丙烯醯胺（CAS號79-06-1）為無色透明片狀晶體，無臭，有毒。其相對密度1.122，熔點為84～85℃。溶於水、乙醇，微溶於苯、甲苯。極易昇華，易聚合。固體在室溫下穩定，在熔融時，可猛烈聚合。由丙烯腈用硫酸或用金屬催化劑水解而製得。其聚合物或共聚物用作化學灌漿物料；在印刷工業上制光敏樹脂板；石油工業可用作增粘劑；玻璃纖維工業上可用作浸潤劑；另外還用作土壤改良劑、絮凝劑、纖維改性劑和塗料等。
丙烯醯胺是一種水溶性單體，工業上透過丙烯腈的水合生產。傳統或合成途徑利用氧化銅催化劑，而生物合成途徑基於固定化的腈水合酶生物催化劑。據稱，生物合成途徑比傳統途徑更有效，並且正在被越來越多地使用。大部分丙烯醯胺被消耗以生產聚丙烯醯胺（PAM）。這些聚合物廣泛用於水處理，石油生產，紙漿和造紙，礦物加工以及眾多小批次應用中。
中國是最大的生產國和消費國。
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（1）丙烯醯胺及聚丙烯醯胺行業發展歷程：20 世紀 60 年代，由於我國加快礦產資源的開發力度，為提升效率和質量，開始應用化工助劑產品。因此，從礦物精選開始，我國丙烯醯胺及聚丙烯醯胺行業正式起步。
改革開放以後，隨著我國經濟的快速發展，“三次採油”、頁岩氣開發的興起，下游市場的巨大需求，同時國家對環保治理要求力度加大，丙烯醯胺及聚丙烯醯胺行業也進入了快速發展階段。透過持續不斷的技術進步、產品創新、良性競爭的推動，我國丙烯醯胺及聚丙烯醯胺行業的綜合水平、生產能力和自主競爭力得到了較大的提升。
國際上聚丙烯醯胺應用範圍最廣的行業是水處理行業，我國聚丙烯醯胺最主要用途則是用於石油開採。近年來，隨著國家對環境保護的重視，水處理行業已經上升成為第二大應用領域，其他造紙、紡織、礦產等領域的應用也不斷擴大。
（2）行業發展特點：丙烯醯胺及聚丙烯醯胺行業在發展過程中，具有如下特點：
①應用領域不斷擴大，市場需求量逐步遞增。
②生產工藝在新技術應用上日趨成熟穩定，吸引投資多，市場價格空間大。
③下游產品深加工應用市場進一步擴充套件，新產品層出不窮，前景廣泛。
（3）丙烯醯胺市場情況：2013 年以來，我國丙烯醯胺行業的市場規模保持波動發展趨勢。但是近年來隨著國家加大環保、能源的綜合治理，提升了丙烯醯胺產品的市場需求量，特別是最近 3 年保持了較快增長的趨勢。
隨著我國經濟的持續快速發展，我國丙烯醯胺產品的產銷量也同步快速發展。目前國內丙烯醯胺的供需基本實現平衡。
（4）聚丙烯醯胺市場情況目前，我國已經成為全球最大的聚丙烯醯胺產銷市場，2019 年我國聚丙烯醯胺產量已達到全球的 49.87%，需求量也已達到全球的47.89%。
最近幾年，我國聚丙烯醯胺行業的市場規模整體維持在 100 億元以上，從2010 年的 68.47 億元增長到 2019 年的 137 億元，複合增長率為 8.01%。與丙烯醯胺市場相似，聚丙烯醯胺的市場在近年來也有較大幅度地提升。不過從整體來看，我國聚丙烯醯胺基本實現供需平衡狀態，但是由於結構上的差異，國內生產主要集中在中低端產品，高階產品仍然存在較大進口需求。
（5）行業的技術特點及技術水平：
1、丙烯醯胺生產技術發展歷程：經過多年技術革新，丙烯醯胺生產技術發展經歷了化學法和生物法兩個階段的演變，具體如下：
① 化學法：化學法是丙烯醯胺最先使用的生產技術，包括丙烯腈硫酸水合法和銅催化水合法兩個階段。
第一階段：丙烯腈硫酸水合法美國氰特公司於 1954 年採用化學法開發了丙烯腈硫酸水合法，實現了工業化生產。該法的優點是易製得結晶單體，但是由於丙烯腈消耗高，產品純度低、收率低，且環境汙染大，逐步被行業淘汰。
第二階段：銅催化水合法：70 年代初日本和美國對傳統化學法生產工藝進行升級，開發了以銅為主的催化水合法生產丙烯醯胺，即目前所稱的第二代化學法。相對於硫酸法而言，銅催化水合法的生產過程中產生的“三廢”較少，純度及轉化率都有較大提高，產品質量也較為穩定，適合大規模工業化生產，因此在 70 年代中期的工業生產基本上取代了硫酸水合法。但銅催化水合法需要在高溫下進行，由於銅催化劑的殘留，使得生產獲得的丙烯醯胺難以合成高分子量聚丙烯醯胺，存在丙烯腈轉化率較低的缺點。
② 生物法（又稱生物酶催化法）：針對化學法生產丙烯醯胺所具有的缺陷，1985 年日本日東化學工業公司建成了世界上第一個生物酶催化法生產丙烯醯胺的工業裝置，實現了將丙烯腈經由生物酶催化生成丙烯醯胺，即第三代生物法。該方法能夠在常溫常壓下反應，具有低能耗、低成本、反應條件溫和、高純度、高收率、高選擇性等特性，操作簡單、安全，雖然生物法中使用的酶活性受外界環境影響較大，催化水合反應的影響因素相對較多，但相比傳統化學法，原料反應更為完全，副產物及產品雜質更少，更適用於生產優質聚丙烯醯胺。
目前，生物法已經成為國內外生產丙烯醯胺的主流方向，相關生產技術已經非常成熟，生產工藝逐步標準化。生物法的核心技術在於菌株的誘變選育及培養條件最佳化研究、以及菌株酶活力、沉降效能及催化效能的最佳化與改善。
2、生物法制備丙烯醯胺技術情況說明：
1）生物法的優劣勢：跟化學法相比，生物法具有明顯的優勢如下：
①操作條件更簡單、安全。化學法生產丙烯醯胺技術反應條件較為苛刻，需要在壓力和較高的溫度下進行反應；而生物法反應條件較為溫和，水合反應在常溫常壓下就可以進行，降低了蒸汽消耗量，操作上更簡單和安全。
②產品純度高，適合高分子量的聚丙烯醯胺。化學法制備的丙烯醯胺中含有微量銅離子和其他金屬離子，因為銅離子有非常強的阻聚效能，導致丙烯醯胺聚合活性受到一定影響。而生物法的丙烯醯胺則不存在這個問題，反應活性非常高，而反應活性決定了丙烯醯胺聚合反應的反應速度和產率。由於產品純度高，因而聚合度高，特別適合於生產高分子量的聚丙烯醯胺。
③丙烯腈轉化率更高。化學法需要經三個反應器三次轉化，一次轉化率為83%，轉化率不高。而生物法生產丙烯醯胺技術省去了丙烯腈閃蒸回收工序和銅分離工序，丙烯腈一次轉化率高，催化劑選擇性高，無副產品。生物法的丙烯腈轉化率可以達到 99.9%，而且單位能耗低於化學法。生物化與化學法相比的主要劣勢體現在生物法裝置比化學法相對複雜，因此投資相關較大。
3、聚丙烯醯胺生產技術：按照聚丙烯醯胺的離子特性，聚丙烯醯胺可以分為陽離子聚丙烯醯胺、陰離子聚丙烯醯胺、非離子聚丙烯醯胺。報告期內，公司主要生產陽離子聚丙烯醯胺、陰離子聚丙烯醯胺和非離子聚丙烯醯胺，具體技術如下：
① 陽離子聚丙烯醯胺：目前行業內陽離子聚丙烯醯胺的生產技術主要為丙烯醯胺和陽離子單體共聚法，即將丙烯醯胺單體和陽離子單體在一定溫度、pH 值下共聚生成陽離子聚丙烯醯胺產物。此法流程簡單，可以透過控制聚合反應的條件達到對聚合產物分子鏈結構的控制，使得共聚產物的分子量、離子度可控，質量保持穩定，易於大規模工業化生產。
② 陰離子、非離子聚丙烯醯胺：目前行業內陰離子、非離子聚丙烯醯胺生產技術主要為共聚法和均聚法。其中，共聚法主要運用丙烯醯胺和功能單體共聚技術，而均聚法則主要包含兩種技術：前加鹼均聚共水解技術或均聚後水解技術。公司目前採用共聚法生產陰離子、非離子聚丙烯醯胺。
4、幹強劑的生產技術：行業內幹強劑的生產技術主要是水分散共聚法。即將丙烯醯胺單體和陽離子單體、陰離子單體以及交聯類單體等在一定溫度、pH 值下，在去離子水介質中共聚生成兩性聚丙烯醯胺水溶液產物。此法流程簡單，可以透過控制聚合反應的條件達到對幹強劑的粘度可控、兩性離子比例可控，質量保持穩定，易於大規模工業化生產。
3、技術壁壘：精細化工行業對企業的生產工藝、配方設計和品質管控有較高的要求，只有對行業相關技術、生產工藝深入瞭解，對產品特性熟悉掌握，企業才能生產出優質產品，並在市場競爭中具備優勢。因此，生產技術工藝決定了行業內企業的產品質量及實際效果，直接影響客戶對企業的認可度。從公司產品的下游應用市場看，涵蓋汙水處理、造紙、塗料、紡織印染等不同行業，要求公司能夠應對不同行業特點提出的新材料、新效能、新應用需求的快速創新能力。對於新進入行業的企業而言，通常需要進行較長時間的裝置除錯、工藝摸索及相關行業經驗的培訓才能保證產品效能和質量的穩定性，因此，存在較高的技術壁壘。
近年來，丙烯醯胺行業發展已經進入成熟期。從整體上看，國內丙烯醯胺已經出現供過於求的現象，市場總體產能過剩，市場競爭程度加劇。受宏觀經濟影響，造紙、紡織、石化行業丙烯醯胺需求也有一定波動，因此部分企業透過提高產品物化特性，拓展產品下游應用開發方式，不斷提高產品門檻和競爭力。
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