一、技術(shù)來源

　　中昊黑元化工研究設(shè)計(jì)院有限公司自主開發(fā)。

　　二、基本原理

　　本項(xiàng)目采用焦?fàn)t煤氣(主要成分甲烷等)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：

　　三、工藝過程

　　該技術(shù)回收焦化企業(yè)放空燃燒的焦?fàn)t煤氣用于炭黑生產(chǎn)過程，同時(shí)以焦化企業(yè)副產(chǎn)的煤焦油作原料，生產(chǎn)新工藝炭黑;炭黑生產(chǎn)排放的尾氣配套尾氣鍋爐生產(chǎn)蒸汽又返回焦化車間應(yīng)用。

　　四、技術(shù)特點(diǎn)

　　采用多點(diǎn)燃燒技術(shù)。由于反應(yīng)爐燃燒段燃料處理量增加一倍以上，為此，將炭黑生產(chǎn)常用的單點(diǎn)燃燒方式改變?yōu)槎帱c(diǎn)燃燒，不僅將燃燒器的尺寸控制在比較合理的范圍內(nèi)，還使得燃燒更充分，反應(yīng)溫度場(chǎng)分布更均勻。

　　開發(fā)專用的噴燃器具有可變混合段。根據(jù)混合情況改變混合段長(zhǎng)度，使空氣與煤氣充分混合后進(jìn)入爐膛;煤氣以一定的流速通過高速燃?xì)鈽寚娙霃?qiáng)旋轉(zhuǎn)的熱空氣中，形成很強(qiáng)的旋流和回流區(qū)，使煤氣得到了充分的燃燒。運(yùn)行結(jié)果表明，燃燒相當(dāng)穩(wěn)定，反應(yīng)器及管系運(yùn)行平穩(wěn)，最高溫度達(dá)到1900℃以上。

　　特色的爐型設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了特殊結(jié)構(gòu)的燒嘴磚及爐膛，強(qiáng)化空氣與煤氣的混合，在爐膛入口處形成強(qiáng)旋轉(zhuǎn)的、有回流的燃燒場(chǎng)，使煤氣得到了充分的燃燒。燃燒段爐膛直徑逐漸縮小，熱強(qiáng)度逐步增大，使其提高容積熱負(fù)荷，以提供炭黑生產(chǎn)所必需的熱能。

　　五、技術(shù)水平

　　本技術(shù)解決焦化企業(yè)排放的熱值低、含水高、燃燒不穩(wěn)定的焦?fàn)t煤氣作為生產(chǎn)炭黑的原(燃)料利用問題，達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

　　六、能源消耗、節(jié)能減排情況

　　以焦?fàn)t煤氣替代燃料油，可大幅度降低炭黑生產(chǎn)成本。以4萬t/a硬質(zhì)炭黑N330品種計(jì)，每年可降低生產(chǎn)成本約1500萬元(燃料油和焦?fàn)t煤氣分別以2700元/噸和0.3元/m3計(jì))。

　　七、技術(shù)應(yīng)用條件

　　該技術(shù)主要新建油-焦?fàn)t煤氣新工藝炭黑生產(chǎn)線，以焦化企業(yè)副產(chǎn)的煤焦油作原料，生產(chǎn)新工藝炭黑。在有焦化企業(yè)的地區(qū)推廣應(yīng)用具有明顯的資源和成本優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

　　八、應(yīng)用實(shí)列

　　已在新疆峻新化工股份有限公司“3萬噸/年高性能炭黑生產(chǎn)線工程二期”和河津市正帆科技有限公司“年產(chǎn)13萬噸特種炭黑及15萬噸煤焦油精細(xì)加工綜合利用項(xiàng)目”等項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

　　九、經(jīng)濟(jì)效益

　　以焦?fàn)t煤氣替代燃料油，可大幅度降低炭黑生產(chǎn)成本。以4萬t/a硬質(zhì)炭黑N330品種計(jì)，每年可降低生產(chǎn)成本約1500萬元(燃料油和焦?fàn)t煤氣分別以2700元/噸和0.3元/m3計(jì))。此外，焦化企業(yè)就地建設(shè)炭黑廠，減少了原料運(yùn)輸成本。因此，本技術(shù)在焦化企業(yè)推廣應(yīng)用有非常明顯的成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　焦?fàn)t煤氣是潔凈氣體，燃燒完全、穩(wěn)定，使產(chǎn)品質(zhì)量提升，尤其是篩余物指標(biāo)大幅度下降，產(chǎn)品優(yōu)等率提高，使產(chǎn)品品質(zhì)和售價(jià)得到同步提升。為企業(yè)創(chuàng)造客觀的經(jīng)濟(jì)效益。

　　(來源：中國(guó)石油和化工勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì))