乙丙橡胶的生产工艺现状分析

２０１０年第２４期　内蒙古石油化工　１０１　乙丙橡胶工艺技术经济分析　赵明华　（黑龙江中盟龙新化工有限公司，黑龙江安达１５１４０１）　摘　要：乙丙橡胶（ＥＰＲ）是继Ｚｉｅｇｌｅｒ—Ｎａｔｔａ催化剂的发明、聚乙烯和聚丙烯的出现后问世的一种　以乙烯、丙烯为基本单体的共聚橡胶，分为二元乙丙橡胶（ＥＰＭ）和三元乙丙橡胶（ＥＰＤＭ）两大类。前者　是乙烯和丙烯的共聚物；后者是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物。本文对ＥＰＲ工业生产工艺路　线分别详细论述其技术状况及特点，并进行技术经济比较。　关键词：乙丙橡胶，工艺，技术｝分析　中图分类号：ＴＱ３３３．４　文献标识码：Ａ　文章编号：１０ｏ６—７９８１（２ｏ１０）２４＿Ｏ１０１—０１　目前ＥＰＲ工业生产工艺路线有溶液聚合法、悬　浮聚合法和气相聚合法三种。　１溶液聚合２１２艺　１．１技术状况　该工艺是在既可以溶解产品、又可以溶解单体　和催化剂体系的溶剂中进行的均相反应，通常以直　链烷烃如正己烷为溶剂，采用Ｖ—Ａ１催化剂体系。　工艺过程基本上由原材料准备、化学品配制、聚合、　催化剂脱除、单体和溶剂回收精制以及凝聚、干燥和　包装等工序组成，但由于各公司在某部分或控制方　面有自己的专利技术，因而各具独特的工艺实施方　法。其中最典型的代表是ＤＳＭ公司，它不仅是全球　最大的ＥＰＲ生产者，而且在荷兰、美国、日本、巴西　所拥有的四套装置均是采用溶液聚合工艺，占世界　溶液聚合工艺生产ＥＰＲ总能力的１／４。　ＤＳＭ公司ＥＰＲ溶液聚合工艺技术成熟，比较　先进，有下列优点：①投资低，工艺最佳化。反应器的　优比设计能满足反应物料混合要求，能准确控制聚　合反应工艺参数和产品质量，聚合物胶液浓度高而　循环溶剂量少，聚合釜体积小但生产强度高，原料和　循环单体不需要精制，催化剂效率高，生产弹性大。　②生产操作费用低，装置年操作时间长，原料和催比　剂的消耗低，采用先进控制系统对生产进行控制。⑧　产品质量具有极强的竞争力。产品中催化剂残渣含　量低，生产中次品少，产品牌号切换灵活，产品规格　指标变化幅度窄和产品加工性能优异。　１．２技术特点　技术比较成熟，操作稳定，是工业生产ＥＰＲ的　主要方法；产品品种牌号较多，质量均匀；产品电绝　缘性能好。但是由于聚合是在溶剂中进行，传质传热　受到限制，聚合效率低。同￣，－ｊ－，由于溶剂需回收精制，　生产流程长，设备多，建设投资及操作成本较高。　２悬浮聚合－ｒ－艺　２．１技术状况　ＥＰＲ悬浮聚合工艺产品牌号不多，主要用作聚　烯烃改性，目前只有Ｅｎｉｃｈｅｍ公司和Ｂａｙｅｒ公司两　家使用。该工艺是根据丙烯在共聚反应中活性较低　的原理，将乙烯溶解在液态丙烯中进行共聚合。生成　的共聚物不溶于液态丙烯，而呈悬浮于其中的细粒　淤浆。又可分为一般悬浮聚合工艺和简化悬浮聚合　工艺。　２．２技术特点　ＥＰＲ悬浮聚合工艺的特点是：聚合产物不溶于　反应介质丙烯，体系粘度较低，提高了转化率；无溶　剂回收精制和凝聚等工序，工艺流程简化，基建投资　少；可生产很高分子量的品种；产品成本比溶液法　收稿日期：２Ｏ１０—１０—１８　低。而其不足之处是：由于不用溶剂，从聚合物中脱　离残留催化剂比较困难；产品品种牌号少，质量均匀　性差，反应釜易于挂胶，甚至发生设备管道堵塞现　象；产品的电绝缘性能较差。　３气相聚合＝Ｉ＝艺　３．１技术状况　目前，该工艺占ＥＰＲ总生产能力的９　。ＵＣＣ　公司的ＥＰＲ气相聚合工艺最具代表性，它分为聚　合、分离净化和包装三个２１２序。质量分数为６Ｏ　ｏＡ的乙　烯、３５．５　的丙烯、４．５　的ＥＮＢ同催化剂、氢气、氮　气和炭黑一起加入流比床反应器，在５Ｏ～６５Ｃ和绝　对压力２．０７　ｋＰａ下进行气相聚合反应。来自反应器　的未反应单体经循环气压缩机压缩后进入循环气冷　却器除去反应热，与新鲜原料气一起循环回反应器。　从反应器排出的ＥＰＲ粉未经脱气降压后进入净化　塔，用氮气脱除残留烃类。来自净化塔顶部的气体经　冷凝回收ＥＮＢ后用泵送回流比床反应器。生成的微　粒状产品进入包装工序。　３．２技术特点　与前两种工艺相比，气相聚合工艺有其突出的　优点：３２艺流程简短，仅三道工序，而传统工艺有七　道工序；不需要溶剂或稀释剂，毋需溶剂回收和精制　工序，几乎无三暖排放，有利于生态环境保护。但其　产品通用性较差，所有的产品皆为黑色。虽然开发成　功了用硅烷粘土和云母代替炭黑生产的白色和有色　产品，但第一套工业化生产装置仍然只能生产黑色　ＦＰＲ。　４结论　综上所述，虽然ＥＰＲ溶液聚合工艺的投资和成　本最高，但其产品综合性能好，硫化速度快，是目前　国外最广泛使用的方法。悬浮聚合工艺生产流程短，　投资和成本较低，然而应用范围较窄，故目前不及溶　液聚合工艺使用广泛。气相聚合工艺产品中含有大　量炭黑，通用性较差，限制了它的使用范围，但其工　艺流程短，生产高效和清洁，有利于降低生产成本和　保护生态环境，对长期沿用的溶液聚合工艺具有根　本变革性意义，是合成橡胶工业技术今后发展的必　然趋势，从长远来看，其发展前景是乐观的。而且，该　技术正在向聚丁二烯橡胶气相合成技术的方向扩　展，必将对合成橡胶生产技术的未来发展产生重大　的导向性作用。　［参考文献］　［１］孙大文．塑料加工应用（Ｊ］．１９８８，（５）：１．　ｒ－ｚ３胡平，吕荣侠，等．塑料［Ｊ］．１９８９，１８（５）：１７．

２００２冉ｈ－第２期　石化　地悖　我国合成材料的竞争能力。一般而言，韩国、日本和中国台湾的乙烯原料成本不　比我们低，他们的产品要占领我国市场主要以品种、质量和服务取胜；中东地区　在产品的成本和质量方面比我们有优势。石化企业应想方设法压缩成本，增加效　益，争取以较低的价格与国外进口产品一争高下。比如可以在石化基础好、交通　运输便利、市场潜力较大且对国内经济具有带动作用的地区，有选择地进行石化　装置基地化建设，这样既可以减少投资费用，降低运营成本，简化物流管理和减　少环境污染，同时还可以加强石化企业整体实力和国际竞争力　（３）我国东依朝鲜、南有菲律宾、越南、老挝、柬埔寨和缅甸等国，北靠蒙　古、西临中亚诸国，这些国家石化工业较为落后，还存在着较大的市场空间和商　机，我们应对这些未来新兴市场给予足够重视　狠抓优势产品，扩大出口量，争　取在国外市场占一席之地。　（４）中国是目前世界上石化产品最大进口国，而且这种局面还将持续若干年　巨大的国内石化市场成为世界各国石化企业竞相争夺的目标，对国际石化市场的　价格有着很大的影响作用，因此我们可以充分利用买方优势来合理安排进口。同　时我们必须坚持加强进口管理，特别是对进口贸易方式的管理，严格对来进料加　工的审批，加大海关监管和打击走私力度，以保证国内市场的相对稳定。　

回由外ｚ’雨橡成市场分斩与孑９；科　曹　勇　（中国石化案团公司经济技术研究院）　乙丙橡胶是由乙烯、丙烯共聚而得的二元聚合物（ＥＰＲ或ＥＰＭ）或由乙烯、　丙烯和非共轭二烯烃单体共聚而得的三元共聚物（ＥＰＤＭ）的总称。目前世界上三　元乙丙橡胶的产量占全部乙丙橡胶的９Ｏ％以上　乙丙橡胶与其它通用合成橡胶相比具有卓越的耐候性、耐臭氧性、耐热老化　性、耐化学品性和电绝缘性；与硅橡胶、氟橡胶等特种橡胶相比，具有较好的物　理机械性能和综合性能；还具有相对密度小、高充油、高填充性及能与多种高聚　物有良好的相溶性等优点。　由于乙丙橡胶具有许多其它通用合成橡胶所不具备的优异性能，而且单体价　廉易得，用途广泛，因此成为２Ｏ世纪８０年代以来世界几大合成橡胶品种中发展　最快的一种。目前其产能和消费量仅次于丁苯橡胶和顺丁橡胶，居世界第三位。　．１　

三元乙丙胶EPDM生产加工工艺制备技术大全

三元乙丙胶(EPDM)是一种高性能橡胶材料，具有优异的耐老化、耐酸碱和耐高温性能。它在汽车、建筑、电子、电力等领域有广泛的应用。本文将介绍EPDM的生产加工工艺制备技术，包括原材料选择、橡胶制备、硫化工艺等方面的内容。

1.原材料选择

EPDM的主要原料为乙烯、丙烯和二烯单体。乙烯和丙烯单体通过聚合反应合成乙丙胶，再加入二烯单体制备成EPDM。EPDM的性能和二烯单体的选择有关，常用的二烯单体有二甲基异戊二烯(DM)、甲基异戊二烯(MIM)和乙烯基苯系列(VNB)等。

2.橡胶制备

EPDM的橡胶制备分为溶液聚合法和乳液聚合法两种。溶液聚合法是将原料溶解在一种溶剂中，并加入引发剂和催化剂进行聚合反应。乳液聚合法是将原料乳化，并加入乳化剂和引发剂进行聚合反应。两种方法均需要一定的温度和时间来完成反应。橡胶制备完成后，需要将橡胶进行干燥和筛分，以得到所需的颗粒大小。

3.硫化工艺

EPDM的硫化工艺是将橡胶制品置于加热设备中，加入硫化剂和促进剂，使橡胶分子间发生交联反应，形成三维网络结构。硫化工艺的温度、时间和硫化剂的用量对于硫化程度和硫化速度有影响。硫化完成后，还需要对橡胶制品进行冷却、干燥和质量检验。

4.EPDM材料的加工工艺 EPDM的加工工艺包括挤出、压延、注塑和压制等。挤出是将EPDM材料加热至熔化状态，通过挤出机将熔融的EPDM挤出成型。压延是将EPDM材料放置在加热的压延机上，通过压力和热力将EPDM材料压制成片状或薄膜状。注塑是将EPDM材料加热至熔化状态，注入到模具中进行成型。压制是将EPDM材料放置在加热的压制机上，通过压力和热力将EPDM材料压制成所需形状。

5.EPDM制品的后处理

EPDM制品的后处理包括修边、喷涂、包装等。修边是将EPDM制品的边缘进行切割，使其光滑整齐。喷涂是将EPDM制品表面进行喷涂处理，以改善其外观和性能。包装是将EPDM制品进行包装和标识，以便储存、运输和销售。

第４３卷第６期　２０１４年６月　当　代　化　工　Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖｏ１．４３．ＮＯ．６　ｄｕｎｅ，２０１４　

国内外乙丙橡胶现状分析　

陈琼枫　，王海彦　，郭文莉　，李树新　，闫新华　

（１．辽宁石油化工大学，辽宁抚顺１１３００１；　２．北京石油化工学院，北京１０２６１７）　

摘　要：对乙丙橡胶供需情况、乙丙橡胶生产工艺及催化体系研究进行了综合分析。目前，国内对乙丙　橡胶需求量逐年增长，但其生产能力和产量远不能满足国内需求，每年不得不大量依赖进口，对外依存度高达　约９３．０％。我国乙丙橡胶发展缓慢的一个主要原因是催化剂发展落后，从生产工艺到催化剂全部依靠进口，因　此开发具有自主知识产权的新型乙丙橡胶催化剂意义重大。　关键词：乙丙橡胶；市场供求；催化体系；生产工艺　中图分类号：ＴＱ　３３３．４　文献标识码：　Ａ　文章编号：　１６７１—０４６０（２０１４）０６—０９５４—０４　

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ａｎｄ　Ａｂｏａｒｄ　Ｅｔｈｙｌｅｎｅ—ｐｒＯｐｙｌｅｎｅ　Ｒｕｂｂｅｒ　

ＣＨＥＮＱｉｏｎｇ－ｆｅｎｇ　，ＷＡＮＧＨａｉ－ｙａｎ　，ＧＵＯ　Ｗｅｎ—ｌｉ２，ＬＩＳｈｕ－ｘｉｎ　，ＹＡＮＸｉｎ—ｈｕａ　

（１．Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｓｈｉｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｆｕｓｈｕｎ　１　１　３００　１，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０２６１７，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｒｋｅｔ　ｓｕｐｐｌｙ　ａｎｄ　ｄｅｍａｎｄ，ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｏｆ　ｅｔｈｙｌｅｎｅ—ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ｅｔｈｙｌｅｎｅ—ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ｉｓ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｙｅａｒ　ｂｙ　ｙｅａｒ，ｂｕｔ　ｉｔｓ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　ａｃｔｕａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｍｅｅｔ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｄｅｍａｎｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ　ｉｓ　ｕｐ　ｔｏ　９３．０％．Ｔｈｅ　ｓｌｏｗ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ＥＰＲ　ｉｓ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｔａｌｙｓｔ．Ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｔｈｅ　ＥＰＲ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｉｔｓ　ｃａｔａｌｙｓｔｓ　ｒｅｌｙ　ｏｎ　ｉｍｐｏｒｔｓ，ＳＯ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎｏｖｅｌ　ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ　ｃａｔａｌｙｓｔ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ｉｓ　ｏｆ　ｇｒｅａｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｅｈｙｌｅｎｅ　ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ；Ｍａｒｋｅｔ　ｓｕｐｐｌｙ　ａｎｄ　ｄｅｍａｎｄ；Ｃａｔａｌｙｓｔ　ｓｙｓｔｅｍ；Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ