环保型芳烃橡胶添加油及其推广前景

路胜旗

(南阳石蜡精细化工厂，河南南阳 473132)

·综述与述评·

环保型芳烃橡胶添加油及其推广前景

路胜旗

(南阳石蜡精细化工厂，河南南阳 473132)

对环保型芳烃橡胶添加油的产生、研制、生产、应用现状进行了简述，对其发展前景进行展望，并提出了自己的建议。

环保型;芳烃;橡胶添加油 ;推广

Abstract:The production，preparation and application status of environmental friendly aromatic rubber additionally refuel are descibed briefly，the development prospect are forecasted，the suggestions of author are point out.

Key words:environmental friendly;aromatic;rubber additionally refuel;extension

近年来，我国各大石油化工产品生产商、相关行业公司都对环保型芳烃橡胶添加油(橡胶环保型芳烃添加油是笔者对环保型芳烃填充油及环保型芳烃橡胶操作油的统称，以下同)进行了积极的跟踪与研发。中石油、中石化、中海油所属企业以及其他石化企业等，都有与其性能相近的产品研发成功。有些企业的产品已经上市销售。橡胶添加油是一个已经成熟的市场产品，作为其系列产品之一，以用量大、用途广、价格低廉、适应性好为特点的芳烃橡胶添加油早就广泛地使用在丁苯橡胶(SBR)、天然橡胶(NR)、顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)、氯丁橡胶(CR)等及其制品中。为什么现在大家又要再投入资金去研发生产一个成本远高于芳烃橡胶添加油的环保型芳烃橡胶添加油呢?这还需要从人们对生存环境质量要求的不断提高谈起。

1 问题的由来

欧洲议会及欧盟理事会于2005年11月16日在法国斯特拉斯堡签署了多环芳香烃PAHs 2005/69/EC指令。指令规定市场上销售的添加油或用于制造轮胎的添加油应符合以下标准:BaP(苯并芘)含量低于1mg/kg，且以下8种多环芳烃总含量低于10mg/kg:即苯并(a)芘(BaP)，苯并(e)芘(BeP)，苯并(a)蒽(BaA)，苯并(b)荧蒽(BbFA)，苯并(j)荧蒽(BjFA)，苯并(k)荧蒽(BkFA)，屈(CHR)，二苯并(a，h)蒽(DBAhA)等 8种多环芳烃。

该指令适用范围为添加油和轮胎(客车轮胎、轻型和重型货车轮胎、农用车轮胎及摩托车轮胎)。至于其它橡胶制品则因与人接触程度不同而有不同的要求，具体见下页表1。指令要求欧盟各成员国应于2006年12月29日之前制订相应法律、规范和管理办法，并于2010年1月1日起正式实施。这样，凡是要进入欧盟市场的橡胶添加油(包括轮胎)，自2010年1月1日起，都应符合该规定标准。美国环保署也列出了橡胶中受限的16种多环芳烃化合物:①萘;②苊烯;③苊;④芴;⑤菲;⑥蒽;⑦荧蒽;⑧芘;⑨苯并(a)蒽;⑩(屈);（11）苯并(b)荧蒽;（12）苯并(k)荧蒽;（13）苯并(a)芘;（14）茚苯(1，2，3－ )芘;（15）二苯并(a，h)蒽;（16）苯并(g，h，i)芘(二萘嵌苯)。总量标准如表1所示。

表1 多环芳香烃PAHs的法规限值

从以上控制标准可以看出，其控制精度是很高的，姑且不说一般的生产工艺难以达到对多环芳烃如此严格地去除水平，就是要做到如此高精度的物性分析也是很困难的。那么，发达国家为什么要制定执行这样一个标准呢?还是让我们来认识一下多环芳烃。所谓多环芳烃又叫稠环芳烃，共有100多种化学结构式，具体是指苯环在两个以上的芳烃化合物，总称 PAHs，如:

经由欧洲委员会毒性、生态毒性和环境科学委员会(CSTEE)科学研究证实，多环芳烃类化合物对人类健康确实有害。该类化合物具有对人体的致癌性、致突变性及生殖系统毒害性。苯并芘(BaP)是其中的一个典型代表。在此背景下，发达国家率先做出这一规定也就不足为奇。

橡胶制品在制造过程中，根据品种及制造工艺的不同，要在不同阶段适量添加具备一定条件的油品，这就是橡胶添加油。在日常生活中，橡胶制品是多种多样的，由于知识所限，本文只讨论我国轮胎生产中所用的环保型芳烃橡胶添加油及其推广前景。

众所周知，由于轮胎制造过程对环境的影响较大，发达国家的制造厂家20世纪以来一直在向发展中国家转移，我国也有众多的国外轮胎制造公司以独资或合资的方式进入。这种趋势，一方面使我国轮胎生产技术有了较快提高，另一方面也造成了对我国环境影响的压力。美国《橡胶与塑料新闻》周刊2010年度全球轮胎75强评选近日揭晓，在75强中我国大陆占了22家，我国台湾有5家，另有13家在我国生产的外企。可见我国是个名符其实的轮胎制造大国。虽然，我国需要大量的轮胎，但也是轮胎出口大国。2009年轮胎出口量约10810万条。其中就包括出口到欧盟、美国、日本等发达国家的轮胎在内。欧盟的限令一出，首先危及的就是这部分轮胎出口业务。

目前，对于制造轮胎所需的添加油，我国还没有与发达国家知名产品(如德国汉圣公司产品)质量相当且经过国际市场认可的工业化生产的环保型芳烃橡胶添加油产品的生产商。因而，该产品的市场主导权一直为国外生产、销售商所垄断，导致我国橡胶添加油的生产商、橡胶生产行业面临着非常被动的局面。从而出现了国内多家企业竞相研究开发环保型芳烃橡胶添加油的形势。

2 我国环保型芳烃橡胶添加油的现状

我国2009年轮胎用合成橡胶生产能力达到164.1万 t，产量141.1万 t;预计2015年将达到 260万t。因此，十二五期间我国轮胎用橡胶量仍将保持较好的增长势头。目前，以环保型芳烃橡胶添加油为填充油制造的橡胶产品主要为丁苯橡胶SBR－1723，用于制造轮胎、传送带、电缆等，其中轮胎业占90%以上。

对于欧盟理事会要求2010年起实施的2005/69/EC指令，我国橡胶业界一直密切关注，并采取了切实的应对措施。2006年1月申华化学工业有限公司就成功试制出了满足环保要求的SBR－1723，各项性能略好于SBR－1712。中石油所属的兰州石化在2009年生产出了400t环保型丁苯橡胶SBR－1723产品发往目的地。中石化所属的扬子金浦橡胶有限公司和齐鲁石化分别于2009年5月份2009年11月份生产出了丁苯橡胶SBR－1723产品。

对于环保型芳烃橡胶添加油的研发，众多企业分别做了不屈不挠的尝试。2009年6月，中海油沥青股份公司宣布生产出了环保型高芳橡胶填充油。2009年12月份，中石油所属的克拉玛依石化分公司宣布生产出了环保轮胎橡胶油。中石化所属的南阳石蜡精细化工厂，从2008年开始进行环保型芳烃橡胶添加油的研制生产工作，截止2010年11月份在工业试验装置上，共生产环保型芳烃橡胶添加油近500t。其油品性能与德国汉圣公司生产的环保型橡胶填充油指标基本相同。在橡胶厂实验室制取橡胶，其性能指标达到了丁苯橡胶SBR－1723合格品的标准。经国内知名合资轮胎企业试验后，采购100余吨产品作为生产轮胎的环保型芳烃橡胶操作油使用。

3 对研发环保型芳烃橡胶添加油的思考

综合国内及国外环保型芳烃橡胶添加油的生产情况，特别是国内已经实现了生产合格产品的几个企业的经验，觉得要发展该产品，应注意到以下三点:

3.1 原料优先

综合众多环保型芳烃添加油研究单位、生产企业的经验可知，所用原料性质是生产目的产品的决定因素。所谓环保型芳烃橡胶添加油，重在环保、芳烃(CA)含量上。其产品环保指标要求限制二环及以上芳烃的含量，而制胶过程又要求其单环芳烃的含量不能太低。德国汉森公司的芳烃指标在26%以上。这样矛盾的产品质量要求，对筛选原料提出了非常苛刻的要求。既要含芳烃，又要尽量少含多环芳烃。同时，添加油在黏度上也要求比较高，或高或低对橡胶生产都不利，作填充油时要适当高些，而作操作油时则要适当低些。汉森公司的指标要求100℃时的运动黏度为21mm2/s。在这种产品质量要求下，原料性质如果能接近产品性质其生产工艺将会简单得多。

3.2 通行的加氢工艺较为落后

通行的加氢工艺不太适合于生产环保型芳烃橡胶添加油产品。实践与理论均证明，要制取环保型橡胶添加油比制取环保型芳烃橡胶添加油容易。如果加工环烷基原料油或石蜡基原料油，采取加氢的办法，基本上就能制取环保型橡胶添加油;而要制取环保型芳烃橡胶添加油，则加氢的方法鲜能见效。这是加氢的功能所决定的。

众所周知，加氢裂化是逐环裂化，固然可以破环多环芳烃为单环芳烃或烷烃，但同时也使单环芳烃支链断裂或开环，降低了产品的芳烃(CA)含量;而且加氢装置投资及运行费用高，增加了生产成本，橡胶行业难以承受。

3.3 有效手段

萃取工艺可能是目前制取环保型芳烃橡胶添加油的有效手段。设想有一种溶剂(或复合溶剂，以下同)，在适宜的压力、温度条件下，以先多环芳烃，后环烷烃，再后依次单环芳烃、单环烷烃、烷烃的顺序溶解原料组分，则最终就可分离出我们需要的目的产品。但这种溶剂如何筛选出来呢，这恐怕是个复杂而艰难的过程。就目前各研究、生产单位所用的溶剂来推断，还不能说已经选到了最合适的溶剂。然而，我们却可以提一些溶剂筛选的条件:无毒、无腐蚀、沸点低、选择性好、溶解度大、与目的产品的密度差大、价格适中、容易取得等。

4 我国环保型芳烃橡胶添加油的发展前景

如前所述，我国2009年轮胎用合成橡胶生产能力达到164.1万t，产量141.1万 t。如果此部分橡胶全部生产环保型轮胎，则每年需环保型芳烃橡胶添加油近30余万吨。预计2015年轮胎用合成橡胶生产能力将达到260万t，如果全部生产环保型轮胎，则年需环保型芳烃橡胶添加油应在50万t以上。全世界2009年丁苯橡胶SBR的生产能力约558万t，大约需要环保型芳烃橡胶添加油100万t。如此大的产品市场需求，对于我们这样一个还没有建立起规模的环保型芳烃橡胶添加油生产线的国家来说，其任务是十分紧迫的。

当然，任何事物的发展都不是简单的线性关系，要搞清现实中的真实情况，就必须结合实际进行分析。环保型芳烃橡胶添加油的策源地是欧盟国家，其后美国、日本比照执行，而全世界其它国家包括我国在内，并没有对此响应。我国轮胎大量出口地也不是欧盟、美国、日本等发达国家，近年来这些发达国家的经济并不景气，而美国又给我们搞了轮胎特别保护调查案。所以，我国市场对橡胶环保型芳烃添加油的实际需求，远低于理论上的计算值。

据笔者了解，目前环保型丁苯橡胶SBR－1723市场并不十分好，甚至有些企业从国外采购的环保型芳烃橡胶填充油还形成了积压。这里面有价格因素，更重要的是环保型轮胎的市场不好。环保型芳烃橡胶添加油生产困难，原料有限，现在市场上进口产品的价格是国内芳烃橡胶添加油价格的3～4倍。与此同时，环保型轮胎比普通轮胎价格的涨幅却低于环保型芳烃橡胶添加油比芳烃橡胶添加油的涨幅。这样轮胎行业利益不大，生产积极性不高，如不是出于占领市场的需要，可能橡胶、轮胎生产企业目前对此所具有的积极性也要打折扣。

但是，人类的生存法则是生命大于一切。随着社会的发展进步，构建绿色环保型社会是所有国家和人民的需要。人们的日用品对环保要求越来越高是历史发展的必然趋势。我国经济发展突飞猛进，传统的生活方式在不断改变，人们对生命的重视比历史上任何时候都更为强烈，而且这种强烈随着时间的推移，只会增大而不会减小。这就为环保型产品的发展提供了广阔又久远的市场。

以2009年为例:全年消耗橡胶(包括天然胶约270万t，合成胶约318万t)588万t，用于轮胎的占61%，约358万t。可以看出，如果我国出台法令，要求生产环保胶、生产环保型橡胶制品，则橡胶环保型芳烃添加油的市场需求便会立即显现出来。可见，现在对该项目的积极投资是有长远保证的。但也不能急功求大，全面开花。应结合我国国情，欧、美市场需求及世界其它市场对环境保护要求的变化，捕捉信息，未雨绸缪，循序渐进地推动环保型芳烃添加油的生产建设。目前可以先储备生产技术，进行相关原料资源的调查研究。在进行小规模的试验性装置建设，以小批量的产品投放市场，满足目前对发达国家出口环保型轮胎的需要，同时，有关企业可根据各自的自给及对外合作、发展需要，制定出发展生产环保型芳烃橡胶添加油的建设规划。一俟市场启动，便有足量的产品来投放市场。

通过上述分析，我们可以得出结论，发展环保型芳烃橡胶添加油是符合可持续发展观的。虽然目前市场还有待进一步扩大与提振，但其市场后劲则是不言而喻的。不妨对此作以预测:“十二五”期间，利用全球石化资源，优选原料，起步并发展、促进我国环保型芳烃橡胶添加油的生产及市场销售;“十三五”期间，实现环保型芳烃橡胶添加油的广泛推广与应用。依上述观点推算，“十二五”未，约需要总计50万t/a以上的生产能力投入运行。“十三五”期间以强有力的生产、销售能力支持我国实施橡胶制品环保化的立法与实施。至“十三五”末，约需要总计100万t/a以上的生产能力投入运行。这将是一项艰巨而光荣的使命。

Environmental Friendly Aromatic Rubber Additionally Refuel and Its Popularizing Prospect

LU Sheng－qi
(Henan Oilfielld Company Nanyang Wax Fine Chemical Plant，SIOPEC，Nanyang 473132，China)

TQ330.3

A

1003－3467(2011)03－0025－04

2010－12－17

路胜旗(1961－)，男，高级工程师，从事生产管理工作，电话:(0377)63828266。