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丙烯酰胺是一種用途非常廣泛的有機化工原料,以丙烯酰胺為單體合成的聚丙烯酰胺在工業生產上應用更加廣泛。聚丙烯酰胺是一種線性水溶性高分子聚合物,聚丙烯酰胺從產品形態上可分為可分為粉粒狀物(固體物含量90%以上)、水溶液(固體物含量30%以下)、油乳液及水包水乳液(固體物含量30%-60%)等四種。通常情況下是按照離子型來區分其類別,主要有陰離子、陽離子、非離子、兩性離子。其中產量用量最大的是陰離子聚丙烯酰胺,其次是陽離子聚丙烯酰胺。按分子量大小可分為低分子量、中等分子量、高分子量和超高分子量。
聚丙烯酰胺具有特殊的物理化學性質(比如吸附性、高粘性、交聯性),具備增稠、分散、粘附、絮凝、凝膠、流變控制、高吸水性、增強、成膜等應用性能。因此,聚丙烯酰胺被稱作“百業助劑”,可用于驅油劑、助濾劑、絮凝沉淀及、增稠劑等,在油田、造紙、水處理、采礦、冶金、洗煤等領域用量都非常大。
其中,聚丙烯酰胺在油氣開采、污水處理、紙漿造紙行業應用量最大,水處理行業聚丙烯酰胺的用量在近幾年國家環保監管日益嚴格的環境下,用量占比也一直攀升。紙漿造紙行業對聚丙烯酰胺的需求量也很大,聚丙烯酰胺可以明顯地改善纖維、填料以及功能化學品的存留量,減少原材輔料的流失,提高水系統封閉循環,降低污染物質的排放,提升過程效率。而聚丙烯酰胺的衍生物干強劑還能夠有效提升紙張強度性能。造紙行業的巨大需求推動聚丙烯酰胺的用量占比也越來越大。
據不完全統計,2019年,我國聚丙烯酰胺我國消費量最大的領域是油田采油,其次是水處理和造紙,2019年其消費結構為油田級采礦開采占44.9%,水處理占29.8%,造紙占12.9%,其他行業,如洗煤、冶金等占12.39%。我國聚丙烯酰胺消費結構與全球(除中國)消費結構迥異,全球水處理用量占到53%,造紙占到27%。
2009-2019年中國聚丙烯酰胺細分產品市場需求量情況
年份 | 油田及選礦領域PAM需求量:萬噸 | 水處理領域PAM 需求量:萬噸 | 造紙領域PAM 需求量:萬噸 | 其他領域PAM 需求量:萬噸 |
2009年 | 21.89 | 11.37 | 4.63 | 4.21 |
2010年 | 22.67 | 11.99 | 4.97 | 3.96 |
2011年 | 28.19 | 15.36 | 6.52 | 5.20 |
2012年 | 29.6 | 16.25 | 7.08 | 5.10 |
2013年 | 31.92 | 18.13 | 8.11 | 5.69 |
2014年 | 36.36 | 20.94 | 9.23 | 6.18 |
2015年 | 38.85 | 23.31 | 10.25 | 7.69 |
2016年 | 39.43 | 24.15 | 10.52 | 8.05 |
2019年 | 40.68 | 27 | 11.69 | 11.23 |
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