[发明专利]乙炔副产炭黑泥的处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及乙炔副产炭黑泥的回收处理方法及系统，属于工业固体废物处理技术领域，具体涉及天然气部分氧化制乙炔中的副产炭黑泥的回收处理方法和系统。

背景技术

在天然气部分氧化制乙炔中，天然气经过部分氧化反应生成含乙炔的裂化气，同时有副产物炭黑产生；该炭黑经过乙炔炉、洗涤塔、电除尘器等设备被喷淋水从裂化气中水洗分离，形成含有炭黑的炭黑废水。该炭黑废水若不加以处理直接排放，对环境污染极大。目前，中国石化四川维尼纶公司、青海盐湖工业公司等国内采用天然气部分氧化法制乙炔的大型国企，均设有炭黑废水处理装置，经过该装置对炭黑废水的分离、沉降、浓缩、真空脱水等处理，分离杂质后的炭黑废水可做循环水使用，炭黑废水最后通过真空脱水处理，年可回收约10万吨含水85±5%的炭黑泥。由于炭黑泥含水量高，且含有机物复杂，如丁二炔、乙烯基乙炔、不饱和碳氢化合物、芳族烃等有机聚合物，目前，国内这些企业没有对炭黑泥进一步的深化加工回收处理措施，均将其视为固体废弃物，采取垃圾填埋或焚烧的方法处置，这样既造成了填埋周边环境的地下水污染，也浪费了大量的可再生资源。

四川维尼公司曾尝试用650度的烟气直接干燥炭黑泥，回收利用其中的炭黑，但由于炭黑的正常燃点为330度，而炭黑泥中含有大量复杂的有机油污，这些有机物又极易着火燃烧，以致该炭黑泥的燃点仅为120度左右，而且直接接触法干燥炭黑泥并不能去除其中的有机油污，因此导致其无法稳定连续生产，用直接法干燥后得到最好的炭黑水份仍高达25%左右，而炭黑国标中对其水份要求是小于2.5%，并且用此方法回收炭黑的年产量还不足2000吨，所以，直接法干燥炭黑泥得到的炭黑既不符合炭黑国标对水份要求，也不能脱除炭黑中的有机油污，更不能满足橡胶、橡塑等市场客户的生产使用要求。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有处理技术缺陷，提供一种用于天然气部分氧化制乙炔中的副产炭黑泥的回收处理方法和系统，它能有效去除炭黑泥中有机油污，提高炭黑水份的干燥效率，得到的再生炭黑品质高，完全可用作橡胶制品和橡塑制品等行业的生产原料。本发明方法和系统开拓了炭黑泥的商业利用价值，将改变目前天然气制乙炔企业对固体废弃物——炭黑泥直接填埋或焚烧的现状，能有效减少环境污染，具有良好的社会环保效益和经济价值。

为了实现上述目的，本发明提供了乙炔副产炭黑泥的处理方法，它包括以下步骤：

（1）一级干燥：加热炭黑泥至其水份小于45%；

（2）湿法造粒：将干燥后的炭黑泥、造粒助剂和除有机油污助剂按照质量1000∶（5～10）∶（4～5）的比例混合投入湿法造粒机中造粒，其中造粒助剂选择比重小的矿物油或有机物溶剂，除有机油污助剂选择有机强氧化剂；

（3）二级干燥：加热干燥造粒后的颗粒状炭黑，成品炭黑水份小于2%。

其中，所述一级干燥的方式是将烟气先通入干燥机外烘箱进行间接加热，然后将烟气从干燥机中部再导入干燥机内对炭黑进行直接加热干燥；一级干燥的烟气温度控制在800-900度之间。

所述二级干燥的方式是将烟气先通入干燥机外烘箱进行间接加热，然后将烟气从干燥机尾部再导入干燥机内对炭黑进行直接加热干燥；二级干燥的烟气温度控制在300-400度之间。

同时，上述造粒助剂优选煤油或乙醇，除有机油污助剂优选双氧水或臭氧。

同时，本发明还提供了与上述处理方法配套的炭黑泥处理系统，它包括依次连接的炭黑泥储料仓、一级干燥机、湿法造粒机和二级干燥机。一级干燥机进料端外安装夹套加热烘箱，二级干燥机机身外安装夹套加热烘箱；天然气燃烧炉的烟气出口分别与一级干燥机外烘箱进气口和二级干燥机外烘箱进气口连接，炭黑泥储料仓出料口连接刮板输送机，刮板输送机出料口与一级干燥机进料口连接，一级干燥机出料口连接湿法造粒机进料口，湿法造粒机出料口连接二级干燥机进料口，二级干燥机出料口连接夹套冷却器；湿法造粒机设置造粒助剂入口和除有机油污助剂入口。

进一步的，所述天然气燃烧炉的烟气出口管上连接蒸汽管，通过蒸汽管内的蒸汽用量调节进入干燥机内的烟气温度，确保烟气中的较低氧浓度。