我国溶聚丁苯橡胶生产现状及发展趋势
2022-07-20苏忠魁李雷雷熊国辉陈加平
苏忠魁,肖 函,李雷雷,熊国辉,陈加平
(山东裕龙石化有限公司,山东 龙口 265700)
溶聚丁苯橡胶(SSBR)是由丁二烯和苯乙烯单体以脂肪烃为溶剂,经分子设计技术生产的一种无规共聚物[1-5],因其具有相对分子质量及其分布、微观结构及序列分布可调特点,已被应用于高性能轮胎中[6-10]。目前国产SSBR应用范围较窄、用量较小,生产装置利用率低,一些高性能产品几乎全部依赖进口[11-13]。因此,发展SSBR对我国合成橡胶行业既是机遇也是挑战。
1 SSBR生产装置
由于SSBR生产技术存在较高的技术壁垒,国外生产商对技术进行垄断,致使我国SSBR生产技术一直受到相当大的约束[14-15]。国内主要SSBR生产装置如表1所示。
表1 国内主要SSBR生产装置
国内规模化生产SSBR的装置共有6套,其中中国石化上海高桥石油化工有限公司(以下简称高桥石化)、中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司(以下简称独山子石化)和辽宁北方戴纳索合成橡胶有限公司(以下简称辽宁北方戴纳索)是引进国外专利技术,中国石油化工股份有限公司巴陵分公司(以下简称巴陵石化)、中国石化北京燕山石化股份有限公司(以下简称燕山石化)和镇江奇美化工有限公司(以下简称镇江奇美)采用自有技术建设和生产;独山子石化装置具有连续法和间歇法工艺的生产能力。但是部分装置存在开工率低、处于停产或转产热塑性弹性体苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物(SBS)和低顺式聚丁二烯橡胶(LCBR)的现象。
国外工业化生产的SSBR基本上都是第二代及其改性产品,而我国的SSBR生产技术还停留在第一与第二代之间,牌号单一、市场适应能力差。因此我国应加快SSBR的研究开发力度,推出具有自主知识产权的高品质SSBR[16-18]。轮胎企业应对国产SSBR的性能充满信心,这对带动我国SSBR及轮胎工业的发展具有战略意义。
2 SSBR应用
SSBR的生产和应用主要集中在美国、日本和西欧等发达国家和地区,其产量占全球的80%。我国对于SSBR的研究起步较晚,但近几年SSBR生产技术发展较快,已经打破国外技术垄断,产品质量不断提升,在全球的应用占比也逐渐增大[19-21]。
我国SSBR主要应用于轮胎、塑料改性、制鞋和胶粘剂等领域。我国SSBR的75%用于轮胎行业,主要用于轮胎胎面;塑料行业应用占比为12%,在高抗冲击聚苯乙烯(HIPS)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)改性方面应用广泛;制鞋行业应用占比为10%左右,用于生产高档运动鞋;其他如在雨衣、风衣、毡布和气垫床等民用方面应用占比约为3%。
3 SSBR市场现状
随着我国环保和绿色轮胎政策的日趋完善,国产SSBR的质量与进口产品的差距不断缩小。2015—2020年我国SSBR年总产能为25万t,但年产量仅有10万t左右,原因在于一些高端牌号产品依赖进口,客户对国产SSBR性能的认识和接受度低,致使我国SSBR进口量居高不下。2015—2020年我国SSBR的年产量分别为6.20万、8.07万、9.30万、10.77万、10.20万和12.00万t。
2016—2020年我国新增镇江奇美4万t·a-1SSBR装置并投料开车,预计2025年之前我国SSBR产能将达41万t·a-1。2021—2025年我国SSBR新建装置产能及投产时间如表2所示。
表2 2021—2025年我国SSBR新建装置产能及投产时间
4 SSBR市场前景
我国合成橡胶行业普遍存在“大而不强”的现象,综合表现在橡胶装置数量和产能位居世界第一,但几乎所有装置都生产同一产品,牌号基本一致,高端橡胶牌号产品占比较低,与国外产品相比缺乏竞争力[22-24]。
为打破国外公司在SSBR生产技术上的垄断地位,2012年2月我国制定了“绿色轮胎”自律性标准和轮胎标签非强制性分级方法;2014年10月实施《轮胎行业准入条件》;2016年6月中国橡胶工业协会公开发布《轮胎分级标准》和《轮胎标签管理规定》,并公布轮胎标签式样。
2019年8月通过的《产业结构调整指导目录(2019年本)》指出,生产规模在5万t·a-1以上的SSBR项目属于国家鼓励类石油化工产业范畴,符合国家产业政策要求。
这一系列法规和制度的制定有助于推动我国SSBR和轮胎行业的产品质量升级和产业结构调整。
2015—2020年我国SSBR进口量分别为5.5万、10万、11万、13万、15万和3.86万t,出口量分别为 0、0.04万、0.06万、0.35万、0.46万和1.55万t。2020年SSBR进口量较2019年下降了74.3%,而出口量则增长了237%。主要原因是2019年12月新冠肺炎疫情爆发,国内疫情防控措施得利,SSBR厂家积极复产,开工率较高;而国外由于对新冠肺炎疫情缺少有效的防控措施,疫情愈演愈烈,SSBR厂家开工率较低。
据国际合成橡胶生产商协会预计,到2025年全球SSBR需求量将以9.0%的复合年增长率增长。在轮胎、塑料改性、鞋和汽车行业中均使用SSBR,车辆安全法规带来的SSBR市场的应用将依然占据绝对主力地位。未来几年我国SSBR生产装置开工率将会持续提高,发展空间广阔。
5 SSBR发展建议
随着国家环保治理力度的日趋增大和轮胎标签法规的实施,国产SSBR的生产和消费占比将会增大。
2021—2025年,随着国内石油炼化一体化建设步伐的加快,一批乙烯装置将集中投产,丁二烯和苯乙烯会出现供大于求的现象,我国橡胶行业将会迎来新一轮的产业变革,橡胶生产装置产能过剩压力凸显。因此,根据我国SSBR的发展现状提出以下几点建议。
(1)调整产品结构,增加新品种和牌号。研究开发出不同乙烯基含量和结合苯乙烯含量的SSBR;大力发展SSBR端基改性技术(单端、双端改性)。
(2)加强市场应用研究,扩大占有率。建议国内新建装置或新增SSBR装置满足客户定制化需求生产,在为客户提供产品的同时,为客户提供技术支持。
(3)开发具有自主知识产权的连续法SSBR聚合工艺。连续法聚合SSBR具有生产规模大、效率高及物耗和能耗低等优点,是今后的发展趋势。
(4)为了适应欧盟轮胎标签法规和日益复杂的橡胶和轮胎市场环境,在国家“一带一路”政策鼓励下,SSBR生产技术升级和产品出口将出现新的契机,应加强与国外SSBR生产厂家和轮胎企业的交流合作,促进SSBR产品性能提高和出口。