[发明专利]一种联产合成气的炭黑生产方法

说明书

本申请公开了一种联产合成气的炭黑生产方法，属于炭黑生产技术领域。包括以下步骤：使燃料与富氧蒸汽在反应炉中混合燃烧，生成高温高速气流；将原料油喷入所述反应炉中，与所述高温高速气流混合汽化，并发生反应，生成炭黑烟气；对所述炭黑烟气进行再处理，得到合成气和炭黑。本申请通过将富氧蒸汽作为炭黑生产过程的助燃介质，提供了一种生产炭黑的同时又能获得富含H₂、CO合成气的方法。该方法在保证炭黑生产正常进行的前提下，可大大提高炭黑尾气中H₂、CO的体积比，使炭黑尾气可作为合成气使用，在未增加原材料(燃料、原料油)消耗的情况下，每公斤炭黑可副产1.5‑2.5Nm³干气合成气，提高了炭黑尾气的利用效率。

技术领域

本申请属于炭黑生产技术领域，特别涉及一种联产合成气的炭黑生产方法。

背景技术

炭黑是烃类物质在不完全燃烧或高温裂解时的产物，其作为补强填充剂、着色剂、抗老化剂、导电剂等被大量广泛应用于橡胶、塑料、油墨、涂料、化纤等材料或制品中。

通常地，炭黑的工业化生产是以煤焦油、石油催化油浆、乙烯焦油等重质油为原料油，采用油炉法炭黑生产工艺来生产。生产流程包括炭黑反应、收集、造粒、干燥、精制、包装等工序。炭黑的生成反应是在炭黑反应炉内进行的，一般反应炉为卧式炉，由燃烧段、喉管、反应段、急冷汽化段、停留段构成。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种联产合成气的炭黑生产方法。

具体而言，包括以下的技术方案：

提供了一种联产合成气的炭黑生产方法，包括以下步骤：

使燃料与富氧蒸汽在反应炉中混合燃烧，生成高温高速气流；

将原料油喷入所述反应炉中，与所述高温高速气流混合汽化，并发生反应，生成炭黑烟气；

对所述炭黑烟气进行再处理，得到合成气和炭黑。

在一种可能的实施方式中，所述燃料包括燃料油、天然气和焦炉煤气中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，所述原料油包括煤焦油、催化裂化油浆和乙烯焦油中的至少一种。

在一种可能的实施方式中，所述富氧蒸汽通过以下方式制备得到：采用过热水蒸汽作为稀释剂，与纯氧按一定比例稀释调配成所述富氧蒸汽；

在一种可能的实施方式中，所述富氧蒸汽中，氧气的体积分数为15-30％；且

所述纯氧与所述过热水蒸汽的质量比例为1：(1.3-3.2)。

在一种可能的实施方式中，所述合成气包括以下体积百分比的组分：0.1-14％CH₄、32-67％H₂、10-57％CO、2-28％CO₂和0.6-23％N₂。

在一种可能的实施方式中，所述反应炉为卧式炉，包括依次连接的燃烧段、喉管、反应段和急冷段；

所述使燃料与富氧蒸汽在反应炉中混合燃烧，生成高温高速气流包括：

将所述燃料和所述富氧蒸汽通入到所述反应炉的燃烧段，混合燃烧，生成所述高温高速气流；

所述将原料油喷入所述反应炉中，与所述高温高速气流混合汽化，并发生反应，生成炭黑烟气包括：

在所述反应炉的所述喉管段处径向喷入所述原料油，所述原料油与来自所述燃烧段的所述高温高速气流混合汽化，并进入所述反应段发生反应，然后进入所述急冷段喷入急冷水终止反应，得到炭黑烟气。

在一种可能的实施方式中，所述对所述炭黑烟气进行再处理，得到合成气和炭黑包括：