丙烯酰胺（CAS号79-06-1）为无色透明片状晶体，无臭，有毒其相对密度1.122，熔点为84～85℃溶于水、乙醇，微溶于苯、甲苯极易升华，易聚合固体在室温下稳定，在熔融时，可猛烈聚合由丙烯腈用硫酸或用金属催化剂水解而制得其聚合物或共聚物用作化学灌浆物料；在印刷工业上制光敏树脂板；石油工业可用作增粘剂；玻璃纤维工业上可用作浸润剂；另外还用作土壤改良剂、絮凝剂、纤维改性剂和涂料等，接下来我们就来聊聊关于聚丙烯酰胺应用领域?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!
聚丙烯酰胺应用领域
丙烯酰胺（CAS号79-06-1）为无色透明片状晶体，无臭，有毒。其相对密度1.122，熔点为84～85℃。溶于水、乙醇，微溶于苯、甲苯。极易升华，易聚合。固体在室温下稳定，在熔融时，可猛烈聚合。由丙烯腈用硫酸或用金属催化剂水解而制得。其聚合物或共聚物用作化学灌浆物料；在印刷工业上制光敏树脂板；石油工业可用作增粘剂；玻璃纤维工业上可用作浸润剂；另外还用作土壤改良剂、絮凝剂、纤维改性剂和涂料等。
丙烯酰胺是一种水溶性单体，工业上通过丙烯腈的水合生产。传统或合成途径利用氧化铜催化剂，而生物合成途径基于固定化的腈水合酶生物催化剂。据称，生物合成途径比传统途径更有效，并且正在被越来越多地使用。大部分丙烯酰胺被消耗以生产聚丙烯酰胺（PAM）。这些聚合物广泛用于水处理，石油生产，纸浆和造纸，矿物加工以及众多小批量应用中。
中国是最大的生产国和消费国。
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（1）丙烯酰胺及聚丙烯酰胺行业发展历程：20 世纪 60 年代，由于我国加快矿产资源的开发力度，为提升效率和质量，开始应用化工助剂产品。因此，从矿物精选开始，我国丙烯酰胺及聚丙烯酰胺行业正式起步。
改革开放以后，随着我国经济的快速发展，“三次采油”、页岩气开发的兴起，下游市场的巨大需求，同时国家对环保治理要求力度加大，丙烯酰胺及聚丙烯酰胺行业也进入了快速发展阶段。通过持续不断的技术进步、产品创新、良性竞争的推动，我国丙烯酰胺及聚丙烯酰胺行业的综合水平、生产能力和自主竞争力得到了较大的提升。
国际上聚丙烯酰胺应用范围最广的行业是水处理行业，我国聚丙烯酰胺最主要用途则是用于石油开采。近年来，随着国家对环境保护的重视，水处理行业已经上升成为第二大应用领域，其他造纸、纺织、矿产等领域的应用也不断扩大。
（2）行业发展特点：丙烯酰胺及聚丙烯酰胺行业在发展过程中，具有如下特点：
①应用领域不断扩大，市场需求量逐步递增。
②生产工艺在新技术应用上日趋成熟稳定，吸引投资多，市场价格空间大。
③下游产品深加工应用市场进一步扩展，新产品层出不穷，前景广泛。
（3）丙烯酰胺市场情况：2013 年以来，我国丙烯酰胺行业的市场规模保持波动发展趋势。但是近年来随着国家加大环保、能源的综合治理，提升了丙烯酰胺产品的市场需求量，特别是最近 3 年保持了较快增长的趋势。
随着我国经济的持续快速发展，我国丙烯酰胺产品的产销量也同步快速发展。目前国内丙烯酰胺的供需基本实现平衡。
（4）聚丙烯酰胺市场情况目前，我国已经成为全球最大的聚丙烯酰胺产销市场，2019 年我国聚丙烯酰胺产量已达到全球的 49.87%，需求量也已达到全球的47.89%。
最近几年，我国聚丙烯酰胺行业的市场规模整体维持在 100 亿元以上，从2010 年的 68.47 亿元增长到 2019 年的 137 亿元，复合增长率为 8.01%。与丙烯酰胺市场相似，聚丙烯酰胺的市场在近年来也有较大幅度地提升。不过从整体来看，我国聚丙烯酰胺基本实现供需平衡状态，但是由于结构上的差异，国内生产主要集中在中低端产品，高端产品仍然存在较大进口需求。
（5）行业的技术特点及技术水平：
1、丙烯酰胺生产技术发展历程：经过多年技术革新，丙烯酰胺生产技术发展经历了化学法和生物法两个阶段的演变，具体如下：
① 化学法：化学法是丙烯酰胺最先使用的生产技术，包括丙烯腈硫酸水合法和铜催化水合法两个阶段。
第一阶段：丙烯腈硫酸水合法美国氰特公司于 1954 年采用化学法开发了丙烯腈硫酸水合法，实现了工业化生产。该法的优点是易制得结晶单体，但是由于丙烯腈消耗高，产品纯度低、收率低，且环境污染大，逐步被行业淘汰。
第二阶段：铜催化水合法：70 年代初日本和美国对传统化学法生产工艺进行升级，开发了以铜为主的催化水合法生产丙烯酰胺，即目前所称的第二代化学法。相对于硫酸法而言，铜催化水合法的生产过程中产生的“三废”较少，纯度及转化率都有较大提高，产品质量也较为稳定，适合大规模工业化生产，因此在 70 年代中期的工业生产基本上取代了硫酸水合法。但铜催化水合法需要在高温下进行，由于铜催化剂的残留，使得生产获得的丙烯酰胺难以合成高分子量聚丙烯酰胺，存在丙烯腈转化率较低的缺点。
② 生物法（又称生物酶催化法）：针对化学法生产丙烯酰胺所具有的缺陷，1985 年日本日东化学工业公司建成了世界上第一个生物酶催化法生产丙烯酰胺的工业装置，实现了将丙烯腈经由生物酶催化生成丙烯酰胺，即第三代生物法。该方法能够在常温常压下反应，具有低能耗、低成本、反应条件温和、高纯度、高收率、高选择性等特性，操作简单、安全，虽然生物法中使用的酶活性受外界环境影响较大，催化水合反应的影响因素相对较多，但相比传统化学法，原料反应更为完全，副产物及产品杂质更少，更适用于生产优质聚丙烯酰胺。
目前，生物法已经成为国内外生产丙烯酰胺的主流方向，相关生产技术已经非常成熟，生产工艺逐步标准化。生物法的核心技术在于菌株的诱变选育及培养条件优化研究、以及菌株酶活力、沉降性能及催化性能的优化与改善。
2、生物法制备丙烯酰胺技术情况说明：
1）生物法的优劣势：跟化学法相比，生物法具有明显的优势如下：
①操作条件更简单、安全。化学法生产丙烯酰胺技术反应条件较为苛刻，需要在压力和较高的温度下进行反应；而生物法反应条件较为温和，水合反应在常温常压下就可以进行，降低了蒸汽消耗量，操作上更简单和安全。
②产品纯度高，适合高分子量的聚丙烯酰胺。化学法制备的丙烯酰胺中含有微量铜离子和其他金属离子，因为铜离子有非常强的阻聚性能，导致丙烯酰胺聚合活性受到一定影响。而生物法的丙烯酰胺则不存在这个问题，反应活性非常高，而反应活性决定了丙烯酰胺聚合反应的反应速度和产率。由于产品纯度高，因而聚合度高，特别适合于生产高分子量的聚丙烯酰胺。
③丙烯腈转化率更高。化学法需要经三个反应器三次转化，一次转化率为83%，转化率不高。而生物法生产丙烯酰胺技术省去了丙烯腈闪蒸回收工序和铜分离工序，丙烯腈一次转化率高，催化剂选择性高，无副产品。生物法的丙烯腈转化率可以达到 99.9%，而且单位能耗低于化学法。生物化与化学法相比的主要劣势体现在生物法设备比化学法相对复杂，因此投资相关较大。
3、聚丙烯酰胺生产技术：按照聚丙烯酰胺的离子特性，聚丙烯酰胺可以分为阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺。报告期内，公司主要生产阳离子聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺和非离子聚丙烯酰胺，具体技术如下：
① 阳离子聚丙烯酰胺：目前行业内阳离子聚丙烯酰胺的生产技术主要为丙烯酰胺和阳离子单体共聚法，即将丙烯酰胺单体和阳离子单体在一定温度、pH 值下共聚生成阳离子聚丙烯酰胺产物。此法流程简单，可以通过控制聚合反应的条件达到对聚合产物分子链结构的控制，使得共聚产物的分子量、离子度可控，质量保持稳定，易于大规模工业化生产。
② 阴离子、非离子聚丙烯酰胺：目前行业内阴离子、非离子聚丙烯酰胺生产技术主要为共聚法和均聚法。其中，共聚法主要运用丙烯酰胺和功能单体共聚技术，而均聚法则主要包含两种技术：前加碱均聚共水解技术或均聚后水解技术。公司目前采用共聚法生产阴离子、非离子聚丙烯酰胺。
4、干强剂的生产技术：行业内干强剂的生产技术主要是水分散共聚法。即将丙烯酰胺单体和阳离子单体、阴离子单体以及交联类单体等在一定温度、pH 值下，在去离子水介质中共聚生成两性聚丙烯酰胺水溶液产物。此法流程简单，可以通过控制聚合反应的条件达到对干强剂的粘度可控、两性离子比例可控，质量保持稳定，易于大规模工业化生产。
3、技术壁垒：精细化工行业对企业的生产工艺、配方设计和品质管控有较高的要求，只有对行业相关技术、生产工艺深入了解，对产品特性熟悉掌握，企业才能生产出优质产品，并在市场竞争中具备优势。因此，生产技术工艺决定了行业内企业的产品质量及实际效果，直接影响客户对企业的认可度。从公司产品的下游应用市场看，涵盖污水处理、造纸、涂料、纺织印染等不同行业，要求公司能够应对不同行业特点提出的新材料、新性能、新应用需求的快速创新能力。对于新进入行业的企业而言，通常需要进行较长时间的设备调试、工艺摸索及相关行业经验的培训才能保证产品性能和质量的稳定性，因此，存在较高的技术壁垒。
近年来，丙烯酰胺行业发展已经进入成熟期。从整体上看，国内丙烯酰胺已经出现供过于求的现象，市场总体产能过剩，市场竞争程度加剧。受宏观经济影响，造纸、纺织、石化行业丙烯酰胺需求也有一定波动，因此部分企业通过提高产品物化特性，拓展产品下游应用开发方式，不断提高产品门槛和竞争力。
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