富氢气气体助产的热裂法炭黑生产工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112812588A(43)申请公布日2021.05.18(21)申请号202110089458.9(22)申请日2021.01.22(71)申请人丰城黑豹炭黑有限公司地址331100江西省宜春市丰城市高新技术产业园区创新大道3号(72)发明人王雪宁(74)专利代理机构泉州丰硕知识产权代理事务所(普通合伙)35249代理人朱剑虹(51)Int.Cl.C09C1/50(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称富氢气气体助产的热裂法炭黑生产工艺(57)摘要本发明公开了富氢气气体助产的热裂法炭黑生产工艺，反应工段有两台内村耐火材料的裂解炉，裂解炉内壁用耐火砖砌成花格构成通道，并通过气体滞留机构延长热气滞留时间，两台裂解炉循环操作，一台裂解炉处于蓄热周期时，另一台则处干生产周期，连续的带有炭黑的烟气连续的排往后部设备。本发明通过设置气体滞留机构，当气体在裂解炉内不断的增加时，裂解炉内压力增大并带动挡板将开口封闭，此时气体不断的带动活塞不断的向上运动，活塞向上运动时，进而带动活塞杆向上运动，活塞杆带动旋转关节带动杠杆依照杠杆原理运动，杠杆带动挡板与开口分离，气体从二者的缝隙穿过，如此循环，从而提高了气体的利用率。CN112812588ACN112812588A权利要求书1/1页1.富氢气气体助产的热裂法炭黑生产工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：以天然气、焦炉气、重质液烃气作为原料气进行生产；首先打开阀门，并通入燃料气和空气，在裂解炉内燃烧并加热成格子砖，接着关闭阀门停止通入燃料气和空气，用格子砖蓄存的热量裂解通入的原料气而生成炭，并采用上述步骤循环操作；反应工段有两台内村耐火材料的裂解炉，裂解炉内壁用耐火砖砌成花格构成通道，并通过气体滞留机构延长热气滞留时间，两台裂解炉循环操作，一台裂解炉处于蓄热周期时，另一台则处干生产周期，连续的带有炭黑的烟气连续的排往后部设备；当裂解炉升温到1350～1450℃后，燃烧喷射器停止燃料气和空气的供给，完成蓄热周期；原料气经燃烧‑喷射器进入炉内，依靠炉内著热，高温裂解生成炭黑和氢气，格子破冷却到850℃时，停止供原料气，完成生产周期；一般蓄热周期和裂解周期通过气体滞留机构延长至10min，生产周期从裂解炉排出的带有炭黑的气体经冷却塔喷水降温，经旋风分离器、袋滤器捕集炭黑，收集下来的炭黑由螺旋输送机输送，经提升、筛分、磁选、造粒和包装。2.根据权利要求1所述的富氢气气体助产的热裂法炭黑生产工艺，其特征在于，所述裂解炉内壁用耐火砖砌成花格构成通道为方形，所述反应炉的宽度为2‑3.5m，所述反应炉的高度为5‑7.5m。3.根据权利要求1所述的富氢气气体助产的热裂法炭黑生产工艺，其特征在于，所述气体滞留机构包括隔板（1），所述隔板（1）径向固定在裂解炉的内壁上，所述隔板（1）上开设有至少一个开口（3），所述开口（3）将隔板（1）的上下两侧空间连通，所述开口（3）靠近裂解炉进气侧贴合有将开口（3）封闭的挡板（2），所述挡板（2）靠近开口（3）的一侧固定连接有连接杆（6），所述连接杆（6）穿过开口（3）并延伸至隔板（1）的另一侧；所述隔板（1）的中部开设有一个通孔（4），所述通孔（4）将隔板（1）的上下两侧空间连通，所述通孔（4）内设置有活塞（5），所述活塞（5）靠近裂解炉出气侧设置有活塞杆（10），所述活塞杆（10）远离活塞（5）的一端设置有旋转关节（9），所述旋转关节（9）转动连接有与连接杆（6）数量相等的杠杆（7），所述杠杆（7）通过连接架（8）转动连接在隔板（1）上，所述杠杆（7）远离旋转关节（9）的一端与连接杆（6）转动连接。4.根据权利要求3所述的富氢气气体助产的热裂法炭黑生产工艺，其特征在于，所述杠杆（7）的两端均开设有开槽，所述开槽内活动连接有销轴，所述杠杆（7）的两端均通过销轴与旋转关节（9）和连接杆（6）转动连接。5.根据权利要求1所述的富氢气气体助产的热裂法炭黑生产工艺，其特征在于，在蓄热周期的裂解炉，燃料气与空气消耗因数小于0.9的空气，经炉体上部的燃烧喷射器进入炉内，进一步完全燃烧，热能蓄存在裂解炉内格子砖中，燃料气预热原料气后，经烟道放空。2CN112812588A说明书1/4页富氢气气体助产的热裂法炭黑生产工艺技术领域[0001]本发明涉及炭黑生产工艺技术领域，尤其涉及富氢气气体助产的热裂法炭黑生产工艺。背景技术[0002]公知技术中，以天然气为原料，部分天然气在1400°C至1100°C缺氧不完全燃烧裂解生成半补强炭黑，同时产生氢气，在常规技术中，所有半补强反应炉均采用双炉头结构，助燃空气和燃烧、裂解天然气从炉头进入炉膛边燃烧边裂解，其单炉产量只有210kg／h，而且存在调整产品