專利名稱：尾氣聯(lián)產(chǎn)熱裂法炭黑生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及涉及爐法炭黑的生產(chǎn)設(shè)備，尤其是尾氣聯(lián)產(chǎn)熱裂法炭黑生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
公知技術(shù)中，以天然氣為原料，部分天然氣在1400°C至1100°C缺氧不完全燃燒裂解生成半補(bǔ)強(qiáng)炭黑，同時(shí)產(chǎn)生氫氣，在常規(guī)技術(shù)中，所有半補(bǔ)強(qiáng)反應(yīng)爐均采用雙爐頭結(jié)構(gòu)，助燃空氣和燃燒、裂解天然氣從爐頭進(jìn)入爐膛邊燃燒邊裂解，其單爐產(chǎn)量只有210kg/h，而且存在調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量手段有限，能耗高，余熱未采取有效綜合利用等缺陷。如多年從事半補(bǔ)強(qiáng)炭黑生產(chǎn)的新疆雅克拉炭黑有限責(zé)任公司，新建2000t/a熱裂法炭黑生產(chǎn)線，每年產(chǎn)生大量的富氫氣氣體，熱值在14000KJ/M3至15000KJ/M3，尚沒(méi)有很好利用技術(shù)方案，因此致力于改進(jìn)技術(shù)的研發(fā)。半補(bǔ)強(qiáng)熱裂法炭黑生產(chǎn)工藝中，聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)生大量富氫氣氣體，雖然，隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，國(guó)內(nèi)城市交通采用氫氣作為動(dòng)力源越來(lái)越多，氫氣還可以作為其他化工產(chǎn)品原料，使得氫氣價(jià)格較高，但是，前述工藝富含氫氣氣體直接被應(yīng)用于回引入裂解爐助燃，而同時(shí)工藝中中產(chǎn)生的大量仍然含有2000KJ/M3至3000KJ/M3熱值尾氣，卻作為低品質(zhì)尾氣一般采取排空處理，卻未能完全利用，無(wú)疑這樣做既產(chǎn)生巨大熱值浪費(fèi)，還潛在環(huán)境污染危害。在現(xiàn)有技術(shù)中，相關(guān)改進(jìn)技術(shù)公開(kāi)較少，如:

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種尾氣聯(lián)產(chǎn)熱裂法炭黑生產(chǎn)設(shè)備，有效綜合利用低熱值尾氣經(jīng)過(guò)處理回輸燃燒室助燃，減少外排壓力，減少聯(lián)產(chǎn)氫氣作為燃料產(chǎn)生消耗。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的:接入天然氣的蓄熱爐和接入空氣的空氣預(yù)熱裝置連接入裂解爐，解爐后連接袋濾器，袋濾器后連接炭黑出口和富氫氣引風(fēng)機(jī)，富氫氣引風(fēng)機(jī)后連接洗滌塔，洗滌塔后連接富氫氣體氣柜，同時(shí)，界外尾氣口連接入尾氣氣柜，尾氣氣柜進(jìn)一步連接入裂解爐。本實(shí)用新型的有益效果是:通過(guò)設(shè)置采用尾氣氣柜16連接入裂解爐3結(jié)構(gòu)，用低品位的可燃尾氣回輸裂解爐，有效利用了尾氣本身攜帶的熱量，置換出高品位富氫氣氣體，作為聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品輸出，代替氮?dú)饩S持缺氧燃燒環(huán)境，增加工藝的經(jīng)濟(jì)收益，工藝簡(jiǎn)便安全，環(huán)保經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)量的擴(kuò)增和連續(xù)高效生產(chǎn)，不僅能夠充分利用低熱值尾氣資源，反應(yīng)效率高，而且溫室氣體排放少，實(shí)現(xiàn)了低碳清潔循環(huán)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)炭黑和高純氫氣的聯(lián)產(chǎn)，適用于對(duì)各種方式炭黑生產(chǎn)產(chǎn)生的尾氣處理。

圖1是本實(shí)用新型中的制備流程示意圖[0009]附圖標(biāo)記:原料天然氣進(jìn)口 1，蓄熱爐2，裂解爐3，氣泵4，空氣預(yù)熱裝置5，炭黑出口 6，循環(huán)泵7,富氫氣加壓風(fēng)機(jī)8,富氫氣體氣柜9,洗漆塔10,水封11,袋濾器12,富氫氣引風(fēng)機(jī)13,冷自來(lái)水進(jìn)口 14，冷水回水端15，尾氣氣柜16，尾氣加壓風(fēng)機(jī)17，去外接利用端18，來(lái)自界外尾氣口 19。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如附圖1所示，接入天然氣的蓄熱爐2和接入空氣的空氣預(yù)熱裝置5連接入裂解爐3，解爐3后連接袋濾器12，袋濾器12后連接炭黑出口 6和富氫氣引風(fēng)機(jī)13，富氫氣引風(fēng)機(jī)13后連接洗滌塔10，洗滌塔10后連接富氫氣體氣柜9，同時(shí)，界外尾氣口 19連接入尾氣氣柜16，尾氣氣柜16進(jìn)一步連接入裂解爐3。前述中，裂解爐3前連接蓄熱爐2，空氣預(yù)熱裝置5前連接氣泵4，袋濾器12前連接水封11，冷水由冷自來(lái)水進(jìn)口 14進(jìn)入洗滌塔10，冷卻水經(jīng)過(guò)冷水回水端15出，富氫氣體氣柜9連接富氫氣加壓風(fēng)機(jī)8后連接去外接利用端18，尾氣氣柜16連接尾氣加壓風(fēng)機(jī)17，尾氣加壓風(fēng)機(jī)17進(jìn)一步連接入循環(huán)泵7，循環(huán)泵7連接入裂解爐3。前述中，兩臺(tái)裂解爐3并聯(lián)連連接，交替切換工作。前述中，富氫氣氣體經(jīng)富氫氣引風(fēng)機(jī)13加壓經(jīng)洗滌進(jìn)入氣柜貯存，富氫氣體氣柜9中的氫氣作為聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品輸出，可作為商品出售給城市交通用汽車燃料，或作為其化工生產(chǎn)產(chǎn)品的原料。本實(shí)用新型中，在熱裂法炭黑生產(chǎn)過(guò)程中，采用半補(bǔ)強(qiáng)炭黑生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的低熱值尾氣，回輸并通過(guò)燃燒器對(duì)蓄熱爐進(jìn)行加熱。前述中，通過(guò)調(diào)整空氣和尾氣的配比，使燃燒氣流達(dá)到1450°C至1600°C，完全可以滿足熱裂解碳黑生產(chǎn)過(guò)程需要。本實(shí)用新型工作時(shí)，原料天然氣進(jìn)口 I經(jīng)過(guò)蓄熱爐2進(jìn)入裂解爐3，外接空氣由空氣預(yù)熱裝置5經(jīng)過(guò)氣泵4接入裂解爐3，裂解后的物料經(jīng)過(guò)水封11，進(jìn)入袋濾器12，然后分離出炭黑由炭黑出口 6輸出，分離出的富氫氣氣體經(jīng)過(guò)富氫氣引風(fēng)機(jī)13引入洗滌塔10，同時(shí)，冷水由冷自來(lái)水進(jìn)口 14進(jìn)入洗滌塔10，冷卻水經(jīng)過(guò)冷水回水端15出，經(jīng)過(guò)洗滌塔10洗滌后的富氫氣氣體進(jìn)入富氫氣體氣柜9，并進(jìn)一步經(jīng)過(guò)富氫氣加壓風(fēng)機(jī)8去外接利用端18輸出；同時(shí)，來(lái)自外界的半補(bǔ)強(qiáng)炭黑生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的低熱值尾氣經(jīng)過(guò)界外尾氣口 19引入尾氣氣柜16，進(jìn)一步經(jīng)過(guò)尾氣加壓風(fēng)機(jī)17和循環(huán)泵7引入裂解爐3 ;并聯(lián)的兩臺(tái)裂解爐3切換交替工作。本實(shí)用新型原理在于，炭黑尾氣熱值為2000KJ/M3至6300KJ/M3接近可燃?xì)怏w，采用尾氣作為燃料替換出富氫氣氣體，同時(shí)，因尾氣熱值低，和氫氣燃燒相比，同樣溫度、傳遞給蓄熱爐能量相同的情況下，燃燒氣流比氫氣燃燒氣流大，這樣，裂解爐上下溫差就會(huì)更小，生產(chǎn)的熱裂黑產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定。接入天然氣的蓄熱爐2和接入空氣的空氣預(yù)熱裝置5連接入裂解爐3，解爐3后連接袋濾器12，袋濾器12后連接炭黑出口 6和富氫氣引風(fēng)機(jī)13，富氫氣引風(fēng)機(jī)13后連接洗滌塔10，洗滌塔10后連接富氫氣體氣柜9，同時(shí)，界外尾氣口 19連接入尾氣氣柜16，尾氣氣柜16進(jìn)一步連接入裂解爐3。
權(quán)利要求1.尾氣聯(lián)產(chǎn)熱裂法炭黑生產(chǎn)設(shè)備，其特征是:接入天然氣的蓄熱爐(2)和接入空氣的空氣預(yù)熱裝置(5)連接入裂解爐(3)，裂解爐(3)后連接袋濾器(12)，袋濾器(12)后連接炭黑出口(6)和富氫氣引風(fēng)機(jī)(13)，富氫氣引風(fēng)機(jī)(13)后連接洗滌塔(10)，洗滌塔(10)后連接富氫氣體氣柜(9)，同時(shí)，界外尾氣口(19)連接入尾氣氣柜(16)，尾氣氣柜(16)進(jìn)一步連接入裂解爐(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的尾氣聯(lián)產(chǎn)熱裂法炭黑生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，裂解爐(3)前連接蓄熱爐(2)，空氣預(yù)熱裝置(5)前連接氣泵(4)，袋濾器(12)前連接水封(11)，冷水由冷自來(lái)水進(jìn)口(14)進(jìn)入洗滌塔(10)，冷卻水經(jīng)過(guò)冷水回水端(15)出，富氫氣體氣柜(9)連接富氫氣加壓風(fēng)機(jī)8后連接去外接利用端(18)，尾氣氣柜(16)連接尾氣加壓風(fēng)機(jī)(17)，尾氣加壓風(fēng)機(jī)(17)進(jìn)一步連接入循環(huán)泵(7)，循環(huán)泵(7)連接入裂解爐(3)。
3.如權(quán)利要求1所述的尾氣聯(lián)產(chǎn)熱裂法炭黑生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于，兩臺(tái)裂解爐(3)并聯(lián)連連接，交替切換工作。
專利摘要尾氣聯(lián)產(chǎn)熱裂法炭黑生產(chǎn)設(shè)備，接入天然氣的蓄熱爐(2)和接入空氣的空氣預(yù)熱裝置(5)連接入裂解爐(3)，裂解爐(3)后連接袋濾器(12)，袋濾器(12)后連接炭黑出口(6)和富氫氣引風(fēng)機(jī)(13)，富氫氣引風(fēng)機(jī)(13)后連接洗滌塔(10)，洗滌塔(10)后連接富氫氣體氣柜(9)，同時(shí)，界外尾氣口(19)連接入尾氣氣柜(16)，尾氣氣柜(16)進(jìn)一步連接入裂解爐(3)。用低品位的可燃尾氣回輸裂解爐，有效利用了尾氣本身攜帶的熱量，置換出高品位富氫氣氣體，作為聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品輸出，代替氮?dú)饩S持缺氧燃燒環(huán)境，增加工藝的經(jīng)濟(jì)收益。
文檔編號(hào)C09C1/50GK202945191SQ201220685538
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者趙寬明, 王國(guó)元, 孔慶光, 昌廣金 申請(qǐng)人:新疆雅克拉炭黑有限責(zé)任公司