天然气制炭黑的工艺系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种天然气制炭黑的工艺系统，包括风机Ⅰ（1），所述风机Ⅰ（1）出口连接换热器Ⅱ（4）的管程进口，所述换热器Ⅱ（4）的管程出口连接反应炉（2）的第二进口，所述反应炉（2）的第一进口连接换热器Ⅰ（3）的管程出口；所述换热器Ⅰ（3）的壳程进口连接反应炉（2）的出口，所述换热器Ⅰ（3）的壳程出口连接换热器Ⅱ（4）的壳程进口，所述换热器Ⅱ（4）的壳程出口连接冷却塔（5）的进口。本系统能有效的利用高温烟气的热量对天然气和空气加热，可以有效提高燃烧物中炭黑的产量；同时利用尾气进行发电，具有重要的经济和节能减排意义，并具有很好的市场应用价值。

A process system for making carbon black from natural gas

The utility model discloses a process system for natural gas made carbon black, including the fan I (1), the inlet of the duct I (1) outlet connecting the heat exchanger II (4), the second import of the outlet connecting reaction furnace (2) of the heat exchanger II (4), the first import connection heat exchanger I of the reaction furnace (2). (3) the outlet of the tube range; the outlet of the inlet connecting reaction furnace (2) of the heat exchanger I (3), the inlet of the shell range of the heat exchanger I (3) connecting the heat exchanger II (4), and the inlet of the outlet of the heat exchanger (4) to the cooling tower (5). The system can effectively use the heat of high temperature flue gas to heat natural gas and air, and can effectively improve the output of carbon black in the combustion. At the same time, the use of tail gas to generate electricity has important economic and energy saving and emission reduction significance, and has a good market application value.

【技术实现步骤摘要】
天然气制炭黑的工艺系统
本技术涉及制备炭黑领域，具体是天然气和空气进入反应炉之前利用高温烟气的显热进行预热，同时反应后利用脉冲袋滤器收集炭黑，并用尾气收集装置收集尾气并发电的工艺系统。
技术介绍
炭黑为工业中不可或缺的化工原料，是仅次于钛白粉的重要颜料。具有稳定、耐热、耐化学品、耐光等特点。同时，炭黑又是塑料、橡胶制品的改质添加剂。炭黑的生产工艺有炉法、喷雾法、槽法、乙炔法等，而天然气炉法制炭黑目前存在综合能耗高，能量利用率低等问题。目前，大多数天然气制炭黑工厂中，天然气进行燃烧后直接用水冷却，造成热量浪费，同时尾气直接排放造成浪费和污染。在此背景下，通过对气炉法制炭黑进行技术改造，来降低天然气制炭黑能耗，利用燃烧尾气的热量加热天然气和空气能有效提高天然气和空气燃烧过程中产生炭黑的量，并提高经济效益。
技术实现思路
本技术目的是提供一种天然气制炭黑的工艺系统，天然气制炭黑中利用高温烟气的显热加热参加反应的天然气和空气来提高炭黑的产量，同时利用尾气发电而达到能源综合利用的工艺系统。本技术是采用如下技术方案实现的：一种天然气制炭黑的工艺系统，包括风机Ⅰ，所述风机Ⅰ出口连接换热器Ⅱ的管程进口，所述换热器Ⅱ的管程出口连接反应炉的第二进口，所述反应炉的第一进口连接换热器Ⅰ的管程出口；所述换热器Ⅰ的壳程进口连接反应炉的出口，所述换热器Ⅰ的壳程出口连接换热器Ⅱ的壳程进口，所述换热器Ⅱ的壳程出口连接冷却塔的进口，所述冷却塔的出口通过风机Ⅱ连接脉冲袋滤器的物料进口，所述脉冲袋滤器的物料出口连接杂质分离器进口，所述杂质分离器出口通过风机Ⅲ连接旋风分离器进口，所述旋风分离器上端出口连接回收滤袋箱的物料进口，所述回收滤袋箱的物料出口连接杂质分离器进口，所述脉冲袋滤器和回收滤袋箱的上端进口连接尾气回收发电装置；所述旋风分离器的下端出口连接湿法造粒机进口，所述湿法造粒机出口连接贮存斗。系统启动后，天然气经过换热器Ⅰ、空气经过风机Ⅰ通过换热器Ⅱ进入反应炉内进行混合燃烧，燃烧尾气经过换热器Ⅰ、换热器Ⅱ分别加热天然气和空气后，进入冷却塔将燃烧尾气降温，经过风机Ⅱ进入脉冲袋滤器，再通过杂质分离器除去硬炭及较重灰分后通过风机Ⅲ再送入旋风分离器，分离的炭黑从下部进入湿法造粒机，使炭黑进行造粒，从旋风分离器顶部排除的空气中含少量炭黑再进入回收滤袋箱分离出炭黑，返回杂质分离器前端。从湿法造粒机出来的炭黑粒进入贮存斗进行贮存。从脉冲袋滤器和回收滤袋箱上端出来的气体利用尾气回收装置进行回收并发电。本系统能有效的利用高温烟气的热量对天然气和空气加热，可以有效提高燃烧物中炭黑的产量；同时利用尾气进行发电，具有重要的经济和节能减排意义，并具有很好的市场应用价值。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中：1-风机Ⅰ，2-三段式反应炉，3-换热器Ⅰ，4-换热器Ⅱ，5-冷却塔，6-风机Ⅱ，7-脉冲袋滤器，8-尾气回收发电装置，9-回收滤袋箱，10-杂质分离器，11-风机Ⅲ，12-旋风分离器，13-湿法造粒机，14-贮存斗。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施例进行详细说明。如图1所示，一种天然气制炭黑的工艺系统，包括风机Ⅰ1，风机Ⅰ1出口连接换热器Ⅱ4的管程进口，换热器Ⅱ4的管程出口连接反应炉2的第二进口，反应炉2（具体为三段式反应炉）的第一进口连接换热器Ⅰ3的管程出口；换热器Ⅰ3的壳程进口连接反应炉2的出口，换热器Ⅰ3的壳程出口连接换热器Ⅱ4的壳程进口，利用高温烟气的显热加热天然气和空气，能有效提高燃烧物中炭黑的产量。换热器Ⅱ4的壳程出口连接冷却塔5的进口，冷却塔5的出口通过风机Ⅱ6连接脉冲袋滤器7的物料进口，脉冲袋滤器7的物料出口连接杂质分离器10进口，杂质分离器10出口通过风机Ⅲ11连接旋风分离器12进口，旋风分离器12上端出口连接回收滤袋箱9的物料进口，回收滤袋箱9的物料出口连接杂质分离器10进口，脉冲袋滤器7和回收滤袋箱9的上端进口连接尾气回收发电装置8，利用尾气进行发电；旋风分离器12的下端出口连接湿法造粒机13进口，湿法造粒机13出口连接贮存斗14。系统启动后，天然气经过换热器Ⅰ3、空气经过风机Ⅰ1通过换热器Ⅱ4进入三段式反应炉2内进行混合燃烧，燃烧尾气经过换热器Ⅰ3、换热器Ⅱ4分别加热天然气和空气后，进入冷却塔5将燃烧尾气降温，经过风机Ⅱ6进入脉冲袋滤器7，再通过杂质分离器10除去硬炭及较重灰分后通过风Ⅲ11再送入旋风分离器1，分离的炭黑从下部进入湿法造粒机13，使炭黑进行造粒，从旋风分离器12顶部排除的空气中含少量炭黑再进入回收滤袋箱9分离出炭黑，返回杂质分离器10前端。从湿法造粒机13出来的炭黑粒进入贮存斗14进行贮存。另外，从脉冲袋滤器7和回收滤袋箱9上端出来的气体利用尾气回收装置8进行回收并发电。应当指出，对于本
的一般技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气制炭黑的工艺系统，其特征在于：包括风机Ⅰ（1），所述风机Ⅰ（1）出口连接换热器Ⅱ（4）的管程进口，所述换热器Ⅱ（4）的管程出口连接反应炉（2）的第二进口，所述反应炉（2）的第一进口连接换热器Ⅰ（3）的管程出口；所述换热器Ⅰ（3）的壳程进口连接反应炉（2）的出口，所述换热器Ⅰ（3）的壳程出口连接换热器Ⅱ（4）的壳程进口，所述换热器Ⅱ（4）的壳程出口连接冷却塔（5）的进口，所述冷却塔（5）的出口通过风机Ⅱ（6）连接脉冲袋滤器（7）的物料进口，所述脉冲袋滤器（7）的物料出口连接杂质分离器（10）进口，所述杂质分离器（10）出口通过风机Ⅲ（11）连接旋风分离器（12）进口，所述旋风分离器（12）上端出口连接回收滤袋箱（9）的物料进口，所述回收滤袋箱（9）的物料出口连接杂质分离器（10）进口，所述脉冲袋滤器（7）和回收滤袋箱（9）的上端进口连接尾气回收发电装置（8）；所述旋风分离器（12）的下端出口连接湿法造粒机（13）进口，所述湿法造粒机（13）出口连接贮存斗（14）。

【技术特征摘要】
1.一种天然气制炭黑的工艺系统，其特征在于：包括风机Ⅰ（1），所述风机Ⅰ（1）出口连接换热器Ⅱ（4）的管程进口，所述换热器Ⅱ（4）的管程出口连接反应炉（2）的第二进口，所述反应炉（2）的第一进口连接换热器Ⅰ（3）的管程出口；所述换热器Ⅰ（3）的壳程进口连接反应炉（2）的出口，所述换热器Ⅰ（3）的壳程出口连接换热器Ⅱ（4）的壳程进口，所述换热器Ⅱ（4）的壳程出口连接冷却塔（5）的进口，所述冷却塔（5）的出口通过风机Ⅱ（6）连接脉冲袋滤器（7）...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴新龙，李琨杰，王莉萍，李静波，
申请(专利权)人：山西高碳能源低碳化利用研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14