[发明专利]尾气联产热裂法炭黑制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及涉及国际专利分类C09C1/50炉法炭黑的处理方法，或者B01D53/00废气例如烟气、烟雾、烟道气或气溶胶的化学或生物净化及利用技术，尤其是尾气联产热裂法炭黑制备工艺。

背景技术

公知技术中，以天然气为原料，部分天然气在1400℃至1100℃缺氧不完全燃烧裂解生成半补强炭黑，同时产生氢气，在常规技术中，所有半补强反应炉均采用双炉头结构，助燃空气和燃烧、裂解天然气从炉头进入炉膛边燃烧边裂解，其单炉产量只有210kg/h，而且存在调整产品质量手段有限，能耗高，余热未采取有效综合利用等缺陷。如多年从事半补强炭黑生产的新疆雅克拉炭黑有限责任公司，新建2000t/a热裂法炭黑生产线，每年产生大量的富氢气气体，热值在14000KJ/M³至15000KJ/M³，尚没有很好利用技术方案，因此致力于改进技术的研发。

半补强热裂法炭黑生产工艺中，联产产生大量富氢气气体，虽然，随着环境保护意识越来越强，国内城市交通采用氢气作为动力源越来越多，氢气还可以作为其他化工产品原料，使得氢气价格较高，但是，前述工艺富含氢气气体直接被应用于回引入裂解炉助燃，而同时工艺中中产生的大量仍然含有2000KJ/M³至3000KJ/M³热值尾气，却作为低品质尾气一般采取排空处理，却未能完全利用，无疑这样做既产生巨大热值浪费，还潜在环境污染危害。

在现有技术中，相关改进技术公开较少，如：

中国专利申请201110144227.X一种炭黑与油加工联产方法及设备，在炭黑反应炉和空气预热器之间设置一在线管式炉，在线管式炉从下至上依次分为辐射段、过热段和对流段，还设置含水油加热温度调节、过热蒸汽温度调节、无水油加热温度调节、温度报警联锁系统等，将高温炭黑烟气的物理热作为加热原料油的热源，使含水油和无水油加热至需求的温度，将饱和蒸汽过热至指定的温度，满足油加工装置的进料要求，同时油加工装置一段蒸发器顶部出来的含油脱出水可直接混入炭黑装置的急冷水中，解决了含油废水处理的难题，有效减少了急冷水的加入量，使得尾气量减少，增加了尾气的化学热值，减少了尾气输送能耗和处理设备的需求能力，同时实现了安全操作。

中国专利申请201010577069.2一种炭黑尾气的处理方法，方法步骤为：(1)把尾气中的H₂O气体和H₂S洗涤下来，并收集废液及中和处理；(2)洗涤后的尾气进变压吸附装置进行干燥，把尾气中的未完全干燥的水分吸附掉；(3)干燥后的尾气进入变温吸附装置，把尾气中的H₂S、SO₂杂质脱除；(4)储存在氮气储罐中，供各种应用；(5)以上方法处理后的炭黑尾气进入尾气总管，供各种燃烧使用。

中国专利申请201010287389.4一种炭黑尾气锅炉的燃烧方法，其特征是：炭黑尾气锅炉采用耐火砖呈四方形砌筑的“绝热”燃烧室，“绝热”燃烧室布置在炉膛的下部，“绝热”燃烧室四角布置了4只整体多管型燃烧器；设置在“绝热”燃烧室上部的炉膛的水冷壁集箱以上1米内的水冷壁部分浇注卫燃带隔热。

中国专利申请200910103872.X以炭黑尾气做炭黑生产燃料循环利用的方法及其装置。针对现有燃料油是使用煤焦油、乙烯焦油、蒽油等燃料，其雾化效果影响因数较多，导致燃烧不稳定，温度变化大，能耗较高、影响工艺的稳定性和炭黑质量等缺陷。本发明在袋虑器与反应炉之间设置冷却器、汽水分离器、干燥器、分子筛系统、尾气预热器、尾气混合器。对尾气进行净化处理，再对尾气进行分离和加热，得到热值较高的尾气，将加热后的尾气引入改进后的燃烧室燃烧来满足炭黑生产的工艺需求。

中国专利申请201110388080.9炭黑生产中的尾气余热利用方法及余热利用系统，涉及炭黑尾气余热综合利用，属于化工生产节能减排及能量循环利用的炭黑生产中的尾气余热利用方法及余热利用系统。本发明的技术方案为：炭黑生产中的尾气余热利用方法，利用炭黑生产中所得到的高温尾气降温余热做动源推动吸收式制冷机制冷循环制得冷水。该方法和系统以尾气制冷系统代替传统的冷却脱水塔，利用尾气降温显热为动力对生产工艺或生活用水进行制冷，生产工艺或生活所必需的冷水。