2018年产1.5万吨聚异戊二烯胶乳项目可行性研究报告

2018年9月

一、项目概况 (3)

二、项目背景及建设的必要性 (3)

三、产品市场前景及新增产能消化 (4)

1、产品应用 ............................................................................................................

2、市场供需情况及新增产能消化 (4)

四、项目投资情况 (6)

五、项目的技术水平和工艺流程 (7)

六、主要设备情况 (8)

七、主要原材料、辅料及能源供应情况 (10)

八、项目环保措施 (10)

1、废水 ..................................................................................................................

2、废气 ..................................................................................................................

3、废渣 ..................................................................................................................

4、噪声 ..................................................................................................................

九、项目组织方式及实施进展 (11)

一、项目概况

本项目将在保留原5万吨/年异戊橡胶生产装置的能力下，将其中一条2.5 万吨/年异戊橡胶生产线进行升级改造，新增乳液配制、胶液乳化、溶剂回收、离心浓缩和罐区储存系统，生产聚异戊二烯胶乳（以下简称“异戊胶乳”）。

改造后达到年产异戊胶乳 1.5万吨的产能。该生产线具有柔性设

计的特征，公司可根据市场需求调整生产结构。

二、项目背景及建设的必要性

异戊胶乳目前在世界多国已得到普遍使用，国内外市场需求量很大。本项目在满足国内市场的同时，还可以出口国外，符合国内外市

场需求和发展方向，也符合国家的产业政策。

2010年，公司自主研发的异戊橡胶装置在茂名顺利建成并实现连

续生产，一举打破了国外公司对异戊橡胶生产技术的垄断，填补了国内空白。异戊橡胶做为天然橡胶的最佳替代品，具有广阔的市场前景。近几年，公司着力打造碳五碳九产业链及叔丁胺产品，形成了以石油树脂、异戊橡胶等产品较为完整的一体化产业链，异戊胶乳的产业化将延长公司碳五综合利用产业链，拓宽了异戊橡胶的应用市场。

环氧化反式_1_4_聚异戊二烯的合成

第27卷第4期昆　明　理　工　大　学　学　报V ol.27　N o.04 2002年8月Journal of K unming University of Science and T echn ology Aug.2002 环氧化反式-1,4-聚异戊二烯的合成Ξ 冯玉红1,李嘉诚2,黄宝琛3,林强2 (1.昆明理工大学国土资源学院,云南昆明　650093; 2.海南大学理工学院,海南海口　570228; 3.青岛化工学院高分子材料系,山东青岛　266042) 摘要:采取水相悬浮反应法,在过醋酸存在下使反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)粉料环氧化,合成环氧化反式聚异戊二烯(ETPI).研究了环氧化反应过程及影响反应的主要因素,如温度、过酸/ TPI-双键、pH值、TPI粒度等对合成产品环氧度的影响,并通过溶解性、熔点、IR,NMR等方法对产品进行了测试和表征.结果表明,在温度15～25℃,过酸/TPI-双键为016(摩尔比质),pH值315～410,反应5h条件下,得到了环氧度从11%～26%等不同的ETPI. 关键词:反式-1;4-聚异戊二烯;环氧化反应;环氧化反式-1,4-聚异戊二烯;环氧度中图分类号:T U47文献标识码:A文章编号:1007-855X(2002)04-138-05 0引言环氧化聚二烯烃橡胶是二烯烃橡胶改性得到的新型品种之一[1,2].环氧化改性后的聚二烯烃橡胶,因为分子链中引入新的基团而增加了许多新的优良性能,如良好的气密性等[3,4].天然橡胶(NR)的环氧化已有工业化商品[5,6],而反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的环氧化合成环氧化反式-1,4-聚异戊二烯(E2 poxidized trans-1,4-polyis oprene,ETPI)仅有一些探索性研究[7].本研究是对负载钛催化异戊二烯本体沉淀聚合直接得到的粉粒状TPI[8]进行环氧化改性,对TPI环氧化反应过程中的重要影响因素作了研究,确定了进行环氧化反应适宜的条件,用不同的方法表征了ETPI的环氧度. 1实验 1.1原料及试剂 TPI粉料:实验室自制,采用负载钛催化异戊二烯本体沉淀聚合法在100L釜中合成,粉粒状,反式-1,4-结构含量≥98%[8].过醋酸分A,B液,含量20%,莱州市玻璃纤维厂生产,预先现配制.非离子表面活性剂平平加O为工业级,防老剂264为工业品.氯仿、甲苯为分析纯,天津市天河化学试剂厂. 1.2ETPI合成在装有搅拌、滴液管的四口烧瓶中,加入特定筛目的TPI粉末、蒸馏水和表面活性剂,搅拌至混合均匀,控温,滴加预制的过醋酸.控制pH值在315～410,计时.产品水洗抽滤至中性,加入防老剂264(1%汽油溶液),真空干燥至恒重. 1.3产品测试溶解性对于不同条件下合成的ETPI,分别取20mg左右放入25m L溶剂中,在50℃恒温水浴中溶解24h,计溶解百分比;熔点测定用XRC-1显微熔点测定仪反复测定结晶熔点;DSC测定用SR-1型差热分析仪测定胶样的结晶行为,测试条件为:升温速度10℃/min,升温范围由室温至80℃为止;IR测试用日本IR-430型红外光谱仪,压膜制样;NMR测试用瑞士BrukerFT/AC-80型核磁共振仪,T MS作内标,以氘代氯仿为溶剂测样品的1H-NMR谱图. 2结果与讨论 2.1TPI的环氧化 TPI的环氧化反应方程式为: Ξ收稿日期:2001-12-11;基金项目:“863”项目(项目编号:863-715-007-0040). 第一作者简介:冯玉红(1969.11～),女,硕士,讲师;主要研究方向:为精细环保化学品.

聚异戊二烯系橡胶及其用途

聚异戊二烯系橡胶及其用途案《原料》豪,{羽 9 聚异戊二烯系橡胶及其用途 l 1前言竖一 (天津市胶鞋厂) 聚异戊二烯橡胶简称异戊橡胶(IR),它的研究起源于天然橡胶的研究而工业化生产则是在其单体和齐格勒型催化剂有了确实保证之后才得实现的这种催化剂首先由美国的Goodrich化学公司在1954年割成, 我国先用叔丁基铝/四氯化钛催化剂台成出该胶,后又采用有机酸稀土盐三元催化体系进行合成.该法特点:催化剂可配成均相,聚合比较稳定,不挂胶,溶剂回收使用好,较易控制成胶质量等总体上,该胶的工业化生产始于60年代,且在60年代后期和70年代初得到迅速发展此后由于”能源危机的冲击和天然橡胶的竞争,西方国家对该胶的生产出现重大滑坡一直延续至今,俄罗斯和东欧各国由于缺乏天然橡胶资源,坚持大力开发和生产异戊橡胶.目前俄罗斯仍为世界上最大的生产国家 2生产技术概况 2.1异戊二烯单体的生产概况目前生产异戊二烯(IR)的西方国家主要自美,法,日荷,意,南非和巴西等国.采用裂解碳五馏份抽提法,烯醛二步法和炔酮法等j种生产方法.其中抽提法约占总能力的 80,美国和西欧全部采用此法.【j本抽提法约占其总能力的76.南非是唯一以煤为原料(炔酮洼)生产异戊二烯单体的国家.而俄罗斯主要异戊烷脱氢法制取,其余”烯醚 :一谥做弓弓 2.2聚异戍二烯橡胶的生产概况聚异戊二烯橡胶的生产技术主要采用已

定型的溶液连续聚合法.工业采用的催化体系有:由四氯化钛/烷基铝组成的齐格勒/纳塔(钛铝)催化剂,有机锂催化剂和稀士催化体系.由此合成的聚异戊二烯橡胶分别简称钛胶(Ti—IR),锂胶(u—IR)和稀土胶(Ln — IR)目前,髂荷兰shell公司等生产锂胶外.世界上大多数公司仍生产钛胶为主此外,也有俄罗斯等国生产的稀士胶 3异戊橡胶生产技术进展对已有生产技术的改进:如采用低温法配制催化剂,可减少催化剂用量和聚合釜数量,延长聚合釜运转周期.以氢调节聚合物分子量及其分布,从而可降低凝胶含量,在铝钛催化剂中加入第三组份,生产无凝胶或低凝胶(含量小于5—7)品种.采用等温聚合工艺-可提高溶液中聚合物的浓度,成胶的可塑性和其它性能上的一致性. 新品种和耨工艺的开发:如采用稀士催化体系合成异戊橡胶,其顺式一1.4结构高达∞.5,乇,无凝胶,分子量分布易于调节,定伸和抗撕强度高于钛胶,耐疲劳和抗裂口增长超过天然胶.另又开发出稀土丁戊橡胶;再之,意,俄和我国业已分别开发出异戊胶的本体聚合技术,可合成高顺式,高分子量和基本上无凝胶的异戊橡胶对异戊橡胶的改性:异戊橡胶虽有人造或合成天然胶之称,但某些性能,特别是生胶强度和粘台性能仍不及天然胶对此国外做, , ～ ,. 9 《原村料》了大量的改性工作,主要在改善异戊胶的加工和物机性能,以及合成新型材料两方面,如在该歧大分子中引人羰基,羟基,环氧基,硝基等官能团以提高生胶强度,降低冷流等性能,或以加氢,氯化,环化,与其它单体共聚等方法制备新颖材料. 4异戊系列橡胶的品种和用途 4.1顺式一1,4一聚异戊二烯橡胶

聚异戊二烯产品-KratonCorporation

极高的纯净度 Cariflex?聚异戊二烯产品是一种用途广泛、纯净的天然橡胶替代材料。 ?适合医疗和食品接触应用 ?适合要求化学纯净的用途 ?达到或超过天然橡胶的性能 ? 与天然橡胶相比，不含会导致过敏反应的杂质 ?首选环保型替代材料，不含氯或增塑剂非凡的保护性 Cariflex产品系为提供优异的物理阻隔性能而设计，其纯净度、保护性与舒适度的完美融合令天然橡胶及其它合成橡胶难以匹敌。 ?满足或超过美国、欧盟和日本政府对于手术手套、安全套、医用胶塞等产品的严格要求 ?在医用胶塞用途中具有优异的穿刺密封性和穿刺落屑性能 ?旨在提供强度与柔软度的完美平衡 ? 在外科手套等应用中提供完美的舒适性和保护性卓越的舒适性 Cariflex产品因其出众的柔软性和弹性而倍受青睐，是包括要求舒适合身的优质外科手套等多种浸渍成型产品的首选材料。 ?制品柔软且富有弹性，易贴合医生的手形 ?制品表面质感与皮肤近似，感觉自然且舒适 ?由Cariflex制备的固体橡胶产品亦具有独特的柔软性 ?输液器胶塞、医用瓶塞、导管及针头罩的理想原料加工优势 Cariflex产品的性能与天然橡胶近似 - 但不含杂质无论干胶还是胶乳，在使用Cariflex产品时，只需适当调整配方和工艺参数，即可在适用于天然橡胶的既有生产设备上进行生产。Cariflex聚异戊二烯胶乳中不含有机溶剂，是一种清洁的替代材料，仅需少量投资即可实现对天然胶乳的取代。Cariflex产品是在精确控制的生产环境下生产的合成材料，不含杂质且批次稳定性优异，而这在天然材料中是不可避免的。我们一贯的高质量使客户得以在简化工艺的同时提高质量控制能力。

聚异戊二烯红外分析汇总

聚异戊二烯橡胶（Polysoprene Rubber）是由异戊二烯单体经溶液聚合而得，简称异戊橡胶（IR ）。异戊二烯聚合会产生4中不同的结构单元 H 3C C C H 2 H 2n 顺-1,4-聚异戊二烯 H 3C C CH H 2n 反-1,4-聚异戊二烯 H 2C C CH 3CH CH 2 n

1,2-聚异戊二烯 H 2C C CH 3CH 2n 3,4-聚异戊二烯H 天然橡胶是异戊二烯的聚合物，不过通常工业上所指的天然橡胶是由希维亚橡胶树（巴西橡胶树）中取得的，它是较纯的顺式1，4-聚异戊二烯，在常温下具有弹性，且为无定形，这种橡胶具有很大的国民经济价值，相反，马来橡胶（古塔波胶）和巴拉塔橡胶是由反式1,4-聚异戊二烯组成的。这种橡胶在常温下质硬，弹性差，用途较窄，此外，在中美洲的橡胶树中还有一种天然的聚异戊二烯是由四分之三反式1,4-和四分之一顺式1,4-结构组成的，所有天然橡胶皆含有树脂状化合物和蛋白质，因此测定它们的光谱前要纯化样品。注：在天然橡胶中，可能含有少量难以除去的蛋白质，皂和树脂组分，这些组分在光谱中也会吸收，1639和1538 cm-1（6.10和6.50um ）可能来源于蛋白质的

酰胺Ⅰ和酰胺Ⅱ吸收带，后一吸收带还可能来源于皂，1740和1710 cm-1（5.75和5.85um ）的吸收大抵来源于树脂组分，在用立体有择催化剂合成的顺1,4-聚异戊二烯的光谱中，1710 cm-1（5.85um ）的尖锐吸收和719 cm-1（13.90um ）的弱吸收大抵属于高级脂肪酸（润滑油），1587 cm-1 （6.30um ）吸收可能来源于皂，889 cm-1（11.25um ）吸收大抵是由3,4-结构产生的。

聚异戊二烯橡胶

聚异戊二烯橡胶１概述在60年代初异戊二烯橡胶（ＩＲ）工业化开发的早期阶段,普遍认为它将替代天然橡胶,但后来因为天然橡胶价格要比异戊二烯价格低10-40%,聚异戊二烯橡胶在美国、西欧和日本只能得到天然橡胶５－７％的市场份额。在７０和８０年代前苏联为摆脱天然橡胶的进口，花了很大力气建设聚异戊橡胶装置。虽然１９９４－１９９６年间前苏联约有４０％的聚异戊二烯橡胶装置已停产，但他在１９９５年仍占世界聚异戊二烯橡胶总能力的７０％。估计世界７５％的异戊橡胶是用作轮胎和轮胎制品。预计今后５年聚异戊二烯橡胶的生产和消费在美国、西欧和日本不会有太大的变化，东欧或许会有较大的发展。２国内生产概况目前国内无聚异戊二烯橡胶生产装置。吉林化工研究院曾作过大量的研究开发工作，开发了醚醛一步法生产异戊二烯的新工艺，并研制了醚醛法合成异戊二烯的第二代催化剂，还开发了稀土ＩＲ和反式ＩＲ的聚合技术。上述技术均通过了原化工部的技术鉴定。该院已完成1.5万吨／年稀土系ＩＲ和500吨／年反式ＩＲ工业装置的基础设计。此外为发展以ＩＲ为基础的精细化工产品，该院还开发了用于大规模集成电路的负型光刻原胶和液体异戊橡胶，并且通过技术鉴定。中国科学院长春应用化学研究所对稀土催化异戊二烯聚合进行了广泛的研究，开发出本体法合成ＩＲ新工艺，并取得阶段性成果。近几年来青岛化工学院也对反式异戊胶的合成进行了研究，用负载型钛系催化剂开发出异戊二烯本体沉淀聚合新方法，合成出分子量约70000,反式含量大于９８％的反式异戊胶，并对聚合反应动力学、聚合产品性能等进行了深入系统的研究。３生产工艺概述 3.1 异戊二烯单体生产技术异戊二烯单体的生产可采用Ｃ5馏抽提法、烯醛二步法、异戊烷两步脱氢法、烯醛液相一步法、醚醛法和由2-丁烯和合成气制异戊二烯的方法等。 3.2聚异戊二烯橡胶生产技术采用已定型的连续聚合法生产。工业上采用的催化剂有由四氯化钛和烷基铝组成的齐格勒－纳塔催化剂、有机锂催化剂及７０年代开发的稀土催化剂。由其合成的异戊橡胶分另称为钛胶、锂胶和稀土胶。由齐格勒－纳塔催化剂合成的是高顺式异戊胶，由有机锂催化剂合成的异戊胶顺式含量较低，一般为低顺式异戊胶。由稀土催化剂生产的稀土胶顺式含量也较高。锂胶是最早实现工业化的异戊胶胶种，但由于其顺式１，４结构含量低，在使用中不能象钛系橡胶那样替代较多的天然橡胶，而且生产过程中对原料的质量要求高，因而限制了它的应用。钛胶是最主要的异戊胶，除荷兰的Shell公司外，其它公司生产的几乎都是钛胶。稀土胶是７０年代开发的胶种，其生产技术具有催化剂用量少，对原料规格适应性强，橡胶凝胶含量少、流程短和消耗定额低等优点。

反式1 ,4-聚异戊二烯及其混炼胶的流变特性

反式21,42聚异戊二烯及其混炼胶的流变特性陈　宏,周伊云,罗锡荣,王名东 (北京橡胶工业研究设计院,北京　100039) 摘要: 观粘度ηa高于NR,SBR和BR,并随着剪切速率的增大或温度的升高而减小;TPI的粘流活化能ΔEη 关键词:反式21,42聚异戊二烯;NR;BR;SBR;流变性能中图分类号:TQ333.99 文献标识码:A 文章编号:100628171(2002)1120643204 反式21,42聚异戊二烯(TPI)的主链具有与NR相似的双键结构特征,用适当的硫黄硫化体系可以制得TPI弹性体,与通用橡胶并用可以得到物理性能和动态力学性能均较好的TPI硫化胶[1,2]。TPI主链分子以反式21,4链节为主,分子链的柔顺性较差,在常温下为晶态高聚物,具有较高的表观粘度,因此TPI混炼胶的加工性能会受到一定的影响。本工作采用孟山都加工性能试验仪研究了TPI及其混炼胶的流变特性和影响因素。 1　实验 111　主要原材料 TPI,反式21,4结构质量分数≥0198,结晶度约为30%,青岛化工学院小试产品;NR,1#烟胶片,马来西亚产品;SBR,牌号1500,中国石油吉林化工集团公司产品;BR,牌号9000,中国石化北京燕化石油化工股份有限公司产品;加工助剂T2 78和T KO280,青岛昂记橡塑科技有限公司产品。112　试验配方无TPI胶料:NR　55;SBR　25;BR　20;硫黄　115;其它　73.6。 TPI并用胶料:NR　50;SBR　15;BR　15; TPI　20;硫黄　213;其它　73.6。含加工助剂的TPI并用胶料:NR　50;SBR 作者简介:陈宏(19672),女,河北乐亭人,北京橡胶工业研究设计院工程师,工学硕士,主要从事轮胎胶料配方的研究。　15;BR　15;TPI　20;硫黄　213;加工助剂T2 78　2;加工助剂T KO280　2;其它　73.6。以上配方中其它配合剂品种和用量一致,分别为:炭黑N375　60;芳烃油　7;氧化锌　4;硬脂酸　2;促进剂NS　016。 113　TPI并用胶料的制备 (1)一段混炼采用1157L的本伯里密炼机。混炼室温度为80℃,转子转速为80r?min-1。混料加料顺序为:橡胶 1min 氧化锌、硬脂酸、防老剂 115min 炭黑3min芳烃油1 15 min 排料(≤150 ℃)。 (2)二段混炼采用Φ152mm开炼机。一段母炼胶中加入硫黄和促进剂,薄通6次,下片。 114　流变特性测试采用孟山都加工性能试验仪(Monsanto Processability Tester)测定胶料的流变特性。所用毛细管直径为115mm,长径比为20∶1;试验温度分别为80,100,120和140℃;表观剪切速率为 713,73,219和730s-1,这一范围包括了轮胎用胶料加工过程中可能遇到的所有剪切速率。 2　结果与讨论 211　TPI的流变特性根据孟山都加工性能试验仪的试验结果,得到了TPI在不同温度下剪切应力(τw)与剪切速率(γw)和表观粘度(ηa)与剪切速率(γw)的关系曲线,分别如图1和2所示。采用孟山都加工性能试验仪研究了反式21,42聚异戊二烯(TPI)及其混炼胶的流变特性。结果表明,TPI表与NR相近,比 BR和SBR高;在TPI与NR,SBR和BR并用胶料中加入加工助剂可使加工性能得以改善。