聚丙烯酰胺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、胶乳和白色粉粒、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、悬浮剂、粘土稳定剂、驱油剂、降失水剂和增稠剂，在钻井、酸化、压裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了广泛应用，是一种为重要的油田化学品。
制作工艺
2x 104t/a 聚丙烯酰胺工业化开发研究包括微生物法 AM 装置和PAM 装置两个主要工艺装置。AM 装置工艺过程主要包括 AN 原料制备，空气净化、生物酵、催化反应和 AM 精制 5 个工序；PAM 装置主要有 AM 配液、AM 聚合、PAM 造粒、PAM 干燥、研磨、筛分、包装等工序。
制作流程
（1） AN 原料制备
本工序的目的是脱除原料 AN 在储运过程中所加的阻聚剂（对苯二酚单甲基醚）。聚丙烯酰胺从储罐中来的 AN 经加热后进闪蒸罐，在真空状态闪蒸，气相经冷凝、冷却后进 AN 中间储罐。
（2） 空气净化
本工序的目的是生产无油、无菌的空气，供细菌培养用风。压缩空气(0.35MPa )，经冷却分离出部分水分，聚丙烯酰胺控制空气露点在20℃以下，再加热后进总过滤器，消除空气中杂菌，送发酵工序。
（3） 生物发酵
本工序的目的是培养生产含腈水合酶的细菌。操作的一步是将培养基送入种子罐、繁殖 罐、发酵罐；二步是用蒸汽对设备及培养液进行严格消毒；第三步是移种、繁殖、发酵，生产 出具有较高酶活性的发酵液。聚丙烯酰胺本工序操作为间歇操作。
（4） 催化反应
本工序的目的是在生物酶催化剂的作用下，完成 AN 与 H2O 转化为AM 的反应。聚丙烯酰胺发酵液经固定化细胞技术生产出颗粒状的生物酶催化剂，与水按一定配比进催化反应器，精制后的 AN 经计量后滴加至催化反应器，控制反应器内溶液中 AN 浓度在 百分之3-4，同时控制反应器的温度，待 AM 达到预定浓度，AN 浓度≤500mg/l 时进 AM 中间罐。生物酶催化剂有效活性为三个周期，用三个周期后，催化剂经过滤分离后送去焚烧。
（5） AM 精制
本工序的目的是分离 AM 中因原料所带入的轻组分杂质，及培养基、催化剂、设备带入的杂质，包括生物细胞、有机物、金属离子等。AM 水溶液在高真空状态下闪蒸，脱除 AN 原料带入的轻组分，进超滤膜过滤器过滤，除去生物细胞、有机物等，再经离子交换树脂脱金属离子，得到满足后续聚合工艺要求的 AM 水溶液产品。
（6） AM 配液
本工序的目的是将 AM、H2O、聚丙烯酰胺碱按一定比例配制成预定浓度的混合溶液，同时控制溶液温度在设定范围。
（7） 聚合、水解
本工序的目的是在引发剂的作用下，使 AM 聚合成高分子量的 PAM 胶体、并在同一聚合釜内进行水解反应，聚丙烯酰胺达到所要求的水解度。AM 溶液进聚合釜后，用纯 N2( 百分之99. 99)除去溶液中的O2，然后按预定程序和量加入各种引发剂，进行聚合反应，反应过程不需温度控制。聚合反应完成后再聚合釜夹套内通入热水保温进行水解反应。
（8） PAM 胶体造粒
聚丙烯酰胺本工序的目的是将胶块状 PAM 切割成 3-6mm 胶粒。PAM 胶体从聚合釜用空气压入储料箱， 再从储料箱压入造粒机。造粒机内的螺杆把胶体从喂料口输送至刀孔，同时借螺杆的压力使胶体从刀孔中挤出形成细条状，再经与刀孔配合的旋转切 TJ 刀将胶条切成颗粒。通过造粒机可以得到颗粒尺寸约为 3-6mm 的胶粒，再以气力输送方式把胶粒输入干燥机。
（9） PAM 干燥
本工序的目的是将 PAM 胶体变成固体颗粒状 PAM，其含水量从胶体的百分之 75降至固体状 PAM 的 10干燥器分 2 段，一段用 110-120℃的热空气干燥，干燥至 PAM 含水约 百分之25，二段用90-70℃热空气干燥，干燥至 PAM 含水 百分之10，然后冷却至 55℃。干燥分两条生产线，一条线规模6500t/a，采用国内开发产品；另一线规模 13500t/a，采用引进设备。聚丙烯酰胺干燥过程所产生的 NH3、H2O 汽与空气一同排入高空。
（10） 研磨及包装
本工序的目的是将固体大颗粒状 PAM 研磨成小颗粒状粉体，经筛分的 0.15-1.Omm 的颗粒状PAM 干粉，并将其包装成袋。从振动筛出来的产品经负压气力输送到旋风分离器，旋风分离器底部的物料进双层筛分器，经双层筛分器分成三部分，细粉末进料斗入袋；粗颗粒进研磨机重新研磨，再送至旋风分离器；符合要求的聚丙烯酰胺颗粒输送至混合料斗内，使不同反应釜的产品混合得到均匀产品，然后通过包装机计量装袋。
聚合技术：聚丙烯酰胺生产是以丙烯酰胺水溶液为原料，在引发剂的作用下，进行聚合反应，在反应完成后生成的聚丙烯酰胺胶块经切切割、造粒、干燥、粉碎，终制得聚丙烯酰胺产品。关键工艺是聚合反应，在其后的处理过程中要注意机械降温、热降解和交联，从而保证聚丙烯酰胺的相对分子质量和水溶解性。
