聚丙烯酰胺產(chǎn)業(yè)調(diào)研分析

聚丙烯酰胺產(chǎn)業(yè)調(diào)研分析

有序推進煉化項目降油增化，延長石油化工產(chǎn)業(yè)鏈。增強高端聚合物、專用化學品等產(chǎn)品供給能力。嚴控煉油、磷銨、電石、黃磷等行業(yè)新增產(chǎn)能，禁止新建用汞的（聚）氯乙烯產(chǎn)能，加快低效落后產(chǎn)能退出。促進煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展，按照生態(tài)優(yōu)先、以水定產(chǎn)、總量控制、集聚發(fā)展的要求，穩(wěn)妥有序發(fā)展現(xiàn)代煤化工。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。拓展石化原料供給渠道，構(gòu)建國內(nèi)基礎(chǔ)穩(wěn)固、國際多元穩(wěn)定的供給體系，適度增加輕質(zhì)低碳富氫原料進口。按照市場化原則，推進國際鉀鹽等資源開發(fā)合作。加強國內(nèi)鉀資源勘探，積極推進中低品位磷礦高效采選技術(shù)、非水溶性鉀資源高效利用技術(shù)開發(fā)。多措并舉推進磷石膏減量化、資源化、無害化，穩(wěn)妥推進磷化工以渣定產(chǎn)。加強化肥生產(chǎn)要素保障，提高生產(chǎn)集中度和骨干企業(yè)產(chǎn)能利用率，確?；史€(wěn)定供應(yīng)。保護性開采螢石資源，鼓勵開發(fā)利用伴生氟資源。強化分類施策，科學調(diào)控產(chǎn)業(yè)規(guī)模有序推進煉化項目降油增化，延長石油化工產(chǎn)業(yè)鏈。增強高端聚合物、專用化學品等產(chǎn)品供給能力。嚴控煉油、磷銨、電石、黃磷等行業(yè)新增產(chǎn)能，禁止新建用汞的（聚）氯乙烯產(chǎn)能，加快低效落后產(chǎn)能退出。促進煤化工產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展，按照生態(tài)優(yōu)先、以水定產(chǎn)、總量控制、集聚發(fā)展的要求，穩(wěn)妥有序發(fā)展現(xiàn)代煤化工。進入聚丙烯酰胺的主要壁壘（一）聚丙烯酰胺技術(shù)及研發(fā)壁壘聚丙烯酰胺行業(yè)發(fā)展的總趨勢是產(chǎn)品向多品種、高性能、節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)郾０樊a(chǎn)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產(chǎn)品意味著原輔材料配方、加工工藝的多樣化，而技術(shù)研發(fā)能力是決定配方性能和工藝水平的關(guān)鍵因素。其次，聚丙烯酰胺是復(fù)配性產(chǎn)品，例如需要根據(jù)油田的具體油藏特征、開采程度，或者是待處理污水的不同成分構(gòu)成對聚丙烯酰胺產(chǎn)品的配方、離子度等進行調(diào)整以滿足客戶的不同需求，要求不斷進行新產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用技術(shù)的研究，技術(shù)開發(fā)的投入相對較高。為適應(yīng)不斷提高的客戶需求以及因下游行業(yè)發(fā)展而不斷拓寬的應(yīng)用領(lǐng)域，聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)需具備較強的研發(fā)能力，本行業(yè)對企業(yè)技術(shù)儲備、研發(fā)人員專業(yè)素養(yǎng)、行業(yè)經(jīng)驗等均有較高的要求。（二）聚丙烯酰胺資金壁壘國家對化工企業(yè)安全環(huán)保非常重視，從發(fā)展趨勢來看，由于環(huán)保安全、研發(fā)、設(shè)備等相關(guān)成本投入逐漸加大，一些不具備規(guī)模和技術(shù)優(yōu)勢的中小企業(yè)將被淘汰。而大型企業(yè)因規(guī)?；a(chǎn)對上游供應(yīng)商的采購議價能力較強，生產(chǎn)聚丙烯酰胺的主要原材料為丙烯腈，供應(yīng)商為石油煉化企業(yè)，大型的聚丙烯酰胺制造企業(yè)因原材料采購量大，易與石油煉化企業(yè)形成戰(zhàn)略合作關(guān)系，保障原材料供應(yīng)。新進入企業(yè)則由于銷售規(guī)模較小，難以在原材料采購渠道上和先入企業(yè)競爭。同時，我國化工行業(yè)不斷加快整合，行業(yè)內(nèi)企業(yè)經(jīng)營規(guī)模不斷增加，資金、生產(chǎn)規(guī)模效應(yīng)更為明顯，因此，新進入企業(yè)難以在短時間內(nèi)形成規(guī)模效應(yīng)及競爭優(yōu)勢。（三）聚丙烯酰胺客戶準入壁壘由于聚丙烯酰胺產(chǎn)品的質(zhì)量性能直接影響到下游市場應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，聚丙烯酰胺下游應(yīng)用領(lǐng)域主要是石油開采、水處理、造紙制漿等客戶，以上客戶對供應(yīng)商的認證較為嚴格，尤其是石油開采企業(yè)對于聚丙烯酰胺供應(yīng)商的認證需要經(jīng)過長期嚴格的考察驗證過程。通常情況下，行業(yè)知名石油開采企業(yè)對石油開采助劑供應(yīng)商的認證包括資質(zhì)審核、現(xiàn)場評審、樣品測試、試生產(chǎn)、大規(guī)模生產(chǎn)等過程，認證周期較長。在認證過程中，優(yōu)質(zhì)大客戶除了對相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量、價格、交貨期有較高的要求外，還要對生產(chǎn)商的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境、研發(fā)能力、響應(yīng)速度、及時交貨率、企業(yè)管理水平、內(nèi)控體系等方面進行多方面評價。一旦通過優(yōu)質(zhì)大客戶的認證成為其合格或者優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商后，上下游的合作一般較為穩(wěn)定。由于供應(yīng)商轉(zhuǎn)換成本較高，優(yōu)質(zhì)大客戶不會輕易更換供應(yīng)商，因此，本行業(yè)存在實質(zhì)性的大客戶采購認證壁壘。（四）聚丙烯酰胺人才壁壘相對于行業(yè)的快速發(fā)展，業(yè)內(nèi)高素質(zhì)人才相對匱乏，在全球化競爭過程中，具備國際視野與經(jīng)驗的高水平研發(fā)、管理人員對于企業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。聚丙烯酰胺配方的研發(fā)、加工工藝設(shè)計等技術(shù)要求較高，需要專業(yè)的研發(fā)人員持續(xù)對現(xiàn)有產(chǎn)品體系進行創(chuàng)新性改進和新配方研發(fā)，研發(fā)人員需要經(jīng)過多年的工作學習和實踐積累才能具備所需的專業(yè)技術(shù)知識。同時，作為專用精細化工產(chǎn)品，三次采油及壓裂開采助劑品種類眾多且定制化特點突出，需要根據(jù)不同油田的具體油藏特征、開采程度，提供相適應(yīng)的聚丙烯酰胺產(chǎn)品。以上不同類型的聚丙烯酰胺產(chǎn)品及應(yīng)用技術(shù)直接影響到產(chǎn)品效果及油田采收率，故產(chǎn)品使用需根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境、客戶需求進行專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)，因此供應(yīng)商通常需要配置經(jīng)驗豐富的專業(yè)技術(shù)服務(wù)人員，及時為客戶解決產(chǎn)品使用過程中的各種問題，保障產(chǎn)品高效使用。（五）聚丙烯酰胺安全環(huán)保壁壘精細化工行業(yè)的生產(chǎn)通常都會涉及危險化學品。對于危險化學品的生產(chǎn)經(jīng)營，企業(yè)應(yīng)當依據(jù)要求建設(shè)安全生產(chǎn)設(shè)施并取得《危險化學品經(jīng)營許可證》、《安全生產(chǎn)許可證》等證件?；て髽I(yè)的建設(shè)項目，需要經(jīng)過安全條件審查、安全設(shè)施設(shè)計審查、試生產(chǎn)評審、安全設(shè)施竣工驗收等環(huán)節(jié)，確保安全設(shè)施投入符合標準后才能夠投入生產(chǎn)。精細化工企業(yè)在安全生產(chǎn)的設(shè)備、資質(zhì)、后續(xù)維護方面都需要大量的技術(shù)和資金投入，對新進入者形成了較高的壁壘。精細化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中存在一定污染，對環(huán)保的要求相對較高，并受環(huán)保部門監(jiān)管。在投資、建設(shè)項目過程中執(zhí)行環(huán)境影響評價及驗收政策，在項目設(shè)計過程中需要預(yù)先進行合理的三廢處理安排，并根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定對環(huán)保設(shè)施進行相應(yīng)的投資，確保環(huán)保設(shè)施與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)使用。企業(yè)正式生產(chǎn)時須依法取得排污許可證，主要污染物排放量須達到國家或地方規(guī)定的排放標準，工業(yè)固體廢棄物和危險廢棄物必須安全處置。基于國內(nèi)環(huán)保要求不斷提高的趨勢，新進入者將面臨較高的安全環(huán)保壁壘。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)籌納入部門重點工作，強化事中事后監(jiān)管，協(xié)調(diào)推進任務(wù)落實。有關(guān)企業(yè)要結(jié)合自身實際，按照主要目標和重點任務(wù)，務(wù)實推進相關(guān)工作，依法披露環(huán)境信息。相關(guān)行業(yè)組織要發(fā)揮橋梁紐帶作用，積極服務(wù)指導(dǎo)，強化行業(yè)自律。加強政策宣貫解讀，積極回應(yīng)社會輿論和民眾合理關(guān)切，切實提升社會公眾對石化化工的科學理性認知。（二）完善配套政策加強財政，金融，區(qū)域，投資，進出口，能源，生態(tài)環(huán)境，價格等政策與產(chǎn)業(yè)政策的協(xié)同。發(fā)揮國家產(chǎn)融合作平臺作用，推進銀企對接和產(chǎn)融合作。強化知識產(chǎn)權(quán)保護。加強化工專業(yè)人才培養(yǎng)和從業(yè)員工培訓。推動首臺（套）裝備、首批次材料示范應(yīng)用。（三）健全標準體系建立完善化工新材料特別是改性專用料、精細化學品尤其是專用化學品等標準體系，生物基材料、生物可降解塑料、再生塑料材料評價標識管理體系，綠色用能監(jiān)測與評價體系。完善重點產(chǎn)品能耗限額、有毒有害化學物質(zhì)含量限值和污染物排放限額。探索基于碳足跡制修訂含碳化工產(chǎn)品碳排放核算以及低碳產(chǎn)品評價等標準。參與全球標準規(guī)則制定，加強國際標準評估轉(zhuǎn)化。主要目標到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。（一）創(chuàng)新發(fā)展原始創(chuàng)新和集成創(chuàng)新能力持續(xù)增強，到2025年，規(guī)上企業(yè)研發(fā)投入占主營業(yè)務(wù)收入比重達到1．5%以上；突破20項以上關(guān)鍵共性技術(shù)和40項以上關(guān)鍵新產(chǎn)品。（二）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)大宗化工產(chǎn)品生產(chǎn)集中度進一步提高，產(chǎn)能利用率達到80%以上；乙烯當量保障水平大幅提升，化工新材料保障水平達到75%以上。（三）產(chǎn)業(yè)布局城鎮(zhèn)人口密集區(qū)危險化學品生產(chǎn)企業(yè)搬遷改造任務(wù)全面完成，形成70個左右具有競爭優(yōu)勢的化工園區(qū)。到2025年，化工園區(qū)產(chǎn)值占行業(yè)總產(chǎn)值70%以上。（四）數(shù)字化轉(zhuǎn)型石化，煤化工等重點領(lǐng)域企業(yè)主要生產(chǎn)裝置自控率達到95%以上，建成30個左右智能制造示范工廠、50家左右智慧化工示范園區(qū)。（五）綠色安全大宗產(chǎn)品單位產(chǎn)品能耗和碳排放明顯下降，揮發(fā)性有機物排放總量比十三五降低10%以上，本質(zhì)安全水平顯著提高，有效遏制重特大生產(chǎn)安全事故。基本原則（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。推進示范引領(lǐng)，強化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能發(fā)布石化化工行業(yè)智能制造標準體系建設(shè)指南，編制智能工廠、智慧園區(qū)等標準。針對行業(yè)特點，建設(shè)并遴選一批數(shù)字化車間、智能工廠、智慧園區(qū)標桿。組建石化、化工行業(yè)智能制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，培育具有國際競爭力的智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商，提升化工工藝數(shù)字化模擬仿真、大型機組遠程診斷運維等服務(wù)能力?；谥悄苤圃?，推廣多品種、小批量的化工產(chǎn)品柔性生產(chǎn)模式，更好適應(yīng)定制化差異化需求。實施石化行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全分類分級管理，推動商用密碼應(yīng)用，提升安全防護水平。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。我國聚丙烯酰胺的市場我國聚丙烯酰胺的市場在近年來有較大幅度地提升，從整體來看，我國聚丙烯酰胺基本實現(xiàn)供需平衡狀態(tài)。2021年，我國聚丙烯酰胺生產(chǎn)量為126．75萬噸，消費量為112．34萬噸，凈出口量為14．41萬噸。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法和微生物法兩種，其中化學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