過(guò)去,,由于技術(shù)落后,加上炭黑消耗的原料油較大,,炭黑行業(yè)一度被認(rèn)為是高能耗高污染行業(yè),。如上世紀(jì) 80 年代前,單爐產(chǎn)能小的 2000 ~ 3000 噸,,大的也只有 5000 噸,。當(dāng)時(shí)生產(chǎn) 1 噸炭黑,,原料油消耗在 3 噸以上。由于工藝落后,,沒(méi)有袋濾裝置,,粉塵污染很大,工人的白襯衫往往會(huì)變成黑襯衫,,而且周圍的樹木也都被熏黑了,。從 80 年代中期開始,炭黑企業(yè)逐漸引進(jìn)新工藝萬(wàn)噸級(jí)爐型,,加上袋濾裝置,并用尾氣發(fā)電,,使原料油消耗下降到了 1.8 ~ 2.0 噸,。
采用濕法造粒炭黑可以改善炭黑收集系統(tǒng),使用高質(zhì)量玻璃纖維針刺氈和膨脹體紗玻璃纖維濾袋,,使過(guò)濾效率達(dá)到 99.5% ~ 99.8% ,,炭黑粉塵含量控制在 18 毫克 / 立方米以內(nèi),煙囪冒白煙即林格曼黑度在一級(jí)以下,。為此,, 90 年代后期,炭黑行業(yè)就提出了淘汰萬(wàn)噸以下的爐型,,變干法造粒為濕法造粒的口號(hào),。但 2002 年,我國(guó)炭黑中有污染,、工藝落后的 1 萬(wàn)噸 / 年以下的干法造粒炭黑還占一半以上,。
隨著近幾年企業(yè)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),各炭黑企業(yè)在新建炭黑裝置時(shí)普遍采用了單爐高產(chǎn)能的濕法造粒方法,,干法造粒炭黑生產(chǎn)裝置現(xiàn)已基本被淘汰,, 1.5 噸以上爐型原料油消耗已經(jīng)降到 1.8 噸以下。近兩年炭黑行業(yè)萬(wàn)噸級(jí)新工藝炭黑裝置和單臺(tái)反應(yīng)爐的生產(chǎn)能力迅速增加,,規(guī)模企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)線及新建炭黑生產(chǎn)線單線產(chǎn)能基本在 2 萬(wàn)噸 / 年~ 4 萬(wàn)噸 / 年,。裝置大型化不僅大大強(qiáng)化了炭黑原料油燃燒、裂解的反應(yīng)過(guò)程,,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,,增加了產(chǎn)品品種,更大幅降低了產(chǎn)品單耗,,炭黑行業(yè)的規(guī)模企業(yè)原料油單耗比兩年前降低了 10% ,。
如今,不少炭黑企業(yè)在擴(kuò)大炭黑產(chǎn)能的同時(shí),,都增大了尾氣發(fā)電能力,,在協(xié)會(huì)會(huì)員企業(yè)中,, 5 萬(wàn)噸 / 年以上大中型骨干企業(yè),總計(jì)發(fā)電能力已達(dá) 18 萬(wàn)千瓦,,全年約可發(fā)電 14.4 億千瓦時(shí),,折標(biāo)煤 17.7 萬(wàn)噸。許多企業(yè)自備電站除滿足本企業(yè)生產(chǎn),、生活用電外,,還向區(qū)域電網(wǎng)或外單位供電,增加了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,。如臺(tái)灣中橡化學(xué)工業(yè)公司發(fā)電能力為 2.7 萬(wàn)千瓦,,河北龍星化工集團(tuán)公司為 1.2 萬(wàn)千瓦,河北大光明實(shí)業(yè)集團(tuán)和山東華東橡膠材料有限公司均為 1.05 萬(wàn)千瓦,,這幾家企業(yè)都有 1/2 的發(fā)電量對(duì)外輸送,。一般濕法造粒炭黑生產(chǎn)線,生產(chǎn)每噸炭黑用電量約為 380 千瓦時(shí),,按 0.5 元 / 千瓦時(shí)電價(jià)計(jì)算,,則通過(guò)尾氣發(fā)電每噸炭黑可降低成本 190 元。除企業(yè)內(nèi)部循環(huán)外,,有的企業(yè)還實(shí)施了企業(yè)與企業(yè)之間的循環(huán),。如一些炭黑企業(yè)與煉焦廠合作,利用焦?fàn)t煤氣作為炭黑生產(chǎn)燃料,,減少了油耗,,降低了成本。如江西黑貓?zhí)亢诠煞萦邢薰緦⑻亢谖矚馊刻峁┙o焦化煤氣總廠的焦?fàn)t加熱,,不僅利于環(huán)境保護(hù),,還實(shí)現(xiàn)了炭黑、焦化廢熱資源的綜合利用,,在節(jié)能的同時(shí)也徹底解決了尾氣污染問(wèn)題,。炭黑尾氣是一種低熱值、高水分,、有毒和具有爆炸性氣體,,有害成份為一氧化碳等,利用尾氣發(fā)電,,可充分利用尾氣的化學(xué)熱,,獲得較好的凈化效果,取得了節(jié)能,、環(huán)保和良好的經(jīng)濟(jì)效益,。
此外,不少炭黑企業(yè)都提高了關(guān)鍵設(shè)備——空氣預(yù)熱器的溫度,在提高炭黑收率,、降低原料油消耗的同時(shí),,還強(qiáng)化了反應(yīng)條件,減少了急冷水噴入量,,提高了尾氣熱值,,增加了尾氣鍋爐燃燒的穩(wěn)定性。 2005 年由石家莊新星化炭有限公司率先使用 950 ℃ 超高溫空氣預(yù)熱器,,而后,,山西志信化工有限公司、山西宏特化工有限公司,、山西恒大化工有限公司,、山東華東橡膠材料有限公司等多家企業(yè)都陸續(xù)安裝了 800 ℃ -950 ℃ 高溫空氣預(yù)熱器,均取得了良好的運(yùn)行效果,。
現(xiàn)在,,炭黑產(chǎn)品所用的原料油是利用生產(chǎn)乙烯的副產(chǎn)品及生產(chǎn)焦炭、煤化工的副產(chǎn)品為原料來(lái)生產(chǎn)炭黑產(chǎn)品的,,是煤系及石油系循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈中的重要組成部分,,作為炭黑生產(chǎn)所用的原料油不應(yīng)作為能源消耗來(lái)考核,,它們是能源之間的轉(zhuǎn)換,,而不是消耗。炭黑工業(yè)是煉焦工業(yè)和煤化工產(chǎn)業(yè)及石化產(chǎn)業(yè)鏈中的重要組成部分,,成為將低附加值產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為具有較高附加值的輪胎,、橡膠工業(yè)中不可缺少的補(bǔ)強(qiáng)劑材料的重要行業(yè)。