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專有技術(shù)推介:6萬噸級新工藝炭黑生產(chǎn)技術(shù)

時間:2023-08-05 18:24:37  來源:  作者:

  一、技術(shù)來源

  6萬噸級新工藝炭黑生產(chǎn)技術(shù)由中昊黑元化工研究設(shè)計院有限公司自主開發(fā),本技術(shù)為國內(nèi)首套大型化(6萬噸級硬質(zhì)和6萬噸級軟質(zhì))炭黑生產(chǎn)技術(shù)。

  二、基本原理

  本項目采用煤焦油(主要成分是萘、煤油、甲基萘、茚、菲、蒽、聯(lián)苯、苯酚、苯并呋喃等)作為原料,發(fā)生不完全燃燒和裂解生成炭黑。

  主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:

  工藝過程煤焦油經(jīng)加壓泵增壓后送入反應(yīng)器,與預(yù)熱到950℃的熱空氣混合后燃燒,產(chǎn)生1800-2000℃的高溫燃余氣與徑向噴入反應(yīng)器的高壓原料油混合,經(jīng)燃燒、裂解生成炭黑。為終止反應(yīng),在反應(yīng)器后部噴入一定量的一次急冷水,冷卻至1050℃的炭黑煙氣經(jīng)空氣預(yù)熱器、油預(yù)熱器后再噴入一定量的二次急冷水,經(jīng)二次急冷后的300℃炭黑煙氣進(jìn)入主旋風(fēng)分離器。分離后的炭黑進(jìn)入風(fēng)送系統(tǒng),煙氣進(jìn)入主袋濾器。收集下來的炭黑與風(fēng)送系統(tǒng)的炭黑匯合經(jīng)風(fēng)送風(fēng)機(jī)、微米粉碎機(jī)精制。精制后進(jìn)入收集旋風(fēng)分離器,收集下來的炭黑經(jīng)濕法造粒機(jī)、干燥機(jī)、提升機(jī)、磁選機(jī)、篩分機(jī)進(jìn)入產(chǎn)品儲罐,經(jīng)包裝機(jī)包裝后最終形成產(chǎn)品。

  三、技術(shù)特點

  專有技術(shù)突破了炭黑反應(yīng)爐徑向和軸向同步噴原料油技術(shù)、炭黑工業(yè)煙氣脫硫脫硝凈化成套處理技術(shù)、炭黑尾氣綜合利用技術(shù)等關(guān)鍵核心技術(shù),填補(bǔ)了國內(nèi)單套裝置6萬噸炭黑生產(chǎn)技術(shù)的空白,有效地解決了炭黑行業(yè)面臨的裝置規(guī)模小,反應(yīng)爐能效不高、環(huán)保水平低、余熱能量利用率不高等共性技術(shù)問題,大幅度減少單位產(chǎn)品能源消耗和尾氣排放,提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,降低炭黑生產(chǎn)成本。

  四、技術(shù)水平

  2022年7月14日,自貢市技術(shù)市場協(xié)會組織有關(guān)專家組成評價委員會,在自貢對中昊黑元化工研究設(shè)計院有限公司完成的“6萬噸級新工藝炭黑生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)”項目進(jìn)行了成果評價。評價專家委員會一致認(rèn)為:該成果達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

  五、能源消耗、節(jié)能減排狀況

  本項目采用最新節(jié)能環(huán)保及尾氣綜合利用技術(shù),降低原料油消耗、降低產(chǎn)品成本、提高成品質(zhì)量、增加品種系列、減少大氣污染物排放,為創(chuàng)建清潔工廠,改善工作環(huán)境,實現(xiàn)清潔生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)支撐。

  國內(nèi)現(xiàn)有裝置(4萬噸/年)的每噸產(chǎn)品消耗量分別為:原(燃)料油1.687噸,水3.738噸,電361kW·h。6萬噸/年的每噸產(chǎn)品消耗量分別為:原(燃)料油1.648噸,水3.716噸,電356kW·h。

  (1)節(jié)油:(1.687-1.648)×4000×6=936萬元(煤焦油價格以4000元/噸計)

  (2)節(jié)水:(3.738-3.716)×3.5×6=0.462萬元(水價以3.5元/噸計)

  (3)節(jié)電:(361-356)×0.95×6=28.5萬元(電價以0.56元/Kwh)

  六、技術(shù)應(yīng)用條件

  新建6萬噸級炭黑生產(chǎn)線,對現(xiàn)有炭黑生產(chǎn)裝置實施技術(shù)改造。

  七、應(yīng)用實例

  2018年8月20日,炭黑院自主研發(fā)的“6萬噸級新工藝炭黑生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)”首次在金能化學(xué)(青島)有限公司新材料與氫能源綜合利用項目—8×6萬噸/年綠色炭黑循環(huán)利用項目實現(xiàn)應(yīng)用,技術(shù)服務(wù)合同金額為298萬元。項目采用節(jié)能環(huán)保設(shè)計理念,最大程度挖掘能源利用潛力,實現(xiàn)全過程能源循環(huán)化、資源化,提升綜合技術(shù)水平和市場競爭能力,使得青島金能成為綠色環(huán)保化工企業(yè)示范,建成了全球單體規(guī)模的最大炭黑廠(48萬噸/年),帶動投資約5.2億元,該項目新增產(chǎn)值38.4億元,新增利稅3.4億元。

  八、經(jīng)濟(jì)效益

  該專有技術(shù)已建裝置8套,在建裝置6套,累計實現(xiàn)直接銷售收入2176.1萬元;成果技術(shù)引領(lǐng)國內(nèi)炭黑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展,對推動行業(yè)節(jié)能環(huán)保技術(shù)水平發(fā)展、促進(jìn)行業(yè)清潔生產(chǎn)、提升產(chǎn)品品質(zhì)起到了強(qiáng)大的支撐作用。該成果經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯。

  (來源:中國石油和化工勘察設(shè)計協(xié)會)

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