白炭黑包覆副产炭黑复合材料的制备及性能研究
2021-07-20徐莉华杜怀明陈晓超
橡胶科技 2021年11期
徐莉华,黄 政,张 星,杜怀明,陈晓超,黄 斌
(四川轻化工大学 化学工程学院,四川 自贡 643000)
乙炔是国民经济发展中不可或缺的基础化工原料,由于其具有特殊的三键结构,被用于生产丙烯酸、乙炔醇和1,3-丁二醇等重要化工产品,同时由于其高能量密度的特点在金属制造工业中被用于燃烧产生氧炔焰以切割与焊接金属[1-5]。目前,工业生产乙炔的方法主要有电石法和天然气高温裂解法。电石法由于能耗高、电石渣难以处理易造成环境污染等缺点,工业应用较少[6-9]。天然气高温裂解法则以优质天然气作为原料气与氧气在反应炉中进行热裂解生产乙炔,该方法因反应装置简单、设备维护成本低等原因被广泛采用,成为生产乙炔的主要方式[10]。然而,因天然气高温裂解法生产乙炔过程中的副反应而产生大量的副产炭黑,每生产1 t乙炔就会产生0.05 t副产炭黑。目前对天然气制乙炔副产炭黑(简称副产炭黑)的处理方式主要是投入锅炉燃烧和填埋,这样的处理方式不仅增加成本而且会造成环境污染和资源浪费等问题[11-13]。如何正确处理副产炭黑、实现资源综合利用、降低生产成本、在实现低污染的同时助力企业绿色发展已经成为影响乙炔生产企业的重要难题。
受乙炔生产工艺的影响,副产炭黑表面几乎没有羟基等活性基团,且呈现不规则形状,将其添加到橡胶中时其与橡胶的反应性和相容性差,基本没有补强效果,同时副产炭黑的着色力、色度与市场上的常规品种炭黑相差较大,这些因素都限制了副产炭黑的直接利用[14]。……
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