[发明专利]导电炭黑的制备方法

说明书

本发明涉及导电炭黑的制备方法，主要天然气制乙炔副产炭黑有效再生方法缺失的问题。本发明通过导电炭黑的制备方法，包括以下步骤：a)酸处理：原料炭黑用酸溶液处理，得导电炭黑中间品I；(b)碱处理：导电炭黑中间品I用碱溶液处理，导电炭黑中间品II；(c)负载盐：导电炭黑中间品II与含盐水溶液混合，得导电炭黑中间品III；(d)煅烧：煅烧导电炭黑中间品III得导电炭黑成品的技术方案，较好的解决了该问题，可用于工业装置天然气制乙炔副产炭黑的回收利用生产中。

技术领域

本发明涉及导电炭黑的制备方法，尤其涉及由天然气制乙炔副产炭黑制备的导电炭黑制备方法。

背景技术

天然气制乙炔副产炭黑是指在天然气部分氧化制乙炔的工艺过程中，由于反应是在极高的温度下进行的，尽管停留时间很短，仍有部分反应过程中生成的不饱和烃类(例如乙炔)会发生深度裂解反应，生成炭黑，生成量约为50kg/t乙炔。其主要反应过程为原料天然气和氧气分别在气体预热器中加热到一定温度后，混合进入反应炉。一部分天然气燃烧为反应提供热能，是另外一部分天然气在1500℃左右进行裂解反应，生产乙炔。而乙炔在高温下易分解成炭黑和氢气，所以高温下的反应最佳时间仅有千分之几秒，通过喷水淬冷来终止反应。虽然反应时间极短，但还是有炭黑生成。

目前生成的炭黑处理方式主要有两种，一是将其掺入煤锅炉进行燃烧，由于炭黑的热值不高，含水量大，会导致燃烧过程不稳定，用量受限；二是将其填埋，该方式会造成炭黑处理成本增加，对环境损害较大。探索副产炭黑利用途径的目的是将其转换成用途广泛的炭黑产物，扩宽其用途，做到物尽其用，实现天然气制乙炔工艺的效益最大化。

王萍萍等人在文章《天然气制乙炔副产炭黑的结构分析及利用探讨》中认为天然气制乙炔副产炭黑有价值的回收利用途径主要有以下四种：(1)用于沥青改性，(2)改性制色素炭黑，(3)改性制导电炭黑，(4)改性制活性炭；但由于副产炭黑结构和组分复杂，未能提出合理的回收方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题现有技术中天然气制乙炔副产炭黑有效再生方法缺失的问题，提供基于一种天然气制乙炔副产炭黑的导电炭黑制备方法。

为解决上述技术问题本发明的技术方案如下：

导电炭黑的制备方法，包括以下步骤：

(a)酸处理：原料炭黑用酸溶液处理，得导电炭黑中间品I；

(b)碱处理：导电炭黑中间品I用碱溶液处理，导电炭黑中间品II；

(c)负载盐：导电炭黑中间品II与含盐水溶液混合，得导电炭黑中间品III；

(d)煅烧：煅烧导电炭黑中间品III得导电炭黑成品。

上述技术方案中，所述酸溶液的浓度优选为0.5～7.0mol/L，优选酸的水溶液。

上述技术方案中，所述酸溶液的浓度例如但不限于0.6mol/L、0.7mol/L、0.8mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L、2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L、3.5mol/L、4.0mol/L、4.5mol/L、5.0mol/L、5.5mol/L、6.0mol/L、6.5mol/L等等。

上述技术方案中，酸处理温度优选为60～90℃，例如但不限于65℃、70℃、75℃、80℃、85℃等等。

上述技术方案中，酸处理时间优选为24～48h，例如但不限于26h、28h、30h、32h、34h、36h、38h、40h、42h、44h、46h等等。

上述技术方案中，原料碳黑的克数与酸溶液的毫升数之比可以优选为1:(0.5～2.5)，例如但不限于1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.4等等。