炭黑生产工艺介绍

炭黑生产工艺介绍
燃料油经燃料油泵送至燃料油加热器，加热到120?后轴向喷入反应炉燃烧室，与主供风机提供的并经空气预热器预热到850?的空气在反应炉燃烧段混合、燃烧，产生,1970?的高温燃烧气流。

原料油经原料油泵送至在线的原料油预热器，预热
0?后径向喷入反应炉喉管段，与高温燃烧气流混合，迅速到18
裂解，生成炭黑。

在反应炉后部，直接把水喷入高温炭黑烟气中，使其温度迅速降低，终止炭黑反应。

反应生成的炭黑烟气经袋滤器收集，收集下来的炭黑经粉碎后气力输送至粉状炭黑贮罐。

主袋滤器排出的尾气经风机加压后，少部分(约20%)送给尾气燃烧炉燃烧作为干燥机热源，大部分送至界外作为燃料使用。

粉状炭黑经湿发造粒机造粒成型，进入回转干燥机内干燥，再通过提升、筛选、磁选，存放到产品贮罐。

成品经包装入库或直接由散装运输送至用户。

对湿炭黑粒子进行间接干燥的一部分热气流经45米高的干燥机放空烟囱排放到大气。

进入干燥筒体内的气流被排气风机抽送到排气袋滤器进行过滤净化，袋滤下来的炭黑进入炭黑风送系统，达标的气体则经排气放空烟囱直接排放到大气。

生产过程中出现的不合格产品或由筛选机筛选出的不合格粒子被送到不合格品罐，由再处理风机送到再处理袋滤器，与设备吸尘和包装机吸尘系统的含炭黑气体一同过滤，回收的炭黑重新送入风送系统，加工后成为合格产品。

与同行业相比创新点与不足
创新点
, 原料油实现了脱渣、脱水处理。

, 产品氮吸附、着色强度等关键指标处于国内领先地位。

, 为达到环保要求，公司建成石灰石-石膏脱硫装置和废水处
理装置，使废气、废水全部达到排放。

, 与炭黑接触的工艺管线全部用不锈钢材料，并在流程上增加
了风选设备和除铁除异物设备。

, 公司与集团的轮胎公司成立了国家认定的技术研发中心和博
士后科研工作站，致力于炭黑在橡胶中的应用研究;公司还
聘请了国内炭黑行业，国家级科研院所的知名技术专家担任
顾问，以共同从事炭黑生产的技术研究工作。

不足
, 企业刚刚起步，操作工的熟练程度还需进一步加强。

, 市场还需进一步拓展，产品知名度较低。

, 市场占有率较低。

, 没有满负荷运行，管理成本、折旧、财务成本还较高。

行业动态
十五期间，我国炭黑生产技术正在从追赶型向追赶、创新型转
变，主要进展是:
, 万吨级硬质和软质新工艺炭黑生产技术已经普遍推广，
单炉年产能力已由1.5万吨增加到4万吨。

, 万吨级装置的配套专用设备和材料如微米粉碎机、湿法
造粒机、干燥机、耐火材料、滤袋等已经实现国产化。

节能降耗为目标的炭黑装备开发取得实质性进展，800, 以
,950?级空气预热器的制造和应用已经处于世界领先地
位。

, 能量综合利用和环境保护受到重视，尾气锅炉、尾气发
电、废水综合利用和达标排放技术已在迅速推广应用。

, 利用我国煤焦油资源生产优质炭黑的技术已取得显著进
展，为快速发展我国炭黑生产创造了有利条件。

国外炭黑生产技术和品种进展
国外炭黑生产技术
万吨目前，约有98%的炭黑采用油炉法生产。

工厂规模平均约7，最大的为24
万吨。

每套装置的年生产能力为2,6万吨，各大炭黑公司的反应炉型各有其特点，
但是都属于“新工艺”反应炉的范畴，装置的工艺流程和设备已趋同，多数工厂采
用650?空气预热，湿法造粒和DCS计算机控制。

炭黑装置中的关键设备和材料由
一些专业公司开发和制造。

许多工厂已经利用尾气热能产生蒸汽或发电。

橡胶用炭
黑的产品主要还是纳入ASTM标准的常用品种，产品质量一般比较稳定并接近于ASTM规定的目标值和典型值。

近几年，炭黑生产工艺和设备正在向高效、节能和环保方向发展，主要进展是:
1) 改进反应炉型结构和反应工艺，提高产量和原料油收率
, 提高单炉能力，以减少单位生产能力的装置建设投资和运
转费用，降低炭黑生产成本，最近新建装置最大的单炉年
产能力为6万吨。

, 提高火焰温度，可以加快炭黑核心的生成，提高产品质量
和收率。

有的装置已经达到2100?。

, 采用富氧空气取代过程空气，减少烟气和尾气生成量，提
高装置生产能力和收率，减少急冷水用量，提高尾气热值。

, 改进原料油雾化，多点喷油，不规则喷油，添加不同的各
种添加剂或活化剂，以改变产品性能和提高收率。

2) 炭黑生产节能技术
炭黑生产的节能，除改进反应炉型和工艺提高收率的节能外，
主要是充分利用烟气的物理和化学热。

, 提高空气预热温度，降低反应炉燃料消耗，减少二次急冷水用量，减少尾气量，提高尾气热值。

800?,900?级空
气预热器已在推广应用。

, 采用急冷锅炉取代部分急冷水,以减少急冷水用量和尾气量，提高尾气热值。

目前尚在试用。

为了进一步节能，正在开发或酝酿的新技术有:
600?。

, 将燃料气预热到500,
, 将尾气通过水洗塔，使其温度降低到40?，以脱除尾气中的大部分水蒸气，提高尾气热值。

尾气水洗后不仅可以脱
除尾气中的硫和炭黑粉尘，还可以利用热效率高的燃气轮
机发电，收到环保和节能的双重效果。

3) 环保安全和卫生
环保、安全和卫生方面的进展主要表现在:
, 一些工厂开始采用聚四氟乙烯覆膜滤袋，在过滤时可防止炭黑微粒进入滤材孔隙内部，从而降低过滤阻力增加气流
流量。

在提高收集效率，进一步消除烟尘污染的同时，可
以提高炭黑装置的生产能力。

, 有的新建装置安装了炭黑生产废气脱硫装置，消除了废气含硫对大气的污染。

, 有的公司研究开发了将粉状炭黑挤压成大块、再用真空塑料袋包装的包装方式，使用时可将整包的炭黑投入研磨机
，以消除在运输和使用时可能产生的污染，并防止因炭黑
吸附空气中的水蒸气而影响其使用性能。

企业发展建议:
, 《欧盟轮胎法规》将从2012年11月1日以前，进入欧盟的轮
胎都要提供关于轮胎湿滑抓着力,轮胎燃油效率和轮胎滚动噪
音的参数。

• 对于扩大产能或新建产能一定要慎重考虑。

在没有原料优势
的地区，不要进行盲目扩建，要考虑扩建地区周边半径的原
料供应量。

• 提倡企业之间进行兼并重组。

企业应放眼未来，从国家资源
综合利用方面宏观考虑，在不增加全国总产能的情况下，进
行企业之间的兼并重组，对于欠缺技术及品牌的中小企业，
应考虑企业在尚存价值的情况下，跟具有市场品牌优势的大
企业进行重组，以获得最大的经济利益。

• 提高炭黑行业的准入门槛限制，同时规范现有企业。

提高炭
黑行业的准入门槛不应仅仅从产能上规定准入门槛的限制，
应从产品能耗、排放标准及地区产能控制上加以限制。

• 坚持科技投入与新产品研发。

目前炭黑企业处于一种非常困
难时期，越是在困难时期越要重视新产品研发，做出企业自
己的特色，有可能是拯救企业的一条道路。

• 关注国外 FCC油。

炭黑行业的原料油日趋紧张，已是制约炭
黑企业发展的瓶颈，在有效利用国内炭黑原料油的基础上，
关注国外FCC油动态。

新技术动态
江西黑猫公司研制的两种低滞后炭黑(通过了由江西省工信委
石化处和景德镇市经贸委主持的新产品鉴定。

低滞后HM1107和
HM130炭黑主要应用于全钢和半钢子午胎的胎面胶中，具有高耐磨、低生热和良好的抗湿滑性及低滚动阻力等优点，具有此类性能的轮胎为绿色环保轮胎。