隨著炭黑工業的影響力持續提升，節能、環保和低碳的壓力越來越大。走出一條科技含量高、資源消耗低、環境污染少的綠色、可持續發展之路，是炭黑工業界面臨的挑戰，而技術優勢和新產品開發能力則成為企業立足市場的關鍵。

導電炭黑成為炭黑公司競相研發的重點產品。大炭黑公司均有導電炭黑產品，但各炭黑廠商對導電炭黑的開發生產和工藝技術實施嚴格保密并互相封鎖。由于對導電炭黑認識深度不夠導致開發滯后，國內動力鋰電池、礦用管材、高壓電纜行業用高品質導電炭黑被迫采用進口產品，導電炭黑的開發迫在眉睫。

導電炭黑的微觀結構決定其應用性能，通過對導電炭黑微觀結構的剖析，建立其與調控技術之間的內在聯系，對指導高品質導電炭黑的生產和應用具有重要意義。因此，要重視導電炭黑微觀結構與調控技術的研究。研究團隊借助多種現代先進分析技術對與導電炭黑應用性能密切相關的微晶結構、表面性質、粒子形貌、粒度分布和純凈度進行了系統研究，并提出了這些微觀結構的調控方法，以期為指導高品質導電炭黑的生產和應用奠定理論基礎。研究表明，通過生產工藝優化、活化劑的添加和高溫純化處理可以靈活地對導電炭黑微觀結構進行調控，生產出高品質的導電炭黑。

隨著控制技術的進步和能源價格的上漲，技術人員必須拓寬思路創新炭黑工程技術，超大規模炭黑反應器由此漸入視野。所謂超大規模炭黑反應器，是指年產30萬噸以上的炭黑反應裝置，它可以大大提升生產效率，改善制造環境，穩定產品質量，為用戶和制造商帶來良好收益。目前，國內超大規模炭黑反應器的研發尚在起步。

超大規模炭黑反應器的開發難度主要集中在如何提高著色強度這一問題上，這是超大型炭黑生產裝置開發成功與否的重要標志。我們目前正在開發一種提高著色強度的反應技術，包括產生高溫的燃燒技術及設備，以及能實現炭黑單元形成到聚集體炭化過程的反應器，通過采用“組合燃燒+多管程技術”來實現這一技術構想。實現該技術的關鍵因素有多點燃燒、高效霧化以及特別的原料油槍插入方式。

“雙相炭黑”是一種炭黑-白炭黑雙相填料，對降低膠料的滾動阻力、改善牽引力、進而生產“綠色輪胎”具有較好功效。由于雙相炭黑的生產成本較高，目前國內在這方面還鮮有研發。

雙相炭黑作為一種橡膠補強劑， 特別適用于輪胎補強，已證明它比傳統填料有很大的優勢。此外，其優良的加工性能和相對少的膠料偶聯劑用量，可產生較大的經濟效益。隨著對這種新材料認識的加深，它在膠料加工和輪胎使用性能方面的優越性會日趨明顯，國內相關機構應加強其研發工作。

當今炭黑行業的技術創新主要集中在改進反應爐和喉管段設計及材質，提升原料收率，提高燃燒空氣溫度、燃料溫度和火焰溫度，以及能量回收等方面。

目前大部分炭黑反應爐襯里采用耐火材料制造，反應爐應用的苛刻性（高溫、高流速）限制了耐火材料的壽命，頻繁更換價格昂貴的耐火材料成為常態。為此，業界一直在努力提高耐火材料質量，開發諸如高鋁、氧化鋯和氧化鉻之類新型耐火材料。作為炭黑制造大國，中國一直在圍繞反應爐和喉段不使用耐火材料開展攻關，曾嘗試開發出一種“全金屬”反應爐。

炭黑尾氣的能量回收是炭黑行業創新的另一個主要方面。若將炭黑尾氣脫水并除掉其中的腐蝕性成分如硫化氫，便可預熱后用作燃氣輪機的燃料；燃氣輪機的排氣進一步冷卻回收蒸汽，可以產生發電廠蒸汽渦輪發電機所需的蒸汽。這樣的聯合循環運行將提高電力生產的效率，增加發電量，同時可減少炭黑企業使用外來的公用電力，還可幫助炭黑企業減排等量的大氣污染物。

氣爐法炭黑裝置具有規模較小，水、電用量和運輸量少，投資低，建設時間短等特點。循環流化床煤氣化技術為氣爐法炭黑的生產提供原料，技術可行，具有推廣前景。

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