本實用新型專利技術(shù)屬于天然氣制乙炔技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種天然氣制乙炔工藝中炭黑水循環(huán)回收利用裝置，包括增稠罐、冷卻塔、漂浮槽、漿液罐、板框過濾機、清水池、漿液泵和換熱器；增稠罐入口與天然氣制乙炔反應系統(tǒng)的炭黑水出口連接；增稠罐的上部出口與漂浮槽入口連接；增稠罐的底部出口與冷卻塔的塔體進水口相連接；冷卻塔的出水口與換熱器的入口連接；換熱器的出口連接冷卻塔的塔頂進水口；漂浮槽的上部出口與漿液罐的頂部入口連接；漂浮槽的底部出口和清水池的入口連接；漿液罐的底部出口與漿液泵的入口連接；漿液泵的出口與板框過濾機的入口連接；板框過濾機包括炭黑出口和底部出口；其底部出口與清水池的入口連接；清水池的出口與換熱器的入口連接。熱器的入口連接。熱器的入口連接。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種天然氣制乙炔工藝中炭黑水循環(huán)回收利用裝置
[0001]本技術(shù)總體地涉及屬于天然氣制乙炔
，具體地涉及一種天然氣制乙炔工藝中炭黑水循環(huán)回收利用裝置。
技術(shù)介紹
[0002]天然氣部分氧化裂解制乙炔過程中，不僅產(chǎn)生大量的CO、CO2、H2、H2O和少量的丁二炔、乙烯基乙炔和其它不飽和碳氫化合物以及芳族烴等副產(chǎn)物，乙炔的進一步裂解還會產(chǎn)生一定量的炭黑，在裂解氣冷卻時這些炭黑混入萃冷水中，導致大量廢水產(chǎn)生；同時部分副產(chǎn)物溶解在淬火的炭黑水中，后續(xù)易伴隨大量VOCs排放；炭黑和有機聚合物在水中會形成固渣沉淀。三廢處理問題是該行業(yè)面臨的嚴重環(huán)保挑戰(zhàn)。
[0003]目前，炭黑水循環(huán)系統(tǒng)多采用敞式流程。從乙炔爐、冷卻塔、電除塵裝置出來的炭黑水進入敞式炭黑分離槽中，其中冷卻塔也多采用雙曲型冷卻塔或其他敞式冷卻裝置。兩者中炭黑水均直接與空氣接觸，溶解在炭黑水中的有機污染物部分解析出來，對空氣產(chǎn)生污染。如CN103496808A、CN102951711A、CN206244558U、CN1478765A中提及的這些方法中，廢水處理、炭黑和其他固渣的獲取是主要目的，雖在一定程度緩解了廢水和固渣沉淀的污染問題，但未解決VOCs排放問題。
[0004]針對VOCs排放問題，相關(guān)機構(gòu)提出了炭黑水封閉循環(huán)利用的概念，處理廢水和廢渣的同時，將帶有有機污染物的清水封閉循環(huán)使用，但并未給出具體的操作流程，如美國專利US005824834。BASF根據(jù)炭黑水封閉循環(huán)利用的概念，給出了部分流程，即將乙炔爐、冷卻塔出炭黑水經(jīng)一次處理，得到清水經(jīng)換熱后，打入乙炔爐和冷卻塔塔頂循環(huán)使用，如BASF專利CN1155532A、CN101421207B、CN101384529B。這有效降低了廢水處理過程中有機氣體排放，但乙炔爐和冷卻塔出炭黑水僅經(jīng)一次處理，程序過于簡單，易導致炭黑在循環(huán)水中累積，增大后續(xù)脫炭黑難度，嚴重時，循環(huán)水將無法作為淬冷水和冷卻水回用；同時以上幾種方法對于炭黑水后續(xù)的處理，即炭黑與水的分離，未給出明確裝置和流程介紹。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本技術(shù)提出了一種天然氣乙炔工藝中炭黑水循環(huán)回收利用裝置及方法，以保證天然氣制乙炔工藝中炭黑廢水處理得當、避免VOCs排放、高效回收炭黑和高聚物(高聚物中形成固渣的部分隨炭黑一起排出，沒有形成固渣的在溶液中循環(huán)，不影響水溶液的循環(huán)利用，)等固體廢渣，同時利用清水提高循環(huán)水淬冷和冷卻效率。
[0006]本技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種天然氣制乙炔工藝中炭黑水循環(huán)回收利用裝置，包括增稠罐、冷卻塔、漂浮槽、漿液罐、板框過濾機、清水池、漿液泵和換熱器；所述炭黑水循環(huán)回收利用裝置與天然氣制乙炔反應系統(tǒng)相連接，所述天然氣制乙炔反應系統(tǒng)有炭黑水出口、裂解氣出口、淬冷裝置入口；所述增稠罐的入口與天然氣制乙炔反應系統(tǒng)中的炭黑水出口連接；增稠罐的上部出口與漂浮槽的入口連接；增稠罐的底部出口與冷卻塔的塔體
進水口相連接；所述冷卻塔的出水口與換熱器的入口連接；換熱器的出口連接冷卻塔的塔頂進水口；所述漂浮槽的上部出口與漿液罐的頂部入口連接；所述增稠罐用于使罐體中靜置的炭黑水借助密度差異實現(xiàn)炭黑與水分層且炭黑在罐體頂部富集；所述漂浮槽用于使增稠罐頂部富集的炭黑再次通過與水的密度差異被富集；漂浮槽的底部出口和清水池的入口連接；所述漿液罐的底部出口與漿液泵的入口連接；所述漿液泵的出口與板框過濾機的入口連接；所述板框過濾機包括炭黑出口和底部出口；其底部出口與清水池的入口連接；所述清水池的出口與換熱器的入口連接。
[0007]本技術(shù)通過連續(xù)的裝置連接，使天然氣制乙炔工藝中的炭黑水依次經(jīng)增稠罐提濃、漂浮槽富集、漿液罐混勻和中轉(zhuǎn)，然后送入過濾機進行固液分離，實現(xiàn)炭黑和清水的分別回收和利用；炭黑水在增稠罐中靜置，因不同物質(zhì)之間的密度差產(chǎn)生分層，炭黑漂浮在上層、清水在下層，炭黑水中的炭黑得到第一次提濃，增稠罐中下層的水泵入冷卻塔，用于物質(zhì)冷卻，上層得到第一次提濃的炭黑進入漂浮池，在漂浮池中通過炭黑與水的密度差異進行第二次提濃，即富集；經(jīng)漂浮池富集后，漂浮在表面的炭黑被收集進入漿液罐中混勻，為漿液泵泵至板框過濾機過濾提供介質(zhì)條件(因為板框過濾機對于進料和流量有要求，漂浮池出口不能滿足板框過濾機的進料要求，通過漿液罐進行富集和緩沖。)；漂浮槽和板框過濾機均是炭黑與水的分離處理裝置，漂浮槽是通過兩種物質(zhì)的密度差實現(xiàn)，板框過濾機是通過孔隙分離和機械壓力實現(xiàn)，兩者得到的均是炭黑和分離出來的清水，因此，漂浮槽和板框過濾機中的清水經(jīng)富集后也用于冷卻塔冷卻水循環(huán)，實現(xiàn)其最大化利用。可以看出，本技術(shù)通過炭黑水的逐步提濃或富集對炭黑進行集中回收，同時收集其中的清水，根據(jù)清水的溫度等實際情況將其用于工藝中的其它裝置或步驟中，實現(xiàn)了天然氣制乙炔工藝中的炭黑水的循環(huán)回收利用。
[0008]進一步的，上述冷卻塔還包括塔體進氣口和裂解氣出口，所述塔體進氣口設置在塔體下部并且與天然氣制乙炔反應系統(tǒng)中的裂解氣出口相連接，以將裂解氣送入冷卻塔中冷卻；所述裂解氣出口設置在冷卻塔頂部，以排出經(jīng)塔體進氣口送入且經(jīng)塔體冷卻后的氣體。
[0009]冷卻塔中的水來源于增稠罐(溫度相對較高，需要冷卻)、漂浮槽和板框過濾機(低溫冷水)，漂浮槽和板框過濾機中出來的水足夠用于對天然氣制乙炔反應系統(tǒng)中的裂解氣和增稠罐下部的較高溫度清水進行冷卻降溫，因此設計將增稠罐中的水從冷卻塔下部送入，塔體進氣口也設計在塔體下部且與天然氣制乙炔反應系統(tǒng)中的裂解氣出口相連接，天然氣制乙炔反應系統(tǒng)中的裂解氣進入冷卻塔中后向上流動，與經(jīng)冷卻塔頂部進入的來經(jīng)換熱器換熱后的冷卻水相遇，被降溫冷卻后從冷卻塔頂部的裂解氣出口排出被收集；增稠罐中的較高溫度的水從冷卻塔下部送入，與頂部進入的冷水混合后從冷卻塔底部排出并與來自漂浮槽和板框過濾機中的清水混合進行第二次降溫，然后再經(jīng)換熱器進行換熱降溫后被泵入冷卻塔頂部，所有介質(zhì)中的熱量均得到合理回收和利用，且用于工藝中其他產(chǎn)品處理，是綜合利用熱量的優(yōu)選設計。
[0010]進一步的是，本技術(shù)裝置還包括第一離心泵、第二離心泵、第三離心泵；所述第一離心泵連接在增稠罐的底部出口和冷卻塔的塔底進水口之間，以將增稠罐的底部的液體泵入冷卻塔；所述第二離心泵連接在冷卻塔的出水口與換熱器的入口之間，以將冷卻塔的出水泵入換熱器中；所述第三離心泵連接在清水池的出口與換熱器的入口之間，以將清
水池中的液體泵入換熱器中。
[0011]離心泵用于保證足夠的水輸送動力和冷卻效果，同時可以保證炭黑水持續(xù)進入本技術(shù)裝置時，整個裝置的不間斷、穩(wěn)定運行，以實現(xiàn)本技術(shù)裝置與天然氣制乙炔系統(tǒng)的反應裝置連接，進行天然氣乙炔工藝中炭黑水的持續(xù)、循環(huán)回收。
[0012]更進一步的，上述第三離心泵的出口還與天然氣制乙炔反應系統(tǒng)的淬冷裝置入口相連接，以將清水送入天然氣制乙炔反應系統(tǒng)的淬冷裝置中冷卻氣體。
[0013]為了最大化利用系統(tǒng)中的清水來降低整個系統(tǒng)的熱量，將第三離心泵的出口還與天然氣制乙炔反應系統(tǒng)的淬冷裝本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種天然氣制乙炔工藝中炭黑水循環(huán)回收利用裝置，其特征在于，包括增稠罐(1)、冷卻塔(2)、漂浮槽(3)、漿液罐(4)、板框過濾機(5)、清水池(6)、漿液泵(8)和換熱器(9)；所述炭黑水循環(huán)回收利用裝置與天然氣制乙炔反應系統(tǒng)相連接，所述天然氣制乙炔反應系統(tǒng)有炭黑水出口、裂解氣出口、淬冷裝置入口；所述增稠罐(1)的入口與天然氣制乙炔反應系統(tǒng)中的炭黑水出口連接；增稠罐(1)的上部出口與漂浮槽(3)的入口連接；增稠罐(1)的底部出口與冷卻塔(2)的塔體進水口相連接；所述增稠罐(1)用于使罐體中靜置的炭黑水借助密度差異實現(xiàn)炭黑與水分層且炭黑在罐體頂部富集；所述漂浮槽(3)用于使增稠罐(1)頂部富集的炭黑再次通過與水的密度差被富集；所述冷卻塔(2)的出水口與換熱器(9)的入口連接；換熱器(9)的出口連接冷卻塔(2)的塔頂進水口；所述漂浮槽(3)的上部出口與漿液罐(4)的頂部入口連接；漂浮槽(3)的底部出口和清水池(6)的入口連接；所述漿液罐(4)的底部出口與漿液泵(8)的入口連接；所述漿液泵(8)的出口與板框過濾機(5)的入口連接；所述板框過濾機(5)包括炭黑出口和底部出口；其底部出口與清水池(6)的入口連接；所述清水池(6)的出口與換熱器(9)的入口連接。2.如權(quán)利要求1所述的天然氣制乙炔工藝中炭黑水循環(huán)回收利用裝置，其特征在于，所述冷卻塔(2)還包括塔體進氣口和裂解氣出口，所述塔體進氣口設置在塔體下部并且與天然氣制乙炔反應系統(tǒng)中的裂解氣出口相連接，以將裂解氣送入冷卻塔中冷卻；所述裂解氣出口設置在冷卻塔頂部，以將經(jīng)塔體進氣口送入的氣體冷卻后排出。3.如權(quán)利要求1所述的天然氣制乙炔工藝中炭黑水循環(huán)回收利用裝置，其特征在于，還包括第一離心泵(7
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1)、第二離心泵(7
?
2)、第三離心泵(7
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3)；...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王金福，徐杰，
申請(專利權(quán))人：王金福，
類型：新型
國別省市：
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