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石油化工设计
Petrochemical Design
2013,30(2)56~58
我国乙丙橡胶产业发展的探讨
梁立虎
(中国海洋石油总公司,北京100029)
摘要:介绍了乙两橡胶在世界及国内市场的供需情况、主要的生产商以及我国乙丙橡胶エ业的发展
概况。对目前的溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法3种合成工艺技术,从工艺流程、产品性能、建设
投资和生产成本等方面进行了对比分析,说明了溶液法是目前应用最广的エ艺。指出我国的乙丙橡胶需
求增长较快,具备发展乙两橡胶的有利条件,但也面临危险和挑战。从エ艺技术的选用、产品方案和新产
品开发等方面对我国乙丙橡胶产业的发展提出了意见和建议。
关键词;乙丙橡胶市场分析工艺技术发展
乙丙橡胶(EPR)是由乙烯和丙烯共聚而得的突破,目前国内90%以上的需求依赖进口。
二元聚合物(EPM)或由乙烯、丙烯和非共扼二烯
烃单体共聚而得到的三元共聚物(EPDM)的总称。2乙丙橡胶供需分析
其性能优异,应用范围广,是继丁苯橡胶和顺丁橡2.1世界供应状况分析及预测
胶之后的第三大胶种。
目前,世界乙丙橡胶供需基本平衡,但地区发
目前世界乙丙橡胶供需基本平衡,但地区发展不均衡。2000年,世界乙丙橡胶消费量为89.9
展不平衡。我国于上世纪60年代即开展乙丙橡万吨,2008年达到109.6万吨,2010年增加至118
胶的研究,但进展很慢,到2011年,年产量只有约万吨。其中,亚洲地区的消费量最大,占世界消费
2万吨,90%以上需求依靠进口,其消费量又増长量的37.7%,北美地区占到24.9%
很快,进口量不断增加。
截止2010年底,世界乙丙橡胶的总生产能力
为134.6万吨/年2?。埃克森美孚公司是全球最
国内乙丙橡胶概况
大的乙丙橡胶生产厂商,其产能为35.5万吨/年,
与其他合成橡胶相比,乙丙橡胶在耐老化性、约占世界总产能的206.4%。朗盛公司在2011年5
耐腐蚀性和电绝缘性等方面性能优良,广泛应用月完成对帝斯曼弹性体业务收购后,其产能合计
于汽车部件、建材、电线电缆、耐热胶管及聚烯烃达到了34.2万吨/年。再次是陶氏化学公司,生
改性等领域。
产能力为14万吨/年。上述三家企业的产能约占
我国乙丙橡胶的研究始于上世纪60年代,由全球总产能的60%。目前,各厂商都有扩能的计
于国外技术转让的限制,长期以来发展缓慢。划,预计到2015年,世界乙丙橡胶生产能力将达
1972年,兰州化学工业公司建设了一套2000吨ン到153万吨/年左右。
年的乙丙橡胶装置,由于技术落后于1995年停2.2国内市场情况
リ。1997年吉林石化建设了一套2万吨/年装
我国是乙丙橡胶消费增长最快的国家,1996
置,该装置采用日本三井石化溶液法技术,引进24
个牌号,目前仅保留了2个。2010年,吉林石化以
收稿日期:2012-11-21。
意大利 Fas Tech公司悬浮法技术为基础建成一套
作者简介:梁立虎,男,2007年毕业于北京化エ大学材
2.5万吨/年乙丙橡胶装置。
料学专业,硕士,经济师,现从事投资建设项目咨询工
截止目前,我国乙丙橡胶产量一直围绕在2
作。联系电话:010-84526180;E-mail: liangzihu@
万吨/年左右,多年来未能实现国产能力的实质性
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2013年第2期(第30卷
梁立虎.我国乙丙橡胶产业发展的探讨
年我国乙丙橡胶表观消费量只有1030吨,20113.2悬浮聚合法
年乙丙橡胶的需求量已超过20万吨,预计2015
悬浮法于1963年由意大利埃尼公司创立,该
年需求量可达到30万吨。其中,汽车部件的消费法采用不同的钒或钛催化体系,以液体丙烯作为
约占乙丙橡胶消费量的49.8%。预计2015年该悬浮介质并兼作反应介质,可在较高的固含量(约
领域需求量将达到14.9万吨左右,増速较快。
20%~40%)下操作。悬浮法的优点是原料转化
2.3进出口分析
率高,工艺流程短,投资低。由于不需要回收溶
我国一直以来是乙丙橡胶的净进口国,近年剂,因此环境污染较少,能耗低
来进口量不断增加。2002年国内进口量为3.8万
其不足之处是反应釜易于挂胶,设备管道有
吨,2011年进口量猛增至20万吨以上,对外依存堵塞现象;产品牌号调节手段没有溶液法灵活;脱
度超过了90%。国内乙丙橡胶主要进口国有美除聚合物中残留的催化剂较为困难,灰分含量稍
国、日本和荷兰等国,进口各种牌号产品近百个,高,导致产品的电绝缘性稍差,限制了其在高压电
主要用于生产高档密封条、海绵制品、电线电缆、缆方面的应用。目前世界上只有 Enichem和Ba-
聚合物改性等。
yer两家公司使用该技术,产能占EPR总生产能力
的13.4%,占总产能的比例较低。
3合成工艺技术比较
3.3气相聚合法
目前乙丙橡胶的生产工艺有溶液聚合法、悬
气相聚合法就是将各反应物一起加人流化床
浮聚合法和气相聚合法。
反应器,聚合物反应直接在气相中进行,分为聚
3.1溶液聚合法
合、分离净化和包装3个工序。
该法于上世纪60年代初由埃克森美孚公司
该工艺无需溶剂回收和精制,流程简短,儿乎
实现工业化,现为工业生产的主导技术,约占乙丙无“三废”排放,有利于环境保护,其装置投资和总
橡胶总产能的80%。根据催化体系的不同,溶液生产成本在三种方法中最低。但由于产品含有大
法可分为采用齐格勒一纳塔( Ziegler-Nata)催化量炭黑,只能生产黑色制品,通用性较差。
体系的传统溶液法和采用茂金属催化体系的新型
1997年,美国联合碳化物公司采用该工艺建
溶液法。
成一套规模为9万吨/年的生产装置,现已停产。
1)传统溶液聚合法。采用钒铝催化剂体系
综上,在现有的3种工艺路线中,传统溶液法
反应产物中聚合物的质量分数一般为8%~10%。虽然投资和成本高,但产品性能指标好,应用范围
工艺过程由原料准备、聚合、催化剂脱除、单体和广,是目前使用最为广泛的方法。悬浮法投资和
溶剂回收、精制、凝聚及干燥等工序组成。
成本较低(约为同等规模溶液法的7%和88%),
其特点是技术成熟,生产操作简单,是工业化但产品性能不及溶液法产品,应用范围稍窄,故目
生产的主要方法;产品灰分含量较少,绝缘性能前没有溶液聚合工艺使用广泛。气相聚合法虽然
好,品种牌号多,质量稳定,应用范围广。但由于投资和产品成本最低,但工艺难度大、产品通用性
聚合是在溶剂中进行,聚合物收率较低;同时因需差,仅有的一套装置也已停产。
要回收、精制溶剂、工艺流程长、设备多、建设投资
溶液法工艺目前仍以钒催化体系为主,但使
和操作成本较高。
用茂金属催化剂是乙丙橡胶的热点研发领域,是
2)新型茂金属溶液聚合法。该法使用茂金属今后主要的发展方向之ー。
催化剂,其催化效率远高于传统的齐格勒一纳塔
催化剂,投资和生产成本都较低。该法的产品中4我国发展乙丙橡胶产业的几点看法与建议
催化剂残余物低,流变性能好,制得的工业品物理
由于未来一定时期内具有较好的发展前景
机械性能与传统溶聚法相近,但在部分领域上的近年国内许多厂家准备拟新建或扩建乙丙橡胶装
应用不如传统溶液法产品广泛。