我國(guó)炭黑業(yè)低碳發(fā)展再辟新徑

截至2010年底，我國(guó)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(dá)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(dá)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(guó)橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)炭黑分會(huì)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(shí)踐持續(xù)提升低碳發(fā)展水平。

尾氣發(fā)電成增效亮點(diǎn)

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(fèi)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(diǎn)。

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?。每萬噸炭黑尾氣產(chǎn)生的發(fā)電能力可達(dá)1400千瓦，每生產(chǎn)1噸炭黑約可發(fā)電1120千瓦時(shí)，相當(dāng)于減少CO2排放量1.12噸。

據(jù)中國(guó)橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)炭黑分會(huì)統(tǒng)計(jì)，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(fù)荷發(fā)電計(jì)算，2010年發(fā)電量高達(dá)28億千瓦時(shí)，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(fèi)是0.8元/千瓦時(shí)，而炭黑企業(yè)上網(wǎng)送電電價(jià)只有0.1元/千瓦時(shí)，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(xiàng)利國(guó)利民、節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境、低碳發(fā)展的舉措順利推廣實(shí)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(duì)氣體的過濾阻力小，過濾效果能達(dá)到99.5%～99.8%。應(yīng)用這項(xiàng)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(jí)以下，均可達(dá)到國(guó)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(guó)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(qiáng)化反應(yīng)條件、提高尾氣熱值、降低袋濾負(fù)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(huì)影響設(shè)備使用壽命。上世紀(jì)80年代炭黑行業(yè)從國(guó)外引進(jìn)的空氣預(yù)熱器溫度是650℃，當(dāng)時(shí)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(yùn)行，而國(guó)外目前的空氣預(yù)熱器最高溫度也只有900℃，這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)高溫空氣預(yù)熱器已居國(guó)際領(lǐng)先水平。幾年來，國(guó)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(guó)橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)炭黑分會(huì)不完全統(tǒng)計(jì)，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(yàn)，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(shí)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(jì)效益。

炭黑行業(yè)的另外一項(xiàng)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(xiàng)主要措施實(shí)施后，使炭黑行業(yè)平均原料油消耗逐年降低?！笆濉逼陂g，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(shí)現(xiàn)污水零排放，擁用5～7家世界知名炭黑企業(yè)。

來源：中國(guó)化工報(bào) 作者：陳文星 丁麗萍

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