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，原油價格高漲，也使炭黑原料油價格水漲船高。另外，在炭黑生產(chǎn)中，碳含量為90％的原料油在800℃預熱時，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)過程中排放的氮氣溫度也在220℃左右，同樣會使全球變暖。因此，如何提高生產(chǎn)效率和加強生產(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)空氣的預熱溫度，用陶瓷取代預熱器中的金屬列管材料，利用尾氣燃燒提高空氣預熱器進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)。