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1910-1911年,前蘇聯(lián)用堿金屬引發(fā)丁二烯聚合得到橡膠狀物質(zhì)。20世紀30年代初,德國和前蘇聯(lián)開(kāi)始生產(chǎn)以金屬鈉為催化劑的丁二烯橡膠,稱(chēng)為丁鈉橡膠,其結構規整性差,物性和加工性能不好,還不能算做順丁橡膠。20世紀50年代,Ziegler-Natta配位定向聚合理論的實(shí)踐,促進(jìn)了順丁橡膠合成技術(shù)的迅速發(fā)展。1956年,美國以AlR3-TiBr4催化體系合成順丁橡膠。隨后鈷系、鎳系及稀土系(釹系)催化劑相續發(fā)展,順丁橡膠生產(chǎn)能力已僅次于丁苯橡膠,合成橡膠各膠種第二位 。2013年世界合成橡膠生產(chǎn)者協(xié)會(huì )統計丁二烯橡膠(主要為順丁橡膠)產(chǎn)能為471.8萬(wàn)噸/年。
我國在上世紀70年代采用自主開(kāi)發(fā)的技術(shù)實(shí)現了順丁橡膠工業(yè)化生產(chǎn),采用的是鎳系催化劑,其生產(chǎn)技術(shù)一直處于世界水平行列。中國石化、中國石油和一些民企均擁有鎳系順丁橡膠生產(chǎn)裝置,2011年總產(chǎn)能達66萬(wàn)噸/年,產(chǎn)品銷(xiāo)往。未來(lái)幾年,我國鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將進(jìn)一步擴大,預計我國鎳系順丁橡膠產(chǎn)能將超過(guò)100萬(wàn)噸/年。
稀土順丁橡膠因其的性能被視為鎳系順丁橡膠的升級品種,逐漸被工業(yè)界所重視。稀土順丁橡膠與鎳系順丁橡膠相比具有較高的彈性、較好的拉伸性能、較低的生熱和滾動(dòng)阻力以及的耐磨耗和抗疲勞等物理機械性能,符合輪胎在高速、節能、安全、環(huán)保等方面發(fā)展的需要,常用于綠色輪胎。中國早在上世紀60年代就開(kāi)始了稀土催化丁二烯聚合的研究,由于當時(shí)經(jīng)濟發(fā)展落后,未能實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)。1998年在國家863計劃的支持下,中國石油錦州石化公司在鎳系萬(wàn)噸級順丁橡膠生產(chǎn)裝置上成功地生產(chǎn)出了稀土順丁橡膠。2011年,中國石油山子石化公司稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置投產(chǎn),中國稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置實(shí)現了零突破。2012年,中國石化北京燕山分公司3萬(wàn)噸/年稀土順丁橡膠生產(chǎn)裝置也投產(chǎn)。未來(lái)幾年,我國將新增20多萬(wàn)噸/年稀土順丁橡膠的產(chǎn)能,屆時(shí)中國稀土順丁橡膠總產(chǎn)能達30萬(wàn)噸/年以上,成為稀土順丁橡膠大生產(chǎn)大國。
江蘇石油化工學(xué)院從1990年起用了4年時(shí)間對氯化橡膠粘度分級控制、四氯化碳回收等問(wèn)題進(jìn)行了研究,其技術(shù)特點(diǎn)為:(1)建立了粘度控制的數學(xué)模型,使產(chǎn)品粘度控制相對偏差達到了國際水平;(2)四氯化碳的消耗定額為700kg/t。該技術(shù)在國內處于地位。然而四氯化碳消耗定額仍然很高,是20世紀80年代國際水平的3~4倍(英國公司的消耗定額為180kg/t)。雖然取得了很大進(jìn)展,并于1994年在江蘇和揚州建成了2套裝置,但運行效果并不理想。1995年聯(lián)合國執行《蒙特利爾議定書(shū)》對四氯化碳使用要求進(jìn)行限制,導致開(kāi)發(fā)四氯化碳的替代物或氯化橡膠新工藝已成為當務(wù)之急。國內四氯化碳的替代物研究近幾年沒(méi)有多大進(jìn)展。
只有安微省化工研究院開(kāi)發(fā)了500t/a規模水相法氯化橡膠技術(shù),尚未工業(yè)化生產(chǎn)。據有關(guān)分析,近年來(lái),我國氯化橡膠的年需求量在1萬(wàn)t以上,目前,我國國內氯化橡膠總生產(chǎn)能力大約為2500t/a,實(shí)際產(chǎn)量不足1000t/a,因此,大力開(kāi)發(fā)氯化橡膠這一產(chǎn)品是非常必要的。浙江水相法氯化橡膠的性能已達到同類(lèi)溶劑法氯化橡膠的水平,而且價(jià)格要低10%左右。
色母是20世紀60年代開(kāi)發(fā)的一種塑料、纖維的著(zhù)色新產(chǎn)品,它是把顏料超常量均勻的載附于樹(shù)脂中而制得的聚合物的復合物。色母主要組成為著(zhù)色劑、載體、分散劑三部分。
據相關(guān)資料獲悉,亞洲地區的其他國家對色母的年均需求增長(cháng)率約7%-9%,可我國對色母的年均需求增長(cháng)率為20%左右。預計中國將成為色母需求量增長(cháng)快的市場(chǎng)。特別是彩色和添加母粒,我國要依賴(lài)進(jìn)口。我國已成了亞洲地區色母市場(chǎng)的大生產(chǎn)國和消耗國。我國有330家生產(chǎn)色母的企業(yè),其中塑料級色母廠(chǎng)已經(jīng)達到了 300家,纖維級色母廠(chǎng)為30家,這些色母生產(chǎn)廠(chǎng)主要分布在福建、廣東、山東、浙江、江蘇、上海、遼寧、天津、北京、河北等省市。我國色母粒年生產(chǎn)能力在1000噸以上的企業(yè)有將近50家,全國色母生產(chǎn)能力為每年30萬(wàn)噸,2001年我國色母的需求量不到12萬(wàn)噸。生產(chǎn)能力嚴重過(guò)剩,導致國內色母行業(yè)普遍開(kāi)工不足,除新建生產(chǎn)裝置增速過(guò)快,產(chǎn)品訂單不足等因素外;其中重要因素是國產(chǎn)色母產(chǎn)品結構單一,品種不全,通用型產(chǎn)品占很大比重,而高濃度和濃度、多功能性色母及細旦纖維用色母所占比重較少。反觀(guān)色母技術(shù)水平較高的國家,顏料、分散劑等原材料品種,已形成了系列化和化產(chǎn)品結構。在品種開(kāi)發(fā)方面,我國色母生產(chǎn)廠(chǎng)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了纖維用色母、薄膜用色母、電線(xiàn)電纜用色母、聚烯烴色母、PVC色母、注塑制品用色母。有關(guān)認為,未來(lái)色母將朝著(zhù)多功能化、高顏色含量和高技術(shù)含量方向發(fā)展,色母的發(fā)展伴隨著(zhù)對生產(chǎn)技術(shù)的提高。
礦物油作為復雜的碳氫化合物,主要包括直鏈、支鏈烷烴和烷基取代的環(huán)烷烴(MOSH)以及烷基取代的芳香烴(MOAH)兩大類(lèi),另外還含有極少量無(wú)烷基取代的多環(huán)芳烴以及含硫、含氮化合物。通過(guò)飲食攝入人體內的MOSH在人體內的累積量大,其中MOSH含量高的部位是淋巴結和脾臟。MOSH具有低等到中等毒性,如果長(cháng)期食用被MOSH污染的食品,將會(huì )給人體的健康帶來(lái)的損害。一般情況下,食品級的白油(液體石蠟)基本全是MOSH,而工業(yè)級的礦物油中含有很高含量的MOSH和15%~35%的MOAH。
生產(chǎn)方法一:纖維素是世界上蘊藏量豐富的天然高分子化合物,生產(chǎn)原料來(lái)源于木材、棉花、棉短絨、麥草、稻草、蘆葦、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等。我國由于森林資源不足,纖維素的原料有70%來(lái)源于非木材資源。我國針葉材、闊葉材的纖維素平均含量約43-45%;草類(lèi)莖稈的纖維素平均含量在40%左右。纖維素的工業(yè)制法是用亞硫酸鹽溶液或堿溶液蒸煮植物原料,主要是除去木素,分別稱(chēng)為亞硫酸鹽法和堿法。得到的物料稱(chēng)為亞硫酸鹽漿和堿法漿。然后經(jīng)過(guò)漂白進(jìn)一步除去殘留木素,所得漂白漿可用于造紙。再進(jìn)一步除去半纖維素,就可用作纖維素衍生物的原料。
生產(chǎn)方法二:用纖維植物原料與無(wú)機酸搗成漿狀,制成α-纖維素,再經(jīng)處理使纖維素作部分解聚,然后再除去非結晶部分并提純而得。
生產(chǎn)方法三:將選好的工業(yè)木漿板疏解,然后送入已加1%~10%的鹽酸(用量為5%~10%)的反應釜進(jìn)行升溫水解,溫度為90~100℃,水解時(shí)間0.5~2h,反應結束后經(jīng)冷卻送人中和槽,用液堿調至中性,過(guò)濾后濾餅在80~100℃下干燥,后經(jīng)粉碎得產(chǎn)品。
生產(chǎn)方法四:由木漿或棉花漿制成的纖維素。經(jīng)漂白處理和機械分散后精制而成。
半精煉石蠟既是一種重要的石油產(chǎn)品,也是一種廣泛用于各行業(yè)并與廣大人民群眾生活息息相關(guān)的重要物質(zhì)。近年來(lái)中國一直是全球大的石蠟生產(chǎn)國和全球大的石蠟出口國也是大的石蠟消費國之一。國內有眾多的企業(yè)生產(chǎn)和應用石蠟油類(lèi)產(chǎn)品,關(guān)心石蠟產(chǎn)品的人士更是遍布各行各業(yè)。
國內生產(chǎn)的石蠟產(chǎn)品按品種分類(lèi),包括全精煉石蠟,半精煉石蠟,食品用及食品加工用石蠟,微晶蠟,凡士林以及各種蠟,特種蠟,如汽車(chē)用蠟,電子工業(yè)用蠟,橡膠防護蠟,感溫蠟,氧化微晶蠟,蠟基熱熔膠,炸藥工業(yè)用蠟等。
我國含蠟原油品種多,石油蠟資源豐富.據統計,2005年成品石蠟的產(chǎn)量已經(jīng)達到154*104t,其 產(chǎn)量和出口量分別達到世界總產(chǎn)量的37%和47%,成為世界上石蠟生產(chǎn)和出口量的大國.盡管我國石蠟產(chǎn)量大,但是,產(chǎn)品結構不盡合理,高附加價(jià)值的特種蠟產(chǎn)品的產(chǎn)量很低,僅占石蠟產(chǎn)量的0.5%左右,大大低于石蠟總產(chǎn)量93*104t/a,特種蠟和蠟產(chǎn)品占總產(chǎn)量30%的美國.我國的石蠟的應用范圍,也影響了石蠟生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益.因此,在我國大力研發(fā),生產(chǎn)和推廣應用特種蠟產(chǎn)品是充分利用寶貴的石蠟資源,滿(mǎn)足國內外市場(chǎng)需求,增加企業(yè)經(jīng)濟效益發(fā)展方向.
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