聚丙烯酰胺（pam）的生产和应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2003年第7期精细化工原料及中间体聚丙烯酰胺(PAM)的生产和应用口浙江一文一、概述以是均聚物，也可是共聚物。分子量的大小是PAM聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺均聚物或其与主要性能指标之一。其他单体共聚而得聚合物的统称，是水溶性高分子中应用最广泛的品种之一。目前，聚丙烯酰胺的应用二、PAM生产技术日益广泛，世界发达国家相继开发了高分子量、性能目前世界上PAM的生产都是由石油裂解得到优良的聚丙烯酰胺聚合物及其共聚物和衍生物，普的丙烯出发制造的。其过程包括

2、三个步骤：合成丙烯遍应用于石油开采、造纸、水处理、纺织、医药、农业腈，合成丙烯酸胺，聚丙烯酰胺单体聚合等。．等行业，有百业助剂”之称。2．1丙烯腈的合成l聚丙烯酰胺的基本物性目前工业上普遍采用氨氧化法，此法对丙烯的1．1物理性质要求不高，除生成丙烯腈外，还产生乙腈、丙烯醛、氢聚丙烯酰胺具有良好的热稳定性；易溶于冷水，氨酸等易分离和可综合利用的副产品。而在有机溶剂中的溶解度一般是有限的，这对于大2．2丙烯酰胺的合成量用水作介质的工业部门无疑是大为方便的；PAM2．2．1硫酸水合法水溶液的粘度和浓度近似于

3、对数关系，即直线关系；1960年，美国氰胺公司首先采用等摩尔比的丙PAM分子量的大小对其粘度有极大的影响，高分子烯腈和水，在HzSO．存在条件下，于80—100~(2进行量及超高分子量(大于2000万)的PAM具有很高水合，先生成丙烯酰胺硫酸盐，然后再用氨(或烧碱、的粘度；PAM水溶液对电解质有很好的容忍性；生石灰)中和，结晶分离出丙烯酰胺产品和副产品硫PAM分子链很长，这就使它能在两个粒子之间架酸胺。桥，加速粒子的沉降，是很好的絮凝剂；丙烯酰胺单该法优点是易制得结晶单体。主要缺点是：原料体是有毒物质

4、，对哺乳类动物神经有副作用；PAM丙烯腈等消耗定额高，产品纯度低，收率低，产生大是低毒的，大多数商品不刺激皮肤，有些产品可用手量含丙烯酰胺的硫酸盐和废液，污染环境。饮用水处理。2．2．2催化水合法PAM主要以两种形式商品出售，一种是粉末上世纪70年代初，美、日两国先后开发了利用状的，一种是胶体，粉末状PAM一般更受客户欢骨架铜催化剂使丙烯腈与水直接反应生成丙烯酰胺迎。最近出现了聚合物分散体，称为PAM胶乳，由的工艺。美国道化学公司和El本东亚化学公司于于具有很容易溶于水的特性，因此受到人们注目。197

5、2年分别实现工业化。1．2化学性质催化水合法比硫酸水合法产品纯度高，基本无PAM由丙烯酰胺聚合而成，因此其分子的主链三废，易实现工业化。目前世界上主要采用催化水合上带有大量侧基——酰胺基。酰胺基的化学活性很法生产丙烯酰胺。采用的骨架铜催化剂是二元或三高，可以和多种化合物反应产生许多PAM的衍生元以上的合金，经碱处理后溶解掉一部分，留下活泼物；酰胺基的一大独特之处还在于它能与多种特定态的金属成为骨架铜。骨架铜催化剂有Cu-Cr合的化合物形成很强的氢键。因此，PAM不仅有一系金、Cu—Ni合金及Cu—A1

6、一Zn合金等。反应器采用列宝贵的性能，如絮凝性、增稠性、表面活性等，而且悬浮床或固定床均可。以美国道化学公司为代表的还可以通过它的酰胺基水解而转化为含有羧基的聚是固定床连续催化工艺，采用Cu-Cr催化剂，产品合物，成为阴离子型PAM；PAM和甲醛反应生成的是50％AM水溶液和晶体。我国目前通常用Cu-A1一羟甲基化PAM，是一个重要的交联单体。Zn骨架铜催化剂固定床连续催化工艺。PAM系列产品可分为非离子型(NPAM)，阳离2．2．3生化法子型(APAM)和阴离子型(CPAM)；这些聚合物可生化法即生

7、物酶催化水合法。它采用生物酶作维普资讯http://www.cqvip.com一8一专家论坛精细化工原料及中间体2003年第7期催化剂，应用细胞固定技术，使丙烯腈水溶液通过含用三次采油技术，可以提高采油率，保证油田稳产。固定酶的生物反应器生产AM。生物酶催化剂是继大庆油田已工业性推广应用PAM驱油实验，取得骨架铜催化剂生产AM的第三代技术，具有高选择了较好的增油效果。性、高洁性和高收率的特点，丙烯腈反应完全，无副3．1．2用作堵水调整剂产物。该法还具有反应条件温和、能耗低、三废少等在油田生产过程中，由

8、于地层的非均质性，常产特点。生水浸问题，需要进行堵水，其实质是改变水在地层生化法技术最早由日本日东公司于1985年在中的渗流状态，以达到减少油田产水、保持地层能横滨实现工业化，并于1991年达到了14kt／a的规量、提高油田最终采收率的目的。PAM类化学堵水模。生化法最大的优点是常温下反应，不需铜催化剂发展快，用量大，具有对油和水的渗透能力的选择剂，因此无副反应带来的杂质和铜离子，单体不需提性，对油的渗透性降低最高可超过10％，而对水的渗纯即可直接聚合，