环保型炭黑生产工艺技术.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201610395236.9

申请日:

20160607

公开号:

CN105968885B

公开日:

20180216

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

C09C1/50

主分类号:

C09C1/50

申请人:

杭州中策清泉实业有限公司

发明人:

孙亚光,蒋利萍,徐鑫泉

地址:

311404 浙江省杭州市富阳区新登镇双清路98号

优先权:

CN201610395236A

专利代理机构:

浙江翔隆专利事务所(普通合伙)

代理人:

沈绿怡

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内容摘要

一种环保型炭黑生产工艺技术,包括以下步骤:1)选用低密度煤焦油CBO‑01和乙烯焦油CBO‑03以重量比10:0或8:2或7:3的比例进行配比作为炭黑原料油;2)原料油在新型反应炉的原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离即NTD段与1800℃高温旋转双气流混合;3)延长喉管端面到一次急冷水枪的距离即QTD段,保证混合物中残留的多环芳烃PAHS氧化分解。4)炭黑烟气经过主袋滤器收集分离,分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电,炭黑经造粒干燥后储存。本发明不仅能更彻底降低炭黑多环芳烃PAHS含量,而且可以避免普通环保炭黑后处理措施带来的炭黑表面性能变化的缺点。

权利要求书

1.一种环保型炭黑生产工艺技术,其特征在于包括以下步骤:1)选用低密度煤焦油CBO-01和乙烯焦油CBO-03以重量比10:0或8:2或7:3的比例进行配比作为炭黑原料油;2)原料油在新型反应炉的原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离即NTD段与1800℃高温旋转双气流混合,增加了分子碰撞频率,使芳烃混合物充分裂解成炭晶核;3)延长喉管端面到一次急冷水枪的距离即QTD段,QTD长度由原来的4m延长1.5-6.0m,以逆向急冷方式急冷,保证混合物中残留的多环芳烃PAHS氧化分解;4)炭黑烟气经过主袋滤器收集分离,分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电,炭黑经造粒干燥后储存。 2.如权利要求1所述的一种环保型炭黑生产工艺技术,其特征在于所述步骤1)中的煤焦油CBO-01密度控制在1.150-1.165kg/m。

说明书

技术领域

本发明涉及炭黑生产领域,具体是生产极低含量多环芳烃PAHS的环保炭黑技术。

背景技术

常规炭黑产品中含有一定量的多环芳烃PAHS物质,其中有相当部分具有致癌性,如苯并α芘,苯并α蒽等,因此在此之前普通环保类炭黑终端产品很难达到长期人体接触类材料对于多环芳烃PAHS的要求(18项之和含量<10ppm)。

发明内容

本发明提供一种炭黑生成反应中直接控制多环芳烃PAHS生成和残留的环保型炭黑生产工艺技术。

本发明是通过如下技术方案来实现的:一种环保型炭黑生产工艺技术,其特征在于包括以下步骤 :

1)选用低密度煤焦油CBO-01和乙烯焦油CBO-03以重量比10:0或8:2或7:3的比例进行配比作为炭黑原料油;

2)原料油在新型反应炉的原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离即NTD段与1800℃高温旋转双气流混合,增加了分子碰撞频率,使芳烃混合物充分裂解成炭晶核;

3)延长喉管端面到一次急冷水枪的距离即QTD段,保证混合物中残留的多环芳烃PAHS氧化分解;

4) 炭黑烟气经过主袋滤器收集分离,分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电,炭黑经造粒干燥后储存。

作为优选,所述步骤3)QTD长度由原来的4m延长1.5-6.0m,炭黑烟气流速15m/s,增加反应时间100-400ms。

作为优选,所述步骤 1)中的煤焦油CBO-01密度控制在1.150-1.165kg/m3 。

本发明在炭黑生成反应中先通过配方调整减少原料油中不饱和稠环状碳链结构的比例,因稠环状碳链易脱氢缩聚生成多环芳烃PAHS,其反应式如下(1):

C4n+2H6n+6→C4m+2H2m+4+H2 (1)

再控制反应时间将附着于炭黑表面的多环芳烃PAHS物质在高温下进行氧化分解。其反应式如下(2):

C4m+2H2m+4+O2→CO2+H2+CO (2)

本发明主要应用于炭黑生成反应中直接控制多环芳烃PAHS生成和残留的一种工艺技术,不仅能更彻底降低炭黑多环芳烃PAHS含量(<10ppm),而且可以避免普通环保炭黑后处理措施带来的炭黑表面性能变化的缺点。

具体实施方式:

以下通过具体实施方式进一步对本发明的内容进行阐述。

年产3万吨炭黑生产线采用本发明生产环保炭黑。

实施案例1

1)选用低密度100% 煤焦油CBO-01作为炭黑原料油;

2)原料油在新型反应炉NTD(原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离)段与1800℃高温旋转双气流混合,使芳烃混合物充分裂解成炭晶核,然后在反应段形成炭黑聚集体。

3)设置QTD(喉管端面到一次急冷水枪的距离)段长度4m,以逆向急冷方式急冷,终止炭黑反应。

4) 炭黑烟气经过主袋滤器收集分离,分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电,炭黑经造粒干燥后储存。

实施案例2

1)选用低密度煤焦油CBO-01及乙烯焦油CBO-03以8:2配比作为炭黑原料油;

2)原料油在新型反应炉NTD(原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离)段与1800℃高温旋转双气流混合,使芳烃混合物充分裂解成炭晶核,然后在反应段形成炭黑聚集体。

3)设置QTD(喉管端面到一次急冷水枪的距离)段长度6m,以逆向急冷方式急冷,终止炭黑反应。

4) 炭黑烟气经过主袋滤器收集分离,分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电,炭黑经造粒干燥后储存。

实施案例3

1)选用低密度煤焦油CBO-01及乙烯焦油CBO-03以7:3配比作为炭黑原料油;

2)原料油在新型反应炉NTD(原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离)段与1800℃高温旋转双气流混合,使芳烃混合物充分裂解成炭晶核,然后在反应段形成炭黑聚集体。

3)设置QTD(喉管端面到一次急冷水枪的距离)段长度10m,以逆向急冷方式急冷,终止炭黑反应。

4) 炭黑烟气经过主袋滤器收集分离,分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电,炭黑经造粒干燥后储存。

采用本发明后多环芳烃PAHs 均有不同程度的下降,并且以配方煤焦油CBO-01:乙烯焦油CBO-03=7:3,QTD (喉管端面到一次急冷水枪的距离)10米为最佳,此结果验证了本发明的有效性。

本发明要求保护不仅是工艺技术方案,也包括此类工艺生产的环保炭黑产品。如有在此工艺技术上的更新,也应列入专利保护范围。

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资源描述

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201610395236.9 (22)申请日 2016.06.07 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 105968885 A (43)申请公布日 2016.09.28 (73)专利权人 杭州中策清泉实业有限公司 地址 311404 浙江省杭州市富阳区新登镇 双清路98号 (72)发明人 孙亚光蒋利萍徐鑫泉 (74)专利代理机构 浙江翔隆专利事务所(普通 合伙) 33206 代理人 沈绿怡 (51)Int.Cl. C09C 1/50(2006.01) (56)对比文件。

2、 CN 104672953 A,2015.06.03, CN 104672954 A,2015.06.03, CN 104725899 A,2015.06.24, US 2013244160 A1,2013.09.19, 审查员 王聪 (54)发明名称 环保型炭黑生产工艺技术 (57)摘要 一种环保型炭黑生产工艺技术, 包括以下步 骤: 1) 选用低密度煤焦油CBO-01和乙烯焦油CBO- 03以重量比10:0或8:2或7:3的比例进行配比作 为炭黑原料油; 2) 原料油在新型反应炉的原料油 枪喷咀出口到喉管端面的距离即NTD段与1800 高温旋转双气流混合; 3) 延长喉管端面到一次急 冷水。

3、枪的距离即QTD段, 保证混合物中残留的多 环芳烃PAHS氧化分解。 4) 炭黑烟气经过主袋滤器 收集分离, 分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉 发电, 炭黑经造粒干燥后储存。 本发明不仅能更 彻底降低炭黑多环芳烃PAHS含量, 而且可以避免 普通环保炭黑后处理措施带来的炭黑表面性能 变化的缺点。 权利要求书1页 说明书2页 CN 105968885 B 2018.02.16 CN 105968885 B 1.一种环保型炭黑生产工艺技术, 其特征在于包括以下步骤 : 1) 选用低密度煤焦油CBO-01和乙烯焦油CBO-03以重量比10:0或8:2或7:3的比例进行 配比作为炭黑原料油; 2) 原。

4、料油在新型反应炉的原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离即NTD段与1800高温 旋转双气流混合, 增加了分子碰撞频率, 使芳烃混合物充分裂解成炭晶核; 3) 延长喉管端面到一次急冷水枪的距离即QTD段, QTD长度由原来的4m延长1.5-6.0m, 以逆向急冷方式急冷, 保证混合物中残留的多环芳烃PAHS氧化分解; 4) 炭黑烟气经过主袋滤器收集分离, 分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电, 炭 黑经造粒干燥后储存。 2.如权利要求1所述的一种环保型炭黑生产工艺技术, 其特征在于所述步骤 1) 中的煤 焦油CBO-01密度控制在1.150-1.165kg/m3 。 权利要求书 1/1 页 2 CN。

5、 105968885 B 2 环保型炭黑生产工艺技术 技术领域 0001 本发明涉及炭黑生产领域, 具体是生产极低含量多环芳烃PAHS的环保炭黑技术。 背景技术 0002 常规炭黑产品中含有一定量的多环芳烃PAHS物质, 其中有相当部分具有致癌性, 如苯并 芘, 苯并 蒽等, 因此在此之前普通环保类炭黑终端产品很难达到长期人体接触类 材料对于多环芳烃PAHS的要求 (18项之和含量10ppm) 。 发明内容 0003 本发明提供一种炭黑生成反应中直接控制多环芳烃PAHS生成和残留的环保型炭 黑生产工艺技术。 0004 本发明是通过如下技术方案来实现的: 一种环保型炭黑生产工艺技术, 其特征在 。

6、于包括以下步骤 : 0005 1) 选用低密度煤焦油CBO-01和乙烯焦油CBO-03以重量比10:0或8:2或7:3的比例 进行配比作为炭黑原料油; 0006 2) 原料油在新型反应炉的原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离即NTD段与1800 高温旋转双气流混合, 增加了分子碰撞频率, 使芳烃混合物充分裂解成炭晶核; 0007 3) 延长喉管端面到一次急冷水枪的距离即QTD段, 保证混合物中残留的多环芳烃 PAHS氧化分解; 0008 4) 炭黑烟气经过主袋滤器收集分离, 分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发 电, 炭黑经造粒干燥后储存。 0009 作为优选, 所述步骤3) QTD长度由原来的4m。

7、延长1.5-6.0m, 炭黑烟气流速15m/s, 增 加反应时间100-400ms。 0010 作为优选, 所述步骤 1) 中的煤焦油CBO-01密度控制在1.150-1.165kg/m3 。 0011 本发明在炭黑生成反应中先通过配方调整减少原料油中不饱和稠环状碳链结构 的比例,因稠环状碳链易脱氢缩聚生成多环芳烃PAHS, 其反应式如下 (1) : 0012 C4n+2H6n+6C4m+2H2m+4+H2 (1) 0013 再控制反应时间将附着于炭黑表面的多环芳烃PAHS物质在高温下进行氧化分解。 其反应式如下 (2) : 0014 C4m+2H2m+4+O2CO2+H2+CO (2) 00。

8、15 本发明主要应用于炭黑生成反应中直接控制多环芳烃PAHS生成和残留的一种工 艺技术, 不仅能更彻底降低炭黑多环芳烃PAHS含量 (10ppm) , 而且可以避免普通环保炭黑 后处理措施带来的炭黑表面性能变化的缺点。 0016 具体实施方式: 0017 以下通过具体实施方式进一步对本发明的内容进行阐述。 0018 年产3万吨炭黑生产线采用本发明生产环保炭黑。 说明书 1/2 页 3 CN 105968885 B 3 0019 实施案例1 0020 1) 选用低密度100% 煤焦油CBO-01作为炭黑原料油; 0021 2) 原料油在新型反应炉NTD (原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离) 段与。

9、1800高 温旋转双气流混合, 使芳烃混合物充分裂解成炭晶核, 然后在反应段形成炭黑聚集体。 0022 3) 设置QTD (喉管端面到一次急冷水枪的距离) 段长度4m,以逆向急冷方式急冷, 终 止炭黑反应。 0023 4) 炭黑烟气经过主袋滤器收集分离, 分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电, 炭黑经造粒干燥后储存。 0024 实施案例2 0025 1) 选用低密度煤焦油CBO-01及乙烯焦油CBO-03以8:2配比作为炭黑原料油; 0026 2) 原料油在新型反应炉NTD (原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离) 段与1800高 温旋转双气流混合, 使芳烃混合物充分裂解成炭晶核, 然后在反应段形。

10、成炭黑聚集体。 0027 3) 设置QTD (喉管端面到一次急冷水枪的距离) 段长度6m,以逆向急冷方式急冷, 终 止炭黑反应。 0028 4) 炭黑烟气经过主袋滤器收集分离, 分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电, 炭黑经造粒干燥后储存。 0029 实施案例3 0030 1) 选用低密度煤焦油CBO-01及乙烯焦油CBO-03以7:3配比作为炭黑原料油; 0031 2) 原料油在新型反应炉NTD (原料油枪喷咀出口到喉管端面的距离) 段与1800高 温旋转双气流混合, 使芳烃混合物充分裂解成炭晶核, 然后在反应段形成炭黑聚集体。 0032 3) 设置QTD (喉管端面到一次急冷水枪的距离) 段长度10m,以逆向急冷方式急冷, 终止炭黑反应。 0033 4) 炭黑烟气经过主袋滤器收集分离, 分离出的尾气用于尾气炉供热及锅炉发电, 炭黑经造粒干燥后储存。 0034 采用本发明后多环芳烃PAHs 均有不同程度的下降, 并且以配方煤焦油CBO-01: 乙 烯焦油CBO-03=7:3, QTD (喉管端面到一次急冷水枪的距离) 10米为最佳, 此结果验证了本 发明的有效性。 0035 本发明要求保护不仅是工艺技术方案, 也包括此类工艺生产的环保炭黑产品。 如 有在此工艺技术上的更新, 也应列入专利保护范围。 说明书 2/2 页 4 CN 105968885 B 4 。

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