等离子体热解液态芳烃生产碳黑中试装置的研制

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等离子体热解液态芳烃生产碳黑中试装置的研制

用等离子体法热解乙烯焦油制备导电碳黑的研究工作已开展了近一年的时间，建成了生产能力为10kg/h的小型热解实验装置，收到了上百个样品，已取得了一些令人鼓舞的成果。热解实验样品的拉曼光谱分析以及X-射线衍射分析表明：样品的碳黑相比炉黑强，与乙炔导电碳黑相当；样品的吸氮值比乙炔导电碳黑略好，说明等离子体热解乙烯焦油碳黑比乙炔导电碳黑表面积较大，但吸油值比乙炔导电碳黑略低，样品的导电值略低于乙炔导电碳黑（原因可能是样品本身含油）。实验结果表明等离子体热解乙烯焦油生产出的碳黑，已经达到乙炔碳黑相当的品质。并完全有希望通过控制工艺条件生产出品质更高的，满足各种不同用途的碳黑新品种，并能把高品质碳黑生产成本降低到与炉法裂解碳黑相当的水平。虽然实验研究的小试结果表明等离子体热解液态芳烃，可以得到比传统工业生产品质更高的碳黑，但由于现有的实验装置过于简单，生产规模太小，反应过程不太稳定，工艺条件也无法完全确定，与工业生产的要求仍然相差甚远。因此，完全有必要在建设工业化生产线之前，建一套中间实验装置。在中间实验装置上，继续摸索等离子体热解液态芳烃生产导电碳黑的工艺条件和设备性能，为完成碳黑工业化生产线的设计，将本项目的科技发明转化为技术产品，并推向市场，使之形成工业生产能力，提供必要的基础数据。中间实验装置的建立，对于加快科学技术转化为生产力，为将来工业化生产提供指导性数据，具有十分重要的意义。碳黑是一种重要的精细化学品，广泛应用于社会的各行各业。例如：用作橡胶工业的补强填充剂；用作油漆、油墨的着色颜料；用于制造黑色纸张，用于照相材料的包装用纸和无线电器材使用的高导电性碳黑制造的黑色纸制品；用于制造复写纸和打字带；用于塑料着色、墨水、留声机唱片、鞋油、油漆布、皮革涂料、有色水泥、电极、电刷、干电池等。等离子体法热解液态芳烃生产导电碳黑代替乙炔碳黑，生产出的导电碳黑具有特别的结构和物理性质，不仅符合现行导电碳黑标准，且具有更多的优良特性，可以广泛用于电池生产、电碳产品生产、电器及电子元件的制造等。等离子体法热解液态芳烃生产碳黑技术的产业化，可以形成一场碳黑生产原料的革命，以廉价原料生产高附加值产品--碳黑的态势将不可逆转。特别是生产高性能的导电碳黑和色素碳黑，将结束我国长期以来，高级碳黑主要依靠进口的局面，成为一种良好的进口替代品。同时必将带动相关产业的科技进步，对提高这些产业经济效益和产业发展起到积极的推动作用。