[0001] 本发明涉及炭黑工艺的技术领域，特别是利用PBT和PBAT灵活生产中四氢呋喃回收残液的炭黑生产工艺。

[0002] PBT/PBAT生产过程中BDO发生副反应生成THF、2，3‑THF、2，5‑THF、水等物质，以及气相带出的BDO经工艺塔分离的工艺废水通常含有THF、BDO、2，3‑THF、2，5‑THF、水等多种物质。由于酯化反应过程可逆，且反应极其缓慢，常常选用浓硫酸作为催化剂，废水的pH值很低，酸性强，同时废水中含有二甘醇，乙醛、乙二醇、2‑甲基‑1,3‑二氧环戊烷等有机物，导致酯化废水成分复杂，污染物质相对分子质量大，且含苯环结构，难以生物降解，COD值极高，处理难度大。

[0003] 目前酯化废水处理方法主要有三大类：第一类是生化处理，包括生物接触氧化技术、上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、A/O工艺、A2/O工艺等；第二类是高级氧化法，包括芬顿氧化法、超临界水氧化技术等；第三类是物化处理，包括蒸馏、精馏、活性炭吸附等。

[0004] 精馏过程中产生约1.0％的蒸馏残液，此残液只能当作危险品废物来处理。同时，四氢呋喃作为一种化工有机溶剂，在自然界中极难降解，同时对污水处理系统中的微生物有较强的抑制作用，属难降解有机物。

[0005] 而炭黑是一种表面积大的无定形碳，形态为轻、松且细的黑色粉末。目前我国炭黑生产工艺均是以煤焦油为主进行开发，因国家环保政策不断收紧，煤焦油供应趋紧，炭黑原料紧张。煤焦油比重大，重金属含量高，在加工过程不能有效去除，最终影响炭黑产品的质量，使我国高端炭黑一直以进口为主。

[0034] 参阅图1至图6，本发明包括如下步骤：

[0035] 1)酯化废水精馏：PBAT和PBT产品的灵活切换生产工艺的酯化反应釜的酯化废水经输送泵输送进到精馏塔，酯化废水在精馏塔中进行分离，残液从精馏塔底由泵打出后经换热器降温后去残液罐收集作为冷却水源，本实施例中酯化废水采用三塔精馏工艺，包括精馏一塔、精馏二塔、精馏三塔，酯化废水在精馏一塔中进行分离，废水从精馏一塔底馏出并由泵打出后经换热器降温后去废水罐收集，精馏一塔塔顶气相经换热器冷凝后进入回流罐，回流罐出口经泵打出一路并回流至精馏一塔,通过增加塔中部侧采，采出部分杂质提高THF纯度。使塔顶接收罐得到水分较低(水值在7％～9％)杂质较少的THF；

[0036] 而PBAT和PBT产品的灵活切换生产工艺，具体参阅公开号为CN115746282A的中国发明专利，具体装置参照公开号为CN115672233号中国发明专利，酯化废水来源于同时具备生产PBAT及PBT产品的工艺设备的第一酯化反应釜和第二酯化反应釜。

[0037] 2)原料预热：以催化油浆、多环芳烃或S2000溶剂油中任意一种或多种为原料液，本实施例中原料液采用催化油浆，经过预热处理至260～280℃；

[0038] 催化油浆中含大约10％～30％的饱和烃，50％以上的芳烃和稠环芳烃，不高于10％的胶质和沥青质。其中，饱和烃是优质蜡油，可作为催化裂化装置的优质原料；芳烃是一种极有价值的化工产品，是生产炭黑、针状焦、重质道路沥青、橡胶填充油、塑料增塑剂、导热油、碳纤维等的优质原料。

[0039] 其中，在该步骤中，催化油浆通过运输车到库卸油池，通过螺杆泵送入储油罐，螺杆泵进口安装油过滤器，滤去油浆中的颗粒杂质，储罐中的油浆通过蒸汽加热到70～90℃，通过油泵送到一级加热器加热到160℃左右，进入二级加热器，继续加热到260～280℃；

[0040] 3)油浆过滤：将预热后的原料液进入过滤器通过陶瓷微膜过滤，取得灰分降至0.01％左右的渗透液，现有技术中，一般采用蒸馏或萃取的方式分离催化油浆中包括重芳烃的部分，又如美国拉贝尔公司和中石化炼化工程(集团)股份有限公司采用电磁过滤器，在强电场的作用下，催化油浆与其固体颗粒杂质完成液固分离，该种过滤方式其实际应用效果依然较差，本发明中采用陶瓷微膜过滤，以氧化铝、氧化钛、氧化锆等经高温烧结而成的具有多孔结构的精密陶瓷过滤材料，其多孔支撑层、过滤层及微滤膜层呈非对称分布；在压力驱动下，原料液在膜管内侧膜层表面以一定的流速高速流动，小分子物质(液体)沿与之垂直方向透过微孔膜，大分子物质(或固体颗粒)被膜截留，使流体达到分离浓缩和纯化的目的。通过陶瓷微膜过滤有效除去石油炼化过程添加的催化剂及油浆中的固含物，陶瓷微膜过滤能去除油浆中直径0.8nm‑1um固态颗粒，能达到纳米级别提纯，油浆灰分由0.2％左右降至0.01％；

[0041] 4)精馏提纯：将步骤3)的渗透液送入精馏塔进行精馏，选取360～420℃[0042] 分馏的塔底液作为超纯纳米炭黑的生产原料；

[0043] 5)炭黑反应生产：将步骤4)的部分生产原料在三段式反应炉中与空气燃烧产生约2000℃的高温气流快速通过反应炉的喉口，另一部分生产原料通过油泵加压并喷入反应炉喉口，通过裂解聚合反应生成炭黑，然后步骤1)残液的冷却水源以淋温度降至1000℃以下，终止炭黑反应，烟气再次经过二次急冷进入袋滤器收集；

[0044] 在该步骤中，另一部分生产原料通过油泵加压到3.0Mpa，通过油枪喷入反应炉喉口，而油枪数量为8只，8只油枪以环形均布，并以高压径向雾化喷入反应炉喉口[0045] 6)粉碎造粒：袋滤器收集的粉状炭黑经粉碎机粉碎后，炭黑与水混合造粒，并添加粘结剂进入造粒机造粒，控制细粉≤3％；

[0046] 7)干燥：造粒后的湿炭黑经干燥后进入成品输送系统，炭黑粒子在输送过程中经过风选除锈和筛网过滤，制得炭黑成品，炭黑成品的具体参数为灰分≤0.08，水分≤0.5，粒径15～25um，铅含量≤80ppm。

[0047] 具体的，所述步骤1)的残液可单独用于炭黑反应的冷却水源，也可与精馏一塔底馏出的废水混合一起作为炭黑反应的冷却水源。

[0048] 具体的，其中，催化油浆也可由多环芳烃或S2000溶剂油代替。

[0049] 具体的，精馏二塔采用金属板波纹填料，回流罐的物料经过二返一换热器预热后进入精馏二塔，提高二塔进料温度，精馏二塔底得到水分≤100ppm，低沸物≤100ppm高纯度的THF，利用精馏二塔与精馏三塔的压差将物料经换热器换热后打往精馏三塔，精馏二塔侧线采出经换热器冷凝后返回精馏一塔进料，精馏二塔顶气相经换热器冷凝后进入回流罐，回流罐出口经泵打出一路并回流至精馏二塔，另外一路利用精馏二塔与废液罐的压差采出经换热器降温后去不合格总管或废液罐，塔釜得到高纯度THF及水值≤100ppm，低沸物≤100ppm；增加二塔侧采线返一塔进行一塔再分离，提高产量及分离效果，可完全去除水分及低沸物。

[0050] 而精馏三塔采用金属板波纹填料，物料在精馏三塔中分离，精馏三塔馏出物由泵打出，经换热器降温后去不合格总管或废液罐，塔顶气相经换热器冷凝后进塔顶接收罐，塔顶接收罐得到THF≥99.5％，高沸物≤100ppm，水值≤100ppm，低沸物≤100ppm的产品，经泵打出一路作为回流回到精馏三塔，一路作为采出经成品冷却器降温后得到THF成品。

[0051] 上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。