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中国聚丙烯酰胺的生产与使用情况

我国聚丙烯酰胺开发始于20世纪50年代末期,1962年上海天原化工厂建成我国第一套聚丙烯酰胺生产装置,其主要产品为水溶胶。随后,吉化公司研究院、中科院声广州化学所研制的聚丙烯酰胺也投入生产。由于聚丙烯酰胺在三次采油中大量应用,污水处理、造纸等方面用量增加,我国聚丙烯酰胺生产能力不断增大,现生产厂已达60多家,2008年总生产能力约为35*10^4t/a,其中生产能力在5000t/a以上的生产厂主要有:大庆炼化公司聚合物厂、广东李坛精细化工厂、北京恒聚油田化学剂公司、山东淄川万松集团淄川社阳水处理剂厂、天津市冰峰有机化工公司、山西太原重工(集团)祁县聚合物公司及河北冀北油田化学厂等;生产能力在2000-5000t/a的生产厂家主要有:抚顺双庆化工公司、四川篷溪县顺达利聚合物公司、辽宁大连力佳化学制品公司、山东胜利油田钻井液助剂厂、广东可坛精细化工厂等,其他企业的生产能力均在2000t/a以下。

我国生产的聚丙烯酰胺主要包括非离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺、磺甲基聚丙烯酰胺、亚胺基聚丙烯酰胺、胺基聚丙烯酰胺、羟甲基聚丙烯酰胺及水解聚丙烯酰胺盐等。大庆炼化公司聚合物厂于1995年从法国SNF公司引进年产量为5*10^4t的聚丙烯酰胺生产装置,是目前我国最大的聚丙烯酰胺生产装置,2009年年产量达到11.5*10^4,预计该公司产能扩建后,年产量可达15.8*10^4t(产品相对分子质量为1500*10^4)。该公司现已能生产非离子、阳离子型聚丙烯酰胺,并按胶体、干粉、胶乳等剂型以及相对分子质量和离子度的不同生产出许多牌号的产品。

近几年由于石油工业添加剂的研究与广泛应用,使有机阳离子聚合物的研究得到了很大的发展。它可用于石油工业,金属的防腐、造纸,环境保护中污水的处理等多个方面。目前,研究和使用较多的有机阳离子主要有三大类:一是季胺盐聚合物;二是季磷盐聚合物;三是硫酸盐聚合物。其中以第一类季胺盐聚合物品种最多,稳定性高,不受pH值影响。应用最广泛。其主要产品有丙烯酰胺叔胺和季铵盐的接枝共聚合物,如丙烯酰胺、甲醛和二甲胺反应生成的聚丙烯酰胺-丙烯酰胺三甲胺,丙烯酰胺-丙烯酸-2-胺基乙酯共聚物;甲醛与三聚氰胺生成的聚胺类丙烯酰胺共聚物,聚丙烯酰胺-聚丙烯酸乙酯基三甲基胺硫酸甲酯共聚物。目前我国阳离子聚丙酰胺主要用于水处理和造纸工业,具有极大的潜在市场

在水处理方面,聚丙烯酰胺是我国目前采用的主要絮凝剂,其用量占有机絮凝剂消费量的80%以上。我国水资源不足,人均水资源为2163m3,只有世界人均水平的1/4,且分布不均,在600个现有城市中,严重缺少水的城市达400个,缺水特别严重的城市达110个。再加上水资源污染严重,供需矛盾十分突出。在国民经济中,工业用水占城市用水量的80%,城市污水的70%也来自工业污水,进行工业水处理是节约用水和保护环境的有效措施。我国工业水处理起步较晚,随着环境保护意识的增强,工业水处理技术会广泛应用,因此聚丙烯酰胺在工业水处理方面的潜在市场是巨大的,各类型聚丙烯酰胺絮凝剂的用途分配如表1-4所示。

阴离子聚丙烯酰胺由于在水处理方面有良好的应用效果,其应用比例从1978年的30%上升到了现在的47%,今后阳离子型聚丙烯酰胺絮凝剂由于污水处理用量的增大而会有比较快的发展。

在造纸工业方面阳离子聚丙烯酰胺用作助留剂、胶剂和增强剂。例如上海造纸厂在双胶纸生产中将聚丙烯酰胺用于表面施胶,提高了纸强度、施胶度和平滑度,改善印刷效果并减少掉粉掉毛,胶体年用量达99t,在双胶纸及A等书写纸生产中用聚丙烯酰胺作助留、助滤剂,胶体年用量达15t。若每个造纸厂每年用聚丙烯酰胺胶体l00t,全国用量就可高达15*10^4t/a。

据初步的估计,在业内聚丙烯酰胺企业的积极支持下,2007年国内产量在5000t/a以上的企业上报了统计表。上报企业产量占全国年产量的86%。

此外,在中国化工信息中心咨询部配合下,作了进出口统计及部分市场预测。表1-5为我国聚丙烯酰胺主要企业的生产能力,目前我国聚丙烯酰胺在油田、水处理及造纸等领域的用量分别为17.8*10^4t、8.3*10^4t及4.9*10^4t,所占比例分别为55%、25%及15%;表1-6列出聚丙烯酰胺各种离子型产品的产量和比例,阴离子型聚丙烯酰胺、阳离子型聚丙烯酰胺及非离子型聚丙烯酰胺产量分别为273*10^4、43*10^4和0.9*10^4,所占比例分别为84%、13%及3%。


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