一种高纯导电炭黑的生产方法.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CN109135349A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201811123716.5(22)申请日2018.09.26(71)申请人韩城黑猫炭黑有限责任公司地址714000陕西省渭南市韩城市昝村镇煤化工业园(72)发明人姜继保梁智彪陈忠斌李永红史向朋聂绪建周敏建朱汉雨(74)专利代理机构南昌华成联合知识产权代理事务所(普通合伙)36126代理人黄晶(51)Int.Cl.C09C1/50(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种高纯导电炭黑的生产方法(57)摘要本发明提供了一种高纯导电炭黑的生产方法。该方法选取蒽油作为导电炭黑生产的原料油，该蒽油在加热蒸馏时，360℃分馏出来的量大于68％，300℃以前的馏出量小于10％。在多段式的反应炉中，反应炉的反应段温度保持在1700℃～1760℃的条件下发生炭黑生成反应；采用纯软水作为工艺急冷水来终止炭黑裂解反应，以及作为二次急冷水，得到无杂质的高纯粉状炭黑；纯软水作为造粒水和粘合剂在静态混合器中混合，无杂质的高纯粉状炭黑在造粒机中与造粒水、粘合剂混合造粒，造粒过程加入少量柴油作为造粒助剂，得到高纯导电炭黑粒子。本发明方法生产出的颗粒状产品分散性高、电阻低、结构性能稳定，纯度高，且颗粒均匀便于客户生产加工。CN109135349ACN109135349A权利要求书1/2页1.一种高纯导电炭黑的生产方法，其特征在于：生产方法步骤为：1)蒽油初加工：蒽油由运输车运输到库卸油池，通过高压蒸汽加热到80℃～90℃，将原料油从油罐车中过滤后卸装到卸油池，卸油池中安装过滤器再过滤，卸油过程中过滤掉较大颗粒杂质，过滤后的蒽油在卸油池中静止存放48～72小时，使蒽油中的游离炭等杂质及油、水自然分层分离，油、水由油泵送到闪蒸脱水系统，通过蒸汽盘管间接加热使得油水分离，蒽油脱水至水分≤0.5％，脱水后蒽油经过原油过滤器除去余下的杂质进入储油罐，再经高压旋转喷射泵送至反应区加热并再次过滤后进入反应炉。2)蒸馏提纯：将蒽油按照360℃蒸馏，＜210℃、210～280℃、280～300℃、300～360℃，四个不同的温度段进行分段提取，选取在300～360℃温度段分馏出来的蒽油作为导电炭黑生产的原料油；3)炭黑反应生产段：多段式反应炉中，空气与天然气体积比值按照15:1～17:1，空气经过高温预热器预热后从炉两侧进入燃烧室，燃气也从两侧进入燃烧室，在燃烧室内燃烧，使炉温保持在1700℃～1760℃，原料油经过分式串联原料油预热器预热至250℃～280℃,从炉头投入，原料油枪内伸炉内2000～2300mm，原料油通过孔径18mm喷油咀用压缩空气雾化后以雾状喷入反应炉，用于雾化的空气流量是80Nm3/h～120Nm3/h，精准控制原料油流量在2600kg/h～27000kg/h，入炉压力0.8～1.2MPa，原料油在反应段充分裂解-聚合反应生成炭黑，反应炉内的烟气流速可以达到42m/s～45m/s，反应时间控制在0.4～0.6s，急冷降温采用软水喷淋，温度降至720℃～750℃，炭黑生成反应终止，烟气再次经过软水二次急冷达到工艺要求的温度；4)粉碎造粒段：粉状炭黑在进入粉碎机前增加除渣除磁(磁选)器，炭黑烟气经过微米粉碎机超细粉碎后，送至粉状收集系统收集下炭黑，然后进入造粒机，炭黑在造粒机内与造粒水混合造粒，造粒水按照2m3/h～3m3/h的用量，造粒水为软水，温度在50℃～60℃，一定浓度的粘合剂水溶液按照200kg/h～300kg/h用量通过流量计调节添加量，通过安装在造粒水进水管的静态混合器后与造粒水混合,经过造粒机蒸汽余热收能器预热后进入造粒机中，造粒辅助剂柴油通过柴油泵以60mL/min～80mL/min流量从炭黑粉状进口管喷入，再与造粒水和粘合剂一起混合造粒，造粒机电机频率38HZ～40Hz，通过造粒机电机频率来控制造粒粒径，通过造粒水与粘合剂比例来有效控制炭黑粒子强度，平均粒子强度15～20cN，细粉含量≤3.0％。5)成品收集段：造粒后的炭黑粒子经干燥后进入成品输送系统，炭黑粒子在输送过程中经过多处除渣除磁(磁选)器和筛网过滤，得到炭黑的具体参数为细粉≤2.1％，加热减量＜0.5％，灰分＜0.08％，45μm筛余物＜5mg/kg，总表面积(42～50)103㎡/kg。2.根据权利要求1所述的一种高纯导电炭黑的生产方法，其特征在于：步骤2)中，以蒸馏提取得到蒽油的甲苯不容物≤0.2％、粘度≤1.90、密度为1.1200g/cm3～1.1480g/cm3、水分≤1.0％、PH值7≤PH≤10、360℃前的馏分≥68％蒽油作为导电炭黑的生产原料油。3.根据权利要求1所述的一种高纯导电炭黑