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轮胎航母原料供应为何跟不上?

2019-01-09

      近年来,中国化工集团有限公司收购了全球轮胎十强企业之一的倍耐力,双星集团亦成为韩国锦湖轮胎的控股股东,中策集团、双钱集团、玲珑轮胎、贵轮集团、三角轮胎、赛轮金宇、森麒麟、三角轮胎等国内企业也走出国门、在海外新建生产基地。几大轮胎航母日渐形成,中国轮胎国际化的进程受到上游合成橡胶行业的关注。具体到自给率还不是很高的丁基橡胶行业,其技术水平如何,产品质量和应用性能是否能满足轮胎企业的需求,记者进行了采访调查。

工艺难度大

  因为丁基橡胶在军民应用中都具有不可替代性,欧美一些国家很早就将目光瞄准了此领域。但几十年过去了,世界上仍只有埃克森美孚、阿朗新科以及俄罗斯和中国的少数几家企业拥有丁基橡胶的生产技术和装置。究其原因,主要是大规模工业化生产的技术壁垒较高。

  目前,丁基橡胶的生产方法主要有淤浆法和溶液法两种。淤浆法是以氯甲烷为反应溶剂,采用阳离子引发体系,在低温下将异丁烯与少量异戊二烯共聚制得。根据产品不饱和度的要求,异戊二烯的用量一般为1.5%~4.5%。该工艺反应条件比较苛刻,因为聚合是瞬时大量放热反应,且粘弹态聚合物会负面影响设备的传热传质,所以需要采用逐级媒介制冷以保证聚合温度维持在-100℃,且须及时导出聚合物颗粒。此外,因为丁基橡胶的结构具有较大的空间位阻,所以在具备优异的、不可替代的性能同时,其对干燥工艺也提出了较高要求。因此,该生产技术曾一度只有美国埃克森和德国拜耳(即现在的阿朗新科)所掌握。

  淤浆法生产丁基橡胶技术自实现工业化生产以来,原料路线、生产工艺以及聚合釜的结构一直变化不大。

  另一种方法是溶液法,该方法是以烷基氯化铝与水的络合物为引发剂,在烃类溶剂(如异戊烷)中于-90℃~-70℃下,让异丁烯和少量异戊二烯共聚。1982年,前苏联在陶里亚蒂建成世界唯一的溶液聚合法丁基橡胶生产装置,所用聚合反应器由苏联合成橡胶研究院和意大利PI公司合作开发。然而,由于该工艺只能生产普通丁基橡胶,无法继续生产卤化丁基橡胶,世界上目前也只有两套装置采用该工艺技术进行生产。

  同时,记者在采访中得知,埃克森美孚曾经研发了-75℃聚合的实验室技术,但反应温度提高导致需要更换溶剂系统,会付出更高的成本,目前此项技术并未工业化。

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丁基橡胶2007~2016年进出口总量(单位:万吨)

垄断程度高

  国外很早就将目光瞄准了这个领域。1943年,埃克森(1998年埃克森与美孚公司合并)在美国Baton Rouge工厂实现了丁基橡胶的工业化生产、满足其军工战略物资要求;1944年,加拿大Polysar公司采用美国技术在Sarnia建成丁基橡胶生产装置。1959年后,随着市场需求的扩展,埃克森在法国、英国、日本也陆续上马丁基橡胶项目。

  1991年,拜耳购买了Polysar公司的全部合成橡胶业务。同一时期,埃克森也收购了在法国的丁基橡胶生产装置,从此世界丁基橡胶的生产基本上被埃克森和拜耳两大公司所垄断。2005年初,拜耳将化学品和聚合物业务进行战略重整分拆,朗盛随之诞生。2016年,由朗盛与沙特阿美各自出资50%成立阿朗新科,朗盛把合成橡胶业务全部并入阿朗新科。

  目前,埃克森美孚和阿朗新科两家公司的生产能力约占全球总生产能力的80%,此外,这两大公司在新产品和新技术的开发方面也处于世界领先地位,相关技术概不对外转让。

  业内人士告诉记者,除了不对外转让技术,他们甚至不公开发表研究成果和进展,高度控制此领域技术成果。

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2017年世界丁基橡胶主要生产厂家

我国起步晚

  我国丁基橡胶研究开发始于20世纪60年代,但一直没有建成工业化的生产装置。直到1999年,中石化北京燕山石化公司引进意大利PI公司的技术,建成了3万吨/年生产装置。该装置共引进3个牌号,均为普通丁基橡胶产品。我国至此才拥有了丁基橡胶的生产能力。

  此后,随着中国市场对合成橡胶需求的较快增长,浙江信汇、盘锦和运和山东京博等公司也相继建成了丁基橡胶生产装置。

  上世纪90年代,前苏联开始研发和试生产卤化丁基橡胶;随后,我国的科研人员和企业也开始进行卤化丁基橡胶的生产技术开发。

  为实现溴化丁基橡胶的自主生产,开发出具有中国石化自主知识产权的溴化丁基橡胶工业成套技术,2006年11月,3万吨/年溴化丁基橡胶工业成套技术开发项目列入中国石化技术攻关“十条龙”项目,燕山石化与中国石化工程建设有限公司、北京化工研究院燕山分院紧密合作,从小试、模试开始进行基础研究,对工艺技术和关键设备开展了系列攻关,成功开发出具有自主知识产权的溴化丁基工业成套技术,并于2010年建成工业装置,实现连续生产;同时,该公司还开发出2个溴化丁基产品牌号,产品质量均达到国外同类产品水平。此外,在5万吨/年普通丁基橡胶装置稳定运行两年后,2012年10月,浙江信汇合成材料有限公司也在与清华大学共同攻关的基础上,完成了5万吨/年卤化丁基橡胶的试生产,可稳定提供满足客户不同需求的氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶多牌号的系列产品。其卤化丁基橡胶产品的各项性能指标检测良好,现已获得国内外诸多客户的认证和稳定采购。

进口冲击大

  业内人士指出,过去三年,我国卤化丁基橡胶前三位的进口来源地为美国、欧盟和新加坡。在2018年8月,我国对原产于美国、欧盟和新加坡的进口卤化丁基橡胶征收反倾销税之后,拉动了来自于其他产销国的卤化丁基橡胶进口量和国产卤化丁基橡胶的产量。

  从2018年前十月进口量来看,我国卤化丁基橡胶来源占比最高的仍是埃克森美孚美国工厂,为19.24%;其次是阿朗新科加拿大工厂及埃克森美孚沙特工厂,分别占比为17.06%和15.65%。

  在卤化丁基橡胶反倾销终裁之前,虽然我国国内装置具备生产卤化丁基橡胶全系列产品的能力,且产品也通过了客户认证,但因受到进口产品的低价冲击,我国卤化丁基橡胶部分装置不得不停产,国内仍有较大量的进口。随着2018年8月反倾销终裁结果公布,当年第4季度开始,国内装置逐步恢复生产,进口货源亦有所减少。

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近年来丁基橡胶新增产能

来源:中国化工报

Tag: 化工类

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