“十一五”橡胶工业实现两个零的突破

“十一五”我国合成橡胶自主技术产业化取得了振兴人心的成绩，实现了两项零的突破：国内第一套自主研发的1.5万吨/年异戊橡胶工业化装置在中国石化茂名鲁华化工有限公司顺利投产，填补了国内空白，至此我国合成橡胶七大基本胶种全部实现工业化；国内首套3万吨/年溴化丁基橡胶工业化生产装置于10月份在中国石化北京燕山石化公司建成投产，生产出合格产品，结束了我国无卤化丁基橡胶工业化生产装置的历史。“十一五”期间，我国合成橡胶在异戊橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氟硅橡胶等领域加大了开发力度，取得了一系列重大科研成果，丰富了我国合成橡胶品种牌号，大大提高了合成橡胶国内自给率。

异戊橡胶：实现工业化生产零突破

2010年4月22日，我国第一套异戊橡胶工业化装置中国石化茂名鲁华化工有限公司1.5万吨/年异戊橡胶项目顺利投产，4月26日生产出合格的异戊橡胶产品；2010年9月17日，青岛莱西伊科思合成橡胶新材料产业园一期项目3万吨/年稀土异戊橡胶项目建成，10月份开始试生产并生产出合格的异戊橡胶产品。这两个项目的投产填补了我国不能生产异戊橡胶的空白，实现了异戊橡胶工业化生产零的突破，至此我国七大合成胶种全部实现了产业化。

早在上个世纪70年代，我国就已在国际上率先开发出稀土系技术，但因原料异戊二烯生产规模所限被搁置。“十一五”期间，随着国内乙烯产能的增长，碳五资源极大丰富，分离技术日益成熟和完善，国内异戊二烯实现了规模化生产，消除了制约异戊橡胶发展的原料瓶颈，异戊橡胶技术研发和应用全面提速。目前，国家已将异戊橡胶列入新兴产业规划新材料目录中。

中国石油吉林石化研究院与中科院长春应用化学研究所是我国最早的异戊橡胶研发基地。经过多年的努力，他们在异戊橡胶新型催化剂开发、异戊橡胶合成技术以及提高橡胶综合性能等方面都取得了显著成果，先后开发成功采用钛系和稀土催化剂体系的异戊橡胶合成技术，其催化技术已达到国际领先水平。

2007年6月，中科院长春应化所和吉林石化公司采用均相稀土催化剂成功合成出新型稀土异戊橡胶。他们创新性地提出了均相稀土催化剂的配制方法，解决了多年来由于催化剂体系不均匀，计量不准，导致产品质量不稳定的重大问题，开发出可合成高分子量聚异戊二烯的均相稀土催化剂体系，为开发高品质稀土异戊橡胶奠定了重要基础。2009年3月，该项目通过了专家鉴定。

2008年10月，由吉林石化研究院承担的2008年国家科技部科技支撑计划项目、中国石油重点科技开发项目——异戊橡胶生产技术项目取得突破性进展。该项目20立升全流程实验获成功，各项指标达到或超过国外同类技术SKI-3的指标。另外，完成了具有国际水平的千吨级三釜聚合全流程连续聚合中试软件包。2010年6月，该项目通过中期评估。吉林石化完成千吨级工业化试验装置设计，并启动5万吨/年异戊橡胶工艺包开发。国内唯一一套全流程DCS控制连续聚合中试装置已累计运行1600多个小时。2010年7月，吉林石化研究院完成异戊橡胶生产技术开发工业模试试验。

2010年11月，由吉林石化研究院与中科院长春应化所合作的异戊橡胶生产技术开发再次取得重要进展，稀土异戊橡胶中试产品首次成功应用于载重子午胎。经与天然橡胶和进口异戊橡胶进行的全面测试对比，各项指标达到国外同类产品质量标准。测试数据表明，该产品可明显提高胶料耐刺扎性能，在胎面胶中采用40份异戊橡胶，无需改变生产配方和工艺。

2009年7月，中科院长春应化所研制出均相齐格勒-纳塔催化体系，对丁二烯和异戊二烯聚合表现出极高的催化活性和高达98%~100%的顺1，4-选择性，突破了传统体系97%的极限。当聚异戊二烯顺1，4-含量大于98%、相对分子质量接近100万时可以替代天然橡胶，但此前异戊橡胶的链结构即顺1，4-含量与天然橡胶之间3%~5%的差异，导致异戊橡胶的性能低于天然橡胶。

中国石化北京化工研究院燕山分院自2007年启动稀土异戊橡胶的开发研究，现已开发出具有自主知识产权的高活性稀土催化剂，集成了包括催化剂制备、三釜连续聚合、胶液终止减黏输送、凝聚后处理和溶剂回收等多项专利和专有技术。通过模式、中试研究，形成了3万吨/年稀土异戊橡胶生产成套技术，开发出2个牌号的中试产品，经轮胎厂家使用，对加工工艺过程及产品质量无影响。2010年3月，稀土异戊橡胶的中试开发研究和3万吨/年异戊橡胶成套技术工艺包开发通过了中石化组织的评议和审查，3万吨/年异戊橡胶工业装置立项的可行性研究已经中石化批复，正在积极筹备产业化，计划于2012年建成投产。

2008年7月，中国石油锦州石化公司研究院自主开发的稀土异戊橡胶中试连续化生产技术，在40立升连续化聚合试验装置上获得成功，并生产出优质产品。

2009年5月，中国石化茂名鲁华化工有限公司采用溶液聚合工艺以及自主研发的高效稀土系催化剂体系和自主设计组装的聚合装置，开始建设1.5万吨/年异戊橡胶工业化装置。此前该公司已经进行了20升顺式1,4-聚异戊二烯合成橡胶的中试规模生产，其产品经用户使用，性能指标达到或超过俄罗斯SKI-5PM、日本2200产品。

2009年4月6日，青岛伊科思新材料股份有限公司一期投资2.64亿元、年产3万吨异戊橡胶项目在青岛伊科思合成橡胶新材料产业基地奠基。该基地总投资24亿元，二期项目完成后异戊橡胶年产能将达到10万吨。目前，年产3万吨异戊橡胶装置已顺利打通工艺流程，并产出合格产品，装置正在不断完善中。另外，抚顺伊科思新材料股份有限公司15万吨/年裂解碳五分离联产4万吨/年异戊橡胶项目2010年5月28日在抚顺高新区奠基。

另外，由青岛科技大学发明的负载钛催化异戊二烯本体沉淀聚合合成反式异戊橡胶新方法，具有催化效率高、工艺简单、投资少、能耗物耗低、无“三废”排放等特点，合成成本大幅降低。其500吨/年工业中试装置（采用4500升聚合釜）已运行3年多。目前正在筹建万吨级装置。

汽车市场的迅猛发展直接拉动了相关合成胶原料需求的大幅增长。丁基橡胶具有优良的气密性和良好的耐热、耐老化、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘等性能，在内胎、硫化胶囊、气密层、胎侧等汽车配套件方面应用良好。2006年我国丁基橡胶表观消费量为20.65万吨，2009年增加到25.82万吨。乙丙橡胶具有优异的耐臭氧性、耐老化性、耐化学品腐蚀性、电绝缘性能、耐蒸汽性等，在耐热胶管、胶带、汽车密封件、润滑油添加剂等方面广泛应用。

乙丙橡胶：自主创新迈上新台阶

作为高居全球消费量第三的合成胶种，乙丙橡胶应用领域广泛，技术整合难度较大。截至目前，我国仅有吉林石化公司于1997年引进的唯一一套年产2万吨乙丙橡胶生产装置，且产能低，品种老化，国内市场严重供不应求。令人欣慰的是，“十一五”期间，国内一批科研院所瞄准国际前沿技术，大力开展了相关科研攻关，在茂金属催化研究、成套工艺软件包开发、自主技术工业化中试装置等方面取得了一系列重大科研成果。

我国乙丙橡胶的研究始于20世纪60年代，1971年兰州化学工业公司应用北京化工研究院的科研成果在兰州化学工业公司合成橡胶厂建成一套2000吨/年乙丙橡胶生产装置，后由于设备等原因被迫停产。1997年吉林石化公司引进日本三井化学公司溶液聚合法技术，建成国内唯一一套2万吨/年的乙丙橡胶生产装置。但该装置生产的24个牌号乙丙橡胶产品，大部分不能满足我国市场需求，目前引进牌号仅保留2个。为满足国内市场需求，吉林石化下大力气开发乙丙橡胶产品，并始终走在国内乙丙橡胶开发的前列，已陆续开发出11个应用于润滑油改进剂、汽车内胎、树脂改性及密封条等领域的乙丙橡胶新牌号。目前这些牌号逐渐形成了市场优势，基本覆盖了国内乙丙橡胶中低端市场，并得到国外用户的认可，但用于电线电缆、高档密封条等高端领域的乙丙橡胶产品仍处于空白。

2008年8月底，吉林石化研究院宣布，总投资超过6000万元的中国石油天然气股份有限公司重点科技开发项目——200吨/年乙丙橡胶中试装置建设及产品开发项目全面启动。2010年9月，该中试装置正式投用。这套装置采用吉林石化研究院自主技术，在充分实现设备国产化基础上，通过开发新型催化体系，确定了新的聚合工艺技术路线。新型催化体系为钒的金属络合物（新型钒催化剂），具有储存稳定性好、无厌氧性，合成工艺简单、合成收率高（≥95%），合成成本低，与己烷相溶性好等特点。装置可以选择不同的催化体系及聚合工艺条件，生产长链支化以及双峰分布乙丙橡胶的高附加值新产品，产品质量可望达到国外产品水平。同时，该院完成了具有自主知识产权的5万吨/年乙丙橡胶工业化装置工艺包。

2009年，中科院长春应化所和中国石油吉林石化公司成功开发出制备简单、成本低、易于工业化的新型钒系乙丙橡胶催化剂，打破了国外长期的技术封锁。该新型钒系催化剂已通过模式聚合评价。在吉林石化中试装置上用于乙丙橡胶合成的初步结果证明，其使用效果与采用进口钒系（三氯氧钒）催化剂相似，并达到了工业催化剂的各项指标。

中国石化北京化工研究院燕山分院自2009年开始研发乙丙橡胶技术，已进行了间歇模试聚合研究，初步完成了二元乙丙橡胶牌号的合成。目前该院加大了研发力度，通过北京燕山石化公司与北京化工研究院合作，进一步的实验室研究和产品、工艺技术分析，开展乙丙橡胶模试、中试技术研究，提升工艺技术水平，开发新产品，开展产品应用研究。

中国石油吉林石化公司正在新建5万吨/年乙丙橡胶生产装置，其中一期2.5万吨/年装置已经建成，正在试车中，全部装置将于2011年底建成投产。

2009年我国乙丙橡胶消费构成

丁基橡胶：结束无卤化产品历史

“十一五”期间，我国丁基橡胶科研开发取得重大成果，实现了卤化丁基橡胶工业化生产零的突破。国内首套3万吨/年溴化丁基橡胶工业化生产装置于2010年10月份在中国石化北京燕山石化公司正式投产，生产出合格产品，从而结束了我国无卤化丁基橡胶工业生产装置的历史。此前，全球仅美国、德国、俄罗斯、意大利等少数几个国家拥有丁基橡胶及卤化丁基橡胶生产技术，中国石化燕化公司则买断了意大利PI公司技术。其中，美国埃克森美孚化学公司、德国朗盛公司的生产技术和研发能力处于世界领先地位。我国丁基橡胶，特别是卤化丁基橡胶市场和价格长期被国外公司垄断。

我国丁基橡胶研发始于20世纪60年代，但由于各种原因一直没有建成工业化生产装置。1999年，中国石化北京燕山石化公司合成橡胶厂引进意大利PI公司技术，建成我国惟一一套3万吨/年丁基橡胶生产装置。最初两年，由于技术、设备等方面的原因，该装置开工率较低，原材料消耗、动力消耗及成本偏高。近两年他们与北京化工大学等单位联合技术攻关，开发出具有自主知识产权的丁基橡胶聚合新工艺，解决了生产中出现的问题，生产装置的运行状况有了很大程度的改善，产量逐年增加。燕山石化公司和北京化工大学等成功开发的异丁烯可控阳离子聚合与丁基橡胶聚合新工艺技术，获得2006年度国家技术发明奖二等奖。2008年该装置生产能力扩建到4.5万吨，生产3个牌号的普通丁基橡胶产品。

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