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
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    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/50—Furnace black ; Preparation thereof
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    • C01P2006/21—Attrition-index or crushing strength of granulates
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    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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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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