合成橡膠升級的“孵化器”

○ 文／周衛(wèi)軍 何 穎 仇國賢

近年來，中國石油石化院與蘭州石化合作，開發(fā)了三大系列產(chǎn)品共12個牌號的新產(chǎn)品，累計生產(chǎn)新產(chǎn)品13.7萬噸，產(chǎn)值38.38億元，利稅17.12億元。

近年來，中國石油石油化工研究院堅持在提升中國石油合成橡膠業(yè)務(wù)核心競爭力的同時，大力推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整，為我國合成橡膠產(chǎn)業(yè)跨越進(jìn)位做出了特殊貢獻(xiàn)。中國合成橡膠工業(yè)協(xié)會秘書長齊潤通說：“中國石油石化院技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)服務(wù)解決了大問題，是我國合成橡膠產(chǎn)業(yè)升級的‘孵化器’。”

為“金娃娃”找婆家

作為世界輪胎出口大國，我國每年輪胎出口量十分巨大。但產(chǎn)品多為“大路貨”，銷路和效益受到很大影響。目前，國外對高檔輪胎的需求量較大，國內(nèi)輪胎企業(yè)也早已覬覦這個市場，但苦于成本高、技術(shù)含量較低等因素，國內(nèi)高檔輪胎發(fā)展緩慢。

●科研人員正用透射電子顯微鏡聚精會神地觀察合成橡膠新產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)。 攝影/仇國賢

小貼士

門尼黏度

門尼黏度(Mooney viscosity)又稱轉(zhuǎn)動(門尼)黏度，是用門尼黏度計測定的數(shù)值，基本上可以反映合成橡膠的聚合度與分子量。

溶液聚合丁苯橡膠是制造高檔安全節(jié)能子午線輪胎的理想基礎(chǔ)材料。2009年10月，中國石油首套10萬噸/年溶聚丁苯橡膠裝置在獨山子石化公司投產(chǎn)。2010年，該裝置僅生產(chǎn)了3000噸溶聚丁苯橡膠。主要用于制鞋等低檔次產(chǎn)品的制造。業(yè)內(nèi)人嘆息：“金子賣了銅價錢！”

2011年4月，石化院開始介入該裝置的產(chǎn)品應(yīng)用研發(fā)及市場推廣，為生產(chǎn)企業(yè)和下游客戶提供技術(shù)服務(wù)。中國石油天然氣股份公司總工程師、石油化工研究院院長藺愛國親自帶隊走訪用戶。通過市場調(diào)研，他們了解到我國高端輪胎用膠和產(chǎn)品主要依賴于進(jìn)口，已成為我國高檔轎車發(fā)展的短板之一。

科研人員利用石化院合成橡膠科研開發(fā)所積累的技術(shù)優(yōu)勢，通過近千次實驗，獲取了數(shù)千批技術(shù)數(shù)據(jù)，解決了溶聚丁苯橡膠的加工應(yīng)用問題，確定了加工工藝和配方。

科研人員李晶和胡海華、趙洪國深入加工企業(yè)，跟蹤輪胎生產(chǎn)過程，全程分析和解決加工應(yīng)用過程中存在的各類技術(shù)問題達(dá)50個之多。經(jīng)過連續(xù)6個多月的奮戰(zhàn)，他們成功開發(fā)出具有硫化劑和促進(jìn)劑用量少、硫化時間短、效率高等優(yōu)點的低溫混煉、補強(qiáng)填充劑表面結(jié)構(gòu)改性等核心技術(shù)。

為了打開市場，高級技術(shù)專家龔光碧帶領(lǐng)石化院科研人員帶著配方來到山東金宇輪胎，把自主開發(fā)的加工技術(shù)和加工工藝毫無保留的傳授給他們。經(jīng)第三方檢測，他們生產(chǎn)的高性能輪胎滾動阻力減少30%，抗?jié)窕蕴岣?%，耐磨性提高11%，燃料消耗降低5%～6%。

2012年，金宇輪胎年出口溶聚丁苯橡膠輪胎達(dá)600多萬條，年增效達(dá)6億多元，加工用量占獨山子石化溶聚丁苯橡膠年產(chǎn)量的50%以上，成為國內(nèi)為數(shù)不多的綠色輪胎生產(chǎn)企業(yè)。“沒有中國石油老大哥的支持，哪有俺們的今天！” 金宇輪胎公司員工感激地說。

2012年，在國內(nèi)其他3套溶聚丁苯橡膠轉(zhuǎn)產(chǎn)SBS熱塑性彈性體的情況下，中國石油溶聚丁苯橡膠產(chǎn)量逆市上揚達(dá)到2.9萬噸，成為中國合成橡膠跨躍趕超的“新亮點”。

為“母雞”生“金蛋”

2012年11月，中國石油一企業(yè)的20萬噸/年乳聚丁苯橡膠裝置開車、投產(chǎn)初期由于技術(shù)等原因，產(chǎn)品優(yōu)級品率只有38%，用戶投訴接踵而至。這不僅使企業(yè)的生產(chǎn)難以為繼，也給中國石油的品牌形象造成了一定的負(fù)面影響。

石化院獲知這一信息后，龔光碧帶領(lǐng)科研骨干趙志超、王永峰專程到這個企業(yè)，經(jīng)過全面的調(diào)研和分析，為該裝置定制了一套質(zhì)量提升和市場推廣方案。

他們針對裝置員工對合成橡膠生產(chǎn)過程質(zhì)量控制的程序和節(jié)點掌握不夠準(zhǔn)確的實際情況，組織經(jīng)驗豐富、業(yè)務(wù)精湛的合成橡膠專家鄭聚成、胡育林，從生產(chǎn)工藝、過程控制、分析檢測、助劑添加等方面對裝置人員進(jìn)行重點專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，提高了他們業(yè)務(wù)水平。解決了丁二烯阻聚劑TBC含量超標(biāo)，造成聚合反應(yīng)慢或不聚合等問題，制定了一套助劑配置標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量保證體系，使裝置的運行情況有了明顯的好轉(zhuǎn)。

乳液聚合反應(yīng)要在5℃~8℃的低溫條件下進(jìn)行。但該裝置原設(shè)計上設(shè)有三個置換塔，由于膠乳在塔中停留時間過長，造成升溫并引起交聯(lián)支化，使門尼黏度高造成加工過程中能耗增大。趙志超、燕鵬華建議他們少用或停用置換塔，不但改進(jìn)了產(chǎn)品質(zhì)量，而且使產(chǎn)品的加工能耗降低了10%以上。

“沒有中國石油老大哥的支持，哪有俺們的今天！” 金宇輪胎公司員工感激地說。

2013年，由石化院、撫順石化、華東化工銷售組成“三結(jié)合”的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊，來到加工應(yīng)用的第一線現(xiàn)場服務(wù)，幫助用戶解決加工過程中出現(xiàn)的問題。在徐州輪胎廠，針對門尼黏度過高問題，他們采取調(diào)整加工配方，增加混煉次數(shù)的辦法有效改善了橡膠的加工性能。

經(jīng)過梁滔技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊的努力，該裝置優(yōu)級品率從2013年1月份的38%迅速提高到5月份的98%以上，裝置的整體運行狀態(tài)達(dá)到蘭州石化、吉林石化同類裝置水平。

國內(nèi)合成橡膠技術(shù)的引領(lǐng)者

2009年，由石化院、蘭州石化和寰球工程公司共同研發(fā)的，具有中國石油自主知識產(chǎn)權(quán)的10萬噸/年乳液聚合丁苯橡膠技術(shù)和5萬噸/年丁腈橡膠技術(shù)相繼在蘭州石化應(yīng)用。“作為目前世界單線生產(chǎn)能力最大的5萬噸/年丁腈橡膠裝置，成功入選‘中國超級設(shè)備:多項世界第一’成為改革開放和中國創(chuàng)造的新‘地標(biāo)’”。

為了應(yīng)對歐盟REACH法規(guī)，石化院利用中國石油環(huán)保橡膠填充油資源優(yōu)勢，發(fā)揮自身乳聚丁苯橡膠技術(shù)優(yōu)勢，開發(fā)了具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)保型乳聚丁苯橡膠制備技術(shù)及SBR1500E、SBR1723N等新產(chǎn)品10個。截至目前，新產(chǎn)品蘭州石化累計生產(chǎn)35.7萬噸，創(chuàng)效20.4億元，提升了中國石油乳聚丁苯橡膠市場競爭力。

為了積累發(fā)展后勁，石化院先后開發(fā)了低腈含量丁腈橡膠、羧基丁腈橡膠、環(huán)保型丁腈橡膠、中高腈含量丁腈橡膠系列等新產(chǎn)品。與蘭州石化攜手合作，開發(fā)了三大系列產(chǎn)品共12個牌號的新產(chǎn)品，逐步完成了丁腈橡膠產(chǎn)品牌號的系列化布局，新產(chǎn)品已累計生產(chǎn)13.7萬噸，實現(xiàn)產(chǎn)值38.38億元，利稅總額達(dá)17.12億元。

目前，中國石油丁腈橡膠市場占有率從2010年的15%提升到2012年的46%，成為國內(nèi)丁腈橡膠技術(shù)的引領(lǐng)者和價格的風(fēng)向標(biāo)。

石化院不僅是中國石油唯一的煉油化工科研直屬科研機(jī)構(gòu)，而且是我國合成橡膠科研、標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量檢測的權(quán)威單位之一。石化院通過扎實的技術(shù)服務(wù)，使生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)、質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化方面再上一個新臺階，使中國石油的合成橡膠產(chǎn)品質(zhì)量和競爭能力走在全國的前列，具備同全球知名合成橡膠生產(chǎn)企業(yè)同臺較量的實力。