技術創(chuàng)新治愈“國外依賴癥”
——中國石化國產(chǎn)環(huán)保型芳烴橡膠填充油研發(fā)紀實

□王玉章 曹軍生

技術創(chuàng)新治愈“國外依賴癥”
——中國石化國產(chǎn)環(huán)保型芳烴橡膠填充油研發(fā)紀實

□王玉章 曹軍生

填充油是橡膠生產(chǎn)所必需的原料。在橡膠中添加適量的填充油，可以降低橡膠的黏度和混煉溫度，改善橡膠的塑性，增強橡膠的耐磨耗性及抗?jié)窕?，降低橡膠的成本。因此，橡膠填充油作為橡膠生產(chǎn)過程中主要原輔材料之一，對橡膠生產(chǎn)和橡膠產(chǎn)品性能改善起著非常重要的作用。

然而，非環(huán)保型橡膠填充油中苯并(a)芘、8種稠環(huán)芳烴對人體和環(huán)境有不良影響。2005年，歐盟簽署2005/69/EC指令，對輪胎用橡膠填充油中的對苯并(a)芘等多環(huán)芳烴作出明確限制：不符合該指令要求的橡膠填充油自2010年1月1日起不能投放歐盟市場，也不能用于生產(chǎn)輪胎及其部件。由于歐盟是我國輪胎出口的第二大市場，作為中國輪胎和橡膠制品生產(chǎn)和出口最大供應商之一，中國石化面臨市場準入的挑戰(zhàn)。

要想保留并擴大輪胎和橡膠制品國際市場份額，是進口環(huán)保型芳烴橡膠填充油，還是自主創(chuàng)新，開發(fā)專有技術？中國石化面臨選擇。如果從國外大量進口環(huán)保型芳烴橡膠填充油，不僅來源無法保證，其昂貴的價格更是令橡膠及輪胎企業(yè)難以承受。研發(fā)環(huán)保型芳烴橡膠填充油成為當務之急。

芳烴型橡膠填充油（DAE）具有芳碳含量高、密度大、黏度高、與極性橡膠親合性好和加工性能優(yōu)良等特點，是輪胎和鞋類制品所用橡膠的優(yōu)良軟化劑，在橡膠中添加適量的填充油，可以降低橡膠的黏度和混煉溫度，改善橡膠的塑性，增強橡膠的耐磨耗性及抗?jié)窕?，降低橡膠的成本。因此，橡膠填充油作為橡膠生產(chǎn)過程中主要原輔材料之一，對橡膠生產(chǎn)和橡膠產(chǎn)品性能改善起著非常重要的作用。在橡膠生產(chǎn)過程中，芳烴型橡膠填充油一般占總橡膠質量的30%左右。目前，環(huán)保型芳烴橡膠填充油需求量約為7萬噸/年。隨著美國和日本等國家對輪胎用橡膠填充油環(huán)保指標要求的嚴格，環(huán)保型芳烴橡膠填充油需求量呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢。

中國石化作為中國重要的橡膠原料生產(chǎn)企業(yè)，市場前景廣闊。彭展 攝

作為高端產(chǎn)品的環(huán)保型芳烴橡膠填充油，其技術難點在于開發(fā)對多環(huán)芳烴具有選擇性萃取能力的溶劑，即在脫除多環(huán)芳烴（特別是苯并(a)芘等多環(huán)芳烴）的同時，保留原料中的單環(huán)和雙環(huán)等芳烴，而一般溶劑對不同環(huán)數(shù)芳烴的選擇性不高。國外對生產(chǎn)環(huán)保型芳烴橡膠填充油技術嚴格保密，靠自主創(chuàng)新開發(fā)專有技術成為唯一出路。在中國石化煉油事業(yè)部、科技開發(fā)部和化工事業(yè)部的精心組織協(xié)調(diào)下，石科院、濟南煉化等有關單位密切協(xié)作，開發(fā)了對苯并(a)芘等多環(huán)芳烴具有選擇性脫除能力的溶劑，通過大量的實驗室小試和中試試驗，開發(fā)出自主知識產(chǎn)權的ARE溶劑抽提技術，生產(chǎn)出滿足歐盟指令要求的環(huán)保型芳烴橡膠填充油，芳碳可以達到22%以上，用其充油的橡膠性質完全滿足SBR1723橡膠標準要求。ARE溶劑抽提技術具有工藝靈活、原料適應性廣、萃取效率高、溶劑比低和產(chǎn)品收率高特點。

石科院開發(fā)的ARE溶劑抽提技術通過中國石化科技開發(fā)部組織的技術評議后，立即在濟南煉化建設了一套7萬噸/年環(huán)保型芳烴橡膠填充油工業(yè)示范裝置。該裝置2010年11月19日一次開車成功，生產(chǎn)出環(huán)保型芳烴橡膠填充油500多噸，其芳碳達到21%以上，苯并(a)芘等多環(huán)芳烴通過國際權威機構檢測，達到歐盟指令要求，產(chǎn)品質量達到國際先進水平。工業(yè)裝置生產(chǎn)的環(huán)保型芳烴橡膠填充油在齊魯石化橡膠廠進行了橡膠充油試驗，試驗結果表明充油膠性能優(yōu)良，各項指標均達到SBR1723橡膠優(yōu)級品標準要求，完全可以替代進口環(huán)保型芳烴橡膠填充油。

2010年12月25日，國際權威認證機構通標標準技術服務公司（SGS）上海檢測中心發(fā)表檢測報告稱，濟南煉化生產(chǎn)的環(huán)保型芳烴橡膠填充油關鍵指標苯并(a)芘和8種稠環(huán)芳烴含量，均優(yōu)于歐盟標準，達到歐盟指令要求。ARE溶劑抽提技術的成功工業(yè)化，標志著中國石化完全掌握了環(huán)保型芳烴橡膠填充油生產(chǎn)技術，為大規(guī)模工業(yè)化鋪平了道路。