丁基橡胶项目可行性论证报告建议书

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1、5 万吨 / 年丁基橡胶装置项目建议书一、产品概述二、市场需求及前景分析三、国内生产及进口情况1、我国丁基橡胶的生产现状2、进出口情况四、工艺技术方案1、丁基橡胶的开发历程2、丁基橡胶的生产技术2.1 淤浆法生产技术2.2 溶液法生产技术2.3 淤浆法生产技术与溶液法生产技术的对比五、环境保护方面六、经济效益分析七、结论：、产品概述丁基橡胶（简称IIR ）是由异丁烯和异戊二烯在 Friedel-Craft催化剂作用下进行阳离子聚合反应生成的世界上第四大合成橡胶（SR胶种，具有优良的气密性和良好的耐热、耐 老化、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘、减震及低吸水等性能，使得其在内胎、硫化胶囊、气密层、 胎侧、

2、电线电缆、防水建材、减震材料、药用瓶塞、食品（口香糖基料）、橡胶水坝、防毒用具、粘合剂、内胎气门芯、防腐蚀制品、码头船护旋、桥梁支承垫以及耐热运输带等方面具 有广泛的应用。丁基橡胶的生产始于20世纪40年代，1943年Exxon公司在美国Bat on Rouge工厂实现 了工业化生产。1944年，加拿大Polysar公司采用美国技术在Sarnia建成丁基橡胶生产装 置。1959年后，法国、英国、日本也开始生产丁基橡胶。1991年，Bayer公司购买Polysar全部合成橡胶业务，Exxon公司也收购了在法国的丁基橡胶生产装置，从此世界丁基橡胶的 生产基本上被Exxon和Bayer两大公司所垄断

3、。1982年，前苏联在陶里亚蒂建成世界惟一的 溶液聚合法丁基橡胶生产装置，所用聚合反应器由苏联合成橡胶研究院和意大利PI公司合作开发。二、市场需求及前景分析近年来，我国丁基橡胶的消费量呈现跳跃式增长，2000-2009年表观消费量年均增长率约24.65%。2000年我国丁基橡胶的表观消费量只有 4.2万吨，2003年突破10.0万吨，2009 年已增加到25.8万吨，而产品自给率不足20%其中，在需求增幅最大的卤化丁基橡胶生产 领域，我国还处于空白状态，2009年18万吨的消费量全部依赖进口。2009年，在我国丁基橡胶应用市场中，轮胎占据主导地位，占总消费量的85%医药瓶塞的消费量约占总消费量

4、的10%其他方面约占5%预计到2012年我国丁基橡胶的总需求量 将达到30万吨，其中卤化丁基橡胶的需求量约 25万吨。随着我国汽车工业逐步向大型化、 高速化、专业化发展，轮胎也将向子午化、扁平化、无内胎化转化。同时高速公司的快速发 展也促进了轮胎的丁基化速度。但是国内丁基橡胶在轮胎行业中的应用与国外相比差距仍很 大，发达国家的轮胎内胎几乎完全实现了丁基化，在亚洲，日本、韩国经及印度等国家80%以上的内胎由丁基橡胶制造，中国台湾的内胎丁基化率也已达 90以上，而目前我国的内胎丁 基化率才30%可见丁基橡胶在轮胎应该领域未来市场巨大。医药胶塞是丁基橡胶的又一应用领域。丁基橡胶塞系列产品主要适用于医

5、药行业一次性 注射输液药品的包装。目前，全国丁基胶塞企业已从最初不到10家发展到42家，年产能达到400亿只。国家食品药品监督管理局明确规定， 从2005年1月1日起所有药品标上使用普 通天然胶塞包装，并从当年7月1日开始全面换用丁基胶塞。国家政策的的强制执行。使我 国丁基橡胶的用量在一定程度上有所提升。 预计到2012年丁基橡胶在该行业的消费量将达到 2.3万吨。总结以上分析得知，丁基橡胶国内生产量小，需求量大，近十年来，表观消费量年均增 长率约25流右，市场潜力巨大。、国内生产及进口情况1、我国丁基橡胶的生产现状我国丁基橡胶的研究开发始于 20世纪60年代，但由于各种原因一直没有建成工业化

6、生 产装置。1999年，中石化北京燕山石油化工公司合成橡胶厂引进意大利PI公司技术，建成到目前为止我国惟一的一套 3.0万吨/年丁基橡胶生产装置。该装置能够生产IIR1751、IIR1751F和IIR0745三个牌号的普通丁基橡胶产品。最初两年，由于技术、设备等方面的原 因，该装置难以连续稳定运行，开工率较低，产品合格率低，原材料消耗、动力消耗及成本 偏高。2000年和2001年产量分别只有0.41万吨和0.42万吨。后来经过与北京化工大学等 单位的联合技术攻关，开发出具有自主知识产权的丁基橡胶聚合新工艺，生产装置的运行状 况有了很大程度的改善，产量逐年增加。当前北京燕山石化公司丁基橡胶的生产

7、规模为4.5万吨/年。由于看好未来市场，目前国内许多企业纷纷准备新建或扩建丁基橡胶装置。燕山石化扩建9万吨/年丁基橡胶项目已得到批复，有望在 2011年建成投产。盘锦和运实业集团有限公司所属子公司盘锦振奥化工有限公司于2008年8月4日，与俄罗斯YARSINTE合成研究院签订了丁基橡胶技术转让合同。项目分两期实施，其中一期工程 建设规模为6万吨/年，二期工程建设规模为 4万吨/年，整个工程总投资将超过 30亿元。 双方同时约定，俄方在签订合同后 4年内不对任何一方转让这一技术。工程基础设计工作已 经于2008年开始，计划于2009年中期开工建设，于2011年5月份建成投产。浙江信汇合成新材料有

8、限公司拟在湘江嘉兴新建5万吨/年丁基橡胶装置。天津陆港石油橡胶公司将在大港区建设 6万吨/年丁基橡胶装置。金浦集团与中石油兰州石红叶公司将携手共建6万吨/年丁基橡胶装置大庆石化规划上马6万吨/年丁基橡胶装置以上项目如均能如期完成，预计到 2014年，我国丁基及卤化丁基橡胶总产能将超过 25 万吨/年，成为世界丁基及卤化丁基橡胶主要生产厂商。2、进出口情况由于目前我国丁基橡胶的生产能力和产量还不能满足实际生产的需求，因而每年都得进 口，且进口量不断增加。从进口来源看，我国初级形状普通丁基橡胶进口主要来自俄罗斯、 加拿大和日本，2003年我国从这3个国家进口的初级形状普通丁基橡胶总量达到2.69吨

9、，约占初级形状普通丁基橡胶总进口量的 76.4%。2004年从上述三个国家的进口总量为 2.12万 吨，约占国内初级形状普通丁基橡胶总进口量的74.1%。其中俄罗斯的进口量约占总进口量的62.6%，日本的进口量约占总进口量的 9.3%，加拿大的进口量约占总进口量的 2.2%。我国 从俄罗斯的进口量增长较快，2000年进口量只有0.39万吨，2002年增加到1.16万吨，2003 年进一步增加到2.23万吨，比2002年增长92.7%, 2004年2010年进口量每年约为2万 吨。2004 2009年我国部分轮胎企业进口普通丁基橡胶用量（单位：吨）年份2004200420062007200820

10、09安固橡胶工业1840.702320.401914.293175.243615.503324.60青岛东亚轮胎2841.002364.604557.603758.404255.204020.30青岛耐克森橡胶176.48288.372160.002894.554105.273988.50建大橡胶241.02一777.601339.201771.201654.68厦门正新实业5516.077507.878425.546329.349217.948513.07杭州中策橡胶475.63488.41629.221405.667134.675989.60三角轮胎股份一95.70332.932410.3

11、72296.00桦林佳通轮胎416.871092.49900.251811.381922.10米其林沈阳轮胎489.60572.20799.571012.091142.541201.76上海轮胎橡胶集团57.3814.4175.6740.52309.74291.56箭牌糖类（上海）204.07757.941331.661553.001910.922001.30四、工艺技术方案1、丁基橡胶的开发历程丁基橡胶的开发始于20世纪40年代，1943年Exxon公司在美国Bat on Rouge工厂实现 了丁基橡胶的工业化生产。1944年，加拿大Polysar公司采用美国的技术在Samia建成丁基 橡胶

12、生产装置。1959年后，法国、英国、日本也开始生产丁基橡胶。1991年Bayer公司购买 Polysar公司的全部合成橡胶装置；Exxon公司收购了法国的丁基橡胶生产装置，从此世界丁基橡胶的生产基本上被 Bayer和Exxon两大公司所垄断。1982年，俄罗斯在陶里亚蒂建成世 界唯一的用溶液聚合法生产丁基橡胶的装置，所用聚合反应器是由前苏联合成橡胶研究院和 意大利PI公司合作开发的。我国丁基橡胶的研究开发始于 20世纪60年代，但由于各种原因一直没有建成工业化生 产装置。1999年，中国石化北京燕山石油化工公司合成橡胶厂引进意大利n公司的技术，建成到目前为止我国唯一的1套30kt /a的丁基橡

13、胶生产装置。该装置能够生产 IIRI751、 IIRI75仆 和IIR0745牌号的普通丁基橡胶产品，其中IIRl751属于内胎级产品，具有中等不 饱和度、高门尼粘度，相当于Exxon公司的268、Bayer公司的301及俄罗斯的BKI675N牌号 产品。主要用于制造轮胎内胎、硫化胶囊和水胎等制品；IRI751F是食品、医药级产品，可用于口香糖基础料以及医用瓶塞的生产；IIR0745可用于生产绝缘材料、密封材料和薄膜级 产品，具有极低不饱和度和低门尼粘度，主要用于电绝缘层和电缆头薄膜的生产。2、丁基橡胶的生产技术丁基橡胶是第1个高饱和的橡胶品种，少量异戊二烯的引入是为了获得可供硫化的双键。 丁

14、基橡胶的合成反应是典型的阳离子型聚合反应。其特点是聚合工艺要求高速、低温。一般 来说，阳离子聚合反应包括链引发、链增长、链转移和链终止反应。丁基橡胶自工业化以来， 其生产技术主要是以淤浆法为主，俄罗斯开发了溶液法生产技术，但从技术经济方面来看， 溶液法还不具有竞争优势。2.1 淤浆法生产技术淤浆法是以氯甲烷为稀释剂，以 H20-A1C13为引发体系，在低温(在-100C左右)下将异 丁烯与少量异戊二烯通过阳离子聚合制得的。该生产技术被美国 Exxon公司和德国Bayer公 司所垄断。淤浆法生产技术主要包括聚合反应、产品精制、回收循环以及清釜4个部分。(1) 聚合反应：在用丙烯作冷却剂的带夹套的

15、配制槽内，将精制的异丁烯和异戊二烯单体按比例97%-98%口 1.4%-4.5%及25%勺氯甲烷配制成混合溶液。同时将催化剂级的无水粒状 A1C13加入到配制的氯甲烷混合溶液中搅匀。单体溶液和催化剂溶液分别经2级丙烯和乙烯冷却至-100C后送入聚合反应釜，经搅拌接触，单体在形成的阳离子A1C13-MeC催化剂体系 下发生聚合反应。这种悬浮聚合反应是在足够的低温(一90C以下)下进行的，聚合反应不到1s即可完成，反应热由通入反应釜内冷却列管的液态乙烯带出。(2) 产品精制：聚合反应完成后，含丁基胶粒的淤浆从聚合釜上部导出管溢流入闪蒸塔， 在搅拌中与热水和蒸汽接触，未反应的单体和溶剂从塔顶蒸出，丁

16、基胶淤浆进入真空脱气塔。 为防止胶粒粘结，脱气塔内加入1.5%(与橡胶质量之比)分散剂(如硬脂酸锌或硬脂酸钙)和 0.3%防老剂水悬浮液，或分子量高的多酚类脱气用抗氧剂。含水胶粒混合物在真空脱气塔内 脱除残余氯甲烷及未反应单体后送往后处理系统，经振动筛、挤压、脱水、压缩膨胀，在活 性氧化铝上干燥，再经压片、称量、包装得成品。(3) 回收循环：从闪蒸塔及真空脱气塔顶出来的未反应的单体和氯甲烷气体经冷却除水, 压缩冷却再脱水后，经中性氧化铝或沸石分子筛干燥精制送入回收精馏塔。为改进固体吸附 干燥工艺，可采用乙二醇或二甘醇脱水精制法，从压缩机出来的氯甲烷与未反应单体混合物 进入吸收塔下部，乙二醇从顶

17、部加入，含水和氯甲烷的乙二醇送入解析塔，再生乙二醇循环 使用。(4) 清釜：由于聚合过程催化剂分布不均匀，热量集中会造成局部过热或单体中有害物质 的存在，形成低聚物附集在反应釜内壁上形成粘结挂胶，所以必须采用清釜过程将其进行处 理。清理挂胶一般采用溶剂法，溶剂用加热至60C的己烷或石脑油，清理与置换时间为10-12h。清釜液可经凝聚、干燥、回收其中的聚合物。2.2 溶液法生产技术溶液法是以烷基氯化铝与水的络合物为引发剂，在烃类溶剂（如异戊烷）中于-90C-70C下，异丁烯和少量异戊二烯共聚而成。该技术由俄罗斯陶里亚蒂合成橡胶公司与意大利刃公 司合作开发。目前，世界上溶液法丁基橡胶生产技术应用很

18、少。2.3 淤浆法生产技术与溶液法生产技术的对比淤浆法已经成为丁基橡胶生产的主流方法。用淤浆法生产丁基橡胶时，为了生产高分子 量产品，原料异丁烯必须有很高的纯度，正丁烯含量要求小于0.5%，异戊二烯纯度应大于94% 氯甲烷和单体的水含量必须很低。该法聚合反应温度低，制冷设备庞大，聚合釜连续运转周 期短，能耗高。溶液法虽然可以使反应温度提高，但是为了保证一定的传热效率（丁基橡胶溶液的粘度远 大于丁基淤浆的粘度），胶液浓度就必须控制在12%以下。其结果是，提高反应温度所节省下 来的能量还不足以弥补由于胶液浓度降低和由于胶液粘度过大造成的传热效率降低所需增加 的冷量。从能量消耗看，溶液法生产技术还不

19、可能取代现有的淤浆法生产技术。溶液法的优点是可以用聚合物胶液直接卤化制得卤化丁基橡胶，避免了淤浆法技术制卤 化丁基橡胶所需的溶剂切换或胶料的溶解工序。但俄罗斯溶液法丁基橡胶产品分子量分布较 宽，分子链存在支化现象，其产品性能与淤浆法产品还有一定的差距。目前，世界上只有几个国家能生产丁基橡胶，但技术来源主要是Exxon公司、Polysar公司和俄罗斯Raznoimport公司，这3种技术基本相似。五、环境保护方面（1）在所考虑的气象条件下，各项污染物增量较小，故本项目产生的废气污染物对公司 周围居民区和人群活动集中区等环境目标的影响较小。（2）本项目建成后，废水全部回用。本项目拟采用的主要生产工

20、艺属于较为先进、成熟的清洁生产工艺，采取的污染防治措 施有效、可靠；废气污染物的排放符合国家环保的规定；固废全部得到有序处置；厂界噪声 达标；项目的环境效益、经济效益和社会效益较明显。由此可见，本项目的建设从环保方面 来看是可行的。六、经济效益分析建设5万t/a IIR项目的总投资为137880万元，其中建设投资125000万元。项目建成 后，可实现年销售收入99995万元，年利税额31625万元，年利润额22415万元，项目投资 利税率22.9 %，投资利润率16.3 %。七、结论:（一）、政策分析：本项目以异丁烯、异戊二烯为原料生产丁基橡胶，属于国家发改委产 业结构调整指导目录2005年本中的鼓励类化工项目中“大型合成橡胶、合成胶乳和热塑性 弹性体先进工艺开发、新产品制造”，因此符合国家产业政策要求。（二八 市场分析：国内生产量小，需求量大，近十年来，表观消费量年均增长率约25%左右，市场潜力巨大（二）、国内无成熟自主产权工业化技术，需转让国外技术或与外企合作。