技术创新治愈“国外依赖症”——中国石化国产环保型芳烃橡胶填充油研发纪实

□王玉章 曹军生

技术创新治愈“国外依赖症”
——中国石化国产环保型芳烃橡胶填充油研发纪实

□王玉章 曹军生

填充油是橡胶生产所必需的原料。在橡胶中添加适量的填充油，可以降低橡胶的黏度和混炼温度，改善橡胶的塑性，增强橡胶的耐磨耗性及抗湿滑性，降低橡胶的成本。因此，橡胶填充油作为橡胶生产过程中主要原辅材料之一，对橡胶生产和橡胶产品性能改善起着非常重要的作用。

然而，非环保型橡胶填充油中苯并(a)芘、8种稠环芳烃对人体和环境有不良影响。2005年，欧盟签署2005/69/EC指令，对轮胎用橡胶填充油中的对苯并(a)芘等多环芳烃作出明确限制：不符合该指令要求的橡胶填充油自2010年1月1日起不能投放欧盟市场，也不能用于生产轮胎及其部件。由于欧盟是我国轮胎出口的第二大市场，作为中国轮胎和橡胶制品生产和出口最大供应商之一，中国石化面临市场准入的挑战。

要想保留并扩大轮胎和橡胶制品国际市场份额，是进口环保型芳烃橡胶填充油，还是自主创新，开发专有技术？中国石化面临选择。如果从国外大量进口环保型芳烃橡胶填充油，不仅来源无法保证，其昂贵的价格更是令橡胶及轮胎企业难以承受。研发环保型芳烃橡胶填充油成为当务之急。

芳烃型橡胶填充油（DAE）具有芳碳含量高、密度大、黏度高、与极性橡胶亲合性好和加工性能优良等特点，是轮胎和鞋类制品所用橡胶的优良软化剂，在橡胶中添加适量的填充油，可以降低橡胶的黏度和混炼温度，改善橡胶的塑性，增强橡胶的耐磨耗性及抗湿滑性，降低橡胶的成本。因此，橡胶填充油作为橡胶生产过程中主要原辅材料之一，对橡胶生产和橡胶产品性能改善起着非常重要的作用。在橡胶生产过程中，芳烃型橡胶填充油一般占总橡胶质量的30%左右。目前，环保型芳烃橡胶填充油需求量约为7万吨/年。随着美国和日本等国家对轮胎用橡胶填充油环保指标要求的严格，环保型芳烃橡胶填充油需求量呈现出逐渐增加的趋势。

中国石化作为中国重要的橡胶原料生产企业，市场前景广阔。彭展 摄

作为高端产品的环保型芳烃橡胶填充油，其技术难点在于开发对多环芳烃具有选择性萃取能力的溶剂，即在脱除多环芳烃（特别是苯并(a)芘等多环芳烃）的同时，保留原料中的单环和双环等芳烃，而一般溶剂对不同环数芳烃的选择性不高。国外对生产环保型芳烃橡胶填充油技术严格保密，靠自主创新开发专有技术成为唯一出路。在中国石化炼油事业部、科技开发部和化工事业部的精心组织协调下，石科院、济南炼化等有关单位密切协作，开发了对苯并(a)芘等多环芳烃具有选择性脱除能力的溶剂，通过大量的实验室小试和中试试验，开发出自主知识产权的ARE溶剂抽提技术，生产出满足欧盟指令要求的环保型芳烃橡胶填充油，芳碳可以达到22%以上，用其充油的橡胶性质完全满足SBR1723橡胶标准要求。ARE溶剂抽提技术具有工艺灵活、原料适应性广、萃取效率高、溶剂比低和产品收率高特点。

石科院开发的ARE溶剂抽提技术通过中国石化科技开发部组织的技术评议后，立即在济南炼化建设了一套7万吨/年环保型芳烃橡胶填充油工业示范装置。该装置2010年11月19日一次开车成功，生产出环保型芳烃橡胶填充油500多吨，其芳碳达到21%以上，苯并(a)芘等多环芳烃通过国际权威机构检测，达到欧盟指令要求，产品质量达到国际先进水平。工业装置生产的环保型芳烃橡胶填充油在齐鲁石化橡胶厂进行了橡胶充油试验，试验结果表明充油胶性能优良，各项指标均达到SBR1723橡胶优级品标准要求，完全可以替代进口环保型芳烃橡胶填充油。

2010年12月25日，国际权威认证机构通标标准技术服务公司（SGS）上海检测中心发表检测报告称，济南炼化生产的环保型芳烃橡胶填充油关键指标苯并(a)芘和8种稠环芳烃含量，均优于欧盟标准，达到欧盟指令要求。ARE溶剂抽提技术的成功工业化，标志着中国石化完全掌握了环保型芳烃橡胶填充油生产技术，为大规模工业化铺平了道路。