一种利用生物燃料生产炭黑的系统技术方案

本实用新型专利技术属于炭黑生产技术领域，尤其涉及一种利用生物燃料生产炭黑的系统，利用生物燃料生产炭黑的系统包括生物质液体燃料预处理系统、原料油复配系统、燃料混烧系统和炉法炭黑生产系统。生物质液体燃料经生物质液体燃料预处理系统进行脱水、脱渣、除氧得到精制生物质油，原料油复配系统进行复配得到满足炭黑生产用炭黑原料油；利用该炭黑原料油雾化喷入炉法炭黑生产系统中的生物燃料专用炭黑反应器裂解生产炭黑。器裂解生产炭黑。器裂解生产炭黑。

【技术实现步骤摘要】
一种利用生物燃料生产炭黑的系统


[0001]本技术属于炭黑生产
，尤其涉及一种利用生物燃料生产炭黑的系统。

技术介绍

[0002]炭黑作为一种功能性材料，在很多领域中有着不可代替的作用，广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料、农业以及其他众多工业领域，对于各个国家的经济、国防、交通、人民物质生活等方面发挥着极为重要的作用。炭黑生产质量和成本60％
‑
75％取决于炭黑原料，炭黑生产主要原料为煤焦油系和石油系的油品、天然气，属于不可再生资源。这些资源绝大部分都是有限的，随着社会经济的发展正逐步减少。
[0003]生物燃料泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料，作为一种可再生能源，以其产量巨大、可储存和碳循环等优点引起全球的广泛关注。生物质能直接或间接来自植物的光合作用，一般取材于农林废弃物、生活垃圾及畜禽粪便等，可通过物理转换、化学转换、生物转换等形式转化为固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。我国是一个农业大国，生物质能源相当丰富。据有关报道，我国各类农作物秸秆、农产品谷壳、新炭林和林业加工残余废弃物等的资源总量不低于10亿吨干物质/年，相当于2亿多吨油当量。
[0004]因此，从能源危机、环境保护方面考虑，以可再生的生物质液体燃料和燃气替代或部分炭黑生产中的原料或燃料部分，将有助于缓解目前的资源问题和环境问题，且具有较高的商业利用价值。但是由于生物质具有多样性，物理化学性质差别很大，它的含水量高、含氧量高、粘度高，热值低，这又无法满足其作为炭黑原料或燃料的使用要求。所以需要独特的工艺系统设计才能使可再生的生物质能有效利用于炭黑行业。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种利用生物燃料生产炭黑的系统，以可再生的生物质液体燃料和气体燃料替代或部分替代炭黑生产中的原料、燃料部分，生产合格炭黑产品的方法，实现生物质能资源化利用的经济效益与社会效益最大化。
[0006]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0007]本技术提供了一种利用生物燃料生产炭黑的系统，包括：
[0008]生物质液体燃料预处理系统、原料油复配系统、燃料混烧系统和炉法炭黑生产系统；
[0009]生物质液体燃料经所述生物质液体燃料预处理系统进行脱水、脱渣、除氧得到精制生物质油，所述原料油复配系统进行复配得到满足炭黑生产用炭黑原料油；
[0010]利用该炭黑原料油雾化喷入所述炉法炭黑生产系统中的生物燃料专用炭黑反应器裂解生产炭黑。
[0011]本技术提供了一种利用生物燃料生产炭黑的系统，包括生物质液体燃料预处理系统、燃料混烧系统和炉法炭黑生产系统；
[0012]生物质液体燃料经所述生物质液体燃料预处理系统进行脱水、脱渣、除氧，得到精制生物质油；
[0013]所述精制生物质油经所述燃料混烧系统送入所述炉法炭黑生产系统中的生物燃料专用炭黑反应器裂解生产炭黑。
[0014]本技术提供了一种利用生物燃料生产炭黑的系统，包括燃料混烧系统、炉法炭黑生产系统和富氧净化系统；
[0015]生物质气体燃料经所述富氧净化系统净化、富氧，或与高热值气体混兑，并通过所述燃料混烧系统送入所述炉法炭黑生产系统作燃料生产炭黑。
[0016]作为优选地，所述生物质液体燃料预处理系统包括生物质液体燃料依次经脱水罐第一次脱水去渣后得到初级生物质渣油，并送至超级离心机第二次脱水得到脱水生物质油；
[0017]所述脱水生物质油自流入生物油槽内，并输送至管式炉对流段加热后送至蒸发器第三次脱水，得到生物质油，所述生物质油自流至溢流槽；
[0018]所述蒸发器蒸发的水蒸气逸出至冷却器冷却，会送至生物燃料专用炭黑反应器；
[0019]所述生物质油从溢流槽输送至所述管式炉的辐射段，并加热至260
‑
450℃，送至处理塔进行催化加氢脱氢得到精制生物质油，所述处理塔顶部裂解混气经顶部除尘净化后送至所述管式炉作燃料。
[0020]作为优选地，所述超级离心机的固渣出口处设置尾气收集装置，所述尾气收集装置能够回收尾气并送至所述管式炉可以作燃料。
[0021]作为优选地，所述原料油复配系统包括：所述精制生物质油与煤焦油或蒽油分别设置有油品采样分析仪，若所述精制生物质油经采样分析后，满足炭黑原料油的要求，则直接做炭黑原料油；
[0022]若采样分析含碳量较低，按照第一预定比例混合至油罐，经复配油泵处理后用作炭黑原料油。
[0023]作为优选地，所述炉法炭黑生产系统包括：所述精制生物质油作为炭黑原料油或经原料油复配系统复配后的炭黑原料油经原料油预热器预热至220℃经原料油枪雾化，喷入所述炉法炭黑生产系统的生物燃料专用炭黑反应器的喉管段；
[0024]所述炭黑原料油加速气化、裂解生成含炭黑高温烟气，所述高温烟气依次通过高温空气预热器，再经过余热锅炉回收热量产生蒸汽，再经过收集系统回收尾气，再经过造粒系统，包装系统，得到合格的炭黑产品。
[0025]作为优选地，所述富氧净化系统包括：
[0026]生物质气体燃料经净化塔净化去杂质后与来自多级吸附塔得到并贮存于氧气管中的富氧、来自空气预热器预热的空气在所述炉法炭黑生产系统的生物燃料专用炭黑反应器的燃烧段富氧燃烧；
[0027]并通过所述燃料混烧系统为炭黑原料油裂解提供动能且稳定的高温燃烧气流。
[0028]作为优选地，所述燃料混烧系统包括入炉燃料气流量仪，入炉预热空气流量仪、燃烧温度仪和入炉燃料气组分仪，所述入炉燃料气组分仪用于检测燃料气体组分，所述入炉
预热空气流量仪用于检测进入所述炉法炭黑生产系统中的预热空气流量，所述入炉燃料气流量仪用于检测所述入炉燃料的流量，所述燃烧温度仪用检测所述炉法炭黑生产系统的燃烧温度。
[0029]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术中以可再生的生物燃料(液体燃料或气体燃料)替代或部分替代炭黑生产中的原料、燃料部分，这将有助于缓解目前的资源问题和环境问题，且具有较高的商业利用价值。
附图说明
[0030]图1为本技术中实施例一的生物质液体燃料提质整合复配后作炭黑原料生产炭黑的流程框图；
[0031]图2为本技术中实施例二的生物质液体燃料提质整合改善后作炭黑燃料生产炭黑的流程框图；
[0032]图3为本技术中的混合燃烧系统的流程框图。
[0033]其中，1、生物质液体燃料预处理系统；
[0034]1‑
1、脱水罐；1
‑
2、超级离心机；1
‑
3、生物油槽；1
‑
4、管式炉；1
‑
5、蒸发器；1
‑
6、溢流槽；1
‑
7、冷却器；1
‑
8、处理塔；
[0035]2、原料油复配系统；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用生物燃料生产炭黑的系统，其特征在于，包括：生物质液体燃料预处理系统(1)、原料油复配系统(2)、燃料混烧系统(3)和炉法炭黑生产系统(4)；生物质液体燃料经所述生物质液体燃料预处理系统(1)进行脱水、脱渣、除氧得到精制生物质油，所述原料油复配系统(2)进行复配得到满足炭黑生产用炭黑原料油；利用该炭黑原料油雾化喷入所述炉法炭黑生产系统(4)中的生物燃料专用炭黑反应器裂解生产炭黑；所述生物质液体燃料预处理系统(1)包括生物质液体燃料依次经脱水罐(1
‑
1)第一次脱水去渣后得到初级生物质渣油，并送至超级离心机(1
‑
2)第二次脱水得到脱水生物质油；所述脱水生物质油自流入生物油槽(1
‑
3)内，并输送至管式炉(1
‑
4)对流段加热后送至蒸发器(1
‑
5)第三次脱水，得到生物质油，所述生物质油自流至溢流槽(1
‑
6)；所述蒸发器(1
‑
5)蒸发的水蒸气逸出至冷却器(1
‑
7)冷却，会送至生物燃料专用炭黑反应器(4
‑
1)；所述生物质油从溢流槽(1
‑
6)输送至所述管式炉(1
‑
4)的辐射段，并加热至260
‑
450℃，送至处理塔(1
‑
8)进行催化加氢脱氢得到精制生物质油，所述处理塔(1
‑
8)顶部裂解混气经顶部除尘净化后送至所述管式炉(1
‑
4)作燃料；所述燃料混烧系统(3)包括入炉燃料气流量仪(302)，入炉预热空气流量仪(301)、燃烧温度仪(303)和入炉燃料气组分仪(304)，所述入炉燃料气组分仪(304)用于检测燃料气体组分，所述入炉预热空气流量仪(301)用于检测进入所述炉法炭黑生产系统(4)中的预热空气流量，所述入炉燃料气流量仪(302)用于检测所述入炉燃料的流量，所述燃烧温度仪(303)用检测所述炉法炭黑生产系统(4)的燃烧温度；所述炉法炭黑生产系统(4)包括：所述精制生物质油作为炭黑原料油或经原料油复配系统(2)复配后的炭黑原料油经原料油预热器(4
‑
4)预热至220℃经原料油枪雾化，喷入所述炉法炭黑生产系统(4)的生物燃料专用炭黑反应器(4
‑
1)的喉管段(4
‑1‑
2)；所述炭黑原料油加速气化、裂解生成含炭黑高温烟气，所述高温烟气依次通过高温空气预热器(4
‑
2)，再经过余热锅炉(4
‑
3)回收热量产生蒸汽，再经过收集系统(4
‑5‑
1)回收尾气，再经过造粒系统(4
‑5‑
2)，包装系统(4
‑5‑
3)，得到合格的炭黑产品。2.根据权利要求1所述的利用生物燃料生产炭黑的系统，其特征在于，所述原料油复配系统(2)包括：所述精制生物质油与煤焦油或蒽油分别设置有油品采样分析仪，若所述精制生物质油经采样分析后，满足炭黑原料油的要求，则直接做炭黑原料油；若采样分析含碳量较低，按照第一预定比例混...

【专利技术属性】
技术研发人员：王家贵，王彦玲，贾春，张彬，何平，
申请(专利权)人：中昊黑元化工研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：