一、技術來源
6萬噸級新工藝炭黑生產技術由中昊黑元化工研究設計院有限公司自主開發，本技術為國內首套大型化(6萬噸級硬質和6萬噸級軟質)炭黑生產技術。
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、聯苯、苯酚、苯并呋喃等)作為原料，發生不完全燃燒和裂解生成炭黑。
主要化學反應方程式為：
工藝過程煤焦油經加壓泵增壓后送入反應器，與預熱到950℃的熱空氣混合后燃燒，產生1800-2000℃的高溫燃余氣與徑向噴入反應器的高壓原料油混合，經燃燒、裂解生成炭黑。為終止反應，在反應器后部噴入一定量的一次急冷水，冷卻至1050℃的炭黑煙氣經空氣預熱器、油預熱器后再噴入一定量的二次急冷水，經二次急冷后的300℃炭黑煙氣進入主旋風分離器。分離后的炭黑進入風送系統，煙氣進入主袋濾器。收集下來的炭黑與風送系統的炭黑匯合經風送風機、微米粉碎機精制。精制后進入收集旋風分離器，收集下來的炭黑經濕法造粒機、干燥機、提升機、磁選機、篩分機進入產品儲罐，經包裝機包裝后最終形成產品。
三、技術特點
專有技術突破了炭黑反應爐徑向和軸向同步噴原料油技術、炭黑工業煙氣脫硫脫硝凈化成套處理技術、炭黑尾氣綜合利用技術等關鍵核心技術，填補了國內單套裝置6萬噸炭黑生產技術的空白，有效地解決了炭黑行業面臨的裝置規模小，反應爐能效不高、環保水平低、余熱能量利用率不高等共性技術問題，大幅度減少單位產品能源消耗和尾氣排放，提高產品質量穩定性，降低炭黑生產成本。
四、技術水平
2022年7月14日，自貢市技術市場協會組織有關專家組成評價委員會，在自貢對中昊黑元化工研究設計院有限公司完成的“6萬噸級新工藝炭黑生產技術開發”項目進行了成果評價。評價專家委員會一致認為：該成果達到國內領先水平。
五、能源消耗、節能減排狀況
本項目采用最新節能環保及尾氣綜合利用技術，降低原料油消耗、降低產品成本、提高成品質量、增加品種系列、減少大氣污染物排放，為創建清潔工廠，改善工作環境，實現清潔生產提供可靠的技術支撐。
國內現有裝置(4萬噸/年)的每噸產品消耗量分別為：原(燃)料油1.687噸，水3.738噸，電361kW·h。6萬噸/年的每噸產品消耗量分別為：原(燃)料油1.648噸，水3.716噸，電356kW·h。
(1)節油：(1.687-1.648)×4000×6=936萬元(煤焦油價格以4000元/噸計)
(2)節水：(3.738-3.716)×3.5×6=0.462萬元(水價以3.5元/噸計)
(3)節電：(361-356)×0.95×6=28.5萬元(電價以0.56元/Kwh)
六、技術應用條件
新建6萬噸級炭黑生產線，對現有炭黑生產裝置實施技術改造。
七、應用實例
2018年8月20日，炭黑院自主研發的“6萬噸級新工藝炭黑生產技術開發”首次在金能化學(青島)有限公司新材料與氫能源綜合利用項目—8×6萬噸/年綠色炭黑循環利用項目實現應用，技術服務合同金額為298萬元。項目采用節能環保設計理念，最大程度挖掘能源利用潛力，實現全過程能源循環化、資源化，提升綜合技術水平和市場競爭能力，使得青島金能成為綠色環?；て髽I示范，建成了全球單體規模的最大炭黑廠(48萬噸/年)，帶動投資約5.2億元，該項目新增產值38.4億元，新增利稅3.4億元。
八、經濟效益
該專有技術已建裝置8套，在建裝置6套，累計實現直接銷售收入2176.1萬元;成果技術引領國內炭黑行業轉型升級和創新發展，對推動行業節能環保技術水平發展、促進行業清潔生產、提升產品品質起到了強大的支撐作用。該成果經濟效益和社會效益明顯。
(來源：中國石油和化工勘察設計協會) |
