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2012年,我国聚丙烯酰胺的主要应用领域为石油开采、水处理、造纸、高吸水性树脂、冶金和洗煤等。其消费结构为:油田开采占81%,水处理占9%,造纸占5%,矿山占2%,其他占3%。石油开采是我国聚丙烯酰胺 的消费领域,其消费量占国内总消费量的81%。水处理是我国聚丙烯酰胺的第二大消费领域,我国城市污水处理率不足30%,工业水的重复利用率为60%,工业废水处理率为77%,与发达 相比差距很大。聚丙烯酰胺作为絮凝剂在我国城市水处理以及化工、冶金、造纸、印染、制糖、味精、煤炭、建材等行业的废水处理的用量将不断增加,在高吸水性树脂、水泥增强剂、粘合剂、皮革复鞣剂等领域。
聚丙烯酰胺是一类多功能的油田化学处理剂,广泛用于石油开采的钻井、固井、完井、修井、压裂、酸化、注水、堵水调剖、三次采油作业过程中, 特别是在钻井、堵水调剖和三次采油领域。聚丙烯酰胺水溶液具有较高的粘度, 有较好的增稠、絮凝和流变调节作用, 在石油开采中用作驱油剂和钻井泥浆调节剂。在石油开采的中后期, 为提高原油采收率,我国目前主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液, 改善油水流速比,使采出物中原油含量提高。在三次采油中加入聚丙烯酰胺, 可增加驱油能力, 避免击穿油层, 提高油床开采收率。中国石油工业是聚丙烯酰胺的 用户, 聚丙烯酰胺的科技进步促进了中国石油工业的发展, 石油工业的需求又加速了聚丙烯酰胺的科技创新步伐与行业的发展。
聚丙烯酰胺溶液的粘度随高聚物分子量的增大而增大,这是由于高分子溶液的粘度由分子运动时分子间的相互作用产生。当聚合物相对分子质量约为106时,高分子线团开始相互渗透,足以影响对光的散射。含量稍高时机械缠结足以影响粘度。含量相当低时,聚合物溶液可视为网状结构,链间机械缠结和氢键共同形成网的节点。含量较高时,溶液含有许多链-链接触点,使高聚物溶液呈凝胶状。因此,高聚物相对分子质量越大,分子间越易形成链缠结,溶液的粘度越大。
聚丙烯酰胺(PAM)是一种线型高分子聚合物,化学式为(C3H5NO)n。在常温下为坚硬的玻璃态固体,产品有胶液、同城胶乳和白色粉粒、同城半透明珠粒和薄片等。热稳定性良好。能以任意比例溶于水,水溶液为均匀透明的液体。长期存放后会因聚合物缓慢的降解而使溶液粘度下降,特别是在贮运条件较差时更为明显。 [1]聚丙烯酰胺作为润滑剂、同城悬浮剂、同城粘土稳定剂、同城驱油剂、同城降失水剂和增稠剂,在钻井、同城酸化、当地压裂、当地堵水、当地固井及二次采油、当地三次采油中得到了广泛应用,是一种极为重要的油田化学品。