一种生产炭黑的环保工艺制造技术

本发明专利技术涉及炭黑生产技术领域，公开了一种炭黑的环保生产工艺。首先将空气过滤、除杂，采用先加热后预热的方式，将空气预热至650℃以上；将其通入反应炉内，同时将焦炉煤气送入反应炉内，燃烧反应；将原料油混合物以3000

【技术实现步骤摘要】
一种生产炭黑的环保工艺


[0001]本专利技术涉及炭黑生产
，公开了一种生产炭黑的环保工艺。

技术介绍

[0002]炭黑是包括各类用途的炭黑产品在内的总称，其定义是：炭黑是由烃类（液体、固体、气体的碳氢化合物）裂解和不完全燃烧得到高分散性的黑色粉末，它主要是由碳元素组成。炭黑生产工艺有油炉法及接触法两大类，每类中又有不同的生产工艺，这种多种生产工艺并存现状造成炭黑品质参差不齐，生产效率也相差很大，特别是接触法生产过程中实现对炭黑产品吸碘值预期值控制工艺十分不成熟。
[0003]传统上，在炭黑生产工艺流程中，空气和燃料在反应炉中燃烧，原料经雾化后喷入燃烧的火焰中，经高温热解生成炭黑。炭黑悬浮于燃气中形成烟气。烟气经急冷后送空气预热器、油预热器进一步降温，经空气预热器降温后的烟气可再经后序换热器降温后送入袋滤器，分离出的炭黑送到造粒机中造粒，然后在干燥机中干燥。在炭黑的制造过程中会产生尾气，尾气中含有大量二氧化碳、少量的甲烷、氮氧化物、硫化物，以及含有未收集下来的炭黑粉尘，如果直接排放就会造成了严重的环境污染。所以现在绝大多数企业都会对尾气利加以循环利用。
[0004]目前炭黑尾气有三种主要用途：一是配备尾气锅炉用于发电；二是设置急冷锅炉和余热锅炉，出售蒸汽；三是直接出售炭黑尾气，供应当地居民城市煤气。在炭黑制造时基本都会对尾气进行脱硫处理而不进行脱氮处理，而氮氧化物对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O3的一个重要因子，同时氮氧化物都具有不同程度的毒性。

技术实现思路

[0005]一种生产炭黑的环保工艺，涉及一种炭黑生产过程中尾气脱氮工艺，煤焦油中含有氨水，经过静置后会与焦油进行分离，此部分的氨水一般都会进行蒸氨后再经生化处理。煤焦油中的氨水引入到炭黑反应炉做急冷水使用，在使用过程中，发现不但不影响炭黑的产品质量指标，炭黑尾气经锅炉燃烧后的脱硫脱硝处理后达标排放，还可以降低脱硫脱硝中的尿素使用量，实现了双赢。
[0006]具体而言，本专利技术的技术方案是这样实现的。
[0007]一种利用废气生产炭黑的工艺，其特征在于，所述的工艺含有以下步骤：1)利用煤焦油的生产过程中含有的氨水，经过静置后会与焦油进行分离，收集氨水，备用；2)将空气过滤、除杂，先加热后预热至650℃以上；将其通入反应炉内，同时将焦炉煤气送入反应炉内，燃烧反应；3)将原料油混合物以3000
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7500kg/h的流量加入反应炉内进行裂解反应，反应，产生炭黑烟气；
4)炭黑烟气在进入冷却段后，将氨水引入到炭黑反应炉做急冷水使用，使得炭黑烟气分离成炭黑粉体和高温尾气，尾气用于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒干燥后储存。
[0008]进一步地，所述的原料油混合物为原料油和碳酸钠，以质量比计算，原料油和碳酸钠的质量比为300：1～ 325 ：1组成。
[0009]进一步地，所述的原料油的用量为：硬质炭黑线原料油使用量在生产N330时7000kg/h，生产N220时5500kg/h，软质炭黑线生产过程中的原料油使用量3300kg/h。
[0010]进一步地，所述的步骤（2）焦炉煤气的温度控制在450℃~550℃，压力控制在2000~2800Pa。
[0011]进一步地，所述的步骤（2）将空气过滤、除杂，先加热至110
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150℃，再预热至650
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710℃；将预热的空气以9.5
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10.0km3/h的流量通入反应炉内，将焦炉煤气和碳酸钠送入反应炉内，在1800℃
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2000℃进行燃烧反应。
[0012]进一步地，所述的步骤（2）碳酸钠质量分数为0.5％的碳酸钠水溶液，以2.18 kg/h送入反应炉内，焦炉煤气的温度控制在500
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520℃，压力控制在2400~2600Pa。
[0013]进一步地，在生产软质炭黑时，所述的步骤（3）将原料油和碳酸钠通过油泵打入预热罐，预热罐的温度为160
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200℃，保温1
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10分钟，然后以3300kg/h的流量加入反应炉内进行裂解反应，反应28μs，产生炭黑烟气。
[0014]进一步地，在生产硬质炭黑N220时，所述的步骤（3）将原料油和碳酸钠通过油泵打入预热罐，预热罐的温度为160
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200℃，保温1
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10分钟，然后以5500kg/h的流量加入反应炉内进行裂解反应，反应28μs，产生炭黑烟气。
[0015]进一步地，在生产硬质炭黑N330时，所述的步骤（3）的具体工艺为：将原料油和碳酸钠通过油泵打入预热罐，预热罐的温度为160
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200℃，保温1
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10分钟，然后以7000kg/h的流量加入反应炉内进行裂解反应，反应28μs，产生炭黑烟气。
[0016]进一步地，所述的步骤（4）第一次急冷在反应炉中进行，氨水压力为0.9
‑
1.1MPa，将炭黑烟气降温至760
‑
770℃，然后使炭黑烟气依次经过空气预热器和原料油预热器，第二次急冷的氨水压力为0.7
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0.9MPa，使炭黑烟气进一步降温至450
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470℃，第三次急冷的氨水压力为0.7
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0.9MPa，使炭黑烟气进一步降温至250
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270℃。
[0017]进一步地，所述的步骤（4）炭黑烟气在进入冷却段后，将氨水引入到炭黑反应炉做急冷水使用，第一次急冷在反应炉中进行，氨水压力为1.0MPa，将炭黑烟气降温至765℃，氨氮摩尔比（NSR）为0.8的比率，然后使炭黑烟气依次经过空气预热器和原料油预热器，最后进行第二次急冷，第二次急冷的氨水压力为0.8MPa，使炭黑烟气进一步降温至460℃，氨氮摩尔比（NSR）为1.2的比率，第三次急冷的氨水压力0.8MPa，使炭黑烟气进一步降温至260℃，氨氮摩尔比（NSR）为1.6的比率。
[0018]以重量比计算，所述的原料油由蒽油和防腐油的比例5:1组成。
[0019]针对不用的炭黑，本专利技术所述的工艺含有以下步骤：1)利用煤焦油的生产过程中含有的氨水，经过静置后会与煤焦油进行分离，收集氨水，备用；2)将空气过滤、除杂，先加热至110
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150℃，再预热至650
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710℃；将预热的空气以9.5
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10.0km3/h的流量通入反应炉内，将质量分数为0.5％的碳酸钠水溶液，以2.18 kg/h送
入反应炉内，焦炉煤气的温度控制在500
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520℃，压力控制在2400~2600Pa，在1800℃
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2000℃进行燃烧反应；3)将原料油和碳酸钠通过油泵打入预热罐，预热罐的温度为160
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200℃，保温1
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10分钟，然后以以3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产炭黑的工艺，其特征在于，所述的工艺含有以下步骤：（1）利用煤焦油的生产过程中含有的氨水，经过静置后会与焦油进行分离，收集氨水，备用；（2）将空气过滤、除杂，先加热后预热至650℃以上；将其通入反应炉内，同时将焦炉煤气送入反应炉内，燃烧反应；（3）将原料油混合物以3000
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7500kg/h的流量加入反应炉内进行裂解反应，反应，产生炭黑烟气；（4）炭黑烟气在进入冷却段后，将氨水引入到炭黑反应炉做急冷水使用，使得炭黑烟气分离成炭黑粉体和高温尾气，尾气用于尾气炉供热及锅炉发电，炭黑经造粒干燥后储存。2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的原料油混合物为原料油和碳酸钠组成，以质量比计算，原料油和碳酸钠的质量比为300：1～ 325 ：1组成。3.如权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述的原料油的用量为：硬质炭黑线原料油使用量在生产N330时7000kg/h，生产N220时5500kg/h，软质炭黑线生产过程中的原料油使用量3300kg/h。4.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的步骤（2）：将空气过滤、除杂，先加热至110
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150℃，再预热至650
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710℃；将预热的空气以9.5
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10.0km3/h的流量通入反应炉内，将焦炉煤气和碳酸钠送入反应炉内，在1800℃
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2000℃进行燃烧反应；焦炉煤气的温度为450℃~550℃，压力为2000~2800Pa。5.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的步骤（2）碳酸钠质量分数为0.5％的碳酸钠水溶液，以2.18 kg/h送入反应炉内，焦炉煤气的温度控制在500
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520℃，压力控制在2400~2600Pa。6.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的步骤（3）将原料油和碳酸钠通过油泵打入预热罐，预热罐的温度为160
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200℃，保温1
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10分钟，然后以3000
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7500kg/h的流量加入反应炉内进行裂解反应，反应28μs，产生炭黑烟气。7.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的步骤（4）第一次急冷在反应炉中进行，氨水压力为0.9
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1.1MPa，将炭黑烟气降温至760
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770℃，然后使炭黑烟气依次经过空气预热器和原料油预热器，第二次急冷的氨水压力为0.7
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【专利技术属性】
技术研发人员：李东辉，任锦锋，
申请(专利权)人：山东腾胜精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：