[发明专利]一种低多环芳香烃含量的无槽混气色素炭黑及其生产方法

说明书

本发明公开了一种低多环芳香烃含量的无槽混气色素炭黑及其生产方法。炭黑产品由原料油和载燃气组成，所述原料油为蒽油，载燃气为焦炉煤气，原料油与载燃气的重量配比为：360~400:180~300；其生产工艺属于接触法中的混气无槽炭黑生产工艺，该工艺生产的产品是低多环芳香烃含量的色素炭黑，最低可达到多环芳香烃含量在5ppm以内。该产品具有普通色素炭黑的优点同时兼具环保要求。

技术领域

本发明涉及一种低多环芳香烃含量的无槽混气色素炭黑及其生产方法，属于环保炭黑产品及其生产技术领域。

背景技术

色素炭黑是包括各类用途的炭黑产品在内的总称，其定义是：炭黑是由烃类（液体、固体、气体的碳氢化合物）裂解和不完全燃烧得到高分散性的黑色粉末，它主要是由焦炉煤气和蒽油或者煤焦油不充分燃烧生成，由于蒽油和煤焦油成分复杂且多环芳烃含量较高，导致生产出的炭黑产品成份中多环芳烃含量较高。炭黑生产工艺有油炉法及接触法两大类，每类中又有不同的炭黑同样具有较高含量的多环芳烃。较高的多环芳烃含量无法满足食品人体接触等诸多环保要求严格的领域。

多环芳香烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAH）是指分子中含有两个或两个以上并环苯环结构的烃类化合物，并且不包含任何杂原子和取代基，是最早被认识的化学致癌物。目前受检测的多环芳香烃种类有18项致癌物，当色素炭黑中含量超标时，色素炭黑的多环芳香烃18项总含量不符合食品、人体接触领域使用，本发明重点为解决让大家用上PAHs总含量低于5ppm（符合食品人体直接接触领域要求）的环保健康的色素炭黑。

素炭黑。

发明内容

本发明旨在提供一种低多环芳香烃含量的无槽混气色素炭黑及其生产方法，该生产方法属于接触法中的无槽混气炭黑生产工艺，通过对生产过程中温度提高以及冷却过程中风机风速降低，使炭黑长时间保持较高温度达到降低多环芳烃含量的目的。该工艺生产的产品是低多环芳烃的色素炭黑，具有普通色素炭黑的优点同时可以将多环芳烃含量控制在5ppm以内。

本发明提供的炭黑产品是低多环芳烃色素炭黑，主要为EC311、FH3600炭黑。

本发明提供的一种低多环芳香烃含量的无槽混气色素炭黑，由原料油和载燃气组成，所述原料油与载燃气的重量配比为：360~400:180~300；所述原料油为蒽油，载燃气为焦炉煤气。

进一步地，所述蒽油的水分含量小于4%（质量百分比），密度为1.13~1.16g/mL；所述焦炉煤气低位发热值≥16500kJ/ m³、H₂S≤300mg/m³、NH₃≤100mg/m³、萘≤500mg/m³、焦油≤50mg/m³，密度为0.45~0.50kg/m³。

本发明提供了上述低多环芳香烃含量的无槽混气色素炭黑的生产方法，包括以下步骤：

（1）空气通过自然进风的方式，通过火房底部两侧可调进气口进入火房，这种进风方式不需外加风机节能，而且灯管高度及烧嘴的孔径调节方便；

（2）蒽油通过油泵打入蒽油预热罐，通过蒽油计量罐定量给料进入预热釜预热，预热温度控制在180℃~200℃，然后进入气化釜；

（3）在气化釜内蒽油气化与载燃气混合，混合的温度控制在300℃~340℃，压力控制在2000~2800Pa，然后进入火房内的灯管中，通过纵横排列的灯管及上面的烧嘴进行不完全燃烧；

所述载燃气在进入气化釜之前，先通过燃气管道在火房内环绕一周，充分利用了火房余热进行加热，载燃气的温度控制在550℃~650℃，压力控制在2000~2800Pa。

（4）反应后产生的高温产物烟气先与载燃气换热后，进入围绕在火房外的保温管道进行有氧反应同时冷却，使产物烟气的温度降至300℃以下；