內胎專用炭黑N666生產工藝的制作方法

本發明涉及炭黑生產領域，具體是生產內胎專用炭黑的工藝技術。
背景技術：
：炭黑是橡膠行業選用的主要補強填充劑，N660炭黑適用于各種橡膠，與半補強碳黑相比，具有較高的結構，粒子較細，在膠料中易分散，硫化膠的拉伸強度、抗撕裂強度和定伸應力較高，而變形小，生熱低，彈性和耐屈擾性能良好。主要用于胎輪簾膠布、內胎、自行車、膠管、膠帶、電纜、鞋類及壓延制品、模型制品等。因此N660炭黑也稱為通用爐黑。但是傳統的N660炭黑在輪胎內胎實際應用中無法滿足內胎高定伸的需求，因此本發明提供了一種新型內胎專用炭黑N666的工藝技術。技術實現要素：本發明提供一種高定伸的內胎專用炭黑N666生產工藝。本發明是通過如下技術方案來實現的：一種內胎專用炭黑N666生產工藝，包括以下步驟：第一步：選用高BMCI、高出油率的原油作為炭黑原料油，原料油出油率控制在50%以上，BMCI（芳烴指數）值控制在180以上；第二步：原料油經0.4-2.0MPa壓力的壓縮空氣或蒸汽霧化在新型反應爐NTD段與1000℃-2000℃高溫旋轉雙氣流混合，增加了分子碰撞頻率，使原料油充分裂解成炭晶核，在反應段快速結合成炭黑聚集體；NTD段為原料油槍噴咀出口到喉管端面的距離；第三步：在QTD前段增加逆向噴射的主急冷水槍，迅速急冷，增加了炭黑總結構中一次結構的比例，減少二次結構的生成；QTD前段為喉管端面到一次急冷水槍的距離；第四步：炭黑煙氣經過主袋濾器收集分離，分離出的尾氣用于尾氣爐供熱及鍋爐發電，炭黑經造粒干燥后儲存。作為優選，所述步驟第三步原傳統的N660在QTD末段使用4只徑向噴射的一次急冷水槍，經工藝改進后，根據炭黑反應的基本原理，在QTD前段增加2支逆向噴射的主急冷水槍，提高炭黑一次結構即CDBP，從而達到提升定伸的要求。作為優選，所述步驟第四步中增加炭黑造粒機轉速，減少二次結構的生成，提高炭黑一次結構，造粒機電動機的頻率43HZ頻率，造粒機轉速430r/min轉/分鐘；或造粒機電動機的頻率45HZ頻率，造粒機轉速450r/min轉/分鐘。作為優選，所述步驟第一步，炭黑原料油為煤焦油或蒽油或乙烯焦油或炭黑油。本發明在炭黑生成反應中先通過原油檢測挑選出高出油率、高BMCI的原油作為原料油，再使用高壓過熱蒸汽替代傳統0.6MPa霧化空氣進行原料油霧化，然后在反應過程中增加逆向噴射主急冷水以提高急冷效果，最后適當提高造粒過程中的造粒機轉速，達到提高炭黑一次結構CDBP的目的，從而滿足炭黑在膠料中的高定伸應力的要求。本發明的內胎專用炭黑指標已不屬于GB3778-2011橡膠用炭黑N660技術指標范疇，因此重新命名此內胎專用炭黑牌號為N666，同時制定了N666指標的企業標準《炭黑技術指標及管理規范》Q/ZQS.J07.01-2016。N666生產技術指標如下：品種名稱吸碘值g/kg吸油值10-5m3/kg壓縮樣吸油值10-5m3/kg外表面積103m2/kg總表面積103m2/kg加熱減量%300%定伸應力Mpa篩余物PPM傾注密度Kg/m灰分%N66636±5106±569-7930-4029-39≤1.0-2.2±1.5≤200440±40≤0.7附圖說明：圖1為N666炭黑反應過程；圖2炭黑反應微觀變化過程：炭晶核→聚集體→炭黑；圖3炭黑聚集體的類型；圖4炭黑聚集體的結構。具體實施方式：炭黑生產反應聚集體微觀結構如圖1—圖4。以下通過具體實施方式進一步對本發明的內容進行闡述。年產3萬噸軟質炭黑生產線采用本發明生產N666炭黑。實施案例11）選用BMCI指數180，出油率50%以上的煤焦油CBO-01作為炭黑原料油；原料油經0.6MPa的霧化空氣霧化在新型反應爐NTD（原料油槍噴咀出口到喉管端面的距離）段與1500℃高溫旋轉雙氣流混合，增加了分子碰撞頻率，使原料油充分裂解成炭晶核，在反應段快速結合成炭黑聚集體。3）在QTD（喉管端面到一次急冷水槍的距離）后段使用4支徑向噴射的一次急冷水槍，終止炭黑繼續反應。4）炭黑煙氣經過主袋濾器收集分離，分離出的尾氣用于尾氣爐供熱及鍋爐發電，炭黑經造粒(造粒機頻率43HZ)干燥后儲存。實施案例21）選用BMCI指數180，出油率50%以上的煤焦油CBO-01作為炭黑原料油；2）原料油經0.6MPa的霧化空氣霧化在新型反應爐NTD（原料油槍噴咀出口到喉管端面的距離）段與1500℃高溫旋轉雙氣流混合，增加了分子碰撞頻率，使原料油充分裂解成炭晶核，在反應段快速結合成炭黑聚集體。3）在QTD（喉管端面到一次急冷水槍的距離）前段增加兩支逆向噴射的主急冷水槍，迅速進行急冷，在后段使用對向2支徑向噴射的一次急冷水槍，保證炭黑終止反應。4）炭黑煙氣經過主袋濾器收集分離，分離出的尾氣用于尾氣爐供熱及鍋爐發電，炭黑經造粒(造粒機頻率45HZ)干燥后儲存。實施案例31）選用BMCI指數180，出油率50%以上的煤焦油CBO-01作為炭黑原料油；2）原料油經0.9MPa的過熱蒸汽霧化在新型反應爐NTD（原料油槍噴咀出口到喉管端面的距離）段與1500℃高溫旋轉雙氣流混合，增加了分子碰撞頻率，使原料油充分裂解成炭晶核，在反應段快速結合成炭黑聚集體。3）在QTD（喉管端面到一次急冷水槍的距離）前段增加兩支逆向噴射的主急冷水槍，迅速進行急冷，在后段使用對向2支徑向噴射的一次急冷水槍，保證炭黑終止反應。4）炭黑煙氣經過主袋濾器收集分離，分離出的尾氣用于尾氣爐供熱及鍋爐發電，炭黑經造粒(造粒機頻率45HZ)干燥后儲存。驗證效果以上三個實施案例生產的炭黑檢測數據如下：序號測試項目實施案例1實施案例2實施案例31吸碘值g/kg（GB3780.1）3635372DBP吸收值10-5m3/kg（GB/T3780.2）901031063CDBP吸收值10-5m3/kg（GB/T3780.2）7073754NSA103m2/kg（GB/T10722）3231325STSA103m2/kg（GB/T10722）2929294加熱減量%（GB/T3780.8）0.260.390.305灰份%（GB/T3780.10）0.20.30.3645μm篩余物mg/kg67278537300%定伸應力MPa（GB/T3780.18）-2.9-1.6-1.3根據炭黑應用反饋，案例3應用效果最佳，300%定伸及拉伸強度最符合內胎應用的要求。由效果實施例可見，采用本發明后的炭黑300%定伸應力增加，拉伸強度增加，并且以實施案例3中所述工藝及指標為最符合內胎用炭黑要求，此結果驗證了本發明的有效性。本發明要求保護不僅是工藝技術方案及本產品技術指標，也包括此類工藝生產的炭黑產品。如有在此工藝技術上的更新，也應列入專利保護范圍。當前第1頁1 2 3