国内外丁基橡胶生产情况正式版.docx

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国内外丁基橡胶生产情况正式版

国内外丁基橡胶生产现状

和市场前景

编制：

李红娟

青岛伊科思技术工程有限公司技术部

国内外丁基橡胶生产现状

和市场前景

1前言

丁基橡胶（简称IIR）是世界上第四大合成橡胶（SR）胶种，是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的产物，外观为白色或淡黄色晶体，无臭无味，玻璃化温度很低，不溶于乙醇和丙酮。

由于丁基橡胶具有优良的气密性和良好的耐热、耐老化、耐酸碱、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘、减震及低吸水等性能，使得其广泛应用于内胎、水胎、硫化胶囊、气密层、胎侧、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。

丁基橡胶的生产始于20世纪40年代，1943年Exxon公司在美国BatonRouge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。

1982年，前苏联在陶里亚蒂建成世界唯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。

卤化丁基橡胶（HIIR）可分为氯化丁基橡胶（CIIR）和溴化丁基橡胶（BIIR）两大类，是丁基橡胶在脂肪烃溶剂中与氯或溴进行反应的产物，其工业化生产始于20世纪50年代末，1960年Exxon公司在BatonRouge工厂开始生产氯化丁基橡胶，Polysar公司于1971开始生产溴化丁基橡胶。

目前，世界上只有美国、德国、俄罗斯和意大利4个国家拥有丁基橡胶生产技术，在国际市场上，Exxon公司和Bayer公司的丁基橡胶产品处于垄断地位，生产能力约占世界总生产能力的80%，此外，这两大公司在新产品和新技术的开发方面也处于世界领先地位。

目前，我国只有中国石化燕山石油化工公司合成橡胶厂1家生产企业，产量不能满足国内实际生产的需求，每年都要大量进口，开发利用前景广阔。

2世界丁基橡胶生产现状及市场前景

2.1生产现状

目前，美国Exxon公司和德国Bayer公司的丁基橡胶生产技术和新产品开发能力在世界上处于绝对领先地位，对外不转让技术，卤化丁基橡胶生产技术和生产装置也只有这两家公司所有。

2004年，全世界共有9个国家的12套装置生产丁基橡胶，总生产能力为892kt/a，其中北美地区的生产能力为393kt/a，占世界丁基橡胶总生产能力的44.1%；欧洲的生产能力为264kt/a，占世界总生产能力的29.6%；亚太地区的生产能力为145kt/a，占世界总生产能力的16.3%；中欧和独联体的生产能力为90kt/a，占世界总生产能力的10.1%。

其中Exxon公司的丁基橡胶总生产能力为459kt/a，占世界丁基橡胶总生产能力的51.5%；Bayer公司的总生产能力为255kt/a，占世界总生产能力的28.6%。

全球现有的丁基橡胶生产装置中，采用Exxon公司专利技术的有6套，其中3套可兼产卤化丁基橡胶；采用Bayer公司生产技术的装置有2套，均可生产丁基橡胶和卤化丁基橡胶；俄罗斯的2套丁基橡胶装置、罗马尼亚和中国的各1套装置目前只能生产丁基橡胶。

2004年世界丁基橡胶生产厂家生产情况见表2.1-1所示。

表2.1-12004年世界丁基橡胶生产厂家生产情况

公司名称

生产能力（kt/a）

主要产品

美国埃克森美孚化学公司

加拿大拜尔橡胶公司

比利时拜尔橡胶公司

法国Socabu公司1）

英国埃克森美孚化学公司

日本丁基公司2）

俄罗斯V/ORaznoimport公司

罗马尼亚Pitesti

中国石化燕山石油化工公司合成橡胶厂

253

140

115

IIR、CIIR、BIIR

IIR

注：

1）100%由Exxon所拥有；2）50%由Exxon公司所拥有，另外50%由JSR公司拥有。

2.2消费现状及市场前景

汽车工业的发展和对汽车安全性、舒适性的进一步要求，加速了汽车轮胎子午化的技术进步及无内胎轮胎的发展。

在过去几年中，世界丁基橡胶的总消费量呈稳定增长的趋势，年增长率一直保持在2%左右。

最近两年需求量有所增加，年均增长率达到5%左右。

2003年全世界丁基橡胶的总消费量约为747kt/a，其中卤化丁基橡胶的消费量约为500kt/a，约占丁基橡胶总消费量的66.9%。

预计到2006年，世界丁基橡胶的总消费量将超过800kt/a，其中卤化丁基橡胶所占的比例将超过70%。

1996～2003年世界丁基橡胶的消费量情况见表2.2-1所示。

表2.2-11996-2003年世界丁基橡胶的消费情况

年份

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

总消费量（kt/a）

IIR

HIIR

HIIR所占比例（%）

583

243

340

58.3

592

240

352

59.5

608

243

365

60.0

624

244

380

60.9

645

245

400

62.0

677

247

430

63.5

711

246

465

65.4

747

247

500

66.9

1993～1998年，美国丁基橡胶消费量的年均增长率为4.2%，1998～2002年消费量的年均增长率为1.5%，2002年美国丁基橡胶的总消费量为202kt/a，其中产量为182kt/a，进口量为67kt/a，出口量为47kt/a，产品约80%用于生产轮胎、胶管、轮胎制品，9%用于生产汽车零部件，6%用于生产胶粘剂、填缝胶和密封胶，4%用于医药领域，1%用于其他行业（主要包括电气绝缘、各种衬里、口香糖以及屋顶防水卷材等）。

其中卤化丁基橡胶主要用于生产无内胎轮胎，约占丁基橡胶总消费量的60%，预计今后几年，美国丁基橡胶的消费量将以年均约1.5%的速度增长，到2006年总消费量将达到220kt/a左右。

近年来美国丁基橡胶的供需情况见表2.2-2所示。

表2.2-2近年来美国丁基橡胶的供需平衡情况

年份

产量（kt/a）

进口量（kt/a）

出口量（kt/a）

表观消费量（kt/a）

1998

1999

2000

2001

2002

161

163

177

180

182

188

193

195

197

202

1997～2002年西欧丁基橡胶消费量的年均增长率约为4.8%，2002年总消费量为222kt/a，其中产量为236kt/a，进口量为19kt/a，出口量为33kt/a，产品的86.7%用于生产轮胎、胶管及轮胎制品，5.2%用于生产汽车零部件，8.1%用于其他领域（包括胶粘剂、填缝胶、密封胶、医药、电气绝缘、各种衬里、口香糖以及屋顶防水卷材等）。

轮胎工业是西欧丁基橡胶的消费主体，法国又是西欧丁基橡胶消费最为集中的国家，其消费量约占西欧丁基橡胶总消费量的37%，其次是德国，消费量约占西欧总消费量的27%。

西欧丁基橡胶的消费增长主要取决于汽车工业的发展，特别是取决于几大汽车生产企业的发展方向和速度。

预计今后几年，西欧丁基橡胶消费量的增长幅度不会很大，到2006年总消费量将达到约230kt/a。

近年来西欧丁基橡胶的供需情况见表2.2-3所示。

表2.2-3近年来西欧丁基橡胶的供需平衡情况

年份

产量（kt/a）

进口量（kt/a）

出口量（kt/a）

表观消费量（kt/a）

1998

1999

2000

2001

2002

190

221

223

224

236

203

205

208

210

222

由于亚洲金融危机的影响，1997～1998年日本丁基橡胶的消费量有所下降，1998年下降到最低谷，消费量仅为44kt/a，此后又快速增长，1998～2002年日本丁基橡胶消费量的年均增长率约为13.9%，2002年总消费量为67kt/a，其中产量为72kt/a，进口量为29kt/a，出口量为34kt/a，产品约82.8%用于生产轮胎、胶管及轮胎制品，10.9%用于生产胶粘剂、填缝胶、密封胶、医药等工业产品，6.3%用于其他领域（包括电气绝缘、各种衬里、口香糖以及屋顶防水卷材等）。

最近几年，由于无内胎轮胎的推广，日本无内胎轮胎占据了日本轮胎市场总量的95%，因此卤化丁基橡胶的消费量不断增加，目前，日本卤化丁基橡胶的消费量约占丁基橡胶总消费量的70%。

预计到2006年，日本丁基橡胶的总消费量将达到约70kt/a。

3我国丁基橡胶生产现状及市场前景

3.1生产现状

我国丁基橡胶的研究开发始于20世纪60年代，并建立了中试生产装置，后因各种原因而停止。

1999年，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唯一的一套30kt/a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，其中IIR1751属于内胎级产品，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BK1675N产品牌号，主要用于制造轮胎内胎、硫化胶囊和水胎等制品；IR1751F是食品、医药级产品，中等不饱和度，高门尼粘度可用于口香糖基础料以及医用瓶塞的生产；IIR0745是绝缘材料、密封材料和薄膜级产品，极低不饱和度、低门尼粘度，主要用于电绝缘层和电缆头薄膜的生产。

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4.055kt以及和4.190kt。

经过近两年的技术攻关，生产装置的运行状况有了很大程度的改善，产量逐年增加，2002年产量达到21.545kt，其中产品合格率为84.7%，2003年产量进一步增加到27kt，其中产品合格率达到95.4%。

3.2生产工艺

丁基橡胶是通过异丁烯、异戊二烯在Friedel-Craft等催化剂存在下进行阳离子聚合反应生产的。

典型的反应是用氯化铝作催化剂，用氯甲烷作溶剂。

异丁烯（97～98%）、异戊二烯（2～3%）配置成25%氯甲烷溶液，经两级冷却后送入聚合釜，在釜的入口处与引发剂溶液相遇，迅速发生聚合反应。

反应热由通入聚合釜的冷却列管中的液态乙烯蒸发带走。

聚合后，含丁基橡胶微粒的淤浆从聚合釜上部导出管溢入闪蒸釜，在搅拌下与热水接触，闪蒸出未反应的单体和溶剂。

聚合物与水的混合物料送入真空脱气塔，脱除胶中残留的氯甲烷，然后送往后处理系统。

低温快速聚合和反应物粘度高是丁基橡胶生产的两大特点，聚合反应通常在-100℃左右进行，以控制及其快速的放热反应（原料和催化剂一接触，聚合反应就立即发生），制得高分子量产品。

为制得高分子量产品，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。

卤化丁基橡胶是用丁基橡胶的乙烷溶液与溴或氯反应制备的。

制得的聚合物有带不饱和链的烯丙基卤结构。

这种结构提高了聚合物的耐热性和固化的灵活性。

目前，丁基橡胶的生产方法主要有淤浆法和溶液法两种。

淤浆法是以氯甲烷为稀释剂，以H2O-AlCl3为引发体系，在低温下（-100℃左右）将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子共聚合制得的。

该生产技术由美国Exxon公司和德国Bayer公司所垄断。

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-90～-70℃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于意大利Pressindustra公司合作开发，目前，世界上仅俄罗斯的一家工厂采用溶液法生产丁基橡胶。

淤浆法丁基橡胶的生产主要包括聚合反应、产品精制、回收循环以及清釜四大部分，具体工艺过程为：

1）聚合反应

在用丙烯做冷却剂的带夹套的配制槽内将精制的异丁烯、异戊二烯单体按比例97%～98%和1.5%～4.5%以及氯甲烷配制成混合溶液。

同时将无水粒状催化剂AlCl3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丙烯和乙烯两级冷却至-100℃后送入聚合反应釜，经搅拌接触，单体在形成的阳离子AlCl3——CH3Cl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下进行的（-90℃以下），聚合反应不到1秒钟便完成，反应热由通入反应釜内冷却列管液态乙烯带出。

2）产品精制

聚合后，含丁基胶粒的淤浆从聚合釜上部导出管溢流入闪蒸塔，在搅拌中于热水和蒸汽接触，未反应的单体和溶剂从塔顶蒸出，丁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【如2,6-二叔丁基对甲酚（264）和1010等】。

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、膨胀，再经压块、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先压缩和冷凝，再经活性氧化铝或沸石分子筛干燥，干燥后的气体进入精馏系统进行分离，氯甲烷回收循环使用。

4）清釜

由于聚合过程催化剂分布不均为，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60℃的己烷或石脑油，清理与置换时间约为10～12h。

清釜液可经凝聚、干燥、回收其中的聚合物加以利用。

3.3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。

1998年我国丁基橡胶的总进口量只有26.869kt，2003年增加到83.475kt，比2002年增长50.7%，1998～2003年进口量的年均增长率高达25.4%。

在2003年的总进口量中，普通丁基橡胶的进口量为42.986kt，同比增长36.5%；卤化丁基橡胶的进口量为40.489kt，同比增长69.0%。

其中初级形态普通丁基橡胶的进口量为35.168kt，同比增长49.8%；初级形态卤化丁基橡胶的进口量为26.942kt，同比增长72.4%。

2004年上半年进口丁基橡胶44.292kt，同比增长8.3%。

其中初级形态丁基橡胶的进口量为10.784kt，初级形态卤化丁基橡胶的进口量为16.490kt。

近年来，我国丁基橡胶的进出口情况见表3.3-1所示。

表3.3-1近年来我国丁基橡胶的进出口情况

年份

丁基橡胶

卤化丁基橡胶

合计

进口量（kt）

出口量（kt）

进口量（kt）

出口量（kt）

进口量（kt）

出口量（kt）

1998

1999

2000

2001

2002

2003

20.994

23.125

22.423

25.541

31.487

42.986

1.939

0.211

0.537

3.099

9.850

9.981

5.875

6.973

16.863

19.570

23.962

40.489

0.358

0.001

0.434

0.242

0.022

26.869

30.098

39.286

45.111

55.449

83.475

2.297

0.212

0.971

3.099

10.092

10.003

从进口来源看，我国初级形态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态普通丁基橡胶总量达到26.876kt，约占初级形态普通丁基橡胶总进口量的76.4%。

卤化丁基橡胶则主要来自西欧和北美国家，约占总进口量的84%，来自日本的产品约占总进口量的3.9%。

近年来我国初级形态普通丁基橡胶的进口来源情况见表3.3-2所示。

表3.3-2近年来我国初级形态普通丁基橡胶进口来源

进口

国家

2000年

2001年

2002年

2003年

进口量/kt

所占比例，%

进口量/t

所占比例，%

进口量/t

所占比例，%

进口量/t

所占比例，%

俄罗斯

日本

加拿大

其他

3.910

6.817

6.523

3.026

19.3

33.6

32.2

14.9

9.675

5.904

2.747

3.317

44.7

27.3

12.7

15.3

11.596

5.043

3.977

3.767

49.4

21.5

13.1

16.0

22.340

3.112

1.424

8.287

63.5

8.9

4.0

23.6

合计

20.276

100.0

21.643

100.0

23.483

100.0

35.168

100.0

近年来我国初级形态普通丁基橡胶进口量中，进口加工贸易和一般贸易所占的比例逐渐减少，而边境小贸易所占的比例却逐年增加。

普通丁基橡胶的进口主要集中在满洲里、厦门、青岛等海关，从这三个海关进口的丁基橡胶约占总进口量的79.2%。

卤化丁基橡胶则主要从上海、青岛及芜湖等海关进口，进口量约占总进口量的63%。

近年来我国初级形态普通丁基橡胶的贸易方式见表3.3-3所示。

表3.3-3近年我国初级形态普通丁基橡胶的贸易方式

进口方式

2000年

2001年

2002年

2003年

进口量/kt

所占比例，%

进口量/kt

所占比例，%

进口量/kt

所占比例/%

进口量/kt

所占比例，%

进口加工贸易

一般贸易

边境小贸易

保税仓库货物

来料加工装配

其他

6.622

8.703

3.273

0.131

0.032

1.514

32.7

42.9

16.1

0.6

0.2

7.5

6.590

5.971

8.251

0.758

0.072

30.4

27.6

38.1

3.5

0.3

0.0

6.270

6.268

10.109

0.787

0.049

26.7

43.0

3.3

0.2

0.0

6.479

7.263

21.082

0.212

0.060

0.072

18.4

20.7

59.9

0.6

0.2

合计

20.276

100.0

21.643

100.0

23.483

100.0

35168

100.0

3.4消费现状及市场前景

随着我国汽车轮胎工业等的不断发展，近年来我国丁基橡胶的消费量不断增加。

近年来我国丁基橡胶的供需平衡情况见表3.4-1所示。

表3.4-1近年来我国丁基橡胶的供需平衡情况

年份

产量

（kt）

进口量（kt）

出口量（kt）

表观消费量（kt）

年均增长率（%）

自给率

（%）

1998

1999

2000

2001

2002

2003

4.055

4.190

21.545

27.00

26.869

30.098

39.286

45.111

55.449

83.475

2.297

0.212

0.971

3.099

10.092

10.003

24.572

29.886

42.370

46.202

66.902

100.472

21.6

41.8

9.0

44.8

50.2

9.6

9.1

32.2

26.9

2003年，我国丁基橡胶的总消费量为100kt/a（其中卤化丁基橡胶的消费量约为40kt/a），其中轮胎方面的消费量约占总消费量的84%，医药瓶塞的消费量约占总消费量的11%，其他方面的消费量约占总消费量的5%。

3.4.1轮胎

丁基橡胶被广泛用于生产汽车轮胎及车力胎（自行车、摩托车等）的内胎内衬、硫化胶囊和水胎，特别是子午线轮胎的快速发展和汽车轮胎品级的不断提高，促使我国丁基橡胶消费量的不断增长。

但是国内丁基橡胶在轮胎行业的应用与国外相比，差距仍很大。

例如发达国家的轮胎内胎已经全部实现了丁基化，与我国相邻的印度以及马来西亚和泰国等东南亚国家，轮胎的丁基化率也已经达到70%～90%，而目前我国的丁基化率还不足30%，因此我国丁基橡胶的使用还有很大的发展潜力。

国内普通丁基橡胶主要用于生产丁基橡胶内胎（含自行车、摩托车）和硫化胶囊，牌号主要有Exxon公司的268，Bayer公司的301和俄罗斯的1675N。

主要使用企业有桦林轮胎股份有限公司、山东三角集团有限公司、青岛橡胶集团有限责任公司、厦门正新橡胶工业有限公司、上海轮胎橡胶集团股份有限公司、杭州中策橡胶股份有限公司和张家港安固橡胶工业有限公司等。

作为国民经济的支柱产业，我国汽车工业正在迅速发展，逐步向大型化、高速化、专业化发展，轮胎也随国际潮流向子午化、扁平化、无内胎化转化。

同时，高速公路的发展速度加快，也促进了轮胎的丁基化速度。

我国内胎丁基化（包括农用胎）和汽车轮胎子午化比例还很低，根据国家有关部门发布的工业行业“十五”规划，我国轮胎工业主要发展子午胎，在轮胎的结构上，轿车子午胎发展宽断面系列、高速度级产品；载重车子午胎重点发展无内胎全钢丝子午胎，以满足未来汽车和道路升级发展的需要。

轮胎行业将推广高等级轿车子午胎、轻卡车子午线轮胎、低断面和无内胎全钢载重子午线轮胎生产技术；并且子午胎发展已经获得国家政策性鼓励。

经国务院批准，财政部与国家税务总局发布[2000]145号文，规定自2001年1月1日起，对“汽车轮胎”税目中的子午线轮胎免征消费税，其余子午化轮胎继续按10%税率征收消费税。

国家政策鼓励子午胎发展，将会大大促进国内卤化丁基橡胶需求的增长。

2003年我国轮胎行业（包括汽车轮胎及车力胎）对丁基橡胶的消费量约为84kt/a，预计2005年对丁基橡胶的消费量将达到约115kt/a，其中卤化丁基橡胶的消费量为56kt/a；2010年消费量将达到约170kt/a，其中卤化丁基橡胶的消费量约为100kt/a。

3.4.2医用瓶塞

医用瓶塞丁基化是我国卤化丁基橡胶的第二大需求市场。

为了保证用药安全，国家医药主管部门发布国药管注[2000]462号文，规定2004年底以后国内所有药用胶塞（包括粉针剂、输液及口服液等各剂型胶塞）一律停止使用普通天然胶瓶塞。

医用瓶塞生产厂家正在扩大丁基橡胶胶塞的生产能力，主要使用卤化丁基橡胶以适应国内需求。

我国引进的第一条丁基橡胶瓶塞生产线于1992年在湖北华强药用包装制品厂建成投产。

目前，我国较大的生产线有10多条，其中产量较大的企业有湖北华强、石家庄一橡、上海新亚、金湖玻璃仪器厂、江阴兰

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