生产高品质炭黑的高效裂解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种生产高品质炭黑的高效裂解装置，包括雾化喷射装置、反应炉、预热装置、炭黑收集装置，反应炉分为燃烧段和反应段，燃烧段入口一路通过压力调节装置连通助燃气体输送管路，另一路连通燃气输送管路；反应段上部通过雾化喷射装置连通预热装置之原料输送管路，预热装置上设置原料入口；反应段顶部通过产物输送管路经过冷却装置连通炭黑收集装置，炭黑收集装置设置尾气排出管。本实用新型专利技术设置高效预热装置，并采取控量供氧助燃低热值燃气，在裂解反应炉中营造高温低氧乃至无氧裂解反应环境，使生产高品质炭黑成为可能。结构简单，工艺流程简单，炭黑的产率高，而且可适用于多品种炭黑的生产，生产成本低，经济效益好。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于煤化工深加工装置
，具体涉及一种能够使用低热值燃 料，营造无氧高温裂解反应环境的一种生产高品质炭黑的高效裂解装置。
技术介绍
炭黑是由多种有机物质(固态、液态或气态)不完全燃烧生成的一种重要的化工 原料，作为橡胶工业补强填充剂、胶料的着色剂或调色剂，广泛应用于油墨、涂料、制革、化 纤、冶金、电子、感光材料、黑色农膜和包装材料等诸多领域。现有技术生产炭黑工艺包括炉 黑、槽黑、热解黑和灯烟黑等生产工艺。油炉法以其收率最高、能耗少的优点，其炭黑生产量 占工业总产量的95%以上。但由于油价不断上涨，油炉法已经失去了技术和经济优势。传 统的气炉法工艺以高热值燃气或液烃为燃料，通入过量的空气进行燃烧，使反应炉达到炭 黑原料油裂解的温度。但是该工艺燃料成本高，反应环境的氧含量过高，使炭黑产出率下 降。炭黑生产的关键问题是如何提高反应炉的温度，降低反应环境中的氧含量，提高炭黑的 收率及控制成本。为此，本设计人经过潜心研究，开发了一种生产高品质炭黑的高效裂解装 置，试验证明，应用效果良好。
技术实现思路
本技术提供一种结构简单，工艺流程简便，可以使用低热值燃料，营造无氧高 温裂解反应环境的一种生产高品质炭黑的高效裂解装置。本技术的目的是这样实现的包括雾化喷射装置、压力调节装置、反应炉、预 热装置、冷却装置、炭黑收集装置，所述的反应炉分为燃烧段和反应段，所述的燃烧段入口 一路通过压力调节装置连通助燃气体输送管路，另一路连通燃气输送管路；反应段上部通 过雾化喷射装置连通预热装置之原料输送管路，预热装置上设置热交换介质入口 ；反应段 顶部通过产物输送管路经过冷却装置连通炭黑收集装置，炭黑收集装置设置尾气排出管。本技术设置高效预热装置，并采取控量供氧助燃低热值燃气，在裂解反应炉 中营造高温低氧乃至无氧的裂解反应环境，使生产高品质炭黑成为可能。本技术结构 简单，工艺流程简单，炭黑的产率高，而且可适用于多品种炭黑的生产，生产成本低，经济效 益好。附图说明附图为本技术结构及工作流程示意图。图中1_雾化喷射装置，2-压力调节装置，3-燃烧段，4-反应段，5-预热装置， 6-冷却装置，7-炭黑收集装置。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步的说明，但不以任何方式对本技术加以限制，基于本技术教导所作的任何变换，均落入本技术的保护范围。如图所示，本技术包括雾化喷射装置1、压力调节装置2、反应炉、预热装置5、 冷却装置6、炭黑收集装置7，所述的反应炉分为燃烧段3和反应段4，所述的燃烧段3入口 一路通过压力调节装置2连通助燃气体输送管路，另一路连通燃气输送管路；反应段4上部 通过雾化喷射装置1连通预热装置5之原料输送管路，预热装置5上设置热交换介质入口 ； 反应段4顶部通过产物输送管路经过冷却装置6连通炭黑收集装置7，炭黑收集装置7设置 尾气排出管。所述的炭黑收集装置7设置尾气排出管，并连通预热装置5之热交换介质输入口。所述的炭黑收集装置7为旋风分离器或和布袋除尘器的一种或两者组合。所述的冷却装置6为气冷却、水冷却、油冷却装置。所述的助燃气体输送管路、原料输送管路、燃气输送管路上分别设置流量控制装置。本技术的工作原理本技术设置预热装置对原料进行预热，通过助燃气体进行压力调节、流量控 制实现控量供氧助燃，使用低热值燃气为燃气，营造符合原料高温裂解温度和低氧乃至无 氧反应环境，达到高效率生产高品质炭黑的目的。下面以炭黑原料油生产高品质炭黑为例说明本技术的工作过程采用900-1300kCal/Nm3的低热值燃气为燃料，以含氧量25% _35%富氧气体作为 的助燃气体，经压力调节装置2后，助燃气体以2500m3/h的流量与流量为9000m3/h的低热 值燃气一起进入反应炉加热段3，经过预混区域实现充分混合，完全燃烧，使加热段3温度 达到1500°C，产生的高温燃气流的氧含量降低至0.3%，并进入反应炉反应段4;炭黑原料 油进入预热装置5与低热值尾气换热，达到160°C后，经雾化喷射装置1以1300kg/h的流量 高速喷入反应炉反应段4发生裂解反应，生成悬浮炭黑烟气；烟气经冷却装置6降温后进入 炭黑收集装置7，收集炭黑进行造粒、包装，即完成高品质炭黑生产过程。本技术的特点1、结构简单，操作简便，生产效率高，工作环境友好；2、可使用低热值燃气，降低生产成本，提高生产效率；3、自身循环使用所产生的高温烟气作为辅助燃料，提高能源利用率，减少污染物 的排放。权利要求一种生产高品质炭黑的高效裂解装置，包括雾化喷射装置(1)、压力调节装置(2)、反应炉、预热装置(5)、冷却装置(6)、炭黑收集装置(7)，其特征是所述的反应炉分为燃烧段(3)和反应段(4)，所述的燃烧段(3)入口一路通过压力调节装置(2)连通助燃气体输送管路，另一路连通燃气输送管路；反应段(4)上部通过雾化喷射装置(1)连通预热装置(5)之原料输送管路，预热装置(5)上设置热交换介质入口；反应段(4)顶部通过产物输送管路经过冷却装置(6)连通炭黑收集装置(7)，炭黑收集装置(7)设置尾气排出管。2.如权利要求1所述的生产高品质炭黑的高效裂解装置，其特征是所述的炭黑收集 装置(7)设置尾气排出管，并连通预热装置(5)之热交换介质输入口。3.如权利要求1或2所述的生产高品质炭黑的高效裂解装置，其特征是所述的炭黑 收集装置(7)为旋风分离器或布袋除尘器的一种或两者组合。4.如权利要求1所述的生产高品质炭黑的高效裂解装置，其特征是所述的冷却装置 (6)为气冷却、水冷却、油冷却装置。5.如权利要求1所述的生产高品质炭黑的高效裂解装置，其特征是所述的助燃气体 输送管路、原料输送管路、燃气输送管路上分别设置流量控制装置。专利摘要本技术公开了一种生产高品质炭黑的高效裂解装置，包括雾化喷射装置、反应炉、预热装置、炭黑收集装置，反应炉分为燃烧段和反应段，燃烧段入口一路通过压力调节装置连通助燃气体输送管路，另一路连通燃气输送管路；反应段上部通过雾化喷射装置连通预热装置之原料输送管路，预热装置上设置原料入口；反应段顶部通过产物输送管路经过冷却装置连通炭黑收集装置，炭黑收集装置设置尾气排出管。本技术设置高效预热装置，并采取控量供氧助燃低热值燃气，在裂解反应炉中营造高温低氧乃至无氧裂解反应环境，使生产高品质炭黑成为可能。结构简单，工艺流程简单，炭黑的产率高，而且可适用于多品种炭黑的生产，生产成本低，经济效益好。文档编号C09C1/54GK201713469SQ201020175359公开日2011年1月19日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日专利技术者兰明祥, 罗国林 申请人:曲靖众一精细化工股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产高品质炭黑的高效裂解装置，包括雾化喷射装置（１）、压力调节装置（２）、反应炉、预热装置（５）、冷却装置（６）、炭黑收集装置（７），其特征是：所述的反应炉分为燃烧段（３）和反应段（４），所述的燃烧段（３）入口一路通过压力调节装置（２）连通助燃气体输送管路，另一路连通燃气输送管路；反应段（４）上部通过雾化喷射装置（１）连通预热装置（５）之原料输送管路，预热装置（５）上设置热交换介质入口；反应段（４）顶部通过产物输送管路经过冷却装置（６）连通炭黑收集装置（７），炭黑收集装置（７）设置尾气排出管。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：兰明祥，罗国林，
申请(专利权)人：曲靖众一精细化工股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]