1、炭黑生產基本工藝炭黑生產工藝過程 :（ 部分 ）工藝技術方案4.1 炭黑工藝技術方案的選擇4.1.1原料路線確定的原則和依據原料路線確定的原則首先是原料油質量能滿足擬建裝置的工藝要求生產的炭黑質量好收率高，其次是來源渠道多能保證長期供應，三是價格便宜，四是貯運 和加工方便。 炭黑行業對原料油的質量要求是 : 芳烴含量要高于 70, 或相關指 數,BMCI,?120,雜質、瀝青類和膠質要少。一般來說蒽油防腐油瀝青含量 較少的煤焦油和乙烯焦油是較理想的油品。根據工廠提供的原、燃料供應情況擬建裝置生產用燃料、原料主要采用煤焦 油以及蒽油或兩者的混合油因此本項目工藝技術方案采用油 -油路線。4.1.2

2、國內、外工藝技術概況國內炭黑生產技術概況目前我國炭黑工業的炭黑生產裝置大多采用中橡集團炭黑工業研究設計院 于8090 年代開發的新工藝炭黑生產技術單臺生產能力為0.5，2.0 萬噸/ 年在線空氣預熱器的預熱溫度為 300，650?, 一部分廠家流程中沒有微米粉碎機等精制 設備和廢 , 次, 品回收加工設備 , 多數小企業均采用干法造粒袋裝運輸貯運過程 中破損大 , 炭黑成品包裝基本上是手工操作勞動強度大 , 自控方面國內除萬噸級裝置采用微機控制生 產外大多數企業仍是采用常規儀表或人工控制。八十年代末和九十年代國內部 分炭黑骨干企業為了實現炭黑產品、技術的升級、換代和市場需求陸續進行了技 術改造

3、。本裝置的特點是：擴大單爐生產能力采用 DCS 系統進行集中控制其技 術來源均采用中橡集團炭黑工業研究設計院近年來開發的第四代 3.04.0 萬噸級新 工藝硬質炭黑生產技術技術水平達國際先進水平。國外炭黑生產技術概況七十年代初至八十年代初的十年間技術開發處于空前活躍時期國外各大公 司相繼完成新工藝硬質炭黑反應爐的開發工作推出經濟規模為1.5，3 萬噸/ 年的反應爐用于工業化裝置實現優質、高產、低耗 , 空氣預熱溫度達到 650， 800?,流 程中設有微米粉碎機等精制設備和廢 , 次, 品回收加工設備 , 采用濕法造粒技術 , 炭黑 成品包裝實行集中化、自動化和機械化 , 以散裝和集裝運輸為主

4、兼有袋裝運輸 , 全 部采用計算機控制生產過程工藝參數自動調節產品質量穩定。目前新工藝硬 質炭黑生產技術相當成熟單爐生產能力已達 4 萬噸以上。除了普遍采用計算機控 制生產以穩定炭黑產品質量外。當前美國炭黑工業正在推行計算機輔助操作參數 最佳化一統計調優法，SPC,。即規定橡膠用炭黑吸碘值和吸油值的目標值制定相 應標準規定這種方法的全過程通過預定的計算程序定量地表現出一條生產線產品質量的均勻性和穩定性 或者比較兩條生產線產品質量的差異達到長周期、滿負荷、高效率、低消耗、質 量合格、成本合理的目標。4.1.3推薦工藝技術方案說明擬建 3 萬噸/年炭黑項目技術來源采用中橡集團炭黑工業研究設計院開發

5、的第 四代新工藝 , 油-氣,路線硬質炭黑生產技術。該成果具有國際先進水平并且獲得 2002 年度國家科技進步二等獎。其主要特點是 :單爐生產能力大能耗低。采用新型反應爐單爐生產能力為每天生產 80100 噸炭黑, 視品種而有變化 , 一臺反應爐能生產多品種硬質炭黑利用在線高溫空氣 預熱器和原料油預熱器把空氣預熱到 850?原料油預熱到 180?強化了反應條 件提高了產品質量和收率降低了單位產品的消耗。工藝流程完善技術裝備水平和自控水平高。微米粉碎機、磁選機、篩選機等炭黑精制設備納入流程確保產 品質量符合美國 ASTMS 準。 采用集散型微機控制系統自動控制和調節重要參數 確保生產工藝穩定并有

6、安全連鎖系統確保操作安全。環保水平高達到國家 環保法規要求。采用高效的脈沖袋濾器收集效率達99,以上。主袋濾器排出的尾氣全部利用一部分作為回轉干燥機燃燒爐的燃料一部分用作尾氣鍋爐的燃料。 排放的廢氣符合國家規定的環保要求。采用濕法造粒防止炭黑飛揚污染環境并便于散裝運輸。設有廢, 次, 品回收加工處理系統和負壓吸塵系統使產品合格率達 100,工作場所的粉塵濃度 低于國家的標準。炭黑包裝基本實現自動化、機械化。炭黑產品按品種不同分別裝 入兩個產品貯罐的分格內采用自動包裝機和運輸機基本上實現機械化、自動化 減輕了工人勞動強度提高勞動生產率。4.2 尾氣發電技術方案的選擇4.2.1國內、外工藝技術概況

7、 隨著我國炭黑工業的發展及余熱發電機組的推廣應用我國炭黑尾氣發電技術也日趨成熟。其中尾氣發電關鍵設備尾氣余熱鍋爐發電技術已發展成為炭黑行業 的專用設備汽輪機組也由過去單一的采用凝汽式發展成為抽汽凝汽式、背壓式等 多種型式以適應炭黑廠家對蒸汽和電力的要求。國外尾氣發電由于工廠總規模大 其余熱發電機組的蒸汽規格已達到高溫、高壓機組規模也較大。另外在燃燒技術 上自動化程度上都具有優勢操作人員也較少。4.2.2主要工藝技術方案說明本裝置建成后30/h炭黑尾氣鍋爐生產的蒸汽大部分將供給 3000 kW汽輪發電 機組。裝置需蒸汽 12t/h 由炭黑裝置在線余熱鍋爐供應 4t/h 所以正常情況下只 需要通過

8、汽機非調抽汽口抽出蒸汽約 8 t/h 供給炭黑裝置。發電裝置與國家電網并網發電能力 3000kM 除去站用電約 400kW 后外供電 能力 2600kW 尾氣發電能力不足時由電網補充。4.2.3主要技術措施 針對炭黑尾氣的燃燒低熱值水份高及有炭黑粉塵的特點本裝置在技術上采取以下措施 :l 按照炭黑尾氣的特點對尾氣鍋爐的燃燒器和鍋爐爐膛進行局部改進提高 爐膛燃燒溫度和燃燒效率防止燃燒器堵塞。l 加強尾氣燃燒的自動化監控水平整個裝置采用DCS 系統控制從尾氣的輸入參數燃燒參數到燃余氣 ,煙氣,的排放溫度排放成分都進行監視并進行自動化 調節。 l 采用中壓尾氣鍋爐和汽輪發電機組和次中壓機組相比提高了

9、熱利用 效率。l 強化節能、節水措施利用連續排污膨脹器產生的二次蒸氣加熱除氧器補充 水,同時對于汽機本體及蒸汽管路疏水 , 新蒸汽管路和隔離汽門前、后的疏水以 及汽輪機進汽管道疏水 , 汽機高、低壓缸疏水、抽汽口疏水 ,軸封管路疏水以及供向 炭黑生產裝置蒸氣換熱產生的凝結水加以回收從而達到環保和節能節水要求。4.3炭黑工藝流程和消耗定額4.3.1 工藝流程說明 炭黑工藝流程圖見附圖。 脫水后的原料油和燃料油送入裝置原料油罐和燃料油罐。 焦爐煤氣計量后噴 入反應爐的燃燒室與主供風機提供的并經空氣預熱器預熱到850?的空氣在反應爐燃燒段混合、燃燒產生， 1970?的高溫燃燒氣流。原料油經泵送至在線的原料油預熱器預熱到180?后徑向噴入反應爐喉管段與高溫燃燒氣流混合迅速裂解生成炭黑。在反應爐后部直接把水噴入高溫炭 黑煙氣中使其溫度迅速降低終止反應。反應生成的炭黑煙氣經袋濾器收集收集下來的炭黑經粉碎后氣力輸送至粉狀炭黑貯罐。主袋濾器排出的尾氣經風機加壓后一部分送給尾氣燃燒爐燃燒作為干燥機熱源大部分送至尾氣鍋爐作為燃料。 粉狀炭黑經濕法造粒機造粒成型進入回轉干燥機干燥再通過提升、篩選、磁選 存放到產品貯罐。成品經包裝入庫或直接由散裝運輸送至輪胎車間。對濕炭黑進行間接干燥的一部分熱氣流經 30 米高的干燥機放空煙囪排放到大 氣。進