[实用新型]一种5万吨/年天然气硬质炭黑反应炉

说明书

一种5万吨/年天然气硬质炭黑反应炉，空气导筒的一端连接反应炉面板，空气导筒的另一端与燃烧段相连，空气导筒与燃烧段的连接处预留有通风口形成旁通风，所述空气分配器的中段设有预热空气进气管一，预热空气进气管一的预热空气与空气导筒和通风口分别形成通风风路。本实用新型的技术效果是：根据对空气分配器进行设计改进，与燃烧直段对接形成旁通风，保护炉膛内壁，在有效保护反应炉的前提下，提高风温、提高炉温，并在空气导筒的端部设有两个切向风入口，在空气导筒内形成旋流，增加预热空气湍流程度，从而促进燃烧，提高原料油的反应温度，同时还能够降低空气过剩系数，降低燃烧产生都烟气中的过剩氧含量，减少原料油消耗。

技术领域

本实用新型涉及一种炭黑反应炉，尤其涉及一种5万吨/年天然气硬质炭黑反应炉。

背景技术

我国地域辽阔，能源分布不均，为了节省运输和运营成本，炭黑生产企业建厂优先考虑靠近原料油生产地，因地理区域的关系，若当地油品采购质量不佳，沥青含量高，喹啉不溶物高，将在一定程度上影响着煤焦油的收率、炭黑的质量，导致原料油消耗较高，炭黑生产装置产能降低，并且由于现有炭黑反应炉结构不尽合理，反应炉中心高温区温度不易控制，造成炭黑生成反应不稳定，产品质量控制不理想。同时，因燃烧产生的高温高速气流对炉体冲刷损伤很大，缩短了反应炉的使用寿命，导致生产成本上升、炭黑企业的经济效益降低。目前，制约炭黑企业的产品质量、生产成本、装置产能的主要技术瓶颈之一是炭黑反应炉设计是否先进可靠。现有技术专利公开号为CN206457453U公开的一种新型反应炉喉管及硬质炭黑反应炉，该反应炉通过耐火材料减少原料油枪的使用，从而降低成本，但该设计对炭黑质量和产率作用不明显，并且该设计容易增加炭黑杂质；公开号为CN102286221A公开了一种硬质炭黑反应炉，该反应炉通过空气导流装置和增加原料油枪从而增加炭黑产率，该反应炉单方面提高氧气和原料油的供给，虽单位时间产量提高，但产率提高不明显，并且由于中心温度不能达到设计要求，其炭黑质量不理想，同时炉内高温气流流速高，长时间对炉膛内壁强力冲刷，致使炉内壁耐火材料脱落，增加了炭黑杂质，缩短反应炉使用年限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种5万吨/年硬质炭黑反应炉，解决了下列技术问题：1、炉温不能设定太高，炉温高容易造成炉膛内壁不耐冲刷烧坏反应炉；2、空气预热温度不能设定太高，在反应炉不能耐受较高炉温时，须提高空气过剩系数控制炉温，造成产生大量过剩氧，影响炭黑产品收率；3、目前反应炉采取的燃烧模式，反应炉内靠炉壁区域温度较设计偏高，炉内中心区域温度比预期温度偏低，原料油处理量提不上去，影响炭黑装置产能的发挥，同时影响炭黑产品质量及单位炭黑产品油耗。

本实用新型的是这样实现的，它包括空气分配器、燃烧段、喉口直段和反应段，空气分配器、燃烧段、喉口直段和反应段依次同轴连接形成炭黑反应炉。所述空气分配器空腔内同轴心设置空气导筒，空气导筒的一端连接反应炉面板，空气导筒的另一端与燃烧段相连，空气导筒与燃烧段的连接处预留有通风口形成空气旁路通道。所述空气分配器的中段设有预热空气进气管一，预热空气进气管一连接空气分配器外壳与空气导筒之间的夹层并连通空气导筒与燃烧段连接处的空气旁路通道；所述靠近面板一端的空气导筒上、下侧分别切向连接预热空气进气管二。通过面板中心位置沿轴向将天然气喷枪设置在空气导筒内，所述喉口直段内设有前后两段原料油枪，前段均匀分别有8根原料油枪，其中4根间隔的原料油枪伸进喉口50mm，后段均匀分别有8根原料油枪，其中4根间隔的原料油枪伸进喉口50mm，所述前段和后后段伸进喉口的原料油枪错位布置。

所述燃烧段与轴线成60度角设有若干根天然气枪，若干根天然气枪的中心轴延伸直线汇集点在反应炉轴线上。

所述燃烧炉锥段的锥度角为16°。

所述轴向设置的天然气枪外壁设有水套保护。