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我國橡膠助劑工業走清潔生產的發展之路

點擊次數: 更新時間:2015-11-05 【打印】 【返回】

橡膠助劑是在加工成具備優良彈性和使用性能的橡膠制品過程中必須添加的一系列精細化工產品的總稱,包括硫化和硫化活性劑、促進劑、防老劑、加工型助劑和特種功能性助劑五大類數百個品種產品,是橡膠工業不可缺少的重要原材料。中國橡膠助劑工業從無到有,從小到大,從弱到強,走過了一段不平凡的發展之路。目前,我國已成為世界橡膠助劑工業的中心。

從無到有,從弱到強

中國橡膠工業起步于1915年廣東兄弟塑膠公司,但當時中國的橡膠助劑全部依賴進口。1952年,南京化工廠和沈陽新生化工廠受命率先開發了防老劑A和D、促進劑M,盡管當年產量僅38噸,但卻開創了我國橡膠助劑工業的新紀元,結束了全部依賴進口的局面,相繼建成的蘭州有機化工廠和四川染料廠等逐步形成了當時橡膠助劑的’四大家族’。

1970年,我國橡膠助劑產量1.2萬噸,主要是防老劑和促進劑產品。一批科研院所逐步投入了橡膠助劑的開發,特別是山西省太原化工研究所、北京橡膠工業研究設計院和西北橡膠工業研究設計院等相繼開發了多品種產品,為我國橡膠助劑的發展打下了良好基礎。

1985年,我國橡膠助劑產量仍只有2萬余噸,大部分產品需要進口。此后,由原化工部組織全國橡膠助劑行業的研究院所和原材料生產企業約50余個單位進行科技攻關,部分項目還列入了國家科技攻關項目。約5年時間完成了21大類68個橡膠助劑產品的科技開發,至1992年建成27條新產品的中試線,當時橡膠助劑產量達3.3萬噸,并根據需求逐步擴大產業化規模。隨著加工型橡膠助劑的開發形成氣候,至1995年,我國橡膠助劑生產能力已達10萬噸,產量超過6萬噸,除特殊品種外基本實現自給。

2000年,我國橡膠助劑總生產能力15萬噸,產量11萬噸,產品品種200余個,取得了持續穩定的增長,基本形成完整的體系。子午線輪胎原材料國產化是我國橡膠助劑工業發展史上的光輝篇章,期間曾有4個項目獲得國家科技進步獎,分別是不溶性硫黃IS系列產品、鈷鹽粘合增進劑、增粘樹脂和硅烷偶聯劑Si69生產技術。項目完成后,原化工部發布了《關于表彰子午線輪胎國產化工作先進單位和先進個人的通報》,其中25個’先進單位’和62名’子午線輪胎原材料國產化工作先進個人’載入史冊。

2001年6月26日,中國橡膠工業協會橡膠助劑專業委員會在杭州成立,56家會員單位成為首批會員。橡膠助劑專委會在成立之初就提出’大力推進橡膠助劑清潔生產’,并在實踐過程中逐步形成了行業的發展方針:’堅持科技進步,以環保、安全、節能為中心發展綠色化工,突破關鍵技術,打造世界橡膠助劑工業強國。’

此后,我國橡膠助劑行業發展進入了快車道,產量由2001年的10余萬噸至2013年突破百萬噸,占全球產量70%以上。目前,我國促進劑TBBS和CBS、防老劑6PPD和TMQ、防焦劑CTP等主要產品產量均為世界第一,行業集中度也有了很大提高。2014年產量113萬噸,前兩名企業銷售額突破20億元,5億元以上8家大型企業的產品集中度已達70%,行業集中度的提高大大提升了國外橡膠加工企業對中國橡膠助劑的信任度和依賴度。

清潔生產是永恒主題

清潔生產概念于1992年聯合國環境與發展大會列入’21世紀議程’,大會指出’清潔生產是指將具體防預的環境戰略持續應用于生產過程、產品和服務中,以增加生態效率和減少人類及環境的風險’。橡膠助劑屬精細化工領域,主要原材料為苯、苯胺、二硫化碳、酚、醛及其衍生物等,從原料構成可見橡膠助劑清潔生產的重要性,其清潔生產主要應包括產品結構、工藝和’三廢’治理等方面。

一方面,行業積極調整產品結構,替代有毒有害產品。由于亞硝胺的致癌問題涉及多個橡膠助劑產品,因此仲胺類促進劑成為調整的重點,其中促進劑NOBS由于產量大、危害重,被列為重中之重,其代替產品為促進劑NS.2005年,科技部將萬噸級促進劑NS生產技術列入國家科技支撐計劃。2006年促進劑NS產品由幾千噸增長至2.5萬噸,2007年達4.2萬噸,全面滿足了行業替代促進劑NOBS的需求,并有出口。其他會產生亞硝胺的產品的替代品如促進劑TBzTD和DTDC等產品均已開發成功,基本上解決了亞硝胺致癌產品的替代問題。2008年促進劑NOBS和含β-萘胺的防老劑D被國家環保部列入高污染、高環境風險產品目錄,從法規上予以制約生產,其他有毒有有害產品的替代也不斷取得成效。目前,我國橡膠助劑產品的綠色化率已達92%以上,主要助劑企業的產品都符合歐盟REACH法規的要求,為下游企業提供了安全可靠的助劑產品,保障了使用者的健康。

另一方面,大力開發清潔生產技術,從源頭杜絕污染。清潔生產工藝路線的開發和實施是確保助劑生產過程綠色環保的重要措施,我國橡膠助劑行業通過清潔生產帶動了全行業的發展,并逐步引領中國橡膠助劑走向世界。

多年來,橡膠助劑行業先后承擔了國家科技攻關項目、國家產業化項目、國家科技支撐計劃項目、國家’863’項目、國家中小企業創新基金項目等百余項,有力地推動了橡膠助劑工業的技術進步。2007年4月國家科技部批準組建了以陽谷華泰化工公司為依托單位的國家橡膠助劑工程技術研究中心,為行業創建了科技創新平臺,對推動行業科技進步和清潔生產發揮了重要作用。自1985年國家級科學技術進步獎設立以來,橡膠助劑行業獲得了6項國家獎勵項目和百余項省部級科技成果。

其中,子午線輪胎原材料國產化項目硅烷偶聯劑(Si69)的全封閉清潔工藝的成功使我國成為橡膠偶聯劑前三位的生產大國;對苯二胺類防老劑中間體RT-培司清潔生產技術使我國大品種防老劑6PPD生產處于國際領先地位,并取得了美國’337調查案’的全勝,捍衛了自主知識產權;精制促進劑M的萬噸級溶劑法生產路線替代傳統的酸堿法精制路線(1噸產成品會產生30噸左右的廢水),基本實現廢水零排放,該技術通過中國石油和化學工業聯合會的技術成果鑒定,達到國際領先水平。

中國橡膠助劑的清潔生產總體水平已站在世界前列,但與新環保法要求相比仍有諸多不足。清潔生產工藝雖然取得多項重要成果,但離全面推廣應用仍存距離,需加大推廣力度;清潔生產技術投入的資金明顯不足;部分中小企業對新環保法尚存僥幸心理,導致市場出現不公平競爭,這種狀況亟待通過行業自律得以解決。

總之,中國橡膠助劑工業的發展源自于綠色環保、清潔生產,它們的持續發展仍然需要堅持科技進步,堅持清潔生產,清潔生產是橡膠助劑工業發展的永恒主題。

智能化和微反應熱潮掀起

2014年4月,橡膠助劑行業將自動化、智能化作為一個新的起點,組織行業專家和大型企業學習南京曙光化工集團建設智能工廠的經驗,提出以人均銷售額、人均利潤、噸產品的動力消耗為新的目標。

從現在到’十三五’末,橡膠助劑產量和銷售額增加率將保持在7%以上,龍頭骨干大企業將達到8%以上,前10名大型企業的產業集中度達70%~80%.人均銷售額由目前80萬元增至100萬~150萬元,通過技術創新、清潔生產技術的推廣,實現噸產品能耗降低30%,產品綠色化率達95%以上。目前大型企業基本實現中控自動化生產工藝,并不斷由間歇式生產向連續化生產過渡。

上世紀90年代開創的微化工反應技術是當今精細化工、制藥等行業最具創新的技術之一。與傳統的間歇式反應釜生產工藝完全不同,微反應技術是在微米級的通道式反應器內進行撞擊流化學反應。由于反應容器空間非常微小,物料通過碰撞混合非常均勻,接觸反應完全,成功解決了傳統工藝易爆炸和反應不徹底等技術難題。將精細化工研發過程中低效的、間歇的合成工藝轉變為像石油化工那樣的可控的、連續流的工藝,實現了化工過程節能降耗、化工系統微型化和綠色化,并提高了過程安全性,反應時間可從幾小時縮短到幾十秒,充分展示了微化工技術激動人心的一面。

微反應器開啟了高效精細化工時代,對傳統化工裝置而言是革命性的顛覆。國際上康寧公司、拜耳公司已實現了產業化先例,我國自2001年開始已有眾多生產線逐步投入運行。在該技術領域我國與世界同步。預計未來5~10年,微化工反應技術將會在精細化工、納米材料等領域率先得到推廣。我國橡膠助劑行業特別是促進劑行業大多是傳統的間歇式生產,微化工反應技術的開發和應用具有十分重要的意義。

未來五年將是中國橡膠助劑行業向新的目標攀登的五年,行業應繼續堅持科技進步,以環保、安全、節能和智能化建設為中心發展綠色化工,逐步開創微化工反應技術,爭取生產工藝取得重大突破。

讓我們用中國民族化學工業之父范旭東先生的話作為本文的結束語:’我們每個人生活在現代,都應該為國家做一番事業,不單是為了我們這個團體,應當擴大到我們的國家……希望團體同仁,準備更新的任務,建立更新的事業,把眼光放大點,不以我們過去小小的榮譽為滿足,我們應該不辜負已往的一點歷史,去創造,去發揚更新的未來。’

 

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