合成橡膠：告別黃金期 步入新常態

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 　　世界合成橡膠工業始于上世紀30年代。1962年，世界合成橡膠消費量首次超過天然橡膠，并一直保持至今。合成橡膠堪稱世界交通的基石，初期為天然橡膠的替代品，現已成為所有高性能輪胎所不可或缺的原材料。在密封、絕緣等領域也起著不可替代的作用，無論是洗衣機里耐高溫高壓的橡膠密封件，還是高爾夫球核或三角帶、傳送帶等產品，都需要用到合成橡膠。

　　1958年11月14日，重慶長壽化工廠第一套氯丁橡膠裝置建成投產，開始了中國工業化生產合成橡膠的歷史。通過技術引進、自主研發等方式，我國在上個世紀末全面實現了丁苯、順丁、丁基、乙丙、丁腈、氯丁、SBCS(苯乙烯類聚合物)等7個合成橡膠品種的產業化生產，2010年又實現了異戊橡膠的產業化。中國合成橡膠工業經過57年的發展，產品從無到有，規模從小到大，已經發展成種類繁多、品種齊全、產品體系完整的重要產業，目前的裝置能力、年生產量和消費量均位居世界第一。

　　初起：艱難的自主研發

　　我國合成橡膠的科研探索始于20世紀50年代初期，而工業化生產則從50年代末和60年代初期開始。1958年在重慶長壽建成2000噸/年氯丁橡膠生產裝置和1960~1962年在蘭州分別建成由前蘇聯援建的13500噸/年丁苯橡膠、1500噸/年丁腈橡膠生產裝置，標志著我國進入合成橡膠工業的初創時期。

　　20世紀50年代初至80年代初期，是我國合成橡膠工業的全面科技攻關和自主開發階段。1951年，原東北科學院(中國科學院長春應用化學研究所的前身)首先在實驗室合成出以電石法乙炔為原料的氯丁橡膠。1956年試驗裝置遷往重慶長壽，并改建為月產1噸的新裝置。同期，丁苯橡膠試驗裝置遷往蘭州并改建成以乙醇法丁二烯為原料的全流程擴試裝置，聚硫橡膠則遷至錦西化工廠。這3套試驗裝置為3種合成膠的工業化做了技術探索和經驗儲備。

　　而從上世紀60年代初到80年代初，在當時的國際環境條件下，我國不能以正常貿易引進技術，只有集全國科技主力，對主要合成橡膠品種的生產技術進行全面的科技攻關和會戰，力求獨立自主地發展我國的合成膠工業，受到黨和國家領導人的高度重視。其中，順丁橡膠是我國獨立自主攻關會戰開發成功的代表性品種，燕山石化合成橡膠廠建成了我國第一套1.5萬噸/年工業化生產裝置。隨著技術的完善和提高，順丁橡膠曾發展為我國產耗量最大的膠種。丁苯橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠和異戊橡膠等膠種的科研開發工作也都取得了不同程度的進展。

　　躍進：產能快增，技術進步

　　在改革開放的推動下，20世紀80年代以后，我國引進國外先進技術和裝置的步伐明顯加快。引進技術與國內開發相結合，中國合成橡膠工業進入快速增長階段，迎來了大發展時期。特別是汽車工業被確立為支柱產業后，需要大量輪胎配套帶來合成橡膠的巨大需求，為產業的發展帶來巨大的動力。

　　“十一五”后期，合成橡膠產業迎來了產需兩旺的“黃金時代”，豐厚的利潤吸引了多種所有制企業投資合成橡膠產業，臺資和外資、民營企業開始大踏步進入。“十二五”初期，更迎來了產能井噴式增長，主要合成橡膠品種的產量、產能在2010年和2011年位居世界第一，2012年裝置總能力超過了國內消費總量。在2010年到2014年的5年內，全國合成橡膠裝置產能增長量超過前50年發展規模的總和。中國合成橡膠工業協會副秘書長周文榮用“爆炸式”來形容前幾年國內合成橡膠產能的發展。

　　據中國合成橡膠工業協會統計，國內主要合成橡膠裝置生產能力從1978年9.3萬噸/年提升到2005年的133萬噸/年，到2010年又上升到282萬噸/年，新增產能149萬噸/年，年均增長率為15.6%，而到2014年則擴張到518萬噸/年。

　　國內大規模工業化生產的合成膠品種從1978年的4種擴大到8種，新增了SBS、乙丙橡膠和丁基橡膠、異戊橡膠等基本品種。其他各膠種的產量都有大幅增長，國內合成橡膠的產品結構更趨合理。先期自主開發的氯丁橡膠、順丁橡膠等生產技術在裝置規模、產品牌號、能耗物耗等方面都取得了很大的技術進步。

　　我國自主完成了丁苯熱塑性彈性體(SBS)工業化成套技術的開發工作，中國石化巴陵石化公司在產品系列、產品品質和裝置規模上均進入世界先進行列。國內還成功開發出包括溶液聚合丁苯橡膠、低順式聚丁二烯橡膠等鋰系橡膠工業化技術。該技術成果還向國外出口，開創了我國石油化工技術出口的先列。

　　采用國內技術建設的大型丁二烯抽提裝置應用在新世紀建設的各個大型乙烯的建設項目中。乙烯裂解碳五分離技術開發成功，為提升乙烯副產品的化工利用價值作出了重大貢獻，并為合成橡膠新品種，如丁基橡膠、異戊橡膠和SIS以及精細化工產品等，提供了穩定的原料來源。我國已具備丁苯橡膠、丁腈橡膠等大多數膠種大型裝置的自主設計和建設能力。齊魯石化、蘭州石化分別建成了國內最大的丁苯橡膠和丁腈橡膠生產裝置。

　　目前我國已擁有獨立研究開發合成橡膠新產品新技術的能力，稀土催化體系順丁橡膠、粉末橡膠、鋰系多品種橡膠、新型熱塑性彈性體、異戊橡膠等采用自主技術實現了工業化生產。

　　此外，我國合成橡膠工業對環保安全越來越重視，目前主要橡膠產品均為環保產品，符合歐盟REACH法案標準，丁二烯原料生產中產生的廢氣都可以回收利用。

　　現實：步入過剩新常態

　　隨著國內汽車工業和輪胎工業的發展進入新常態，中國合成橡膠產業開始面臨生產能力過剩、原料供求失衡、下游需求競爭激烈的局面。

　　由于受到世界經濟大環境、國內市場及丁二烯原料支撐等多種因素影響，合成橡膠產量大大低于產能的增長，大量裝置產能沉積。同時，由于受到世界天然橡膠庫存上升、價格持續下跌的影響，國內合成橡膠產業長期獲得超額利潤的“黃金時代”已經結束，不少新建項目投產運行后即面臨虧損。

　　“產能結構性過剩是目前的一個主要矛盾，產能利用率較低是目前最大的問題。”周文榮對記者說，“我們主要合成橡膠裝置能力、生產量、消費量都是世界第一。但前幾年的無序發展導致無效產能比例較大，同質化產品發展太快。2014年年底主要合成橡膠產能518萬噸，全年產量卻不到300萬噸，同時進口量達到126萬噸左右。進口產品擠占國內市場導致裝置開工率逐年下降。”

　　周文榮認為，一直到2020年，國內八大主要合成橡膠品種的產能都將接近甚至高于實際消費量。加之進口量還會比較大，中國合成橡膠產品必須提升競爭力，走向世界。

　　未來：提高品質，加強服務

　　面對產能過剩嚴重、下游需求市場競爭激烈的局面，我國合成橡膠產業該如何發展?“總體來說就是兩個方面，一是提高產品品質，一是加強售前售后服務。這是當前行業發展的總趨勢。”周文榮對記者說，“我們的產能已經足夠，我們產品品質、服務有待達到下游用戶的要求。”

　　他認為，新常態下只發展通用產品是沒有前途的。尤其是新進入行業的企業一定要慎重決策，科學評估競爭能力，防止投資失誤。周文榮還說，現有生產企業要針對下游市場的消費特點，積極進行前瞻性和加工應用研究，開發專用牌號，利用差別化的產品擴大盈利空間。

　　周文榮指出，行業應重點以國內合成橡膠的品質提升來擴大市場份額，以高檔新品種開發、應用技術開發和市場服務為導向，加快新產品市場開拓。

　　同時，發揮合成橡膠固有的產品優勢，以合成橡膠的產品性能優勢,提高合成橡膠使用比例，加大非輪胎領域合成橡膠市場應用比例。產品要適應下游產品升級需要，增加符合綠色輪胎需要及可提升后續產品品質的專用料;開發環保產品，實行綠色和清潔生產，節能減排，符合環保要求。全體行業成員要為實現我國從合成橡膠大國向強國邁進的宏偉目標而共同奮斗。

百年故事

　　打贏順丁橡膠攻關會戰

　　馮志豪

　　高順式丁二烯橡膠(簡稱順丁橡膠)具有高彈性、較好的耐磨性、耐寒性、耐屈撓性和生熱低等特點，是橡膠加工和輪胎制造的重要原材料。截至2014年底，我國利用自主研發的順丁橡膠生產技術建設了17套工業裝置，產能達到160萬噸/年，居世界之首。然而，行業人始終記得，今天的輝煌始于40年前的一場順丁橡膠攻關會戰。

　　1960年，世界首套順丁橡膠裝置在美國實現了工業化生產。1962年，我國科學家開始了鎳系催化體系(環烷酸鎳、三異丁基鋁和三氟化硼乙醚絡合物)合成順丁橡膠的研究，并于1966年在錦州石油六廠(錦州石化公司前身)建成千噸級中試裝置。在此基礎上，原化工部第一設計院進行了1.5萬噸/年順丁橡膠生產裝置的工程設計，1970年6月通過了由國家科委組織的設計審查。當年，裝置在北京燕山石化股份有限公司合成橡膠廠(原北京勝利化工廠)破土動工。1971年4月裝置竣工，并于當月產出了第一批順丁橡膠，翻開了我國合成橡膠歷史的新篇章。

　　然而，順丁橡膠裝置投產后遇到了各種問題：聚合反應器掛膠，出口管線堵塞，只能連續運轉7~8天，凝聚釜粘膠，產品質量波動……裝置不能滿負荷、穩定、長周期地運轉，影響了橡膠加工和輪胎制造用戶的使用。與此同時，氧化脫氫制丁二烯裝置也出現了許多技術問題，影響了原料丁二烯的供應。

　　為了盡快使我國首套自主研發的萬噸級順丁橡膠裝置發揮效益，當時的燃料化學工業部于1973年3月決定組織順丁橡膠生產技術攻關會戰。于是，來自科研院所、大專院校、設計院、橡膠加工單位和設備制造廠的專家學者、工程技術人員，齊聚合成橡膠廠，開展了大規模的技術攻關。技術攻關工作采用實驗室研究與生產裝置工業試驗相結合的方式，邊試驗、邊總結、邊改進。所有參加攻關會戰的人員不分單位，不分你我，沒有節假日，艱苦奮斗在現場。老科學家、工程技術人員與工人一起在生產現場和實驗室倒班操作，觀察試驗的數據和結果，不斷地進行工藝改進。每一批試驗產出的順丁橡膠樣品，橡膠加工和輪胎制造用戶都積極配合，及時反饋應用結果。

　　在攻關會戰的過程中，科研人員開發了以抽余油為溶劑鎳系催化劑新的陳化工藝，改進了溶劑精制和丁二烯提純工藝，開發了三異丁基鋁催化劑提純工藝，建立了以生膠應力應變曲線快速判定順丁橡膠質量的方法，開發了雙釜凝聚新工藝，改造了后處理膨脹干燥機等關鍵設備，氧化脫氫反應器改成了固定床反應器，開發了新型的鐵系催化劑……

　　經過兩年的艱苦攻關，到1975年，順丁橡膠裝置的聚合反應器的運轉周期延長到240天，達到了世界先進水平。氧化脫氫裝置的正常運轉提供了充足的丁二烯原料，當年順丁橡膠的產量接近了1萬噸，產品的質量合格率為99.53%，合成橡膠廠扭虧為盈。

　　順丁橡膠攻關會戰的勝利，大大推動了順丁橡膠工業的快速發展。1975年，經國家計委批準，采用攻關會戰的技術成果，并改用30m3的聚合反應器，將順丁橡膠裝置擴建到6萬噸/年。1978年擴建的順丁橡膠裝置建成投產。燕山牌順丁橡膠產品連續三次獲得國家質量金獎，并于1978年首次向國外出口。1985年，順丁橡膠新技術獲得國家科技進步特等獎，這是對參加攻關會戰人員的最高獎賞，也是對我國合成橡膠行業的極大鼓勵。

　　順丁橡膠攻關成功之后，利用新的技術，錦州石化、齊魯石化、岳陽石化和高橋石化的萬噸級順丁橡膠裝置也相繼建成投產。到1985年，我國順丁橡膠裝置的總產能超過了10萬噸/年。此后，我國合成橡膠工業從品種、牌號和產能都進入了快速發展期，滿足了橡膠加工和輪胎制造業發展的需求。

　　順丁橡膠攻關會戰的成功，標志著我國合成橡膠工業進入了一個新的歷史時期，也表明了我國完全有能力自主研究、開發合成橡膠成套技術，并建設大型的合成橡膠工業生產裝置。它為后來相繼開發成功的SBS、溶聚丁苯、稀土順丁和異戊橡膠等成套工業化技術和丁基橡膠的建設，提供了許多經驗和借鑒。

　　(作者系燕化合成橡膠廠總工程師)