10万吨丁腈橡胶项目项建书

1 概述
1.1 项目名称
10万吨/年丁腈橡胶（NBR）项目
1.2 建设单位及地址
建设单位：上海华谊丙烯酸有限公司
地址：安庆化学工业园区
2 项目背景
本项目利用华谊集团安庆68万吨/年醚前液化气深加工项目所产7万吨/年丁二烯产品，以及中石化安庆石化分公司所产的丙烯腈，延伸产业链，建设10万吨/年丁腈橡胶项目，生产高附加值的丁腈橡胶产品，在满足国内市场需求的同时、提高企业的经济效益和竞争能力。

近年来我国丁腈橡胶需求增长，2009年从国外进口丁腈橡胶6万吨，2010年我国丁腈橡胶进口总量仍将在10万吨左右，因此，急需建设丁腈橡胶装置。

3产品方案及技术经济指标
3.1 生产规模
丁腈橡胶（NBR）项目总生产能力为10万吨/年，采用两条生产线，单套生产能力为5万吨/年。

以丁二烯和丙烯腈为原料，采用乳液聚合工艺。

3.2 产品方案
本项目产品方案NBR10万吨/年，废胶200吨/年。

3.3 生产时间
8000小时/年。

3.4 技术经济指标
5万吨/年NBR的技术指标见下表。

10万吨/年丁腈橡胶（NBR）项目总投资为15亿元，总占地面积约300亩，销售收入为284920万元（含税），243521万元（不含税）。

4 产品用途及市场
4.1 产品性能优良、用途广泛
4.1.1基本特性
（1）因含有极性腈基，对非极性或弱极性的矿物油、动植物油、液体燃料和溶剂等有较高的稳定性。

耐油性是其最大的特长，丙烯含量愈高耐油性愈好。

（2）耐热性优于天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶，可在空气中120℃下长期使用。

（3）气密性较好，仅次于丁基橡胶。

（4）耐寒性、耐低温性较差，丙烯腈含量愈高，耐寒愈差。

（5）因是非结晶性橡胶，生胶强度较低，须配入补强剂，提高结合丙烯腈量有助于增
（6）高强度和耐磨性，但弹性下降。

（7）丁腈胶的介电性能差一点，属于半导体橡胶。

（8）胶料的耐油性和永久变形的平衡，耐油性与电性能的平衡是重要的。

4.1.2 应用范围
主要用于制作耐油橡胶制品，广泛用于制造密封件、垫片、垫圈等模制品和压出制品，各种橡胶胶辊、耐油胶管、工业用品和粘合剂等等。

通用NBR应用于制造各种耐油制品，是用量最大的特种合成橡胶。

丁腈橡胶（NBR）中含有极性腈基基因，具有良好的耐油、耐苯、耐烃类溶剂及耐热老化性能，广泛用于汽车、航空航天、石油开采、石油化工、纺织、电线电缆、印刷和食品包装等领域。

4.2 国内外市场需求
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得，丁腈橡胶(NBR)
具有优良的耐油、耐燃油性，机械性能及成本均衡性，故广泛用于燃油胶管、O形圈、油封等耐油橡胶制品以及环氧树脂、酚醛树酯的改性材料和粘合剂等。

我国现有4套NBR生产装置，其中吉林石化公司的生产装置年产能力为1万t，镇江南帝化工公司的生产装置年产能力为2万t，兰州石化公司目前有两套NBR生产装置，生产能力达到1.95万吨，2008年年产5万吨的丁腈橡胶橡胶装置在兰州石化开工建设，成为国内最大的丁腈橡胶装置，近年来我国丁腈橡胶需求增长，2009年从国外进口丁腈橡胶6万吨，急需建设丁腈橡胶装置。

近年来，世界丁腈橡胶的需求量稳步增加。

2007年需求量约为52.4万吨，2008年为57.6万吨，2009年为58.7万吨，2010年为65万吨左右。

预计今后几年，世界丁腈橡胶的需求量将以年均约4.2%的速度增长，到2012年总需求量将达到约75.0万吨，其中亚洲地区的消费量增长最快。

从国外丁腈橡胶品种需求的发展趋势来看，特种丁腈橡胶在丁腈橡胶市场上的地位日益重要，其中氢化丁腈橡胶(HNBR)的占有率大于20%，粉末丁腈橡胶(PNBR)大于70%，羧基丁腈橡胶(XNBR)大子5%。

日本、西欧的氢化丁腈橡胶需求量每年都以年均约15%的速度增长。

国内丁腈橡胶装置规模小、原料单耗及能耗高，产量无法满足市场需求，进口仍是平衡市场缺口的主要途径。

截至2009年，我国共有3家企业的5套NBR生产装置，总产能突增至12.25万吨/年,2009年我国丁腈橡胶产量为4.81万吨。

2009年共进口丁腈橡胶11.1万吨（包括初级形状的丁腈橡胶和丁腈橡胶板、片、带），同比增长13.7%，进口量占到消费量的79%。

2009年我国初级形状丁腈橡胶进口主要来自韩国、日本、法国和中国台湾，从上述国家和地区共进口4.62万吨，约占初级形状丁腈橡胶总进口量的96.3%。

其中，来自韩国的初级形
状丁腈橡胶由2008年的1.24万吨猛增到2009年的3.11万吨，约占总进口量的64.9%。

其主要原因是，2009年韩国经济受挫，韩国LG等丁腈橡胶生产商为缓解自身市场压力，向中国大量销售，并以低成本货源抢占中国市场，这一状况一直延续到2009年7月初，对国产丁腈橡胶造成了较大的压力。

2009年，中国约进口丁腈橡胶7万吨左右。

主要来自于俄罗斯、韩国、日本等国，其中，来自俄罗斯和韩国的丁腈橡胶产品约占进口量的一半左右。

朗盛的产品品质优于来自俄罗斯及韩国的产品，此前朗盛在国内并没有工厂，必须从欧洲运过来，成本太高。

而国内对产品的价格更加看重，所以更多的采用价格更低的俄罗斯及韩国的产品。

虽然朗盛拥有全球最先进的合成橡胶技术，但在渠道等方面的欠缺让朗盛不得不考虑寻求合作伙伴，5月7日，朗盛与台橡签署协议，双方将在南通成立一家合资公司，投产后每年将生产3万吨高品质丁腈橡胶（NBR）产品。

并预计在2012年上半年投产。

朗盛是全球最大的丁腈橡胶生产商。

2009年销售总额达到50.6亿欧元，其中朗盛工业橡胶制品部门销售额为24亿欧元。

去年，朗盛大中华区销售额达到近6亿欧元。

法国的LaWantzenau工厂是世界上最大的丁腈橡胶生产厂，年产丁腈橡胶10万吨，能够生产多达60多个品级的产品。

近年来，随着下游行业的迅速发展，我国对NBR的需求量也处于快速增长之中，2002-2009年其表现消费量年均增长率达14％。

2009年我国丁腈橡胶表现消费量（不含胶乳）约为15.92万吨，而全年产量仅4.81万吨，自给率不足31％。

进入2010年，中国经济发展向好，汽车零部件及电线电缆等应用领域需求的不断增加，使丁腈橡胶市场需求量有所增长，预计2010年，国内丁腈橡胶的消费量将达到18万吨。

随着国内丁腈橡胶新增产能的释放，国产与进口丁腈橡胶市场竞
争将更加激烈，尤其是中低端丁腈市场。

但从国内产能及产品等级来看，国产丁腈橡胶仍不能满足国内市场的需求。

因此，预计2010年我国丁腈橡胶进口总量仍将在10万吨左右。

4.3 NBR生产能力状况
受供应紧张、需求强劲、原材料价格上涨等因素的影响，2007年亚洲NBR市场价格在振荡中不断上扬。

2008年下半年，受世界金融危机的影响，下游汽车及橡胶制品行业普遍不景气，NBR的市场价格也一路下滑，从2008年8月的每吨3.2万元降到12月下旬的1.3万元。

2009年初，NBR市场仍保持低迷，随着国家一系列拉动内需政策的刺激，国内NBR的市场价格有所回升，5月价格上升到每吨1.6万元，6月达到1.75万元。

此后，随着原料丁二烯和丙烯腈价格的上涨，NBR 的价格也震荡上扬，9月价格达到1.8万元，10月为1.75万元，11
月为1.65万元，12月为1.9万元。

进入2010年，价格涨势依然持续，3月价格达到2.0万元，5月继续上涨到2.1万元，7月为2.0万元。

随着原料成本价格持续上涨和供应紧张的支撑以及需求的稳步增长，我国NBR的市场价格还将在震荡中前行。

下表为兰州石化型号为N41
的NBR的报价。

5生产技术方案
5.1丁腈橡胶生产技术
丁腈橡胶(NBR)是丁二烯和丙烯腈两种单体经自由基引发聚合制得的一种无规共聚物，分子结构中含有不饱和双键和极性基团--CN，使之具有耐油性能好，物理机械性能优异等特点，被广泛地应用于各种耐油制品，如O型环、蛇(软)皮管、垫圈、燃料箱衬胶、油罐衬里、印刷消耗品、印刷滚筒、绝缘地面垫板、硬橡胶零件、耐油鞋底、织物涂层、泵的叶轮、油井刷布、管螺纹保护层、电线包皮、粘合剂、橡胶手套以及食品包装用薄膜等方面。

5.1.1 生产技术及其进展
工业上生产丁腈橡胶采用连续或间歇式乳液聚合工艺，按聚合温度不同，分为热法聚合与冷法聚合两类。

冷法聚合的反应温度一般控制在5-15℃，热法聚合则为30-50℃。

冷法聚合通常采用连续聚合工艺，热法聚合通常采用间歇聚合工艺。

目前世界上生产厂家如Bayer 公司、美国Goodrich公司、日本Zeon公司以及日本JSR公司都采用低温乳聚法。

近年来，世界丁腈橡胶工业技术进展主要体现在完善聚合配方、改进聚合工艺、提高自控水平以及新产品的开发等几个方面。

丁腈橡胶中国专利申请人主要有中国石油、朗盛公司，国外专利申请人则由日本公司独揽。

中国石油在丁腈橡胶新产品开发方面有一定的优势。

中国石油兰州石化公司在丁腈橡胶的研究与开发方面非常活跃，建成了200吨/年粉末丁腈橡胶中试生产装置，产品可取代进口的粉末丁腈橡胶；浸渍用羧基丁腈橡胶胶乳已投放市场；高饱和度氢化丁腈橡胶也已开发成功；液体端羟基丁腈橡胶已批量生产。

目前丁腈橡胶主要生产国是德国、日本、韩国。

外国专利主要申请人有日本nok密封件公司、潢滨橡胶公司、住友橡胶工业公司、东洋轮胎橡胶公司、日本瑞翁和日本合成橡胶公司等。

5.1.2世界现有技术商
（1）德国朗盛 ( 技术先进,但不对外转让技术)
（2）瑞翁公司 ( 技术先进,但不对外转让技术)
（3）日本JSR ( 技术先进,但不对外转让技术)
（4）俄罗斯 ( 技术不先进,对外转让技术)
（5）墨西哥Nitrilo Paratec E-lastomers公司
（6）巴西Nitriflex公司 ( 技术不先进,对外转让技术)
5.1.3国内现有生产商
（1）中石油兰化公司
中石油兰化公司1962年从苏联引进采取高温间歇乳液聚合技术的硬胶装置，生产能力约0.45万吨/年，可以生产6个牌号的产品。

兰化公司2000年从日本Zeon公司引进的1.5万吨/年的低温乳液聚合工艺生产，可以生产出高、中、低含腈量的9个牌号NBR软胶。

兰州石化通过自主开发于2009年设计5万吨/年丁腈橡胶装置投产。

（2）吉林石化公司
吉林石化公司丁苯橡胶装置是由日本JSR公司引进,为“低温”乳聚生产工艺。

1976年破土动工，1980年工程竣工，1982年装置投产。

设有A\B两条生产线，原设计能力为8万吨/年的丁苯橡胶。

1993年，采用日本JSR公司的技术对B线进行兼产丁腈橡胶的改造，改造后在不影响丁苯橡胶原设计能力的情况下可兼产1万吨/年的丁腈橡胶，共生产5个牌号。

N220S、N220SH、N230S、N230SL、N240S。

2005～2009年连续没有生产丁腈橡胶。

吉林石化公司目前可具有生产14万吨/年的ESBR和NBR的生产能力。

乙丙橡胶EPR 2万吨/年， 5万吨/年正在建设。

（3）宁波顺泽橡胶有限公司
5万吨/年丁腈橡胶装置正在建设，采用俄罗斯技术。

5.2工艺流程简述
丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得，NBR的生产工艺有低温聚合和高温聚合2种，现举例说明低温和高温聚合丁腈橡胶工艺。

5.2.1 低温聚合丁腈橡胶工艺
原料丁二烯、丙烯腈、皂类等以水基按比倒调节在线混合，冷却送入聚合釜，催化剂、活化剂可直接加入，聚合工段多台聚合釜串联操作，引发剂、活化剂、调节剂和终止剂根据在线门尼粘度和转化率而自动加入。

生成的丁腈橡胶胶浆，经脱气塔加热分离出未反应的丁二烯和丙烯腈回收利用，分离出丁腈橡胶胶浆则经过处理制成丁晴橡胶成品。

以下是日本瑞翁公司低温聚合制丁腈橡胶的工艺流程图：
5.2.2 高温聚合丁腈橡胶工艺
生产高门尼黏度硬丁腈橡胶，主要采用间歇式高温聚合工艺，工艺流程包括单体的计量与输送、助剂配置与输送、聚合、单体回收、胶浆凝聚洗涤、干燥及包装等工序，典型的流程见下图。

丙烯腈槽冷凝器压缩机
先将乳化剂拉开粉、氢氧化钠和脱盐水等配置成水相，将水相、丁二烯及丙烯腈、引发剂和分子量调节剂溶液计量后依次加入聚合釜。

年产千万吨丁腈橡胶装置聚合釜容积为12.7m3，框式搅拌器，通过釜夹套内的高、低温盐水控制聚合反应温度在（30±1）℃。

为得到分子量比较均匀的聚合物，分子量调节剂可分三次加入，当单体转化率达到70%-75%时，卸料到胶浆储罐，并加入终止剂终止聚合反应。

聚合后的胶浆送至单体脱出塔，在塔釡温度为55-62℃、真空度为0.050-0.054Mpa的条件下，胶浆与湿润的蒸汽由塔顶并流而下以脱出单体，胶浆由塔釡排入胶浆储槽，被蒸汽单体以气态排出，经冷凝分离的丙烯腈，送到回收丙烯腈槽供聚合使用。

未冷凝的丁二烯气体由真空泵排出，经水洗塔脱出夹带的少量丙烯腈后，送压缩系统压缩、冷凝、回收供聚合使用，脱气后胶浆送到胶浆储槽，加入防老剂，控制胶浆游离丙烯腈含量在0.35%以下。

经分析合格后的胶浆用泵送达长网凝聚干燥器系统，胶浆与凝聚剂溶液在管道中于30-35混合后，凝聚成细小胶粒，沿管道送入长网机，在网布上经水洗涤，脱水，成带后进入多程箱式干燥器，用110-140
的热风出去胶中的水分，橡胶中挥发含量控制在1%以下，最后包装成40Kg/袋的成品。

5.3 丁腈橡胶生产工艺重点部位
5.3.1原料罐区
该贮罐区为本装置储存单体丁二烯、丙烯腈的中间罐区。

用于配制和输送碳氢相物料。

丁二燃、丙烯腈除了有易燃、易爆及有毒的性质外，均有易自聚的特性，尤以丁二烯天生端基过氧化自聚物为明显。

丁二烯端基聚合物坚硬且不溶于已知溶剂，加热也不溶融。

在丁二烯中溶解度很小，易沉积在浓缩层中，粘在器壁上，可造成管道、阀门、设备堵塞或胀裂。

尤其是在60~80℃或光照、撞击、摩擦时能发生爆炸，国内外很多生产、使用丁二烯的厂家曾发生过多起因丁二烯基过氧化物造成的事故。

另外，丁二烯贮罐的满罐超装、排水过度、排水水阀门冻裂等故障均可致成大量跑气而造成严重事故。

5.3.2聚合釜
在0.4MPa压力下工作的带搅拌装置的压力容器。

除了因参加反应的单体等的化学性质所具有的危险因素外，还因反应过程的工艺控制调节因素较多，一旦失误发生爆聚，有造成温度压力急聚升高的危险。

5.3.3脱气单体回收系统
该系统是将胶浆中未聚合的单体经减压蒸馏进行回收再利用的工序。

除了蒸出的单体具有易燃、中毒等危险因素外，还由于负压操纵可能出现的密封不严导致空气进进系统，从而形成系统内氧含量的增高，给丁二烯过氧化物的天生形成良好的条件。

该系统回收丁二烯的贮罐、压缩机出进口管道和阀门、分离器(包括压缩机气缸的通道内)，常有丁二烯自聚物天生和积累，也曾发生多起分离器内的丁二烯过氧化物分解爆炸和压缩机的前后管道设备忽然温度猛升，而烧焦表面防
腐油漆的现象。

6主要原料、辅料以及公用工程
6.1 原料
装置所需的丁二烯和丙烯腈原料分别由安徽华谊安庆新材料有限公司和中石化安庆石化分公司通过管道供给，辅助原料通过市场采购。

表6-1 原料消耗及来源
表6-2 辅料消耗及来源
7公用工程及辅助设施方案
7.1 公用工程
7.2 辅助设施
7.2.1 分析化验室
安徽华谊新材料有限公司现有质量检验部，可以承担生产中控分析，成品检验，原料检测和环保项目分析检测。

7.2.2 装置维修和化学品贮存
装置维修依托安徽华谊新材料有限公司的保运模式，化学品依托现有仓库贮存。

8 设备、电气及仪表
8.1 设备
项目单套装置设备主要设备情况见下表。

8.2 电气
项目新增用电容量约3550KWh，
装置内主要动力负荷根据其生产过程中的重要性和中断供电所造成的损失和影响，按二类负荷设计。

电压等级：200kW及以上容量的电机采用6kV供电，200kW以下容量电机及其它采用380V供电。

8.3 仪表及自动控制
针对生产工艺的特性，仪表及自动化控制的选择原则是安全、可靠、准确、实用。

对关系到生产安全的控制必须要完善和齐全。

仪表选型见下：
1）现场一次仪表（温度计、液位计、压力表）选用国内合资厂产品。

2）重要回路的变送器；涉及到重要系统的调节阀及切断阀采用国内合资企业优质产品。

3）控制系统采用DCS。

9 环境保护
9.1 设计原则
严格贯彻执行国家和地方政府关于保护环境的方针政策、规定和法令。

掌握同类装置的生产环境状况和发展趋势，积极推广国内外保护环境的先进经验和技术。

贯彻“全面规划、合理布置、保护环境、造福人民”的方针。

采取有效措施，对废水、废气进行综合治理。

使“三废”排放符合有关标准不会对周围大气和水域造成污染。

9.2 主要污染及治理措施
单套5万吨/年丁腈橡胶装置主要污染及治理措施如下。

10 劳动安全及工业卫生
本工程设计中贯彻“安全第一，预防为主”及劳动保护措施“三同时”的方针，安全卫生要求贯彻在各专业设计中，做到安全可靠，技术先进合理，经济合理，本质化。

1）装置设备的平面布置图严格按照《石油化工企业设计防火规范》
GB50160-92（1999年版）规定要求进行设计，根据装置的生产特点和火灾危险性程度，对设备进行合理的布置。

2）生产过程采用计算机进行控制和管理。

3）根据危险程度不同，采取相应的防爆电气设备和防爆自控仪表设备。

4）为防止易燃、易爆气体积聚，界区内设备布置在敞开式框架结构内。

5）为了防止有害物料损伤操作人员，生产装置配置必要的劳保器具，如洗眼器、防毒面具以及相应的防护服等。

6）电气配电室设置仪表供电UPS电源系统。

7）低压配电采用三相四线中性点直接接地的接零系统，整个界区内设置工作接地、保护接地、防雷接地,易燃、易爆的设备和管道防静电接地，各类接地合用一个接地系统并连接成网。

8）本装置为确保生产安全采用双电源供电、电源切换时间小于0.9秒。

9）根据爆炸区域划分进行设备选型、配线、防雷、防静电设计。

10）装置四周设有高压消防水管网，系统压力0.8～1.0MPa，同时在装置外设置消防水炮，在装置内增设各类消防灭火器材，以满足消防要求。

11）所有的高温设备和管道，采用绝热措施，使外表温度接近常温，以免烫伤人员。

凡需要经常操作、检查的设备均设有操作平台、梯子和操作保护栏杆，在大型平台和框架设有扶手、护栏等。

各类保
护措施均按国家标准进行设计。

12）本装置噪声控制设计按现行《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85噪声A声级规定进行，在设计中优先选用高效低噪声的YB 型电机。

13）依托原有的医务室、浴室对职工进行医疗保健。

定期组织职工进行体检，加强职工的急救、消防等知识的普及教育。

14）在不影响生产和安全，又有利于改善和美化环境的原则下，尽可能利用装置外的空地进行绿化，以改善环境卫生条件。

15）制定安全操作规程，加强安全教育，以提高职工安全意识，提高职工的安全防范能力。

11 消防
本项目生产工艺装置生产火灾危险为甲类。

设计规范：
●石油化工企业设计防火规范 GB50160-92（1999年版）
●建筑设计防火规范 GB50016-2006
●爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92
●火灾自动报警系统设计规范 GB50116-98
●石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范SH3063-1999
●自动喷水灭火系统设计规范 GB50084-2001
12 定员编制
5万吨/年丁腈橡胶装置定员120人。

10万吨/年丁腈橡胶装置定员为180人，生产车间工人按三班制运行，四班制配备定员。

13 投资效益评价及其他
13.1投资估算
项目建设投资初步估算为15亿元。

13.2项目技术经济评价
本项目主要产品销售价格按照2011年3月-2012年3月份平均计算28492元/吨（含税），销售收入为284920万元（含税），243521万元（不含税）。