炭黑行业向环保化迈进

    当今国际社会环境保护问题越来越受到重视,对炭黑工业而言,是到了需要一种绿色环保的高效生产工艺的时候了.最近几年间,法国米卢斯大学(Universityof Mulhouse in France)琼巴普蒂斯特.多纳特教授和法国罗马Trellebory车轮公司(TtrelleborgWheelSystems)弗兰科.卡泰尔多工程师将最近20年来碳科学领域的新理论应用于炭黑领域,已成功地开发出两种新的炭黑生产技术----等离子技术和伽玛射线技术.1 等离子技术等离子技术的基本原理是利用氧或氢等离子体使碳氢化合物转化成炭黑.

    以往在干法造粒炭黑生产过程中,大量的炭黑尾气直接排入大气,既污染环境又浪费资源.湿法造粒工艺推广应用后,炭黑尾气成为减排增效的突出亮点.目前炭黑尾气有三种增值方式:

一是配备尾气锅炉用于发电;

二是设置急冷锅炉和余热锅炉,将所产生的蒸汽销售给所需企业;

三是直接出售炭黑尾气,供应当地居民作城市煤气.每万吨炭黑尾气产生的发电能力可达1400千瓦,每生产1吨炭黑约可发电1120千瓦时,相当于减少CO2排放量1.12吨.

据中国橡胶工业协会炭黑分会统计,2010年已建,在建的炭黑尾气发电能力为7.4万千瓦.按满负荷发电计算,2010年发电量高达28亿千瓦时,相当于减少CO2排放量280万吨.由此可见,炭黑尾气最有效的利用方法就是尾气发电,也是最有效的减排二氧化碳途径.值得注意的是,由于一些企业炭黑尾气发电量超出其自身使用电量,需要和当地供电部门联网送电,而不少企业在此过程中遇到了麻烦.有些地方的电力部门以送电不稳定等为由,不允许或刁难企业联网送电.例如企业用电收费是0.8元/千瓦时,而炭黑企业上网送电电价只有0.1元/千瓦时,有些地方甚至一分钱不给,让企业白送电.这种现象比较普通,尤其最近几年更为严重.

     色素碳黑是黑色塑料颗粒的主要补强剂和着色剂.为适应塑料工业的发展要求,人们开发了五十余种规格牌号的炭黑.以前炭黑分类有按制法分,也有按作用分,后来发展了ASTM-1765这种新的分类方法.这种方法的出现结束了以前分类混乱,缺乏科学表征炭黑的状况,但其缺点是没有反映出炭黑的结构度.炭黑是最价廉物美优良的紫外线稳定剂,如选用炭黑粒径十分细小(20nm),炭黑浓度一般规定在2.5%+0.5%.根据炭黑的制造方法及用途,色素炭黑一般都较好地用于塑料着色,其选择基本上根据制品必须达到的黑度而定.

    据中国橡胶工业协会炭黑分会不完全统计,截至目前,有超过半数的炭黑生产线上配备了高温空气预热器.企业在生产过程中,通过工艺参数调整和试验,一般把温度控制在850℃.高温空气预热器的使用,不仅能提高炭黑收率,炭黑尾气的热值也可同时得到提高,生产成本大幅度下降,给企业带来了巨大经济效益.炭黑行业的另外一项节能措施是用天然气或煤气替代炭黑燃料油,一般炭黑燃料油消耗占总原料油消耗的10%左右.