[发明专利]一种煤焦油蒽油脱硫脱灰及生产超导电炭黑方法

说明书

一种煤焦油蒽油脱硫脱灰及生产超导电炭黑方法，目的是脱除煤焦油蒽油中有机硫效果好，而且脱灰效果好，并利用低硫煤焦油蒽油生产超导电炭黑；本发明将蒽油原料通过复合纳米镍反应吸附催化剂进行脱硫脱灰处理成为低硫煤焦油蒽油，并进一步应用生产超导电炭黑：先将低硫煤焦油蒽油原料加入油‑气热氧化湿法造粒炭黑炉的反应段，温度达到1300‑1700℃时，快速地热氧化分解生成纳米级超导电炭黑；再进入反应炉急冷段，与炉内燃气产生的CO₂混合气体继续催化反应，形成发达的孔隙结构范围；再进入反应炉停留段，通过空气预热器与冷空气的交换，以提高超导电炭黑的比表面积；通过管式急冷锅炉冷却、降温后进入袋滤器收集。

技术领域

本发明涉及一种煤焦油蒽油脱硫脱灰方法，以及利于脱硫脱灰后的蒽油生产超导电炭黑方法及应用。

背景技术

现有超导电炭黑原料主要是乙炔和石油，如天津亿博瑞用乙炔超导电炭黑；淄博君欣化工有限公司生产的HG-1B型超导电炭黑,是在shell造气炉中减压渣油造气过程中形成的。由于shell造气的特殊工艺条件,使形成的炭黑呈空壳球状并有发达的链状结构，使它具有极大的比表面积和极强的吸附能力,并具有极好的导电能力，其性能可以与荷兰AKZO公司的炭黑品牌Ketjen black Zc型炭黑产品相媲美,是制造导电橡胶、抗静电橡胶制品的优良功能。用石油原料生产超导电炭黑也是前沿的。中国及山西以煤炭资源为主，采用蒽油作原料，可以在碳含量上高于石油原料0.5-0.6%质量百分比，可以提高超导电炭黑的结构，可以节省含硫低的优质石油原料，减少挥发分、提高超导电炭黑的热稳定性，但目前仍然缺乏这方面有效的技术路线。

发明内容

本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种脱除有机硫效果好、脱灰效果好的煤焦油蒽油脱硫脱灰方法，并利用该方法获得的低硫煤焦油蒽油生产超导电炭黑的方法。

本发明煤焦油蒽油脱硫方法：

将蒽油原料通过复合纳米镍反应吸附催化剂进行脱硫脱灰处理成为低硫煤焦油蒽油；所述复合纳米镍反应吸附催化剂包括纳米镍、催化介质硅藻土、耦合剂，三种物质占复合纳米镍反应吸附催化剂的质量百分比分别是0.01-0.05：95.00-98.00：0.05-0.10；所述脱硫脱灰过程在催化反应精馏塔中、256-468℃下进行；在经过上述脱硫脱灰后，蒽油原料中按照质量百分比含量计，有机硫达到0.01-0.05%；含灰0.016-0.02%；所述纳米镍的粒径10-50nm。所述复合纳米镍反应吸附催化剂中耦合剂为耦合剂KH-550。

利用上述的低硫煤焦油蒽油生产超导电炭黑方法：

（1）将低硫煤焦油蒽油原料加入油-气热氧化湿法造粒炭黑炉的反应段，温度达到1300-1700℃时，快速地热氧化分解生成纳米级超导电炭黑；

（2）生成的超导电炭黑进入反应炉急冷段，温度为800-1000℃，与炉内燃气产生的CO₂混合气体继续催化反应，CO₂混合气体流量为10-50mg/m³、浓度为1.5-3.9%，CO₂的浓度占燃气尾气质量的1.0-3.5%，通过对超导电炭黑的催化活化，形成发达的孔隙结构范围；

（3）催化活化后的超导电炭黑再进入反应炉停留段，通过空气预热器与冷空气的交换,10-50℃的冷空气被热的超导电炭黑油气加热到500-900℃，而热的超导电炭黑被冷却到400-600℃以下终止反应；以提高超导电炭黑的比表面积；

（4）超导电炭黑通过管式急冷锅炉被冷却到320-350℃，再继续缓慢冷却、降温到30-50℃,进入袋滤器收集。回收的热量可用于发电。