合成橡胶可持续升级之路怎么走?

  当前,全球化工新材料产业正经历深刻变化,绿色低碳转型加速推进,全球碳规则持续演进,为橡胶行业带来全新挑战。面对低碳要求,行业如何走出一条可持续发展之路?

  在近日于杭州举办的传化集团创业40周年系列活动——2026年传化合成绿色新材料技术峰会上,专家指出,行业传统的高碳生产模式依赖化石基原料、过程高耗能高排放、废弃物难降解,要实现可持续升级,必须从产品低碳、过程降耗、回收循环三方面进行绿色转型。

  材料革新:原料生产植入“绿色基因”

  近几年,行业围绕生物基材料的战略布局显著加快,从产品端植入“绿色基因”。

  如稻壳、秸秆、大豆油等生物基原料,目前已成功用于生产合成橡胶。“有研究发现,大豆油可以帮助提高轮胎在低温下的柔韧性,同时提高其在雨雪天气下的牵引力;此外,大豆油更容易与橡胶混合,降低能耗,提高轮胎制造效率。”固特异轮胎公司资深科学家薛天翔介绍说,在寒冷的北美地区,大豆油储量相对丰富,使用大豆油制造轮胎不仅能践行可持续发展路径,更有利于提高轮胎性能。

  此外,还有多种生物基合成橡胶已进入试验和应用的产业化道路。生物基顺丁橡胶是生产合成橡胶的关键材料,当前市场需求较大。薛天翔指出,现有的生物基顺丁橡胶合成路径主要有生物乙醇法、直接发酵法、BDO脱水法和生物质热解法,其中生物乙醇法凭借工艺成熟度、成本优势和转化率成为全球范围内首选的商业化路径,处于工业化示范阶段,而其他路径都处在开发中试阶段。另外,生物基异戊二烯橡胶、生物基丁基橡胶、生物基乙丙橡胶等材料都在逐步推广应用中。

  产业链条上的龙头企业也正加速推进生物基产品落地,以逐渐摆脱对化石基原料的依赖。浙江传化合成材料股份有限公司积极布局生物基丁二烯的国产化开发路径,推进与高校等科研机构共建联合实验室,已打通从生物基丁二烯采购到生物基顺丁橡胶生产的完整链路。固特异轮胎公司推出可持续材料轮胎,使用稻壳、大豆油等生物基材料作为轮胎原料,并宣布在2030年推出首款100%可持续材料轮胎,到2040年在所有产品中全面替代石油衍生油。

  过程降耗:绿电与AI赋能生产流程

  解决生产过程中的能耗与效率问题,也是可持续发展的重要一环。

  推进流程再造与能源结构绿色转型,有助于从源头降低生产能耗。中国合成橡胶工业协会秘书长李锦山认为,要推广节能技术,鼓励企业通过自建、购买绿电等方式,探索“绿电+绿氢”耦合的绿色化工路径。

  在工艺流程方面,使用高效节能电机、回收正己烷以降低辅料消耗,以及回收余热,都是合成橡胶企业实现碳减排的有效抓手。如浙江传化合成材料股份有限公司配置光伏供电和风电供网实现低碳运营,还通过优化聚合工艺、升级环保设备、落实“三废”闭环管控,建成绿色智能精细化工生产线。固特异轮胎公司在大连普兰店工厂安装了29700块太阳能电池板,相较于外购电力,在未来25年内每年能减少17000吨碳排放。

  人工智能(AI)也已深度赋能研发端、生产端和交付端,降低试错成本,提高生产效率。传化智联总经理、传化化学新材料事业部总裁屈亚平表示,AI是效率提高的引擎,例如“AI+质量全检”能够对挥发分、门尼黏度等指标进行在线控制,实现全过程质量检测;“AI+视觉监测”基于机器视觉技术,实时监控生产流程,实现产线无人化实时监管;“AI+设备运维”利用LoT与算法模型预测设备状态,并主动进行预测性维护;全链路数字化可打造智能排产、仓储与溯源体系,构建透明、可追溯的供应链。

  循环闭环:废旧橡胶回收降低污染

  如何更好地回收利用废旧橡胶,是行业面临的一大难题。

  2025年,我国废旧轮胎年产生量约5亿条,折合重量突破1800万吨。但根据《2026年中国再生资源回收行业发展报告》,2025年全国废轮胎全年回收量1061万吨,回收率仅六成出头。大量废旧轮胎堆弃,占用土地、滋生蚊虫、引发火灾风险,还会释放铅、铬等重金属及有害物质。

  当前,再利用废旧橡胶的方式主要有破碎掺混沥青铺路、热裂解制备燃料油和再生橡胶制造轮胎等,但都存在一定问题。中国科学院生物能源与过程研究所所务委员、绿色化工技术研究室主任、博士生导师王庆刚指出,破碎掺混沥青铺路的需求逐渐减弱,且经济性较差;热裂解制备燃料油虽技术较为成熟,但污染严重且在现有政策下利润较低;再生橡胶技术不能应用至全部种类。“再利用的基本理念是变成高附加值的低成本橡胶,我们期待有更好的技术工艺来解决这一难题。”王庆刚呼吁。

  专家进一步指出,应将可回收性纳入原料采购的评价体系,实现从“末端被动处理”向“源头主动设计”的理念转变。大陆马牌轮胎公司全球供应商开发填料与可持续部门博士路佳则表示,在设计和采购阶段就要考虑使用更多的可持续原料,以便后续能更好地对废旧橡胶进行回收利用。


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