目前炭黑制造業(yè)普遍使用乙烯焦油、煤焦油和天然氣作為原料，這些原料都是不可再生資源。能源緊張以及對原料需求的日益增多，使炭黑原料油供應(yīng)不足。同時(shí)，原油價(jià)格高漲，也使炭黑原料油價(jià)格水漲船高。另外，在炭黑生產(chǎn)中，碳含量為90％的原料油在800℃預(yù)熱時(shí)，只有大約2／3的碳可以轉(zhuǎn)化為炭黑，其余1／3的碳作為二氧化碳往往被排放到大氣中，加劇了溫室效應(yīng)；炭黑生產(chǎn)尾氣中一氧化碳和氫氣雖然可用來干燥炭黑或用于發(fā)電，但其發(fā)電效率也只有30％左右；生產(chǎn)過程中排放的氮?dú)鉁囟纫苍?20℃左右，同樣會使全球變暖。因此，如何提高生產(chǎn)效率和加強(qiáng)生產(chǎn)的環(huán)保性，將是炭黑業(yè)面臨的兩大挑戰(zhàn)。

    提高生產(chǎn)效率即提高產(chǎn)量和收率。這可以從以下幾方面來改善：采用高碳含量的燃料，用原料油取代天然氣作為燃料，可以提高15％～17％的收率；提高火焰的溫度，改變氣流分布以減少燃料燃燒中過剩的氧；使用富氧空氣；采用低氫含量的原料油，如果將原料油中的氫含量從8．5％降低到5．5％，那么收率將會提高14％左右；提高原料油預(yù)熱溫度，若從250℃提高到300℃，將會使收率提高17％左右；通過提高反應(yīng)空氣的預(yù)熱溫度，用陶瓷取代預(yù)熱器中的金屬列管材料，利用尾氣燃燒提高空氣預(yù)熱器進(jìn)口溫度的上限來減少原料油燃燒的能量消耗；采用等離子法（目前還處于試驗(yàn)階段）等不含燃燒過程的炭黑制造方法，幾乎可以得到100％的產(chǎn)率。提升生產(chǎn)率，既可降低生產(chǎn)成本，又有利于節(jié)約能源，同時(shí)也減小了對環(huán)境的污染，何樂而不為呢？

    目前，可能被列入限制排放的氣體有碳氧化物、硫氧化物和氮氧化物，而炭黑生產(chǎn)產(chǎn)生的尾氣中含有一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔和痕量的氧硫化碳、二氧化硫等，這些都可能受到排放限制。因此，凈化尾氣相當(dāng)重要。如果采用石灰來凈化炭黑生產(chǎn)中的尾氣，可以吸收其中的含硫化合物，并可以降低尾氣中的水蒸氣含量，同時(shí)產(chǎn)生的硫酸鈣還可以用來制造石膏板等產(chǎn)品。洗滌后的尾氣還可以用來預(yù)熱空氣，或是用來提高發(fā)電效率。尾氣中的二氧化碳，可以回收用在食品工業(yè)中制碳酸飲料、釀酒和氣流干燥，或用于油品回收、焊接、惰性氣體及溶劑等的抽提等方面。因此，凈化尾氣不光能降低對環(huán)境的污染，還能綜合利用資源，減少生產(chǎn)成本。

    業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，提高原料油的收率，采用新技術(shù)提高尾氣的利用率，還將可能會使炭黑工業(yè)成為零排放工業(yè)。