[實(shí)用新型]提高炭黑產(chǎn)率的節(jié)能裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120217730.9
• 申請日: 2011-06-24
• 公開（公告）號: CN202148275U
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬寶亮;孟奎;徐剛;劉江紅;韓彩宵;劉永波
• 申請（專利權(quán)）人: 龍星化工股份有限公司
• 主分類號: C09C1/50
• 分類號: C09C1/50
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 董金國

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種炭黑的生產(chǎn)裝置，尤其是一種提高炭黑產(chǎn)率的節(jié)能裝置。

背景技術(shù)

炭黑的生成是以液態(tài)或氣態(tài)烴為燃料，在反應(yīng)爐燃燒室內(nèi)完全燃燒生成高溫燃余氣流傳送到反應(yīng)區(qū)域，與經(jīng)由原料油噴槍噴入的原料油（含碳量高的烴類或其它有機(jī)類物質(zhì)混合物）相碰撞，一小部分原料油不完全燃燒以補(bǔ)充所需要的熱量，大部分原料油裂解生成炭黑。在急冷段，通過噴入急冷水使反應(yīng)中止，含水蒸汽的炭黑煙氣經(jīng)過一系列換熱措施，進(jìn)入收集系統(tǒng)，被收集的粉狀炭黑經(jīng)過造粒，干燥而成為成品炭黑顆粒。

????通常情況下燃料為天然氣，與預(yù)熱到700～800℃的高溫空氣相混合，燃料與燃燒空氣的比值通常為14/1～16/1，理論燃燒室溫度一般1800～2000℃，燃余氣體一般含有7%的過剩氧氣和12.3%的水蒸汽，在反應(yīng)的喉管段注入原料油，由于液體的揮發(fā)，溫度會降到1400～1700℃。在反應(yīng)的初始階段，原料油和氧氣反應(yīng)非常快，生成一氧化碳和二氧化碳。若反應(yīng)達(dá)到化學(xué)點(diǎn)，體系中所有的氧氣都要轉(zhuǎn)變?yōu)橐谎趸迹黾犹嫉南模故章首兊汀６聦?shí)上，因?yàn)樘亢谑窃诔胶鉂舛鹊那闆r下生成的，故體系中一部分氧氣會轉(zhuǎn)變成二氧化碳。以原料油中含碳量89%計(jì)算，理論上每噸原料油產(chǎn)0.91噸炭黑（炭黑含碳量按98.2%計(jì)），炭黑產(chǎn)品的原料油消耗應(yīng)該是1.0×0.982÷0.9=?1.10噸/噸炭黑。而實(shí)際上我們產(chǎn)品的原料油消耗都在1.4噸/噸炭黑以上，這就是說，每生產(chǎn)1噸炭黑，就有超過300公斤的原料油被白白地?zé)袅恕Ｌ亢谖矚馐且环N低熱值可燃?xì)怏w。目前的技術(shù)是將產(chǎn)生的尾氣用來發(fā)電，然而通過這種方式能量的利用率是很低的，大概不到20%，對能源的綜合利用是不夠合理的，同時(shí)也是一種極大的資源浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種提高炭黑產(chǎn)率的節(jié)能裝置，以部分炭黑尾氣代替部分天然氣做燃料，能夠降低燃余氣體中氧氣的含量，從而減少原料油的燃燒，降低原料油消耗，提高反應(yīng)收率。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種提高炭黑收率的生產(chǎn)裝置，包括設(shè)有尾氣進(jìn)口、燃料進(jìn)口、原料油進(jìn)口和預(yù)熱空氣進(jìn)口的反應(yīng)爐、空氣預(yù)熱器、原料油預(yù)熱器和主袋濾器，還包括冷卻器和汽水分離器；所述反應(yīng)爐的出口經(jīng)煙道依次與所述空氣預(yù)熱器的內(nèi)管接口、原料油預(yù)熱器的外管進(jìn)口連通，所述原料油預(yù)熱器的外管出口與主濾袋器的進(jìn)口連通，所述主濾袋器的頂部出口依次與所述冷卻器、汽水分離器連通，所述汽水分離器的出口通過裝有增壓風(fēng)機(jī)的管路與所述反應(yīng)爐的尾氣進(jìn)口連通；所述空氣預(yù)熱器的外管出口和原料油預(yù)熱器的內(nèi)管出口分別接所述反應(yīng)爐的預(yù)熱空氣進(jìn)口和原料油進(jìn)口；所述主濾袋器的出口接炭黑輸送系統(tǒng)。

在所述主袋濾器與原料油預(yù)熱器之間還設(shè)有二次急冷水降溫裝置。

主袋濾器的頂部還設(shè)有尾氣分流出口。

根據(jù)炭黑生成的裂解理論，炭黑生成的必備條件是：足夠的熱量和足夠的空氣動能。而反應(yīng)氣氛是氧化性氣氛還是還原性氣氛不是決定因素。?本實(shí)用新型中以炭黑尾氣（干）為燃料，以天然氣為輔助燃料，以預(yù)熱后的空氣為助燃劑，通過調(diào)節(jié)空氣、天然氣、尾氣三者的比例，可以在空氣不過剩的條件下達(dá)到所需要的燃燒溫度和所需要的氣體流量。這樣，當(dāng)原料油在喉管處噴入后，增加了裂解反應(yīng)而減少了燃燒反應(yīng)。可以降低原料油的消耗，提高收率。

采用本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果在于：（1）以尾氣代替部分天然氣，燃料的消耗降低；（2）以尾氣代替天然氣后，就不需要再補(bǔ)充過量的空氣，這樣燃余氣體系中氧氣含量很低，原料油的消耗降低，炭黑的收率提高5~10%。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型炭黑生產(chǎn)裝置示意圖；

其中，1、反應(yīng)爐，2、煙道，3、空氣預(yù)熱器，4、原油預(yù)熱器，5、主袋濾器，6、冷卻器，7、汽水分離器，8、增壓風(fēng)機(jī)，A代表燃料，B代表原料油，C代表冷卻水，D代表炭黑，E代表空氣，F(xiàn)代表尾氣。

具體實(shí)施方式