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浅谈我国聚丙烯酰胺的分类与应用

发布日期:2015-06-01 08:32:46
聚丙烯醜胺(以下简称PAM)在我国的生产起步时间比较晚, 至今走过半个世纪的历程,目前我国PAM的生产厂家总共有70 多家,其中大型的生产厂家有大庆炼化公司(原大庆油田化学助 剂厂)、山东胜利长安实业集团公司、广州聚丙烯酸胺工程技术 中心、齐鲁石化公司丙稀腈厂等等,而我国目前最大的生产装置 就是1995年大庆油田化学助剂厂从法国引进的5万t/a聚丙烯酰 胺生产装置,其生产出的产品主要用于三次采油。
1、PAM及其衍生物都是通过丙烯酰胺的自由基聚合制成的 均聚物或共聚物,是一种水溶性线型高分子物质。我们在双键及 酰胺基处进行一系列化学反应,工艺不同,导人的官能基团不同, 就能得到带有不同电荷的聚丙烯醜胺产品,包括阴离子聚丙烯酰 胺、阳离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯敌胺、两性离子聚丙烯酰 胺四种。
1.1阴离子聚丙烯酰胺(简称APAM)
阴离子聚丙烯酰胺是一种由高聚合度合成的水溶性线型高分 子聚合物,这种聚丙烯酰胺以微颗粒的状态呈现,能迅速溶解。 不同种类的聚丙嫌醜胺具备不同的活性基团,便于不同的悬浮粒 子絮凝和过滤分离。APAM的外观呈白色颗粒或粉末状,分子量 为500万至2500万。由于它有能大量溶于水而几乎不溶于任何 有机溶剂的特性,目前,APAM在许多行业中都被广泛的用作絮 凝、增稠、粘结、阻垢、稳定胶体、减阻、成膜、凝胶等等方面。
1.2阳离子聚丙烯酷胺(简称CPAM)
阳离子聚丙烯酰胺具有多种活泼基团,具有去除污浊、脱色、 吸附、粘合等功效,从字面看,阳离子聚丙烯赚主要能絮凝带 负电荷的胶体,因此特别适用于处理城市污水、工业污水,因此 在染色、造纸、食品、建筑、冶金、油田等等与污染有关联的行业, 阳离子聚丙烯酰胺被用来处理有机胶体含量较高的废水。CPAM 的外观统一呈白色颗粒或粉末状,分子量为300万到1500万, 其中阳离子度占3%到100%不等。
1.3非离子聚丙烯酰胺(简称NPAM)
非离子聚丙烯酰胺经过特殊加工工艺合成,同时具有髙分子 量和低离子量的特性。由于这种聚丙烯醜胺具有特殊的基团,对 絮凝、分散、增稠、粘结、成膜、凝胶、稳定胶体等方面都有很 好的功效。非离子聚丙烯醜胺又根据分子量的大小进行分类,其 中超高相对分子量聚丙烯酿胺主要用于油田的三次采油方面,髙 相对分子量聚丙烯酰胺主要作为絮凝剂使用,中相对分子量聚丙 烯酰胺主要作为干强剂在纸张生产过程中被广泛使用,而低相对 分子量聚丙烯醜胺则主要用来作为分散剂。非离子聚丙烯酰胺的 外观同样为白色顆粒或粉末,分子量为数十至2000万不等。
2、聚丙烯醜胺在我国的应用情况。
聚丙烯酰胺大量工业化生产以后,在各行业中都有比较广泛 的应用。主要集中在以下几个行业领域:
2.1聚丙烯酰胺在我国应用最广的是石油开采行业,占国内总 消费量的80%以上。聚丙烯酰胺在石油增油方面的效果明显,由 于石油资源的不可再生性,增油成为各大油田的主要技术方向, 尤其是在我国,包括大庆、胜利、中原、华北、辽河等大型油田 目前已经进入到石油开采的中后期,为了产量石油的产量,各种 驱油技术被广泛应用,例如大庆油田的聚合物驱油技术,胜利、 辽河油田的聚合物驱油技术等,利用这些技术,这些大型油田都 取得了很不错的增油效果,而在这些聚合技术中,聚丙烯酰胺成 为不可缺少的一种消耗品。
2.2水污染处理也是我国目前聚丙烯廉胺的重要消费领域。并 且,随着工业化的进一步发展,水污染的治理将成为治理环境污 染的重头部分,这就表明聚丙烯醜胺在治理水污染方面的运用空 间还很大。我国目前水污染治理形势是非常严峻的,污水处理率 不足30%,工业水的重复利用率在60%左右,工业废水的处理 率也只有75%左右,这与其他发达国家相比存在很大的差距。而 环境问题全球化,时刻威胁到人类的生存环境,这就要求我们在 环境整治方面的力度要逐年加大,目前在我国大城市的污水处理 厂已经将聚丙烯酰胺作为污泥脱水剂,用于污泥脱水,而在我国 的化工、冶金、煤矿、建材等等行业的污水处理中聚丙烯酰胺都 被广泛应用。
2.3聚丙烯酰胺在造纸行业中也被广泛运用。聚丙烯酰胺在 造纸行业中主要用来当做絮凝剂和助留剂。我国是一个拥有近14 亿人口的人口大国,纸张作为日常生活用品在我国的消费量是惊 人的,近年来,随着一些大型的造纸生产设备不断建设,一些大 型纸张生产厂家不断扩大生产规模,对聚丙烯酰胺的需求量也在 进一步增加。
2.4聚丙烯酰胺在其他行业中也有广泛的应用,其中增长最明 显的是尿不湿和卫生巾等高吸水性树脂行业。女性市场和儿童市 场是整个经济市场中的重点发展部分,随着消费群体的快速增长, 同时对产品质量要求方面提出了新的要求,这就要求尿不湿和卫 生巾等的生产厂家更注重产品的质量,即吸水性方面的质量问题 成了各厂家立足的根本。这方面市场需求的增加也带来聚丙烯酰 胺消费的大量增加。另外,聚丙烯醜胺在水泥增强剂、粘合剂、 皮革复餘剂等方面的应用也比较普遍。
【总结】聚丙烯酰胺作为“百业助剂”在各行各业都有着广 泛的应用。从国家“九五”计划将生产聚丙烯酰胺技术列为国际 重点推广项目以来,我国在生物法生产丙烯醜胺方面的研发也取 得了较快的进展,但和其他国家相比,确实还存在一定的差距, 厂家生产的聚丙烯酰胺目前来讲品种比较单一,总生产能力远远 不能满足需求,增加产品品种的技术研究,开发更多适用性强的 聚丙稀醜胺品种,扩大生产规模以满足国内各行业的需求是今后 的发展方向。