RU2151783C1

RU2151783C1 - Stock for production of industrial carbon

Info

Publication number: RU2151783C1
Application number: RU99106611A
Authority: RU
Inventors: А.М. Екимова; А.Ш. Зиятдинов; В.П. Зуев; В.М. Шатилов; Н.А. Силитрина; В.А. Шаманский; И.Р. Гатин; В.З. Ахметзянов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-06-27

Abstract

FIELD: preparation of stock for industrial carbon which is large tonnage petrochemical product. SUBSTANCE: industrial carbon is used as filler in the manufacture of tyres, industrial rubbed products and colored plastic materials. Stock comprises, wt. %: heavy pyrolycis resin, 80-83; stillage residue resulting from styrene rectification, 2-5,; stillage residue resulting from ethylbenzene rectification, 12-15. Invention makes it possible to widen range of stock materials due to involvement of petrochemical process waste such as stillage residues resulting from ethylbenzene and styrene rectification. EFFECT: more efficient preparation method. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области получения технического углерода, используемого в качестве наполнителя в производстве шин, резино-технических изделий и окрашенных пластиков. The invention relates to the field of production of carbon black used as a filler in the manufacture of tires, rubber products and colored plastics.

Расширение сырьевой базы технического углерода имеет огромное значение в связи с ростом спроса на эти продукты. Вовлечение в нее тяжелых смол пиролиза разрабатывается очень активно (М.С. Цеханович, Н.И. Харламова "Состояние и перспективы использования тяжелых смол пиролиза в качестве сырья для производства технического углерода" // Сб. научных трудов ВНИИ органического синтеза, 1991, N 30, стр. 84). Однако тяжелая смола пиролиза не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к сырью для производства технического углерода в связи с высоким показателем коксуемости (> 12) по ГОСТ 8852-74, ухудшается также и качество сажи из-за содержания в ней коксоподобных частиц (А.Г. Свинухов, С.И. Колесников, Э.Б. Соболева, Н.Е. Турундаевская "Особенности использования смол пиролиза в сырье для производства технического углерода", Нефтепереработка и нефтехимия, 1990, N 2, стр. 39-41). The expansion of the raw material base of carbon black is of great importance due to the growing demand for these products. The involvement of heavy pyrolysis resins in it is being developed very actively (M.S. Tsekhanovich, N.I. Kharlamova "The State and Prospects of Using Heavy Pyrolysis Resins as a Raw Material for the Production of Carbon Black" // Collection of scientific works of the All-Russian Research Institute of Organic Synthesis, 1991, N 30, p. 84). However, the heavy pyrolysis resin does not meet the requirements for raw materials for the production of carbon black due to the high coking index (> 12) according to GOST 8852-74, soot quality also deteriorates due to the content of coke-like particles in it (A.G. Svinukhov , S.I. Kolesnikov, E.B. Soboleva, N.E. Turundaevskaya "Features of the use of pyrolysis resins in raw materials for the production of carbon black", Refining and Petrochemicals, 1990, N 2, p. 39-41).

Улучшение рецептур сырья для получения технического углерода основывается на уменьшении количества тяжелых смол пиролиза за счет добавления различных ароматизированных фракций, например, каменноугольной смолы (Заявка Великобритании 2193223, МКИ C 10 B 55/00, опубл. 03.02.88). Improving the formulations of raw materials for the production of carbon black is based on reducing the number of heavy pyrolysis resins by adding various flavored fractions, such as coal tar (UK application 2193223, MKI C 10 B 55/00, publ. 03.02.88).

Известно сырье для производства технического углерода, включающее компоненты нефтяного и каменноугольного происхождения в соотношении, %: 99,0-40,0 - 1,0-60,0 (Заявка на изобретение РФ 96122265/25, МКИ C 09 C 1/48, заявл. 21.11.96, опубл. 20.09.98). Known raw materials for the production of carbon black, including components of petroleum and coal origin in the ratio,%: 99.0-40.0 - 1.0-60.0 (Application for invention of the Russian Federation 96122265/25, MKI C 09 C 1/48, Declared 11/21/96, publ. 09/20/98).

Известна сырьевая смесь для получения технического углерода, включающая в свой состав, %: фракцию пиролиза углеводородного со среднеобъемной температурой кипения 260-290^oC - 35-60, фракцию переработки каменноугольной смолы со среднеобъемной температурой кипения 330-370^oC - 20-35 и фракцию крекинга нефтепродуктов со среднеобъемной температурой кипения 350-400^oC - 5-40 (Патент РФ 1354691, МКИ C 09 C 1/48, опубл. 20.01.98).Known raw material mixture for producing carbon black, including,%: hydrocarbon pyrolysis fraction with an average volume boiling point of 260-290 ^o C - 35-60, a fraction of the processing of coal tar with an average volume boiling point of 330-370 ^o C - 20-35 and the cracking fraction of petroleum products with an average volume boiling point of 350-400 ^o C - 5-40 (RF Patent 1354691, MKI C 09 C 1/48, publ. 20.01.98).

Наиболее близкой к заявляемой является сырьевая смесь для получения технического углерода, содержащая, кроме тяжелой смолы пиролиза, отгон от производства нефтеполимерной смолы пиропласт и пиропласт-2 (Думский Ю.В., Беляков М.Е., Сурото А.К., Гринько Л.Б. // Проблемы получения и эффективного использования сырья для производства технического углерода: Материалы Всесоюзного научно-технического совещания "Совершенствование сырьевой базы и повышение эффективности использования сырья в производстве технического углерода". Омск, 18-19 сент., 1990, М., 1991, стр. 46-51). Однако использование этой рецептуры в широком масштабе невозможно, так как производство нефтеполимерных смол не является крупнотоннажным производством и количество отгона не велико, по сравнению с объемами производства технического углерода. Closest to the claimed is a raw material mixture for producing carbon black, containing, in addition to heavy pyrolysis resin, distillation from the production of oil-polymer resin pyroplast and pyroplast-2 (Dumsky Yu.V., Belyakov M.E., Suroto A.K., Grinko L .B // Problems of obtaining and efficient use of raw materials for the production of carbon black: Materials of the All-Union Scientific and Technical Meeting "Improving the raw material base and increasing the efficiency of raw materials use in the production of carbon black." Omsk, September 18-19, 1990, M., 1991, pp. 46-51). However, the use of this formulation on a large scale is impossible, since the production of petroleum polymer resins is not a large-tonnage production and the amount of distillation is not large, compared with the volumes of production of carbon black.

Задачей данного изобретения является расширение сырьевой базы для крупнотоннажного промышленного производства технического углерода за счет вовлечения отходов нефтехимических производств. The objective of the invention is the expansion of the raw material base for large-scale industrial production of carbon black by involving waste from petrochemical industries.

Эта задача решается использованием в сырьевых смесях дополнительно к тяжелой смоле пиролиза (ТСП) кубовых остатков ректификации этилбензола (КОРЭ) и кубовых остатков ректификации стирола (КОРС), при соотношении компонентов, мас. %: ТСП:КОРС:КОРЭ=80-82:2-5:12-15, при этом получаемое сырье соответствует нормам по качеству к сырью для технического углерода. Отличительными признаками является новый состав сырья для производства технического углерода и соотношение компонентов. Так как подобные существенные признаки отсутствуют в прототипе, можно сделать вывод о "новизне" данного технического решения. Поскольку введение новых компонентов позволило расширить сырьевую базу, соответствующую необходимым требованиям к качеству для получения технического углерода, можно сказать, что заявляемое техническое решение соответствует "изобретательскому уровню". "Промышленная применимость" подтверждается примерами, приведенными ниже в таблице. This problem is solved by using, in addition to the heavy pyrolysis resin (TSP), in bottoms mixtures, bottoms of ethylbenzene rectification (KORE) and bottoms of styrene rectification (KORS), with a ratio of components, wt. %: TSP: KORS: KORE = 80-82: 2-5: 12-15, while the resulting raw materials comply with the quality standards for raw materials for carbon black. Distinctive features are the new composition of raw materials for the production of carbon black and the ratio of components. Since such essential features are absent in the prototype, we can conclude about the "novelty" of this technical solution. Since the introduction of new components has allowed us to expand the raw material base that meets the necessary quality requirements for producing carbon black, we can say that the claimed technical solution meets the "inventive step". "Industrial applicability" is confirmed by the examples below in the table.

Технический углерод получали стандартным известным способом. В качестве сырья использовали тяжелую смолу пиролиза (ТУ 38.1021256-89) с коксуемостью по Конрадсону > 20, кубовый остаток ректификации этилбензола, являющийся побочным продуктом производства этилбензола алкилированием бензола этиленом и представляющий собой смесь диэтилбензола и полиалкилбензола, и кубовый остаток ректификации стирола, являющийся побочным продуктом производства стирола дегидрированием этилбензола. Состав смеси в мас.%, показатели качества полученного сырья по примерам 1-3 приведены в таблице. Carbon black was obtained in a standard known manner. The raw material used was a heavy pyrolysis resin (TU 38.1021256-89) with Conradson coking ability> 20, the bottom residue of ethylbenzene rectification, which is a by-product of the production of ethylbenzene by alkylation of benzene with ethylene and which is a mixture of diethylbenzene and polyalkylbenzene, and the bottom residue of styrene rectification, styrene production by dehydrogenation of ethylbenzene. The composition of the mixture in wt.%, Quality indicators of the obtained raw materials according to examples 1-3 are shown in the table.

Результаты испытаний, приведенные в таблице, показывают, что полученные сырьевые смеси соответствуют требованиям к сырью для производства технического углерода и при высоких индексах корреляции имеют коксуемость по Конрадсону ≤ 10, что позволяет более эффективно проводить процесс получения технического углерода. Однако введение в рецептуру более 5% КОРС и 15% КОРЭ приводит к полимеризации ненасыщенных углеводородов, имеющихся в этих фракциях, на форсунках в печах для производства технического углерода, а потому нецелесообразно расширять верхние пределы использования этих компонентов. The test results shown in the table show that the obtained raw mixes meet the requirements for raw materials for the production of carbon black and at high correlation indices have Conradson coking ability ≤ 10, which allows a more efficient process for producing carbon black. However, the introduction of more than 5% KORS and 15% KORE into the formulation leads to the polymerization of the unsaturated hydrocarbons present in these fractions on nozzles in furnaces for the production of carbon black, and therefore it is impractical to expand the upper limits for the use of these components.

Claims

Raw materials for the production of carbon black, including a heavy pyrolysis resin, characterized in that it additionally contains distillation residues of rectification of ethylbenzene and styrene, in the following ratio, wt.%:
Heavy pyrolysis resin - 80 - 83
VAT residue styrene rectification - 2 - 5
VAT residue ethylbenzene rectification - 12 - 15i