低多环芳香烃的炭黑生产方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115491053A(43)申请公布日2022.12.20(21)申请号202211248584.5(22)申请日2022.10.12(71)申请人苏州宝化炭黑有限公司地址215000江苏省苏州市高新区浒墅关镇(72)发明人王军晓吴美红毛卫良杨先慧张尚勇(74)专利代理机构北京华夏博通专利事务所(普通合伙)11264专利代理师刘俊(51)Int.Cl.C09C1/50(2006.01)C09C1/56(2006.01)C09C1/58(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称低多环芳香烃的炭黑生产方法(57)摘要本发明公开了一种低多环芳香烃的炭黑生产方法，包括如下步骤：将燃料油和反应气体沿反应炉径向从反应炉两侧喷入反应炉并燃烧，提供高温环境；在上述高温环境下，将原料油沿反应炉轴向喷入反应炉的喉管段进行裂解，获得炭黑烟气；对上述炭黑烟气进行喷水降温处理，获得炭黑；对降温处理后的炭黑进行气固分离，获得炭黑粉末；用湿法造粒机对炭黑粉末进行湿法造粒，获得粒状炭黑；用滚筒干燥机将粒状炭黑中的多环芳香烃进行热脱附处理。本发明使得炭黑生产反应充分完全，生产的炭黑中多环芳香烃含量低。CN115491053ACN115491053A权利要求书1/1页1.一种低多环芳香烃的炭黑生产方法，其特征在于，包括如下步骤：将燃料油和反应气体沿反应炉径向从反应炉两侧喷入反应炉并燃烧，提供高温环境；在上述高温环境下，将原料油沿反应炉轴向喷入反应炉的喉管段进行裂解，获得炭黑烟气；对上述炭黑烟气在接近空气预热器位置喷水降温处理，降温处理的温度为850‑950℃，获得含有烟气的炭黑；对降温处理后的炭黑进行气固分离，获得软质炭黑粉末；用湿法造粒机对炭黑粉末进行湿法造粒，获得粒状炭黑；用滚筒干燥机将粒状炭黑中的多环芳香烃进行热脱附处理。2.如权利要求1所述的低多环芳香烃的炭黑生产方法，其特征在于，所述喷水降温处理包括：沿反应炉轴向喷入冷却水，使得高温炭黑烟气降温，获得炭黑，所述冷却水包括去离子水，所述冷却水的喷射方向与炭黑烟气流向一致。3.如权利要求2所述的低多环芳香烃的炭黑生产方法，其特征在于，还包括使用空气预热器对喷水降温处理后的炭黑进行气固分离，获得炭黑粉末。4.如权利要求2所述的低多环芳香烃的炭黑生产方法，其特征在于，所述反应炉包括喉管段和停留段，所述停留段的长度为喉管段的5‑6倍。5.如权利要求3所述的低多环芳香烃的炭黑生产方法，其特征在于，所述热脱附处理包括：使用变频滚筒干燥机对炭黑粉末在低速下进行热脱附。6.如权利要求1所述的低多环芳香烃的炭黑生产方法，其特征在于，所述反应炉的反应温度为1700‑1850℃。7.如权利要求1所述的低多环芳香烃的炭黑生产方法，其特征在于，所述燃料油包括加热后的乙烯焦油或蒽油。8.如权利要求1所述的低多环芳香烃的炭黑生产方法，其特征在于，所述反应气体为富氧空气，所述富氧空气的氧含量≥21％。9.如权利要求1所述的低多环芳香烃的炭黑生产方法，其特征在于，经热脱附处理后的炭黑中18项多环芳香烃含量为10‑30ppm。10.如权利要求1所述的低多环芳香烃的炭黑生产方法，其特征在于，还包括对滚筒干燥机处理后的粒状炭黑采用提升机转移至指定位置，并对炭黑进行包装处理。2CN115491053A说明书1/4页低多环芳香烃的炭黑生产方法技术领域[0001]本发明是关于炭黑生产领域，特别是关于一种低多环芳香烃的炭黑生产方法。背景技术[0002]随着人类环保意识的增强，人们对环境与健康的要求越来越高，欧盟和中国近几年已开始对轮胎或者橡胶制品的多环芳香烃含量有严格限制要求，像橡胶运动器材、家具用品、工具、服装等消费品以及玩具和儿童用品。主要是因为多环芳香烃中苯并芘是强烈的致癌物质。多环芳香烃是分子中含有两个以上苯环的碳氢化合物，包括萘、蒽、菲、芘等150余种化合物。英文全称为polycyclicaromatichydrocarbon，简称PAHs。有些多环芳香烃还含有氮、硫和环戊烷，常见的具有致癌作用的多环芳香烃多为四到六环的稠环化合物。[0003]在橡胶制品中填料中，炭黑是含有多环芳香烃及苯并芘最多的原材料，它聚集体形态，是纳米结构，直接影响橡胶制品的多环芳香烃含量。而炭黑中多环芳香烃是原料油在炭黑生产过程中产生的。[0004]在传统的炉法炭黑生产工艺中，将空气与燃料油燃烧产生高温烟气轴向喷入反应炉；原料油在喉管段径向喷入，迅速裂解生成炭黑，然后原料油在高温氛围的反应炉中裂解成炭黑烟气，急冷段喷水生成炭黑；高温空气预热器换热；主袋滤器收集；湿法造粒，滚筒式干燥；打包成品出库。这样使得燃料油的喷入量有限，使得燃料油与氧气接触燃烧有限，从而不能很好的提供足够的高温