重油氣化副產碳黑及其回收方法和用途技術

一種重油氣化副產碳黑及其回收方法和用途。其回收方法是將重油氣化生產工藝中由于烴類的不完全裂解而產生的廢物——碳黑不經過循環系統用過濾機進行過濾，使碳黑脫水成為濾餅，將脫水后的濾餅通過干燥系統進行干燥，這種方法既能消除污染保護環境，又可穩定和提高合成氣體企業的原料氣產品質量和產量，還可將由于重油氣化產生的廢物——碳黑回收成為一項有用的資源重油氣化副產碳黑，以代替高能耗的乙炔碳黑或石墨粉或活性碳在干電池中應用。（*該技術在2008年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種重油氣化付產碳黑及其回收方法和用途。在重油氣化生產工藝過程中形成的碳黑是一種污染環境的廢物，目前世界上對這種廢物碳黑的處理有三種方法一是在國外典型的處理方法是利用輕油從碳黑洗滌水中將碳黑進行萃取，使成為“輕油-碳黑漿”再進行蒸餾回收輕油，余下蒸餾塔底的“輕油-碳黑漿”迫回氣化爐處理;二是在國內少數企業是用原料重油萃取碳黑水，使成為“重油-碳黑水”再迫回氣化爐或燃燒鍋爐處理;三是在國內尚有許多企業任其自由排放·上述的處理，無論是輕油萃取或是重油萃取，僅是單純為了解決污染問題，且萃取裝置投資費用大，同時也還存在許多問題。如碳黑漿的重金屬致使油泵和爐子的耐火磚引起腐蝕報廢，合成氣體工藝不穩定，降低合成氣體的質量和產量，國內萃取也還有許多技術尚未過關，因此，污染問題未獲徹底解決，任其自由排放的企業污染問題更為嚴重。本專利技術的目的是要克服上述處理方法存在的不足，提供一種在重油氣化生產工藝中回收付產碳黑的方法，既能消除污染保護環境，又可穩定和提高合成氣體企業的原料氣產品質量與產量，還可將由于重油氣化產生的廢物-碳黑回收成為一項有用的資源重油氣化付產碳黑，以代替高能耗的乙炔碳黑或石墨粉或活性碳在干電池中的應用。在我國石油化工企業通常利用重油裂化制成氫氣和一氧化碳氣體;制造合成氨，合成纖維，合成甲醇等·重油造氣是重油，氫氣和水蒸汽通過噴嘴進入氣化爐中，進行不完全的燃燒，生成CO2·CO及H2和H2O等并放出熱量，整個過程都在火焰中進行，主要是溫度在1000至1300℃，在Co2及H2O濃度較高時有利于生成CO及H2，在溫度低于1000℃時，在CO及H2濃度較高時則易生成CO2，H2O及C·生成氣體的濃度主要由加入重油量，氧氣量及蒸汽量來控制，由于造氣要求為CO+H2的濃度大于93%，CO2的濃度為4～6%，CH4的濃度小于0.5%，O2的濃度小于0.2%，N2的濃度為1～2%，這就不可避免地會有部分碳黑生成，在氣體冷卻過程中也仍然要產生碳黑。本專利技術的目的實現方法是將上述過程中產生的廢物碳黑洗滌水不經過循環系統用過濾機進行過濾，使碳黑脫水成為濾餅，將脫水后的濾餅通過干燥系統進行干燥，即得重油氣化付產碳黑。用上述回收方法回收常壓重油氣化生產工藝中生成的碳黑在用過濾機過濾前應加入碳黑量的0.03%的聚氧乙烯類表面活性劑進行改性攪拌。根據本專利技術的方法回收的重油氣化付產碳黑，主要是由90%以上碳所組成，其余的成份還包括少量的氫和氧及微量金屬元素，其形狀為顆粒狀或薄膜狀，粒徑在40～150mu之間，其特殊之處在于它具有非晶體或非準晶體結構，是一種單粒子游離碳聚合體，其粗糙度系數為3～10，具有枝鏈狀結構。這種付產碳黑具有良好的導電性，含液性，吸附性，既具有一般碳黑性能又具有活性碳性能，其性能特征是1.吸碘值300～1000mg/g2.吸油值＞1.6ml/g3吸液量＞1.8ml/g4.干實體積≥4ml/g5.灰份≤1.2%6.揮發物≤1.5%7.比電阻a懸浮法≤10kΩ/cmb定容法≤0.8Ω/cm8.可溶性重金屬Cu＜100PPmpb＜100PPmCo＜100PPmNi＜100PPm本專利技術的方法回收的重油氣化付產碳黑可以作為乙炔碳黑或石墨粉或活性碳的代用品用于干電池中，這種含有重油氣化付產碳黑的干電池，包括MnO2，重油氣化付產碳黑和乙炔碳黑或石墨粉或活性碳，其特點在于還包括濃度大于同類干電池的電解液。本專利技術不僅給重油氣化制取合成氣體企業找出了一條消除污染保護環境的有利途經，還回收了由于重油氣化產生的廢物-碳黑，使之成為一項有用的資源重油氣化付產碳黑，干電池工業采用這種重油氣化付產碳黑代替乙炔碳黑或石墨粉或活性碳，可以保證電池的性能，甚至于提高了電池性能，我國現可開發回收2～3萬噸這種重油氣化付產碳黑，所開發的這種重油氣化付產碳黑可供我國年產50余億只干電池使用。現以一個年產五萬噸合成氨工廠為例，來說明該工廠采用本專利技術所述技術后每年可獲得的經濟和社會效益。1.解決了環境污染并節約排污費100萬元，并提高了合成氨的質量和產量。2.回收循環使用水15萬噸。3節約萃取耗用的重油價值700萬元。4.回收重油氣化付產碳黑1200噸可創利250萬元。5.節約為生產干電池用乙炔碳黑的原料-電石耗電2千萬度。6.燃油鍋爐可改為燃煤降低燃料費用。7.可降低干電池成本400萬元。8.緩解了乙炔碳黑長期供不應求的困難。如果全國所有這樣的廠家都采用本專利技術所述技術，效益就更為可觀。下面通過實施例進一步描述本專利技術。實施例本專利技術重油氣化付產碳黑的回收方法是將在上述重油氣化生產工藝中由于烴類的不完全裂解而產生的廢物-碳黑不經過循環系統用過濾機進行過濾，使碳黑脫水成為濾餅，將脫水后的濾餅通過干燥系統進行干燥，即得重油氣化付產碳黑。用上述回收方法回收常壓重油氣化生產工藝中生成的碳黑在用過濾機過濾前應加入碳黑量0.03%的聚氧乙烯類表面活性劑進行改性攪拌。根據本專利技術的方法回收的二批重油氣化付產碳黑的主要組成如表1所示 它們的形狀均為顆粒狀，平均粒徑在40～60mu之間，它們均是非晶體單粒子游離碳聚合體，其粗糙度系數為3～10，具有枝鏈狀結構，其主要性能特征如表2所示。 上述重油氣化付產碳黑可以作為乙炔碳黑或石墨粉或活性碳的代用品用于干電池中，這種含有重油氣化付產碳黑的四種型號的干電池的配方如表3所示，它們的性能如表4所示。按表3所示配方制作干電池，若采用重油氣付產碳黑后，電解液用量明顯減少，或產生疏水性現象時，可在電解液內加入電解液的0.03%的聚氧乙烯類表面活性劑來解決。從表4上不難得知，電池使用重油氣化付產碳黑后防漏性能也顯著提高，如上述R20S和R20p的電池用3.9Ω連放至0.6V再繼續連放24小時考核防漏平均為100%，原配方的電池分別為87.26%和80%。權利要求1.一種重油氣化付產碳黑，主要是由90%以上碳所組成，其余的成份還包括少量的氫和氧及微量金屬元素，其粒徑為40～150mu，它是一種薄膜狀聚合體或顆粒狀聚合體，其特征在于它具有非晶體或非準晶體結構，其粗糙度系數為3～10，具有枝鏈狀結構。2.一種回收如權利要求1所述的重油氣化付產碳黑的方法，其特征在于將重油氣化生產工藝中由于烴類的不完全裂解而產生的廢物-碳黑不經過循環系統用過濾機進行過濾，使碳黑脫水成為濾餅，將脫水后的濾餅通過干燥系統進行干燥。3.如權利要求2所述的重油氣化付產碳黑的回收方法，其特征在于回收常壓重油氣化生產工藝中生成的碳黑在用過濾機過濾前加入碳黑量的0.03%的聚氧乙烯類表面活性劑進行改性攪拌。4.一種含有如權利要求2、3所述方法回收的重油氣化付產碳黑的干電池，包括MnO2，重油氣化付產碳黑和乙炔碳黑或石墨粉或活性碳，其特征在于還包括濃度大于同類干電池的電解液。全文摘要一種重油氣化副產碳黑及其回收方法和用途。其回收方法是將重油氣化生產工藝中由于烴類的不完全裂解而產生的廢物——碳黑不經過循環系統用過濾機進行過濾，使碳黑脫水成為濾餅，將脫水后的濾餅通過干燥系統進行干燥，這種方法既能消除污染保護環境，又可穩定和提高合成氣體企業的原料氣產品質量和產量，還可將由于重油氣化產生的廢物——碳黑回收成為一項有用的資源重油氣化副產碳黑，以代替高能耗的乙炔碳黑或本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種重油氣化付產碳黑，主要是由９０％以上碳所組成，其余的成份還包括少量的氫和氧及微量金屬元素，其粒徑為４０～１５０ｍｕ，它是一種薄膜狀聚合體或顆粒狀聚合體，其特征在于它具有非晶體或非準晶體結構，其粗糙度系數為３～１０，具有枝鏈狀結構。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：戴紹泉，俞啟輝，熊春友，
申請(專利權)人：國營第七五二廠，
類型：發明
國別省市：83[中國|武漢]