截至2010年底，我國規(guī)模效益高、節(jié)能減排效果好的濕法造粒炭黑產(chǎn)能已達到530萬噸，連續(xù)5年位居世界第一位。盡管目前濕法造粒炭黑產(chǎn)能占炭黑行業(yè)總產(chǎn)能比例高達94%，以往落后的干法造粒炭黑已經(jīng)被淘汰，但炭黑行業(yè)并沒有放慢技術(shù)創(chuàng)新的步伐。2011年元旦前夕，來自中國橡膠工業(yè)協(xié)會炭黑分會和相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)的信息顯示，炭黑行業(yè)仍在謀劃和實踐持續(xù)提升低碳發(fā)展水平。
尾氣發(fā)電成增效亮點
以往在干法造粒炭黑生產(chǎn)過程中，大量的炭黑尾氣直接排入大氣，既污染環(huán)境又浪費資源。濕法造粒工藝推廣應(yīng)用后，炭黑尾氣成為減排增效的突出亮點。
目前炭黑尾氣有三種增值方式：一是配備尾氣鍋爐用于發(fā)電；二是設(shè)置急冷鍋爐和余熱鍋爐，將所產(chǎn)生的蒸汽銷售給所需企業(yè)；三是直接出售炭黑尾氣，供應(yīng)當(dāng)?shù)鼐用褡鞒鞘忻簹狻Ｃ咳f噸炭黑尾氣產(chǎn)生的發(fā)電能力可達1400千瓦，每生產(chǎn)1噸炭黑約可發(fā)電1120千瓦時，相當(dāng)于減少CO2排放量1.12噸。
據(jù)中國橡膠工業(yè)協(xié)會炭黑分會統(tǒng)計，2010年已建、在建的炭黑尾氣發(fā)電能力為7.4萬千瓦。按滿負荷發(fā)電計算，2010年發(fā)電量高達28億千瓦時，相當(dāng)于減少CO2排放量280萬噸。由此可見，炭黑尾氣最有效的利用方法就是尾氣發(fā)電，也是最有效的減排二氧化碳途徑。
值得注意的是，由于一些企業(yè)炭黑尾氣發(fā)電量超出其自身使用電量，需要和當(dāng)?shù)毓╇姴块T聯(lián)網(wǎng)送電，而不少企業(yè)在此過程中遇到了麻煩。有些地方的電力部門以送電不穩(wěn)定等為由，不允許或刁難企業(yè)聯(lián)網(wǎng)送電。例如企業(yè)用電收費是0.8元/千瓦時，而炭黑企業(yè)上網(wǎng)送電電價只有0.1元/千瓦時，有些地方甚至一分錢不給，讓企業(yè)白送電。這種現(xiàn)象比較普通，尤其最近幾年更為嚴(yán)重。企業(yè)呼吁：應(yīng)該讓聯(lián)網(wǎng)送電這樣一項利國利民、節(jié)能減排、保護環(huán)境、低碳發(fā)展的舉措順利推廣實施。
推廣新型過濾袋根治污染
炭黑粉塵是環(huán)境污染的主要根源之一。濕法造粒炭黑從工藝源頭減少了炭黑粉塵，然而要徹底根治粉塵污染，炭黑濾袋及炭黑收集系統(tǒng)顯得尤為重要。
玻纖濾料是一種性能優(yōu)良的新型高溫玻璃纖維針刺氈過濾材料。南京玻纖研究院在上世紀(jì)90年代已投產(chǎn)玻纖針刺氈濾料及膨體紗濾料。氈層纖維呈單纖維三維微孔結(jié)構(gòu)，孔隙率高，而且對氣體的過濾阻力小，過濾效果能達到99.5%～99.8%。應(yīng)用這項技術(shù)，炭黑粉塵含量可控制在18mg/m3以內(nèi)，林格曼黑度（肉眼觀察煙囪冒白煙的黑度）可控制在一級以下，均可達到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。目前，該技術(shù)已經(jīng)成熟，在國內(nèi)90%以上的炭黑企業(yè)中獲得了應(yīng)用。
全面普及高溫空氣預(yù)熱器
空氣預(yù)熱器的主要用途是系統(tǒng)余熱回收、強化反應(yīng)條件、提高尾氣熱值、降低袋濾負荷、提高炭黑產(chǎn)量和收率，從而降低炭黑原料油消耗。從理論上講，空氣預(yù)熱器的溫度越高越好，但是受空氣預(yù)熱器材質(zhì)的限制，溫度過高會影響設(shè)備使用壽命。上世紀(jì)80年代炭黑行業(yè)從國外引進的空氣預(yù)熱器溫度是650℃，當(dāng)時原料油的平均消耗約為2.2噸/噸。隨著能源日趨緊張，采用高效節(jié)能設(shè)備成為炭黑行業(yè)的迫切需要。
2004年，青島德固特公司首次推出了950℃高溫空氣預(yù)熱器，并投入運行，而國外目前的空氣預(yù)熱器最高溫度也只有900℃，這標(biāo)志著國產(chǎn)高溫空氣預(yù)熱器已居國際領(lǐng)先水平。幾年來，國內(nèi)新建炭黑生產(chǎn)線幾乎全部采用了950℃高溫空氣預(yù)熱器，原有生產(chǎn)線通過技術(shù)改造也淘汰了650℃空氣預(yù)熱器，改裝950℃高溫空氣預(yù)熱器。
據(jù)中國橡膠工業(yè)協(xié)會炭黑分會不完全統(tǒng)計，截至目前，有超過半數(shù)的炭黑生產(chǎn)線上配備了高溫空氣預(yù)熱器。企業(yè)在生產(chǎn)過程中，通過工藝參數(shù)調(diào)整和試驗，一般把溫度控制在850℃。高溫空氣預(yù)熱器的使用，不僅能提高炭黑收率，炭黑尾氣的熱值也可同時得到提高，生產(chǎn)成本大幅度下降，給企業(yè)帶來了巨大經(jīng)濟效益。
炭黑行業(yè)的另外一項節(jié)能措施是用天然氣或煤氣替代炭黑燃料油，一般炭黑燃料油消耗占總原料油消耗的10%左右。
上述兩項主要措施實施后，使炭黑行業(yè)平均原料油消耗逐年降低。“十二五”期間，炭黑行業(yè)的目標(biāo)是生產(chǎn)線全部配備尾氣發(fā)電裝置和高溫空氣預(yù)熱器，實現(xiàn)污水零排放，擁用5～7家世界知名炭黑企業(yè)。
