專利名稱：重油氣化副產(chǎn)碳黑及其回收方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重油氣化付產(chǎn)碳黑及其回收方法和用途。
在重油氣化生產(chǎn)工藝過程中形成的碳黑是一種污染環(huán)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(nèi)少數(shù)企業(yè)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(nèi)尚有許多企業(yè)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?yōu)榱私鉀Q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(wěn)定，降低合成氣體的質(zhì)量和產(chǎn)量，國內(nèi)萃取也還有許多技術(shù)尚未過關(guān)，因此，污染問題未獲徹底解決，任其自由排放的企業(yè)污染問題更為嚴重。
本發(fā)明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(chǎn)工藝中回收付產(chǎn)碳黑的方法，既能消除污染保護環(huán)境，又可穩(wěn)定和提高合成氣體企業(yè)的原料氣產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量，還可將由于重油氣化產(chǎn)生的廢物-碳黑回收成為一項有用的資源重油氣化付產(chǎn)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(yīng)用。
在我國石油化工企業(yè)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(chǎn)生碳黑。
本發(fā)明的目的實現(xiàn)方法是將上述過程中產(chǎn)生的廢物碳黑洗滌水不經(jīng)過循環(huán)系統(tǒng)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(tǒng)進行干燥，即得重油氣化付產(chǎn)碳黑。
用上述回收方法回收常壓重油氣化生產(chǎn)工藝中生成的碳黑在用過濾機過濾前應(yīng)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(jù)本發(fā)明的方法回收的重油氣化付產(chǎn)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(jié)構(gòu)，是一種單粒子游離碳聚合體，其粗糙度系數(shù)為3～10，具有枝鏈狀結(jié)構(gòu)。這種付產(chǎn)碳黑具有良好的導(dǎo)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(fā)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本發(fā)明的方法回收的重油氣化付產(chǎn)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(chǎn)碳黑的干電池，包括MnO2，重油氣化付產(chǎn)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。
本發(fā)明不僅給重油氣化制取合成氣體企業(yè)找出了一條消除污染保護環(huán)境的有利途經(jīng)，還回收了由于重油氣化產(chǎn)生的廢物-碳黑，使之成為一項有用的資源重油氣化付產(chǎn)碳黑，干電池工業(yè)采用這種重油氣化付產(chǎn)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(xiàn)可開發(fā)回收2～3萬噸這種重油氣化付產(chǎn)碳黑，所開發(fā)的這種重油氣化付產(chǎn)碳黑可供我國年產(chǎn)50余億只干電池使用?，F(xiàn)以一個年產(chǎn)五萬噸合成氨工廠為例，來說明該工廠采用本發(fā)明所述技術(shù)后每年可獲得的經(jīng)濟和社會效益。
1.解決了環(huán)境污染并節(jié)約排污費100萬元，并提高了合成氨的質(zhì)量和產(chǎn)量。
2.回收循環(huán)使用水15萬噸。
3節(jié)約萃取耗用的重油價值700萬元。
4.回收重油氣化付產(chǎn)碳黑1200噸可創(chuàng)利250萬元。
5.節(jié)約為生產(chǎn)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(yīng)求的困難。
如果全國所有這樣的廠家都采用本發(fā)明所述技術(shù)，效益就更為可觀。
下面通過實施例進一步描述本發(fā)明。
實施例本發(fā)明重油氣化付產(chǎn)碳黑的回收方法是將在上述重油氣化生產(chǎn)工藝中由于烴類的不完全裂解而產(chǎn)生的廢物-碳黑不經(jīng)過循環(huán)系統(tǒng)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(tǒng)進行干燥，即得重油氣化付產(chǎn)碳黑。
用上述回收方法回收常壓重油氣化生產(chǎn)工藝中生成的碳黑在用過濾機過濾前應(yīng)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(jù)本發(fā)明的方法回收的二批重油氣化付產(chǎn)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(shù)為3～10，具有枝鏈狀結(jié)構(gòu)，其主要性能特征如表2所示。
上述重油氣化付產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)碳黑后，電解液用量明顯減少，或產(chǎn)生疏水性現(xiàn)象時，可在電解液內(nèi)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(chǎn)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(xù)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(quán)利要求
1.一種重油氣化付產(chǎn)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(jié)構(gòu)，其粗糙度系數(shù)為3～10，具有枝鏈狀結(jié)構(gòu)。
2.一種回收如權(quán)利要求1所述的重油氣化付產(chǎn)碳黑的方法，其特征在于將重油氣化生產(chǎn)工藝中由于烴類的不完全裂解而產(chǎn)生的廢物-碳黑不經(jīng)過循環(huán)系統(tǒng)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(tǒng)進行干燥。
3.如權(quán)利要求2所述的重油氣化付產(chǎn)碳黑的回收方法，其特征在于回收常壓重油氣化生產(chǎn)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(quán)利要求2、3所述方法回收的重油氣化付產(chǎn)碳黑的干電池，包括MnO2，重油氣化付產(chǎn)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(chǎn)碳黑及其回收方法和用途。其回收方法是將重油氣化生產(chǎn)工藝中由于烴類的不完全裂解而產(chǎn)生的廢物——碳黑不經(jīng)過循環(huán)系統(tǒng)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(tǒng)進行干燥，這種方法既能消除污染保護環(huán)境，又可穩(wěn)定和提高合成氣體企業(yè)的原料氣產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，還可將由于重油氣化產(chǎn)生的廢物——碳黑回收成為一項有用的資源重油氣化副產(chǎn)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(yīng)用。
文檔編號H01M2/12GK1034940SQ8810645
公開日1989年8月23日 申請日期1988年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月31日
發(fā)明者戴紹泉, 俞啟輝, 熊春友 申請人:國營第七五二廠