聚丙烯酰胺产业发展实施建议

聚丙烯酰胺产业发展实施建议

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。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。夯实安全发展基础（一）推广先进技术管理，提升本质安全水平压实安全生产主体责任，推进实施责任关怀，支持企业、园区提高精细化运行管理水平，建立健全健康安全环境（HSE）管理体系、安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制，建立完善灭火救援力量，提升应急处置能力。持续在危险化学品企业开展工业互联网+安全生产建设，推动《全球化学品统一分类和标签制度》（GHS）实施。鼓励企业采用微反应、气体泄漏在线微量快速检测等先进适用技术，消除危险源或降低危险源等级，推进高危工艺安全化改造和替代。（二）增强原料资源保障，维护产业链供应链安全稳定拓展石化原料供给渠道，构建国内基础稳固、国际多元稳定的供给体系，适度增加轻质低碳富氢原料进口。按照市场化原则，推进国际钾盐等资源开发合作。加强国内钾资源勘探，积极推进中低品位磷矿高效采选技术、非水溶性钾资源高效利用技术开发。多措并举推进磷石膏减量化、资源化、无害化，稳妥推进磷化工以渣定产。加强化肥生产要素保障，提高生产集中度和骨干企业产能利用率，确保化肥稳定供应。保护性开采萤石资源，鼓励开发利用伴生氟资源。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。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。统筹项目布局，促进区域协调发展依据国土空间规划、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。进入聚丙烯酰胺的主要壁垒（一）聚丙烯酰胺技术及研发壁垒聚丙烯酰胺行业发展的总趋势是产品向多品种、高性能、节能环保的方向发展，不同应用领域对聚丙烯酰胺产品的使用性能（如絮凝性、增稠性、剪切性、降助性和分散性等）需求存在不一致。不同性能的聚丙烯酰胺产品意味着原辅材料配方、加工工艺的多样化，而技术研发能力是决定配方性能和工艺水平的关键因素。其次，聚丙烯酰胺是复配性产品，例如需要根据油田的具体油藏特征、开采程度，或者是待处理污水的不同成分构成对聚丙烯酰胺产品的配方、离子度等进行调整以满足客户的不同需求，要求不断进行新产品的技术开发和应用技术的研究，技术开发的投入相对较高。为适应不断提高的客户需求以及因下游行业发展而不断拓宽的应用领域，聚丙烯酰胺生产企业需具备较强的研发能力，本行业对企业技术储备、研发人员专业素养、行业经验等均有较高的要求。（二）聚丙烯酰胺资金壁垒国家对化工企业安全环保非常重视，从发展趋势来看，由于环保安全、研发、设备等相关成本投入逐渐加大，一些不具备规模和技术优势的中小企业将被淘汰。而大型企业因规模化生产对上游供应商的采购议价能力较强，生产聚丙烯酰胺的主要原材料为丙烯腈，供应商为石油炼化企业，大型的聚丙烯酰胺制造企业因原材料采购量大，易与石油炼化企业形成战略合作关系，保障原材料供应。新进入企业则由于销售规模较小，难以在原材料采购渠道上和先入企业竞争。同时，我国化工行业不断加快整合，行业内企业经营规模不断增加，资金、生产规模效应更为明显，因此，新进入企业难以在短时间内形成规模效应及竞争优势。（三）聚丙烯酰胺客户准入壁垒由于聚丙烯酰胺产品的质量性能直接影响到下游市场应用领域的拓展，聚丙烯酰胺下游应用领域主要是石油开采、水处理、造纸制浆等客户，以上客户对供应商的认证较为严格，尤其是石油开采企业对于聚丙烯酰胺供应商的认证需要经过长期严格的考察验证过程。通常情况下，行业知名石油开采企业对石油开采助剂供应商的认证包括资质审核、现场评审、样品测试、试生产、大规模生产等过程，认证周期较长。在认证过程中，优质大客户除了对相关产品的质量、价格、交货期有较高的要求外，还要对生产商的生产设备、生产环境、研发能力、响应速度、及时交货率、企业管理水平、内控体系等方面进行多方面评价。一旦通过优质大客户的认证成为其合格或者优质供应商后，上下游的合作一般较为稳定。由于供应商转换成本较高，优质大客户不会轻易更换供应商，因此，本行业存在实质性的大客户采购认证壁垒。（四）聚丙烯酰胺人才壁垒相对于行业的快速发展，业内高素质人才相对匮乏，在全球化竞争过程中，具备国际视野与经验的高水平研发、管理人员对于企业的发展至关重要。聚丙烯酰胺配方的研发、加工工艺设计等技术要求较高，需要专业的研发人员持续对现有产品体系进行创新性改进和新配方研发，研发人员需要经过多年的工作学习和实践积累才能具备所需的专业技术知识。同时，作为专用精细化工产品，三次采油及压裂开采助剂品种类众多且定制化特点突出，需要根据不同油田的具体油藏特征、开采程度，提供相适应的聚丙烯酰胺产品。以上不同类型的聚丙烯酰胺产品及应用技术直接影响到产品效果及油田采收率，故产品使用需根据具体应用环境、客户需求进行专业技术指导，因此供应商通常需要配置经验丰富的专业技术服务人员，及时为客户解决产品使用过程中的各种问题，保障产品高效使用。（五）聚丙烯酰胺安全环保壁垒精细化工行业的生产通常都会涉及危险化学品。对于危险化学品的生产经营，企业应当依据要求建设安全生产设施并取得《危险化学品经营许可证》、《安全生产许可证》等证件。化工企业的建设项目，需要经过安全条件审查、安全设施设计审查、试生产评审、安全设施竣工验收等环节，确保安全设施投入符合标准后才能够投入生产。精细化工企业在安全生产的设备、资质、后续维护方面都需要大量的技术和资金投入，对新进入者形成了较高的壁垒。精细化工行业在生产过程中存在一定污染，对环保的要求相对较高，并受环保部门监管。在投资、建设项目过程中执行环境影响评价及验收政策，在项目设计过程中需要预先进行合理的三废处理安排，并根据国家有关规定对环保设施进行相应的投资，确保环保设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。企业正式生产时须依法取得排污许可证，主要污染物排放量须达到国家或地方规定的排放标准，工业固体废弃物和危险废弃物必须安全处置。基于国内环保要求不断提高的趋势，新进入者将面临较高的安全环保壁垒。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。加快绿色低碳发展（一）发挥碳固定碳消纳优势，协同推进产业链碳减排有序推动石化化工行业重点领域节能降碳，提高行业能效水平。拟制高碳产品目录，稳妥调控部分高碳产品出口。提升中低品位热能利用水平，推动用能设施电气化改造，合理引导燃料以气代煤，适度增加富氢原料比重。鼓励石化化工企业因地制宜、合理有序开发利用绿氢，推进炼化、煤化工与绿电、绿氢等产业耦合示范，利用炼化、煤化工装置所排二氧化碳纯度高、捕集成本低等特点，开展二氧化碳规模化捕集、封存、驱油和制化学品等示范。加快原油直接裂解制乙烯、合成气一步法制烯烃、智能连续化微反应制备化工产品等节能降碳技术开发应用。（二）着力发展清洁生产绿色制造，培育壮大生物化工滚动开展绿色工艺、绿色产品、绿色工厂、绿色供应链和绿色园区认定，构建全生命周期绿色制造体系。鼓励企业采用清洁生产技术装备改造提升，从源头促进工业废物减量化。推进全过程挥发性有机物污染治理，加大含盐、高氨氮等废水治理力度，推进氨碱法生产纯碱废渣、废液的环保整治，提升废催化剂、废酸、废盐等危险废物利用处置能力，推进（聚）氯乙烯生产无汞化。积极发展生物化工，鼓励基于生物资源，发展生物质利用、生物炼制所需酶