炭黑工业须靠技术摆脱“两高”帽子

    以前提到炭黑生产，人们往往就会联想到高污染、高耗能这样的字眼。但目前国内炭黑生产的平均吨耗仅为：电380千瓦时、水5吨、蒸汽1.4吨，折算标煤231千克，同时尾气发电也成为了多数企业的共同行动。炭黑行业不再是人们想象中的高污染、高耗能行业。

    过去，由于技术落后，加上炭黑消耗的原料油较大，炭黑行业一度被认为是高能耗高污染行业。如上世纪80年代前，单炉产能小的2000~3000吨，大的也只有5000吨。当时生产1吨炭黑，原料油消耗在3吨以上。由于工艺落后，没有袋滤装置，粉尘污染很大，工人的白衬衫往往会变成黑衬衫，而且周围的树木也都被熏黑了。从80年代中期开始，炭黑企业逐渐引进新工艺万吨级炉型，加上袋滤装置，并用尾气发电，使原料油消耗下降到了1.8~2.0吨。

    采用湿法造粒炭黑可以改善炭黑收集系统，使用高质量玻璃纤维针刺毡和膨胀体纱玻璃纤维滤袋，使过滤效率达到99.5%~99.8%，炭黑粉尘含量控制在18毫克/立方米以内，烟囱冒白烟即林格曼黑度在一级以下。为此，90年代后期，炭黑行业就提出了淘汰万吨以下的炉型，变干法造粒为湿法造粒的口号。但2002年，我国炭黑中有污染、工艺落后的1万吨/年以下的干法造粒炭黑还占一半以上。

    随着近几年企业环保意识的增强，各炭黑企业在新建炭黑装置时普遍采用了单炉高产能的湿法造粒方法，干法造粒炭黑生产装置现已基本被淘汰，1.5吨以上炉型原料油消耗已经降到1.8吨以下。近两年炭黑行业万吨级新工艺炭黑装置和单台反应炉的生产能力迅速增加，规模企业现有生产线及新建炭黑生产线单线产能基本在2万吨/年~4万吨/年。装置大型化不仅大大强化了炭黑原料油燃烧、裂解的反应过程，提高了产品质量，增加了产品品种，更大幅降低了产品单耗，炭黑行业的规模企业原料油单耗比两年前降低了10%。

    如今，不少炭黑企业在扩大炭黑产能的同时，都增大了尾气发电能力，在协会会员企业中，5万吨/年以上大中型骨干企业，总计发电能力已达18万千瓦，全年约可发电14.4亿千瓦时，折标煤17.7万吨。许多企业自备电站除满足本企业生产、生活用电外，还向区域电网或外单位供电，增加了企业经济效益。如台湾中橡化学工业公司发电能力为2.7万千瓦，河北龙星化工集团公司为1.2万千瓦，河北大光明实业集团和山东华东橡胶材料有限公司均为1.05万千瓦，这几家企业都有1/2的发电量对外输送。一般湿法造粒炭黑生产线，生产每吨炭黑用电量约为380千瓦时，按0.5元/千瓦时电价计算，则通过尾气发电每吨炭黑可降低成本190元。除企业内部循环外，有的企业还实施了企业与企业之间的循环。如一些炭黑企业与炼焦厂合作，利用焦炉煤气作为炭黑生产燃料，减少了油耗，降低了成本。如江西黑猫炭黑股份有限公司将炭黑尾气全部提供给焦化煤气总厂的焦炉加热，不仅利于环境保护，还实现了炭黑、焦化废热资源的综合利用，在节能的同时也彻底解决了尾气污染问题。炭黑尾气是一种低热值、高水分、有毒和具有爆炸性气体，有害成份为一氧化碳等，利用尾气发电，可充分利用尾气的化学热，获得较好的净化效果，取得了节能、环保和良好的经济效益。

    此外，不少炭黑企业都提高了关键设备——空气预热器的温度，在提高炭黑收率、降低原料油消耗的同时，还强化了反应条件，减少了急冷水喷入量，提高了尾气热值，增加了尾气锅炉燃烧的稳定性。2005年由石家庄新星化炭有限公司率先使用950℃超高温空气预热器，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、山东华东橡胶材料有限公司等多家企业都陆续安装了800℃-950℃高温空气预热器，均取得了良好的运行效果。

    现在，炭黑产品所用的原料油是利用生产乙烯的副产品及生产焦炭、煤化工的副产品为原料来生产炭黑产品的，是煤系及石油系循环经济产业链中的重要组成部分，作为炭黑生产所用的原料油不应作为能源消耗来考核，它们是能源之间的转换，而不是消耗。炭黑工业是炼焦工业和煤化工产业及石化产业链中的重要组成部分，成为将低附加值产品转化为具有较高附加值的轮胎、橡胶工业中不可缺少的补强剂材料的重要行业。