中国热点化工产品市场分析227
瞄准市场缺口 加快橡胶填充油开发
□ 中国石油化工股份公司齐鲁分公司橡胶厂 张洪林 于鹏
国内资源缺乏
合成橡胶填充油按ASTM D2226标准可分为高芳烃油、芳烃油、环烷油和石蜡基油。其中高芳烃油和芳烃油含
有较高的极性化合物,与丁苯橡胶等有优良的共混性,用其填充的胶料具有良好的加工性、拉伸强度、扯断伸长率
和撕裂性,但缺点是产品存在污染、弹性较低、低温性能差;环烷烃油的沥青质和极性化合物的含量虽然较低,但
与橡胶也有较好的共混性,且为非污染型,用其制备的充油橡胶颜色稳定、弹性更优;石蜡烃的饱和烃含量最高,
与橡胶的共混性差,并不适于作橡胶填充油。
国内生产芳烃油的厂家较少,主要有中石油大连石油分公司、中石油辽河石化公司、中石化济南炼油厂、中石
油大港石化公司和中石油克拉玛依石化公司等,前3家企业还分别炼制石蜡基、环烷基和中间基原油,产能在3万~
5万t/a(见表1)。另外苏州久泰集团公司以中粘度基础油为原料,并用调控手段建成了6万t/a JT-X系列橡胶
油和芳烃填充油(调和油)装置。
生产环烷油的厂家有中石油克拉玛依石化公司、中石油辽石化分公司、中石化荆门石化公司等。其中,克拉玛
依分公司的环烷油质量较好,是国内合成橡胶生产企业主要采用的填充油,其他企业的产品主要在下游橡胶制品生
产中用作操作油、加工油和软化剂等。
表1 国内各厂高芳烃油产品综合对比 万t/a
企业 大连石油分公司 济南炼油厂 辽河石化公司
牌号 减三线35# 减三、减四线混合 减二、 减三线按比例混
(无比例限制) 合KA150
原油 石蜡基 中间基 环烷基
工艺 脱蜡、糠醛抽提精制 脱蜡、糠醛抽提精制 加氢、糠醛抽提精制、白
土吸附
产能 4~5 3~4 4~5
产品特点 闪点高、粘度高,芳 居于二者之间 闪点低、粘度低、密度
碳高、环碳低、链 大,芳碳高、环碳高、
碳高 链碳低
填充油制约国产充油橡胶发展
目前,乳聚丁苯橡胶SBR1712、SBR1714、SBR1721、SBR1779、溶聚丁苯橡胶SSBR1534、聚丁二烯橡胶BR9073
等需要芳烃油或高芳烃油作填充油;乳聚丁苯橡胶SBR1778、热塑性丁苯橡胶YH805、YH815(巴陵)、 F675、F475B
(茂名)、SBS4452(燕山)、聚丁二烯橡胶BR9053等需要环烷烃油作填充油;乳聚丁苯橡胶SBR1723、SBR1739等
则需填充符合REACH法规的芳烃油。
发达国家充油丁苯橡胶的产量占丁苯橡胶总产量的60%~70%,而2007年我国充油丁苯橡胶的比重仅为40%,
其根本原因在于可适用的填充油油源缺乏,单纯依靠进口填充油的成本过高。芳烃含量是充油胶对油的质量指标中
最重要的一项,它的高低影响产品的黄变稳定度:芳烃含量越低,产品变黄速度越慢,品质越高。由于原油品质及
生产工艺存在差距,国产橡胶油的品质及稳定性多数难以达到充油橡胶的使用要求,因此我国批量生产的充芳烃油
橡胶品种只有SBR1712和SSBR1534两个牌号,SBR1714、SBR1721、SBR1779和BR9073尚未形成规模化生产。
济南炼油厂加工的原油属于中间基油,芳烃含量和环烷烃含量都较高,是国内生产芳烃型橡胶填充油较为理想
的原料,但由于产量有限,生产的芳烃油仅供齐鲁分公司;辽河石化公司生产的芳烃油质量不稳定,且仅供兰化公
司;由于运输问题,华东地区齐鲁分公司、高桥分公司和南京扬金橡胶公司均未采购克拉玛依石化公司的芳烃油。
高桥石化公司所用芳烃油是苏州久泰集团公司生产的调和油,扬金橡胶公司则全部从台湾中油公司进口。
燕山石化公司的SBS4452、巴陵石化公司的YH805、YH815、 茂名石化公司的F675、F475B均以克拉玛依石化
公司的环烷烃油作填充油,齐鲁石化公司的SBR1778采用辽河石化公司的烷烃油。
环保替代品研究开始起步
高芳烃油中含有多种稠环芳烃油PAHs(又称PCA),欧盟在2005/69/EC中对其中8种强致癌性PAHs做了严格
限制,其含量总和必须小于10mg/kg,其中苯并(a)芘(Bap)小于1mg/kg。此外,REACH法规规定轮胎中使用的
PAHs含量应小于轮胎质量的0.1%(即1000mg/kg)。目前国内符合欧盟2005/69/EC规定的橡胶填充油完全依赖进
口,价格昂贵。
预计2010年全球对环保填充油的需求量约140万t,而目前全球的供应量只有40万t,缺口极大。目前环保
填充油的生产商主要为德国汉胜-罗圣泰集团公司,提供深加工的芳烃油(TDAE)。其汉堡工厂生产VIVATEC500和
SX500两种牌号,泰国工厂基本具备生产条件,试生产了环保型芳烃油VIVATEC500。新达洋(宁波)有限公司为太
阳公司和汉胜公司的合资公司,所经营的环保型填充油为汉胜公司所产。
总部设在瑞典的尼纳斯公司现有环烷基产能72万t/a,约占全球总产能的24%。尼纳斯石油(上海)有限公司
可提供达到欧洲浅抽油(MES)和TDAE标准的环保油品,产能为30万t/a。其中NYTEX 4700与深加工的芳烃油相
当,NYTEX 8450符合欧洲TDAE标准。
因具备优异的强伸性能和抗湿滑性能,与SBR1723和SBR1739相似牌号的丁苯橡胶已在欧洲等发达国家的轮胎
公司使用,国内轮胎出口企业也开始进行相关应用试验,但目前国内还没有企业生产环保填充油。申华化工公司试
产SBR1723和SBR1739、齐鲁试产SBR1723所需环保填充油均由新达洋(宁波)有限公司提供的VIVATEC500和SX500。
国内环烷基原油资源主要集中在辽河和克拉玛依两地。以环烷基原料生产芳烃型橡胶填充油的企业主要有大港
石化公司、辽河石化公司和克拉玛依石化公司。其中辽河石化公司的产量较大,但产品环保性能还有待提高。
辽河石化公司在实验室以辽河环烷基润滑油馏分油为原料,采用加氢脱酸-糠醛白土工艺进行了高芳值环保型
橡胶填充油的研制,研制中尽量保留与橡胶相容性好的环烷烃和芳烃,除去了有毒的多环芳烃。在实验室试制了3
种不同黏度牌号的环保型橡胶填充油,其PAHs含量均能满足环保的要求。
克拉玛依石化公司环烷基环保型橡胶填充油是重质环烷基馏分油,粘度大,PAHs含量在7%~8%。该公司对其
进行特殊的工艺处理之后,试生产出PAHs含量低于3%的高粘度橡胶油填充油。可适用于丁苯橡胶、顺丁橡胶等,
满足高档子午线轮胎使用过程对于非致癌物质排放的环保需求,兼顾高性能和绿色环保需求。
目前以石蜡基原油为原料的润滑油生产企业尚未有MES和TDAE的研制报道。橡胶填充油的生产企业主要以环
烷油为原料,而且环烷油的生产具有一定的资源优势和技术优势,因此环烷油作为芳烃油替代品的可能性最大。另
外与MES和TDAE相比,环烷油的生产工艺不需要大的变动和调整。
发展建议
使用环保芳烃油可以降低橡胶在生产和使用过程中致癌苯环对人的危害,是橡胶填充油发展的趋势。目前我国
还不能自产环保芳烃油,而进口油品价格昂贵,且来源又不能完全保障,环保芳烃油的稳定供应已经成为制约环保
型充油丁苯橡胶生产的瓶颈。建议相关企业尽快研究对传统高芳烃填充油进行加氢改质,或通过抽提方法降低其中
多环芳烃含量,从而生产出符合REACH法规的橡胶填充油。
目前国内合成橡胶企业主要使用克拉玛依石化公司环烷油作填充油,产品来源单一,存在一定的采购风险和供
应不确定性。为确保填充环烷油橡胶正常生产,应通过各种技改措施提高装置的油品质量,增强企业市场竞争力。
可考虑改变所炼制原油的品种,由中间基原油改为炼制环烷基原油,以提高所生产的环烷油与橡胶的相容性;也可
对现有装置进行改造,采用高压加氢技术,将芳烃转换为环烷烃。
