聚丙烯酰胺生产工艺学

第1章 绪论 001
　　1.1　聚丙烯酰胺产品概述 002
　　1.1.1　丙烯酰胺生产技术发展 002
　　1.1.2　聚丙烯酰胺生产技术发展 004
　　1.2　聚丙烯酰胺产品的分类用途和作用机理 005
　　1.2.1　聚丙烯酰胺产品的分类用途 005
　　1.2.2　聚丙烯酰胺产品的作用机理 008

第2章 丙烯酰胺的生产技术 010
　　2.1　丙烯酰胺的物理性质 011
　　2.2　丙烯酰胺的化学性质 014
　　2.3　酶催化体系的丙烯腈水合机理 015
　　2.4　酶催化体系的丙烯酰胺制备工艺 017
　　2.4.1　微生物催化剂——含钴型腈水合酶菌体的制备 018
　　2.4.2　丙烯腈和水在含腈水合酶游离菌体催化下的水合反应 020
　　2.4.3　产物丙烯酰胺与反应催化剂-游离细胞的分离 022
　　2.4.4　粗丙烯酰胺溶液的纯化-精制工艺 023
　　2.4.5　精丙烯酰胺溶液的蒸发浓缩 023
　　2.4.6　丙烯酰胺水溶液的结晶 026
　　2.4.7　丙烯酰胺晶体的干燥 028

第3章 聚丙烯酰胺的理化性质 032
　　3.1　聚丙烯酰胺的物理性质 033
　　3.1.1　聚丙烯酰胺水溶液的黏度性质 033
　　3.1.2　聚丙烯酰胺类水凝胶的性质 035
　　3.2　聚丙烯酰胺的化学性质 036
　　3.2.1　水解反应 036
　　3.2.2　羟甲基化反应 037
　　3.2.3　胺甲基化反应 037
　　3.2.4　磺甲基化反应 037
　　3.2.5　霍夫曼降解反应 038
　　3.2.6　交联反应 038
　　3.2.7　老化 039

第4章 聚丙烯酰胺产品的生产技术 041
　　4.1　丙烯酰胺聚合反应 042
　　4.1.1　丙烯酰胺自由基聚合机理 042
　　4.1.2　丙烯酰胺自由基聚合的引发方法 043
　　4.1.3　丙烯酰胺聚合反应动力学 046
　　4.1.4　丙烯酰胺衍生物的聚合 047
　　4.2　丙烯酰胺水溶液聚合生产聚丙烯酰胺 048
　　4.2.1　低浓度丙烯酰胺聚合生产聚丙烯酰胺水溶液 048
　　4.2.2　中浓度丙烯酰胺聚合生产聚丙烯酰胺干粉 049
　　4.2.3　反相悬浮聚合 056
　　4.2.4　聚丙烯酰胺干粉生产设备简述 057
　　4.3　缔合聚合物生产技术简介 063
　　4.3.1　水溶性单体与疏水性单体共聚法 064
　　4.3.2　水溶性聚合物的化学改性反应法 065
　　4.4　聚丙烯酰胺水溶液生产技术展望 066
　　4.4.1　丙烯酰胺生产技术展望 066
　　4.4.2　聚丙烯酰胺在造纸工业的应用展望 066
　　4.4.3　聚丙烯酰胺在油气田开发生产应用前景展望 068
　　4.4.4　聚丙烯酰胺在氧化铝生产方面的展望 069

第5章 反相乳液聚丙烯酰胺生产技术 071
　　5.1　聚丙烯酰胺乳液产品的种类 072
　　5.1.1　反相乳液体系的组成 072
　　5.1.2　反相乳液的稳定与预反相 072
　　5.2　影响丙烯酰胺反相乳液聚合的因素 073
　　5.3　聚丙烯酰胺反相乳液的生产技术 074
　　5.3.1　工业化过程 074
　　5.3.2　生产设备简述 074

第6章 安全生产与环境保护 078
　　6.1　丙烯酰胺安全生产与环境保护 079
　　6.1.1　丙烯酰胺的安全生产 079
　　6.1.2　丙烯酰胺生产的环境保护 084
　　6.2　聚丙烯酰胺安全生产与环境保护 089
　　6.2.1　聚丙烯酰胺的安全生产 089
　　6.2.2　聚丙烯酰胺生产的环境保护 097

第7章 聚丙烯酰胺及其衍生物的应用领域及应用技术 104
　　7.1　聚丙烯酰胺的应用领域 105
　　7.1.1　石油开采 105
　　7.1.2　水处理 106
　　7.1.3　冶金工业 107
　　7.1.4　造纸工业等其他行业 107
　　7.2　聚丙烯酰胺在石油工业中的应用 107
　　7.2.1　油田的三次采油应用技术 108
　　7.2.2　作堵水调剖剂 111
　　7.2.3　作钻井液调整剂 112
　　7.2.4　作压裂液添加剂 113
　　7.2.5　作油田水处理剂 117
　　7.3　聚丙烯酰胺在氧化铝生产中的应用 118
　　7.3.1　氧化铝生产概述 118
　　7.3.2　拜耳法赤泥浆液的物理化学性质 120
　　7.3.3　絮凝剂在氧化铝生产中的应用 122
　　7.3.4　絮凝剂在氧化铝生产中的应用实例 127
　　7.4　聚丙烯酰胺在水处理中的应用 128
　　7.4.1　概述 128
　　7.4.2　市政污水处理工艺模块化简述 128
　　7.4.3　絮凝剂在市政污水应用实例 134
　　7.5　聚丙烯酰胺在造纸工业中的应用 137
　　7.5.1　造纸工业概述 137
　　7.5.2　造纸湿部化学概述 139
　　7.5.3　聚丙烯酰胺用作造纸助留剂 142
　　7.5.4　聚丙烯酰胺用作纸张干强剂 149
　　7.5.5　聚丙烯酰胺在造纸工业中的其他应用 152
　　7.6　聚丙烯酰胺在其他方面的应用 153
　　7.6.1　在陶瓷的应用 153
　　7.6.2　在矿选废水的应用 154
　　7.6.3　在洗煤厂的应用 155
　　7.6.4　在冶炼废水的应用 155
　　7.6.5　在食品工业废水的应用 156
　　7.6.6　在化工工业废水的应用 157
　　7.6.7　炼油厂污水处理 157
　　7.6.8　在制药废水的应用 158
　　7.6.9　PAM用于水土保持 158
　　7.6.10　在膨润土湿法提纯的应用 159


参考文献 160

附录A 聚丙烯酰胺产品质量验收标准 162
附表A-1　粉状聚丙烯酰胺的技术要求
附表A-2 胶状聚丙烯酰胺的技术要求
附表A-3　水处理剂　阴离子和非离子聚丙烯酰胺的技术要求和试验方法
附表A-4　水处理剂　阳离子型聚丙烯酰胺的指标要求和试验方法

附录B 油田压裂液通用标准 165
附表B-1　水基压裂液通用技术指标
附表B-2　油基压裂液通用技术指标
附表B-3　乳化压裂液通用技术指标
附表B-4 黏弹性表面活性剂压裂液通用技术指标
附表B-5　页岩气　压裂液　滑溜水技术指标
附表B-6　页岩气　压裂液　降阻剂性能指标

附录C 聚丙烯酰胺的应用领域与配制浓度 170

附录D 工业丙烯腈和丙烯酰胺的质量标准 172
附表D-1　工业用丙烯腈质量指标和试验方法
附表D-2　工业用丙烯酰胺技术要求
附表D-3　工业用丙烯酸技术要求