悬浮聚丙烯酰胺降阻剂产业发展实施方案

悬浮聚丙烯酰胺降阻剂产业发展实施方案

依据国土空间规划、生态环境分区管控和国家重大战略安排，统筹重大项目布局，推进新建石化化工项目向原料及清洁能源匹配度好、环境容量富裕、节能环保低碳的化工园区集中。推动现代煤化工产业示范区转型升级，稳妥推进煤制油气战略基地建设，构建原料高效利用、资源要素集成、减污降碳协同、技术先进成熟、产品系列高端的产业示范基地。持续推进城镇人口密集区危险化学品生产企业搬迁改造。落实推动长江经济带发展、黄河流域生态保护和高质量发展要求，推进长江、黄河流域石化化工项目科学布局、有序转移。加强组织保障（一）强化组织实施各地有关部门要结合本地实际，将重点任务统筹纳入部门重点工作，强化事中事后监管，协调推进任务落实。有关企业要结合自身实际，按照主要目标和重点任务，务实推进相关工作，依法披露环境信息。相关行业组织要发挥桥梁纽带作用，积极服务指导，强化行业自律。加强政策宣贯解读，积极回应社会舆论和民众合理关切，切实提升社会公众对石化化工的科学理性认知。（二）完善配套政策加强财政，金融，区域，投资，进出口，能源，生态环境，价格等政策与产业政策的协同。发挥国家产融合作平台作用，推进银企对接和产融合作。强化知识产权保护。加强化工专业人才培养和从业员工培训。推动首台（套）装备、首批次材料示范应用。（三）健全标准体系建立完善化工新材料特别是改性专用料、精细化学品尤其是专用化学品等标准体系，生物基材料、生物可降解塑料、再生塑料材料评价标识管理体系，绿色用能监测与评价体系。完善重点产品能耗限额、有毒有害化学物质含量限值和污染物排放限额。探索基于碳足迹制修订含碳化工产品碳排放核算以及低碳产品评价等标准。参与全球标准规则制定，加强国际标准评估转化。聚丙烯酰胺行业技术水平及技术特点聚丙烯酰胺以丙烯腈为主要原料，经水合反应生成丙烯酰胺，再经聚合反应而成。（一）聚丙烯酰胺生产技术聚丙烯酰胺生产是以丙烯酰胺水溶液为原料，在引发剂的作用下，进行聚合反应，在反应完成后生成的聚丙烯酰胺胶块经过切割、造粒、干燥、粉碎，最终制得聚丙烯酰胺产品。关键工艺是聚合反应。目前国内外聚丙烯酰胺的生产方法主要有乳液聚合、共聚聚合、均聚后水解和前加碱共水解聚合等工艺。1、聚丙烯酰胺乳液聚合工艺将单体水溶液按一定比例加入到油相中，在乳化剂的作用下形成油包水型乳液，丙烯酰胺单体在此环境中进行聚合反应，得到乳液聚合物产品。2、聚丙烯酰胺共聚聚合工艺采用丙烯酰胺和丙烯酸两种聚合单体在较低的引发温度条件下，由引发体系作用，进行共聚合反应，聚合得到的胶体经切割、造粒、干燥等过程得到粉状阴离子聚丙烯酰胺产品。这种技术在国外已应用多年，世界上大多数聚丙烯酰胺产品为共聚物。该工艺的特点是可以根据不同的用途生产不同水解度的产品。3、聚丙烯酰胺均聚后水解工艺其工艺过程是先均聚成非离子聚丙烯酰胺，在造粒后加入氢氧化钠水解，最后通过干燥得到粉状聚合物产品。这种工艺技术的特点是较其它干粉生产工艺得到的产品相对分子质量高，对产品类型可进行灵活调整。4、聚丙烯酰胺前加碱共水解聚合工艺采用丙烯酰胺和碳酸钠两种主要原料。这种工艺技术与其它工艺的主要区别是在聚合溶液制备过程中加入碳酸钠，在进行聚合反应的同时进行水解反应，聚合和水解在同一反应釜内完成，在熟化过程中使水解反应更加完全。聚合反应可根据所需产品的相对分子质量，既可在较低的引发温度条件下开始，生产较高相对分子质量的产品，也可采用在较高的温度下引发，生产中低相对分子质量产品。经聚合反应和熟化过程得到聚丙烯酰胺胶体，经切割、造粒、干燥等过程得到粉状阴离子聚丙烯酰胺产品。（二）丙烯酰胺生产技术丙烯酰胺的合成有化学法和微生物法两种，其中化学法有硫酸水合法和铜催化水合法两种，硫酸水合法工艺过程复杂，铜催化水合法因反应中会生成加成反应而含有少量加成反应物。目前行业主要用微生物法生产丙烯酰胺，产品收率高，安全性高、产生的三废少。1、丙烯酰胺硫酸水合法美国氰胺企业采用等摩尔比的丙烯腈和水，在硫酸存在下，于80-100ºC进行水合，先生成丙烯酰胺硫酸盐，然后再用氨（或烧碱、生石灰）中和，结晶分离出丙烯酰胺产品和副产品硫酸胺。该法优点是易制得结晶单体。主要缺点是原料丙烯腈等消耗高，产品纯度低，收率低，产生大量含丙烯酰胺的硫酸盐和废液，污染环境。2、丙烯酰胺催化水合法美日两国先后开发了利用骨架铜催化剂使丙烯腈与水直接反应生成丙烯酰胺的工艺，陶氏化学和日本东亚化学企业率先实现工业化生产。催化水合法比硫酸水合法产品纯度高，基本无三废，易实现工业化。该生产方法具有工艺较完善、产品质量稳定的优势，适合超大规模的生产模式。其缺点在于固定资产投资规模庞大，丙烯腈一次转化率低，反应温度高，压力高，催化剂活性低，易中毒，再生操作复杂，AM提浓精制工序复杂，AM水溶液电导率高，排含酸、碱、AM废水多，最终导致化学法生产AM的成本较高。3、丙烯酰胺微生物法微生物法即生物酶催化水合法，采用生物酶作催化剂，应用细胞固定技术，使丙烯腈水溶液通过含固定酶的生物反应器生产丙烯酰胺。生物酶催化剂是继骨架铜催化剂后的第三代技术，具有高选择性、高清洁性和高收率的特点，丙烯腈反应完全，无副产物，反应条件温和，能耗低，三废少等特点。微生物法制取丙烯酰胺，系将丙烯腈、原料水和固定化生物催化剂调配成水合溶液，催化反应后分离出废催化剂就可得到丙烯酰胺产品。其特点是：在常温常压下反应，设备简单，操作安全；单程转化率极高，无需分离回收未反应丙烯腈；酶的特异性能使选择性极高，无副反应。目前，微生物法已经成为国内外生产丙烯酰胺的主流方向，相关生产技术已经非常成熟，生产工艺逐步标准化。生化法的核心技术在于菌株的诱变选育及培养条件优化研究、以及菌株酶活力、沉降性能及催化性能的优化与改善。聚丙烯酰胺行业的周期性特征及特有的经营模式（一）聚丙烯酰胺行业的周期性聚丙烯酰胺行业本身的周期性不明显。但由于其上游行业为石化行业，受到国际原油价格的直接影响。下游领域油气开采、水处理、造纸制浆、纺织印染、洗煤选矿等覆盖了国民经济的诸多领域，受宏观经济形势影响较大。因此，行业周期与宏观经济运行周期基本一致，并随着宏观经济的波动而波动。（二）聚丙烯酰胺行业特有的经营模式聚丙烯酰胺行业涉及的下游应用领域较为广泛，下游客户比较分散，生产型企业按照行业惯例往往需要结合下游客户需求，采用直销、贸易商等多种销售方式开拓市场。行业内企业主要采取以销定产的生产模式，在产量方面基本保持产销相对平衡的模式。对于石油开采及页岩油井钻探等应用领域，聚丙烯酰胺产品需要根据具体的应用环境（包括油藏特征、开采程度等地质条件）、终端客户需求等方面进行定制化研发及生产，产品使用需进行专门培训和技术指导。部分聚丙烯酰胺生产企业直接服务于终端客户，为客户提供定制化产品及专业技术服务的综合解决方案，该模式下客户较为稳定。基本原则（一）坚持市场主导充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，更好发挥作用，加强规划政策标准的引导和规范，维护公平竞争秩序。（二）坚持创新驱动着眼科技自立自强，推进关键核心技术攻关，促进产业链供应链安全稳定，提高全要素生产率，提升发展质量和效益。（三）坚持绿色安全树牢底线思维，强化社会责任关怀，提升本质安全水平，推进绿色循环低碳发展，加强行业治理体系和治理能力建设。（四）坚持开放合作营造市场化、法治化、国际化营商环境，坚持高质量引进来、高水平走出去，促进要素资源全球高效配置，强化产业链上下游协同和相关行业间耦合发展。我国聚丙烯酰胺的市场我国聚丙烯酰胺的市场在近年来有较大幅度地提升，从整体来看，我国聚丙烯酰胺基本实现供需平衡状态。2021年，我国聚丙烯酰胺生产量为126．75万吨，消费量为112．34万吨，净出口量为14．41万吨。推进示范引领，强化工业互联网赋能发布石化化工行业智能制造标准体系建设指南，编制智能工厂、智慧园区等标准。针对行业特点，建设并遴选一批数字化车间、智能工厂、智慧园区标杆。组建石化、化工行业智能制造产业联盟，培育具有国际竞争力的智能制造系统解决方案供应商，提升化工工艺数字化模拟仿真、大型机组远程诊断运维等服务能力。基于智能制造，推广多品种、小批量的化工产品柔性生产模式，更好适应定制化差异化需求。实施石化行业工业互联网企业网络安全分类分级管理，推动商用密码应用，提升安全防护水平。实施三品行动，提升化工产品供给质量围绕新一代信息技术、生物技术、新能源、高端装备等战略性新兴产业，增加有机氟硅、聚氨酯、聚酰胺等材料品种规格，加快发展高端聚烯烃、电子化学品、工业特种气体、高性能橡塑材料、高性能纤维、生物基材料、专用润滑油脂等产品。积极布局形状记忆高分子材料、金属-有机框架材料、金属元素高效分离介质、反应-分离一体化膜装置等新产品开发。提高化肥、轮胎、涂料、染料、胶粘剂等行业绿色产品占比。鼓励企业提升品质，培育创建品牌。聚丙烯酰胺种类及其性能介绍聚丙烯酰胺，英文名Polyacrylamide，简称PAM，是由丙烯酰胺（Acrylamide，简称AM）单体经自由基引发聚合而成的水溶性线性高分子聚合物。聚丙烯酰胺（PAM）为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，如甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、脂肪烃和芳香烃等，具有良好的絮凝性，可以增加液体的粘度、降低液体之间的摩擦阻力。聚丙烯酰胺的两个重要结构参数是分子量和离子性。按照分子量大小，可以分为低分子量、中等分子量、高分子量和超高分子量；按照离子性，即在水溶液中的电离性，可以分为非离子型、阴离子型、阳离子型、两性离子型；按照物理形态聚丙烯酰胺可以分为固体、水溶液、乳液等类型。聚丙烯酰胺在石油开采领域，广泛应用于钻井、堵水调剖、驱油、压裂等；在水处理领域，有助于工业与市政污水处理的达标排放和提标改造，助力水生态环境的治理与修复等；在造纸行业中，主要用作纸浆纤维、添加剂的黏结剂和废水处理；同时，亦可用于选矿、医药、化工、轻工、纺织等领域，有百业助剂之称。攻克核心技术，增强创新发展动力加快突破新型催化、绿色合成、功能-结构一体化