[其他]生產軟質炭黑的方法和設備

無效

• 申請號: 86106499
• 申請日: 1986-09-15
• 公開（公告）號: CN86106499A
• 公開（公告）日: 1987-04-22
• 發明（設計）人: 胡文海;朱昶中;陳建國
• 申請（專利權）人: 化學工業部炭黑工業研究設計所
• 主分類號: C09C1/48
• 分類號: C09C1/48
• 代理公司: 四川省自貢市專利事務所
• 代理人: 江泉清,毛繼東

炭黑是烴類經部分氧化、裂解而生成的，主要用作橡膠補強劑、填充劑。本發明涉及軟質炭黑的改進生產方法及相應的設備。

現有爐法生產軟質炭黑，通常是把空氣、原料油直接加到反應爐中，在高于1000℃的溫度下不完全燃燒，裂解生成炭黑。用此方式生產軟質炭黑不僅能耗高，而且炭黑中常夾帶硬碳而影響使用性能。或者，用天然氣作燃料，在反應爐中加入天然氣和空氣用以調節所生產炭黑的結構。用此方式生產的炭黑雖具有能耗低和硬碳少的優點，但此方法存在以下一些不易解決的問題：

燃燒爐用氣體燃料和用作補充反應爐中烴的氣體燃料（或輕質油）不僅來源困難，而且價格昂貴。

燃燒爐、反應爐的熱負荷強度一般都比較高，耐火層需用特殊的耐火材料制作，但是這樣的耐火材料來源困難，價格高，并且使用壽命短。切向引入反應爐用作補充烴的氣體燃料（天然氣等）燃燒溫度較高，使反應爐內襯耐火材料易于損壞，不僅喉管熱負荷強度較高，而且燃燒氣對喉管的沖刷特別嚴重，即使采用特殊耐火材料，也損壞較快。

本發明解決了這些問題，其要點是，采用軸向進氣式旋流器和低壓載體霧化雙流體噴咀組成的噴燃器。此噴燃器不僅可以噴燒各種重質燃料油，如重油、煤焦油等，也可噴燒輕質油和氣體燃料，有利于本發明的工業化應用。

本發明反應爐引入的補充燃燒氣體不僅可以是天然氣，也可以是炭黑生產中分離了炭黑的尾氣或其它可燃氣體。這不僅使本發明能在所有炭黑廠廣泛應用，而且反應爐耐火材料不易損壞。

本發明采用的喉管為改進的水夾套式鋼結構，它有結構簡單，制造方便，使用壽命長，原料油嘴不易結焦堵塞等優點。

本發明燃燒爐和反應爐內襯采用優質耐火材料如剛玉類制造。原料油嘴為公知的實心柱狀噴射流股噴嘴。采用公知的反應爐內順流冷卻炭黑煙氣的方法，冷卻介質是水，組成急冷器的水噴嘴是常用的機械霧化噴嘴。

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USP4105750

本發明的一個目的是提供一種生產炭黑的方法，即以重質液體燃料（也可以用輕質液體燃料和氣體燃料）和原料油的新工藝路線生產軟質新工藝炭黑的方法，向反應爐引入炭黑生產過程尾氣（也可以是其它氣體燃料和氧化劑），控制、改善、調節炭黑性能。用這個方法生產出的新工藝炭黑質量優異，并且節約大量能源。

本發明又一個目的是提供一種常規軟質炭黑改進的生產方法，提高炭黑產品質量和經濟效益。

本發明再一個目的是提供一組為使用本發明方法所需要的關鍵設備。該設備包括燃燒爐和相應的軸向噴燃器，改進的反應爐和補充燃燒氣引入段，改進的喉管和公知的原料油噴射器和急冷器。

本發明的另外一個目的是根據發明的觀點和采用本發明的關鍵設備，生產多種炭黑產品。

本發明的其它目的和特征可從以下敘述中了解到。

用本方法可以生產N600、N500、N700系列中的任何一種新工藝炭黑或任何一種相應的常規炭黑。用本方法也可以生產其它系列炭黑產品。

方法綜述：

根據本發明，燃料油（或氣）在燃燒爐內燃燒生成高溫燃燒氣流，此高溫氣體流經縮口加速，在縮口處和高速噴射入的原料油流股混合、霧化，進入反應爐，再和引入反應爐的補充燃燒氣混合，裂解成炭黑。

燃料可以是液體燃料，也可以是氣體燃料。液體燃料可以是輕質油，也可以是重質油，如乙烯焦油、重油等類似的油品。燃料的低位熱值應大于2.93×10⁷J/Kg，最好大于3.56×10⁷J/Kg。用重質油作燃料時，應把燃料油預熱到85℃至250℃，最好為90℃至160℃。用輕質燃料油可以不預熱。進油壓力為19.6×10^-2至58.8×10^-2MP_a，霧化氣進氣壓為24.5×10^-2至78.4×10^-2MP_a，最好為34.3×10^-2至68.6×10^-2MP_a。霧化氣可以是壓縮空氣、蒸汽或其它氣體，霧化氣和燃料油的重量比為0.2至0.6。燃料油首先被雙流體噴嘴霧化，再被來自旋流器的旋轉空氣霧化，沿燃燒爐軸向進入燃燒爐。