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高分子量和超高分子量聚丙烯酰胺的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用

一、污水處理
1、項(xiàng)目概況
聚丙烯酰胺及其共聚物是重要的絮凝劑，廣泛應(yīng)用于城市污水和工業(yè)廢水處理。我國(guó)是一個(gè)水資源相當(dāng)貧乏的地區(qū)，加上全國(guó)水污染嚴(yán)重，因而保護(hù)水資源，控制和治理污染是環(huán)保的重要環(huán)節(jié)。我國(guó)制定了未來(lái)的幾年內(nèi)使城市污水處理率達(dá)20-30%，工業(yè)污水處理率達(dá)84%，城市排污設(shè)施普及率達(dá)70%的水污染控制總體規(guī)劃目標(biāo)。可是我國(guó)在水處理技術(shù)方面技術(shù)更新較慢。目前，絮凝劑仍以無(wú)機(jī)絮凝劑為主。采用聚丙烯酰胺作絮凝劑，投入量是無(wú)機(jī)絮凝劑的100分之一，但效果是無(wú)機(jī)絮凝劑的幾倍至幾十倍，因而聚丙烯酰胺在污水處理方面的應(yīng)用具有非凡重要的意義。
聚丙烯酰胺按離子特性可以分為非離子型，陰離子型，陰離子型和兩性離子型。其中陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺是污水處理的有效絮凝劑。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的技術(shù)，尤其是生產(chǎn)高分子量陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺的技術(shù)較為落后，研制，生產(chǎn)的主要是一些中低分子量陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺粉狀產(chǎn)品，且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，不能滿足社會(huì)的需要，而高分子量陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺則主要依靠于國(guó)外進(jìn)口。因此開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)高分子量陽(yáng)離子聚丙烯酰胺，并應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域，具有非凡重要的意義。
本項(xiàng)目將要生產(chǎn)系列高分子量和超高分子量陽(yáng)離子型，陰離子型聚丙烯酰胺乳液產(chǎn)品。該項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)技術(shù)具有國(guó)際先進(jìn)水平。目前該項(xiàng)目的成熟度已達(dá)產(chǎn)業(yè)化要求。和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的中低分子量粉狀產(chǎn)品相比，高分子量陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺乳液具有用量少，溶解速度快，穩(wěn)定性高，絮凝，脫泥效率高等優(yōu)點(diǎn)。在國(guó)外，應(yīng)用于污水處絮凝劑主要是這類乳液聚丙烯酰胺產(chǎn)品。
2、市場(chǎng)前景
注重環(huán)境保護(hù)已成為我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。對(duì)于一個(gè)水資源相當(dāng)貧乏的國(guó)家來(lái)說(shuō)，保護(hù)好水源，并有效治理水污染更顯重要。“高分子量聚丙烯酰胺”開(kāi)發(fā)和應(yīng)用安全符合國(guó)家環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策，必定會(huì)得到有關(guān)政策的支持。
該項(xiàng)目的引進(jìn)生產(chǎn)，將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的某些空白，再憑借其優(yōu)質(zhì)，高效，價(jià)廉的特點(diǎn)，很快會(huì)被廣大用戶所接受，隨著產(chǎn)品信譽(yù)度的不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)占有率也將隨之?dāng)U大。
再有，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市工業(yè)用水不斷增加，伴隨產(chǎn)生的污水也在增多。據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，上海已新建一所污水處理站，天天有170萬(wàn)噸污水進(jìn)入，如污水中的污泥含量為1%，則天天有一萬(wàn)七千噸的污泥需處理。那么一個(gè)地區(qū)，一個(gè)省，乃至全國(guó)，天天需處理的污水，污泥量將會(huì)是一個(gè)驚人的數(shù)目。因此“高分子量聚丙烯酰胺”的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，其市場(chǎng)前景非常廣闊。
3、技術(shù)特點(diǎn)
高分子量聚丙烯酰胺乳液產(chǎn)品具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)快速，操作方便，生產(chǎn)安全，效率高等優(yōu)點(diǎn)。其中最重要的是高分子量陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺用量少，穩(wěn)定性高，絮凝，脫泥效率高。本項(xiàng)目產(chǎn)品和國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在性能上的比較可見(jiàn)下表。
項(xiàng)目產(chǎn)品和國(guó)內(nèi)產(chǎn)品比較：
<1千萬(wàn)速溶穩(wěn)定，持效用量少，效率高
本項(xiàng)目生產(chǎn)的聚丙烯酰胺是一個(gè)地道的無(wú)公害產(chǎn)品，在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)“三廢”。
4、生產(chǎn)條件
由于“高分子量聚丙烯酰胺”為系列產(chǎn)品，故可考慮分步開(kāi)發(fā)投產(chǎn)。要求投資者具有一定的市場(chǎng)開(kāi)拓能力，首期投資給500萬(wàn)人民幣，用于建造試驗(yàn)室，廠房，則置試驗(yàn)儀器和生產(chǎn)設(shè)備等固定資產(chǎn)的投產(chǎn)以及流動(dòng)資金的預(yù)備。
5、效益評(píng)估
現(xiàn)按上述的市場(chǎng)調(diào)查和估算，僅以上海市天天有一萬(wàn)七千噸污泥需處理為例，需用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺85噸。目前陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的市場(chǎng)價(jià)格為3萬(wàn)元-4.5萬(wàn)元/噸，按下限價(jià)格計(jì)算，本產(chǎn)品的銷售額為天天255萬(wàn)元，經(jīng)測(cè)算，本產(chǎn)品的生產(chǎn)成本為2.3萬(wàn)元/噸，那么天天可獲利稅59萬(wàn)5千元。可見(jiàn)其獲利水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于社會(huì)平均利潤(rùn)水平，因此該項(xiàng)目將帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的。
二、造紙
聚丙烯酰胺是造紙工業(yè)的重要添加劑。在造紙過(guò)程中，聚丙烯酰胺可以提高填料，顏料等的存留率以降低原材料的流失和對(duì)環(huán)境的污染。此外，還可提高紙張的濕強(qiáng)度和干強(qiáng)度。我國(guó)是一個(gè)造紙大國(guó)，隨著造紙工業(yè)的發(fā)展，聚丙烯酰胺用量也將增加。但由于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)高分子量聚丙烯酰胺技術(shù)較為落后。現(xiàn)有的產(chǎn)品有分子量低，穩(wěn)定性差，溶解速度慢等缺點(diǎn)，所以現(xiàn)有產(chǎn)品不能滿足造紙工業(yè)的發(fā)展和需求。本項(xiàng)目產(chǎn)品由于高分子量，效率高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，則會(huì)廣泛應(yīng)用造紙工業(yè)。進(jìn)口高分子量聚丙烯酰胺用于造紙助留劑，目前市場(chǎng)售價(jià)在4.5萬(wàn)元/噸—5萬(wàn)元/噸之間。由此看來(lái)，科學(xué)技術(shù)作為先進(jìn)的生產(chǎn)力，會(huì)給社會(huì)和企業(yè)帶來(lái)巨大的效益。
三、采油
高分子量聚丙烯酰胺不僅是一種高效絮凝劑及造紙?zhí)砑觿彩且环N極其優(yōu)良的增稠劑。由于聚丙烯酰胺水溶液的粘度很高，因而在石油開(kāi)采中可作多種用途的添加劑，如用作鉆井液、壓裂液及聚合物驅(qū)油以提高石油采收率。如在油田開(kāi)采過(guò)程中，平均每注入1噸聚丙烯酰胺可增產(chǎn)原油150噸以上提高采收率10%。石油開(kāi)采對(duì)聚丙烯酰胺分子量要求能達(dá)一千萬(wàn)以上，但由于國(guó)內(nèi)目前不能生產(chǎn)超高分子量聚丙烯酰胺，所以現(xiàn)有產(chǎn)品不能滿足石油開(kāi)采的發(fā)展和需求。本項(xiàng)目將要生產(chǎn)超高分子量聚丙烯酰胺，主要應(yīng)用于油田的開(kāi)采。因而本項(xiàng)目產(chǎn)品在石油開(kāi)采的應(yīng)用也會(huì)帶來(lái)可喜的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
四、其它應(yīng)用
高分子量聚丙烯酰胺除了用于污水處理，造紙，石油開(kāi)采行業(yè)外，還可以應(yīng)用于選礦，發(fā)酵、建材，紡織，印染，煉金，土壤改良。吸水樹(shù)脂，電鍍工業(yè)等行業(yè)。同樣具有可喜的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。