目前世界上聚丙烯酰胺的生產(chǎn)都是由石油裂解得到的丙烯出發(fā)制造的。其過程包括三個(gè)步驟：合成丙烯腈，合成丙烯酰胺，聚丙烯酰胺單體聚合等。
工業(yè)化聚丙烯酰胺的聚合工藝技術(shù)主要有如下5種。前三種工藝均可以通過調(diào)整引發(fā)體系，生產(chǎn)不同分子量的聚丙烯酰胺產(chǎn)品。
1、乳液聚合工藝
乳液聚合工藝是將單體水溶液按一定比例加入到油相中，在乳化劑的作用下形成油包水型乳液，丙烯酰胺單體在此環(huán)境中進(jìn)行聚合反應(yīng)，取得濃度為20%以上的乳液聚合物產(chǎn)品，其產(chǎn)品相對(duì)分子質(zhì)量能達(dá)到2400萬以上，黏度在70mPa·s以上。乳液聚合工藝在生產(chǎn)過程中減少了聚合物膠體的切割、造粒、干燥等工序，降低了聚合物工廠的設(shè)備投入和能耗，但同時(shí)增加了產(chǎn)品的運(yùn)輸和貯存量，在生產(chǎn)過程中需用大量的有機(jī)溶劑。美國CYTEC公司、法國SNF公司均擁有此項(xiàng)技術(shù)。
2、均聚現(xiàn)場水解工藝
均聚現(xiàn)場水解工藝是將在化工廠內(nèi)聚合取得的非離子聚丙烯酰胺干粉運(yùn)至聚合物注入現(xiàn)場溶解后，再加入氫氧化鈉進(jìn)行水解取得濃度為2.2%的陰離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品，最終產(chǎn)品的相對(duì)分子質(zhì)量較高能達(dá)到2400萬以上，粘度能達(dá)到70mPa·s上下，其它各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，這種工藝技術(shù)需要在油田注入現(xiàn)場建設(shè)多個(gè)水解非離子聚丙烯酰胺的小化工廠。英國汽巴公司、法國SNF公司擁有此項(xiàng)技術(shù)。
3、均聚后水解工藝
均聚后水解工藝主要由日本三菱化學(xué)公司開發(fā)，其工藝過程是先均聚成非離子聚丙烯酰胺，在造粒后加入氫氧化鈉水解，最后通過干燥取得粉狀聚合物產(chǎn)品，產(chǎn)品的相對(duì)分子質(zhì)量能達(dá)到2200萬以下，粘度能達(dá)到50mPa·s以上，這種工藝技術(shù)的特點(diǎn)是較其它干粉生產(chǎn)工藝取得的產(chǎn)品相對(duì)分子質(zhì)量高，對(duì)產(chǎn)品類型可進(jìn)行靈活調(diào)整，但工藝過程較為復(fù)雜。
4、共聚合工藝
共聚合工藝采用丙烯酰胺和丙烯酸兩種聚合單體在較低的引發(fā)溫度條件下，由引發(fā)體系作用進(jìn)行共聚合反應(yīng)，聚合取得的膠體經(jīng)切割、造粒、干燥等過程取得粉狀陰離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品。這種技術(shù)在國外已應(yīng)用多年，世界上大多數(shù)聚丙烯酰胺產(chǎn)品為共聚物，陰離子聚丙烯酰胺產(chǎn)品的相對(duì)分子質(zhì)量能達(dá)到2000萬，粘度可達(dá)50mPa·s以上。該工藝的特點(diǎn)是可以根據(jù)不同的用途生產(chǎn)不同水解度的產(chǎn)品，產(chǎn)品的水解度可在0-70%的范圍內(nèi)調(diào)整。英國汽巴公司、法國SNF公司、美國CYTEC公司等均擁有共聚合技術(shù)。
5、前加堿共水解聚合工藝
采用丙烯酰胺和碳酸鈉兩種主要原料。這種工藝技術(shù)與其它工藝的主要區(qū)別是在聚合溶液制備過程中加入碳酸鈉，在進(jìn)行聚合反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行水解反應(yīng)，聚合和水解在同一反應(yīng)釜內(nèi)完成，在熟化過程中使水解反應(yīng)更加完全。法國SNF公司擁有此項(xiàng)技術(shù)。另外我國的大慶煉化公司1992年引進(jìn)的5.2萬t/a聚丙烯酰胺裝置采用了這種技術(shù)。
國外生產(chǎn)高相對(duì)分子質(zhì)量聚
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