聚丙烯酰胺產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)工作總結(jié)

聚丙烯酰胺產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)工作總結(jié)

到2025年，石化化工行業(yè)基本形成自主創(chuàng)新能力強、結(jié)構(gòu)布局合理、綠色安全低碳的高質(zhì)量發(fā)展格局，高端產(chǎn)品保障能力大幅提高，核心競爭能力明顯增強，高水平自立自強邁出堅實步伐。滾動開展綠色工藝、綠色產(chǎn)品、綠色工廠、綠色供應(yīng)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(xué)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(xué)物質(zhì)綠色替代品研發(fā)應(yīng)用，防控新污染物環(huán)境風險。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(yīng)生成丙烯酰胺，再經(jīng)聚合反應(yīng)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(yīng)，在反應(yīng)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(yīng)。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(yīng)，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(yīng)，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(yīng)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(yīng)的同時進行水解反應(yīng)，聚合和水解在同一反應(yīng)釜內(nèi)完成，在熟化過程中使水解反應(yīng)更加完全。聚合反應(yīng)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(yīng)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(xué)法和微生物法兩種，其中化學(xué)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(fù)雜，銅催化水合法因反應(yīng)中會生成加成反應(yīng)而含有少量加成反應(yīng)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(yīng)生成丙烯酰胺的工藝，陶氏化學(xué)和日本東亞化學(xué)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(yīng)溫度高，壓力高，催化劑活性低，易中毒，再生操作復(fù)雜，AM提濃精制工序復(fù)雜，AM水溶液電導(dǎo)率高，排含酸、堿、AM廢水多，最終導(dǎo)致化學(xué)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(yīng)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(yīng)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(yīng)完全，無副產(chǎn)物，反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，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(yīng)丙烯腈；酶的特異性能使選擇性極高，無副反應(yīng)。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?；驹瓌t（一）堅持市場主導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)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。聚丙烯酰胺發(fā)展歷程及發(fā)展特點（一）聚丙烯酰胺行業(yè)發(fā)展歷程聚丙烯酰胺最早是在1893年由Moureu用丙烯酰胺與氨在低溫下反應(yīng)制成，1954年首先在美國實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。我國聚丙烯酰胺行業(yè)起步于20世紀60年代，開始主要是用于凈化電解用的食鹽水。近年來，隨著三次采油、頁巖油氣開發(fā)的興起，聚丙烯酰胺行業(yè)也進入快速發(fā)展階段。通過持續(xù)不斷的技術(shù)進步、產(chǎn)品創(chuàng)新、良性競爭的推動，我國聚丙烯酰胺行業(yè)的綜合水平、生產(chǎn)能力和自主競爭力得到了較大的提升。全球聚丙烯酰胺應(yīng)用范圍最廣的行業(yè)是石油開采，其次是水處理行業(yè)，造紙、紡織、礦產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷擴大。（二）聚丙烯酰胺行業(yè)發(fā)展特點聚丙烯酰胺最早是在1893年由Moureu用丙烯酰胺與氨在低溫下反應(yīng)制成的，1954年首先在美國實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。初期是由AM均聚而制得非離子型聚丙烯酰胺，產(chǎn)品比較單一，初期主要作為絮凝劑進行水處理使用。自20世紀80年代以來，國外對適用于采油用聚丙烯酰胺的基礎(chǔ)研究和制備、應(yīng)用研究以及品種開發(fā)各方面均取得了很大進展。隨著聚丙烯酰胺生產(chǎn)方法的進步以及油田進入二次及三次開采階段，聚丙烯酰胺開始應(yīng)用于油田開采領(lǐng)域以提高石油的采收率。近年來，隨著聚丙烯酰胺應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，市場需求量呈現(xiàn)逐步遞增的態(tài)勢；隨著下游產(chǎn)品深加工應(yīng)用市場進一步擴展，新產(chǎn)品層出不窮，前景應(yīng)用廣泛。加快新技術(shù)新模式協(xié)同創(chuàng)新應(yīng)用，打造特色平臺加快5G，大數(shù)據(jù)，人工智能等新一代信息技術(shù)與石化化工行業(yè)融合，不斷增強化工過程數(shù)據(jù)獲取能力，豐富企業(yè)生產(chǎn)管理、工藝控制、產(chǎn)品流向等方面數(shù)據(jù)，暢聯(lián)生產(chǎn)運行信息數(shù)據(jù)孤島，構(gòu)建生產(chǎn)經(jīng)營、市場和供應(yīng)鏈等分析模型，強化全過程一體化管控，推進數(shù)字孿生創(chuàng)新應(yīng)用，加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型。打造3-5家面向行業(yè)的特色專業(yè)型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，引導(dǎo)中小化工企業(yè)借助平臺加快工藝設(shè)備、安全環(huán)保等數(shù)字化改造。圍繞化肥、輪胎等關(guān)乎民生安全的大宗產(chǎn)品建設(shè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)測、精益化服務(wù)系統(tǒng)。聚丙烯酰胺行業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)（一）聚丙烯酰胺行業(yè)面臨的機遇1、聚丙烯酰胺產(chǎn)業(yè)政策的大力支持行業(yè)聚丙烯酰胺及減阻劑等聚丙烯酰胺類產(chǎn)品屬于《石油和化學(xué)工業(yè)十四五發(fā)展指南》《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》等產(chǎn)業(yè)政策鼓勵的行業(yè)領(lǐng)域；根據(jù)國家統(tǒng)計局《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》，行業(yè)聚丙烯酰胺屬于國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品。聚丙烯酰胺類產(chǎn)品屬于國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》（2019年本）規(guī)定鼓勵類目錄的十一、石化化工之12、改性型、水基型膠粘劑和新型熱熔膠，環(huán)保型吸水劑、水處理劑，分子篩固汞、無汞等新型高效、環(huán)保催化劑和助劑，納米材料，功能性膜材料，超凈高純試劑、光刻膠、電子氣、高性能液晶材料等新型精細化學(xué)品的開發(fā)與生產(chǎn)的范圍。石油、天然氣工業(yè)作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，在確保我國能源安全方面具有不可替代的作用。近年來，為鼓勵發(fā)展石油、天然氣鉆采產(chǎn)業(yè)，我國相繼出臺了一系列鼓勵政策。2019年至2020年，國家能源局通過發(fā)布相關(guān)產(chǎn)業(yè)促進政策，以及多次召開提升油氣勘探開發(fā)力度相關(guān)的各項工作會議，強調(diào)增強國內(nèi)油氣安全保障能力，推動中石油、中石化、中海油等大型石油企業(yè)落實七年行動計劃。2019年10月修訂的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》，將常規(guī)石油、天然氣勘探與開采作為鼓勵類行業(yè)?！赌茉窗l(fā)展十三五規(guī)劃》提出要夯實油氣資源供應(yīng)基礎(chǔ)。繼續(xù)加強國內(nèi)常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)，加大頁巖氣、頁巖油、煤層氣等非常規(guī)油氣資源調(diào)查評價，積極擴大規(guī)模化開發(fā)利用，立足國內(nèi)保障油氣戰(zhàn)略資源供應(yīng)安全。聚丙烯酰胺及其衍生品主要應(yīng)用于石油三采及頁巖油井壓裂領(lǐng)域，可以有效提高石油采收率及壓裂效率，從而提升石油開采量，是主要石油開采助劑之一。以上政策對我國石油開采助劑行業(yè)提高自主創(chuàng)新能力、推進產(chǎn)業(yè)調(diào)整與結(jié)構(gòu)升級、完善產(chǎn)業(yè)鏈以及提高競爭能力起到了積極的推動作用。2、聚丙烯酰胺下游市場容量持續(xù)增長行業(yè)產(chǎn)品的下游應(yīng)用于石油開采、水處理、造紙制漿、紡織印染及洗煤選礦等諸多行業(yè)，市場應(yīng)用廣泛，市場需求量大。我國油氣能源需求長期增長，油氣對外依存度較高，加大開發(fā)力度、維護能源安全勢在必行。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2021年度，我國原油、天然氣對外依存度分別為71．73%、44．18%，已嚴重威脅我國的能源安全。對于石油能源產(chǎn)業(yè)來說，下一步就是要把技術(shù)搞上去，不斷提高生產(chǎn)能力、降低成本，同時按照綠色低碳轉(zhuǎn)型的方向，實現(xiàn)節(jié)能降碳的目標。因此，一方面加大現(xiàn)有常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)力度，提高油氣資源自給率，降低對外依存度將成為我國未來石油工業(yè)的重要發(fā)展目標；另一方面，未來我國在穩(wěn)定及發(fā)掘原有老油氣田產(chǎn)量的同時，對目前已發(fā)現(xiàn)的頁巖油氣等非常規(guī)油氣田的開發(fā)及向深度地層、深海加大勘探開發(fā)力度將成為下一階段油氣勘探開發(fā)工作的重點。隨著我國常規(guī)油田逐步進入三采階段及非常規(guī)油氣田的開發(fā)利用，將推動國內(nèi)油氣生產(chǎn)活動長期活躍，這將為石油開采助劑產(chǎn)品奠定市場基礎(chǔ)。3、聚丙烯酰胺出口市場空間大長期以來，國際大型化工企業(yè)憑借先發(fā)優(yōu)勢和卓越的技術(shù)實力，在全球精細化工領(lǐng)域中占據(jù)較大的市場份額，如水處理用化學(xué)品市場的美國索理思（Solenis）、法國愛森（SNF）等。以上企業(yè)依托起步早、經(jīng)營經(jīng)驗豐富、技術(shù)工藝水平領(lǐng)先的優(yōu)勢，擁有種類齊全的產(chǎn)品系列，品牌認可度高，引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展方向。國內(nèi)精細化工行業(yè)起步較晚，但具有低成本、較高性價比等優(yōu)勢。（二）聚丙烯酰胺行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)1、聚丙烯酰胺研發(fā)要求日益提高聚丙烯酰胺行業(yè)屬于技術(shù)密集型行業(yè)，產(chǎn)品的研發(fā)能力直接關(guān)系到企業(yè)為客戶提供優(yōu)質(zhì)聚丙烯酰胺的能力，直接影響下游市場的應(yīng)用效果。目前，國內(nèi)多數(shù)聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)能力不足、低水平重復(fù)生產(chǎn)是導(dǎo)致中小型聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)利潤率較低、面臨淘汰威脅的主要因素。隨著客戶對聚丙烯酰胺要求呈現(xiàn)出定制化、功能細分化的趨勢，對產(chǎn)品配方和工藝的研發(fā)難度也提高了要求。2、聚丙烯酰胺原材料價格波動原材料成本是聚丙烯酰胺行業(yè)生產(chǎn)成本的重要組成部分，占生產(chǎn)成本的比例較高，因此原材料采購價格的波動對主營業(yè)務(wù)成本有較大影響。主要原材料為丙烯腈等基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，其價格受市場行情及供應(yīng)商產(chǎn)能等因素影響較大，未來若原材料價格出現(xiàn)大幅上漲，對應(yīng)企業(yè)如不能及時作出有效應(yīng)對，成本管控不及時，企業(yè)成本和利潤將受到重大影響。3、聚丙烯酰胺國家環(huán)保政策趨嚴導(dǎo)致成本增加精細化工行業(yè)的生產(chǎn)過程存在一定程度的污染，而我國早年先污染、后治理的粗放式的經(jīng)濟發(fā)展模式，對環(huán)境造成了較大的負面影響。隨著社會環(huán)保意識增強和國家環(huán)保政策趨嚴，企業(yè)需要在環(huán)保方面投入更多資金，并研制出更為綠色環(huán)保的產(chǎn)品，將增加成本、壓縮利潤空間。4、聚丙烯酰胺國際油氣價格的波動影響油氣企業(yè)的油井活動數(shù)量及開支計劃近年來，由于全球經(jīng)濟波動等因素的影響，國際原油價格呈現(xiàn)較大幅度的波動。國際原油價格的漲跌會直接影響油氣企業(yè)的收入和利潤，如果油氣企業(yè)采用降低油氣產(chǎn)量的策略來穩(wěn)定原油價格，或者降低油氣勘探和生產(chǎn)的支出，進而影響油氣企業(yè)的開支計劃，而油氣企業(yè)的勘探開發(fā)支出直接對應(yīng)于各油服企業(yè)的收入規(guī)模，因此石油開采助劑行業(yè)的景氣度直接受油價影響。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(xué)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(yù)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(yù)計聚丙烯酰胺的年均復(fù)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。聚丙烯酰胺行業(yè)競爭格局行業(yè)屬于技術(shù)密集型、資金密集型行業(yè)，在安全及環(huán)保政策趨嚴的環(huán)境下，行業(yè)進入門檻和集中度較高，國家對本行業(yè)實行開放性政策，市場化程度較高。國際聚丙烯酰胺行業(yè)集中度很高，其中法國愛森（SNF）、凱米拉（Kemira）、美國索理思（Solenis）、美國亞什蘭集團（Ashland）等國際大型化工企業(yè)，在產(chǎn)品、技術(shù)、規(guī)模等方面優(yōu)勢明顯，占據(jù)了國際聚丙烯酰胺市場的主要份額。國內(nèi)的聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)眾多，隨著近年來國家環(huán)保監(jiān)管趨嚴、安全壓力遞增，眾多中小企業(yè)逐步退出市場。而符合國家環(huán)保及節(jié)能減排要求的聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)著國內(nèi)的主要產(chǎn)能，如山東諾爾生物、寶莫股份等。根據(jù)富淼科技2021年年度報告，自2010年以來，國內(nèi)聚丙烯酰胺整個行業(yè)產(chǎn)能增長約兩倍以上，但國內(nèi)生產(chǎn)廠家從近200家減少至目前三十余家，市場集中度迅速提高。預(yù)計進入十四五以后，聚丙烯酰胺行業(yè)將進一步朝著規(guī)模化、專業(yè)化、精細化、高質(zhì)量的方向發(fā)展。目前，國內(nèi)主要企業(yè)通過多年技術(shù)引進、吸收、自主創(chuàng)新，開始逐步掌握核心技術(shù)及商用化能力，并憑借產(chǎn)品性價比和定制化服務(wù)的優(yōu)勢，逐步進入中石油、中石化、阿曼石油開發(fā)企業(yè)、哈利伯頓等數(shù)十家世界五百強國際客戶的采購體系，以提升市場競爭空間。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(wù)統(tǒng)籌納入