水溶性高分子产品系列报道之五
水处理市场 推动PAM快速发展
□ 中国化工信息中心产业经济研究院 程丽鸿
聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺均聚物和各种共聚物的统称,是应用最广泛的水溶性高分子化学品之一,包括
阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子型,有液态、胶状、粉状等各种物理形态。PAM广泛应用于石油开采、
水处理、采矿、造纸、纺织、医药等行业,享有“百业助剂”之称。
我国大量应用和生产PAM始于20世纪80年代末和90年代中期,与国外不同的是,目前我国大部分PAM主要
作为三次采油的驱油剂在石油开采中使用,其他领域应用相对较少。随着人民生活水平的提高和环境保护法律、法
规体系的完善,原水和污水处理措施将不断升级,这些趋势将促进PAM需求量的增长,且随着造纸等产业的发展,
对各种助剂的要求也会不断提高。
产能快速扩张
我国PAM工业始于20世纪60年代,90年代后进入快速发展阶段。
1995年我国的PAM的产能为5.8万t/a,产量仅为8000t,由于大庆石油总公司引进的5万t/a的装置没有正
常生产,所以产量较小。除大庆装置外,其他生产厂家规模偏小。2009年国内PAM产能已快速增长到63万t/a,
占世界总产能的50%以上,产量46万t左右。1995~2010年我国PAM产能、产量变化见图1。
2010年我国有PAM生产企业100余家,其中产能在3万t/a以上的有5家,包括中国石油大庆炼化公司、北
京恒聚化工集团有限公司、爱森(中国)絮凝剂有限公司、山东宝莫生物化工股份有限公司和安徽天润化学工业股份
有限公司,见表1。
随着产能的增长,我国逐步由PAM净进口国转变为净出口国。2009年我国PAM进口2.13万t,出口3.24万t,
而2010年上半年出口量就达到3.56万t。
表1 2010年我国PAM主要生产企业及产能统计 万t/a
公司 产能 主要产品
中石油大庆炼化公司 15.0 中高、高分子量阴离子PAM,产品供油田使用
北京恒聚油田化学剂有限公司 10.0 阴、阳离子PAM,产品有出口
爱森(中国)絮凝剂有限公司 9.0 阴、阳离子PAM
安徽天润化学工业股份有限公司 6.8 中高分子量阴离子PAM,有出口
山东宝莫生物化工有限公司 4.0 阴、阳离子PAM
郑州正力聚合物科技有限公司 1.8 阴、阳离子PAM
安徽巨成精细化工有限公司 1.5 阴离子PAM为主
张家口麦尔生化有限公司 1.5 阴离子、非离子PAM
东营光正化工有限责任公司 1.2 阴、非、阳离子PAM
上海恒力水处理材料有限公司 1.1 阳离子PAM
合计 51.9
下游市场三分天下
由于PAM主链上的活泼酰基使其具有水溶性,故其能够应用于石油工业、水处理、纸浆和造纸、洗煤、选矿与
冶金、化工、纺织及制糖等领域,国内目前用量最大的是采油领域,但用量增长最快的是水处理和造纸行业。
1995年我国油田开采消耗的PAM占81%,2009年这一比例已下降到51%。1995年和2009年我国PAM消费构成
变化见图2。
■石油开采 石油开采是我国PAM最大的消费市场,2009年该领域消费PAM 22.9万t,占总消费量的51%左
右。
PAM作为油田化学品,主要用于钻井泥浆材料以提高采收率,应用于钻井、完井、固井、压裂、强化采油等油
田开采作业方面,具有增粘、降滤失、流变调节、胶凝、分流、剖面调整等功能。
目前我国大庆、胜利、辽河、华北、大港等油田均已进入生产后期,只有通过三次采油技术才能保证油田产量
的稳定,加之除驱油外其他用途的PAM的用量也将增加,所以石油开采领域的PAM的消费量仍将保持较高的增长速
度。
■水处理 我国水资源相当贫乏,一方面人均水资源拥有量极低,另一方面水资源又受到严重的污染,节约用
水、处理污水已成为亟待解决的问题。
目前,PAM在水处理方面的具体应用领域为原水、城市污水及工业污水处理,2009年该领域消费PAM 13.5万
t。
我国政府对水资源保护高度重视,近年来建设了大量城市污水厂。2008年全国共有城市污水处理厂1692座,
比上年增加434座。城市生活污水处理率达到57.4%,同比提高8.3%。随着国家加大环保投资和污水处理相关政策
的施行,以及城市污水处理费的征收率和征收水平的提高,已建成的污水处理厂的开车率和运行负荷必将大大提高,
污水处理领域的PAM消费量也将大幅提高。
■造纸行业 PAM在造纸领域主要用作助留剂、助滤剂、干增强剂和废水处理的絮凝剂,2009年该领域消费
PAM 6.8万t。2008年我国纸和纸板产量已经超过美国,位居世界第一位。迅速发展的我国造纸工业,对PAM的需
求量也将不断增加。近年来日本播磨化成、荒川、星光PMC等公司纷纷在中国建厂,推广PAM在再生纸中的应用。
■其他 PAM可用于煤炭工业的洗煤过程。在原煤的生产中,有一部分煤是通过处理煤泥水浮选出来的。浮选
精煤时,在过滤前加PAM,可以增加过滤速度和滤饼重量,从而提高生产能力。煤泥水经PAM处理后,既能回收大
量煤泥,又能防止黑水污染,并可使煤矿实现循环用水、节约用水。
选矿和冶金过程中通常也要使用大量的水,伴随而来的尾矿流失不仅增加成本,还给生态环境带来不小压力,
故必须采用有效的方法从水或水溶液中分离出矿物固体。应用PAM絮凝剂,可促使有用的固体矿物很快下沉,从而
提高分离效果及生产效率,减少尾矿流失。
今后几年,PAM的消费增长市场主要在于采油、水处理和造纸方面,尤其在水处理方面,随着环保意识的增强
和环保法规越来越严格,工业污水和城市生活污水的处理率和处理量将有明显提高,对PAM的消费也将有较大幅度
增长,年增长率将达到10%左右。
在造纸方面,由于外商合资独资企业采用的高速纸机相继投产及国内PAM类造纸助剂质量和技术水平的提高,
PAM的用量亦将呈现较快的增长趋势。
产品结构有待优化
过去的15年来,国内PAM行业得到了很大的发展,产量基本能满足国内市场需求,自给率比较高,并成为世
界主要出口国。但是我国的PAM在生产工艺、产品质量和品种等与方面世界先进水平仍有一定差距。
我国现有PAM生产企业100家左右,产能在1万t/a以上的只有14家,小规模生产厂家较多,不能形成规模
效应和经济效益。
我国PAM的产量虽然居世界第一位,但是部分国内需要的高端产品仍需依赖进口解决,出口的主要是阴离子型
产品。
从应用领域来看,油田市场占阴离子PAM市场总需求的50%左右,在对PAM产品要求较高的油田,生产技术水
平较高的国内大型企业拥有明显优势。此外,造纸市场对产品性能要求也比较高,目前进口产品和外资企业有较强
的优势。污水处理、选矿等其他对产品要求相对较低的低端市场,近年来需求增长迅速,各生产企业都在积极扩大
生产规模,竞争较为激烈。
目前国内PAM产品在油田三次采油方面位居国际先进水平,但是在整个PAM产品的系列化、专业化方面与国外
的差距比较明显,主要表现在产品档次低、品种少、阳离子产品所占比例小、产品应用效果差等方面,产品结构有
待优化。
由于PAM的价格比较高,不少企业为抢占市场份额,不惜以降低产品质量为代价,进行压价竞争,造成目前水
处理市场上的PAM产品鱼龙混杂,不仅给众多正规生产企业造成损失,也使行业的健康发展受到了影响。
