淺談炭黑生產(chǎn)的節(jié)能減排

（天津市化工設(shè)計(jì)院，天津 300193）

本文著重討論炭黑生產(chǎn)采用節(jié)能減排措施后，能耗指標(biāo)的情況。

1 炭黑生產(chǎn)裝置能耗指標(biāo)

1.1 炭黑綜合能耗總量 （以炭黑N326生產(chǎn)為例）見表1

表1

1.2 炭黑綜合能耗指標(biāo)分析

（1）按規(guī)定石油化工原料不計(jì)入能耗，采用措施前炭黑能源單耗553.76 kg標(biāo)煤/t產(chǎn)品；采用措施后炭黑能源單耗437.92 kg標(biāo)煤/t產(chǎn)品。節(jié)煤116.14kg/t產(chǎn)品。

（2）生產(chǎn)炭黑的原料主要是乙烯焦油、蒽油、煤焦油等，這些原料也都可以作為工業(yè)燃料，本身也是能源，因此炭黑生產(chǎn)的整個(gè)能耗：采用措施前炭黑原料單耗1.73t標(biāo)準(zhǔn)油/t產(chǎn)品，相當(dāng)于2468.36 kg標(biāo)煤/t產(chǎn)品；采用措施后炭黑原料單耗1.54t標(biāo)準(zhǔn)油/t產(chǎn)品，相當(dāng)于2200.44kg標(biāo)煤/t產(chǎn)品。節(jié)煤267.92kg/t產(chǎn)品。

（3）在炭黑業(yè)界，炭黑生產(chǎn)的節(jié)能降耗是以全油耗即燃料油耗和原料油耗之和作為衡量指標(biāo)。采用措施前炭黑全油耗1.984t/t產(chǎn)品；采用措施后炭黑全油耗1.727t/t產(chǎn)品。相當(dāng)于節(jié)煤383.76kg/t產(chǎn)品。

2 節(jié)能措施

2.1 采用高效收集設(shè)備，提高炭黑收率

本工程采用高效袋濾器收集炭黑，效率高達(dá)99.98%以上，提高了炭黑收率，節(jié)約了原料油及燃料油，降低能耗。

2.2 利用從反應(yīng)爐出來的1050℃高溫?zé)煔?，通過空氣預(yù)熱器及原料油預(yù)熱器將燃燒用空氣從環(huán)境溫度（-10～+40℃）直接預(yù)熱至900℃。比國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家提高了250℃，空氣預(yù)熱溫度每提高100℃，使油耗下降，收率提高。

2.3 利用從空氣預(yù)熱器出來的710℃高溫?zé)煔馔ㄟ^在線的余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，回用于生產(chǎn)。降低了向反應(yīng)爐的噴水量，使尾氣熱值提高，產(chǎn)量增加，降低了單位產(chǎn)品的能耗。

2.4 再次利用從線的余熱鍋爐出來的580℃高溫?zé)煔馔ㄟ^原料油預(yù)熱器將原料油從80℃預(yù)熱至200℃，充分利用了反應(yīng)煙氣顯熱，利于原料油的霧化，強(qiáng)化反應(yīng)條件，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2.5 炭黑反應(yīng)生成的尾氣為高濕低熱值（600～700kcal/Nm3）的可燃?xì)怏w（其中含CO、H2各10%左右）充分利用這些尾氣的化學(xué)能，是本項(xiàng)目的重要節(jié)能措施，按一條6萬t/a硬質(zhì)炭黑生產(chǎn)線計(jì)最大生產(chǎn)能力時(shí)可產(chǎn)生尾氣約為70000Nm3/h，其中約26%用于干燥炭黑濕粒子，74%左右用于尾氣鍋爐作燃料產(chǎn)生高壓蒸汽帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。在節(jié)能的同時(shí)也將尾氣中的CO完全燒盡，將炭黑粉塵也燒成CO2，杜絕了空氣污染。

2.6 主供風(fēng)機(jī)為大流量、高揚(yáng)程多級(jí)離心式風(fēng)機(jī)，用電負(fù)荷～1000kW，采用高壓變頻電機(jī)，節(jié)能降耗。

2.7 增加尾氣燃燒爐供風(fēng)機(jī)，降低尾氣加壓風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程，節(jié)能降耗。

2.8 提高單套生產(chǎn)裝置生產(chǎn)規(guī)模，減低產(chǎn)品單耗。

3 采用節(jié)能措施后能耗指標(biāo)分析

3.1 采取以上2.1、2.3、2.4、2.8條措施時(shí)，可降低原料消耗，節(jié)約原料油190 kg/t產(chǎn)品，等效于節(jié)煤242.86 kg/t產(chǎn)品。

表2 能耗比較表

3.2 采取以上2.2、2.8條措施時(shí)，可降低燃料消耗（見表3），節(jié)約燃料油67 kg/t產(chǎn)品，等效于節(jié)煤95.71 kg/t產(chǎn)品。

3.3 采取以上2.6、2.7、2.8條措施時(shí)，可降低電量消耗，節(jié)約電耗166kwh/t產(chǎn)品，等效于節(jié)煤20.4kg/t產(chǎn)品。

3.4 采取以上（5）條措施，既回用尾氣熱電聯(lián)產(chǎn)，不同規(guī)模的炭黑裝置均可回收能量，能生產(chǎn)蒸汽，發(fā)電達(dá)到節(jié)能目的，并且節(jié)能效果顯著。

表3 能耗比較表

表4 能耗比較表

4 結(jié)論

4.1 通過以上采用節(jié)能措施后的能耗指標(biāo)分析，可以看出，炭黑生產(chǎn)尾氣回用節(jié)能效果最為顯著，降低原料消耗節(jié)能效果其次，其他一些節(jié)能措施節(jié)能效果較小。

4.2 炭黑企業(yè)要想節(jié)能減排，增加效益，首先必須充分利用其尾氣資源；其次要想降低原料消耗，就需要規(guī)?；a(chǎn)，減小浪費(fèi)。

4.3 從節(jié)能減排角度考慮炭黑企業(yè)的前景是靠近原料基地、規(guī)?；?、熱電聯(lián)產(chǎn)的綜合性企業(yè)。