聚丙烯酰胺生产技术及其应用.pdf

第36卷,第1期
安徽化工
Vol36. No.1
2010年2月
ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Feb.2010
聚丙烯酰胺生产技术及其应用
单伟,张学住,那荣喜,孙宏磊
大庆石化分公司炼油厂二加氢车间,黑龙江大庆163711)
摘要:详细介绍了聚丙烯酰胺(PAM)的生产技术,主要包括水溶液聚合法、反相乳液聚合法、反相微乳液聚合法、悬浮聚合法、沉淀聚合
法和辐射聚合法,综述了PAM在工业中的应用,其应用范制主要包括石油工业、水处理、造纸工业、纺织工业、印染工业、医药工业、农
业、建筑工业、矿冶工业,为今后PAM的生产和扩大应用提供参考依据。
关键词;聚丙烯酰胺;应用;生产技术
中图分类号:0633.2;TQ2526文献标识码:A文章编号:1008-553X(2010)01-0013-05
聚丙烯酰胺( Polyacrylamide,简称PAM)是一类重定性,降低摩阻,提高固井速度。
要的水溶性高分子聚合物,具有特殊的物理化学性质,
(3)用作压裂液添加剂
广泛应用于国民经济各个行业,享有“百业助剂”之称。
PAM交联而成的压裂液,由于具有高粘度、低摩
随着我国工业化迅速发展,PAM的应用范围不断扩大,阻、良好的悬砂能力、滤失性小、粘度稳定性好、残渣少
需求量也不断增加,有关PAM生产技术及其应用一直货源广以及配制方便和成本低的优勢而被广泛应用。
是人们关注的研究领域。
1.2水处理明
1聚丙烯酰胺的应用
PAM及其行生物的分子链上含有大量的的酰胺
PAM产品主要有三大剂型:水溶液胶体、粉状和乳基,具有良好的水溶性、优良的絮凝性能和吸附性能,可
液,每种剂型中都有不同离子型产品,可分为非离子型与许多物质亲和、吸附形成氢键,其在水处理中,作为絮
(NPAM)、阳离子型(APAM)和阴离子型(CPAM)三大凝剂,可用于城市污水、生活污水、工业废水等的处理以
类,这些聚合物可以是均聚物,也可以是共聚物。目前及各种地下水和工业悬浮液固液分离工程中。PAM是
PAM在中国用量最大的领域是油田的三次采油,其次目前世界上应用最广、效能最高的高分子有机合成絮凝
是水处理和造纸,其消费结构为油田开采占81%,水处剂沉降剂及助滤剂,它的絮凝效果远远优于无机絮凝
理占9%,造纸占5%,矿山占2%,其它占3%。世界上剂,其品种多,规格全,用量小,成本低,效率高,生成的
应用最广的是水处理和造纸,不同国家和地区丙烯酰胺泥渣少,后处理容易。PAM在水处理中用作絮凝剂,主
聚合物的消费量及消费结构比例不同。PAM应用范围要有以下几种情况
主要包括石油工业、水处理、造纸工业、纺织工业、印染
(1)减少絮凝剂用量。在达到同等水质的前提下,
工业、医药工业、农业、建筑工业、矿冶工业。
PAM作为助凝剂与其它絮凝剂配合使用,可大大降低
1.1石油工业
絮凝剂的使用量。
PAM在石油工业主要用于以下几个方面P4?
(2)改善水质。在原水处理中与活性炭等配合使
(1)提高采收率
用,可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚、澄清;在污水处理
在提高石油采收率的三次采油诸方法中,用PAM中用作污泥脱水;在工业水处理中用作一种重要的配方
作驱油剂占有重要地位。加入PAM的作用是调节注入药剂。
水的流变性,增加驱动液的粘度,改善水驱波及效率,降
3)提高絮体强度与沉降速率,减少了无机絮凝剂
低地层中水相滲透率,使水与油能匀速地向前流动,提的使用量,避免循环冷却系统的腐蚀与结垢。
高开采率。
1.3纺织、印染工业2何
(2)用作钻井液调整剂
在纺织工业中,PAM作为织物的上浆剂和整理剂,
PAM可用作钻井泥浆的增稠剂、稳定剂和沉降絮可以生成柔顺、防皱、耐霉菌的保护层,利用它的吸湿性
凝剂。将聚丙烯酰胺加人钻井泥浆中,可以增加泥浆的强的特点较好的成膜性及浆膜的光滑度、高强低弹性、
稠度,提高悬浮力,使泥浆分散均匀,控制失水,增加稳对纤维良好的亲和性、与天然浆料和合成浆料良好的互
收稿日期:2009-07-08
作者简介:单伟(1962-),男,黑龙江杜蒙自治县人,工程师,目前从事石化产品的生产和管理工作,dashes(@163.com
万方数据
4
总第163期2010年第1期(第36卷)
安徽化工
溶性,能减少纺细纱时的断线率,防止织物的静电和阻时,在沥取物的浓缩和过滤中,添加PAM进行处理非常
燃。用作印染助剂时,PAM可使产品附着牢度大,鲜艳有效。PAM在选煤厂中,其主要用于两方面:ー是在煤
度高,还可作为漂白的非硅高分子稳定剂及匀染剂纺织泥水深度净化浓缩机中,加速煤泥沉降,降低溢流水浓
助剂等。此外,PAM还可用于纺织印染污水的高效净化度;二是在真空过滤机或压滤机中,改善滤饼结构,降低
剂、脱色剂等。
滤饼水分,提高过滤速度。
1.4农业l1
1.8建筑工业1e
PAM作为土壤结构改良剂,可有效改善土壤结构,
在建筑工业中,PAM可以增强石膏水泥的硬度,提
增加土壤表层颗粒间的凝聚力,增大土壤表面粗糙度,高湿法水泥制造中沉降槽的生产能力和水泥的可滤性,
降低土壤容重,使土壤颗粒和孔隙结构保持稳定,防止改善窑料均一性,加速石棉水泥的脱水速度。用高压水
士壤结皮,增加土壤的入渗,防止土壤流失以及抑制土柱切割金属或大理石时,在水中添加极少量的PAM便
壤水分蒸发等。PAM通过对土壤结构的改善,增加了土可极大地提高切割效率。PAM可用作涂料增稠分散剂、
壤水稳性团粒数量,增强了土壤的透气、渗透性能,有效锯石板材冷却剂以及陶瓷粘接剂,可用作墙板(纸)、石
地增强了土壤的抗蚀能力,用PAM处理过的土壤具有棉制品等的胶粘剂。PAM还可用作矿床、池塘、水坝、地
很好的保水、保土、保肥、增产的效果。
基等的灌浆材料,可增强土壤团粒结构的坚固性,增加
1.5医药工业2
土壤结构的承载负荷。PAM凝胶可用于建筑物的填缝、
PAM及疏水缔合衍生物由于分子链上同时带有亲修复及堵漏。此外,PAM还可以用作隧道、水坝等工程
水与憎水基团,使其水凝胶具有温敏性,它在水中的溶堵水固沙的化学灌浆和水下、地下建筑物的防腐剂等。
胀性在某一临界温度随温度的微小变化发生激烈的突1.9其他工业
变,体积变化可达几十到几百倍,可以做成智能性凝胶
在电镀工业中,添加PAM可改善金属在阴极沉积
用于药物的控制释放和酶的包埋、蛋白质电泳、人工器的质量,并增加电流效率,能使金属沉淀匀化,使镀层更
官材料、接触眼镜片等。PAM水凝胶早在20世纪80年加光亮。在养殖业中,PAM可改善水质,增加水的透光
代就开始应用于整形美容外科,大部分用于乳房增大和性能,从而改善水的光合作用。在游泳池水里添加极少
塑型,还可用于软组织填充,比如薄唇变厚、大小腿外形量PAM共聚物,可抑制游泳池表面水份蒸发。PAM水
塑造。另外,PAM可用作分离抗菌素的絮凝剂,用作药凝胶还可用于凝胶炸药、电池的凝胶电解液、火箭燃料
片的赋型粘接剂以及药物缓释剂等。
中使用的凝胶联胺、色谱柱等叫。此外,PAM涂于船舶表
1.6造纸工业15,两
面,可降低航行阻力。PAM尚可用作金属铸造中的砂模胶
PAM在造纸工业中的应用主要表现在两个方面:合剂,金属的防锈保护膜以及油墨乳胶漆的稳定剂等。
一是提高填料、颜料等的存留率,以降低原材料的流失2聚丙烯酰