【正文】 關部門統(tǒng)計， 2020 年輪胎產量已達到 23926 萬條，同比增長 %。 2020－ 2020 年我國汽車、輪胎及炭黑產量實際值見下表。通過中國橡膠工業(yè)協(xié)會炭黑分會對行業(yè)企業(yè)（包括非會員企業(yè)） 的調查核實和統(tǒng)計， 2020 年全國炭黑總產量達到 萬噸，比上年的 161 萬噸增長 萬噸，增幅為 %。 經(jīng)國務院批準，國家經(jīng)貿委提出的《淘汰落后生產能力，工藝和產品目錄》（第三批），其中就包括年生產能力小于或等于 1 萬噸的干法造粒炭黑生產裝置，淘汰期為 2020 年。這就預示未來幾年世界輪胎需求量將呈現(xiàn)進一步的增長。與此相對應，除中國、日本外，亞洲其他國家為 億條，占世界總量的 10%，比 2020 年增長 27%；南美為 4800 萬條，占世界總量的 3%，比 2020 年增長 12%；非洲為 3200 萬條，占世界的 2%，比 2020 年增長 12%。 綜上所述，當前炭黑產品市場的特點是： （ 1）由于國內汽車工業(yè)的快速發(fā)展，輪胎產量大幅度增長， 26 “十一五 ”期間，汽車輪胎工業(yè)仍將保持較高的發(fā)展速度，我國炭黑工業(yè)必將在汽車輪胎和橡膠工業(yè)的拉動下有廣闊的市場前景，從而帶動了炭黑工業(yè)的快速發(fā)展。 （ 4）我國萬噸級以下的小炭黑裝置將逐步被淘汰。因此，炭黑產品價格亦將是平穩(wěn)上升或波動的。目前國際上炭黑市場的銷售價格，一般在 600 至 800 美元／噸。 （ 2）為滿足合成橡膠需求，高結構炭黑的需求量不斷增加。 產品名稱：橡膠用硬質、軟質新工藝炭黑系列產品。出口產品質量執(zhí)行國際 ASTM 標準。 年產量的品種分配如下表： 硬質炭黑 產品名稱 N220 N234 N326 N330 N351 年產量（噸） 40000 20200 20200 20200 20200 軟質炭黑 產品名稱 N550 N660 N762 N774 年產量（噸） 10000 12020 9000 9000 各品種產量可依據(jù)用戶的需求做相應地調整。根據(jù)上述原料路線及實際情況，確定擬建裝置的原料油采用蒽油和煤焦油按一定配比的混合油，燃料采用焦爐煤氣，混合油的配比是：硬質炭黑生產裝置采用蒽油 50%，煤焦油 50%，軟質炭黑生產裝置采用蒽油 60%，煤焦油 40%的混合配比，燃料采用焦爐煤氣，煤焦油產品收率高，經(jīng)濟效益好，但質量效差。其主要特點是： （ 1）炭黑反應爐新型化：采用非夾套式的五段炭黑反應爐，可生產十幾個炭黑品種。 （ 5）采用濕法造粒 ：解決了高結構炭黑干法不易成粒的困難，同時也消除了生產和使用時炭黑粉塵污染問題。 目前年產 萬噸以上新工藝炭黑生產裝置已在全國投產的近百條。 軟質爐采用軸向通原料油，兩側給燃料煤氣的反應工藝。 采用冷空氣開路風送系統(tǒng)，減少風送距離，降低主袋濾器負荷，并在風送系統(tǒng)中設微粒粉碎機確保產品篩余物達標。裝置建成后，綜合技術水平可達 到國內先進水平。微機儀表系統(tǒng)及生產工藝中關鍵的控制閥門 35 采取從國外引進。 燃料煤氣經(jīng)管路送到噴燃器中，再與主供風機（ C0201）提供的并經(jīng)空氣預熱器（ E0201）預熱到 850℃ 的空氣在炭黑反應爐（ R0201）燃燒段混合、完全燃燒，產生 2020℃ 的高溫燃燒氣流進入反應爐的喉管段 。 冷卻到 288℃ 的煙氣進入主袋濾器（ V0302A－ J）。袋濾尾氣用尾氣加壓風機（ C0302）將其 20%送到尾氣燃燒爐（ F0401）燃 燒作為干燥機熱源，其余 80%送到尾氣發(fā)電做為燃料用。在這里，水、粘結劑混合后進入濕法造粒機 （ M0402）。從干燥器（ X0401）出來的炭黑（ 200－ 300℃ ），經(jīng)濕法造粒提升機（ L0501）送到篩選機（ M0502）篩選，除去不合規(guī)格的粒子，并重新送到不合格品處理系統(tǒng)進行加工。 從干燥器（ X0401）前端排出的含炭黑熱氣體，經(jīng)廢氣加壓風機（ C0403）送到廢氣袋濾器（ V0303A－ D）。 80%尾氣送至焦化系統(tǒng)做燃料回收熱量， 20%炭黑尾氣送到尾氣燃燒爐，燃燒后的廢氣匯同大量水蒸汽進入廢氣袋濾器，收集炭黑后用 30 米煙囪排入大氣中。 自控技術方案 自控水平和主要控制方案 近十年來，國內新建的大型炭黑裝置均采用 DCS 集散控制 40 系統(tǒng)，可從根本上保證工藝數(shù)學模型的準確運算及產品質量和收率的最佳控制。 儀表選型 本裝置檢測元件、傳感器、變送單元、執(zhí)行機構等儀表器件均采用國內先進儀表廠家產品，既可保證控制質量，又可節(jié)省資金，并且完 全能滿足工藝控制和安全聯(lián)鎖的要求。原料油總量為 萬噸，焦爐煤氣年用量為 5400 萬立方米。 4 條線每年需原料油總量為 萬噸，其中：蒽油 萬噸，煤焦油 萬噸，焦爐煤氣總量為 6440 萬立方米。 第六章 建廠條件和廠址方案 建廠條件 廠址的地理位置、地形、地貌、概況 內蒙古黑貓?zhí)亢谟邢挢熑喂疚挥趦让晒抛灾螀^(qū)烏海市海南區(qū)西來峰工業(yè)園，烏海是華北、東北通往西北的交通樞紐，10 110 國道、京藏高速、包蘭鐵路均經(jīng)過烏海，距銀川僅 150 公里。 所用廠址地勢平坦，廠區(qū)場地東西寬 380 米，南北長約 400 米，該場地面積共 152020 平方米（ 228 畝）。 綜上所述，該廠的運輸條件十分優(yōu)越，完全可以保證原材料和產品的運輸。 供熱情況 該裝置所需蒸 汽總量為 16 噸 /小時。高壓用電量為 ，由界區(qū)外 10KV 供電系統(tǒng)直供 ,不需另設變壓器。 第七章 公用工程和輔助設施方案 總圖運輸 總平面布置 裝置的平面布置要求達到工藝流程合理，確保環(huán)保、安全和消防的要求，方便原材料儲運和產品運輸。場區(qū)豎向設計為平坡式，雨水排入廢水管網(wǎng)，車間道路為郊區(qū)型水泥路面，主干道寬為 9～ 12 米，次干道寬 4～ 6 米。運出量約為 萬噸，運入量約 26 萬噸。 上水由外部供水站通過 DN300 管路送至裝置區(qū)各儲水罐并從 DN300 引入管上再引出二條 DN200 管做為消防用水，壓力要求達到 。室內排水管采用鑄鐵管，室 外排水管采用排水溝，排入廠區(qū)的排水設施內。 低壓用電負荷計算見下表： 裝機容量 (KW) 名 稱 Kx cosφ P （ KW） Q （ KVAR） S （ KVA） 30 30 30 常用 備用 動 52 力 空調 60 48 36 60 儀表 25 照明 135 108 0 108 其它 合計 10KV高壓電機 4 臺，裝機容量 2330KW 全裝置計算負荷 P30 ＝ 年電能需要量 A ＝ T ?P ＝ 8000＝ 50407760（ KW?h） p ma 30 單位產品耗電量 A＝ 50407760247。 53 微機儀表設置 UPS 電源，確保微機儀表在電源故障時正常運行。 該裝置設變配電室一座。 全裝置低壓動力設備裝機共 295臺，其中備用 35 臺。管道沿廠區(qū)鋪設，設 12 個地上式消火栓，保護半徑 60 米。其中：工藝供水 72 噸 /小時，余熱鍋爐用水 8 噸 /小時，循環(huán)水 4 噸 /小時。 工廠運輸 全廠原料運輸以汽運為主。 該裝置區(qū)要布置消防環(huán)形通道，與廠區(qū)干道相連接，確保產品運輸、原材料儲運和消防的需要。 廠址方案 擬建 16 萬噸 /年軟、硬質新工藝炭黑項目，所需水、電、汽等動力設施全部新建。在裝置停運或開停車時所用蒸汽、由發(fā)電車間提供。生活用水管徑 DN100。 當?shù)貧庀髼l 件 47 年平均氣溫 ℃ 最高極端溫度 ℃ 最低極端溫度 － ℃ 冬春季主要風向 西、西北風 夏秋季主要風向 東南風 風力 級 （最大級） 年平均風速 m/s 年平均氣壓 年最大風速 16m/s 基本風壓 年平均降雨量 200mm 年最大降雨量 mm 年均蒸發(fā)量 1800mm 全年平均相對濕度 48% 年均雷電天數(shù) 天 土壤凍結深度 地震基本烈度 8 度 地基承載力 200－ 300KPa 48 廠區(qū)交通運輸條件和運輸現(xiàn)狀 該廠區(qū)以汽運和鐵路運輸為主。 烏海平均海拔 1150 米，屬北溫帶干燥型大陸氣候。 原料油的貯運 炭黑正常生產的貯油天數(shù)一般為 30－ 50 天，如按 16 萬噸炭黑生產能力考慮應有 － 萬噸的貯油能力，考慮到油源 較近，年產 16 萬噸炭黑生產貯油量可在 萬噸左右。原料油單耗按 噸 /噸炭黑計，焦爐煤氣單耗按 260 標立米 /噸炭黑計。按原料油單耗為 噸 /噸炭黑，焦爐煤氣單耗為 450 標立米 /噸炭黑，熱值： 4200 大卡 /NM3。本項目擬選用國內先進計算機廠家的 DCS 系統(tǒng)，性能優(yōu)越、運行穩(wěn)定可靠、性能價格比 高；而且投資少、建設周期短、配件供應極為方便、現(xiàn)場服務良好；在控制水平上完全能滿足工藝的需要，并且能達到同類型引進國外微機系統(tǒng)的控制水平。其它工藝路線同硬質相同。 39 生產過程中產生的不合格炭黑進入不合格品貯罐（ V0501）通過吸塵風機 （ C0503）送到再處理袋濾器（ V0304）。包裝好的炭黑包經(jīng)整形和打印后再經(jīng)袋子運輸機（ L0505）和叉車（ L0508A－ C）輸送入庫。干燥機所需的干燥氣體由尾氣燃燒爐（ F0401）供給，尾氣燃燒所需工藝空氣由尾氣爐供風機（ C0401），匯同尾氣加壓風機（ C0302）送來的尾氣一起進入尾氣燃燒爐（ F0401），進行燃燒。 粉狀炭黑經(jīng)貯斗攪拌器攪拌，使其容重增加后，由主供料輸送器（ L0401）送入濕法造粒機（ M0402）進行造粒。使其落入袋濾器貯斗。 在反應爐（ R0201）后部，直接把水噴入高溫炭黑煙氣中，使其溫度迅速降低，終止炭黑生成反應，然后，經(jīng)過空氣預熱器（ E0201）、余熱鍋爐（ E0204）原料油預熱器（ E0202），進入炭黑收集系統(tǒng)。 設備選型見附表： 附表一 《泵類設備表》 附表二 《壓縮機、鼓風機類設備表》 附表三 《定 型設備表》 附表四 《非定型設備表》 工藝流程和消耗定額 工藝流程簡述 工藝流程圖見附圖。在滿足工藝要求和保證設備性能、產品質量的前提下，本著技術先進，經(jīng)濟合理，生產安全的原則下來配置設備。徹底消除了炭黑生產過程中炭黑對環(huán)境的污染。 采用高溫空氣預熱器，空氣預熱溫度可達到 800℃ ～850℃ ，并設有原料油換熱器，余熱鍋爐，充分回收裝置余熱。單臺日產能力可達到 95120 噸（視品種而異）。 國內炭黑生產技術概況 引進萬噸以上新工藝炭黑裝置的共有 3 家：天津炭黑廠年產 萬噸新工藝炭黑生產裝置，是美國大陸炭公司技術，于 1986 年 7 月投產；中外合資上?？ú┨鼗び邢薰镜?萬噸新工藝硬質炭黑裝置于 1992年 7月投產；青島炭黑廠引進的 3 萬噸迪高莎新工藝（硬質與軟質炭黑裝置各一套）炭黑裝置于 1992 年 11 月投產。 （