炭黑生产中余热综合利用的若干问题VIP专享VIP免费

第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页炭黑生产中余热综合利用的若干问题孙怀起田丽焕马捷林天津市化工设计院一、前言随着我国改革开放的步骤不断深入，国内工业企业也突飞猛进的发展。近十年，随着我国国民经济和高速公路的迅速发展、作为汽车工业--我国的支柱产业之一的高速发展从而带动了轮胎工业的快速发展。汽车轮胎产量以及橡胶消耗量迅速增加。炭黑作为橡胶制品的补强剂--70%用于生产车用轮胎及轮胎制品、20%用于生产其它橡胶制品如胶皮、皮带、机械及铸造物、胶鞋等，剩余的10%用于生产塑料、墨水、涂料、纸及其它领域。炭黑的需求量也随之增加。国内现有炭黑生产厂近百家，总生产能力约90万吨。炭黑工业是一种高能耗的化工产业，生产炭黑的原料主要是煤焦油和乙烯焦油，这些原料也都可以作为工业燃料，本身也是能源。故此炭黑生产的节能降耗是很有潜力，很有效益的。节能对炭黑工业是相当重要。对于一条年产2万吨硬质炭黑生产线，年消耗原料油（乙烯焦油）3.57万吨燃料油（煤焦油）0.52万吨，平均原料油单耗1.785吨/吨炭黑，平均燃料油单耗0.26吨/吨炭黑。二、炭黑生产中节能措施自一九八七年天津炭黑厂引进年产1.5万吨新工艺炭黑生产线投产以来，通过消化、吸收，目前国内已有类似的几十条生产线相继投产。这些新工艺炭黑生产线具有如下特点：1．采用新型三段式炭黑反应炉，燃料先完全燃烧，产生高温，高速气流，然后从喉管（缩口）处径向喷入原料油，燃料油和原料油均充分雾化，与高温烟气混合良好，燃烧和裂解分开，从而使生产的炭黑表面反应完全，保证了炭黑质量。2．充分利用过程余热，设置在线空气预热器，使空气予热温度达650℃，再经反应炉夹套进一步加热后入炉。原料油温度可达280℃，从而强化反应条件，降低一次能源消耗，回收过程产生的二次能源，充分利用了反应烟气显热的45%。3．炭黑反应生成的尾气为高温低热值（650千卡/Nm3）的可燃气体（其第2页共6页第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页中含Co、H2各10%左右）。充分利用炭黑尾气的化学能是炭黑生产中余热综合利用的主要课题。双油路线炭黑生产流程简图如下；炭黑工艺生产流程简图按上述流程年产2万吨硬质炭黑生产线可产生尾气约为27000Nm3/h，炭黑尾气全部回收利用，其中20%部分作炭黑回转干燥机热源的燃料，80%部分尾气送至尾气锅炉作燃料，锅炉产生蒸汽或送往汽轮发电机组发电，其中间抽汽或背压排汽供炭黑生产装置原、燃料油的保温、伴热及其它生产用汽，或直接产生低压蒸汽送生产装置。通过上述，炭黑生产中尾气利用技术有很大突破。目前，利用尾气对空气予加热，空气温度已达650℃以上，利用尾气发电已普及到全行业的大中型企业，从而减少了污染，并大大提高能源的综合利用率。三、炭黑生产中炭黑余热锅炉和余热发电简况：1．炭黑余热锅炉随着炭黑生产规模逐渐扩大，1.5万吨/年、2万吨/年、2.8万吨/年、4.0汽轮发电机组锅炉生产用汽予热急冷水尾气燃烧炉20%原料油260-280℃袋滤器粉碎反应炉加热泪盈燃料油140℃1900-2100℃650-800℃予热空气造粒干燥机水筛选磁选成品贮罐包装电生产生活用汽80%第3页共6页第2页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共6页万吨/年炭黑生产线相继建成。炭黑生产中能源利用水平在提高。据资料介绍，国外目前单炉能力在1.5-3万吨/年，每吨炭黑油耗1.9-2.0吨。国内新工艺炭黑生产线每吨产品平均全油耗为2.07吨。而老工艺炭黑生产的全油耗为2.4吨/吨炭黑，即每吨产品可节约原（燃）料油0.3吨左右，按年产1.5万吨炭黑计算，每年可节省原（燃）油约4500吨。炭黑生产过程中，原料油和热空气在炭黑反应炉燃烧段混合燃烧，产生1900℃的高温燃烧气流。原料油经泵送至在线的原料油预热器，予热到280℃后喷入反应炉喉管段，与高温燃烧气流混合，迅速汽化、裂解，生产炭黑。在反应段后部的急冷段，直接把水喷入高温气流中，使其温度迅速降低，终止反应。主袋滤器排出的炭黑尾气经尾气加压风机加压后，风压可达11000Pa。一部分送给干燥机尾气燃烧炉燃...