崔小明
(中國石化北京北化院燕山分院,北京 102500)
聚異戊二烯橡膠(IR)是由異戊二烯單體在催化劑作用下,通過本體聚合或者溶液聚合制得的一種具有與天然橡膠化學組成、立體結構和力學性能相似的合成橡膠,又稱合成天然橡膠。它可替代天然橡膠用于制造輪胎、輸送帶、膠管、膠粘劑、電線電纜、膠鞋、運動器械以及醫用材料等,用途廣泛[1-4]。
根據單元結構的不同,IR可分為高順式-1,4-IR、反式-1,4-IR、順式-3,4-IR和1,2-IR,按引發體系可分為鋰系、鈦系和稀土系IR等[5]。
IR的工業生產始于20世紀50年代,荷蘭、前蘇聯、意大利、法國、日本、羅馬尼亞、南非和巴西等國先后建設了IR工業化生產裝置。但由于原料異戊二烯生產成本過高,很多IR生產裝置陸續被迫關閉,2009年世界IR年生產能力僅為70萬t。雖然國外IR生產能力增長緩慢,但是從2010年起中國大陸掀起了IR生產裝置建設高潮,魯華泓錦化工股份有限公司等多家企業新建IR生產裝置,使世界IR生產能力快速增長。
2014年世界IR年生產能力為90.3萬t,2017年增大到101.0萬t,其中中東歐地區的IR年生產能力為50.6萬t,占世界IR總年生產能力的50.10%;東北亞地區的IR年生產能力為37.0萬t,占世界IR總年生產能力的36.63%;北美地區的IR年生產能力為10.5萬t,占世界IR總年生產能力的10.40%;中南美地區的IR年生產能力為2.5萬t,占世界IR總生產能力的2.47%;其他國家和地區的IR年生產能力為0.4萬t,占世界IR總年生產能力的0.40%。
世界IR生產裝置主要集中在俄羅斯和中國大陸,2017年IR總年生產能力達到79.6萬t,占世界IR總年生產能力的78.81%。俄羅斯是目前世界最大的IR生產國,2017年IR年生產能力為50.6萬t,占世界IR總年生產能力的50.10%;中國大陸IR年生產能力為29.0萬t,占世界IR總年生產能力的28.71%。俄羅斯Nizhnekamskneftekhim公司是目前世界最大的IR生產企業,主要生產鈦系IR,產品牌號為KI-3I和SKI-3II,2017年IR年生產能力為28.0萬t,占世界IR總年生產能力的27.72%;其次是俄羅斯Synthez Kauchuk公司,主要生產鈦系和釹系IR,產品牌號為SKI-3和SKI-5,2017年IR年生產能力為14.4萬t,占世界IR總年生產能力的14.26%。
世界順式IR總年生產能力為97.6萬t,占世界IR總生產能力的96.63%;反式IR年生產能力為3.0萬t,占世界IR總年生產能力的2.97%;其他類型IR年生產能力為0.4萬t,占世界IR總年生產能力的0.40%。2017年世界IR主要生產企業見表1,主要生產國家和地區的生產能力分布情況見圖1。

表1 2017年世界IR主要生產企業生產情況

圖1 2017年世界IR生產國家和地區的生產能力分布情況
2017年世界IR消費量為62.1萬t,其中中東歐地區是世界IR消費量最大的地區,2017年IR消費量為22.5萬t,占世界IR總消費量的36.23%;其次是亞洲地區,IR年消費量為18.2萬t,占世界IR總消費量的29.31%;北美地區IR年消費量為9.5萬t,占世界IR總消費量的15.30%;中南美地區IR年消費量為3.5萬t,占世界IR總消費量的5.64%;西歐地區的IR年消費量為6.8萬t,占世界IR總消費量的10.95%;中東和非洲地區的IR年消費量為1.6萬t,占世界IR總消費量的2.58%。
俄羅斯是目前世界最大的IR消費國家,2017年IR消費量為13.0萬t,占世界IR總消費量的20.93%;其次是中國大陸,2017年IR消費量為10.0萬t,占世界IR總消費量的16.10%;第三是美國,IR消費量為8.0萬t,占世界IR總消費量的12.88%。
輪胎是IR的主要消費領域,2017年消費量占IR總消費量的64.8%;其次是機械用橡膠制品,消費量占IR總消費量的10.4%;第三是醫藥行業,消費量占IR總消費量的7.0%;制鞋領域的消費量占IR總消費量的3.4%;其他方面的消費量占IR總消費量的14.4%。
在美國IR總消費量中,輪胎的IR消費量占63.1%,機械用橡膠產品和醫藥占27.0%,其他方面占9.9%。
在西歐IR總消費量中,輪胎的IR消費量占63.6%,機械用橡膠制品占19.7%,密封劑和粘合劑占6.1%,醫藥占7.6%,其他占3.0%。
預計2017—2022年世界IR需求量以年均2.7%的增長率增長,到2022年達到71.0萬t,其中醫藥領域的需求量增長最快,IR的發展前景主要取決于輪胎行業需求量以及天然橡膠的市場價格和供應情況。
西歐和亞洲地區是IR的主要進口地區,西歐IR進口量占世界IR總進口量的25.6%;亞洲地區IR進口量占世界IR總進口量的37.1%。中東歐地區是世界IR的主要出口地區,2017年出口量占IR總出口量的70.2%。
美國IR進口量占世界IR總進口量的14.4%,進口量中83%來自俄羅斯,13%來自日本。美國IR出口量占世界IR總出口量的9.9%,出口量中日本占25%,加拿大占23%,墨西哥占20%,巴西占11%。
西歐地區IR全部依賴進口,其中44%來自俄羅斯,15%來自美國。
俄羅斯是世界最大的IR出口國,產品主要出口到波蘭、中國大陸、美國和匈牙利等國家和地區,向波蘭的出口量占俄羅斯IR總出口量的20.9%,美國占10.8%,中國大陸占10.1%,匈牙利占4.9%。
我國雖然在20世紀60年代就開始進行IR的研發,但是由于原料來源和工藝技術等方面的原因,直到2010年魯華泓錦化工(茂名)股份有限公司年產1.5萬t的稀土IR工業裝置建成投產,我國才實現IR工業化生產[6]。此后伊科思新材料股份有限公司、中國石化北京燕山石油化工公司等多家企業建設了IR生產裝置。2017年我國IR年生產能力達到29.0萬t,成為繼俄羅斯之后的世界第二大IR生產國,也是世界最大的稀土系IR生產國。
伊科思新材料股份有限公司是我國最大的IR生產企業,在青島和撫順的生產裝置總年生產能力為7.0萬t,占我國IR總生產能力的24.14%;其次是魯華泓錦化工股份有限公司,在淄博和茂名的生產裝置總年生產能力為6.5萬t,占我國IR總生產能力的22.41%。
雖然我國IR生產能力增長較快,但裝置開工率較低,山東神馳石化有限公司、青島伊科思新材料股份有限公司以及北京燕山石油化工公司的IR裝置多年處于停產狀態。
雖然我國IR生產能力有較大幅度的增長,但是國產IR的質量還得不到下游企業的認可,國內產品同質化現象比較嚴重,高端產品供應不足,仍需要依賴進口。根據海關統計,2005—2017年我國IR進口量呈上下波動的發展態勢,2010年我國IR進口量達到6.57萬t,創近年進口量新高,同比增長81.49%。2017年我國IR進口量為4.37萬t,同比增長5.56%。
在進口的同時,我國IR也有少量出口。2005年我國IR出口量為0.07萬t;2010年為0.26萬t,同比增長136.36%;2017年為0.22萬t,同比增長15.79%。

表2 2005—2017年我國IR的進出口情況
2.2.1 進口國家或地區
我國IR進口主要來自俄羅斯和日本。2013年來自這兩個國家的IR進口量為3.84萬t,占我國IR總進口量的96.48%;2017年進口量為4.28萬t,占我國IR總進口量的97.94%,比2016年的4.03萬t增長6.20%。
2013—2017年,俄羅斯是最大的IR進口來源國家,2013年來自俄羅斯的IR進口量為2.90萬t,占我國IR總進口量的72.86%;2017年進口量為3.06萬t,占我國IR總進口量的70.02%,同比增長6.25%。日本是第二大進口來源國家,2013年來自日本的IR進口量為0.94萬t,占我國IR總進口量的23.62%;2017年進口量為1.22萬t,占我國IR總進口量的30.65%,同比增長6.09%。
2013—2017年我國IR進口來源國家或地區的進口情況見表3。

表3 2013—2017年我國IR進口來源國家或地區的進口量 萬t·a-1
2.2.2 進口海關
我國IR的主要進口海關為上海海關、青島海關、大連海關和杭州海關。2013年來自這4個海關的IR進口量合計達到2.14萬t,占我國IR總進口量的53.77%;2017年來自這4個海關的IR進口量合計達到2.67萬t,占我國IR總進口量的61.10%,比2016年的2.63萬t增長1.52%。
2013—2017年我國IR各進口海關的進口情況見表4。

表4 2013—2017年我國IR各進口海關的進口量 萬t·a-1
2013年上海海關是我國IR最大的進口海關,IR進口量為0.82萬t,占我國IR總進口量的20.60%;2017年為第三大IR進口海關,IR進口量為0.47萬t,占我國IR總進口量的10.76%,同比增長約67.86%。
中俄界江地區的生態旅游資源生成于中俄兩國交界地區特殊的自然地理環境中,凸顯著當地所獨有的地域特征與生態風貌。這種在歷史中積淀形成的客觀存在的區域色彩與特征十分鮮明。作為世界兩個重要國家邊界的黑龍江和烏蘇里江、中俄界島黑瞎子島、中俄界湖興凱湖、愛國主義教育基地珍寶島和中國陸域版圖的兩極:北極北極村和東極烏蘇鎮、二次世界大戰終結地虎頭要塞以及我國獨有的鄂倫春、赫哲族民族風情、北大荒文化等旅游資源均地域特征明顯,具有不可復制性和高度的壟斷性。
2013年青島海關是我國IR第二大進口海關,IR進口量為0.76萬t,占我國IR總進口量的19.10%;2014年之后成為我國IR最大的進口海關,2017年IR進口量為0.97萬t,占我國IR總進口量的22.20%,同比降低3.96%。
2013年大連海關是我國IR第三大進口海關,IR進口量為0.55萬t,占我國IR總進口量的13.82%;2014年之后成為我國IR第二大進口海關;2017年IR進口量為0.83萬t,占我國IR總進口量的18.99%,同比降低3.49%。
2013年杭州海關的IR進口量僅為0.01萬t,占我國IR總進口量的0.25%;2017年IR進口量增加到0.40萬t,占我國IR總進口量的9.15%,同比降低16.67%。
2.2.3 進口省市
我國IR的進口省市主要為遼寧省、山東省、浙江省和福建省。2013年這4個省市的IR進口量合計達到1.75萬t,占我國IR總進口量的43.97%;2017年這4個省市的IR進口量合計為2.73萬t,占我國IR總進口量的62.47%,比2016年的2.78萬t降低1.83%。
2013—2017年我國IR各進口省市的進口情況見表5。

表5 2013—2017年我國IR各進口省市的進口量 萬t·a-1
2013—2017年,山東省是我國IR的最大進口省,2013年IR進口量為0.70萬t,占我國IR總進口量的17.59%;2017年IR進口量為0.94萬t,占我國IR總進口量的21.51%,同比降低3.09%。
2013年,遼寧省是我國IR第二大進口省,IR進口量為0.55萬t,占我國IR總進口量的13.82%;2017年IR進口量為0.83萬t,占我國IR總進口量的18.99%,同比降低3.49%。
2013年,浙江省的IR進口量為0.14萬t,占我國IR總進口量的3.52%;2016年后浙江省成為我國IR第三大進口省,2017年IR進口量為0.52萬t,占我國IR總進口量的11.90%,同比降低3.70%。
2013年,福建省的IR進口量為0.36萬t,占我國IR總進口量的9.05%;2017年IR進口量為0.44萬t,占我國IR總進口量的10.07%,同比增長7.32%。
2.2.4 進口貿易方式
我國IR進口貿易方式主要為一般貿易方式和進料加工貿易方式。2013年這兩種貿易方式的IR進口量合計為2.53萬t,占我國IR總進口量的63.57%;2017年這兩種貿易方式的IR進口量合計為3.41萬t,占我國IR總進口量的78.03%,比2016年的3.44萬t降低0.87%。
2013—2017年,一般貿易方式是我國IR最主要的進口貿易方式;2013年一般貿易方式IR進口量為1.69萬t,占我國IR總進口量的42.46%;2017年進口量為1.98萬t,占我國IR總進口量的45.31%,同比降低21.11%。
進料加工貿易方式是我國IR第二大進口貿易方式,2013年進口量為0.84萬t,占我國IR總進口量的21.11%;2017年進口量為1.43萬t,占我國IR總進口量的32.72%,同比增長53.76%。
2013—2017年我國IR各進口貿易方式的進口情況見表6。

表6 2013—2017年我國IR各進口貿易方式的進口量 萬t·a-1
2.2.5 進口價格
2005—2017年,我國IR進口價格呈上下波動的發展態勢。2005年我國初級形狀IR的進口價格為1 584.10美元·t-1,2012年達到近年來新高4 704.38美元·t-1,同比增長4.54%;2017年進口價格為3 411.82美元·t-1,同比增長17.65%。2005—2017年,IR板、片、材的進口價格呈現上下波動的發展態勢,2005年IR板、片、材的進口價格為1 949.67美元·t-1,2011年達到近年來最高價格4 435.76美元·t-1,同比增長48.24%;2017年進口價格為1 884.54美元·t-1,同比增長26.85%。2005—2017年我國不同形態IR產品進口量及進口價格見表7。

表7 2005—2017年我國IR進口價格
2010年我國IR表觀消費量為6.61萬t,2012年為7.06萬t,2017年為10.0萬t,同比增長25.0%。2010年產品自給率為4.5%,2012年為28.2%,2017年達到58.0%。
輪胎行業對IR的需求量占我國IR總消費量的63%,醫藥行業占18%,鞋材行業占15%,其他方面占4%。2010—2017年我國IR的消費量和自給率見圖2。

圖2 2010—2017年我國IR的消費量和自給率
我國是天然橡膠消費大國,但受地理條件限制,國內天然橡膠產量大幅度增長的可能性不大,因此,大力發展天然橡膠代用膠是緩解天然橡膠市場供需矛盾的重要措施之一。雖然丁苯橡膠和聚丁二烯橡膠等在一定條件下也可以作為天然橡膠的替代品使用,但是由于IR在分子結構和性能方面與天然橡膠十分類似,因此,IR仍是天然橡膠的最佳替代品,在很多場合下用其他橡膠是無法替代天然橡膠的[1-2]。根據近年我國IR的需求情況以及未來的發展趨勢,預計2022年我國IR需求量為15.0萬t,產品自給率達到65%~70%。
下游需求、原料異戊二烯、天然橡膠以及IR進口價格是影響我國IR市場價格的主要因素。近年我國IR市場價格呈現先降后升的發展態勢。2014年我國IR(輪胎級,國外進口主流產品,下同)市場平均價格為21 666元·t-1,全年最高價格為2014年1月的24 500元·t-1,全年最低價格為2014年7月的20 000元·t-1;2015年平均價格為18 108元·t-1,全年最高價格為2015年1月的21 000元·t-1,全年最低價格為2015年12月的15 500元·t-1;2016年平均價格為13 725元·t-1,全年最高價格為2016年12月的16 500元·t-1,全年最低價格為2016年10月的13 000元·t-1。與其他橡膠品種一樣,由于受到原料和天然橡膠市場價格上漲等因素影響,2017年IR市場價格大幅度提升,平均價格上漲到20 808元·t-1,同比增長51.61%,其中全年最高價格為2017年2月的24 000元·t-1,全年最低價格為2017年9月的18 000元·t-1。進入2018年以來,IR市場價格呈不斷下降的趨勢。2018年1月IR的市場價格為22 000元·t-1,2018年8月下降到18 000元·t-1。預計今后一段時間,受原料異戊二烯產量和價格以及天然橡膠價格等因素變化的影響,IR市場價格仍將繼續下降,但降幅不會很大。
2016—2018年我國IR市場價格走勢見圖3。

圖3 2016—2018年我國IR市場價格走勢
(1)世界IR發展速度將繼續放緩,生產能力不會大幅增加。俄羅斯和中國大陸仍將是世界IR主要生產和消費國家,其發展狀況直接影響世界IR的發展格局。下游消費領域仍將以輪胎為主,醫藥領域的應用將是IR需求增長的主要推動力。
(2)“十二五”期間,雖然遼寧盤錦和運集團公司、中國石化福建煉化公司、山東玉皇化工有限公司和中國石油蘭州石油化工公司等多家企業計劃新建IR生產裝置,但由于國內IR已投產裝置開工狀況不佳,實際需求未達到預期,導致這些項目紛紛擱置或者放棄建設。按照目前狀況,預計近年我國不會有新建IR裝置投產,IR生產能力仍將維持現有水平。
(3)目前我國不少現有IR生產裝置處于多年停產狀態,在產裝置的開工率較低,產品同質化現象比較嚴重,市場競爭力不足,高端產品仍需要依靠進口。預計未來一段時期這種狀況仍將繼續。
(1)加大新技術開發力度,重點是催化技術的研究和開發,降低生產成本,提高裝置開工率和產品質量。
(2)加快新產品的研發,并盡快實現產業化,以滿足國內市場需求,減少進口。
(3)加快產品應用研究,根據IR與天然橡膠的差異,優化配方設計,提高IR膠料性能;通過鹵化、氫化和環化等化學改性方法,擴大IR應用領域。
(4)提高產品質量,在滿足國內需求的同時,積極擴大出口,緩解國內生產能力過剩的矛盾。