[发明专利]一种炭黑水分离及脱氨方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炭黑水分离及脱氨的新方法，具体说是针对洗涤高温高压工艺气形成的炭黑水，采用新型微型固液分离旋流器进行炭黑和水的初步分离来辅助汽提塔脱氨的一种新方法。

背景技术

对于以减压渣油为原料、煤为燃料的大型合成氨和尿素生产装置，由于近几年原油、渣油价格上涨，致使尿素生产成本升高，工厂效益受到影响，使用成本低廉的原料是这类化肥生产装置的必由之路。采用脱油沥青为原料，不仅能降低尿素的制造成本，而且为溶剂脱沥青装置的最后产品找到了好的出路，是远离气田和煤矿的大型化肥生产装置的最佳选择。

采用沥青之后，由于沥青中残碳、沥青质、碳含量增加，炭黑生成量也随之增加。炭黑生成增多，导致附在炭黑球上的灰分增多，灰分在气化系统的积累和循环，增加了系统堵塞的频率。另外，在将炭黑由石脑油相萃取至原料油相时，原渣油与炭黑球再混合温度约为250℃，这样高的操作温度对于采用脱油沥青之后，因粘度大幅上升，闪蒸器操作状态发生变化，将增大石脑油回收的负荷，其它设备(如炭黑水换热器、泵、脱气塔等)的能力也会受到限制或出现磨蚀、结垢等问题，鉴于上述原因，本公司选用了一套开路式压滤机过滤回收炭黑装置，取代原石脑油回收系统，并能生产超导电炭黑，增加了总体经济效益。

由于炭黑水中氨氮含量高(氨氮含量高达3000ppm-4500ppm)，导致用压滤机过滤回收炭黑时若不预先脱氨，较浓的氨水味道将严重污染现场环境，导致现场操作人员需戴防护面具操作，严重影响了工人身心健康。因此，必须对该炭黑水进行脱氨处理。

整个系统的水是循环利用的，且不能影响炭黑水的组份，降低炭黑的利用价值。因此不宜用化学方法脱氨，本发明者曾考虑采用填料塔解吸废水中的氨气，然后再进行压滤处理的方法，但由于废水中炭黑含量太高，易堵塞填料，使得填料塔无法正常运转。也尝试过脱氨前用离心机除碳等其他方法，但因炭黑颗粒直径太小(小于100nm)，也无法很好地解决这一难题。名称为“新型炭黑的生产工艺及设备”中国发明专利CN1034940，名称为“炭黑压力脱水装置”的中国实用新型专利CN2081794，名称为“炭黑水处理新方法”的中国发明专利CN1640829和名称为“一种直接从气化水洗炭黑水中分离生产干炭黑流程和装置”的中国发明专利CN1133865A提出的炭黑水分离回收炭黑的工艺和设备，均未考虑如何脱氨与回用。

发明的内容

本发明的目的是提出一种采用新型固液分离旋流器进行炭黑水中炭黑和水的分离来辅助汽提脱氨的新方法，分离后的炭黑水清浊分流，清液进入汽提塔顶，浊液进入汽提塔底，可以满足汽提塔对炭黑水脱氨长期稳定运行的要求。

在一种实施方案中，炭黑水分离及脱氨处理的方法是，采用固液分离旋流器进行炭黑水初步分离，初步分离后的炭黑水要进行汽提脱氨。

一种优选实施方案，炭黑水分离及脱氨处理的方法是，通过固液分离旋流器进行洗涤工艺气后的炭黑水中炭黑和水的初步分离，分离出来的不含炭黑的清液进入汽提塔顶部脱氨，浓缩出来的浓炭黑浆进入塔底，脱氨炭黑水混合后进入后续炭黑回收场经压滤工段实现炭黑回收和洗涤水回用。

该种炭黑水脱氨处理新方法，如图1所示，含有炭黑浓度为0.3％-0.8％，氨氮浓度为3000-4500ppm的炭黑水1，以3-15t/h的流量进入固液分离旋流器2，通过固液分离旋流器2进行炭黑和水的初步分离，分离出来的清液基本无炭黑(悬浮物20-30ppm)，水质清澈，进入汽提塔3的顶部进行脱氨处理，浓缩出来的浓炭黑浆进入汽提塔3的底部，然后氨氮浓度降到400ppm左右的脱氨炭黑水5混合后进入后续炭黑回收场经压滤工段实现炭黑回收和洗涤水100％回用。

本发明的方法有效地解决了汽提塔堵塞现象，保证了汽提塔能高效、稳定运行。废水中氨氮浓度可以由4000ppm降到400ppm左右，有效地改善了炭黑水过滤的操作环境。

本发明具有流程简单、设备投资少、运行管理方便、脱氨效果好等优点。实现炭黑水处理回用，降低洗涤水的用量，节能降耗，并能显著改善炭黑回收的操作环境，具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。尤其适合于采用敞开式压滤过滤操作来进行炭黑回收的工艺，能满足炭黑水脱氨、改善操作环境的要求。

附图说明

附图1为本发明的炭黑水分离及脱氨处理工艺流程图

1炭黑水，2分离漩流器，3汽提塔，4低压蒸汽，5脱氨炭黑水，

6排放气  7采样点

具体实施方式

实施例一