[发明专利]优化集成原料油过滤器的新型炭黑生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及炭黑生产技术领域，尤指一种优化集成原料油过滤器的新型炭黑生产工艺。

背景技术

炭黑是一种表面积大的无定形碳，形态为轻、松且细的黑色粉末。炭黑分为橡胶用炭黑和特种炭黑两类，作为一种重要的工业原材料，炭黑主要用于橡胶工业，这部分应用占整体炭黑用量的75％。而特种炭黑是指能赋予制品特殊性要求的炭黑，一般通过一次性炭黑进行处理后得到，处理过程包括有机械研磨、使用氧化剂在炭黑化学的气相和液相表面氧化处理。特种炭黑常用于着色、和作导电材料,常见成品为涂料、油墨、树脂、黑色薄膜、墨粉、胶片、磁性带、光盘等。

全球范围内炭黑行业的主要产量集中在中国和美国，其中尤其是以中国的炭黑行业的扩大速率最快，2015年中国炭黑年产量为500万吨约占全球份额的42.5％，中国炭黑总产能虽已达到700万吨/年，但行业产能利用率仅仅为70％，整个行业毛利仅有1-2％，反观国外，作为美国化工企业前一百强的卡博特为世界炭黑产品的领导者，其年总产量可达100-200万吨，而其中特种炭黑占比为19％，卡博特的炭黑总利润可达11-16％，而国内绝大多数炭黑企业特种炭黑所占的比例为0％，总利润只有几个百分点甚至跌至0，大部分特种炭黑需求通过进口满足，在橡胶炭黑经济效益薄弱的情况下，炭黑产能落后的现状大大降低了中国炭黑企业的营收效益，正如国外的炭黑行业，淘汰落后炭黑产能成为一种必然趋势，因此开发推广一套适用于中国炭黑行业现状的新型的特种炭黑生产工艺迫在眉睫。从工艺发展的过程上来看，中国炭黑生产企业主要采用煤焦油反应炉裂解技术，而国外企业主要应用过滤净化后的催化油浆作为原料油生产炭黑，本专利所描述的一种优化集成原料油过滤器的新型炭黑生产工艺流程应运而生，这项专利技术将有可能改变国内炭黑行业现状，使国内炭黑工业有能力利用催化油浆资源。

作为产品，炭黑的灰分含量严格要求在1000ppm以下，相应地作为原料的催化油浆，其所含灰分也要求在500ppm以下，而在中国通过炼油工艺FCC装置外甩出的油浆所含灰分通常可达1000-5000ppm，远高于500ppm的进料要求，可见催化油浆过滤是催化油浆成为炭黑原料油的关键，本发明专利正是一种优化集成原料油过滤器的新型炭黑生产工艺。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种优化集成原料油过滤器的新型炭黑生产工艺，促使原料油的质量大幅度提高，从而改变并发展炭黑工业生产高端特种炭黑的能力，降低生产成本，创造巨大的经济效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种优化集成原料油过滤器的新型炭黑生产工艺，包括以下步骤：

本工艺共分为四大阶段，分别是S1炭黑形成、S2炭黑收集传递、S3炭黑颗粒化干燥、S4炭黑储存处理。

在S1阶段中，原料油(包括催化油浆、煤焦油、乙烯焦油)经原料预备器预热之后进入进料过滤器进行净化处理，原料油进入进料过滤器之前对其进行加热处理，加热温度为150-280℃，加热后的原料油作为炭黑生产的原料进入反应炉内裂解生成炭黑烟气，该高温区域的温度为1200-1900摄氏度，在该反应中，通常水作为炭黑原料的反应的终止剂，在反应炉极冷段，急冷水泵将水直接喷入高温的炭黑烟气中，使其温度迅速降低，终止反应；

在S2阶段中，反应炉生成的高温炭黑烟气进入主袋滤器，对炭黑进行收集；

在S3阶段中，被主袋滤器收集的炭黑在湿法造粒机中粉碎后进入干燥机中进行回转干燥；

在S4阶段中，粉状炭黑通过提升机提升至筛选机，通过筛选机对粉状炭黑进行筛选，随后将筛选合格品通过磁选机进行磁选，将磁选合格品由螺旋输送机存放到产品罐，后包装入库。

作为本发明较优的实施方式，原料油进入进料过滤器之前的加热方式可以采用一般的加热装置也可通过在反应炉内反应生成高温炭黑烟气进行热交换加热，对于后者的加热方式不但对高温炭黑蒸汽有效冷却，更利用了高温炭黑烟气对原料油等进料进行了预加热，充分利用了系统热量，大量节约了能耗，降低了工艺成本。