聚丙烯酰胺产业现状及发展趋势（下）
3.2 国内
3.2.1丙烯酰胺生产技术
国内化学法生产丙烯酰胺工艺起步晚，且近年没有很大的发展，仍限于采用铜系催化剂，固定床工艺路线，最大生产能力为2000t/a，与国外先进生产技术相比，规模小，能耗高，而且产品质量不稳定，达不到生产高相对分子质量聚丙烯酰胺的原料要求。
近年来，国内生化法生产丙烯酰胺技术得到了较快的发展，近期国内建设的丙烯酰胺装置大多采用生化法技术。我国从20世纪80年代中期开始进行生化法生产丙烯酰胺的研究工作，上海交大、北京微生物所、石油化工科学研究院、上海生物化工研究中心等大专院校和科研部门都相继开展了此项研究工作。1993年10月在浙江桐庐，采用上海生物化工研究所的技术完成了500t/a规模的中试装置，得到了较高质量的丙烯酰胺产品，取得了突破性进展，并于当年通过国家科委组织的鉴定验收。
1999年9月，胜利油田采用上海生化所技术建成1万t/a丙烯酰胺生产装置之后，江西昌九农科化工有限公司、大庆石油管理局技术开发实业公司等分别建成了万吨级生化法丙烯酰胺生产装置。国内生化法技术在国内的覆盖率在90%以上。生化法技术在国内迅速发展的主要原因是技术来源较为广泛，工艺条件较为温和以及国内化学法技术不够成熟。
3.2.2 聚丙烯酰胺生产技术
3.2.2.1 前加碱共水解聚合
该工艺采用丙烯酰胺和碳酸钠两种主要原料，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。近几年，这种技术在国内应用较为广泛，大庆炼化公司引进的5.2万t/a聚丙烯酰胺装置、胜利油田宝莫生物化工有限公司、辽河油田聚合物厂等均采用了这种技术，其产品相对分子质量最高能达到2200万，粘度达到50mpa·s以上。此项技术可根据需要生产相对分子质量500-2400万的产品。但此项技术在采用低温引发生产高相对分子质量聚丙烯酰胺时，存在后加热水解不均匀等问题，一定程度上影响了产品的稳定性。
3.2.2.2 均聚后水解工艺技术
该工艺是先将丙烯酰胺均聚成非离子聚合物、然后加碱进行水解。由于近几年国内三次采油要求采用高抗盐、高相对分子质量聚丙烯酰胺产品，国内聚丙烯生产厂商对高相对分子质量聚丙烯酰胺聚合技术进行了较为深入的研究。由于该工艺更容易得到高相对分子质量、粘度高的聚丙烯酰胺产品而得到了重视。大庆炼化公司采用均聚后水解工艺建成了1.3万t／a高抗盐聚丙烯酰胺生产装置，并对引进法国SNF公司的8条生产线中的4条线由原来的前加碱共水解工艺改造成后水解工艺。北京恒聚油田化学剂有限公司等也采用均聚后水解工艺生产抗盐聚合物产品。
均聚后水解工艺有很好的灵活性，通过调节配方和引发温度可生产各种相对分子质量的产品，可根据需要生产相对分子质量为500-3500万的产品。
以上两种技术为国内生产三次采油用阴离子聚丙烯酰胺的主流技术。
4.产业发展趋势
从经济发展的趋势看，随着我国自身经济的快速发展，我国迅速发展成为世界制造业的中心之一。西方发达国家向我国等发展中国家转移本国已失去竞争优势的劳动密集型产业。聚丙烯酰胺行业也在此列。
从聚丙烯酰胺行业特点上看，由于使用的原料丙烯腈是剧毒物质，丙烯酰胺也具有一定的毒性，整个生产过程毒性较大，职业病危害因素比较严重，有一定数量的污染物排放，对生产环境有一定的损害。发达国家对于环保、生产安全、员工劳动保护等方面要求严格，对含有有毒化学品的产品生产采取不同程度的限制和不鼓励政策。因此，发达国家采取转移基地的策略，将新建的生产基地选在我国、印度等发展中国家。
上述因素决定了丙烯酰胺、聚丙烯酰胺类产品在欧美等发达国家的生产规模不会持续扩大。而由于我国极具潜力的聚丙烯酰胺消费市场、以及相对宽松的投资、生产环境，为聚丙烯酰胺产业的快速发展提供了广阔的空间。
国际上聚丙烯酰胺生产技术的发展趋势是在丙烯酰胺制备阶段提高丙烯腈的转化率、选择性，简化工艺和减少含腈污水的排放率，并提高产品质量。在我国，由于生化法占主要地位，因此我国未来聚丙烯酰胺生产技术发展趋势是解决含腈废水量较大的主要问题，降低丙烯腈单耗；在化学法工艺上则需要借鉴国外成熟工艺，达到一定的建设规模，实现国产化。
5.我国聚丙烯酰胺产业存在的问题及解决办法
5.1 存在的问题
我国聚丙烯酰胺产业发展至今，虽然产能已经达到国际领先水平，但是也存在较多的问题需要解决。
(1)企业生产规模偏小。国内外各行业中，处于领先地位、具有成本优势、生存时间比较长的企业都是那些取得规模经济的企业。据行业分析，PAM的经济规模是5000t/a以上，最好是8000t/a。目前我国聚丙烯酰胺生产企业多达200多家，但是，规模较大的厂家仅10家左右，小规模生产厂家和无牌照作坊数量众多，不能形成规模效应和经济效益。
(2)生产工艺相对落后。虽然目前我国聚丙烯酰胺产品的水平基本与国际水平接轨，产品相对分子质量能够达到2000万以上，甚至达到3500万-4000万的超高相对分子质量水平，产品游离单体含量也达到国际先进水平，但我国的生产工艺水平跟国际先进水平相比还是比较落后的。我国现有的生产工艺大多是在20世纪80年代，从法国等国家引进的技术。虽然经过企业、研究机构等各方面的钻研改进，有了很大提高，但是由于目前大部分生产都保留着间歇性的生产工艺，生产线机械化水平低，整体的生产效率无法提高。国外目前采用的连续性操作生产工艺，万吨级规模的生产线只需要4-5个工人，而我们采用的间歇性生产工艺却需要50-60人。
目前国内一些企业也比较注重工艺水平的研发，纷纷自建研发中心或与科研院所合作研发。比如山东万达集团股份有限公司建立了国家级研究开发中心，山东宝莫生物化工股份有限公司建立了省级研究开发中心。但受到合作机制及人才储备等方面的影响，研究成果比较少，对提高生产技术的推动作用还不明显。
(3)产品质量相对较差。受到企业生产规模和生产工艺的影响，我国聚丙烯酰胺产品的质量相对国外成熟企业来说相对差些。虽然行业内已经出现了以上海恒谊、北京恒聚、安徽天润、大庆炼化为代表的强势品牌，但是，大量小规模生产企业和无品牌小作坊也混杂其中，产品质量、服务无法保证。市场上很多聚丙烯酰胺产品表观相对分子质量高，实际相对分子质量低，聚丙烯酰胺含量甚至不足40%，经常出现潮解、无絮凝效果、黏稠度不达标等问题，不但给各个行业的使用者带来诸多麻烦，而且给聚丙烯酰胺行业的健康发展也带来隐忧，消费者对聚丙烯酰胺行业的整体满意度不高。
(4)产业结构不合理。由于生产技术上的原因，国内一般采用间歇式生产工艺，能耗大、效率低、成本高，限制了品种的发展。国内PAM的主要品种是干粉和胶体，能够生产乳液、悬浊液、球状、粉状等多种形式产品的厂家极少。相对而言，国外的专利型产品多，其中阳离子PAM产品占50%以上，而我国相应地比较缺乏，大部分依靠进口解决需求。
(5)重复低水平引进技术，盲目投资。我国聚丙烯酰胺的生产技术主要是从国外引进的，自主技术极少。在一段时间内，聚丙烯酰胺曾是高利润的产品，因此投资者蜂拥而至，各地重复引进成套生产线，重复支付专利费用。这样的投资缺乏理性，专利技术成本高，发展空间受限，在国外企业纷纷入驻我国，国内聚丙烯酰胺市场日趋饱和的情况下，将很难获得良好的生存空间。
除此之外，聚丙烯酰胺产业还存在如产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大、企业技术创新能力薄弱、管理水平落后等问题。
目前聚丙烯酰胺市场仍处于供不应求的状态，但也正是这种原因隐藏了聚丙烯酰胺产业内部的诸多矛盾。随着国外相关聚丙烯酰胺企业进入我国市场，依靠其高质量、低成本的产品及优良的服务竞争，必定会对国内聚丙烯酰胺企业产生巨大的威胁，改善我国产业结构，提升产业竞争力已经刻不容缓。
5.2 解决办法
针对上述问题，可以从以下方面着手，进而优化聚丙烯酰胺产业，提高企业竞争力。
(1)企业整合，扩大规模，避免重复建设。在目前聚丙烯酰胺行业大小企业并存，小企业多而混乱的情况下，具有较强实力的企业应该抓住机会，进行兼并重组，淘汰落后技术和产能，扩大生产规模，实现规模化经济。同时，要避免重复建设，减少引进技术所需花费的大额专利技术费用。
(2)提高生产工艺水平，实现规模化、自动化生产。聚丙烯酰胺生产企业应根据自身的条件，借鉴国外成熟企业的发展经验，采用灵活的方式获得更为先进的生产工艺和技术，在可能的情况下，将间歇式生产向连续化生产改进.在提高生产效率、降低生产成本的同时，也减少了对环境的污染和对人体健康的侵害。
(3)规范市场竞争，提高品牌效应。目前聚丙烯酰胺国内市场产品质量良莠不齐，厂家众多，为争夺市场份额而进行的以降低产品质量为代价的不计后果的压价竞争给企业带来了极大损失，也使行业的健康发展受到了影响。在这种情况下，提高企业的品牌意识非常重要。近期，国内聚丙烯酰胺行业协会已经组织评定了昆仑牌、万全牌、TR牌等多个品牌的聚丙烯酰胺产品为中国名牌，并联系相关行业协会推荐优秀企业的产品，其目的就是为了让好企业、好产品能够主导市场，规范市场秩序，提高国内整个行业的生存能力与竞争力。
(4)提高对市场变化趋势的关注度。随着聚丙烯酰胺产业的做大做强，聚丙烯酰胺企业应该长期、持续地跟踪、研究市场，保持对国内市场新形势的关注，同时保持与行业协会等专业机构的密切联系，形成信息的有效沟通。这样可以做到极大减少企业生产的不确定性，降低企业的市场风险。
6.结束语
聚丙烯酰胺的产品性质和特点决定了其在多个应用领域中的广泛应用。随着我国石油开采技术的不断创新和国家出台各种环保治理制度与措施，聚丙烯酰胺在石油开采领域及水处理领域的用量将大大增加，未来我国聚丙烯酰胺的市场需求还会迅速增长。这对于聚丙烯酰胺生产企业来说既是机会也是挑战。随着聚丙烯酰胺产业结构的不断优化和聚丙烯酰胺企业自身的不断完善，我国的聚丙烯酰胺产业必将迎来美好的明天。
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