[實用新型]頂部進氣的炭黑高溫裂解爐

有效

• 申請號: 201220588515.4
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN202865156U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 趙寬明;王國元;劉寒津
• 申請（專利權）人: 新疆雅克拉炭黑有限責任公司
• 主分類號: C09C1/50
• 分類號: C09C1/50
• 代理公司: 烏魯木齊市禾工專利代理事務所 65108
• 代理人: 劉永生

技術領域

本實用新型涉以天然氣制備炭黑的裝置，尤其是頂部進氣的炭黑高溫裂解爐。

背景技術

現有技術中，天然氣半補強炭黑是以天然氣為原料在缺氧不完全燃燒時，部分天然氣在1400℃至1100℃裂解生成。天然氣裂解有如下特性：400℃以下幾乎沒有裂解反應，400℃至1000℃有裂解反應，但速度很慢，1000℃以上隨著溫度升高，裂解反應速度加快。

已有的炭黑裂解爐未能有效保證天然氣預熱到足夠高溫進行裂解，使得裂解工藝變化范圍較寬，以致影響制得炭黑的質量。

發明內容

本實用新型的發明目的在于提供一種頂部進氣的炭黑高溫裂解爐，實現節能高效制取炭黑。

本實用新型的目的將通過以下技術措施來實現：

本實用新型的優點和效果：天然氣進口布置在爐體頂部，除操作維護方便之外，使蓄熱爐上部蓄熱磚成為爐體的高溫區，而頂部進入的裂解天然氣是低溫，在此段使天然氣快速預熱，這種布置方式可使天然氣裂解時溫度變化很窄，并可適當提高蓄熱溫度，從而使蓄熱-裂解轉換周期更長，處理天然氣量更大，生產能力得到提高，以保證產品質量穩定，品質提升。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

附圖標記包括：塔基1，底頸2，下壁3，下隔層4，襯壁5，上壁6，頂錐腔7，換熱蓄熱段8，蓄熱裂解段9，支撐匯集段10；炭黑煙氣出口a，蓄熱煙氣出口b，防爆管口c，天然氣進口和沖刷管口d，噴燃器接管口e。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如附圖1所示，立式爐體自上而下包括換熱蓄熱段8、蓄熱裂解段9和支撐匯集段10，爐體上頂部內有頂錐腔7，頂錐腔7對應爐體外連接防爆管口c和天然氣進口和沖刷管口d，頂錐腔7頂部安裝噴燃器接管口e，換熱蓄熱段8內有襯壁5和上壁6，蓄熱裂解段9內安裝下壁3和下隔層4，支撐匯集段10內安裝塔基1和底頸2，同時支撐匯集段10外連接炭黑煙氣出口a和蓄熱煙氣出口b。

塔基1內壁砌筑方形耐熱磚，底頸2內壁砌筑環形耐熱磚，下壁3內壁以下隔層4上下分隔砌筑蓄熱磚，下隔層4砌筑異型蓄熱磚，襯壁5砌筑耐熱磚，上壁6內壁砌筑蓄熱格子磚。

支撐匯集段10為蓄熱和換熱兩種耐熱磚分別錯層支撐，其中錯層的蓄熱部分呈列管式布置。

支撐匯集段10及換熱蓄熱段8不影響蓄熱磚的流通面積，格子磚的排列能提高天然氣與蓄熱磚接觸面積。

蓄熱裂解段9的內壁具有獨特的軸向和周向固定方式，換熱蓄熱段8與蓄熱裂解段9具有獨特的密封方式。

前述中，塔基1內壁的方形耐熱磚安放在混凝土上，底頸2內的環形耐熱磚沿爐體呈環形分布，塔基1和底頸2共同支撐上部爐體內壁結構的重量；塔基1的方形耐熱磚之間的間隙大于下壁3的蓄熱磚的流通孔，裂解后的炭黑煙氣通過該間隙進入炭黑煙氣出口a。

前述中，下壁3的蓄熱磚有凹凸面，保證蓄熱部分的軸向固定。下壁3的蓄熱磚中有流通孔，每層蓄熱磚有凹凸槽，蓄熱磚采用錯層方式交叉布置，上壁6的格子磚和塔基1的方形耐熱磚逐層交叉排列，下壁3及其蓄熱磚保證天然氣從上至下進行裂解，并保證蓄熱磚軸向固定，不至于坍塌；格子磚和方形耐熱磚對齊堆砌方式保證不遮擋蓄熱磚中間的流通孔；下壁3的蓄熱磚錯層布置，加固蓄熱部分，最下面層蓄熱磚邊沿安放在底頸2的環形耐熱磚上；上壁6的格子磚錯層布置，與四周襯壁5的耐熱磚固定，耐熱磚安放在下隔層4異型蓄熱磚四周，保證通過格子磚的天然氣能進入蓄熱磚的流通孔裂解。

前述中，下隔層4的異型蓄熱磚設置間斷若干層，位于下面的異型蓄熱磚層是對下壁3內壁的蓄熱磚進行周向固定，最上面異型蓄熱磚層安放襯壁5的耐熱磚，以密閉腔體，保證天然氣必須通過下壁3的蓄熱磚的流通孔；下隔層4的異型蓄熱磚布置在下壁3的蓄熱磚四周，與爐體連接，周向固定換熱蓄熱段8。

第一段為換熱蓄熱段8完成預熱，該段采用蓄熱格子磚砌筑，具有接觸面積大、空隙大特性，能使天然氣在短時間內溫度提高到800℃至1000℃，同時避免大量裂解炭黑生成附集在格子磚上，從而使炭黑的收率得到提高；第二段為蓄熱裂解段9，采用專用蓄熱磚，該段使高溫天然氣充分裂解附集，在反吹氣流通過時有足夠的速度使附集在此處炭黑帶走；第三段為支撐匯集段10，主要作用是支撐上面的一、二段蓄熱磚，同時匯集加熱氣流去煙囪，匯集裂解和反吹氣流到主袋。