[发明专利]一种高结构低生热高安全性能的炭黑生产方法

权利要求书

1.一种高结构低生热高安全性能的炭黑生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)原材料的控制：原材料使用的原料油为比重1.14以上、初馏点为260以上且芳烃含量为60％以上的蒽油；燃料油使用乙烯焦油；

2)原料油的预处理：将原料油在储存罐内加热至70～90℃，经过沉降、过滤器过滤除去残渣，由原料油泵、原料油输油管线输送至原料油预热器进行预热至210～230℃，随后通过油喷嘴喷入反应炉中；

3)燃料油的预处理：将燃料油在储存罐内加热至70～90℃，经过沉降、过滤器过滤除去残渣，由燃料油泵、燃料油输油管线输送至燃料油预热器进行预热至100～130℃；

4)炭黑的裂解制备：将空气与燃料油按照17～20:1的体积比通入至反应炉燃烧室中进行燃烧，将预处理后的原料油从喉管段的原料油枪处喷入，原料油在400～440m/s的流速和2000～2100℃的燃烧温度、反应时间为5～7ms的条件下进行炭黑的制备；

5)炭黑的收集：多段式反应炉内反应裂解后生产的炭黑烟气送入高温空气预热器，经过空气预热器时与内部换热管外由风机提供的进入燃烧室前的空气进行热交换，将换热管外部的空气加热至850℃，之后进入余热锅炉，再进入文丘里管，在文丘里管处进行二次软水急冷，降温至260℃进入袋虑收集装置进行炭黑和尾气分离，收集粉状炭黑，尾气穿过滤袋经尾气风机一部分送至尾气燃烧炉燃烧，一部分送至热电锅炉发电；

6)炭黑的造粒：将粉状炭黑经输送绞龙进行物料的均匀化处理后，加入造粒机中，通过造粒机入口处均匀分布的5支造粒水枪，喷入粘结剂与造粒水的混合溶液；所述粘结剂与造粒水的混合溶液中粘结剂与造粒水的质量比为1:25-30；粘结剂与造粒水在进入造粒机前，均先通过静态混合器装置，在静态混合器内部将其混配均匀，造粒水入造粒机的喷入压力为1.5～2.3MPA；

7)炭黑的干燥：造粒后的炭黑通过干燥机进行干燥，干燥后的水汽通过排气风机抽走，经过干燥后的炭黑温度达到160～230℃，脱水干燥后的炭黑由干燥机出口进入输送储存装置，干燥后的炭黑水分含量≤0.5％；

8)炭黑的输送储存：干燥后的炭黑由一、二级提升机进行提升、筛选机将杂质、炭黑块等去除、风选器将炭黑细粉抽离并进一步降低炭黑物料温度、磁选机将铁锈进行去除后，即得高结构低生热高安全性能的炭黑。

2.根据权利要求1所述一种高结构低生热高安全性能的炭黑生产方法，其特征在于：所述原料油中蒽油的特征为：甲苯不溶物≤0.5％，密度d20为1.14～1.16g/cm3，粘度E80≤2.0，水分≤1％，210℃前的馏分≤5％，360℃前的馏分≥55％；所述原料油中乙烯焦油的特征为：甲苯不溶物≤1.0％，密度ρ20为1.04～1.1g/cm3，粘度E80≤9，水分≤0.5％，210℃前的馏分≤20％，360℃前的馏分≥70％。

3.根据权利要求1所述一种高结构低生热高安全性能的炭黑生产方法，其特征在于：步骤2)中所述原料油的预处理还包括加入以Al₂O₃为载体的铂-锡双金属催化剂，催化剂的用量为每月5-10kg，加装位置在原料油预热器的出口处，安装一个密闭的催化装置。

4.根据权利要求1至3任意一项所述一种高结构低生热高安全性能的炭黑生产方法，其特征在于：还包括燃料油入炉之前将燃料油进行磁化处理；所述磁化处理是在生产所用燃料油枪的外表面围绕一圈磁力在15000～20000高斯的磁铁。

5.根据权利要求4所述一种高结构低生热高安全性能的炭黑生产方法，其特征在于：反应炉喉管段的原料油枪喷口的内径为255mm；原料油入炉的油枪共为14支，分为3排，其中第一排4支，第二排2支，第三排8支。

6.根据权利要求5所述一种高结构低生热高安全性能的炭黑生产方法，其特征在于：所述第一排相邻两支油枪间隔90°角径呈辐射状排列，所述第二排相邻两支油枪间隔180°角径向对角面排列，第三排相邻两支油枪间隔45°角径呈辐射状排列。