毕业论文-浅谈国内外丁基橡胶生产技术及市场分析

1、北京化工大学毕业设计（论文） 题 目 浅谈国内外丁基橡胶生产技术及市场分析 学生姓名 指导教师 职称 评阅教师 职称 2015年 04月 23日摘要丁基橡胶具有优良的气密性和良好的耐热、耐老化、耐酸碱、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘、减震及低吸水等性能以及优良的耐候性和耐化学腐蚀性，是 内胎和无内胎轮胎密封内衬不可替代的胶种。本文介绍了国内外丁基橡胶生产技术现状。总结了丁基橡胶的产能、进出口量和表观消费量，并对国内丁基橡胶的市场发展趋势进行了分析及预测。此外,本文还对国内丁基橡胶行业的发展提出了几点建议关键词丁基橡胶，生产工艺，现状及前景，生产技术及特点Producing Situation and

2、Market Prospect of Butyl Rubber at Home and AbroadXiong XiButyl rubber is an unreplacbale rubber of the tyre with or without inner tube due to its Excellent airtightness，watertightness，weathering resistance and chemical anticorrosivity, This paper introduces the butyl rubbe r production technology a

3、ctuality, summarizes butyl rubber production capacity，import/export and apperanrt consumption，and analyzes and predicts butyl rubber market trend. Furthermore， this paper gives some advice on domestic butyl rubber industry development Key words：butyl rubber；production；market. 目 录摘要ABSTRACT1 绪论. 1.1

4、丁基橡胶的发展历史. 1.2 丁基橡胶的特点分析及主要用途. 1.3 丁基橡胶的结构及分类2 丁基橡胶生产技术 2.1 淤浆法工艺 2.2 溶液法工艺 2.3 卤化丁基橡胶合成工艺 2.4 国内丁基橡胶技术现状 2.5 淤浆法于溶液法生产技术对比3 丁基橡胶国内外生产现状及市场前景 3.1 世界丁基橡胶生产现状及市场前景 3.1.1 生产现状 3.1.2 市场前景 3.2 国内丁基橡胶生产现状与市场前景 3.2.1 生产现状 3.2.2 进出口情况 3.2.3 产品价格分析及预测4 存在问题与发展建议参考文献. 致谢IV1 绪论1.1 丁基橡胶的发展历史丁基橡胶（简称IIR）是世界上第四大合成

5、橡胶（SR）胶种，是异丁烯和异戊二烯在Friedel-Craft催化剂作用下进行阳离子聚合反应的产物，外观为白色或淡黄色晶体，无臭无味，玻璃化温度很低，不溶于乙醇和丙酮。丁基橡胶分为2大类：普通IIR和卤化丁基橡胶(简写为HIIR)。丁基橡胶的生产始于20世纪40年代，1943年Exxon公司在美国Baton Rouge工厂实现了丁基橡胶的工业化生产。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，法国、英国、日本也开始生产丁基橡胶。1991年，Bayer公司购买Polysar全部合成橡胶业务，Exxon公司也收购了在法国的丁基橡胶生产装置，从

6、此世界丁基橡胶的生产基本上被Exxon和Bayer两大公司所垄断。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。目前，世界上只有美国、德国、俄罗斯和意大利4个国家拥有丁基橡胶生产技术，在国际市场上，Exxon公司和Bayer公司的丁基橡胶产品处于垄断地位，生产能力约占世界总生产能力的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。目前，我国只有中国石化燕山石油化工公司合成橡胶厂1家生产企业，产量不能满足国内实际生产的需求，每年都要大量进口，开发利用前景广阔。1.2丁基橡胶的特点分析及主要用

7、途丁基橡胶是合成橡胶的一种，由异丁烯和少量异戊二烯合成。制成品不易漏气，一般用来制造汽车、飞机轮子的内胎。丁基橡胶是异丁烯和异戊二烯的共聚物，它在1943年投入工业生产。丁基橡胶的最大优点： 丁基橡胶的气密性特别好。这也是由它的大分子结构决定的。在丁基橡胶长分子序列中排布着许多甲基，它们形成一道道屏障，阻碍着主链的活动性，也减少了分子内部的自由空间。正是这样的结构同时造成丁基橡胶的弹性较差，却带给它抗震和吸收能量的特性。 它还能耐热、耐臭氧、耐老化、耐化学药品，并有吸震、电绝缘性能。 缺点： 硫化慢，加工性能较差。 主要用途： 制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、各种密封垫圈，在化学工业中

8、作盛放腐蚀性液体容器的衬里、管道和输送带，农业上用作防水材料。 2005年，中国丁基橡胶消费量近15万吨，国产丁基橡胶不足3万吨，80%依靠进口，供不需求，从1999年至2004年，进口量年均增长率达26.9%。由于，国际石油市场价格很不稳定，不断上升，丁基橡胶价格也跟着不断攀升。近几年来丁基橡胶的价格由15000元/T左右，上升呈现在的32000元/T以上。而丁基橡胶制品的价格虽然有所上升，但整体算价格上升幅度不超过30，远远赶不上丁基橡胶价格成倍的上升。所以很多使用丁基橡胶的企业把目光转向了丁基橡胶的最佳替代产品丁基再生橡胶。 丁基再生橡胶除了类似原聚合物的性能之外，还具有某些特殊的配合优

9、点，如改善尺寸稳定性，升热性较低，耐热，减少焦烧。气密性同原丁基橡胶一样，比其它合成橡胶更好地保留原生胶的各种性能，所以丁基再生胶的经营良好，是制造轮胎内胎最佳选择材料。丁基橡胶中含有少量的异戊二烯，所以它的不饱和度较低，其硫化胶耐老化性能非常优良，这说明这种产品很耐氧化，经试验也证明，废硫化丁基橡胶再生时，氧起的作用很小，所以再生脱硫比天然橡胶困难。 目前国内丁基再生胶的生产工艺有六七种之多，主要有蒸煮法、炒制法、挤出法、微波法、辐射法、高温连续催化法、化学机械法等，但无论采用何种方法，目的是采用最经济、最科学的方法把废丁基橡胶网状结构变成线型结构。以便提供使用。 随着中国轮胎工业快速发展，

10、丁基橡胶消费量快速上升，特别是子午线轮胎的快速发展，加上国家医用瓶塞丁基化标准出台，国家提出轮胎内胎丁基化，国内外市场对丁基橡胶的强劲需求，促进了丁基再生胶的发展。但由于国内丁基再生胶的生产原料紧缺，废丁基内胎由前年的2000元/T多，上涨到目前的6100元/T左右，废胶囊由800元/T左右上升到目前3800元/T左右，医用瓶塞由1000元/T左右上升至目前2000元/T左右。丁基再生胶价格虽有上升，但赶不上废丁基胶涨价幅度。所以造成很多丁基再生胶厂家由高利变成微利或无利可图。分析其原因主要是生产工艺方法落后，生产的丁基再生橡胶物性指标过于低下，只能低价卖，但生产厂家无利可图，而且浪费了大量的

11、宝贵资源。 传统的脱硫方法目前在国内比较盛行，大多厂家选用的是动态罐脱硫、或者火烧炒罐脱硫，上述两种方法的缺点是：动态脱硫，只是提供了高温高压的脱硫条件，脱硫时间长，还需要加入价格昂贵的软化助剂，关键的是不能对脱硫原料进行摩擦挤压。所以会造成原料表面焦化、碳化，而原料的内部不能脱透，造成产品表面有没有解聚的颗粒存在，影响了产品质量。而且浪费很多资源。火烧炒罐由于不能准确控制温度，碳化和焦化现象比动态脱硫还严重，所以产品的物性指标也不理想。以上两种脱硫方法的最大问题是产生大量的废汽二次污染。因为无法准确控制生产过程中的一些细节环节，因此影响了产品的质量，浪费资源，经济上也会有很大损失。捏炼法脱硫

12、的优点 一、使用的助剂都是价格没那么高，合理价格的材料，必要时为获得比较低的门尼粘度只需加入部分软化剂（机械油）。 二、设备投资少，一台日产78吨丁基再生胶的脱硫专用捏炼机，一次性投资只需17万元。只需配一台1.63空压机即可。这样成本不会那么高，制造厂能得到利润。 三、温度控制准确，为获得最佳的门尼粘度，只需调整捏炼机的温度即可。门尼粘度ML（14）100可在4060之间任意调整。这样能保证产品的质量。 四、拉伸强度等物性指标损失小。加工前对所使用的废胎进行随机抽样，测出平均值。加工后的再生胶拉伸强度值，比加工前的平均值只下降了0.30.5MPa。这是其它脱硫方式所无法比拟的。捏炼法脱硫的温

13、度控制丁基再生胶的原材料的来源广泛，参差不一，就以丁基废内胎而言，最高的拉伸强度能达到10MPa以上，最低的只有6.3MPa,所以比重也不同。因而觉得此方法比较适用。 经过长期的观察试验，强度高、比重轻的临界温度低。反之临界温度高，丁基胶含量的高低决定脱硫临界温度的高低。每批原材料进厂后一定要对原料的扯断强度或者比重进行随机抽验，然后根据实际数据计算出脱硫温度（即临界温度）。丁基胶囊等丁基原材料，因不是硫磺硫化体系，而是树脂硫化体系或氯化亚锡硫化体系，脱硫温度相对要高。温度对门尼粘度的影响丁基再生胶的质量好坏，其第一项物性指标是门尼粘度，然后才是拉伸强度及拉断伸长率。 目前因为国内生产大型号丁

14、基内胎的企业所使用的丁基再生胶门尼粘度要求是ML（14）10055±5，而生产自行车、摩托车等小型内胎的企业所要求的门尼粘度是ML（14）10045±5，某些特殊企业甚至要求门尼粘度ML（14）10040以下。门尼粘度高拉伸强度也高，但工艺性不好，门尼粘度低拉伸强度也低，但工艺性好。 所以在捏炼法脱硫时，为了保证强度指标，降低门尼粘度，可加入软化剂（机械油）调整门尼粘度。临界温度及热氧化控制丁基橡胶属人工合成胶，所以在用捏炼法脱硫时控制好临界温度很关键，当原料在捏炼机里经过摩擦，挤压升温至临界温度时，已经完成了溶胀、活化、机械解聚等过程，然后是热氧化过程，如果不能及时降温，

15、中止热氧化过程胶料将被焦化和碳化，所以控制临界温度并及时中止热氧化过程至关重要。 控制温度直接影响此过程，因此必须及时投入开炼机进行降温。控制污染的方法，捏炼法脱硫丁基再生胶的生产过程只是在临界温度时，产生少量的雾化烟气。在捏炼机上方安装集气罩，用风扇送入水幕冷凝除烟装置，完全可以做到无害排放。冷凝水可以循环使用，水中所含的漂浮物可以捞出制做软化剂或做燃料。这样成本也不会很高，而且冷凝水可以循环适用，冷凝水上的漂浮物也不用扔到，可以用在制造软化剂或燃料，这样原材料节省了很多，成本也大大的降低了。也不会造成严重的污染。由于丁基橡胶具有优良的气密性和良好的耐热、耐老化、耐酸碱、耐臭氧、耐溶剂、电绝

16、缘、减震及低吸水等性能，使得其广泛应用于内胎、水胎、硫化胶囊、气密层、胎侧、电线电缆、防水建材、减震材料、药用瓶塞、食品（口香糖基料）、橡胶水坝、防毒用具、粘合剂、内胎气门芯、防腐蚀制品、码头船护旋、桥梁支承垫以及耐热运输带等方面。1.3 丁基橡胶的结构及分类1.3.1 丁基橡胶结构 mCH2 = C （CH3）2 + nCH2 = C（CH3） CH = CH2 CH3 （CH3）2 CH2 （CH3）2m CH2 （CH3）2 CH CH2 CH2 （CH3）2n 1.3.2 丁基橡胶分类丁基橡胶（IIR）是第1个高饱和的橡胶品种，少量的异戊二烯的引入是为了获得可供硫化的双键。由于结构上的

17、特点，丁基橡胶有良好的气密性和耐老化性。但也限制了其与聚二烯烃橡胶的并用，此外，分子中缺少极性基团，也使其与金属或橡胶的粘合性能差，随着合成橡胶工业发展和应用的需要，IIR现已开发成拥有衍生橡胶、改性橡胶、热塑性弹性体和热塑性硫化胶等品种的通用橡胶。    1 氯化丁基橡胶    氯化丁基橡胶（CIIR）的制备方法分干胶混炼氯化和溶液氯化两种方法。前一法是在开炼机上把吸附了氯气的活性炭或其它氯化剂混入丁基橡胶中经加热和混炼后制得；后一法是先把其橡胶溶于四氯化碳、氯仿或己烷等溶剂中，然后在常温下通过氯气进行

18、氯化，即制得氯化丁基橡胶，由于该法已实现连续氯化工艺生产，故已成为主要的制造方法。    极性氯原子的引入，可克服丁基橡胶硫化速度慢、粘合性能差，与高不饱和橡胶难于共硫化等的问题。该胶能以单用或并用方式制造无内胎轮胎的气密层、浅色或白色胎侧、内胎、胶带、胶管、密封、绝缘或粘合等用胶料。    2 溴化丁基橡胶    溴化丁基橡胶（BIIR）的制备方法分干混炼法和溶液法等两种方法。按前一法可分别把N-溴代琥珀酰亚胺10%，二溴二甲基乙内酰脲7.5%或活性炭吸附溴（31

19、.2%重量比）30%加入到在开炼机上的丁基橡胶中进行热混炼而制得；而后一法是将丁基橡胶溶解于氯化烃溶剂，再通入约3%的溴而制取的，该溴化过程是连续的，其产品质量均匀且稳定。    溴化丁基胶与上述氯化丁基胶比，有更多的活性硫化点，硫化速度快，与不饱和型橡胶能更好粘合，有更高的耐老化、较低的焦烧安全性。主要可用作轮胎的气密层、胎侧、内胎、容器衬里、药品瓶塞和胶垫等。    3.磺化丁基橡胶    磺化丁基橡胶（SIIR）是丁基橡胶经磺化后所得的产品，作为磺化剂可用二氧化硫或其它

20、磺化物。该橡胶由于也含极性基团，故也能得到用氯化或溴化的改性效果，因而也宜于作聚合物改性剂和胶粘剂等。    4.马来酸酐改性丁基橡胶    马来酸酐改性丁基橡胶（MIIR）是在丁基橡胶上接枝马来酸酐的橡胶。由于丁基橡胶大分子链上引入极性侧基，可提高生胶的硬度以及与其它聚合物材料相溶性或粘合性能，可用作聚合物增容剂、改性剂、溶剂型和热熔型胶粘剂以及热塑性体的原料等。    5.交联丁基橡胶（又称三元丁基橡胶）交联丁基橡胶 是异丁烯、异戊二烯和二乙烯基苯的三元共聚物。

21、2 丁基橡胶生产技术2.1 淤浆法工艺淤浆法是以氯甲烷为稀释剂，以 H20-A1Cl3.为引发体系,在低温(-100°C左右) 下将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子聚合制得的。淤浆法生产技术主要包括聚合反应、产品精制、回收、循环以及清釜 4个部分。( 1 ) 聚合反应：在用丙烯作冷却剂的带夹套的配制槽内，将精制的异丁烯和异戊二烯单9798( 质量分数)和1.41.5(质量分数)以25(质量分数)的氯甲烷配制成混合溶液。同时将催化剂级的无水粒状A1Cl3加入到上述配制的氯甲烷混合溶液中搅匀。单体溶液和催化剂溶液分别经丙烯和乙烯冷却至-100后送人聚合反应釜，经搅拌接触，单体在形成的阳离子

22、A1Cl3-MeCl催化剂体系下发生聚合反应。这种悬浮聚合反应是在足够的低温(-9 0以下)下进行的,聚合反应不到1S即可完成,反应热由通人反应釜内冷却列管的液态乙烯带出。 ( 2 ) 产品精制:聚合反应完成后,含丁基胶粒的淤浆从聚合釜上部导出管溢流入闪蒸塔，在搅拌中与热水和蒸汽接触，未反应的单体和溶剂从塔顶蒸出，丁基胶淤浆进入真空脱气塔。为防止胶粒粘结，脱气塔内加入1.5 ( 与橡胶质量之比) 分散剂( 如硬脂酸锌或硬脂酸钙)和03(质量分数)的防老剂水悬浮液，或相对分子质量高的多酚类脱气用抗氧剂。含水胶粒混合物在真空脱气塔内脱除残余氯甲烷及未反应单体后送往后处理系统，经振动筛、挤压、脱水、

23、压缩膨胀，在活性氧化铝上干燥,再经压片、称量、包装得成品。( 3 ) 回收循环:从闪蒸塔及真空脱气塔顶出来的未反应的单体和氯甲烷气体冷却除水,压缩冷却再脱水后， 经中性氧化铝或沸石分子筛干燥精制送入回收精馏塔。为改进固体吸附干燥工艺，可采用乙二醇或二甘醇脱水精制法，从压缩机出来的氯甲烷与未反应单体混合物进入吸收塔下部， 乙二醇从顶部加入，含水和氯甲烷的乙二醇送入解析塔，再生乙二醇循环使用。( 4 ) 清釜：由于聚合过程催化剂分布不均匀热量集中会造成局部过热或单体中有害物质的存在， 形成低聚物附集在反应釜内壁上形成粘结挂胶，所以必须采用清釜过程将其进行处理。清理挂胶一般采用溶剂法，溶剂用加热至

24、6 O的己烷或石脑油， 清理与置换时问为1 O12 h 。清釜液可经凝聚、干燥来回收其中的聚合物。 该生产技术由E x x o n公司和朗盛公司所垄断。2.2 溶液法工艺 传统的淤浆法IIR生产工艺技术成熟，但由于聚合反应温度低，制冷设备庞大，聚合釜连续运转周期短，能耗高( 1k g胶能量消耗约3 55MJ)。为了能提高反应温度，对用溶液法进行了大量的研究。溶液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-9 O -7 0下，异丁烯和少量异戊二烯共聚而成，聚合釜的连续运行周期为1 0 d ，聚合釜内胶液中的干胶质量分数在12以下。溶液法的优点是可以用聚合物胶液直接卤化I

25、IR。避免了淤浆法工艺制卤化 I I R所需的溶剂切换或胶料的溶解工序，可根据控制工艺条件制备相对分子质量不同的产品。但溶液法IIR相对分子质量分布较宽，分子链存在支化现象，性能与淤浆法产品还有一定的差距。该技术由俄罗斯陶里亚蒂合成橡胶公司与意大利 Pressindustra公司合作开发，目前，世界上仅俄罗斯的一家工厂采用溶液法生产IIR。2.3 卤化丁基橡胶合成工艺HIIR是IIR与卤化剂反应的产物。卤化反应包括氯化和溴化。目前，HIIR的生产方法主要有干法和湿法 2种。干法又名干混卤化法，是将成品 IIR和卤化剂通过螺杆挤压机，在机械剪切作用下对 IIR进行卤化。其反应装置包括进料区、反应

26、区、中和区、洗涤区和出料区等几个操作区。IIR和卤化剂通过这几个操作区，生成HIIR。湿法又名溶液法，是IIR在溶液中与卤化剂进行反应生产 HIIR的工艺方法。IIR的湿法卤化方法很多，IIR与卤化剂在反应管中进行卤化生成 HIIR是最重要的一种方法。溶液法 HIIR的基本合成工艺是IIR在烷烃(如己烷或戊烷)溶液中，于“ 黑暗”和4060条件下，与卤素反应。一般情况下，氯化丁基橡胶(CIIR)中氯质量分数为 1.11.3，不饱和度为 1.92.0(摩尔分数)；溴代丁基橡胶(BIIR)中溴质量分数为1.82.2，不饱和度为1.61.7(摩尔分数)由于卤化胶泥很不稳定，在聚合物回收和后处理工序要

27、加入稳定剂和抗氧剂来保护卤化产品。 Exxon公司和朗盛公司等拥有HIIR生产技术。2.4 国内丁基橡胶技术现状尽管我国IIR的研发始于2O世纪6O年代，但一直没有建成工业化生产装置。为了发展国内I I R产业，中国石化燕山分公司合成橡胶厂于1999年引进意大利PI公司技术，建成国内目前唯一一套3万ta IIR装置。在引进技术的基础上，经过与北京化工大学等单位的联合技术攻关，燕化开发出具有自主知识产权的IIR聚合新工艺，先后解决了产品门尼粘度波动大、降解、变色、不饱和度低等质量问题。2006年2月，燕山石化买断意大利PI公司IIR工艺技术使用权和转让权的合同已经生效，拥有意大利PI公司普通II

28、R/HIIR技术的独占使用权和独占技术转让权,再结合燕化自有工业生产技术，目前燕山石化已完全拥有IIR工业成套技术。浙江大学与生产企业联手开发了CIIR和BIIR生产技术，并申请了中国专利(申请号2OO510038032、200810059405、20O810059404 )，在此基础上，建成l000ta的CIIR中试装置，已生产出产品，产品质量与进口同类产品质量接近，但个别指标还未满足质量要求。2009年10月，珠海澳圣聚合物材料有限公司应用江苏圣杰实业公司开发的、 拥有完全自主知识产权的反应挤出加工技术建设的千吨级CIR工业化示范装置，在国庆节期间打通了主流程。这标志着我国已经突破HIIR

29、成套技术开发与工业化制备的瓶颈，可望结束制造高性能子午 线轮胎所需的HIIR长期完全依赖进口的历史。该示范装置采用反应挤出加工技术。迄今为止，示范装置的关键设备国内首台长径比80：1的中型双螺杆反应挤出机组运行平稳，所得产品 氯含量合格，产品质量调节手段齐全。12.5淤浆法于溶液法生产技术对比IIR自工业化以来，生产技术主要有淤浆法和溶液法。用淤浆法生产IIR时，为了生产高相对分子质量产品，原料异丁烯必须有很高的纯度要求正丁烯质量分数小0.5，异戊二烯质量分数应大于94，氯甲烷和单体的水含量必须很低。该法聚合反应温度低，制冷设备庞大，聚合釜连续运转周期短，能耗高。溶液法虽然可以使反应温度提高，

30、但是为了保证一定的传热效率(IIR溶液的粘度远大于丁基淤浆的粘度)，胶液浓度就必须控制在12以下。其结果是，提高反应温度所节省下来的能量还不足以弥补由于胶液浓度降低和由于胶液粘度过大造成的传热效率降低所需增加的冷量。从能量消耗看，溶液法生产技术不可能取代现有的淤浆法生产技术。溶液法的优点是可以用聚合物胶液直接卤化制得HIIR，避免了淤浆法技术制HIIR所需的溶剂切换或胶料的溶解工序。但俄罗斯溶液法IIR产品相对分子质量分布较宽，分子链存在支化现象， 其产品性能与淤浆法产品还有一定的差距。由此可见，从技术经济、产品质量等方面来看，溶液法还不具有竞争优势。目前淤浆法仍是工业化生产中的主流技术。 3

31、 丁基橡胶国内外生产现状及市场前景3.1 国际丁基橡胶生产现状及市场前景截止到 2009年底，全世界共有6家生产商的11套装置生产IIR，总产能为 109.0万ta，11套装置分布在8个国家。目前，世界IIR主要的生产商是埃克森美孚、郎盛和Nizhnekamskneftekhim公司(俄罗斯)。其中，埃克森美孚公司IIR产能最大，为548万ta (含合资企业产能)，约占世界总产能的 50.2；朗盛公司产能第2，为265万ta ，约占世界总产量24.3；Nizhne kamskneftekhim全球现有的IIR生产装置中，采用埃克森公司专利技术的有 6套，其中3套可兼产HIIR；采用朗盛公司生产

32、技术的装置有2套，均可生产IIR和HIIR；俄罗斯的 2套IIR装置也可生产IIR(T厂)和HIIR(N厂)；中国仅有的 1套装置目前还只能生产IIR。2009年世界IIR生产商及产能情况见表1。表 1 2 0 0 9年世界 l I R的生产商及产能情况 公司名称产能/（万 t/a）主要产品美国埃克森美孚化学公司29.5 （2套合计）CIIR加拿大朗盛公司13.5IIR,CIIR,BIIR比利时朗盛公司13.0IIR,CIIR,BIIR法国Socabu公司(1)7.0IIR,CIIR,BIIR英国埃克森美孚化学公司11.0IIR,CIIR,BIIR俄罗斯Nizhnekamskneftekhim

33、公司10.0IIR,CIIR俄罗斯Togliattikauchuk 公司6.0IIR日本IIR公司(2)14.5（2套合计）IIR,CIIR,BIIR中国石化北京燕山石油化工股份有限公司4.5IIR合计109.0（1) 100由埃克森胼拥有； （2)50由埃克森所拥有另外50由日本合成橡胶公司拥有。目前，世界各大公司均有意向扩大IIR产能以满足全球IIR市场不断增长的需求。其中，朗盛公司计划投资 4亿欧元(约 5 .4亿美元)在新加坡新建一套1 O万ta的IIR生产装置，该装置将建在裕廊岛，计划在 2010年5月份进行奠基仪式，并将在2013年第l季度开车，比原计划2014年开车有所提前，原因

34、是该公司想利用目前亚太地区IIR市场看涨的有利条件2；埃克森美孚与日本合成橡胶公司(JSR)的合资公司日本II公司准备将其位于川崎的IIR装置扩能18万t a至9.8万ta ，拟于2010年底完成，本次扩能将采用埃克森美孚的工艺技术，这项新专利技术可使生产IIR的聚合温度从-95提高-75，从而可节约能源和资本投资3。俄罗斯Nizhnekamskneftekhim公司计划到2012年将现有的 10万ta产能分2期增加到20万ta ；中国燕山石化在2008年4月已将现有的3万ta产能扩建到4 .5万ta，该公司还计划到2011年新建9.0万ta HIIR生产装置；中国石油兰州石化分公司与江苏金浦

35、集团2007年12月签署协议，合作建设6万 ta IIR项目，其中包括3万ta HIIR装置。2008年，辽宁盘锦和运实业集团所属盘锦振奥化工有限公司与俄罗斯ARSINTEZ研究院签订了IIR技术转让合同，将在盘锦建设10万tIIR生产基地， 生产普通I I R和HIIR，该项目将分2期实施，其中一期工程建设规模为6万ta二期工程为 4万ta，一期工程预计于2010年末建成投产。2008年12月，中国化工新材料 ( 嘉兴) 园区由浙江信汇合成新材料有限公司投资兴建的5万ta IIR装置在嘉兴港区奠基4。预计到2015年全球总产能有望达到160万ta。3.2 国内丁基橡胶发展历史，生产现状与市场

36、前景3.2.1世界历史1943年Exxon公司在美国Baton Rouge工厂实现了丁基橡胶的工业化生产。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，法国、英国、日本也开始生产丁基橡胶。 1960年EXXON公司开始生产氯化丁基橡胶。1965年Polysar公司开发了溴化丁基橡胶。1991年，Bayer公司购买Polysar全部合成橡胶业务，Exxon公司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Exxon和Bayer两大公司所垄断。(2)我国历史中国丁基橡胶的研究开发始于20世纪60年代，并建立了中试生产装置

37、，后因各种原因而停止。1999年，北京燕山石油化工公司合成橡胶厂引进意大利PI公司技术，建成到目前为止中国惟一的一套30kt/a丁基橡胶生产装置。该装置能够生产IIR1751、IIR1751F和IIR0745三个牌号的普通丁基橡胶产品，其中IIR1751属于内胎级产品，中等不饱和度，高门尼粘度，相当于Exxon公司的268、Bayer公司的301及俄罗斯的BK1675N产品牌号，主要用于制造轮胎内胎、硫化胶囊和水胎等制品；IR1751F是食品、医药级产品，中等不饱和度，高门尼粘度可用于口香糖基础料以及医用瓶塞的生产；IIR0745是绝缘材料、密封材料和薄膜级产品，极低不饱和度、低门尼粘度，主要

38、用于电绝缘层和电缆头薄膜的生产。最初两年，由于技术、设备等方面的原因，该装置难以连续稳定运行，开工率较低，产品合格率低，原材料消耗、动力消耗及成本偏高。2000年和2001年产量分别只有4.055kt以及和4.190kt。经过近两年的技术攻关，生产装置的运行状况有了很大程度的改善，产量逐年增加，2002年产量达到21.545kt，其中产品合格率为84.7%，2003年产量进一步增加到27kt，其中产品合格率达到95.4%。生产能力目前，世界上只有美国、德国、俄罗斯和意大利4个国家拥有丁基橡胶生产技术，在国际市场上，美国Exxon公司和德国Bayer公司的丁基橡胶产品处于垄断地位，生产能力约占世

39、界总生产能力的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。 9个国家13套丁基橡胶装置，总能力104万吨/年（117） 其中：Exxon公司约占51.5 Bayer公司约占28.6 中国燕化公司3.9万吨/年,约占4.37%1999年，中石化北京燕山石油化工公司合成橡胶厂引进意大利PI公司技术，建成到目前为止我国唯一的一套年产能3.0万t的丁基橡胶生产装置。先后解决了产品门尼粘度波动大、降解、变色和不饱和度低等质量问题，生产装置的运行状况有了很大程度的改善，产量逐年增加。 年度 产量 t 2000 4055 2001 4190 2002 21545 2003 2700

40、1 2004 37622 2005 39007 2006 39749 2007 36868 （2）国内生产主要牌号及质量指标牌号IIR1751IIR0745IIR1751F主要用途轮胎内胎电绝缘、密封材料食品、医药级门尼粘度51±545±551±5挥发份0.5(wt)0.5(wt)1.0(wt)灰份 0.3 (wt) 0.3 (wt) 0.1 (wt)不饱和度1.7%(mol)0.7%(mol)1.7%(mol)最大扭矩MH86.0±6.0dNm53.0±4.0dNm 颜色白色白色白色防老剂 不加3.2.2生产现状我国IIR

41、的研究开发始于 2 O世纪 6 O年代但由于各种原因一直没有建成工业化生产装置。1999年，中石化北京燕山石油化工公司合成橡胶厂引进意大利 P I 公司技术，建成我国唯一的一套3.0万t/aIIR生产装置(需求异戊二烯l2001500ta)。2008年4月，燕山石化又将现有3.0万taIIR装置扩能至4.5万ta 。该装置能够生产IIR1751、IIR1751F和 IIR0745 3个牌号的普通IIR产品。 近年来,我国IIR装置超负荷或满负荷生产,如2008年产量为4.4万t。2009年产量为4.0万t5。由于国产IIR一直不能满足国内需求,且IIR表现出的巨大盈利能力,促使国内一些公司纷纷

42、计划新建扩建IIR装置。我国未来几年计划新建扩建装置情况见表2 。 表 2 我国未来几年计划新建 扩建装置情况企业名称装置规模/（万 t/a）计划投产时间备注燕山石化9.02011年HIIR中国石油兰州石化分公司与江苏金浦集团6.02007年12月在兰州签署协议，合作建设包括3万t/a HIIR装置辽宁盘锦振奥化工有限公司102010（一期6万t）生产普通IIR和HIIR浙江信汇合成新材料有限公司52012合计30.5若新建扩建IIR装置均如期投产，则2010年我国IIR总产能有望达到约 3 4.5万t。3.2.2 进出口情况由于我国下游制品加工业的发展异常迅猛现有产量远远不能满足市场需求，

43、IIR进口量居高不下。2009年IIR和HIIR总进口量达到22.44万t(其中初级IIR1.19万t，初级 IIR板片带5.61万t ，合计 680万t) ，比2008年进口量增长了186 。由于HIIR的优越性能，加之国内尚无生产装置，2009年HI IR进口量增至1564万t (其中初级形状HIIR411万t，初级形状HIIR板片带1153万t) ，占总进口量的697 。从进口来源看，我国初级形状IIR进口主要来自俄罗斯、法国、美国和日本， 2009年从这4个国家共进口1 .O3万t ，约占初级形状IIR总进口量8 73 。我国初级形状HIIR进口主要来自美国、加拿大、比利时和俄罗斯，2

44、009年从这些国家的总进口量约为360万t ，占初级形状HIIR 的87.6 。 近年来， 我国 IIR供需情况见表 3表 3 2003 年2009年我国IIR的供需情况年份产量/万t进口量/万t出口量/万t表观消费量/万t年均增长率/%自给率/%2003年2.708.351.0010.05-26.92004年3.769.881.1012.5424.830.02005年3.9012.561.0015.4623.325.22006年3.9817.090.4220.6533.619.32007年3.6918.240.5121.423.717.22008年4.4018.920.2123.117.81

45、9.02009年4.0022.440.6425.8011.615.5随着汽车轮胎工业的不断发展，我IIR的消费量显著增加。2009年表观消费量增加到25.87万t (其中HIIR为15.6万t ) ，同比增长约116，产品自给率为15.5 。 我国IIR的消费领域主要是轮胎、医药瓶塞及其它方面。2009年IIR的总消费量为25.8万t ，其中轮胎方面的消费量约占总消费量的8 4 1 9 6， 医药瓶塞的消费量约占总消费量1O1，其它方面的消费量约占总消费量的58。 我国HIIR的应用领域绝大部分是轮胎(子午线轮胎气密层胶、汽车新型空调器胶管外层)其次是药用胶塞。我国消费的IIR全部依赖进口，2

46、009年HIIR表观消费量约为156万t ，约占IIR消费量的605。我国轮胎子午化率正在不断提高，IIR(包括HIIR) 用量将随之提高，而根据国家药品包装发展规划， 到2010年药用IIR( 包括HIIR )瓶塞年需求量约245亿支，且“丁基” 瓶塞还适用于生物制剂、营养类食品的包装等，市场容量大，预计，2012年医用瓶塞消费IIR约 35万t。此外，HIIR在化学防腐、密封剂等领域的消费年均增长率在15左右，只是用量较小，还不足以对消费总量产生较大的影响。由此可见， 我国HIIR的消费已成为IIR的发展方向。预计，2012年IIR的需求量将达到约 35.4万t，其中HIIR的需求量将达到

47、约247万t 。3.2.3 产品价格分析及预测2008年，受世界金融危机的影响，市场需求减弱，IIR(1751)价格一路狂跌， 岁末已跌到14000元t 。进入2009年，价格振荡中起稳回升， 到 2 0 0 9年12月份，IIR(1751)价格已回升到37000元t。进入2010年，IIR的价格稳步走高，到2010年 3月已涨至49000元t 。整体而言，世界经济的复苏、原油价格的不断上涨、需求增长及供应偏紧依然是行情疯涨的有效推手。2009年 1月至2010年5月我国IIR(1751)长三角地区价格走势见图1所示。62010年，世界经济已走出金融危机阴霾，特别是中国经济发展己率先稳步发展。

48、预计，未来段时间内IIR的市场价格将在高价格区域窄幅振荡。 图1 2009年1月至2010年5月IIR(1751)长三角地区价格走势4 存在问题与发展建议通过引进国外技术，中国建成了一套30kt/a的丁基橡胶生产装置，并且通过近几年的不断努力，实现了安全平稳生产，产量不断提高，在国内市场中所占的份额逐渐扩大，在一定程度上满足了国内实际生产的需求。但与国外发达国家相比，还存在一定的差距，主要表现在以下几个方面： （1）生产能力小，产量少，产品自给率低。目前中国丁基橡胶的生产能力只有30kt/a，远低于其经济规模50kt/a的生产水平，更低于Exxon公司和Bayer公司70kt/a以上的生产规模

49、，造成生产成本相对较高，产品自给率只有30%左右，在国际市场中缺乏竞争力；（2）技术力度开发不够，品种牌号仍显单一。目前中国引进的3个普通丁基橡胶产品牌号还不能完全生产，卤化丁基橡胶等其他改性丁基橡胶产品还不能生产，造成一些高等级产品大量进口，而通用产品销售不畅的被动局面，在一定程度上影响了中国丁基橡胶的健康发展；(3)产品质量不够稳定。目前，中国生产的丁基橡胶产品在粘连、黄变、产品批次、挥发分以及门尼值波动幅度等方面还存在在一些问题，还有待提高；（4）产品应用范围较小。目前，中国丁基橡胶产品约84%用于轮胎行业，其他方面的应用还比较少；(5)技术服务水平还不能很好地满足用户的需求。为了使中国

50、丁基橡胶工业快速健康发展，建议： （1）提高产品质量，节省能耗和物耗，以提高产品在市场中的竞争力。产品质量是产品竞争的关键因素。针对目前中国丁基橡胶产品存在的问题，应该加大技改力度，不断改善产品质量，把用户的要求作为产品生产的标准；加大节能降耗力度，降低生产成本，使产品在国内市场上更具有竞争力。 （2）在保证现有丁基橡胶生产装置正常稳定运行的前提下，加快新品种和新牌号的研究开发和生产，增加国产丁基橡胶的牌号品种，不断完善产品品种结构，以更好地满足市场需求。另外，除了加大丁基橡胶在轮胎内胎用胶的需求外，还应积极开发丁基橡胶的非内胎用胶市场。 （3）扩大生产规模，以满足国内市场迫切需求的需要，提高

51、国内市场的占有率。目前，中国丁基橡胶的产量仅能满足国内需求量的三分之一左右，今后随着需求量的增加，满足率还可能更低，因此建议有条件的企业可以考虑新建12套50kt/a以上规模的生产装置，以满足国内实际生产的需求。 （4）尽快建成卤化丁基橡胶生产装置。卤化丁基橡胶在丁基橡胶中占有重要的地位，随着中国子午线轮胎、无内胎轮胎以及医药瓶塞等应用领域应用技术的发展，国内对卤化丁基橡胶的需求量将越来越大。因此国内应尽快着手卤化丁基橡胶生产技术的准备或引进工作，尽早投产，以便能尽早满足国内橡胶工业无内胎轮胎等产品发展用胶的需要。 （5）加强应用技术研究，提高服务意识和水平。加强与国内有关应用研究单位或轮胎等

52、生产企业的联系和合作，研究开发适合国产丁基橡胶的内胎、水胎及胶囊的专用配方和加工技术。同时，建立一支专家型营销队伍，为实现丁基橡胶“市场-开发-生产-市场”的良性循环奠定基础。 （6）积极扩大出口，参与国际市场的竞争。在满足国内需求的前提下，应积极扩大向国际市场的出口，尤其是要加大向韩国等东南亚地区国家的出口，以便为今后丁基橡胶参与国际竞争奠定基础。参考文献1 杨扬 自主氯化IIR示范工程建成N 中国化工报2009-l0-13 2 刘静 朗盛在新加坡建l0万t丁基胶装置J上海化工2009(7)：51 3 钱伯章日本丁基公司扩增IIR产能J.世界橡胶工业2009,3 6(6);2 4 安静 浙江

53、信汇合成新材料有限公司在嘉兴建50ktaIIR装 J .石油化工2009，38(4)：378 5 刘川 2 0 0 9年合成橡胶生产纵览 J 合成橡胶信息， 2010.(1)：5 6 崔明 丁基橡胶(1751)长三角地区价格走势EBOL 中国化工在线网， 20100321 致谢大学三年学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学三年学习的默默支持；感谢我的母校重庆科技学院给了我在大学三年深造的机会，让我能计息学习个提高；感谢重庆科技学院的老师和同学们三年来的关心和鼓励。老师们可叹上的激情洋溢，课堂下的谆谆教诲；同学们在学习中

54、的认真热情，生活上的热心主动，所有这些都让我的三年充满了感动。这次毕业论文设计我得到了很多老师和同学的帮助，其只我的论文指导老师车现红老师对我的支持尤为重要。在我离校实习的期间，车老师仍然不忘我的毕业论文，联系他的朋友就近指导我，让我感到深切的感动；我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。在此谨向车老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时，本篇论文的写作也得到了陈永恒、许小刚等同学的热情帮助。感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在此，我再一次真诚地向帮助过我的老师和同学表示感谢！为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，O(_)O谢谢！2 Many people have the same mixed feelings when planning a trip during Golden Week. With heaps of time, the