[發明專利]利用焦爐煤氣生產高純度特種炭黑的方法

在審

• 申請號: 201811371298.1
• 申請日: 2018-11-18
• 公開（公告）號: CN111196900A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 陳兵;王俊杰;劉國強;阿萊·也爾肯
• 申請（專利權）人: 新疆峻新化工股份有限公司
• 主分類號: C09C1/50
• 分類號: C09C1/50
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 王昊

本發明的一種焦爐煤氣生產高純度特種炭黑的方法，包括以下步驟：1）通過分離空氣成分，提取空氣中氮氣，使得分離氮氣后的空氣中的氮氣含量在5%至65%之內，將分離出的氮氣液化儲存；2）利用焦爐系統余熱換熱器，將分離氮氣后的空氣升溫到250℃至550℃；3）將焦爐煤氣進行除塵、除水、脫硫、脫焦油后，預熱到100℃至130℃；4）將天然氣除塵、脫水，脫硫；5）進入反應爐時，通過導向裝置，將步驟2預熱后的空氣、步驟3后得到的焦爐煤氣分別通過第一入風口和第二入風口導入爐內，通過加熱使之燃燒產生熱量；6）將步驟4后得到的天然氣通過第三入風口導入爐中，使之二次升溫，并使之發生裂解反應，生成炭黑。本發明具有節能降耗，減排和環保效果。

技術領域

本發明涉及一種生產炭黑的方法，特別是涉及一種利用焦爐煤氣生產高純度特種炭黑的方法。

背景技術

隨著炭黑工業的不斷發展和炭黑應用領域的不斷擴展，出現了對炭黑種類和質量不斷更新的技術要求，炭黑工業發展到現在，仍然以爐法炭黑為主。主要有純天然氣爐法，油--氣爐法和油--油爐法。純氣爐法炭黑主要是以烴類可燃氣體作為燃料和原料，通過燃燒和不完全燃燒及裂解的老工藝方式產生炭黑。而油--氣和油--油的新工藝生產方式是用燃料氣或油燃燒供給原料油裂解的能量，燃燒和裂解有明顯的界限，技術更新較快，調控手段較多。遠遠領先于古老的純氣爐法生產技術。加上當前天燃氣能源的日趨緊張和環保要求的提升，純氣爐法炭黑面臨著嚴峻的考驗，新疆峻新化工所處地，半徑3公里以內就有三家大型焦化廠，產生的焦爐煤氣需要有效利用，降低排放帶來的環保壓力。所以峻新化工在對原油—天然氣改造的實踐中，總結發明出了一套利用焦爐煤氣和天然氣做燃料和原料，生產高純度特種炭黑的方法。有效的緩解能源和環保帶來的壓力，滿足一些高端行業對高純度炭黑的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種焦爐煤氣生產高純度特種炭黑的方法，充分利用焦爐煤氣中的各組分，實現焦爐煤氣綜合利用，減少了SO₂及CO₂和NO_x的排放，減少了環保壓力。本發明的一種焦爐煤氣生產高純度特種炭黑的方法，包括以下步驟：

1）通過分離空氣成分，提取空氣中氮氣，使得分離氮氣后的空氣中的氮氣含量在5%——65%之內，將分離出的氮氣液化儲存；

2）利用焦爐系統余熱換熱器，將分離氮氣后的空氣升溫到250--550℃；

3）將焦爐煤氣進行除塵、除水、脫硫、脫焦油后，預熱到100℃——130℃；

4）將天然氣除塵、脫水，脫硫；

5）進入反應爐時，通過導向裝置，將步驟2預熱后的空氣、步驟3后得到的焦爐煤氣分別導入爐內，通過加熱使之燃燒產生熱量；

6）將步驟4后得到的天然氣導入爐中，使之二次升溫，并使之發生裂解反應，生成炭黑。

本發明的優點是：將空氣進行分離出對炭黑生產無用氣體——氮氣，減少了入爐風量，間接地增加了單位體積空氣的氧含量，然后利用系統余熱換熱器，將空氣溫度升高到250--550℃再入爐，減少了燃料的耗量和空氣的耗量，使生產系統的壓力降低，增加了處理能力。同時利用價格低廉的焦爐煤氣做燃料，使用天然氣做輔助原料，改變傳統氣爐法生產中燃燒和裂解不區分的模式，利用本發明的導流燃燒裝置，使空氣和焦爐煤氣首先燃燒后預熱原料天然氣，然后使天然氣在高溫下裂解生成高純度的炭黑。