聚丙烯酰胺行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告

聚丙烯酰胺行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告

加快突破新型催化、綠色合成、功能-結(jié)構(gòu)一體化高分子材料制造、綠氫規(guī)?；瘧?yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)，布局基礎(chǔ)化學(xué)品短流程制備、智能仿生材料、新型儲能材料等前沿技術(shù)，鞏固提升微反應(yīng)連續(xù)流、反應(yīng)-分離耦合、高效提純濃縮、等離子體、超重力場等過程強(qiáng)化技術(shù)。聚焦重大項(xiàng)目需求，突破特殊結(jié)構(gòu)反應(yīng)器、大功率電加熱爐、大型專用機(jī)泵、閥門、控制系統(tǒng)等重要裝備及零部件制造技術(shù)，著力開發(fā)推廣工藝參數(shù)在線檢測、物性結(jié)構(gòu)在線快速識別判定等感知技術(shù)以及過程控制軟件、全流程智能控制系統(tǒng)、故障診斷與預(yù)測性維護(hù)等控制技術(shù)。加快綠色低碳發(fā)展（一）發(fā)揮碳固定碳消納優(yōu)勢，協(xié)同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈碳減排有序推動石化化工行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳，提高行業(yè)能效水平。擬制高碳產(chǎn)品目錄，穩(wěn)妥調(diào)控部分高碳產(chǎn)品出口。提升中低品位熱能利用水平，推動用能設(shè)施電氣化改造，合理引導(dǎo)燃料以氣代煤，適度增加富氫原料比重。鼓勵石化化工企業(yè)因地制宜、合理有序開發(fā)利用綠氫，推進(jìn)煉化、煤化工與綠電、綠氫等產(chǎn)業(yè)耦合示范，利用煉化、煤化工裝置所排二氧化碳純度高、捕集成本低等特點(diǎn)，開展二氧化碳規(guī)?；都⒎獯?、驅(qū)油和制化學(xué)品等示范。加快原油直接裂解制乙烯、合成氣一步法制烯烴、智能連續(xù)化微反應(yīng)制備化工產(chǎn)品等節(jié)能降碳技術(shù)開發(fā)應(yīng)用。（二）著力發(fā)展清潔生產(chǎn)綠色制造，培育壯大生物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(rèn)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(jìn)工業(yè)廢物減量化。推進(jìn)全過程揮發(fā)性有機(jī)物污染治理，加大含鹽、高氨氮等廢水治理力度，推進(jìn)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(xiǎn)廢物利用處置能力，推進(jìn)（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(qiáng)化生物基大宗化學(xué)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(shí)現(xiàn)對傳統(tǒng)石油基產(chǎn)品的部分替代。加強(qiáng)有毒有害化學(xué)物質(zhì)綠色替代品研發(fā)應(yīng)用，防控新污染物環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。（三）促進(jìn)行業(yè)間耦合發(fā)展，提高資源循環(huán)利用效率推動石化化工與建材、冶金、節(jié)能環(huán)保等行業(yè)耦合發(fā)展，提高磷石膏、鈦石膏、氟石膏、脫硫石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏、電石渣、堿渣、粉煤灰等固廢綜合利用水平。鼓勵企業(yè)加強(qiáng)磷鉀伴生資源、工業(yè)廢鹽、礦山尾礦以及黃磷尾氣、電石爐氣、煉廠平衡尾氣等資源化利用和無害化處置。有序發(fā)展和科學(xué)推廣生物可降解塑料，推動廢塑料、廢棄橡膠等廢舊化工材料再生和循環(huán)利用。聚丙烯酰胺行業(yè)技術(shù)水平及技術(shù)特點(diǎn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)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(diǎn)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(jìn)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(jìn)行聚合反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)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(xué)法和微生物法兩種，其中化學(xué)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(jìn)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(diǎn)是易制得結(jié)晶單體。主要缺點(diǎn)是原料丙烯腈等消耗高，產(chǎn)品純度低，收率低，產(chǎn)生大量含丙烯酰胺的硫酸鹽和廢液，污染環(huán)境。2、丙烯酰胺催化水合法美日兩國先后開發(fā)了利用骨架銅催化劑使丙烯腈與水直接反應(yīng)生成丙烯酰胺的工藝，陶氏化學(xué)和日本東亞化學(xué)企業(yè)率先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。催化水合法比硫酸水合法產(chǎn)品純度高，基本無三廢，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。該生產(chǎn)方法具有工藝較完善、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)勢，適合超大規(guī)模的生產(chǎn)模式。其缺點(diǎn)在于固定資產(chǎn)投資規(guī)模龐大，丙烯腈一次轉(zhuǎn)化率低，反應(yīng)溫度高，壓力高，催化劑活性低，易中毒，再生操作復(fù)雜，AM提濃精制工序復(fù)雜，AM水溶液電導(dǎo)率高，排含酸、堿、AM廢水多，最終導(dǎo)致化學(xué)法生產(chǎn)AM的成本較高。3、丙烯酰胺微生物法微生物法即生物酶催化水合法，采用生物酶作催化劑，應(yīng)用細(xì)胞固定技術(shù)，使丙烯腈水溶液通過含固定酶的生物反應(yīng)器生產(chǎn)丙烯酰胺。生物酶催化劑是繼骨架銅催化劑后的第三代技術(shù)，具有高選擇性、高清潔性和高收率的特點(diǎn)，丙烯腈反應(yīng)完全，無副產(chǎn)物，反應(yīng)條件溫和，能耗低，三廢少等特點(diǎn)。微生物法制取丙烯酰胺，系將丙烯腈、原料水和固定化生物催化劑調(diào)配成水合溶液，催化反應(yīng)后分離出廢催化劑就可得到丙烯酰胺產(chǎn)品。其特點(diǎn)是：在常溫常壓下反應(yīng)，設(shè)備簡單，操作安全；單程轉(zhuǎn)化率極高，無需分離回收未反應(yīng)丙烯腈；酶的特異性能使選擇性極高，無副反應(yīng)。目前，微生物法已經(jīng)成為國內(nèi)外生產(chǎn)丙烯酰胺的主流方向，相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，生產(chǎn)工藝逐步標(biāo)準(zhǔn)化。生化法的核心技術(shù)在于菌株的誘變選育及培養(yǎng)條件優(yōu)化研究、以及菌株酶活力、沉降性能及催化性能的優(yōu)化與改善。聚丙烯酰胺發(fā)展歷程及發(fā)展特點(diǎn)（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(shí)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(jì)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(jìn)入快速發(fā)展階段。通過持續(xù)不斷的技術(shù)進(jìn)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(kuò)大。（二）聚丙烯酰胺行業(yè)發(fā)展特點(diǎn)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(shí)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(jìn)行水處理使用。自20世紀(jì)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(jìn)展。隨著聚丙烯酰胺生產(chǎn)方法的進(jìn)步以及油田進(jìn)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(kuò)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(jìn)一步擴(kuò)展，新產(chǎn)品層出不窮，前景應(yīng)用廣泛。主要目標(biāo)到2025年，石化化工行業(yè)基本形成自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、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(qiáng)，高水平自立自強(qiáng)邁出堅(jiān)實(shí)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(qiáng)，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(dá)到1．5%以上；突破20項(xiàng)以上關(guān)鍵共性技術(shù)和40項(xiàng)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(jìn)一步提高，產(chǎn)能利用率達(dá)到80%以上；乙烯當(dāng)量保障水平大幅提升，化工新材料保障水平達(dá)到75%以上。（三）產(chǎn)業(yè)布局城鎮(zhèn)人口密集區(qū)危險(xiǎn)化學(xué)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(diǎn)領(lǐng)域企業(yè)主要生產(chǎn)裝置自控率達(dá)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(jī)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?；驹瓌t（一）堅(jiān)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(qiáng)規(guī)劃政策標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)和規(guī)范，維護(hù)公平競爭秩序。（二）堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動著眼科技自立自強(qiáng)，推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，促進(jìn)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(jiān)持綠色安全樹牢底線思維，強(qiáng)化社會責(zé)任關(guān)懷，提升本質(zhì)安全水平，推進(jìn)綠色循環(huán)低碳發(fā)展，加強(qiáng)行業(yè)治理體系和治理能力建設(shè)。（四）堅(jiān)持開放合作營造市場化、法治化、國際化營商環(huán)境，堅(jiān)持高質(zhì)量引進(jìn)來、高水平走出去，促進(jìn)要素資源全球高效配置，強(qiáng)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。加快改造提升，提高行業(yè)競爭能力動態(tài)更新石化化工行業(yè)鼓勵推廣應(yīng)用的技術(shù)和產(chǎn)品目錄，鼓勵利用先進(jìn)適用技術(shù)實(shí)施安全、節(jié)能、減排、低碳等改造，推進(jìn)智能制造。引導(dǎo)烯烴原料輕質(zhì)化、優(yōu)化芳烴原料結(jié)構(gòu)，提高碳五、碳九等副產(chǎn)資源利用水平。加快煤制化學(xué)品向化工新材料延伸，煤制油氣向特種燃料、高端化學(xué)品等高附加值產(chǎn)品發(fā)展，煤制乙二醇著重提升質(zhì)量控制水平。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(shí)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(fèi)量為112．34萬噸，凈出口量為14．41萬噸。加快新技術(shù)新模式協(xié)同創(chuàng)新應(yīng)用，打造特色平臺加快5G，大數(shù)據(jù)，人工智能等新一代信息技術(shù)與石化化工行業(yè)融合，不斷增強(qiáng)化工過程數(shù)據(jù)獲取能力，豐富企業(yè)生產(chǎn)管理、工藝控制、產(chǎn)品流向等方面數(shù)據(jù)，暢聯(lián)生產(chǎn)運(yùn)行信息數(shù)據(jù)孤島，構(gòu)建生產(chǎn)經(jīng)營、市場和供應(yīng)鏈等分析模型，強(qiáng)化全過程一體化管控，推進(jìn)數(shù)字孿生創(chuàng)新應(yīng)用，加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型。打造3-5家面向行業(yè)的特色專業(yè)型工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，引導(dǎo)中小化工企業(yè)借助平臺加快工藝設(shè)備、安全環(huán)保等數(shù)字化改造。圍繞化肥、輪胎等關(guān)乎民生安全的大宗產(chǎn)品建設(shè)基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)測、精益化服務(wù)系統(tǒng)。聚丙烯酰胺行業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中的地位和作用（一）聚丙烯酰胺行業(yè)與上下游行業(yè)之間的關(guān)聯(lián)性聚丙烯酰胺行業(yè)上游主要為石油化工，其主要原材料丙烯腈為基礎(chǔ)化工產(chǎn)品。聚丙烯酰胺應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，下游行業(yè)包括油氣開采、水處理、造紙制漿、礦物洗選等各行業(yè)。（二）上游行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r對聚丙烯酰胺行業(yè)的影響丙烯腈是丙烯酰胺最為重要的原材料，其市場供求關(guān)系及價(jià)格波動對聚丙烯酰胺行業(yè)都有較大影響。丙烯腈是一種重要的有機(jī)化工原料，隨著中國丙烯腈生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善和需求的不斷增長，丙烯腈產(chǎn)量逐年增加。2016年度中國丙烯腈產(chǎn)量為167．00萬噸，2021年中國丙烯腈產(chǎn)量為261．30萬噸，年均復(fù)合增長率為9．37%。近年來，我國丙烯腈產(chǎn)量充足，可以足夠供應(yīng)聚丙烯酰胺的生產(chǎn)活動，行業(yè)市場供給情況良好，這將促進(jìn)我國聚丙烯酰胺行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。除此外，丙烯腈由丙烯和氨水經(jīng)氧化反應(yīng)和精煉工藝制造，廣泛應(yīng)用在合成纖維、合成橡膠及合成樹脂等工業(yè)生產(chǎn)中。2021年度，我國下游相關(guān)的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中ABS樹脂的消費(fèi)比例最高，占41%左右，丙烯酰胺及聚丙烯酰胺占整體市場占26%，腈綸市場份額為17%，丁腈膠乳、聚醚POP、丁腈橡膠領(lǐng)域也發(fā)展良好，目前分別占需求量的5%、5%和2%。2017年至2022年6月末，丙烯腈價(jià)格保持相對穩(wěn)定，其中2020年受市場需求不及預(yù)期導(dǎo)致丙烯腈市場價(jià)格出現(xiàn)下跌，并于2020年4月跌至最低5，800．49元/噸，后隨著市場回溫，丙烯腈價(jià)格逐漸回歸正常。（三）下游行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r對聚丙烯酰胺行業(yè)的影響行業(yè)下游領(lǐng)域油氣開采、水處理、造紙制