由低产原料生产炭黑的方法和由其制成的产品与流程

背景技术：

技术实现思路

1、本发明的一个特征是提供由包括低产炭黑原料的原料制备或生产炭黑的方法。

2、本发明的另一个特征是提供由包括气态炭黑原料的原料制备或生产炭黑的方法。

3、本发明的另一个特征是提供由包括低产炭黑原料的原料制成的炭黑。

4、本发明的另一个特征是提供由包括气态炭黑原料的原料制成的炭黑。

5、另外的特征是提供利用炭黑原料的方法，其中原料总量的至少一部分或更多是低产炭黑原料。

6、进一步的特征是提供由低产炭黑原料生产炭黑的方法，使得所得炭黑具有可接受的(例如，良好的)的产率、可接受的(例如，高的)表面积、和/或可接受的结构(例如，高的结构)。

7、为了实现这些和其它优点，并且根据本发明的目的，如本文中所实践的和广泛描述的，本发明部分地涉及用于生产炭黑的方法。该方法包括将经加热的气流引入到炭黑反应器(例如，炉式炭黑反应器)中，并将至少一种第一炭黑原料与所述经加热的气流合并以形成反应流的步骤。该方法进一步包括在下游将至少一种低产炭黑原料与存在的反应流合并以形成炭黑的步骤。该方法进一步包括收取反应流中的炭黑。在该方法中，所述至少一种低产炭黑原料优选包括总原料的至少10重量％且不大于总原料的90重量％(基于总重量)。所述第一炭黑原料优选在室内的温度和压力下为液体(例如，25摄氏度在1atm下)。

8、此外，本发明部分地涉及另一种用于生产炭黑的方法。该方法包括将经加热的气流引入到炭黑反应器(例如，炉式炭黑反应器)中，并将包括至少一种第一炭黑原料和至少一种低产炭黑的共混物与所述经加热的气流合并以形成反应流并形成炭黑。该方法进一步包括收取反应流中的炭黑。在该方法中，所述至少一种低产炭黑原料优选包括总原料的至少10重量％且不大于总原料的90重量％(基于总重量)。所述第一炭黑原料优选在室内的温度和压力下(例如，25摄氏度在1atm下)为液体。

9、此外，本发明部分地涉及炭黑，其中用于形成炭黑的原料的至少10重量％是至少一种低产炭黑原料，并且用于形成炭黑的原料的至少10重量％是至少一种炭黑原料。

10、本发明进一步涉及产品和/或制品，例如但不限于由本发明的炭黑中的任意一种或多种形成的弹性体复合物。

11、应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都仅是示例性的和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步的说明。

12、纳入本申请中并构成本申请的一部分的附图示出了本发明的多种特征，并与说明书一起用于说明本发明的原理。

技术特征：

1.生产炭黑的方法，包括：

2.生产炭黑的方法，包括：

3.生产炭黑的方法，包括：

4.生产炭黑的方法，包括：

5.权利要求1-4任一项所述的方法，其中所述低产炭黑原料为以下的至少一种：

6.权利要求1-4任一项所述的方法，其中所述低产炭黑原料具有小于1.02的所述比重。

7.权利要求3所述的方法，其中所述基于生物的原料包含以下的至少一种：蔬菜或其它植物衍生的油，生物来源的乙醇，植物或动物产生的蜡或树脂，由动物脂肪制成的油，藻油，由污水污泥或农业废物热解制成的油，来自生物成因的材料的加工的副产物液体，通过生物材料的水热液化生产的液体，粗妥尔油，妥尔油松香，妥尔油沥青，或妥尔油脂肪酸，由再循环材料生产的油，衍生自低品质的、不合格的或报废的轮胎的热解的油，衍生自废弃的或再循环的塑料或橡胶产品的热解的油，衍生自城市固体废物的热解的油，或衍生自生物质的热解的油，或其任意组合。

8.前述权利要求任一项所述的方法，其中所述至少第一炭黑原料包含倾析油、淤浆油、煤焦油、煤焦油衍生物、乙烯裂解器残余物、或苯酚裂解器残余物中的一种或多种。

9.前述权利要求任一项所述的方法，其中所述第一炭黑原料包含从轮胎热解油的蒸馏获得的馏分。

10.权利要求1或3-9所述的方法，其中所述低产炭黑原料占所述方法中的总原料输入的25-90重量％。

11.任意前述权利要求所述的方法，其中所述炉式炭黑反应器具有燃烧室、和在所述燃烧室下游的喉部、和在所述喉部下游的反应室、和在所述反应室下游的猝灭区，并且其中所述第一炭黑原料被注入所述炉式炭黑反应器的燃烧室中，并且所述低产炭黑原料被注入所述喉部中。

12.权利要求11所述的方法，其中所述燃烧室具有直径，并且在其中注入所述第一炭黑原料的位置下游至少2倍于所述燃烧室直径的距离处注入所述低产炭黑原料。

13.任意前述权利要求所述的方法，其中所述炉式炭黑反应器具有燃烧室、和在所述燃烧室下游的喉部、和在所述喉部下游的反应室、和在所述反应室下游的猝灭区，并且其中所述第一炭黑原料注入所述喉部中，并且所述低产炭黑原料在所述喉部之后注入。

14.权利要求13所述的方法，其中所述炉式炭黑反应器包括在所述燃烧室下游且在所述猝灭区之前的第二喉部，并且所述低产炭黑原料被注入所述第二喉部中。

15.任意前述权利要求所述的方法，其中将所述至少一种第一炭黑原料在注入所述至少一种低产炭黑原料的位置上游的至少一个位置和所述至少一种低产炭黑原料位置下游的至少一个单独的位置引入到所述炉式炭黑反应器中。

16.权利要求15所述的方法，其中在注入所述至少一种低产原料的位置之前引入的所述第一炭黑原料的量大于所述第一炭黑原料的总量的50％。

17.任意前述权利要求所述的方法，其中将所述至少一种低产炭黑原料在至少两个单独的位置引入到所述炉式炭黑反应器中，其中所述单独的位置中的一个在另一个的下游。

18.任意前述权利要求所述的方法，其中所述至少一种第一炭黑原料为包含基于所述第一炭黑原料的总重量计小于50重量％的非高产炭黑原料的共混物。

19.任意前述权利要求所述的方法，其中所述至少一种第一炭黑原料包含基于所述第一炭黑原料的总重量计95重量％至100重量％的高产炭黑原料。

20.任意前述权利要求所述的方法，其中所述至少一种低产炭黑原料包含基于所述低产炭黑原料的总重量的95重量％至100重量％的非高产炭黑原料。

21.任意前述权利要求所述的方法，其中所述至少一种低产炭黑原料为包含基于所述低产炭黑原料的总重量计小于50重量％的高产炭黑原料的共混物。

22.任意前述权利要求所述的方法，其中所述低产炭黑原料具有<100的所述bmci。

23.任意前述权利要求所述的方法，其中所述低产炭黑原料具有>1.23的所述h:c原子比。

24.任意前述权利要求所述的方法，其中所述低产炭黑原料在室内的温度和压力下为所述气体。

25.任意前述权利要求所述的方法，其中所述收取的炭黑为n110、n121、n220、n231、n234、n299、n326、n330、n339、n347、n351、n358、n375、n539、n550、n650、n660、n683、n762、n765、n774、n787、或n990级炭黑。

技术总结描述了由低产炭黑原料生产炭黑的方法。进一步描述了由这些炭黑原料生产的炭黑。进一步描述了用所述方法实现的优点。技术研发人员：D·M·马修,G·D·莫瑟,T·F·克拉克,T·E·麦克尔韦恩,D·S·克罗克,A·戈潘,F·H·朗夫,W·M·波蒂厄斯受保护的技术使用者：卡博特公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9