懸浮聚丙烯酰胺降阻劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施指南

懸浮聚丙烯酰胺降阻劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施指南

圍繞新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源、高端裝備等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，增加有機氟硅、聚氨酯、聚酰胺等材料品種規(guī)格，加快發(fā)展高端聚烯烴、電子化學品、工業(yè)特種氣體、高性能橡塑材料、高性能纖維、生物基材料、專用潤滑油脂等產(chǎn)品。積極布局形狀記憶高分子材料、金屬-有機框架材料、金屬元素高效分離介質(zhì)、反應-分離一體化膜裝置等新產(chǎn)品開發(fā)。提高化肥、輪胎、涂料、染料、膠粘劑等行業(yè)綠色產(chǎn)品占比。鼓勵企業(yè)提升品質(zhì)，培育創(chuàng)建品牌。推動化工園區(qū)規(guī)范化發(fā)展，依法依規(guī)利用綜合標準倒逼園區(qū)防范化解安全環(huán)境風險，加快園區(qū)污染防治等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加強園區(qū)污水管網(wǎng)排查整治，提升本質(zhì)安全和清潔生產(chǎn)水平。引導園區(qū)內(nèi)企業(yè)循環(huán)生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)耦合發(fā)展，鼓勵化工園區(qū)間錯位、差異化發(fā)展，與冶金、建材、紡織、電子等行業(yè)協(xié)同布局。鼓勵化工園區(qū)建設(shè)科技創(chuàng)新及科研成果孵化平臺、智能化管理系統(tǒng)。嚴格執(zhí)行危險化學品禁限控目錄，新建危險化學品生產(chǎn)項目必須進入一般或較低安全風險的化工園區(qū)（與其他行業(yè)生產(chǎn)裝置配套建設(shè)的項目除外），引導其他石化化工項目在化工園區(qū)發(fā)展。聚丙烯酰胺行業(yè)技術(shù)水平及技術(shù)特點聚丙烯酰胺以丙烯腈為主要原料，經(jīng)水合反應生成丙烯酰胺，再經(jīng)聚合反應而成。（一）聚丙烯酰胺生產(chǎn)技術(shù)聚丙烯酰胺生產(chǎn)是以丙烯酰胺水溶液為原料，在引發(fā)劑的作用下，進行聚合反應，在反應完成后生成的聚丙烯酰胺膠塊經(jīng)過切割、造粒、干燥、粉碎，最終制得聚丙烯酰胺產(chǎn)品。關(guān)鍵工藝是聚合反應。目前國內(nèi)外聚丙烯酰胺的生產(chǎn)方法主要有乳液聚合、共聚聚合、均聚后水解和前加堿共水解聚合等工藝。1、聚丙烯酰胺乳液聚合工藝將單體水溶液按一定比例加入到油相中，在乳化劑的作用下形成油包水型乳液，丙烯酰胺單體在此環(huán)境中進行聚合反應，得到乳液聚合物產(chǎn)品。2、聚丙烯酰胺共聚聚合工藝采用丙烯酰胺和丙烯酸兩種聚合單體在較低的引發(fā)溫度條件下，由引發(fā)體系作用，進行共聚合反應，聚合得到的膠體經(jīng)切割、造粒、干燥等過程得到粉狀陰離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品。這種技術(shù)在國外已應用多年，世界上大多數(shù)聚丙烯酰胺產(chǎn)品為共聚物。該工藝的特點是可以根據(jù)不同的用途生產(chǎn)不同水解度的產(chǎn)品。3、聚丙烯酰胺均聚后水解工藝其工藝過程是先均聚成非離子聚丙烯酰胺，在造粒后加入氫氧化鈉水解，最后通過干燥得到粉狀聚合物產(chǎn)品。這種工藝技術(shù)的特點是較其它干粉生產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)品相對分子質(zhì)量高，對產(chǎn)品類型可進行靈活調(diào)整。4、聚丙烯酰胺前加堿共水解聚合工藝采用丙烯酰胺和碳酸鈉兩種主要原料。這種工藝技術(shù)與其它工藝的主要區(qū)別是在聚合溶液制備過程中加入碳酸鈉，在進行聚合反應的同時進行水解反應，聚合和水解在同一反應釜內(nèi)完成，在熟化過程中使水解反應更加完全。聚合反應可根據(jù)所需產(chǎn)品的相對分子質(zhì)量，既可在較低的引發(fā)溫度條件下開始，生產(chǎn)較高相對分子質(zhì)量的產(chǎn)品，也可采用在較高的溫度下引發(fā)，生產(chǎn)中低相對分子質(zhì)量產(chǎn)品。經(jīng)聚合反應和熟化過程得到聚丙烯酰胺膠體，經(jīng)切割、造粒、干燥等過程得到粉狀陰離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品。（二）丙烯酰胺生產(chǎn)技術(shù)丙烯酰胺的合成有化學法和微生物法兩種，其中化學法有硫酸水合法和銅催化水合法兩種，硫酸水合法工藝過程復雜，銅催化水合法因反應中會生成加成反應而含有少量加成反應物。目前行業(yè)主要用微生物法生產(chǎn)丙烯酰胺，產(chǎn)品收率高，安全性高、產(chǎn)生的三廢少。1、丙烯酰胺硫酸水合法美國氰胺企業(yè)采用等摩爾比的丙烯腈和水，在硫酸存在下，于80-100oC進行水合，先生成丙烯酰胺硫酸鹽，然后再用氨（或燒堿、生石灰）中和，結(jié)晶分離出丙烯酰胺產(chǎn)品和副產(chǎn)品硫酸胺。該法優(yōu)點是易制得結(jié)晶單體。主要缺點是原料丙烯腈等消耗高，產(chǎn)品純度低，收率低，產(chǎn)生大量含丙烯酰胺的硫酸鹽和廢液，污染環(huán)境。2、丙烯酰胺催化水合法美日兩國先后開發(fā)了利用骨架銅催化劑使丙烯腈與水直接反應生成丙烯酰胺的工藝，陶氏化學和日本東亞化學企業(yè)率先實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。催化水合法比硫酸水合法產(chǎn)品純度高，基本無三廢，易實現(xiàn)工業(yè)化。該生產(chǎn)方法具有工藝較完善、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)勢，適合超大規(guī)模的生產(chǎn)模式。其缺點在于固定資產(chǎn)投資規(guī)模龐大，丙烯腈一次轉(zhuǎn)化率低，反應溫度高，壓力高，催化劑活性低，易中毒，再生操作復雜，AM提濃精制工序復雜，AM水溶液電導率高，排含酸、堿、AM廢水多，最終導致化學法生產(chǎn)AM的成本較高。3、丙烯酰胺微生物法微生物法即生物酶催化水合法，采用生物酶作催化劑，應用細胞固定技術(shù)，使丙烯腈水溶液通過含固定酶的生物反應器生產(chǎn)丙烯酰胺。生物酶催化劑是繼骨架銅催化劑后的第三代技術(shù)，具有高選擇性、高清潔性和高收率的特點，丙烯腈反應完全，無副產(chǎn)物，反應條件溫和，能耗低，三廢少等特點。微生物法制取丙烯酰胺，系將丙烯腈、原料水和固定化生物催化劑調(diào)配成水合溶液，催化反應后分離出廢催化劑就可得到丙烯酰胺產(chǎn)品。其特點是：在常溫常壓下反應，設(shè)備簡單，操作安全；單程轉(zhuǎn)化率極高，無需分離回收未反應丙烯腈；酶的特異性能使選擇性極高，無副反應。目前，微生物法已經(jīng)成為國內(nèi)外生產(chǎn)丙烯酰胺的主流方向，相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，生產(chǎn)工藝逐步標準化。生化法的核心技術(shù)在于菌株的誘變選育及培養(yǎng)條件優(yōu)化研究、以及菌株酶活力、沉降性能及催化性能的優(yōu)化與改善。全球聚丙烯酰胺的市場全球各個國家的產(chǎn)業(yè)分布不同，對聚丙烯酰胺的用量分布也不盡相同。主要的聚丙烯酰胺消費國為美國、中國、日本和歐洲，其中美國和中國主要以石油開采、水處理和造紙為主，歐洲和日本，主要以水處理和造紙為主。中國已經(jīng)成為世界上生產(chǎn)和銷售聚丙烯酰胺最多的國家；中國現(xiàn)在生產(chǎn)和銷售的聚丙烯酰胺是美國的2倍，是日本生產(chǎn)和銷售量的4倍；2020年度，全球聚丙烯酰胺的總產(chǎn)量中約44%用于石油開采，33%用于水處理，16%用于造紙工業(yè)。根據(jù)《精細與專用化學品》統(tǒng)計，2020年，全球聚丙烯酰胺市場規(guī)模為39．22億美元，預計2026年，該市場規(guī)模將超過88．72億美元；由于造紙和油氣開采需求的增加，預計聚丙烯酰胺的年均復合增長率將在2020年至2026年期間達到14．57%。全球聚丙烯酰胺需求量主要分布在石油開采、水處理、造紙、礦山及其他需求，其中石油開采及水處理占比最大，兩者占全球聚丙烯酰胺需求量的70%以上?；驹瓌t（一）堅持市場主導充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用，更好發(fā)揮作用，加強規(guī)劃政策標準的引導和規(guī)范，維護公平競爭秩序。（二）堅持創(chuàng)新驅(qū)動著眼科技自立自強，推進關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，促進產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈安全穩(wěn)定，提高全要素生產(chǎn)率，提升發(fā)展質(zhì)量和效益。（三）堅持綠色安全樹牢底線思維，強化社會責任關(guān)懷，提升本質(zhì)安全水平，推進綠色循環(huán)低碳發(fā)展，加強行業(yè)治理體系和治理能力建設(shè)。（四）堅持開放合作營造市場化、法治化、國際化營商環(huán)境，堅持高質(zhì)量引進來、高水平走出去，促進要素資源全球高效配置，強化產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同和相關(guān)行業(yè)間耦合發(fā)展。完善創(chuàng)新機制，形成三位一體協(xié)同創(chuàng)新體系強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位，加快構(gòu)建重點實驗室、重點領(lǐng)域創(chuàng)新中心、共性技術(shù)研發(fā)機構(gòu)三位一體創(chuàng)新體系，推動產(chǎn)學研用深度融合。優(yōu)化整合行業(yè)相關(guān)研發(fā)平臺，創(chuàng)建高端聚烯烴、高性能工程塑料、高性能膜材料、生物醫(yī)用材料、二氧化碳捕集利用等領(lǐng)域創(chuàng)新中心，強化國家新材料生產(chǎn)應用示范、測試評價、試驗檢測等平臺作用，推進催化材料、過程強化、高分子材料結(jié)構(gòu)表征及加工應用技術(shù)與裝備等共性技術(shù)創(chuàng)新。支持企業(yè)牽頭組建產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、上下游合作機制等協(xié)同創(chuàng)新組織，支持地方合理布局建設(shè)區(qū)域創(chuàng)新中心、中試基地等。聚丙烯酰胺種類及其性能介紹聚丙烯酰胺，英文名Polyacrylamide，簡稱PAM，是由丙烯酰胺（Acrylamide，簡稱AM）單體經(jīng)自由基引發(fā)聚合而成的水溶性線性高分子聚合物。聚丙烯酰胺（PAM）為水溶性高分子聚合物，不溶于大多數(shù)有機溶劑，如甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、脂肪烴和芳香烴等，具有良好的絮凝性，可以增加液體的粘度、降低液體之間的摩擦阻力。聚丙烯酰胺的兩個重要結(jié)構(gòu)參數(shù)是分子量和離子性。按照分子量大小，可以分為低分子量、中等分子量、高分子量和超高分子量；按照離子性，即在水溶液中的電離性，可以分為非離子型、陰離子型、陽離子型、兩性離子型；按照物理形態(tài)聚丙烯酰胺可以分為固體、水溶液、乳液等類型。聚丙烯酰胺在石油開采領(lǐng)域，廣泛應用于鉆井、堵水調(diào)剖、驅(qū)油、壓裂等；在水處理領(lǐng)域，有助于工業(yè)與市政污水處理的達標排放和提標改造，助力水生態(tài)環(huán)境的治理與修復等；在造紙行業(yè)中，主要用作紙漿纖維、添加劑的黏結(jié)劑和廢水處理；同時，亦可用于選礦、醫(yī)藥、化工、輕工、紡織等領(lǐng)域，有百業(yè)助劑之稱。聚丙烯酰胺行業(yè)的周期性特征及特有的經(jīng)營模式（一）聚丙烯酰胺行業(yè)的周期性聚丙烯酰胺行業(yè)本身的周期性不明顯。但由于其上游行業(yè)為石化行業(yè)，受到國際原油價格的直接影響。下游領(lǐng)域油氣開采、水處理、造紙制漿、紡織印染、洗煤選礦等覆蓋了國民經(jīng)濟的諸多領(lǐng)域，受宏觀經(jīng)濟形勢影響較大。因此，行業(yè)周期與宏觀經(jīng)濟運行周期基本一致，并隨著宏觀經(jīng)濟的波動而波動。（二）聚丙烯酰胺行業(yè)特有的經(jīng)營模式聚丙烯酰胺行業(yè)涉及的下游應用領(lǐng)域較為廣泛，下游客戶比較分散，生產(chǎn)型企業(yè)按照行業(yè)慣例往往需要結(jié)合下游客戶需求，采用直銷、貿(mào)易商等多種銷售方式開拓市場。行業(yè)內(nèi)企業(yè)主要采取以銷定產(chǎn)的生產(chǎn)模式，在產(chǎn)量方面基本保持產(chǎn)銷相對平衡的模式。對于石油開采及頁巖油井鉆探等應用領(lǐng)域，聚丙烯酰胺產(chǎn)品需要根據(jù)具體的應用環(huán)境（包括油藏特征、開采程度等地質(zhì)條件）、終端客戶需求等方面進行定制化研發(fā)及生產(chǎn)，產(chǎn)品使用需進行專門培訓和技術(shù)指導。部分聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)直接服務于終端客戶，為客戶提供定制化產(chǎn)品及專業(yè)技術(shù)服務的綜合解決方案，該模式下客戶較為穩(wěn)定。統(tǒng)籌項目布局，促進區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展依據(jù)國土空間規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境分區(qū)管控和國家重大戰(zhàn)略安排，統(tǒng)籌重大項目布局，推進新建石化化工項目向原料及清潔能源匹配度好、環(huán)境容量富裕、節(jié)能環(huán)保低碳的化工園區(qū)集中。推動現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)示范區(qū)轉(zhuǎn)型升級，穩(wěn)妥推進煤制油氣戰(zhàn)略基地建設(shè)，構(gòu)建原料高效利用、資源要素集成、減污降碳協(xié)同、技術(shù)先進成熟、產(chǎn)品系列高端的產(chǎn)業(yè)示范基地。持續(xù)推進城鎮(zhèn)人口密集區(qū)危險化學品生產(chǎn)企業(yè)搬遷改造。落實推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展、黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展要求，推進長江、黃河流域石化化工項目科學布局、有序轉(zhuǎn)移。加快綠色低碳發(fā)展（一）發(fā)揮碳固定碳消納優(yōu)勢，協(xié)同推進產(chǎn)業(yè)鏈碳減排有序推動石化化工行業(yè)重點領(lǐng)域節(jié)能降碳，提高行業(yè)能效水平。擬制高碳產(chǎn)品目錄，穩(wěn)妥調(diào)控部分高碳產(chǎn)品出口。提升中低品位熱能利用水平，推動用能設(shè)施電氣化改造，合理引導燃料以氣代煤，適度增加富氫原料比重。鼓勵石化化工企業(yè)因地制宜、合理有序開發(fā)利用綠氫，推進煉化、煤化工與綠電、綠氫等產(chǎn)業(yè)耦合示范，利用煉化、煤化工裝置所排二氧化碳純度高、捕集成本低等特點，開展二氧化碳規(guī)模化捕集、封存、驅(qū)油和制化學品等示范。加快原油直接裂解制乙烯、合成氣一步法制烯烴、智能連續(xù)化微反應制備化工產(chǎn)品等節(jié)能降碳技術(shù)開發(fā)應用。（二）著力發(fā)展清潔生產(chǎn)綠色制造，培育壯大生物化工滾動開展綠色工藝、綠色產(chǎn)品、綠色工廠、綠色供應鏈和綠色園區(qū)認定，構(gòu)建全生命周期綠色制造體系。鼓勵企業(yè)采用清潔生產(chǎn)技術(shù)裝備改造提升，從源頭促進工業(yè)廢物減量化。推進全過程揮發(fā)性有機物污染治理，加大含鹽、高氨氮等廢水治理力度，推進氨堿法生產(chǎn)純堿廢渣、廢液的環(huán)保整治，提升廢催化劑、廢酸、廢鹽等危險廢物利用處置能力，推進（聚）氯乙烯生產(chǎn)無汞化。積極發(fā)展生物化工，鼓勵基于生物資源，發(fā)展生物質(zhì)利用、生物煉制所需酶種，推廣新型生物菌種；強化生物基大宗化學品與現(xiàn)有化工材料產(chǎn)業(yè)鏈銜接，開發(fā)生態(tài)環(huán)境友好的生物基材料，實現(xiàn)對傳統(tǒng)石油基產(chǎn)品的部分替代。加強有毒有害化學物質(zhì)綠色替代品研發(fā)應用，防控新污染物環(huán)境風險。（三）促進行業(yè)間耦合發(fā)展，提高資源循環(huán)利用效率推動石化化工與建材、冶金、節(jié)能環(huán)保等行業(yè)耦合發(fā)展，提高磷石膏、鈦石膏、氟石膏、脫硫石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏、電石渣、堿渣、粉煤灰等固廢綜合利用水平。鼓勵企業(yè)加強磷鉀伴生資源、工業(yè)廢鹽、礦山尾礦以及黃磷尾氣、電石爐氣、煉廠平衡尾氣等資源化利用和無害化處置。有序發(fā)展和科學推廣生物可降解塑料，推動廢塑料、廢棄橡膠等廢舊化工材料再生和循環(huán)利用。實施三品行動，提升化工產(chǎn)品供給質(zhì)量圍繞新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源、高端裝備等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，增加有機氟硅、聚氨酯、聚酰胺等材料品種規(guī)格，加快發(fā)展高端聚烯烴、電子化學品、工業(yè)特種氣體、高性能橡塑材料、高性能纖維、生物基材料、專用潤滑油脂等產(chǎn)品。積極布局形狀記憶高分子材料、金屬-有機框架材料、金屬元素高效分離介質(zhì)、反應-分離一體化膜裝置等新產(chǎn)品開發(fā)。提高化肥、輪胎、涂料、染料、膠粘劑等行業(yè)綠色產(chǎn)品占比。鼓勵企業(yè)提升品質(zhì)，培育創(chuàng)建品牌。加強組織保障（一）強化組織實施各地有關(guān)部門要結(jié)合本地實際，將重點任務統(tǒng)籌納入部門重點工作，強化事中事后監(jiān)管，協(xié)調(diào)推進任務落實。有關(guān)企業(yè)要結(jié)合自身實際，按照主要目標和重點任務，務實推進相關(guān)工作，依法披露環(huán)境信息。相關(guān)行業(yè)組織要發(fā)揮橋梁紐帶作用，積極服務指導，強化行業(yè)自律。加強政策宣貫解讀，積極回應社會輿論和民眾合理關(guān)切，切實提升社會公眾對石化化工的科學理性認知。（二）完善配套政策加強財