新工艺炭黑

化学物质

新工艺炭黑(New Technical Carbon Black)是在传统炭黑制造工艺的基础上，进行改进而得到的新一代炭黑。它们最早出现于20世纪的70年代初，当时最先推出的品种是N339(采用额工艺方法生产的高结构高耐磨炭黑)。工业化生产的新工艺炭黑(包括国内外)共有10种，分属于超耐磨、中超耐磨、高耐磨和通用炉黑等4个等级。

简介

新工艺炭黑(New Technical Carbon Black)是在传统炭黑制造工艺的基础上，进行改进而得到的新一代炭黑。它们最早出现于20世纪的70年代初，当时最先推出的品种是N339(采用额工艺方法生产的高结构高耐磨炭黑)。

炭黑工艺技术方案的选择

1.原料路线确定的原则和依据

原料路线确定的原则首先是原料油质量能满足拟建装置的工艺要求，生产的炭黑质量好，收率高；其次是来源渠道多能保证长期供应；三是价格便宜；四是贮运和加工方便。炭无行业对原料油的质量要求是：芳烃含量要高于70%或相关指数（BMCI）≥120，杂质、沥青类和胶质要少。一般来说，蒽油，防腐油，沥青会量较少的煤焦油和乙烯焦油是较理想的油品。

根据工厂提供的原、燃料供应情况，拟建装置生产用燃料、原料主要采用煤焦油以及蒽油或两者的混合油，因此，本项目工艺技术方案采用油-油路线。

2.国内、外工艺技术概况

（1）国内炭黑生产技术概况

我国炭黑工业的炭黑生产装置，大多采用中橡集团炭黑工业研究设计院于80-90年代开发的新工艺炭黑生产技术，单合生产能力为0.5～2.0万吨/年，在线空气预热器的预热温度为300～650℃；一部分厂家流程中没有微米粉碎机等精制设备和废（次）品回收加工设备备：多数小企业均采用干法造粒，袋装运输，贮运过程中破损大；炭黑成品包装基本上是手工操作，劳动度大；自控方面，国内除万吨级装置采用微机控制生产外，大多数企业仍是采用常规仪表或人工控制。八十年代末和九十年代，国内部分炭黑骨干企业为了实现炭黑产品、技术的升级、换代和市场求，陆续进行了技术改造．本装置的特点是：扩大单炉生产能力，采用DCS系统进行集中控制，其技术来源均采用中橡集团炭黑工业研究设计院近年来开发的第四代3.0-4.0万吨级新工艺硬质炭黑生产技术，技术水平达国际先进水平。

（2）国外炭黑生产技术概况

七十年代初至八十年代初的十年间，技术开发处于空前活跃时期，国外各大公司相继完成新工艺硬质炭黑反应炉的开发工作，推出经济规模为1.5－3万吨/年的反应炉用于工业化装置，实现优质、高产、低耗；空气预热温度达到650－800℃；流程中设有黴米粉碎机等精制设备和废（次）品回收加工设各；采用湿法造粒技术；炭黑成品包装实行集中化、自动化和机械化；以散装和集装运输为主，兼有袋装运输；全部采用计算机控制生产过程，工艺参数自动节，产品质量稳定，新工艺硬质炭黑生产技术相当成熟，单炉生产能力已达4万吨以上。除了普遍采用计算机控制生产以稳定炭黑产品质量外。当前，美国炭黑工业正在推行计算机辅助操作参数最佳化-统计调优法（SPC）。即规定胶用炭黑和吸油值的目标值，制定相应标准，规定这种方法的全过程，通过预定的计算程序，定量地表现出一条生产线产品质量的均匀性和稳定性，或者比较两条生产线产品质量的差异，达到长周期、满负荷、音效率、低消耗、质量合格、成本合理的目标。

性能特点

新工艺炭黑问世之所以能够较快得到推广，归因于以下几方面的原因：

1．性能参数具有优势。与相应的传统炭黑品种相比，新工艺炭黑具有比表面积低、粒径小、粒径分布窄、结构高、粗糙度小(光滑)等特点，因而能赋予橡胶较好的耐磨和较高的定伸应力。这也跟它的表面活性强，容易和橡胶之间生成结合橡胶有关。

2．上述性能参数还可以为橡胶提供较好的加工性能，特别是生热低，未硫化胶收缩变形小，以及使挤出胶的表面光滑。

3．价格优势。由于新工艺炭黑的收率高，所以其价格也相对低于对应的传统炭黑。

由于以上三方面的优势，新工艺炭黑日益受到用户的欢迎，最适用的应用场合是胎面胶，因为表面光滑和尺寸稳定是胎面挤出的关键，而新工艺炭黑正好能满足这些要求。同样，对采用挤出工艺的胶管和其他挤出产品而言，新工艺炭黑都能发挥特长。

此外，值得一提的是新工艺炭黑与同等级的传统炭黑相比，还具有着色力强的特点，因此，对于黑色制品而言，它们有很好的着色效果。

品种

工业化生产的新工艺炭黑(包括国内外)共有10种，分属于超耐磨、中超耐磨、高耐磨和通用炉黑等4个等级。

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