聚丙烯酰胺是丙烯酰胺经聚合反应后得到的多种聚合物的统称,因其具有絮凝、增稠、减阻、稳定胶体、易溶于水等优良性能,被广泛应用于油田生产、造纸、水处理、选矿、土壤保水等众多领域,是水溶性高分子中应用最广泛、最具发展前景的品种之一。
根据统计,全球(PAM)聚丙烯酰胺的总产量之中的 37%用作废水处理,27%用作石油工业,18%用作造纸工业。过去十年,全球石油开采、采矿、造纸及水处理四大工业领域的全球聚丙烯酰胺市场以 7.4%的年均复合增长率持续增长,其中装运量的年均复合增长率为 2.7%,市场规模已超过 55 亿美元。
2020 年,全球聚丙烯酰胺市场发展的主要动力来自于各个下游行业的复苏、与产品相关的技术服务带来的利润空间、新兴市场的快速成长等。同时,中、日、印等国正逐渐成为聚丙烯酰胺生产和消费的热点地区。中国作为最大的聚丙烯酰胺消费国家,市场需求具有广阔的潜力。
①油田开发将继续推动国内聚丙烯酰胺消费增长
油田化学品是在石油、天然气的钻探、采输、水质处理及提高采收率过程中所用的各种化学品,品种繁多,大部分属于水溶性聚合物(如植物胶、聚丙烯酰胺、纤维素及生物聚合物)和表面活性剂。随着现代油田产业高新技术的飞速发展,对油田化学品性能和质量提出了愈来愈高的要求,油田化学品行业发展速度非常快。
聚丙烯酰胺可应用于钻井处理、采油、水质处理、页岩气开采等领域,是目前应用最广泛的驱油聚合物及酸化压裂液的添加剂。2023 年,中国石油油气产量当量创历史新高。其中,原油产量稳中上升,创“十三五”以来最大增幅。
随着我国油气开采量的攀升、采收率不断提高,油田化学品市场将继续保持较快增长,作为驱油聚合物及酸化压裂液的添加剂的聚丙烯酰胺市场保持稳定增长。
②改善水环境和提高水循环利用率为聚丙烯酰胺提供了发展环境
由于聚丙烯酰胺为具有能吸附微粒的官能团的线性高分子化合物,能够像一条长绳将一些微粒吸附在一起形成团絮状,聚丙烯酰胺的长碳链在微粒间起架桥作用,促进团絮生成,加速微粒沉降,因此作为高效废水处理剂,可用于原水净化、污水处理。
水处理领域是国内聚丙烯酰第二大消费领域。聚丙烯酰胺在水处理工业中的应用主要包括原水处理、污水处理和工业水处理 3个方面。在原水处理中,聚丙烯酰胺与活性炭等配合使用,可用于生活水中悬浮颗粒的凝聚和澄清;在污水处理中。聚丙烯酰胺可用于污泥脱水;在工业水处理中,聚丙烯酰胺主要用作配方药剂。
在原水处理中,用有机絮凝剂聚丙烯酰胺代替无机絮凝剂,即使不改造沉降池,净水能力也可提高 20%以上。所以目前许多大中城市在供水紧张或水质较差时,都采用聚丙烯酰胺作为补充。工业废水处理,特别是对于悬浮颗粒、较粗、浓度高、粒子带阳电荷,水的 PH值为中性或碱性的污水、钢铁厂废水,电镀厂废水,冶金废水,洗煤废水等污水处理,效果最好。在污水处理中,采用聚丙烯酰胺可以增加水回用循环的使用率。
在我国水资源严峻形势下,以聚丙烯酰胺为主的絮凝剂市场前景广阔。当前我国水资源短缺、水污染严重、水环境恶化等问题日益突出,已成为制约经济社会可持续发展的主要瓶颈。水资源综合处理与循环利用是缓解上述问题的重要途径,国内水处理行业存在巨大市场空间。2020 年中国水处理专用化学品市场规模已超过 30 亿美元,占全球市场规模比重约为 31%。
在该背景下,近年来我国水处理化学品市场处于快速增长的阶段。聚丙烯酰胺等有机高分子絮凝剂已成为主流的絮凝剂产品,是目前污水处理中最常用的一类化学品。由于无机絮凝剂稳定性差、具有一定腐蚀性和毒性,对人类健康和生态环境会产生不利影响,而有机高分子絮凝剂具有高效低耗、易处理等特点,应用日益扩大。因此,作为水处理絮凝剂的聚丙烯酰胺市场前景广阔。
③造纸工业规模扩大将增加聚丙烯酰胺的需求量
聚丙烯酰胺作为标准造纸助剂,依其分散、增强、絮凝功能一般用作造纸分散剂、增强剂、絮凝剂和助留助滤剂,可显著提高纸张均匀性和强度,提高废纸浆成纸的裂断长及耐破指数,提高抄纸速度,提高细小纤维和填料留着率,减少环境污染,大幅度提高废水尤其是制浆中段水处理效果。近年来,我国造纸行业发展较快,纸和纸板的产量多年以高于 GDP 的速率递增,目前产量位于世界第一。
尽管受制于电子阅览器对传统纸媒的冲击,近年来我国新闻纸、印刷纸等品种的产销量有所下降,但是生活用纸、包装用纸、箱板纸、瓦楞原纸等品种产销量总体保持一定增长。未来我国造纸业仍存在较大的发展空间。
此外,我国造纸精细化学品使用量比重还有较大提升空间。发达国家造纸精细化学品消费量占造纸行业总产量的 2%-3%,且仍在不断上升,而我国所占比重不足 1%。鉴于造纸行业总产量的提高以及造纸精细化学品使用比重增大等因素,未来我国聚丙烯酰胺等造纸化学品仍将保持稳定增长。
更多行业研究分析请参考思瀚产业研究院《2024-2029年中国聚丙烯酰胺行业竞争格局与投资战略预测报告》,同时思瀚产业研究院亦提供行研报告、可研报告(立项审批备案、银行贷款、投资决策、集团上会)、产业规划、园区规划、商业计划书(股权融资、招商合资、内部决策)、专项调研、建筑设计、境外投资报告等相关咨询服务方案。