[发明专利]天然气制乙炔伴生炭黑合成纳米炭黑的方法

权利要求书

1.一种天然气制乙炔伴生炭黑合成纳米炭黑的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、分别称取原料并保证原料的质量比为：硝酸:乙炔副产炭黑:脱盐水:聚丙烯酰胺＝0.1～10:0.25～30:70～100:0.1～100PPm，将上述原料加入不锈钢冷却循环分散器中，在-20℃～30℃低温条件下，以不低于600r/min的机械搅拌速度搅拌1h，得到PH值＝1.5±0.5电离溶液a；

步骤二、在溶液a中加入氧化剂，且乙炔副产炭黑:氧化剂的质量比为1:15，在温度为-20℃～30℃、压力P₂＝0.005～0.5MPa的条件下，进行密闭氧化反应2h后得溶液b；

步骤三、向溶液b中加入水合肼，调节溶液b的PH值为:6.5～7.5，炭黑表面微量的有机基团H⁺\CH\CH₂\C₂H₂\C₂H₄\C₄H₈等脱出，消除C_n⁺O_x间的有机粘连物，还原伴生炭黑上的工艺管线的遗留物，获得溶液d；

步骤四、溶液d转入萃取塔中静置分层，溶液d上分层的黑色胶体溶液进入脱洗塔，采用1000nm孔径的真空过滤器抽滤至真空表归零，取出胶体碳；

步骤五、醇解洗涤:胶体碳置于脱洗塔内，向脱洗塔内加入胶体碳体积10倍的浓度为99.5％的精甲醇，以不低于500r/min的速度搅拌，搅拌30min后得到溶液e，将溶液e放入100nm的真空抽滤机中，抽干甲醇得到脱芳纳米活性炭黑；

步骤六、脱芳纳米活性炭黑通过加热烘焙，脱出甲醇、不饱和芳烃及水合肼遗留物，得到纳米活性炭黑；

步骤七、纳米活性炭黑进行烧结，得到高比表面积纳米导电活性炭黑；

步骤八、高比表面积纳米导电活性炭黑进入行星球磨机粉碎，产品检测后进行计量包装。

2.根据权利要求1所述的天然气制乙炔伴生炭黑合成纳米炭黑的方法，其特征在于，步骤六中脱芳纳米活性炭黑置于不低于130℃的旋窖烘干机内，烘焙时间为4h。

3.根据权利要求1所述的天然气制乙炔伴生炭黑合成纳米炭黑的方法，其特征在于，步骤七中纳米活性炭黑放入不低于1250℃管式烧结炉，烧结时间为2h。

4.根据权利要求1所述的天然气制乙炔伴生炭黑合成纳米炭黑的方法，其特征在于，步骤四的静置时间为2h，溶液d自动分离为上下两层，萃取塔的底部设有底阀，溶液d下分层自萃取塔的底阀排出。

5.根据权利要求1所述的天然气制乙炔伴生炭黑合成纳米炭黑的方法，其特征在于，步骤二的氧化剂为浓度为50％的H₂O₂。

6.根据权利要求1所述的天然气制乙炔伴生炭黑合成纳米炭黑的方法，其特征在于，步骤一中硝酸:乙炔副产炭黑:脱盐水:聚丙烯酰胺＝1:3:97:2PPm。