聚異戊二烯橡膠生產技術進展及國內外市場分析（下）

◆崔小明◆

3 世界聚異戊二烯橡膠的供需現狀及發(fā)展前景

3.1 生產現狀

第二次世界大戰(zhàn)期間，由于天然橡膠供不應求，促進了聚異戊二烯橡膠的研究和開發(fā)。1954年美國固特里奇公司用Ziegler引發(fā)劑合成了順式-1，4-結構達98%的聚異戊二烯橡膠，1955年凡事通輪胎和橡膠公司用鋰系引發(fā)劑合成了順式-1，4-結構達92%的聚異戊二烯橡膠。1960年，美國殼牌化學公司首先建成用金屬單質鋰為引發(fā)劑的聚異戊二烯橡膠生產裝置，1962年改用丁基鋰為引發(fā)劑生產聚異戊二烯橡膠。1963年美國固特里奇公司用鋁鈦引發(fā)劑生產聚異戊二烯橡膠也實現了工業(yè)化。此后，荷蘭、前蘇聯、意大利、法國、日本、羅馬尼亞、南非和巴西等相繼實現工業(yè)化。

截止到2008年年底，全世界聚異戊二烯橡膠的總生產能力達到62.4萬t，其中北美地區(qū)的生產能力為9.0萬t/a，占世界聚異戊二烯橡膠總生產能力的14.42%；西歐地區(qū)的生產能力為2.5萬t/a，占總生產能力的4.01%；中歐和東歐地區(qū)的生產能力為43.0萬t/a，占總生產能力的68.91%；亞洲地區(qū)的生產能力為7.6萬t/a，占世界總生產能力的12.18%；世界其他國家和地區(qū)的生產能力為0.3萬t/a，占總生產能力的0.48%。

俄羅斯是目前世界上最主要的聚異戊二烯橡膠生產國家，生產能力為43.0萬t/a，占世界總生產能力的68.91%。主要的生產廠家有美國固特異輪胎和橡膠公司（生產能力為9.0萬t/a）、Kraton聚合物（荷蘭）公司（生產能力為2.5萬t/a）、俄羅斯Kauchuk Sterlitamak公司（生產能力為10.0萬t/a）、俄羅斯Nizhnekamskneftekhim公司（生產能力為20.0萬t/a）、俄羅斯Togliattikauchuk公司（生產能力為13.0萬t/a）、日本合成橡膠公司（生產能力為3.6萬t/a）、日本瑞翁公司（生產能力為4.0萬t/a）以及南非K a r b o c h e m公司（生產能力為0.4萬t/a）等。

3.2 消費現狀及發(fā)展前景

2008年世界聚異戊二烯橡膠的總消費量約為52.0萬t，其中中東歐地區(qū)的消費量最大，消費量為26.0萬t/a，約占世界總消費量的50.0%；其次是西歐，消費量為6.5萬t/a，約占總消費量的12.5%；美國的消費量為5.0萬t/a，約占總消費量的9.61%；日本的消費量為4.5萬t/a，約占總消費量的8.65%；世界其他國家和地區(qū)的消費量為10.0萬t/a，約占總消費量的19.23%。產品約70%用于生產輪胎及輪胎制品，其中中歐和東歐在輪胎及輪胎制品方面的消費量約占總消費量的90%。預計今后幾年，世界聚異戊二烯橡膠的需求量將以年均約3.0%的速度增長，到2012年總消費量將達到約60.9萬t。其中美國、日本和西歐聚異戊二烯橡膠的消費量仍將處于停滯狀態(tài)，而亞洲地區(qū)（除日本外）的消費量將以年均約3.5%的速度增長，東歐的消費量沒有明顯好轉的跡象。

美國聚異戊二烯橡膠產品主要用于生產輪胎及輪胎制品以及機械產品等，其中輪胎及輪胎制品對聚異戊二烯橡膠的需求量為3.0萬t/a，約占總消費量的58.82%；機械產品方面的需求量1.1萬t/a，約占總消費量的21.57%；橡皮和橡膠圈方面的消費量為0.3萬t/a，約占總消費量的5.88%；安全帶和軟管方面的消費量為0.2萬t/a，約占總消費量的3.92%；運動制品方面的消費量為0.2萬t/a，約占總消費量的3.92%；粘合劑、密封劑以及填隙化合物方面的消費量為0.1萬t/a，約占總消費量1.96%；制鞋等其他方面的消費量為0.2萬t/a，約占總消費量的3.92%。預計今后幾年，美國聚異戊二烯橡膠的消費量將以年均約0.4%的速度增長，到2012年總消費量將達到約5.2萬t。

西歐聚異戊二烯橡膠主要用于生產輪胎及輪胎制品以及機械橡膠產品等，其中輪胎和輪胎制品對聚異戊二烯橡膠的需求量為3.9萬t/a，約占總消費量的60.0%；機械橡膠產品方面的消費量為1.3萬t/a，約占總消費量的20.0%；制鞋方面的消費量為0.1萬t/a，約占總消費量的1.54%；粘合劑和密封劑方面的消費量為0.6萬t/a，約占總消費量的9.23%；醫(yī)藥方面的消費量為0.2萬t/a，約占總消費量的3.08%；其他方面的消費量為0.4萬t/a，約占總消費量的6.15%。預計今后幾年，西歐地區(qū)聚異戊二烯橡膠的消費量將以年均約1.6%的速度增長，到2012年總消費量將達到約7.0萬t。

中東歐地區(qū)是目前世界上最主要的聚異戊二烯橡膠生產國家和地區(qū)，生產能力全部集中在俄羅斯。中東歐地區(qū)由于天然橡膠缺乏和輪胎工業(yè)的不斷發(fā)展，對聚異戊二烯橡膠的需求量較大。2008年中東歐地區(qū)聚異戊二烯橡膠的總消費量為26.0萬t/a，主要消費國家和俄羅斯、烏克蘭和波蘭，其中俄羅斯是目前世界上最大的消費國家，消費量約占該地區(qū)總消費量的80.38%，約占世界總消費量的40.2%。預計今后幾年，中東歐地區(qū)聚異戊二烯橡膠的需求量將以年均約2.5%的速度增長，到2012年總消費量將達到約30.0萬t。其中俄羅斯消費量的年均增長率將達到約1.9%，到2012年對聚異戊二烯橡膠的需求量將達到約23.4萬t。俄羅斯聚異戊二烯橡膠產品主要應用于輪胎和輪胎制品，約占總消費量的85%，另外有約12%的產品用于機械橡膠制品。俄羅斯是目前世界上最大的聚異戊二烯橡膠出口國家，出口量占該地區(qū)總出口量的70.0%，產品主要出口到烏克蘭、中國大陸、波蘭、比利時和匈牙利等，預計到2012年以前，在世界天然橡膠的供給沒有太大變化的情況下，俄羅斯仍將是世界上最大的聚異戊二烯橡膠出口國家。

日本聚異戊二烯橡膠產品主要用于汽車輪胎及輪胎制品方面。其中該方面對聚異戊二烯橡膠的需求量為3.8萬t/a，約占總消費量的84.44%；工業(yè)產品方面的需求量為0.2萬t/a，約占總消費量的4.44%；其他方面的需求量為0.5萬t/a，約占總消費量的11.11%。預計2007～2012年，日本聚異戊二烯橡膠的消費量將以年均約0.4%的速度增長，到2012年總消費量將達到約4.6萬t。

4 我國聚異戊二烯橡膠的供需現狀及發(fā)展前景

4.1 供需現狀

目前，我國還沒有聚異戊二烯橡膠工業(yè)生產裝置，所需要的產品全部依賴進口。2000年，我國聚異戊二烯橡膠的總進口量為1.81萬t，2003年突破4.0萬t，達到4.05萬t，同比增長153.12%。2007年進口量達到5.32萬t，創(chuàng)歷史最高記錄。2008年，由于受到世界金融危機的影響，我國輪胎工業(yè)和相關的橡膠制品工業(yè)的需求也受到很大的影響，聚異戊二烯橡膠的需求量減少，導致進口量下降到3.31萬t，同比減少37.8%。2009年1～7月份的進口量為1.85萬t，同比減少3.6%。

我國聚異戊二烯橡膠進口主要來自俄羅斯和日本，從進口價格看，來自俄羅斯聚異戊二烯橡膠價格比日本和美國的產品價格低。從貿易方式來看，聚異戊二烯橡膠主要以邊境小額貿易、一般貿易及來料加工方式為主，其中邊境小額貿易主要通過滿洲里海關進口，一般貿易主要由靠近消費市場的上海、青島等海關進口。自2005年以來，進料加工貿易進口量在總進口量中所占比例有所下降。

我國聚異戊二烯橡膠主要用于生產全鋼載重子午胎的胎圈鋼絲部位。在胎圈鋼絲部位使用聚異戊二烯橡膠可以改善膠料的加工性能，同時膠料具有較高的硬度、耐撕裂性和耐疲勞性能，膠料的流動性好，鋼絲的表面附膠均勻。斜膠胎也曾使用過聚異戊二烯橡膠，主要是取代天然橡膠，降低生產成本。以20%的比例取代天然橡膠用于胎面膠配方中，用30份的聚異戊二烯橡膠等量取代天然橡膠用于胎體膠中，配方和生產工藝無需調整即可使用。在輪胎生產配方中，對其綜合性能無不利影響，可以方便使用。用15份聚異戊二烯橡膠等量取代天然橡膠用于內胎可以提高生產效率，降低能耗，而其成品的性能均符合要求。除輪胎領域外，聚異戊二烯橡膠也可以用于膠管、膠帶等的生產。用聚異戊二烯橡膠代替天然橡膠用于夾布，膠管中，膠料具有良好的加工性能，不需要過濾和塑煉，可有效地降低能耗，簡化工序。配方中使用60份異戊二烯等量代替天然橡膠，再在配方中加入0.2～0.5份硫化促進劑，有延遲硫化速度的作用。在膠鞋生產中，異戊二烯比天然橡膠透明，又具有天然橡膠的加工性能，因此可以代替天然橡膠用于制備膠鞋。

近年來，隨著我國輪胎工業(yè)的快速發(fā)展，對聚異戊二烯橡膠的需求量不斷增加。2000年我國聚異戊二烯橡膠的表觀消費量為1.81萬t，2007年達到5.16萬t，2000～2007年表觀消費量的年均增長率達到約16.14%。2008年由于受到世界經濟危機的影響，世界輪胎及其相關產業(yè)的生產受到較大影響，對聚異戊二烯的需求量下降，導致表觀消費量下降到3.02萬t，同比下降約41.5%。

4.2 我國聚異戊二烯橡膠的發(fā)展前景

4.2.1 天然橡膠缺口大，為聚異戊二烯橡膠的發(fā)展提供了廣闊的市場空間

聚異戊二烯橡膠的發(fā)展與天然橡膠的發(fā)展密切相關。目前我國已經成為世界上最大的橡膠消費國家，天然橡膠和合成橡膠的消費量均位居世界第一。雖然國內天然橡膠產量有所增加，但表觀消費量增加更快。2004年我國天然橡膠的消費量為185.2萬t，2006年消費量達到214.6萬t，2008年消費量達到222.8萬t，其中產量只有約54.8萬t，產品自給率只有約24.5%，遠低于國際公認的30.0%的安全保障線，對國際市場的依存度很大。

輪胎工業(yè)的發(fā)展將繼續(xù)拉動我國橡膠市場需求的增長，預計2012年我國天然橡膠的需求量將達到約300.0萬t（其中輪胎用天然橡膠需求量約為220.0萬t），而由于我國可供植膠的土地資源有限，干膠年產量大規(guī)模擴產的可能性不大（年產量的峰值約為75.0萬t左右），因此，受國際市場天然橡膠供應緊張和國產膠增產潛力有限的雙重制約，其進口依賴性將更為嚴重，天然橡膠在我國發(fā)展前景廣闊。降低橡膠工業(yè)對國際天然橡膠市場的過分依賴，大力發(fā)展天然橡膠的代用膠是緩解市場供需矛盾的一個重要措施之一。雖然通過現代技術手段已經將多種合成橡膠采取并用配合等方法在部分場合替代天然橡膠使用，雖然有很多種合成橡膠已經在不同的場合部分替代了天然橡膠，但是由于聚異戊二烯橡膠在分子結構和性能方面與天然橡膠十分類似，因此，它仍是天然橡膠的最佳替代品，在很多場合下用其他橡膠是無法取代天然橡膠的。

按照輪胎行業(yè)的研究成果，用聚異戊二烯橡膠替代20%天然橡膠，輪胎生產可以不改變現有配方。據此測算，在聚異戊二烯橡膠價格合理的條件下，預計2012年我國聚異戊二烯橡膠的市場需求量將超過45.0萬t。因此，從戰(zhàn)略的角度考慮，我國應盡快建成聚異戊二烯橡膠工業(yè)生產裝置，減少對天然橡膠的進口，以保障國民經濟相關行業(yè)的健康穩(wěn)步快速發(fā)展。

4.2.2 天然橡膠價格高位運行為聚異戊二烯橡膠的發(fā)展帶來了機遇

近年來，世界天然橡膠的價格穩(wěn)步上揚。2003年，我國進口天然橡膠的平均價格只有960美元/噸，2006年增加到1880美元/噸，2008年進一步增加到2558美元/噸，相應聚異戊二烯的進口價格也分別由2001年的982美元/噸，增加到2006年的2057美元/噸，以及2008年的2918美元/噸。天然橡膠價格高位運行為聚異戊二烯橡膠發(fā)展帶來了機遇。

4.2.3 乙烯工業(yè)的快速發(fā)展為聚異戊二烯橡膠的發(fā)展提供了原料保障

聚異戊二烯橡膠的單體異戊二烯成本約占其生產總成本的70%以上，因此能否有廉價穩(wěn)定的單體來源是決定其發(fā)展的關鍵因素。異戊二烯的生產方法有合成法、戊烷或戊烯脫氫法和裂解C5溶劑抽提法等數種工藝路線。根據測算，從乙烯副產的裂解C5餾分采用抽提法工藝路線分離異戊二烯是投資及生產成本最低，最具有競爭力的工藝路線。

近年來，我國乙烯工業(yè)發(fā)展迅速。2008年我國乙烯的產量達到1025.6萬t，今后幾年，我國將形成多個產能在80萬～100萬t/a的大型乙烯生產基地，C5資源將日益豐富，加上C5分離技術的日益完善與成熟，C5分離裝置的建設步伐逐步加快，異戊二烯資源量將不斷增加。目前，我國C5分離的生產廠家主要有中石化上海石油化工股份有限公司（生產能力為22.5萬t/a）、山東玉皇化工有限公司（生產能力為24.0萬t/a）、齊魯淄博乙烯魯華化工有限公司（生產能力為13.0萬t/a）、濮陽市新豫石油化工有限責任公司（生產能力為5.0萬t/a）等，總生產能力已經達到48.5萬t。另外，2008年，與中石化鎮(zhèn)海煉化100.0萬t乙烯裝置對接的寧波金海德旗公司15.0萬t/aC5分離項目正式開工，其設計產品主要包括異戊二烯、間戊二烯及環(huán)戊二烯等；中石化上海石油化工股份有限公司15.0萬t/a擴能裝置正在建設當中，屆時該廠總生產能力將達到21.5萬t/a。此外，南京化工園區(qū)金浦石化計劃建設15.0萬t/aC5分離裝置，中國石油集團公司計劃集中東北地區(qū)的裂解C5餾分建設20.0萬t/a的分離裝置，中石油蘭州石油化工公司正在建設26.0萬t/a的C5分離裝置，中石化北京燕山石油化工公司擬建設20.0萬t/a的C5分離裝置。隨著多套C5利用裝置的建成投產，我國異戊二烯資源將得到很大發(fā)展，將逐漸滿足我國聚異戊二烯橡膠裝置的建設原料供應需求。

4.2.4 聚異戊二烯橡膠合成技術已經達到工業(yè)化水平

經過多年的研究開發(fā)，我國在聚異戊二烯橡膠的研究開發(fā)上取得了很大的進展，中科院長春應用化學研究所先后成功開發(fā)采用鈦系和稀土催化劑體系的聚異戊二烯橡膠合成技術；中石油吉林石油化工公司研究院以及錦州石油化工公司先后完成了稀土聚異戊二烯橡膠的中試研究開發(fā)，并取得很大進展，年產千噸級聚異戊二烯橡膠中試裝置正在緊張建設中，萬噸級軟件工藝包已經完成，4萬t/a軟件包前期工作全面展開。山東青島伊科思新材料股份有限公司已經開始建設3萬t/a稀土聚異戊二烯工業(yè)生產裝置，另外，青島科技大學以及中石化北京燕山石油化工公司等單位也開展了相應的研究開發(fā)工作，所有這些都為我國聚異戊二烯橡膠的工業(yè)生產奠定了強有力的技術支撐。

5 我國聚異戊二烯橡膠的發(fā)展建議

（1）加快聚異戊二烯橡膠的發(fā)展步伐 我國目前還沒有聚異戊二烯橡膠工業(yè)生產，所需產品全部依靠進口。由于聚異戊二烯橡膠具有與天然橡膠相似的性能，而我國天然橡膠資源比較匱乏，對國外的依賴程度很大，因此，從今后我國戰(zhàn)略發(fā)展的角度來看，我國必須加快聚異戊二烯橡膠生產步伐，盡快建成工業(yè)生產裝置，這樣不僅可以緩解我國橡膠消費過分依賴國際市場的狀況，而且可以大大提升C5資源的利用。但是需要注意的是，聚異戊二烯橡膠的發(fā)展受國際天然橡膠的需求以及價格的影響很大，如果天然橡膠的市場價格低迷，則聚異戊二烯橡膠的發(fā)展會受到一定的限制。另外，合成聚異戊二烯橡膠的主要原料異戊二烯占總成本的70%以上，因此，異戊二烯的價格也是制約其發(fā)展的一個重要條件。所以聚異戊二烯中的消費情況還受到以上兩個主要因素的影響，必須加以關注。

（2）進一步加快技術進步，重點是催化技術的研究和開發(fā) 雖然我國在聚異戊二烯橡膠尤其是在稀土聚異戊二烯橡膠的研究開發(fā)方面取得了很大的進展。但是，目前合成聚異戊二烯橡膠技術還不完善，通過稀土催化合成的聚異戊二烯橡膠與天然橡膠在性能上相比還有一定的差距，其順式-1,4結構含量、膠液粘度、門尼粘度等性能指標還有待改善。因此，今后重點應是選擇合適的催化體系及國際先進的催化技術，進一步提高順式-1,4結構的含量，使聚異戊二烯橡膠產品在結構上具有高的鏈歸整性（高的順式含量和序列分布）、可控的相對分子質量（窄的相對分子質量分布）和極性化的高分子鏈（末端改性等）特性，降低粘度，改善橡膠的綜合性能，以便進一步實現工業(yè)化生產。

（3）國家有關政策應該大力支持項目的發(fā)展在工業(yè)生產裝置的建設中，應鼓勵有需求的大用戶共同參與投資和經營，同時，由于聚異戊二烯橡膠可以直接替代以天然橡膠形式出現的林產品或農產品，在發(fā)展過程中要繼續(xù)爭取國家有關部門的關注和政策支持。如果國家對聚異戊二烯橡膠給予稅賦支持，確保聚異戊二烯橡膠售價低于天然橡膠或持平，則將更有利于聚異戊二烯橡膠的推廣應用。

（4）對裂解C5餾分進行綜合利用，以降低聚異戊二烯橡膠的生產成本 為了降低聚異戊二烯橡膠生產成本，選擇技術經濟合理的單體生產路線十分重要。在現有的工業(yè)生產方法中，裂解碳五餾分抽提是最經濟的，但其經濟效益受制于碳五的資源。目前，隨著石油化工企業(yè)的發(fā)展，我國各乙烯裂解裝置的生產能力將不斷增加，相應碳五資源的量也增加，因此，為取得分離異戊二烯整體效益，要進行裂解C5餾分綜合利用，除利用C5餾分中異戊二烯外，還要盡最大限度利用其他組分，如間戊二烯、環(huán)戊二烯和其他組分，以降低異戊二烯產品的生產成本。

（5）開發(fā)高端產品，提升我國輪胎等行業(yè)技術水平 在通用聚異戊二烯橡膠具有一定市場占有率后，應該開發(fā)高附加值的聚異戊二烯橡膠產品，以適應特殊制品和材料的需求，滿足國內實際生產需求，進一步提升我國輪胎等行業(yè)的技術水平。