一种高温超高导电炭黑反应炉及其抽余油生产超高导电炭黑的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113789068A(43)申请公布日2021.12.14(21)申请号202111130508.X(22)申请日2021.09.26(71)申请人天津朗缪新材料科技有限公司地址300000天津市滨海新区滨海高新区华苑产业区兰苑路五号B座-405(入驻从商晖宏(天津)商务秘书有限公司托管第32号)(72)发明人宋文琪宋文瑄谢玉娟宋振兴(74)专利代理机构北京沁优知识产权代理有限公司11684代理人胡妍(51)Int.Cl.C09C1/50(2006.01)F27D99/00(2010.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种高温超高导电炭黑反应炉及其抽余油生产超高导电炭黑的方法(57)摘要本发明提供一种高温超高导电炭黑反应炉及其抽余油生产超高导电炭黑的方法，所述的高温超高导电炭黑反应炉依次包括燃烧段、喉管、反应段和冷却段；燃烧段一端设置有空气进口和燃气进口，燃气进口与喉管同轴心设置，空气进口和燃气进口的中轴线夹角α为45°；喉管上设置有原料油进口和原料气进口；反应段内设置有等离子加热装置，反应炉的炉体外壳使用镍基高温合金制成，内衬使用高纯刚玉砖制成；冷却段的端部设置有产物出口。本发明的炉体使用镍基高温合金制成，且在反应段设置等离子加热装置可以提高反应炉内反应段的温度，使其保持在1980‑2080℃，从而将粒子的准石墨微晶结构趋于向石墨晶体的有序排列，进而提高导电炭黑的导电性。CN113789068ACN113789068A权利要求书1/2页1.一种高温超高导电炭黑反应炉，其特征在于：依次包括燃烧段（7）、喉管（8）、反应段（9）和冷却段（10）；所述燃烧段（7）远离喉管（8）的一端设置有空气进口（1）和燃气进口（2），所述燃气进口（2）与喉管（8）同轴心设置，所述空气进口（1）和燃气进口（2）的中轴线夹角α为45°；所述喉管（8）上设置有原料油进口（3）和原料气进口；所述反应段（9）内设置有等离子加热装置（4），所述反应炉的炉体外壳使用镍基高温合金制成，内衬使用高纯刚玉砖制成；所述冷却段（10）的端部设置有产物出口（11）。2.根据权利要求1所述的一种高温超高导电炭黑反应炉，其特征在于：所述冷却段（10）内均匀设置有多个冷却歧管（5）；每个所述冷却歧管（5）连接一个急冷锅炉换热器（6），每个所述急冷锅炉换热器（6）与一台急冷锅炉进行连接。3.根据权利要求1所述的一种高温超高导电炭黑反应炉，其特征在于：所述空气进口（1）设置有多个，多个所述空气进口（1）沿燃气进口（2）的轴线圆周均匀设置。4.根据权利要求3所述的一种高温超高导电炭黑反应炉，其特征在于：所述空气进口（1）的端部为斜面，所述斜面的b端（101）远离燃气进口（2）设置，所述斜面的a端（102）邻近燃气进口（2）设置。5.根据权利要求1所述的一种高温超高导电炭黑反应炉，其特征在于：所述原料油进口（3）设置有两个，原料气进口设置一个，所述原料油进口（3）和原料气进口沿喉管（8）均匀分布；所述原料油进口（3）的端部为斜面，所述斜面朝向燃烧段（7）设置。6.根据权利要求5所述的一种高温超高导电炭黑反应炉，其特征在于：所述喉管（8）上设置有缩颈段（81），所述缩颈段（81）设置在原料油进口（3）和反应段（9）之间。7.一种抽余油生产超高导电炭黑的方法，其特征在于：以抽余油为碳源，乙炔为添加剂，使用如权利要求1‑6任意一项所述的高温超高导电炭黑反应炉进行制备得到超高导电炭黑。8.根据权利要求7所述的一种抽余油生产超高导电炭黑的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）抽余油加工制备原料油：抽余油经油泵抽入气浮分离装置，加入水吸收剂，所述水吸收剂为固体碳酸钾，气浮搅拌后静置，之后抽取上层清液经过压滤机后得到原料油；2）混合燃气在燃烧段（7）内燃烧：将混合燃气以流速300‑400kg/h从权利要求1‑6任意一项所述的高温超高导电炭黑反应炉的燃气进口（2）喷入燃烧段（7）内，同时空气经预热至900‑960℃后，以120KPa‑130KPa的压力从权利要求1‑6任意一项所述的高温超高导电炭黑反应炉的空气进口（1）喷入燃烧段（7），使得混合燃气在燃烧段（7）内燃烧；3）原料油与乙炔气体混合雾化：步骤1）中得到的原料油经过预热器加热至260℃‑300℃，以流速900kg/h‑1800kg/h从权利要求1‑6任意一项所述的高温超高导电炭黑反应炉的原料油进口（3）喷入到喉管（8）内，乙炔气体以流速20‑40kg/h由权利要求1‑6任意一项所述的高温超高导电炭黑反应炉的原料气进口喷入到喉管（8）内，原料油与乙炔气体在喉管（8）处充分混合均匀后进入到反应段（9）内；4）抽余油裂解生成炭黑：等离子加热装置（4）运