國內聚丙烯酰胺生產專用設備狀況目前全球大約有20個公司（主要是經濟規模較大的公司）為全球采油工業提供聚丙烯酰胺（簡稱PAM），其中前五大公司分別是法國愛森集團(SNF)、芬蘭凱美拉公司(Kemira)、日本DiaNitrix株式會社、美國亞什蘭公司和德國巴斯夫公司。這些國外公司生產裝置均采用的為法國、美國、德國、日本等國家機械設備及自控系統，設備精良，技術先進，設備成本高，工程造價高。國內聚丙烯酰胺產品的開發始于20世紀50年代末期。據資料記載是在1962年，第一套PAM生產裝置由上海珊瑚化工廠建成，用來生產水溶膠產品，用于廠油鉆采工業和礦產品處理。隨后又開發了輻射聚合法、反相乳液聚合法和水溶液聚合法生產PAM干粉。由于在油氣田開采和三次采油中的大量應用，以及在污水處理、造紙等方面用量的增加，有需求就有市場，我國PAM的生產能力不斷增加。自1994年自主開發的生物酶法制丙烯酰胺工業化獲得成功及隨后的2.5萬噸/年丙烯酰胺示范性工業生產裝置的建成，以及1995年引進法國SNF公司5萬噸/年PAM生產裝置后，我國的PAM產量和質量有了更大的提升。因為國內大規模生產裝置起步較晚，所以國內專業生產聚丙烯胺酰胺專用設備的廠商較少，國內其他聚丙烯酰胺生產廠均采用國內設備，設備選型多數采用礦山機械、糧食機械、食品機械等代替，設備簡單可用、造價低廉，但由于不是專用機械設備，在生產過程中機械設備的性能、效率、完好率、長周期運行等方面與專用設備對比差距較大，并且國內設備目前基本無法采用自動控制系統。我國在1995年開始引進大規模生產裝置，例如：大慶煉化公司聚丙烯酰胺裝生產裝置和生產技術；當時機械設備及生產工藝都是從法國愛森集團(SNF)引進購置。大慶煉化公司2010年完成聚合物擴能工程建設任務，并在技術、設備兩個核心層面實現國產化，其中預研磨機、緩沖料箱、研磨機等設備均由大慶市三星機械制造公司設計制造。聚丙烯酰胺生產專用設備主要是生產聚丙烯酰胺過程中使用的專用設備，主要有聚丙烯酰胺研磨機、造粒機、緩沖料箱、旋轉篩、旋風分離器等。聚丙烯酰胺（PAM）在石油開采中，PAM主要用于鉆井泥漿材料以及提高采油率等方面，廣泛應用于鉆井、完井、固井、壓裂、強化采油等油田開采作業中，目前我國油田開采已經步入中后期，為提高原油采收率，目前主要推廣聚合物驅油和三元復合驅油技術。通過注入PAM水溶液，改善油水流速比，使采出物中原油含量提高。我國由于特殊的地質條件，大慶油田和勝利油田已經開始廣泛采用聚合物驅油技術。聚丙烯酰胺（PAM）在石油開采、采礦、造紙及水處理四大應用領域的市場將以7.2%的年均復合增長率持續增長,隨著聚丙烯酰胺（PAM）應用領域和使用規模的不斷擴大，原有聚丙烯酰胺生產商設備逐步升級擴大生產規模，聚丙烯酰胺生產專用設備的市場也在逐步增加。目前以大慶三星機械公司為代表的企業生產的聚丙烯酰胺生產專用設備通過不斷的開發完善設備技術成熟可靠，具有兩高兩低的特點：產能高、性價比高、故障率低、維護成本低。產能高:此類專用設備單臺成品處理能力能夠達到7000噸年；性價比高：設備性能完全達到進口設備的標準，價格僅為進口設備的四分之一；故障率低：設備長周期運行，年連續生產達到7000小時以上。維護成本低：易損部件少，大幅度降低勞動強度；大慶煉化公司擴能工程國產化將成本造價降到國外引進成本的三分之一左右，節約大量資金，目前開工狀態良好，經過2年時間運行，設備運行平穩，單線生產能力達到了7500噸年，完全達到了國外先進技術水平。目前國內聚丙烯酰胺生產企業多數生產規模偏小，縱覽國內外各行業，那些處于領先地位、具有成本優勢、生存時間比較長的企業都是那些取得規模經濟的企業。據行業分析，PAM的經濟規模是5000t/a以上，最大是8000t/a，我國的PAM生產企業規模大多在5000t/a以下，聚丙烯酰胺（PAM）在石油開采、采礦、造紙及水處理四大應用領域的市場將以7.2%的年均復合增長率持續增長,隨著聚丙烯酰胺（PAM）應用領域和使用規模的不斷擴大，國內聚丙烯酰胺生產企業正處在深挖企業潛力，整合資源，擴大單個企業規模的階段，對聚丙烯酰胺專用設備需求較大，設備制造廠商需要滿足產能高、性價比高、故障率低、維護成本低、單臺成品處理能力能夠達到8000噸年等要求。國內生產聚丙烯酰胺專用設備的廠商在90年代開始陸續開始設計制造，主要分為三種類型：1、 其中廠家是將原有生產的糧食機械、礦山機械、食品機械原有的基礎上，再根據聚丙烯酰胺的物理特性進行了局部改造，但在功能上并沒有充分滿足生產需要，并且設備產能還停留在原有設備產能基礎上甚至還有所降低。2、 廠家根據根據聚丙烯酰胺的物理特性自行設計研發設備，經過試驗反復改造基本滿足了要求，但在設備的產能、耐用性、效率等方面與專用設備相比仍有較大差距。3、 廠家借鑒國外聚丙烯酰胺專用設備的制造經驗，并消化吸收再自主創新，設計開發了擁有自有知識產權的專用設備產品，在滿足了生產需要的同時，并且大幅度降低了產品成本，逐漸從單臺設備制造向集成單元配套發展，從單一機械設備向機電一體化自動控制系統發展，轉變為機械設備、工藝技術服務配套發展。聚丙烯酰胺具有絮凝、增稠、減阻、粘接、穩定膠體、成膜和阻垢等多種特性，普遍用于造紙、采礦、洗煤、冶金、環保、石油開采等重要工業部門，是水處理的重要化學品。對提高生產效率、改善產品質量有重要的作用。特別是作為當前最有效的三次采油驅油劑，在世界石油工業中得到了廣泛的應用，已成為提高油田采收率的重要手段，取得了顯著的經濟效益。隨著我國丙烯酰胺聚合技術日趨成熟，聚合反應工藝及產品技術指標已達到國際先進水平，逐漸打破了高分子量聚丙烯酰胺長期依靠進口的局面。然而，由于國內后處理技術及設備的陳舊和落后，嚴重影響了高分子量聚丙烯酰胺的生產和應用，極大地阻礙了它的發展。 聚丙烯酰胺作為一種高分子聚合物具有特殊的物理及化學性質，特別是在后處理過程中表現的尤為突出。膠狀的聚合物即不易于分割、破碎，更不易于干燥、粉碎，而且輸送、計量都很困難。國內傳統的聚丙烯酰胺后處理工藝為：采用捏和機對聚合后的膠塊進行破碎和脫水，然后在回轉窯中干燥。這樣得到的產品分子量降低三分之一以上，大大降低了產品質量，而且產品性質不穩定，過濾比超標；同時干燥時間長，能耗高，生產環境差，工人勞動強度大，生產效率很低，無法實現大規模的連續化生產。 國外對聚丙烯酰胺后處理的方法為：先將聚合后的大膠塊分割、破碎成為較小的膠塊，然后再進行造粒，造粒后的小顆粒采用振動流化干燥，干燥后再進行粉碎、篩分，最后包裝。具有代表性的為大慶煉化公司50000噸/年聚丙烯酰胺的全套引進裝置，整個工藝過程連續進行，可密閉操作，無污染；生產環境好，工人勞動強度低，物耗能耗低；產品性質穩定，質量容易保證；適合大規模連續化生產，可實現全自動控制。 大慶市三星機械制造有限公司設計開發出的聚丙烯酰胺后處理技術及成套設備，是在消化吸收引進技術及設備的基礎上結合我國的具體情況而設計產生的。根據我國企業生產的具體特點，針對不同的生產工藝、不同的生產規模和不同的生產要求，開發出了不同的技術工藝和專用設備與之相適應。其主要特點是在保證產品質量的同時充分體現高效與節能。聚合后的聚丙烯酰胺膠塊，含水75%左右，類似膠凍，具有很強的粘彈性。后處理的目的就是要除去其中的水分及揮發組份，從而獲得具有一定固含量的固體產品，并將其加工成為2080目的顆粒。然而，對大的膠塊直接干燥是非常困難的，需要消耗很大的能量和很長干燥時間，干燥效率很低。所以必須將大的膠塊分割破碎成為小顆粒，提高物料的比表面積，以提高其干燥效率。而且顆粒粒度越小，物料比表面積越大，干燥越容易進行，干燥效率越高。經干燥達到固含量要求的顆粒才能進行粉碎、篩分等操作。所以聚丙烯酰胺后處理的重點在于造粒和干燥部分，造粒是關鍵，造粒的質量及顆粒的大小直接影響干燥、粉碎等后續的處理。本工藝過程分為造粒、干燥、粉碎、包裝四段，連續操作。 造粒是整個工藝過程的龍頭，也是最難處理的過程，顆粒的大小將直接影響干燥的效果，而干燥的程度又直接影響粉碎的進行。因此我們將造粒過程分為粗造粒和細造粒兩步，保證其在滿足顆粒粒度的同時達到生產效率要求。 聚合好的膠塊首先進行粗造粒，根據聚合的不同方式及膠塊的不同形狀和大小選擇不同的粗造粒形式，將其處理成為60毫米的膠塊；粗造粒的目的是將相對較大的膠塊分割破碎成為相對較小的形狀，以滿足物料輸送的要求，同時保證造粒的有效喂料。 加入分散劑且經過混合的小膠塊由螺旋輸送機連續送入造粒機進行細造粒，特殊設計的高效造粒機對膠塊進一步實施切割破碎，得到粒度3 毫米左右的小膠粒。快速有效的切削方式確保分子量不降解；而且制得的顆粒均勻、松散，具有良好的流動性，易于干燥。 解決了造粒問題就給聚丙烯酰胺的干燥創造了有力的條件。對于聚丙烯酰胺的干燥，既要蒸發大量的水分，又要控制物料溫度不能過高，同時還要防止局部過熱，所以干燥機的高效和節能就顯得尤為突出。我們采用的振動式流化床干燥機具備了這一特點：除受氣流外，物料還受到激振力的作用，這就使得物料在風量較小的情況下形成流態化，降低了所需風量及能耗；同時物料的干燥條件、停留時間易于調整和控制，保證了最終產品的合格。進入流化床的物料與熱風充分接觸，翻騰跳躍，同時在激振力的作用下逐級前進，干燥時間一般在4060 分鐘，最后固含量達到90%以上。為了保證生產的連續性，在干燥機尾部增加了一級冷卻段，將干燥后的物料溫度降低到適合粉碎等操作的正常溫度。 造粒、干燥后的聚合物顆粒，大小均勻，固含量高，粉碎比較容易進行。采用對輥式磨粉機，差速運轉的雙輥及壓花的輥表面結構有效控制細粉率5%，經篩分后得到要求粒度的粉狀產品即可包裝。在國外先進技術及設備的基礎上，結合國內生產的具體情況，在聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉等膠狀高分子聚合物的后處理方面開發出多種后處理生產工藝和專用設備，填補了國內膠狀高分子聚合物后處理技術和專用設備的空白。先后開發出多種形式及規格的聚合物專用破碎、造粒、干燥和粉碎設備；在膠狀高分子聚合物的后處理工程方面積累了豐富的經驗，能夠獨立完成高分子量聚丙烯酰胺的后處理全套工藝設計并提供主要設備。提高生產的控制水平，適合大規模連續化生產，可實現全自動集中控制，提高企業的自動化水平。 技術創新：預研磨機進一步優化，在所述的預研磨桿與儲料箱接合處裝有盤根腔，盤根腔內裝有四氟盤根繩，盤根腔上有盤根壓蓋。在所述的兩個鏈輪之間裝有漲緊結構，漲緊結構包括旋轉臂、漲緊鏈輪和支撐桿，其中，施轉臂和漲緊鏈輪固接，旋轉臂上有弧形滑槽，漲緊鏈輪和鏈條相咬合；支撐桿一端與支架固定連接，另一端進入滑槽內并能夠在滑槽內滑動。具有以下優點：預研磨機的底部加裝支撐板，預研磨桿穿出儲料箱以后連同軸承和軸承座一起置于支撐板上，這樣增加了軸承座和儲料箱之間的距離，使得軸承座和儲料箱分離獨立，防止軸承座進入物料對軸承造成損害，減少預研磨機的幫障率，延長機器的使用壽命，同時支撐板還具有支撐的作用，提高預研磨桿和軸承的使用壽命。在預研磨桿和儲料箱的結合處增加盤根腔，盤根腔內裝有四氟盤根繩，盤要腔上有盤根壓蓋，避免了設備長期運轉物料被擠入軸承座內對軸承造成損害，密封效果好；盤根繩容易更換，減少了維修難度；兩個鏈輪之間增設漲緊結構，能夠避免預研磨桿的鏈輪和減速機輸出軸的鏈輪咬合不好造成的鏈條斷裂，可調程度較高，可大大提高鏈條和鏈輪的使用壽命。研磨機由蝸輪蝸桿減速機、絲杠升降機、軋距同步調節軸共同傳動兩側絲械同步行走，實現了電動控制，增加了調整的穩定性，降低了勞動強度，縮短了調整的時間，降低了撞輥的發生率，延長了研磨輥的使用壽命，增加了經濟效益。研磨機在軸承座壓板上加裝了皮帶輪漲緊器，通過調節螺桿調節皮帶的松緊度，并通過調節皮帶因受力過大或受熱變化給皮帶進行補償，提高了皮帶的使用壽命，另外便于拆裝皮帶輪組的皮帶，降低了維修難度。研磨機在喂料門與喂料輥之間加裝金屬去除器，靠磁力吸取碳鋼類金屬，減少了因金屬物體