合成橡膠：告別黃金期 步入新常態(tài)

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 　　世界合成橡膠工業(yè)始于上世紀(jì)30年代。1962年，世界合成橡膠消費(fèi)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(xiàn)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(lǐng)域也起著不可替代的作用，無論是洗衣機(jī)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(chǎn)品，都需要用到合成橡膠。

　　1958年11月14日，重慶長(zhǎng)壽化工廠第一套氯丁橡膠裝置建成投產(chǎn)，開始了中國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)合成橡膠的歷史。通過技術(shù)引進(jìn)、自主研發(fā)等方式，我國(guó)在上個(gè)世紀(jì)末全面實(shí)現(xiàn)了丁苯、順丁、丁基、乙丙、丁腈、氯丁、SBCS(苯乙烯類聚合物)等7個(gè)合成橡膠品種的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，2010年又實(shí)現(xiàn)了異戊橡膠的產(chǎn)業(yè)化。中國(guó)合成橡膠工業(yè)經(jīng)過57年的發(fā)展，產(chǎn)品從無到有，規(guī)模從小到大，已經(jīng)發(fā)展成種類繁多、品種齊全、產(chǎn)品體系完整的重要產(chǎn)業(yè)，目前的裝置能力、年生產(chǎn)量和消費(fèi)量均位居世界第一。

　　初起：艱難的自主研發(fā)

　　我國(guó)合成橡膠的科研探索始于20世紀(jì)50年代初期，而工業(yè)化生產(chǎn)則從50年代末和60年代初期開始。1958年在重慶長(zhǎng)壽建成2000噸/年氯丁橡膠生產(chǎn)裝置和1960~1962年在蘭州分別建成由前蘇聯(lián)援建的13500噸/年丁苯橡膠、1500噸/年丁腈橡膠生產(chǎn)裝置，標(biāo)志著我國(guó)進(jìn)入合成橡膠工業(yè)的初創(chuàng)時(shí)期。

　　20世紀(jì)50年代初至80年代初期，是我國(guó)合成橡膠工業(yè)的全面科技攻關(guān)和自主開發(fā)階段。1951年，原東北科學(xué)院(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所的前身)首先在實(shí)驗(yàn)室合成出以電石法乙炔為原料的氯丁橡膠。1956年試驗(yàn)裝置遷往重慶長(zhǎng)壽，并改建為月產(chǎn)1噸的新裝置。同期，丁苯橡膠試驗(yàn)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(kuò)試裝置，聚硫橡膠則遷至錦西化工廠。這3套試驗(yàn)裝置為3種合成膠的工業(yè)化做了技術(shù)探索和經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備。

　　而從上世紀(jì)60年代初到80年代初，在當(dāng)時(shí)的國(guó)際環(huán)境條件下，我國(guó)不能以正常貿(mào)易引進(jìn)技術(shù)，只有集全國(guó)科技主力，對(duì)主要合成橡膠品種的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行全面的科技攻關(guān)和會(huì)戰(zhàn)，力求獨(dú)立自主地發(fā)展我國(guó)的合成膠工業(yè)，受到黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的高度重視。其中，順丁橡膠是我國(guó)獨(dú)立自主攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)開發(fā)成功的代表性品種，燕山石化合成橡膠廠建成了我國(guó)第一套1.5萬噸/年工業(yè)化生產(chǎn)裝置。隨著技術(shù)的完善和提高，順丁橡膠曾發(fā)展為我國(guó)產(chǎn)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(fā)工作也都取得了不同程度的進(jìn)展。

　　躍進(jìn)：產(chǎn)能快增，技術(shù)進(jìn)步

　　在改革開放的推動(dòng)下，20世紀(jì)80年代以后，我國(guó)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和裝置的步伐明顯加快。引進(jìn)技術(shù)與國(guó)內(nèi)開發(fā)相結(jié)合，中國(guó)合成橡膠工業(yè)進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，迎來了大發(fā)展時(shí)期。特別是汽車工業(yè)被確立為支柱產(chǎn)業(yè)后，需要大量輪胎配套帶來合成橡膠的巨大需求，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來巨大的動(dòng)力。

　　“十一五”后期，合成橡膠產(chǎn)業(yè)迎來了產(chǎn)需兩旺的“黃金時(shí)代”，豐厚的利潤(rùn)吸引了多種所有制企業(yè)投資合成橡膠產(chǎn)業(yè)，臺(tái)資和外資、民營(yíng)企業(yè)開始大踏步進(jìn)入。“十二五”初期，更迎來了產(chǎn)能井噴式增長(zhǎng)，主要合成橡膠品種的產(chǎn)量、產(chǎn)能在2010年和2011年位居世界第一，2012年裝置總能力超過了國(guó)內(nèi)消費(fèi)總量。在2010年到2014年的5年內(nèi)，全國(guó)合成橡膠裝置產(chǎn)能增長(zhǎng)量超過前50年發(fā)展規(guī)模的總和。中國(guó)合成橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)周文榮用“爆炸式”來形容前幾年國(guó)內(nèi)合成橡膠產(chǎn)能的發(fā)展。

　　據(jù)中國(guó)合成橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)主要合成橡膠裝置生產(chǎn)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(chǎn)能149萬噸/年，年均增長(zhǎng)率為15.6%，而到2014年則擴(kuò)張到518萬噸/年。

　　國(guó)內(nèi)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的合成膠品種從1978年的4種擴(kuò)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(chǎn)量都有大幅增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)合成橡膠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更趨合理。先期自主開發(fā)的氯丁橡膠、順丁橡膠等生產(chǎn)技術(shù)在裝置規(guī)模、產(chǎn)品牌號(hào)、能耗物耗等方面都取得了很大的技術(shù)進(jìn)步。

　　我國(guó)自主完成了丁苯熱塑性彈性體(SBS)工業(yè)化成套技術(shù)的開發(fā)工作，中國(guó)石化巴陵石化公司在產(chǎn)品系列、產(chǎn)品品質(zhì)和裝置規(guī)模上均進(jìn)入世界先進(jìn)行列。國(guó)內(nèi)還成功開發(fā)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(yè)化技術(shù)。該技術(shù)成果還向國(guó)外出口，開創(chuàng)了我國(guó)石油化工技術(shù)出口的先列。

　　采用國(guó)內(nèi)技術(shù)建設(shè)的大型丁二烯抽提裝置應(yīng)用在新世紀(jì)建設(shè)的各個(gè)大型乙烯的建設(shè)項(xiàng)目中。乙烯裂解碳五分離技術(shù)開發(fā)成功，為提升乙烯副產(chǎn)品的化工利用價(jià)值作出了重大貢獻(xiàn)，并為合成橡膠新品種，如丁基橡膠、異戊橡膠和SIS以及精細(xì)化工產(chǎn)品等，提供了穩(wěn)定的原料來源。我國(guó)已具備丁苯橡膠、丁腈橡膠等大多數(shù)膠種大型裝置的自主設(shè)計(jì)和建設(shè)能力。齊魯石化、蘭州石化分別建成了國(guó)內(nèi)最大的丁苯橡膠和丁腈橡膠生產(chǎn)裝置。

　　目前我國(guó)已擁有獨(dú)立研究開發(fā)合成橡膠新產(chǎn)品新技術(shù)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(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。

　　此外，我國(guó)合成橡膠工業(yè)對(duì)環(huán)保安全越來越重視，目前主要橡膠產(chǎn)品均為環(huán)保產(chǎn)品，符合歐盟REACH法案標(biāo)準(zhǔn)，丁二烯原料生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣都可以回收利用。

　　現(xiàn)實(shí)：步入過剩新常態(tài)

　　隨著國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)和輪胎工業(yè)的發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，中國(guó)合成橡膠產(chǎn)業(yè)開始面臨生產(chǎn)能力過剩、原料供求失衡、下游需求競(jìng)爭(zhēng)激烈的局面。

　　由于受到世界經(jīng)濟(jì)大環(huán)境、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)及丁二烯原料支撐等多種因素影響，合成橡膠產(chǎn)量大大低于產(chǎn)能的增長(zhǎng)，大量裝置產(chǎn)能沉積。同時(shí)，由于受到世界天然橡膠庫存上升、價(jià)格持續(xù)下跌的影響，國(guó)內(nèi)合成橡膠產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期獲得超額利潤(rùn)的“黃金時(shí)代”已經(jīng)結(jié)束，不少新建項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行后即面臨虧損。

　　“產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩是目前的一個(gè)主要矛盾，產(chǎn)能利用率較低是目前最大的問題。”周文榮對(duì)記者說，“我們主要合成橡膠裝置能力、生產(chǎn)量、消費(fèi)量都是世界第一。但前幾年的無序發(fā)展導(dǎo)致無效產(chǎn)能比例較大，同質(zhì)化產(chǎn)品發(fā)展太快。2014年年底主要合成橡膠產(chǎn)能518萬噸，全年產(chǎn)量卻不到300萬噸，同時(shí)進(jìn)口量達(dá)到126萬噸左右。進(jìn)口產(chǎn)品擠占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)導(dǎo)致裝置開工率逐年下降。”

　　周文榮認(rèn)為，一直到2020年，國(guó)內(nèi)八大主要合成橡膠品種的產(chǎn)能都將接近甚至高于實(shí)際消費(fèi)量。加之進(jìn)口量還會(huì)比較大，中國(guó)合成橡膠產(chǎn)品必須提升競(jìng)爭(zhēng)力，走向世界。

　　未來：提高品質(zhì)，加強(qiáng)服務(wù)

　　面對(duì)產(chǎn)能過剩嚴(yán)重、下游需求市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的局面，我國(guó)合成橡膠產(chǎn)業(yè)該如何發(fā)展?“總體來說就是兩個(gè)方面，一是提高產(chǎn)品品質(zhì)，一是加強(qiáng)售前售后服務(wù)。這是當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的總趨勢(shì)。”周文榮對(duì)記者說，“我們的產(chǎn)能已經(jīng)足夠，我們產(chǎn)品品質(zhì)、服務(wù)有待達(dá)到下游用戶的要求。”

　　他認(rèn)為，新常態(tài)下只發(fā)展通用產(chǎn)品是沒有前途的。尤其是新進(jìn)入行業(yè)的企業(yè)一定要慎重決策，科學(xué)評(píng)估競(jìng)爭(zhēng)能力，防止投資失誤。周文榮還說，現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)要針對(duì)下游市場(chǎng)的消費(fèi)特點(diǎn)，積極進(jìn)行前瞻性和加工應(yīng)用研究，開發(fā)專用牌號(hào)，利用差別化的產(chǎn)品擴(kuò)大盈利空間。

　　周文榮指出，行業(yè)應(yīng)重點(diǎn)以國(guó)內(nèi)合成橡膠的品質(zhì)提升來擴(kuò)大市場(chǎng)份額，以高檔新品種開發(fā)、應(yīng)用技術(shù)開發(fā)和市場(chǎng)服務(wù)為導(dǎo)向，加快新產(chǎn)品市場(chǎng)開拓。

　　同時(shí)，發(fā)揮合成橡膠固有的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，以合成橡膠的產(chǎn)品性能優(yōu)勢(shì),提高合成橡膠使用比例，加大非輪胎領(lǐng)域合成橡膠市場(chǎng)應(yīng)用比例。產(chǎn)品要適應(yīng)下游產(chǎn)品升級(jí)需要，增加符合綠色輪胎需要及可提升后續(xù)產(chǎn)品品質(zhì)的專用料;開發(fā)環(huán)保產(chǎn)品，實(shí)行綠色和清潔生產(chǎn)，節(jié)能減排，符合環(huán)保要求。全體行業(yè)成員要為實(shí)現(xiàn)我國(guó)從合成橡膠大國(guó)向強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的宏偉目標(biāo)而共同奮斗。

百年故事

　　打贏順丁橡膠攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)

　　馮志豪

　　高順式丁二烯橡膠(簡(jiǎn)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(diǎn)，是橡膠加工和輪胎制造的重要原材料。截至2014年底，我國(guó)利用自主研發(fā)的順丁橡膠生產(chǎn)技術(shù)建設(shè)了17套工業(yè)裝置，產(chǎn)能達(dá)到160萬噸/年，居世界之首。然而，行業(yè)人始終記得，今天的輝煌始于40年前的一場(chǎng)順丁橡膠攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)。

　　1960年，世界首套順丁橡膠裝置在美國(guó)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。1962年，我國(guó)科學(xué)家開始了鎳系催化體系(環(huán)烷酸鎳、三異丁基鋁和三氟化硼乙醚絡(luò)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(jí)中試裝置。在此基礎(chǔ)上，原化工部第一設(shè)計(jì)院進(jìn)行了1.5萬噸/年順丁橡膠生產(chǎn)裝置的工程設(shè)計(jì)，1970年6月通過了由國(guó)家科委組織的設(shè)計(jì)審查。當(dāng)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(dòng)工。1971年4月裝置竣工，并于當(dāng)月產(chǎn)出了第一批順丁橡膠，翻開了我國(guó)合成橡膠歷史的新篇章。

　　然而，順丁橡膠裝置投產(chǎn)后遇到了各種問題：聚合反應(yīng)器掛膠，出口管線堵塞，只能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)7~8天，凝聚釜粘膠，產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)……裝置不能滿負(fù)荷、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期地運(yùn)轉(zhuǎn)，影響了橡膠加工和輪胎制造用戶的使用。與此同時(shí)，氧化脫氫制丁二烯裝置也出現(xiàn)了許多技術(shù)問題，影響了原料丁二烯的供應(yīng)。

　　為了盡快使我國(guó)首套自主研發(fā)的萬噸級(jí)順丁橡膠裝置發(fā)揮效益，當(dāng)時(shí)的燃料化學(xué)工業(yè)部于1973年3月決定組織順丁橡膠生產(chǎn)技術(shù)攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)。于是，來自科研院所、大專院校、設(shè)計(jì)院、橡膠加工單位和設(shè)備制造廠的專家學(xué)者、工程技術(shù)人員，齊聚合成橡膠廠，開展了大規(guī)模的技術(shù)攻關(guān)。技術(shù)攻關(guān)工作采用實(shí)驗(yàn)室研究與生產(chǎn)裝置工業(yè)試驗(yàn)相結(jié)合的方式，邊試驗(yàn)、邊總結(jié)、邊改進(jìn)。所有參加攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)的人員不分單位，不分你我，沒有節(jié)假日，艱苦奮斗在現(xiàn)場(chǎng)。老科學(xué)家、工程技術(shù)人員與工人一起在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室倒班操作，觀察試驗(yàn)的數(shù)據(jù)和結(jié)果，不斷地進(jìn)行工藝改進(jìn)。每一批試驗(yàn)產(chǎn)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(shí)反饋應(yīng)用結(jié)果。

　　在攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)的過程中，科研人員開發(fā)了以抽余油為溶劑鎳系催化劑新的陳化工藝，改進(jìn)了溶劑精制和丁二烯提純工藝，開發(fā)了三異丁基鋁催化劑提純工藝，建立了以生膠應(yīng)力應(yīng)變曲線快速判定順丁橡膠質(zhì)量的方法，開發(fā)了雙釜凝聚新工藝，改造了后處理膨脹干燥機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，氧化脫氫反應(yīng)器改成了固定床反應(yīng)器，開發(fā)了新型的鐵系催化劑……

　　經(jīng)過兩年的艱苦攻關(guān)，到1975年，順丁橡膠裝置的聚合反應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長(zhǎng)到240天，達(dá)到了世界先進(jìn)水平。氧化脫氫裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了充足的丁二烯原料，當(dāng)年順丁橡膠的產(chǎn)量接近了1萬噸，產(chǎn)品的質(zhì)量合格率為99.53%，合成橡膠廠扭虧為盈。

　　順丁橡膠攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)的勝利，大大推動(dòng)了順丁橡膠工業(yè)的快速發(fā)展。1975年，經(jīng)國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)，采用攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)的技術(shù)成果，并改用30m3的聚合反應(yīng)器，將順丁橡膠裝置擴(kuò)建到6萬噸/年。1978年擴(kuò)建的順丁橡膠裝置建成投產(chǎn)。燕山牌順丁橡膠產(chǎn)品連續(xù)三次獲得國(guó)家質(zhì)量金獎(jiǎng)，并于1978年首次向國(guó)外出口。1985年，順丁橡膠新技術(shù)獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)，這是對(duì)參加攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)人員的最高獎(jiǎng)賞，也是對(duì)我國(guó)合成橡膠行業(yè)的極大鼓勵(lì)。

　　順丁橡膠攻關(guān)成功之后，利用新的技術(shù)，錦州石化、齊魯石化、岳陽石化和高橋石化的萬噸級(jí)順丁橡膠裝置也相繼建成投產(chǎn)。到1985年，我國(guó)順丁橡膠裝置的總產(chǎn)能超過了10萬噸/年。此后，我國(guó)合成橡膠工業(yè)從品種、牌號(hào)和產(chǎn)能都進(jìn)入了快速發(fā)展期，滿足了橡膠加工和輪胎制造業(yè)發(fā)展的需求。

　　順丁橡膠攻關(guān)會(huì)戰(zhàn)的成功，標(biāo)志著我國(guó)合成橡膠工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的歷史時(shí)期，也表明了我國(guó)完全有能力自主研究、開發(fā)合成橡膠成套技術(shù)，并建設(shè)大型的合成橡膠工業(yè)生產(chǎn)裝置。它為后來相繼開發(fā)成功的SBS、溶聚丁苯、稀土順丁和異戊橡膠等成套工業(yè)化技術(shù)和丁基橡膠的建設(shè)，提供了許多經(jīng)驗(yàn)和借鑒。

　　(作者系燕化合成橡膠廠總工程師)