室;
步骤二:混合燃烧:将天然气送入反应炉燃烧室与预热的高温空气混合燃烧;
步骤三:初步产生炭黑烟气:原料油通过油泵进入预热器,在原料预热器中预热,温度控制在200-230℃,原料油流量控制在5500-6000kg/h之间,原料油在经反应炉喉管段时径向喷入,经雾化剪切高速在反应段裂解产生炭黑烟气;
步骤四:降温收集:炭黑烟气经过急冷降温,温度控制在270-280℃之间,降温后通过主袋滤器进行初步过滤,进入粉碳储存罐收集系统,对炭黑颗粒进行收集;
步骤五:炭黑颗粒提纯:收集的炭黑经过湿法造粒机与水混合搅拌,形成微小的含炭黑颗粒并进入干燥机中干燥,干燥温度控制在110-125℃;
步骤六:产品收集检验:干燥提纯后的炭黑经过提升机进入产品储罐,并对炭黑的理化指标进行检测,合格后,出厂。
本发明的积极效果在于:
1、本发明采用原料配比为蒽油30%,煤焦油70%的混合油(水分<0.5)作为炭黑的原料油,将原料油经过预热器预热到200-230℃,原料油流量控制在5500-6000kg/h之间,原料油在经反应炉喉管段时径向喷入,经雾化剪切高速在反应段裂解产生炭黑烟气,通过上述配比和工艺使炭黑具有的低生热、低滚阻、高耐磨的性质。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
为能详细说明本发明,下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述。
实施例1
一种低生热低滚阻高耐磨炭黑的生产工艺,采用的原料配比为蒽油30%,煤焦油70%的混合油(水分<0.5)作为炭黑的原料油,其具体生产工艺包括以下步骤:
步骤一:空气处理:将空气通过高压风机加压到160-170kpa,使空气流量控制在11500-12000nm/h之间,空气经高温空气预热器预热到800-850℃,随后进入反应炉燃烧室;
步骤二:混合燃烧:将天然气送入反应炉燃烧室与预热的高温空气混合燃烧;
步骤三:初步产生炭黑烟气:原料油通过油泵进入预热器,在原料预热器中预热,温度控制在200-230℃,原料油流量控制在5500-6000kg/h之间,原料油在经反应炉喉管段时径向喷入,经雾化剪切高速在反应段裂解产生炭黑烟气;
步骤四:降温收集:炭黑烟气经过急冷降温,温度控制在270-280℃之间,降温后通过主袋滤器进行初步过滤,进入粉碳储存罐收集系统,对炭黑颗粒进行收集;
步骤五:炭黑颗粒提纯:收集的炭黑经过湿法造粒机与水混合搅拌,形成微小的含炭黑颗粒并进入干燥机中干燥,干燥温度控制在110-125℃;
步骤六:产品收集检验:干燥提纯后的炭黑经过提升机进入产品储罐,得到jx-3301炭黑,并对jx-3301炭黑的理化指标进行检测。
对本实施例1中的炭黑进行检测,结果如下:
本实施例中生产的jx-3301炭黑不同于国标中现有的高耐磨炭黑,其比表面积和结构均低于普通N330高耐磨炭黑,其硫化胶生热和滞后性均优于普通N330炭黑。
本实施例中生产的jx-3301炭黑在橡胶压缩生热实验中,结果如下:
本实施例中生产的jx-3301炭黑的物理化学指标如下:
项目 指标
吸碘值g/kg 75±5
吸油值10-5m3 95±5
压缩吸油值10-5m3 78±5
氮吸附比表面积Nsa103m2 68-78
着色强度% 95-105
倾注密度g/l 420±40
灰份% ≤0.5
300%定伸应力mpa -0.6±1.0
拉伸强度mpa ≥0.8
扯断伸长率% ≥20
以上对本发明的实施例进行了详细说明,但所述的内容仅为本发明的较佳实施例,不能仅以实施例限定本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种低生热低滚阻高耐磨炭黑的生产工艺,其特征在于:一种低生热低滚阻高耐磨炭黑的生产工艺,采用的原料配比为蒽油30%,煤焦油70%的混合油(水分<0.5)作为炭黑的原料油,其具体生产工艺包括以下步骤:
步骤一:空气处理:将空气通过高压风机加压到160-170kpa,使空气流量控制在11500-12000nm/h之间,空气经高温空气预热器预热到800-850℃,随后进入反应炉燃烧室;
步骤二:混合燃烧:将天然气送入反应炉燃烧室与预热的高温空气混合燃烧;
步骤三:初步产生炭黑烟气:原料油通过油泵进入预热器,在原料预热器中预热,温度控制在200-230℃,原料油流量控制在5500-6000kg/h之间,原料油在经反应炉喉管段时径向喷入,经雾化剪切高速在反应段裂解产生炭黑烟气;
步骤四:降温收集:炭黑烟气经过急冷降温,温度控制在270-280℃之间,降温后通过主袋滤器进行初步过滤,进入粉碳储存罐收集系统,对炭黑颗粒进行收集;
步骤五:炭黑颗粒提纯:收集的炭黑经过湿法造粒机与水混合搅拌,形成微小的含炭黑颗粒并进入干燥机中干燥,干燥温度控制在110-125℃;
步骤六:产品收集检验:干燥提纯后的炭黑经过提升机进入产品储罐,并对炭黑的理化指标进行检测,合格后,出厂。
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