[發(fā)明專利]一種丙烷脫氫與綠色炭黑聯(lián)合生產系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108440232A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 秦慶平;劉紅偉
• 申請（專利權）人: 青島金能新材料有限公司
• 主分類號: C07C5/333
• 分類號: C07C5/333;C07C11/06;C09C1/50;C08F110/06;C08F2/01
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 閆加賀;姚亮

本發(fā)明提供了一種丙烷脫氫與綠色炭黑聯(lián)合生產系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括丙烷脫氫裝置及炭黑裝置；所述丙烷脫氫裝置的丙烯干氣出口通過管路與所述炭黑裝置的燃料氣入口相連。本發(fā)明還提供了丙烷脫氫與綠色炭黑聯(lián)合生產方法，該方法采用丙烷脫氫所得丙烯干氣作為炭黑裝置燃料氣，由于丙烯干氣具有清潔、熱值高等優(yōu)點，所以本申請制備得到的炭黑的定伸、pH值、著色等性能品質均有所提高；此外，由于丙烯干氣燃燒產生的火焰比較溫和，使炭黑生產穩(wěn)定，收率提高。

技術領域

本發(fā)明涉及一種丙烷脫氫與綠色炭黑聯(lián)合生產系統(tǒng)及方法，屬于能源化工技術領域。

背景技術

丙烯是一種重要的有機化工原料和石油化工領域重要的基礎原料，其主要用途是生產聚丙煉、丙烯腈、環(huán)氧丙烷、異丙苯、異丙醇等。目前，丙烯需求持續(xù)增加，而作為蒸汽裂解和催化裂化過程的副產物，其供應不穩(wěn)定，在很大程度上受乙烯和汽、柴油生產的制約。丙烷脫氫制丙烯技術是有效地增產丙烯的技術之一，其包括氧化脫氫、直接脫氫和脫氫氧化三種方法，而目前本領域已商業(yè)化的丙烷脫氫技術全部為丙烷直接脫氫工藝，在已建成的丙烷脫氫裝置中，大多數(shù)均采用UOP工藝進行丙烷脫氫反應，并且丙烷脫氫裝置通常設置有兩大壓縮機組，其功率分別為30600kw和15300kw，可見此種機組不論選擇電驅還是汽驅都屬高耗能設備。

煤焦油是由多種化合物(主要為芳香烴)組成的混合物，其在常溫下是一種褐色甚至黑色的粘稠液體，若將其進行蒸餾，可以切割成輕油、酚油、洗油及瀝青等餾分，對他們分別進行加工精制可以獲得多種化工產品。此外，炭黑也可以由煤焦油加工制備得到，炭黑既是橡膠制品的重要補強材料，又是油墨、塑料等行業(yè)不可缺少的原料之一；炭黑行業(yè)本身屬于高耗能產業(yè)，炭黑生產需要消耗高熱值的燃氣以提供反應所需的2000℃高溫，并且在炭黑生產過程中還會副產大量低熱值尾氣。

目前加工煤焦油制備炭黑所用燃料主要包括燃料油、天然氣、焦爐煤氣及炭黑尾氣等，但是，以焦爐煤氣作為燃料，因焦爐煤氣中含有硫組分，所以其對炭黑的定伸、pH等指標會產生較大的影響，并且排放的炭黑尾氣需要后續(xù)做脫硫處理；以天然氣作為燃料，燃料需外購，這從一定程度上加大了炭黑生產成本；采用炭黑尾氣為燃料，其存在含水量較高、硫化物和氮氧化物累計及熱值低等問題，對炭黑的收率和質量均會產生負面影響，并且還會使炭黑反應爐的壽命大大縮短。

發(fā)明內容

為了解決上述的缺點和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種丙烷脫氫與綠色炭黑聯(lián)合生產系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的還在于提供一種丙烷脫氫與綠色炭黑聯(lián)合生產方法。

為達到上述目的，本發(fā)明提供一種丙烷脫氫與綠色炭黑聯(lián)合生產系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括丙烷脫氫裝置及炭黑裝置；

所述丙烷脫氫裝置的丙烯干氣出口通過管路與所述炭黑裝置的燃料氣入口相連。

根據(jù)本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括聚丙烯裝置，所述丙烷脫氫裝置的丙烯氣體出口通過管路與聚丙烯裝置相連。

根據(jù)本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括尾氣鍋爐，所述炭黑裝置的炭黑尾氣出口通過管路與所述尾氣鍋爐的氣體入口相連。

根據(jù)本發(fā)明所述的系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述尾氣鍋爐的蒸汽出口通過管路與丙烷脫氫裝置的蒸汽輪機相連，該蒸汽輪機驅動該丙烷脫氫裝置的產品氣壓縮機。

根據(jù)本發(fā)明所述的系統(tǒng)，其中，所述丙烷脫氫裝置、炭黑裝置及尾氣鍋爐(高溫高壓尾氣鍋爐)等均為本領域使用的常規(guī)設備。

本發(fā)明還提供了一種丙烷脫氫與綠色炭黑聯(lián)合生產方法，其中，該方法包括以下步驟：

(1)、以C3LPG為原料，采用LUMMUS工藝進行丙烷脫氫反應，得到丙烯及丙烯干氣；

(2)、以步驟(1)所得丙烯干氣為熱源，對煤焦油進行高溫裂解，得到炭黑產品和炭黑尾氣。