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聚丙烯酰胺的“橄榄球”战略

[ 2005-12-09 ] 来源于: 中国化工信息

作为最大的水溶性高分子化合物品种,聚丙烯酰胺(PAM)具有增稠性、悬浮性、分散性、絮凝性、成膜性、黏合性等许多优异的性能,可以用作三次采油的聚合物驱油剂、水处理絮凝剂、造纸增强剂和助留剂、纺织上浆剂、织物整理剂、涂料稳定剂等,广泛用于采油、选矿、造纸、纺织、建筑、电力、冶金、电镀、陶瓷、城市建设及农业、生态等各个行业。2004年全球约37%PAM用于给排水处理,27%用于石油工业,18%用于纸浆和造纸工业,其余18%用于其他领域。

我国AM生产技术、PAM质量国际领先

     目前全球PAM的生产能力为60t/a(主要生产商情况见表1),亚太地区(不包括日本)是最大的生产基地,产能为23t/a,西欧次之,为21.4t/a,北美为16.6t/a2004年全球PAM产量为56.09t。从2002年起,各国对PAM的需求从低迷中反弹,消费量逐年增加,预计20052010年,全球对PAM的需求年均增长率将达到5.4%,其中拉丁美洲为6%,中东为6.3%,亚太地区需求增长最快,高达9.1%

     我国PAM产业近十年来取得飞跃发展,目前有生产企业约200家,其中8家企业达到万吨级规模。2004年生产能力已达23t/a,产量为20.1t(见表2)。2004PAM出口额约为2006万美元。目前许多企业仍在准备扩大产能,预计20052006年新增产能约为10t/a

     近年来我国使用生化法技术生产单体丙烯酰胺(AM),与国外大部分企业采用的化学法相比,反应条件温和、产品中不含使用化学法催化时带进的具有阻聚作用的铜离子,生化法AM聚合时可以达到更高的分子量。虽然目前日本和俄罗斯也拥有生化法技术,但其生产规模比我国小。

     我国采用光聚合法生产梳型PAM聚合物,目前该产品产能已达6t/a。产品具有耐高温、耐水解、耐盐的特性,并且达到2000万左右的超高分子量,解决了国际上的技术难题,已在三次采油中大面积推广。在AM生化法合成和超高分子量PAM聚合技术等方面,我国均居世界领先地位。

下游发展拉动需求快速增长

     1.采油

     我国众多主力油田逐渐进入老化期,亟需提高石油采收率,以提高原油产量。在注水中加入一定量的超高分子量PAM是提高石油采收率最重要的聚合物驱油技术,每注入1t PAM,可增产原油140150t,提高采收率12%。目前我国每年用于三次采油的PAM11t,可多采出原油1500t。随着原油价格的高涨,三次采油将占有越来越重要的位置,对PAM的需求量将会不断增长。此外,PAM还用作钻井泥浆、压裂液添加剂、堵水剂及油田污水的油水分离剂等。

     2.水处理

     PAM可以作为污水处理的絮凝剂和污泥脱水剂,在工业水、饮用水的原水处理中也起到了絮凝澄清作用。低分子量PAM还可以用作水质稳定剂,使工业循环水不结垢、不腐蚀,可节水98%左右。我国是一个水资源严重匮乏的国家,人均占有量只有2710m3,相当于世界人均占有量的1/4。保护水资源、节约用水已成为我国经济持续发展的重要而迫切的课题,因此PAM在水处理领域的用量将逐年增加。

     3.造纸

     PAM在造纸工业中可以提高纤维和颜料填料的留着率,降低原材料的流失和减少对环境的污染,并可有效提高纸张的强度。以我国纸制品当前年产量计算,提高留着率1%即可以减少43t原料消耗。我国每年用于造纸工业的PAM大约为2t。随着我国造纸业的发展,PAM用量也将随之不断增长。

     预计到2010年,我国PAM年需求量将达到40t。推动“橄榄球”战略鼓励多种发展模式

      1.大型化战略

     我国PAM产业集中化程度较高,近90%的生产能力集中在10家大型企业。大企业应采取进一步发展大型化的战略,采用我们自有的超高分子量的工艺技术,开发更先进的、生产规模达到20005000t/a的、连续化和自动化的聚合生产线,使我国PAM的生产装置达到国际先进水平。

     今后PAM将向阳离子PAM发展,而国内阳离子单体生产品种少、规模小,仍需大量进口。阳离子单体和特种单体的生产投资大、技术含量高、产品质量要求极严,不适于小企业生产,因此应由大型企业加大科技投入,提高产品的技术附加值,这是大型化战略的又一个方面。

     2.精细化战略

     由于资金、环境、交通、市场等限制,大部分企业都没有条件大规模扩大产能,因此,不是所有企业都适合走大型化道路。大型化只适合生产通用型品种,无法生产需求较小的特种品种。一些中小型企业可以视市场需求发展适合本企业的精细化之路,生产市场亟需又具有高附加值的产品。

     精细化战略的目标市场为水处理、造纸、医疗、涂料、建材等,前景较好的产品包括阳离子型PAM、两性离子PAM、低分子量PAM及其共系物、水分散PAM、微乳液PAM、与纤维素接枝或包裹纤维的PAM、与淀粉接枝PAM、水凝胶PAM、与无机高分子混合的PAM、智能PAM、作暂时性粘合剂的PAM(用于陶瓷等)、涂料腻子用PAM、混凝土添加剂用PAM等。

     3.生态环保战略

     PAM作为水土保持剂、降尘剂、森林防(灭)火剂、固沙剂等,在生态环保方面的应用广泛。因此,企业实施生态环保战略的目标市场为农业、造林、水土保持、绿化、救灾等。企业应将发展目标定位为环保产业,而不是化工企业;或者将本企业隶属于环保产业集团;或者是将本企业和环保企业紧密合作,成为上下游的关系。

     实施生态环保战略,一定要在应用技术的开发和施工应用工程方面加大投资;还要与农业、林业、园林、水利、甚至生物方面的专家相结合;同时还要建立应用技术开发的强大基地。

     根据我国的产业发展和市场情况,只有少数PAM企业适合实施大型化战略和生态环保战略,而大部分PAM企业宜实施精细化战略。这种“两头小中间大”橄榄球战略模式将会是动态的发展过程。企业可根据自身情况和行业发展趋势,精确地找准自身定位,制定不同的战略,以获得长期、快速、稳定的发展。

 

1  2004年全球PAM主要生产商产能  t/a

公司名称

产能

汽巴精化(英国)

6.0

Cytec(英国)

2.5

Nalco(德国)

1.0

SNF(法国)

6.4

德固赛(德国)

2.6

Three F(意大利)

2.9

汽巴精化(美国)

5.4

Cytec(美国)

2.2

Nalco(美国)

2.0

SNF/Floerger(美国)

7.0

荒川化学(日本)

7.0

Dia-Nitrix(日本)

1.2

Harima Chemicals(日本)

1.1

中石油(中国)

6.0

中石化(中国)

3.2

SNF(中国)

3.0

 

2   近年我国PAM生产情况    t

年份

全球

中国

中国占世界比例/

1996

34.36

7.00

20.40

2001

46.75

14.20

30.40

2004

56.09

20.10

35.80

2006(预计)

63.28

25.00

39.50

 

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