聚丙烯酰胺生产工艺技术措施研究

聚丙烯酰胺生产工艺技术措施研究

盛文凯

中国石油大庆炼化公司 黑龙江 大庆 163411

摘要：新时代背景之下，聚丙烯酰胺作为重要的油田化学品越来越受到重视。本文从聚丙烯酰胺的生产工艺概述入手，提出了共聚合、均聚合水解、乳液聚合等多个聚丙烯酰胺生产工艺技术措施，旨在希望能够进一步促进聚丙烯酰胺生产行业的快速发展。

关键词：聚丙烯酰胺；生产工艺；生产技术

引言：聚丙烯酰胺的生产质量和产量，对于我国油田生产的效益有着决定性作用。为实现我国油田行业的快速发展，就一定要对聚丙烯酰胺的生产工艺进行进一步研究，通过研究选择出最优的聚丙烯酰胺生产技术，以此来实现生产成本的降低，提高聚丙稀酰胺的生产效益。

1.聚丙烯酰胺生产工艺概述

由于聚丙烯酰胺在油田开采过程中具有重要作用，因此聚丙烯酰胺不仅是在国内受到重视，国外也对其生产工艺的重视度也很高。国外所应用的聚丙烯酰胺的主要生产工艺为化学法和生化法，化学法要使用到骨架铜作为催化剂，才能够实现聚合物工业化生产的状态；生化法则需要使用生物水和酶来作为催化剂，以实现聚合物生产的工艺要求。根据聚合物分子量的不同，所采用的生产工艺技术也不尽相同，在国外的生产工艺技术之中，最常用的就是均聚现场水解工艺、均聚后水解工艺、共聚合工艺等生产工艺技术措施，利用这些措施能够对生产出来的聚合物实现控制，进而促进聚丙烯酰胺的产生。在国内的聚丙烯酰胺生产中，最为常用的生产工艺就是生化法，在生化法的基础之上，我国又运用了多种生产工艺，使得我国聚合物产量有了明显的提升，以此来满足我国油田产业的使用要求。想要实现聚丙烯酰胺的高质量、高产量，就需要先明确其在生产过程中的影响因素都有哪些，第一，聚丙烯酰胺的生产受到温度影响，温度的升高能够加快聚合速度、增加聚合度还能够使最终产物的摩尔质量大大降低。第二聚丙烯酰胺的生产受到引发剂类型的影响，在聚丙烯酰胺的生产中，经常会用到多种引发剂，分别为辐射型、水溶型、无机性，在进行生产时应该按照实际情况来对引发剂进行合理选择。第三，在生产聚丙烯酰胺时要注意生产出聚合物的PH值，以实现高质量聚丙烯酰胺的产出^[1]。

2.聚丙烯酰胺生产工艺技术措施

2.1共聚合工艺技术措施

共聚合生产工艺技术常常被利用于生产阴离子性的聚丙烯酰胺，且这种工艺技术在国外的利用度比在国内要高，这种工艺技术能够实现最终产出的聚丙烯酰胺能够具有较高的摩尔数。在对共聚合工艺技术进行优化措施时，应该注意生产时聚合反应器的使用，聚合反应器在整个生产过程中扮演重要角色，需要生产技术人员选择最优质的聚合反应器，才能实现良好聚合反应的产生。同时生产技术人员应该将目光落在聚合反应的反应条件之中，聚合反应发生的整个过程都需要技术人员进行聚合反应条件和状态的实时监控，进而使得共聚合反应之下高质量聚丙烯酰胺的产出，推进有油田行业快速发展^[2]。

2.2均聚合水解工艺技术措施

由于聚丙烯酰胺在实际应用中具有特殊性，所以在聚丙烯酰胺生产的过程中，一定要注意的是聚合物生产中的驱油性。当聚合物发生均聚之后，应立即对聚合物做相应的水解反应，水解反应之后所得到的聚合物为非离子型聚合物，之后再对其进行二次水解作业，二次水解作业完成之后，就会得到抗盐能力强、相对分子量高且具有黏性的聚合物，这种聚合物就能够成功达成自身驱油能力的形成。均聚合水解工艺在实际生产过程中的容错率和可变化性较高，生产技术人员可以通过对聚丙烯酰胺生产的原材料和生产过程中的温度变化进行操控，来实现不同分子量的聚丙烯酰胺的生产，不同分子量的聚丙烯酰胺能够满足不同油田产业的使用要求，实现油田开采工作的高效率开展。

2.3前加碱均聚共水解工艺技术措施

这种水解工艺技术的生产目的主要是为了生产出不同分子量的聚丙烯酰胺聚合物。在这一生产工艺之下，需要生产技术人员将丙烯酰胺与碳酸钠实现充分利用和结合。在进行聚合物生产时，要在其中加入适量的碳酸钠溶液，这样能够使整个生产过程能够同时发生水解反应和聚合反应，且这两种反应发生在同一个反应器之中，这样能够使得水解反应能够进行的更为完全。若生产中需要的是高分子量的聚合物，则需要在整个生产过程中保持较低的温度；若是生产中需要的是低分子量的聚合物，则需要相应保持在较高的温度中，以此来有效实现对于聚合物分子量的有效控制，实现聚丙烯酰胺使用的多样化^[3]。

2.4乳液聚合工艺技术措施

乳液聚合工艺技术措施，就是要在整个聚合反应的发生过程中，利用正向聚合或反向聚合的方式，来使丙烯酰胺变为聚丙烯酰胺，并实现聚丙烯酰胺的高质量生产。在这种聚合方式之下，生产出来的聚丙烯酰胺状态为胶体。在乳液聚合的生产工艺技术措施之下，为实现高质量聚丙烯酰胺的形成，要严格把控生产设备的质量，在这一过程中聚合釜设备的应用最为广泛，使用过程中要保证聚合釜能够承受反应中的压力与温度变化，充分实现反应釜疲劳程度的有效降低，进而实现反应釜使用寿命的有效提升，以生产出更为高质量的聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺除了要具有高质量的生产特点之外，生产效率的重视度也要有所提升，生产技术人员可以针对水合物的浓度、催化剂的种类进行分组试验，以找出聚合反应发生速度最快的应用方式，以满足油田产业的实际需要。

2.5生物发酵工艺技术措施

在利用生物发酵方式进行聚丙烯酰胺的生产时要注意，保证能够实现聚丙烯酰胺生长发育的菌群健康生长，在这一过程中需要专业技术人员进行细致的护理，避免培养菌群的过程之中有其他的杂菌进入，导致聚合物生产质量的下降，进而会对聚丙烯酰胺的生产、油田产业的开采工作均产生严重影响。为实现这一目标，即使人员最好在菌群培养时建立专门的无菌菌群培养室，才能保证最后的聚合物生产质量能够达到标准，在生产时可以利用冷却水对周围的空气进行冷却作业，这一步骤的目的是为了能够保证周围空气中的干燥程度能够提升；还可以在周围放置一些吸收过滤装置，帮助过滤空气中所含有的杂质和杂菌，使得整个过程能够实现高质量菌群培养。提升聚丙烯酰胺的生产质量的另一方式就是在生物发酵的过程中加入一些高强度的生物催化剂，且要保证催化剂在整个发酵的过程中能够保证自身完整性，在反应过程中应该格外注意以下几点，第一，要合理配置反应液的浓度，最好在正式生产的前期进行多次预试验，找到最为适宜的反应液浓度标准。第二，提升聚合物生产过程中的自动化程度，新时代背景之下信息化建设程度很高，为了能够实现聚丙烯酰胺生产过程中人为误操作的产生，可以提升生产自动化程度，提升生产质量和效率。第三，生产过程中应实现流程的全面监管和控制，建立明确的操作使用规范，明确各流程的具体操作指标，来尽可能地降低生产过程中突发安全问题的产生。在生产过程中也要注意重视对于聚合反应所放出热量的吸收，实现热量的二次利用，以达到降低聚丙烯酰胺生产成本的作用。且生物催化剂在反应过程中，专业技术人员一定要对催化剂进行实时的监测和更新，避免催化剂失效，影响到聚丙烯酰胺的高质量、高效率生产。

结束语：综上所述，聚丙烯酰胺的产量和质量对于我国的油田生产有着重要意义。通过对聚丙烯酰胺生产工艺技术措施的研究，在实际生产中根据不同的情况选择不同的措施，才能够获得符合石油开采使用标准的聚丙烯酰胺，以实现石油开采产业的工作效率得到大幅度提升。

参考文献：

[1]刘义刚,滕大勇,肖丽华,滕厚开,宋鑫,靳晓霞,徐俊英,方健.高固含量聚丙烯酰胺乳液的安全生产工艺研究[J].当代化工,2020.03.004.

[2]吴亚洲.聚丙烯酰胺生产装置的离心式风机的故障分析[J].化工设计通讯,2019,45(07):102-103.

[3]吴亚洲.聚丙烯酰胺装置的节水技术及管理措施[J].化工管理,2019(21):90-91.