炭黑厂生产工序
一、简介
以焦油和蒽油为原料,采用油炉法生产工艺生产不同型号的炭黑,所用原料由焦油加工厂提供。原料在反应炉内与高温旋转的燃烧气流接触混合后,裂解生成炭黑,经湿法造粒生产炭黑粒子。生产炭黑产生的废气(炭黑尾气)又作为45t/h尾气锅炉的燃料,生产蒸汽并入蒸汽管网,达到了环保、节能的双重效益。炭黑的
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
生产能力为8万吨/年。
二、工艺
流程
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图(附后)
三、生产工艺简介
自外界来的原料油进入原料油罐,由蒸汽加热到70-80℃左右,通过原油过滤器,由原油泵打入原油预热器与炭黑烟气换热后,再通过原料油枪轴向喷入反应炉的喉管段,在反应炉内原料油与高温高速旋转的燃烧气流接触混合,并迅速汽化并裂解生成炭黑。为了使用不同种类的原料油,两个原料油罐配制混油,通过原滤器,由混油泵进行连续混合。
自外界来的燃料油进入燃油罐,由蒸汽加热至70-80℃左右,通过过滤器由燃油泵将一部分送到燃油预热器,由蒸汽加热到120-130℃左右,分两路经过Y型过滤器,进入燃料油枪,由压缩空气雾化后喷入燃烧段与预热后的空气混合充分燃烧,产生两股高温燃烧气流切向进入反应炉,在反应炉内形成高速旋转气流,而另一部分燃料油则回流至燃油罐。
由主供风机来的空气,大部分经过空气预热器与炭黑烟气换热,温度达到650℃左右进入反应炉的喷燃器。未经预热的空气,一部分作为轴向空气进入反应炉,另一部分作为燃料油枪的保护空气喷入喷燃器。
为了调节和控制炭黑结构,在添加剂罐内加入工业水和碳酸钾,通过搅拌溶解后,用添加剂泵将碳酸钾溶液送到添加剂喷嘴,喷入反应炉。
在反应炉后部,将急冷水通过喷嘴从两侧、不同部位喷入含有炭黑的高温烟气中,将炭黑烟气迅速冷却至1000℃以下,以终止炭黑反应和降低炭黑烟气温度。然后通过烟道使急冷水完全汽化,再流经空气预热器、原料油预热器、文丘里管(在文丘里管内直接喷入工艺水进行二次急冷)、反应炉三通阀使烟气冷却到260-280℃进入脉冲主袋滤器,附在滤袋上的炭黑用仪
表
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空气的脉冲力定期轮流进行清扫滤袋,使炭黑落入袋滤器储斗。主袋滤器收集下来的炭黑经过主袋滤器气密阀进入风送系统。主袋滤器出来的尾气和回流风机来的尾气一同经尾气风机加压,将约20%的尾气送到尾气燃烧炉燃烧,剩余的尾气送到尾气锅炉燃烧,正常运转时,尾气不允许直接排入大气中。
炭黑进入风送系统后,用部分烟气输送,然后跟排气袋滤器和再处理袋滤器收集下来的炭黑混合,通过微米粉碎机粉碎到325目以下的细粉,再经过风送风机送至收集袋滤器。
来自排气风机的炭黑粉尘气流进入排气袋滤,进一步收集炭黑,而废气排入烟囱。为了控制工作环境中的粉尘,通过吸尘风机把各设备口的炭黑粉尘、包装吸尘风机来的炭黑粉尘,以再处理风机来的不合格品统一送入再处理袋滤器,进行炭黑收集,尾气作为锅炉燃料,供45t/h尾气锅炉燃烧使用。
四、主要工艺指标
软质炭黑
硬质炭黑
一次急冷压力
720±20℃
一次急冷温度
930±20℃
原油总压
2.0±0.2MPa
原油预热温度
170±20℃
空预器出口烟气温度
520±20℃
空预器出口烟气温度
590±20℃
五、产品品种及执行
标准
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炭黑分析项目与指标:(GB3778-2003)
分析项目
单位
N 539
N 550
N 660
优级
合格级
优级
合格级
优级
合格级
吸碘值
g/Kg
43±4
43±6
43±4
43±6
36±4
36±6
DBP吸收值
10-5m3/Kg
111±5
111±7
121±5
121±7
90±5
90±7
CDBP吸收值
10-5m3/Kg
76~86
73~89
80~90
77~93
69~79
66~82
CTAB吸附比表面积
103m2/Kg
36~46
34~48
37~47
35~49
31~41
29~43
着色强度
%
—
300%定伸应力
Mpa
-1.6±1.0
-1.6±1.6
-0.9±1.0
-0.9±1.6
-2.6±1.0
-2.6±1.6
45μm筛余物
%
0.05
0.1
0.05
0.1
0.05
0.1
倾注密度
Kg/m3
385±40
360±40
440±40
加热减量
%
≤1.5
灰份
%
≤0.7
500μm筛余物
%
≤0.0010
杂质
无
细粉含量
%
≤10
分析项目
单位
N220
N234
合格级
优级
合格级
优级
吸碘值
g/Kg
121±7
121±5
120±7
120±5
DBP吸收值
10-5m3/Kg
114±7
114±5
125±7
125±5
CDBP吸收值
10-5m3/Kg
90~106
94~110
80~96
97~107
CTAB吸附比表面积
103m2/Kg
102~120
105~117
110~128
113~125
着色强度
%
108~124
111~121
115~131
118~128
300%定伸应力
Mpa
-2.3±1.6
-2.3±1.0
-0.4±1.6
-0.4±1.0
45μm筛余物
%
0.05
0.1
0.05
0.1
倾注密度
Kg/m3
355±40
320±40
加热减量
%
≤2.5
灰份
%
≤0.7
500μm筛余物
%
≤0.0010
杂质
无
细粉含量
%
<10
分析项目
单位
N330
N339
合格级
优级
合格级
优级
吸碘值
g/Kg
82±7
82±5
90±7
90±5
DBP吸收值
10-5m3/Kg
102±7
102±5
120±7
120±5
CDBP吸收值
10-5m3/Kg
80~96
83~93
91~107
94~104
CTAB吸附比表面积
103m2/Kg
73~91
76~88
84~102
87~99
着色强度
%
96~112
99~109
103~119
106~116
300%定伸应力
Mpa
-0.9±1.6
-0.9±1.0
0.6±1.6
0.6±1.0
45μm筛余物
%
0.05
0.1
0.05
0.1
倾注密度
Kg/m3
380±40
345±40
加热减量
%
≤2.5
灰份
%
≤0.7
500μm筛余物
%
≤0.0010
杂质
无
细粉含量
%
<10
分析项目
单位
N375
N326
合格级
优级
合格级
优级
吸碘值
g/Kg
90±7
90±5
82±7
82±5
DBP吸收值
10-5m3/Kg
114±7
114±5
72±7
72±5
CDBP吸收值
10-5m3/Kg
88~104
91~101
32~74
64~72
CTAB吸附比表面积
103m2/Kg
87~105
90~102
74~92
77~89
着色强度
%
106~122
109~119
103~119
106~116
300%定伸应力
Mpa
0.1±1.6
0.1±1.0
-3.9±1.6
-3.9±1.0
45μm筛余物
%
0.05
0.1
0.05
0.1
倾注密度
Kg/m3
345±40
455±40
加热减量
%
≤2.5
≤2.5
灰份
%
≤0.7
0.7
500μm筛余物
%
≤0.0010
0.001
杂质
无
无
细粉含量
%
<10
<10
炭黑系统简易工艺流程图
尾气风机
原油罐
主袋1#-4#
排袋
再处理袋
原油预热器
6
1
8
反应炉
11热器
收袋
粉罐
造粒造粒机
微米粉碎机
风送风机
干燥机
回流风机
排气风机
尾气燃烧炉
主供风机
5
3
2
4
7
---------
烟囱
尾气燃烧炉
HV-0131
尾气锅炉
炭黑烟气
煤气
轴向空气
烟囱
放空
煤 油
保护空气
静态混合器
造粒水
13
粘结剂
雾化空气
1
12
自尾气供 风机来的空气
尾气
软水
去包装
14
吹扫蒸汽
系统
10
各设备吸尘口风机
再处理风机
来自不合格品罐
包装吸尘风机
1
空预器
3
添加剂泵
5
软水泵
7
工艺水罐
9
燃油预热器
11
2
添加剂罐
4
软水罐
6
原油泵
8
工艺水泵
10
回流冷却器
12
文丘里管
13
螺旋输送机
14
操作回路联锁
产品罐
添加剂
原料油
燃烧空气