[发明专利]连续化生产纳米碳球的工艺方法及装置

权利要求书

1.一种连续化生产纳米碳球的工艺方法，其特征在于，采用工业含碳原料，以一部分含碳原料为燃料和空气一起喷入供热炉，在供热炉内燃烧，为裂解反应炉提供反应热量，另一部分含碳原料以1000-3000m³h^-1流量，在0.5-3.0MPA压力下气化喷入被加热的裂解反应炉，同时向裂解炉喷入催化剂和助剂，催化剂喷入压力0.5-3.5MPa，流量10-25kg h^-1，助剂喷入压力为1-2.5MPa，流量1000-3000ml h^-1，同时向裂解反应炉内以150-180m³h^-1通入保护气体，原料在保护气的隔离稀释条件下，在1000-1400℃反应温度下裂解反应，将裂解反应后的物料送入换热器进行换热冷却至200-300℃，再引入分离器进行气固分离，经过分离器分离后得到固体纳米碳球，送入产品收集器。

2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，工业含碳原料是芳烃重油、渣油、煤焦油、混苯、煤沥青、焦炉气、蒽油、萘油、酚油、天然气、C₂H₂或甲苯中的一种或几种物料的混合物。

3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，作为燃料的含碳工业原料是天然气。

4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，控制进入裂解反应炉段的含碳原料流量1800-2300m³/h，压力1-2M Pa，催化剂喷入压力1-2MPa。

5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，换热器换热产生的热空气和分离器气固分离后的气态裂解气返送至供热炉循环利用，根据温度的控制要求返回供热炉循环利用的流体为1000-4200m³h^-1。

6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，加入的助剂为CS₂、硫醇、水蒸汽和水中的一种或几种混合物。

7.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，保护气为氮气、氩气、氦气、天然气中的一或几种气体的混合气体。

8.一种用于权利要求1所述的工艺方法的工业连续化生产纳米碳球的装置，包括，供热炉，裂解反应炉，换热器，分离器，收集器，其特征在于，供热炉前端装有燃料导流管和风送管，把燃料和空气送入供热炉，供热炉与裂解反应炉之间有中间连管，把供热炉与裂解反应炉相连通，中间连管上开有保护气通入口，原料导流管由供热炉前端进入，穿过供热炉体，管口位于裂解反应炉顶段，裂解反应炉上设有催化剂入口和助剂入口，在裂解炉下方通过物料连通管与换热器连接，将裂解后的物料导入换热器换热，换热器下方接有与分离器连通的物料输送管，分离器上设有固体物料出口和分离气管，分离器固态物料出口与产品收集器之间有输送螺旋，将分离后的固体产品送入收集器。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，换热器为内胆夹套式换热器，内胆通入热物料，外夹套通有冷空气，夹套上装有换热风管与供热炉顶部风送管相通。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，分离器上分离气管与风送管相连通。