錢伯章

（上海擎督信息科技有限公司金秋能源石化工作室)

綜 述

我國立足自主的石化國產(chǎn)化設(shè)備取得顯著進(jìn)展（下）

錢伯章*

（上海擎督信息科技有限公司金秋能源石化工作室)

論述了近年來我國石化行業(yè)在裝備技術(shù)方面所取得的進(jìn)展，尤其是 “十五”、“十一五”期間在大型石油、化工裝備的設(shè)計(jì)制造上所取得的巨大發(fā)展和業(yè)績。這期間，許多引進(jìn)的石化裝備國產(chǎn)化取得了突破性進(jìn)展，一批重要的大型石油化工裝備的研制和開發(fā)獲得成功，并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。論述所涉及的主要石油化工裝備包括反應(yīng)器、塔器、換熱設(shè)備、工業(yè)爐、壓縮機(jī)、分離設(shè)備、結(jié)晶器、干燥裝置以及一些石油化工行業(yè)的專用機(jī)械等。

石化裝備 國產(chǎn)化 反應(yīng)器 塔器 換熱設(shè)備 工業(yè)爐 分離設(shè)備 壓縮機(jī)

Abstract:Discussed the equipmentand technology progress in the petrochemical industry in recentyears.Especially the design andmanufacturing of large oil and chemical equipmentachieved tremendous developmentand performance in the periodsof“the 10th five-year plan” and “the 11th five-yearplan”.During this period,the localization rate ofmany import petrochemical equipmentsmade breakthrough,a number of large-scale petrochemical equipment researched and developed successfully,owned the independent intellectual property rights.The review concerns primarily the petrochemical industry equipment,including reactors,towers,heat exchange equipment,industrial furnaces,compressors,separation equipment,crystallizer,dryerand some specialmachinery in the petrochemical industry and so on.

Key words:Petrochemical equipment； Domestication； Reactor； Tower;Exchange equipment； Industrial furnace； Separation equipment； Compressor

4 工業(yè)爐

石化生產(chǎn)中常用的工業(yè)爐根據(jù)用途不同可分為加熱爐、裂解爐、轉(zhuǎn)化爐等。

乙烯裂解爐：1984年以來，在中國石化集團(tuán)公司組織下，北京化工研究院、石化工程建設(shè)公司、蘭州化工機(jī)械研究院等合作，對(duì)裂解爐技術(shù)進(jìn)行深入研究和消化吸收，相繼開發(fā)了多種具有同期世界先進(jìn)水平的高選擇性CBL裂解爐，并在遼化、齊魯石化、吉化、撫順石化、燕化、天津石化和中原乙烯建成投產(chǎn)了 9臺(tái) 2～6萬 t/a的 CBL-Ⅰ、CBL-Ⅱ、CBL-Ⅲ和CBL-Ⅳ型爐，改變了我國乙烯工業(yè)爐完全依靠進(jìn)口的局面，也為上世紀(jì)末中國石化與魯瑪斯簽訂合作開發(fā)大型裂解爐協(xié)議奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。北京東方化工廠為使乙烯裝置擴(kuò)能，新增一臺(tái)6萬t/a CBL型裂解爐也于2004年9月建成投運(yùn)。擴(kuò)能后，東方化工廠乙烯生產(chǎn)能力達(dá)到22～24萬t/a。由北京化工研究院、石化工程建設(shè)公司、化工機(jī)械研究院共同承擔(dān)的15萬t/a大型裂解爐開發(fā)也已通過驗(yàn)收。

中國石化集團(tuán)公司也與美國魯瑪斯公司開發(fā)了10萬t/a大型乙烯裂解爐，命名為 “SL”裂解爐，這是目前我國單爐生產(chǎn)能力最大的乙烯裂解爐，其中10臺(tái)10萬t/a的SL-Ⅰ、SL-Ⅱ型爐已在中國石化第二輪乙烯改擴(kuò)建中建成投產(chǎn)，另有11臺(tái)大型爐完成設(shè)計(jì)。兩家公司還著手共同開發(fā)單爐生產(chǎn)能力達(dá)15～18萬t/a或更大的新型裂解爐。

國內(nèi)最大的乙烯裂解爐在茂名重力石化機(jī)械制造公司成功制造。單套處理能力15萬t/a、每臺(tái)重達(dá)450 t的8臺(tái)乙烯裂解爐經(jīng)檢驗(yàn)合格后，應(yīng)用于國內(nèi)目前最大的乙烯項(xiàng)目——獨(dú)山子石化120萬t/a乙烯工程。

國家 “十一五”規(guī)劃提出 “建設(shè)千萬噸級(jí)煉油、百萬噸級(jí)乙烯石化產(chǎn)業(yè)基地”的發(fā)展方向，乙烯生產(chǎn)的大型化和國產(chǎn)化給石化裝備制造業(yè)帶來了新機(jī)遇。茂名重力石化機(jī)械制造公司瞄準(zhǔn)乙烯生產(chǎn)的核心裝備——乙烯裂解爐。經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，該公司自主設(shè)計(jì)制造出一批專用設(shè)備，并從國外引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，開發(fā)出低溫焊接、自動(dòng)焊紅外線跟蹤等十多項(xiàng)新技術(shù)，建成年產(chǎn)乙烯裂解爐30臺(tái)套的生產(chǎn)線。到目前為止，茂名重力公司研制開發(fā)的4～15萬噸級(jí)多種系列裂解爐對(duì)流段成套設(shè)備，先后應(yīng)用于燕山石化、齊魯石化、上海石化、茂名石化等近10家企業(yè)的乙烯工程中。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)，這些產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，并成功占有國內(nèi)裂解爐80%的市場份額。

我國開發(fā)的可與各種爐管相匹配的、多頭裂解氣進(jìn)口的雙套管急冷鍋爐，以及LQC型線性急冷鍋爐，已申請專利。該設(shè)備除已用于齊魯石化、揚(yáng)子石化、上海石化6萬t/a裂解爐外，還用于6～15萬t/a規(guī)模的乙烯裂解爐。我國已能夠制造裂解爐中輻射段離心鑄造高溫爐管和對(duì)流段高頻焊接翅片爐管、引風(fēng)機(jī)等。我國開發(fā)的氣體燃料燒嘴、油氣聯(lián)合燒嘴，具有性能可靠、火焰扁平剛直、調(diào)節(jié)彈性大、噪音低等特點(diǎn)。

轉(zhuǎn)化爐和汽化爐：我國設(shè)計(jì)制造的20萬t/a以天然氣為原料生產(chǎn)合成氨裝置中的一段轉(zhuǎn)化爐，其中的高溫爐管、對(duì)流段高頻焊翅片管，是在國內(nèi)首次研制成功的。

5 壓縮機(jī)

多年來，我國壓縮機(jī)制造業(yè)在引進(jìn)國外技術(shù)、消化吸收和自主開發(fā)基礎(chǔ)上，攻克不少難關(guān)，取得重大突破。如催化裂化裝置用主風(fēng)機(jī)和富氣壓縮機(jī)、加氫裝置的循環(huán)氫壓縮機(jī)、新氫壓縮機(jī)、乙烯三大壓縮機(jī)組、化肥四大壓縮機(jī)組等已大量在石化生產(chǎn)中應(yīng)用。其中，水平剖分式離心壓縮機(jī)和軸流式壓縮機(jī)制造技術(shù)已接近或達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，往復(fù)式活塞壓縮機(jī)達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平。

國內(nèi)為石化企業(yè)提供壓縮機(jī)的制造廠家主要有沈陽鼓風(fēng)機(jī)股份有限公司、陜西鼓風(fēng)機(jī) （集團(tuán)）有限公司、上海鼓風(fēng)機(jī)廠等。沈陽鼓風(fēng)機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的離心壓縮機(jī)在國內(nèi)石化壓縮機(jī)市場占有率達(dá)50%以上。目前，我國催化裂化和延遲焦化裝置的富氣壓縮機(jī)進(jìn)口流量達(dá)到81 600Nm3／h，功率達(dá)7 166 kW，已用于300萬t/a裝置；離心式循環(huán)氫壓縮機(jī)流量達(dá) 250 000 Nm3／h，功率達(dá) 1 600 kW，出口壓力達(dá)18MPa，已經(jīng)用于120萬t/a加氫裂化裝置；裂解氣壓縮機(jī)流量達(dá)120 000Nm3／h，功率達(dá)18 000 kW，已應(yīng)用于30～50萬t/a乙烯裂解裝置；大化肥裝置的空氣壓縮機(jī)、天然氣壓縮機(jī)、氨壓縮機(jī)、二氧化碳?jí)嚎s機(jī)已應(yīng)用于20～30萬t/a合成氨裝置；空分裝置的空氣壓縮機(jī)流量達(dá)到220 000Nm3／h，功率達(dá)到17 580 kW，已經(jīng)應(yīng)用于40 000Nm3／h空分裝置。陜西鼓風(fēng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司在引進(jìn)瑞士蘇爾壽公司技術(shù)基礎(chǔ)上，成功設(shè)計(jì)制造出170多臺(tái)套性能優(yōu)良的軸流壓縮機(jī)，其中60多臺(tái)套用于催化裂化裝置的主、備風(fēng)機(jī)。為大連石化公司350萬t/a催化裂化裝置制造的主風(fēng)機(jī)是目前國內(nèi)石化裝置中最大的軸流壓縮機(jī)，流量達(dá)到300 000Nm3／h，功率達(dá)到40 000 kW。

經(jīng)過20年發(fā)展，我國已形成L、D、DZ、H、M型等數(shù)10個(gè)壓縮機(jī)系列的數(shù)百種產(chǎn)品。沈陽氣體壓縮機(jī)股份有限公司從德國引進(jìn)了全套往復(fù)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，在大中型往復(fù)壓縮機(jī)技術(shù)開發(fā)方面已取得突破性進(jìn)展。1990年，我國研制成功符合現(xiàn)行國際標(biāo)準(zhǔn)的4M 50型系列大型氫氣往復(fù)壓縮機(jī)組，1996年推出6M 50型系列氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)組，1998年研制成功4M 80型系列大型氫氣壓縮機(jī)組。往復(fù)式新氫壓縮機(jī)容積流量達(dá)到34 000Nm3／h，活塞壓力達(dá)到80 kN，出口壓力達(dá)到19MPa，功率達(dá)到4 000 kW，已用于200萬t/a渣油加氫脫硫裝置。國內(nèi)自行設(shè)計(jì)制造的迷宮壓縮機(jī)流量達(dá)到980 Nm3／h，出口壓力達(dá)到3.8MPa，已應(yīng)用于7萬t/a聚丙烯裝置。

我國自主研制的首臺(tái)大型乙烯裂解氣壓縮機(jī)組（H 598）在沈陽鼓風(fēng)集團(tuán)研制成功，并運(yùn)往茂名應(yīng)用。該壓縮機(jī)組的開發(fā)成功，打破了國外公司長期以來的技術(shù)封鎖，為我國大型壓縮機(jī)的國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。這臺(tái)大型壓縮機(jī)組是我國目前研制的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的最大乙烯裝置裂解氣壓縮機(jī)組，機(jī)組采用三缸聯(lián)運(yùn)式結(jié)構(gòu)，配套能力為64萬t/a乙烯，是專為茂名石化乙烯工程配套的。試車運(yùn)行驗(yàn)證，該機(jī)組高、中、低壓缸機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)和性能試驗(yàn)正常，各測震點(diǎn)的震動(dòng)值都在20μm以下，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到或超過了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和水平。據(jù)介紹，我國的大型乙烯裂解氣機(jī)組基本依賴進(jìn)口，僅在24萬t/a乙烯機(jī)組、36萬t/a乙烯機(jī)組等一些 “輕量級(jí)”和 “中量級(jí)”裝置上實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，而60萬t/a以上的乙烯裝置領(lǐng)域卻一直是空白。為此，在投資43.54億元的茂名石化乙烯改造工程中，中國石化集團(tuán)決定采用國產(chǎn)60萬t/a級(jí)的裂解氣壓縮機(jī)組，填補(bǔ)這一重量級(jí)裝備的國產(chǎn)空白。這臺(tái)配套能力為64萬t/a的裂解氣壓縮機(jī)組的研制成功，不僅在乙烯裝備國產(chǎn)化進(jìn)程中又豎立了一個(gè)里程碑，而且為今后建設(shè)80萬t/a，乃至100萬t/a的乙烯裝置，實(shí)現(xiàn)大型壓縮機(jī)國產(chǎn)化鋪平了道路。據(jù)了解，沈鼓集團(tuán)曾先后完成兩個(gè)乙烯裝置大型裂解氣壓縮機(jī)組的研制。2000年沈鼓集團(tuán)為大慶石化總廠研制出的24萬t/a乙烯裝置壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)了我國大型乙烯裝置用離心壓縮機(jī)組設(shè)計(jì)、制造技術(shù)的重大突破，填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，打破了國外廠家對(duì)該產(chǎn)品的壟斷。該產(chǎn)品達(dá)到了國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，為大慶石化公司創(chuàng)產(chǎn)值11.3億元／年。我國首臺(tái)60萬噸級(jí)乙烯裂解氣壓縮機(jī)國產(chǎn)化在茂名石化公司應(yīng)用，這是大乙烯設(shè)備國產(chǎn)化的成功先例。在改進(jìn)完善的基礎(chǔ)上，中石化將在鎮(zhèn)海煉化、天津石化100萬t乙烯等工程中，繼續(xù)采用國產(chǎn)大型裂解氣壓縮機(jī)。

由西安交通大學(xué)等單位聯(lián)合研制的大型尿素裝置寬工況節(jié)能型二氧化碳離心壓縮機(jī)，通過鑒定。鑒定認(rèn)為，該成果具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，壓縮機(jī)總體氣動(dòng)性能優(yōu)于國際先進(jìn)水平，大大提升了我國流體機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)在國際上的核心競爭力，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。應(yīng)用該成果改造的二氧化碳離心壓縮機(jī)已在中國石化股份公司安慶分公司30萬t/a合成氨裝置運(yùn)行一年多，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國外同類設(shè)備領(lǐng)先水平，徹底解決了長期困擾我國石化行業(yè)大型尿素生產(chǎn)裝置能耗大、設(shè)備故障頻發(fā)的難題，保證了大型尿素裝置在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的節(jié)能效果，從源頭降低了尿素生產(chǎn)成本。課題組在二氧化碳離心壓縮機(jī)設(shè)計(jì)理論、方法和葉輪制造技術(shù)方面均取得重要?jiǎng)?chuàng)新。其中，在化工介質(zhì)三元葉輪S2流面反問題設(shè)計(jì)方法中，首次提出了氣體物性參數(shù)分段計(jì)算方法，成功解決了化工介質(zhì)三元葉輪設(shè)計(jì)計(jì)算中經(jīng)常碰到的發(fā)散的難題，大大縮短了計(jì)算時(shí)間，提高了計(jì)算的準(zhǔn)確性；以基于全三維湍流流場計(jì)算與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面技術(shù)相結(jié)合的優(yōu)化理論，建立了三元葉輪設(shè)計(jì)方法，開發(fā)了相應(yīng)技術(shù)；研發(fā)了三元葉輪四坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工技術(shù)和軟件，大大降低了加工成本；研發(fā)了旋轉(zhuǎn)葉輪真空釬焊及整體熱處理工藝，并在產(chǎn)品中成功應(yīng)用；研發(fā)了17個(gè)不同流量系數(shù)的三元葉輪模型級(jí)，為成功研制高性能多級(jí)離心壓縮機(jī)奠定了重要基礎(chǔ)；研究了二氧化碳離心壓縮機(jī)高壓缸轉(zhuǎn)子在不同轉(zhuǎn)速、不同流量工況下軸向力的變化規(guī)律，避免了高壓缸轉(zhuǎn)子在開車過程中易發(fā)生的竄軸燒瓦事故。該成果突破了離心壓縮機(jī)葉輪出口相對(duì)寬度的使用極限和同類機(jī)器穩(wěn)定工況的最小流量極限，能耗相對(duì)同類規(guī)格的國外產(chǎn)品下降10.2%，在驅(qū)動(dòng)透平耗汽量及低壓缸不變的條件下，可增產(chǎn)10%。

由天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院承擔(dān)的國家重大裝備國產(chǎn)化項(xiàng)目——大型多列迷宮密封壓縮機(jī)研制，榮獲中國石油化工集團(tuán)公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。大型多列迷宮密封壓縮機(jī)是天華院在過去迷宮密封壓縮機(jī)國產(chǎn)化項(xiàng)目研制成功的基礎(chǔ)上，又一次承擔(dān)的國家重大裝備研制課題，無論技術(shù)難度、研制風(fēng)險(xiǎn)以及影響方面都超過從前。該項(xiàng)目依托于中國石化齊魯股份有限公司65萬t/a乙烯改造工程LLDPE裝置K5206X尾氣回收氣壓縮機(jī)，用于尾氣的回收利用。大型三列迷宮密封壓縮機(jī)——K5206X尾氣回收氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)在諸多方面具有創(chuàng)新性。該尾氣回收氣壓縮機(jī)在10萬t/a LLDPE裝置上連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行近11 000 h，機(jī)組性能優(yōu)良，運(yùn)行平穩(wěn)，經(jīng)濟(jì)效益明顯，節(jié)省設(shè)備直接投資約500萬元。大型多列迷宮密封壓縮機(jī)的成功研制，為天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院下一步承擔(dān) “十一五”重大裝備國產(chǎn)化項(xiàng)目——特大型四列迷宮壓縮機(jī)研制工作奠定了基礎(chǔ)。

沈陽鼓風(fēng)機(jī) （集團(tuán)）有限公司制造的BCL904+BCL905重整循環(huán)氫離心壓縮機(jī)組 （H707機(jī)組）高、低壓缸，于2007年10月投用成功，從而宣告國產(chǎn)化最大型的循環(huán)氫離心壓縮機(jī)組研制成功。2006年，沈鼓公司與青島煉化簽訂了為其1 000萬t/a煉油項(xiàng)目5套裝置提供6大機(jī)組的合同。其中機(jī)型為BCL904+BCL905的循環(huán)氫離心壓縮機(jī)組是連續(xù)重整裝置的心臟設(shè)備，也是國內(nèi)當(dāng)前正在發(fā)展的千萬噸大煉油裝置的核心設(shè)備之一。此外，該機(jī)組還是目前國產(chǎn)化最大型的循環(huán)氫離心壓縮機(jī)，而且是國產(chǎn)化最大型的筒型壓縮機(jī)。在此之前，這種超大型壓縮機(jī)由于技術(shù)含量高、研制難度大，只能依賴進(jìn)口。沈鼓公司依靠擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)儲(chǔ)備和整體雄厚的研發(fā)實(shí)力，歷經(jīng)一年多的努力，成功實(shí)現(xiàn)了這一大型機(jī)組的國產(chǎn)化。預(yù)計(jì)這將為國家節(jié)約設(shè)備投資數(shù)千萬元，我國也因此成為世界上少數(shù)幾個(gè)能夠設(shè)計(jì)制造這種壓縮機(jī)的國家之一。該機(jī)組的成功研制，表明我國已具備千萬噸級(jí)大型煉油裝置用氫氣壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、制造能力，填補(bǔ)了國內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)的空白，可以替代同類進(jìn)口產(chǎn)品。沈鼓公司首開國內(nèi)大型煉油裝置用筒型離心壓縮機(jī)的研制，為我國今后研制更大型的煉油裝置用壓縮機(jī)做好了技術(shù)儲(chǔ)備，并為沈鼓公司后續(xù)大流量筒型離心壓縮機(jī)的研制、開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，如福建煉油乙烯項(xiàng)目芳烴聯(lián)合裝置的BCL904、福建煉油乙烯項(xiàng)目芳烴聯(lián)合裝置的BCL904+BCL905、大連福佳芳烴聯(lián)合裝置的BCL1004+BCL1004等。近年來，我國成品油的需求量迅速增長，千萬噸級(jí)的大煉油項(xiàng)目相繼上馬，超大規(guī)模的筒型離心壓縮機(jī)需求量增多，流量規(guī)模也越來越大。而沈鼓公司開發(fā)的H 707機(jī)組是先進(jìn)成熟單元技術(shù)的集成，不僅適用于大型千萬噸煉油，而且可以移植到大型PX（對(duì)二甲苯）裝置、大型化肥以及石化行業(yè)各種用途的離心壓縮機(jī)上，市場前景非常廣闊。

沈陽鼓風(fēng)機(jī) （集團(tuán)）有限公司于2008年5月23日宣布，我國大型煉油裝置用壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造又創(chuàng)新紀(jì)錄。該公司為大連福佳大化石油化工有限公司大型芳烴聯(lián)合裝置生產(chǎn)的最大型國產(chǎn)化筒型壓縮機(jī)BCL1104+BCL1104試車成功，并已交付用戶使用。這一重量級(jí)機(jī)組的問世，創(chuàng)下筒型氫氣壓縮機(jī)目前國內(nèi)葉輪直徑最大、噸位最重兩項(xiàng)新紀(jì)錄。此前沈鼓集團(tuán)曾在2007年10月為青島大煉油項(xiàng)目首次制造出機(jī)型為BCL904+BCL905的循環(huán)氫離心壓縮機(jī)組。更具意義的是，由于該機(jī)組是先進(jìn)成熟單元技術(shù)的集成，不僅適用于大型煉油裝置，還可移植到大型PX(對(duì)二甲苯)裝置、大型化肥以及石化行業(yè)各種用途的離心壓縮機(jī)上，將大大降低我國石化項(xiàng)目的建設(shè)成本。大連福佳大化公司的芳烴聯(lián)合裝置由石腦油預(yù)加氫、重整、連續(xù)再生、抽提蒸餾、二甲苯分餾、吸附分離、歧化和苯甲苯分餾、異構(gòu)化和PSA（變壓吸附）等9個(gè)單元組成。其中核心單元重整設(shè)計(jì)規(guī)模為182萬t/a，吸附分離原料設(shè)計(jì)規(guī)模為320萬t/a，處理量均位列世界前茅。該聯(lián)合裝置具有工藝流程復(fù)雜、設(shè)備數(shù)量多、操作難度大、自動(dòng)化程度高、高度工藝聯(lián)合等特點(diǎn)，配以相應(yīng)的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，循環(huán)水、空分、消防、污水處理等公用工程系統(tǒng)后，是一座典型的大型現(xiàn)代化石油化工聯(lián)合工廠。

我國大化肥設(shè)備國產(chǎn)化再傳捷報(bào)，由湖南湘東化工機(jī)械有限公司汽輪機(jī)分公司設(shè)計(jì)制造的102J原料氣壓縮機(jī)組試車成功。該機(jī)組在性能和技術(shù)上均能與國外產(chǎn)品相媲美，而價(jià)格卻大大低于國外同類產(chǎn)品，僅為進(jìn)口設(shè)備價(jià)格的20%左右。據(jù)介紹，這樣一套包括汽輪機(jī)、離心壓縮機(jī)、油系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等在內(nèi)的全套設(shè)備即使在國外也很難在同一家公司采購到。102J原料氣壓縮機(jī)組是鄂爾多斯聯(lián)合化工用于2×30萬t/a合成氨裝置中的配套設(shè)備。該設(shè)備原來都是從國外購買，目前在國內(nèi)也只有二三家公司能生產(chǎn)其中的部分配件。2007年，湘東化機(jī)承接該項(xiàng)任務(wù)后，嚴(yán)格按照美國API 612、API617標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。從設(shè)計(jì)到制造，僅用了一年時(shí)間就生產(chǎn)出汽輪機(jī)、離心壓縮機(jī)/油系統(tǒng)、冷凝系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等全套設(shè)備，并一次試車成功。經(jīng)檢驗(yàn)，該機(jī)組各種性能完全滿足設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到同類進(jìn)口產(chǎn)品的技術(shù)要求?，F(xiàn)代大型合成氨廠多數(shù)以天然氣作為原料，湘東化機(jī)公司生產(chǎn)的102J原料氣壓縮機(jī)組是將天然氣壓縮后進(jìn)入脫硫工序，除去H2S及其他硫化合物，提高原料氣的壓力，使其達(dá)到生產(chǎn)需要的壓力。102J原料氣壓縮機(jī)組的另一個(gè)過人之處就在于它具有的節(jié)能減排功效。該機(jī)組可利用煉油廠、石油化工廠在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣制取合成氨，以減少裝置的尾氣排放。此外，該機(jī)組還可將石化和化工裝置產(chǎn)生的廢蒸汽、廢熱通過壓差發(fā)電、余熱發(fā)電和廢熱發(fā)電等方式，回收轉(zhuǎn)化為電能，驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)工作。我國大化肥廠家眾多，建廠時(shí)其壓縮機(jī)組設(shè)備都是從國外進(jìn)口。隨著這些進(jìn)口設(shè)備進(jìn)入老化期，價(jià)格優(yōu)勢明顯、在性能和技術(shù)上都能達(dá)到國外產(chǎn)品要求的102J原料氣壓縮機(jī)組將逐步替代這些進(jìn)口設(shè)備，為國家節(jié)約大量外匯，使企業(yè)減少資金投入。

我國首臺(tái)百萬噸級(jí)乙烯裂解氣壓縮機(jī)組于2009年1月9日由沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)制造并試車成功。試車結(jié)果表明，該機(jī)組各項(xiàng)指標(biāo)完全達(dá)到技術(shù)協(xié)議及國際標(biāo)準(zhǔn)要求。這臺(tái)乙烯裂解氣壓縮機(jī)組的問世，標(biāo)志著我國已具備百萬噸級(jí)乙烯 “三機(jī)”制造能力。這臺(tái)裂解氣壓縮機(jī)組是沈鼓集團(tuán)為中石化天津石化分公司的百萬噸級(jí)乙烯項(xiàng)目研制的。天津百萬噸級(jí)乙烯煉化一體化項(xiàng)目是我國正在建設(shè)的重大項(xiàng)目之一。該項(xiàng)目建成后，天津石化乙烯總規(guī)模將達(dá)到120萬t，煉油能力達(dá)到1 250萬t，每年可生產(chǎn)石油、石化和化纖產(chǎn)品1 200萬t。乙烯壓縮機(jī)是百萬噸級(jí)乙烯裝置中最關(guān)鍵、國產(chǎn)化難度最大的核心設(shè)備，其生產(chǎn)技術(shù)長期被世界少數(shù)幾大公司壟斷。2008年初，沈鼓集團(tuán)開始研制百萬噸級(jí)乙烯裂解氣壓縮機(jī)組。其間，科研人員相繼攻克了裂解氣壓縮機(jī)高壓缸機(jī)殼水壓試驗(yàn)和大直徑葉輪加工制造難度大等技術(shù)難題，于當(dāng)年10月和12月分別完成低壓缸、中壓缸、高壓缸性能試驗(yàn)，機(jī)組機(jī)械性能指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于國際石油協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。乙烯裂解氣壓縮機(jī)組試車成功，為沈鼓集團(tuán)今后制造百萬噸級(jí)乙/丙烯壓縮機(jī)積蓄了實(shí)力。

天津百萬噸乙烯裝置中最為關(guān)鍵的核心設(shè)備——裂解氣壓縮機(jī)組在我國百萬噸級(jí)乙烯裝置中將首次擁有 “中國芯”。據(jù)了解，這套國產(chǎn)化裂解氣壓縮機(jī)組設(shè)備由天津石油化工公司與沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)共同研制，是我國首個(gè)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的百萬噸級(jí)乙烯裂解氣壓縮機(jī)裝置。在國產(chǎn)化乙烯裂解氣壓縮機(jī)的試車過程中，該機(jī)組各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到攻關(guān)目標(biāo)及國際標(biāo)準(zhǔn)要求。在乙烯裝置中，裂解氣壓縮機(jī)、丙烯制冷壓縮機(jī)和乙烯壓縮機(jī)俗稱 “乙烯三機(jī)”，是百萬噸乙烯裝置中最關(guān)鍵、最難國產(chǎn)化的核心設(shè)備，生產(chǎn)技術(shù)長期為世界少數(shù)幾家公司壟斷。裂解氣壓縮機(jī)為乙烯裝置的 “心臟設(shè)備”，也是天津百萬噸乙烯裝置中最為關(guān)鍵的核心設(shè)備。目前國內(nèi)乙烯裝置裂解氣壓縮機(jī)多為進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格昂貴。截至目前，在天津石化百萬噸乙烯配套工程項(xiàng)目中，乙烯工程裝備國產(chǎn)化率達(dá)到78%以上，煉油工程的裝備國產(chǎn)化率已超過90%。

沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)有限公司于2009年6月上旬宣布，該公司為中石化鎮(zhèn)海煉化分公司百萬噸乙烯裝置研制的丙烯制冷壓縮機(jī)組，通過中石化驗(yàn)收委員會(huì)的出廠驗(yàn)收。機(jī)組整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。這是沈鼓集團(tuán)繼成功研制天津石化百萬噸乙烯裂解氣壓縮機(jī)組后，在大型離心壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)方面的又一重大突破。這套為鎮(zhèn)海煉化提供的丙烯壓縮機(jī)組在同類裝置中規(guī)模最大，其設(shè)計(jì)制造技術(shù)曾長期為國外少數(shù)幾家大公司壟斷。沈鼓集團(tuán)在整機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面開展了多項(xiàng)創(chuàng)新：采用新開發(fā)軟件進(jìn)行整體優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算，滿足了整機(jī)各個(gè)工藝段運(yùn)行工況的設(shè)計(jì)要求，具有大流量調(diào)節(jié)范圍及完善的各級(jí)性能匹配；在加抽氣蝸室搭建模型級(jí)數(shù)值平臺(tái)，研究其流量特性及兩股氣混合特點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)模型級(jí)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和優(yōu)化；利用數(shù)值模擬方法對(duì)排氣蝸室進(jìn)行流場分析，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，提高了機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性和可靠性。此外，他們還采用ASME-PTC10標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅱ類試驗(yàn)，編制了氣動(dòng)性能試驗(yàn)方案，進(jìn)行了代用氣體的熱力性能試驗(yàn)，驗(yàn)證了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造質(zhì)量和氣動(dòng)性能指標(biāo)，為用戶提供了滿意的產(chǎn)品。驗(yàn)收委員會(huì)專家認(rèn)為，百萬噸級(jí)乙烯裝置丙烯壓縮機(jī)組性能指標(biāo)達(dá)到了技術(shù)協(xié)議中整機(jī)功率偏差不大于設(shè)計(jì)功率2%的要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于ASMEPTC-10標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4%。機(jī)組經(jīng)過4個(gè)多小時(shí)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)振幅小于11μm，低于技術(shù)協(xié)議及API 617標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的25.4μm。機(jī)組整體技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，打破了該類產(chǎn)品長期依賴進(jìn)口的局面。隨著以我國大型乙烯工程為依托工程的百萬噸乙烯裝置的裂解氣壓縮機(jī)、丙烯制冷壓縮機(jī)相繼研制成功，以及乙烯壓縮機(jī)研制工作的順利進(jìn)行，以百萬噸乙烯裝置 “三機(jī)”為代表的關(guān)鍵技術(shù)和核心設(shè)備取得了突破性進(jìn)展，使我國大型石化成套裝備自主化能力得到進(jìn)一步提升，逐步達(dá)到國際先進(jìn)水平。

長輸管線壓縮機(jī)模型級(jí)關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目于2010年1月初在沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)獲得重大突破。這項(xiàng)新技術(shù)打破了國外對(duì)我國長輸管線壓縮機(jī)模型級(jí)技術(shù)的封鎖，為西氣東輸提供了重大技術(shù)支撐，從而加速我國長輸管線壓縮機(jī)國產(chǎn)化步伐，提升國內(nèi)大型長輸管線工程壓縮機(jī)制造能力。在天然氣等長輸管線工程中，壓縮機(jī)是一個(gè)極其關(guān)鍵的設(shè)備，而模型級(jí)系統(tǒng)是壓縮機(jī)內(nèi)離心葉輪系統(tǒng)制造的一個(gè)特定系統(tǒng)，不僅決定著葉輪系統(tǒng)流量的大小，以及流速、壓比、摩擦流損等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，而且決定著壓縮機(jī)的體積和成本、機(jī)械性能。此前，只有極少數(shù)國家擁有此項(xiàng)技術(shù)。因國內(nèi)沒有掌握模型級(jí)系統(tǒng)，導(dǎo)致壓縮機(jī)體積大、耗能高、消耗材料多，壓縮機(jī)小了又達(dá)不到功能要求。而有了模型級(jí)系統(tǒng)，無論制造什么規(guī)格的壓縮機(jī)都可以達(dá)標(biāo)。為攻克這項(xiàng)技術(shù)，沈鼓集團(tuán)科技人員經(jīng)過不懈努力，首先攻克了模型級(jí)基本級(jí)系統(tǒng)，自主開發(fā)了7個(gè)長輸管線壓縮機(jī)模型級(jí)基本級(jí)。在此基礎(chǔ)上，他們采用準(zhǔn)相似切割計(jì)算、性能分析、反復(fù)修正等技術(shù)措施，優(yōu)化模型級(jí)系列化設(shè)計(jì)方案，完成了大量性能試驗(yàn)，獲得了大量可靠數(shù)據(jù)，完成了長輸管線壓縮機(jī)模型級(jí)技術(shù)攻關(guān)。沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)研發(fā)的模型級(jí)技術(shù)先進(jìn)，其長輸管線壓縮機(jī)PCL系列包含11個(gè)模型級(jí)，流量系數(shù)范圍為0.090～0.038，可滿足近期長輸管線壓縮機(jī)新產(chǎn)品開發(fā)的需要。其系列模型級(jí)的效率，無論是無葉擴(kuò)壓器還是葉片擴(kuò)壓器級(jí)都達(dá)到了當(dāng)前世界先進(jìn)水平。他們研發(fā)的級(jí)能頭系數(shù)設(shè)計(jì)合理，可滿足管線壓縮機(jī)的特殊要求。壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于石油、化工、天然氣輸送、冶金、空氣分離等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，是國家基礎(chǔ)工業(yè)和重大工程成套裝置的核心設(shè)備。壓縮機(jī)在長輸管線裝置中具有特殊的作用，目前正在向大型化、系列化、運(yùn)行高效化、結(jié)構(gòu)小型化、低噪聲化方向發(fā)展，而這些均取決于壓縮機(jī)制造技術(shù)的核心——模型級(jí)系數(shù)。確定模型級(jí)系數(shù)不僅是壓縮機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，也是衡量一個(gè)國家壓縮機(jī)發(fā)展水平與能力的重要標(biāo)志。

6 分離設(shè)備

油漿專用微型旋流分離器：華東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院與鎮(zhèn)海煉油化工股份公司共同承擔(dān)的中石化科技開發(fā)項(xiàng)目 “催化裂化外甩油漿固體分離技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”，通過專家評(píng)審。該技術(shù)通過在鎮(zhèn)海煉化公司180萬t/a重油催化裂化裝置完成1 t/h規(guī)模的工業(yè)側(cè)線試驗(yàn)，開發(fā)的油漿專用微型旋流器性能良好，在其進(jìn)口催化劑的含量不大于18 000 mg／L時(shí)，出口凈化油漿相的催化劑含量為200～1 000mg／L，凈化油漿催化劑顆粒的平均粒徑2 μm。鎮(zhèn)海煉化公司己將該工藝在其180萬t/a重油催化裂化裝置上應(yīng)用。

FCC三級(jí)旋風(fēng)分離器：截至2008年6月20日，大慶石化公司機(jī)械廠自主研發(fā)的陶瓷內(nèi)襯單管三級(jí)旋風(fēng)分離器，已在廣州石化公司200萬t/a催化裂化 （FCC）裝置試運(yùn)行超過一年。運(yùn)行結(jié)果顯示，這種分離器出口的粉塵濃度小于40mg/m3，實(shí)測壓降小于12 kPa，大于8μm的顆粒粉塵基本被分離干凈，達(dá)到了國際同類產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)。大慶石化公司機(jī)械廠自1984年生產(chǎn)出國內(nèi)第一臺(tái)催化裂化三級(jí)旋風(fēng)分離器以來，在該設(shè)備的研制上一直走在市場前列。近年來該廠加大研發(fā)投入，建成了國內(nèi)先進(jìn)的全自動(dòng)控制旋風(fēng)分離實(shí)驗(yàn)測試裝置，研制出了以高耐磨陶瓷為內(nèi)襯的新型排塵結(jié)構(gòu)三旋單管，并于2007年2月在廣州石化公司催化裝置上首次投用。裝置投用后，解決了原鋼制旋風(fēng)分離器運(yùn)行中粉塵結(jié)污堵塞問題，在降低系統(tǒng)壓降的同時(shí)，加大了單管處理量，使煙氣處理能力提高了1.5倍以上，實(shí)現(xiàn)了高效回收煙氣能量、延長煙機(jī)的使用壽命和減少有害物質(zhì)排放的目的。國內(nèi)煉油企業(yè)有催化裂化裝置100多套，其中95%以上采用煙氣輪機(jī)回收能量。被譽(yù)為煙機(jī)保護(hù)神的三級(jí)旋風(fēng)分離器，是石油化工催化裂化裝置煙氣、能量回收的重要除塵設(shè)備。目前，我國煉油催化裂化裝置普遍使用不銹鋼內(nèi)襯三級(jí)旋風(fēng)分離器，因常規(guī)鋼制旋風(fēng)分離器耐磨性差，使用年限僅為6年左右。而新型陶瓷內(nèi)襯三旋單管的耐磨性是鋼材料的10倍左右，使用壽命可以延長至15～20年以上，并具有更換便捷、節(jié)省鋼材的顯著特點(diǎn)，每年可節(jié)約更新費(fèi)用1億元以上。此項(xiàng)自主研發(fā)技術(shù)是節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的重大課題，研發(fā)成果在煉化企業(yè)具有較高的推廣價(jià)值。

膜法分離器：

（a）中空纖維膜生產(chǎn)線

天津工業(yè)大學(xué)膜天膜工程技術(shù)公司中空纖維系列產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化示范工程建設(shè)項(xiàng)目于2004年4月進(jìn)行驗(yàn)收。該工程建成后年產(chǎn)100萬m2中空纖維系列產(chǎn)品，其生產(chǎn)技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，生產(chǎn)規(guī)模位居亞洲第一。

天津工大年產(chǎn)100萬m2中空纖維系列產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化示范工程既是國家級(jí)膜產(chǎn)業(yè)化基地項(xiàng)目，也是天津市重大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，總投資1.2億元。

該項(xiàng)目完成后，將擁有10條具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中空纖維膜生產(chǎn)線及相關(guān)檢測系統(tǒng)和設(shè)備，有效提高生產(chǎn)工藝技術(shù)水平，并將帶動(dòng)天津市新材料、環(huán)保、海水淡化、生物醫(yī)藥、電子等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要增長點(diǎn)。

（b）加氫裂化干氣膜分離回收氫氣

標(biāo)志著我國氣體分離膜技術(shù)業(yè)已達(dá)到國際先進(jìn)水平的國內(nèi)首套石油煉廠加氫裂化干氣及PSA解析氣中氫氣回收裝置，在中石化鎮(zhèn)海煉油廠開車成功。該裝置已實(shí)際處理干氣和PSA解析氣約4 000萬m3，產(chǎn)生氫氣約3 500萬m3。由天邦膜技術(shù)國家工程研究中心 （TMB）開發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)，打破了國外在此領(lǐng)域的壟斷，其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

該裝置不僅使干氣中的氫氣得到回收利用，而且使原生產(chǎn)過程中的水、電、氣等各類能源消耗大大降低，經(jīng)標(biāo)定核算，每噸氫成本只是原生產(chǎn)成本的17.42%。煉廠氫氣回收技術(shù)的開發(fā)成功，對(duì)緩解國家氫源緊張、促進(jìn)綠色環(huán)保、降低制氫裝置投資成本具有重要意義。該技術(shù)在我國煉油企業(yè)如能得到推廣應(yīng)用，每年將產(chǎn)生上億元的經(jīng)濟(jì)效益。

大連化物所作為該研究中心的控股股東，從20世紀(jì)70年代末開始?xì)怏w分離膜國產(chǎn)化研制工作，先后在石家莊煉油廠完成干氣提氫工業(yè)試驗(yàn)，在安慶石油化工總廠實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)膜分離氫回收裝置在煉廠氣應(yīng)用中的工業(yè)化，并通過驗(yàn)收鑒定。目前，膜分離氫回收技術(shù)已成功應(yīng)用于煉廠中低壓含氫氣源中。

該套裝置在流程前處理和工藝配套等設(shè)計(jì)中，進(jìn)行了大膽創(chuàng)新，首次使用了兩段分離、分段加熱、三級(jí)過濾和限流孔板等新工藝、新技術(shù)，并增加了多套連鎖保護(hù)的新措施，使氫回收裝置在不增加能耗的基礎(chǔ)上，提高了產(chǎn)氫濃度和回收率，大大簡化了回收流程，延長了分離器的使用壽命。該套氫回收裝置操作簡單，全部采用自動(dòng)化控制，回收過程綠色環(huán)保，處理量達(dá)1.1萬m3/h，產(chǎn)氫氣約7 000m3/h，純度超過91%，回收率達(dá)85%以上。裝置年設(shè)計(jì)開工時(shí)間為8 400 h，按整套裝置的50%負(fù)荷計(jì)算，每年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)2 000多萬元人民幣。

經(jīng)使用確認(rèn)，回收裝置操作彈性大，在設(shè)計(jì)負(fù)荷的50%～150%情況下，均能正常運(yùn)行，不但氫氣質(zhì)量完全滿足航空煤油加氫等裝置的使用要求，而且生產(chǎn)流程、配套設(shè)施以及與原有設(shè)備的聯(lián)動(dòng)形成了一套完美的組合。

（c）膜技術(shù)回收乙烯

膜法回收技術(shù)是20世紀(jì)90年代興起的新型分離技術(shù)，正在逐漸應(yīng)用于石化行業(yè)中乙烯、丙烯及其它烷烯烴的回收。

中石油吉林石化分公司應(yīng)用最新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了半滲透膜法技術(shù)的國產(chǎn)化，采用該技術(shù)的乙烯單體回收率高達(dá)90%以上，年回收乙烯和甲烷總價(jià)值達(dá)165萬元。吉林石化分公司在生產(chǎn)環(huán)氧乙烷和乙二醇的過程中，在排放惰性氣體的同時(shí)常有少量未反應(yīng)的原料乙烯也被排放。為最大限度回收乙烯氣體，該公司將大連歐科膜技術(shù)工程有限公司研究開發(fā)的膜法回收系統(tǒng)用于環(huán)氧乙烷和乙二醇的生產(chǎn)。該系統(tǒng)采用德國GKSS研究所的高分子復(fù)合膜，具有耐有機(jī)溶劑、耐高壓、分離性能高等優(yōu)點(diǎn)，乙烯單體回收率高達(dá)90%以上，采用甲烷致穩(wěn)時(shí)，可節(jié)約近30%的甲烷。該回收系統(tǒng)還可采用原系統(tǒng)提供的壓力作為膜回收系統(tǒng)的推動(dòng)力，不需額外增加動(dòng)力源，而且該系統(tǒng)以原裝置排放氣為原料氣，富集乙烯氣返回原裝置常壓體系，尾氣排入原放空系統(tǒng)，對(duì)原裝置無影響，同時(shí)還具有占地面積小、操作簡單、維護(hù)保養(yǎng)容易等特點(diǎn)。

天津石化乙烯廠將膜法回收系統(tǒng)成功應(yīng)用于環(huán)氧乙烷／乙二醇的生產(chǎn)過程中，并應(yīng)用國外最新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的國產(chǎn)化，乙烯單體回收率可達(dá)85%以上。據(jù)估算，該系統(tǒng)每年可回收乙烯300 t左右。天津石化乙烯廠在生產(chǎn)環(huán)氧乙烷和乙二醇的過程中，在排放惰性氣體的同時(shí)常伴有部分未反應(yīng)的原料乙烯也被排放。為最大限度回收乙烯氣體，該廠與大連歐科膜技術(shù)工程有限公司合作，該裝置于2004年5月開車成功并打通全流程。該系統(tǒng)采用了德國的高分子復(fù)合膜，具有耐有機(jī)溶劑、耐高壓、分離性能高等優(yōu)點(diǎn)，乙烯單體回收率可達(dá)85%以上。該回收系統(tǒng)還可采用原系統(tǒng)提供的壓力作為膜回收系統(tǒng)的動(dòng)力，不需額外增加動(dòng)力源，富集乙烯氣返回原裝置常壓體系，尾氣排入原放空系統(tǒng)，對(duì)原裝置均無影響，同時(shí)還具有占地面積小、操作簡單、維護(hù)保養(yǎng)容易等特點(diǎn)。

（d）氯甲烷有機(jī)蒸氣膜法回收

中科院大連化物所承擔(dān)的5萬t/a有機(jī)硅尾氣中氯甲烷有機(jī)蒸氣膜法回收項(xiàng)目，在中石油吉林分公司通過驗(yàn)收。這是目前國內(nèi)第一套膜分離與低溫蒸餾相結(jié)合的集成分離系統(tǒng)，是繼2003年中科院大連化物所有機(jī)蒸氣膜法分離在1.2萬t/a有機(jī)硅裝置上獲得工業(yè)試驗(yàn)成功后首次在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用。

膜法有機(jī)蒸氣分離作為低污染、低能耗的分離技術(shù)，能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)尤其是石油化工可持續(xù)發(fā)展對(duì)分離技術(shù)的要求。5萬t/a有機(jī)硅尾氣中氯甲烷有機(jī)蒸氣膜法回收項(xiàng)目處理量為1 200 Nm3/h，要求氯甲烷回收率＞90%。為達(dá)到這一要求，中科院大連化物所成功開發(fā)出低溫蒸餾加膜分離技術(shù)的集成計(jì)算軟件，解決了工藝計(jì)算、流程設(shè)計(jì)和系統(tǒng)循環(huán)中非可凝性氣體累積等多項(xiàng)技術(shù)難題，并與天邦膜技術(shù)國家工程研究中心有限責(zé)任公司合作，在中石油吉林分公司配合下，使裝置一次開車成功。使用結(jié)果表明，這套裝置運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，氯甲烷回收率高，效益明顯。這一項(xiàng)目的成功開發(fā)將拓展氣體膜分離技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

大型空分設(shè)備：

2009年8月1日，國內(nèi)首套六萬等級(jí)化工型內(nèi)壓縮流程空分裝置——內(nèi)蒙古大唐國際58 000 Nm3/h(氧)空分裝置一次開車成功。這是杭氧集團(tuán)繼2008年兩套六萬等級(jí)外壓縮流程空分設(shè)備成功開車后，杭氧第三套成功投運(yùn)的六萬等級(jí)空分裝置。大唐國際58 000Nm3/h(氧)內(nèi)壓縮空分裝置是由杭氧自行研發(fā)、自主設(shè)計(jì)制造的，采用了多項(xiàng)國際先進(jìn)的內(nèi)壓縮空分流程技術(shù)。它的成功運(yùn)行是我國空分歷史上的又一個(gè)里程碑，標(biāo)志著杭氧已全面掌握了六萬等級(jí)大型空分裝置的設(shè)計(jì)、制造和成套技術(shù)，使我國的大型空分裝置的國產(chǎn)化又跨上了一個(gè)新的臺(tái)階，并取得了重大突破性進(jìn)展。大唐國際58 000 Nm3/h(氧)內(nèi)壓縮空分裝置，是大唐國際發(fā)電集團(tuán)公司在多倫興建的大型煤化工項(xiàng)目——多倫年產(chǎn)46萬t煤基烯烴項(xiàng)目配套的空分裝置。該項(xiàng)目共設(shè)置三套58 000Nm3/h(氧)空分裝置，生產(chǎn)氧氣、氮?dú)?，同時(shí)副產(chǎn)液氮和液氧。該空分裝置成功生產(chǎn)出合格氧氣、氮?dú)猱a(chǎn)品，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求（氧氣純度99.9%，氮?dú)饧兌冗_(dá)到99.998 6%），并于2009年8月1日達(dá)產(chǎn)，各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)均達(dá)到或超過設(shè)計(jì)值。目前，杭氧 “六萬”等級(jí)空氣分離設(shè)備優(yōu)良的性能指標(biāo)和優(yōu)越的性價(jià)比，得到用戶的廣泛好評(píng)并被市場所認(rèn)可。截止到2009年7月底，寶鋼、伊朗卡維、大唐國際、神華集團(tuán)、盈德氣體等多家著名大型公司已向杭氧訂購了 “六萬”等級(jí)空氣分離設(shè)備13套。寶鋼集團(tuán)、山東日照、大唐國際 “六萬”等級(jí)空分裝置均已成功出氧；包頭神華的4套 “六萬”等級(jí)空分裝置已交貨，在2009年底進(jìn)入調(diào)試，這些大型六萬等級(jí)空氣分離設(shè)備的實(shí)施，顯示出杭氧在特大型空氣分離設(shè)備領(lǐng)域，已完全具備了參與國際競爭的能力和實(shí)力。

7 結(jié)晶器、干燥裝置

國產(chǎn)首臺(tái)52萬t/a PTA裝置雙相不銹鋼CTA第三結(jié)晶器在南京化學(xué)工業(yè)有限公司化工機(jī)械廠制造成功。這一成果對(duì)加快PTA裝置關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化，降低工程投資具有十分重要的意義。雙相不銹鋼CTA第三結(jié)晶器是PTA裝置關(guān)鍵設(shè)備。由于雙相不銹鋼材料性能特殊，目前僅有國外兩家企業(yè)能夠制造這種設(shè)備。南化化機(jī)廠攻克雙相不銹鋼大直徑封頭固溶處理、筒體下料、成型和焊接等一系列技術(shù)難關(guān)，順利完成制造任務(wù)。據(jù)專家檢測，這臺(tái)雙相不銹鋼CTA第三結(jié)晶器各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，主要質(zhì)量指標(biāo)已達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，造價(jià)僅為進(jìn)口設(shè)備的一半。

我國在百萬噸PTA（精對(duì)苯二甲酸）成套裝置制備方面再創(chuàng)佳績。2010年8月11日，繼PTA大型蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥裝置出口比利時(shí)和簽約浙江逸盛PTA回轉(zhuǎn)干燥裝置之后，天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院又與翔鷺石化有限公司簽訂了兩套100萬t/a PTA回轉(zhuǎn)干燥機(jī)成套裝置項(xiàng)目，合同金額高達(dá)1.588億元。這套裝置創(chuàng)下三項(xiàng)世界之最：規(guī)模最大、單線產(chǎn)能最大和制造難度最大。翔鷺石化有限公司系國家批準(zhǔn)成立的外資大型石化企業(yè)，規(guī)劃建設(shè)煉油1 500萬t/a，乙烯200萬t/a，擁有世界最大的PTA單線產(chǎn)能，目前正在建設(shè)的項(xiàng)目為200萬t/a PTA與80萬t/a PX兩個(gè)世界級(jí)產(chǎn)品制造基地。天華院此次與翔鷺石化有限公司簽訂的100萬t PTA成套系統(tǒng)裝置項(xiàng)目位于福建省漳州市漳浦縣古雷半島，屬于翔鷺石化二期擴(kuò)建工程項(xiàng)目，與騰龍芳烴 （漳州）有限公司的80萬t/a PX（對(duì)二甲苯）項(xiàng)目公用工程實(shí)行一體化配置，建成后其PTA產(chǎn)能將達(dá)到440萬t/a。該項(xiàng)目已被列入國家 《石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》。蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)作為PTA成套裝置中的重要組成部分，對(duì)制造工藝和技術(shù)含量的要求極高。天華院作為我國石化裝備的主要研發(fā)設(shè)計(jì)及制造機(jī)構(gòu)之一，在石化裝備重大技術(shù)研發(fā)方面取得了一系列重大研究成果。大型蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)就是其中代表之一。經(jīng)過多年的創(chuàng)新、實(shí)踐和改進(jìn)，該院已掌握了蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的工程放大技術(shù)，建立了傳熱系數(shù)及物料停留時(shí)間關(guān)聯(lián)模型和布管及排液模型，采用ANSYS軟件對(duì)關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了應(yīng)力分析和優(yōu)化，完成了腐蝕及選材的研究，擁有大型蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的設(shè)計(jì)、加工成套技術(shù)和安裝調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，并已取得3項(xiàng)蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的專利。該項(xiàng)技術(shù)目前已在洛陽石化、烏石化、佳龍石化、儀征化纖、神華集團(tuán)、寶鋼、太鋼、攀鋼等國內(nèi)知名公司的PTA、煤調(diào)濕、褐煤調(diào)制生產(chǎn)裝置中推廣應(yīng)用。

8 專用機(jī)械

石化裝置中使用的離心機(jī)主要有立式和臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)。我國研制的臥式LWF1000－N型和LWF1050－N型離心機(jī)已分別用于7～10萬t/a高密度聚乙烯裝置懸浮液分離，研制的LW 1200×1980型離心機(jī)用于22.5萬t/a PTA漿液脫水，離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓鼓直徑達(dá)到1 200mm。

煙氣輪機(jī)是催化裂化裝置中重要的能量回收設(shè)備，20世紀(jì)70年代，我國研制完成了首臺(tái)催化裂化裝置YL3000型煙氣輪機(jī)；1982年，我國又研制出雙級(jí)煙氣輪機(jī)，使煙機(jī)效率由74%提高到82%以上；1987年，我國研制出YLⅡ6000型大功率雙級(jí)煙氣輪機(jī)。目前，我國已生產(chǎn)YL型單、雙級(jí)煙氣輪機(jī)70余臺(tái)，其輸出功率范圍為2 000～19 200 kW，生產(chǎn)煙氣輪機(jī)總臺(tái)數(shù)在世界排名第二，其中生產(chǎn)雙級(jí)煙氣輪機(jī)總臺(tái)數(shù)名列首位。我國研制的煙氣輪機(jī)使用壽命、振動(dòng)值等性能指標(biāo)與國外機(jī)組相當(dāng)。目前，我國開發(fā)的YL33000A和YL35000A煙氣輪機(jī)，已應(yīng)用于300～350萬t/a重油催化裂化裝置，該煙氣輪機(jī)是國內(nèi)功率最大的煙氣輪機(jī)，標(biāo)志著我國煙氣輪機(jī)生產(chǎn)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，能夠滿足現(xiàn)代催化裂化裝置生產(chǎn)的需要，設(shè)計(jì)和制造水平與國外相當(dāng)。

由中石化集團(tuán)工程建設(shè)公司、中石油集團(tuán)蘭州煉油化工機(jī)械廠聯(lián)合研制開發(fā)的33 000 kW大型煙氣輪機(jī)，在蘭州石化公司300萬t/a重油催化裂化裝置一次投運(yùn)成功，并通過鑒定驗(yàn)收。煙氣輪機(jī)是石化催化裂化裝置中的關(guān)鍵節(jié)能設(shè)備，其功率超過20 000 kW的大型煙氣輪機(jī)的研制生產(chǎn)在國內(nèi)一直是空白。世界上達(dá)到33 000 kW級(jí)的煙氣輪機(jī)僅有3臺(tái)，都由美國制造。由中石化集團(tuán)工程建設(shè)公司、中石油集團(tuán)蘭州煉油化工機(jī)械廠聯(lián)合研制開發(fā)的33 000 kW大型煙氣輪機(jī)的投運(yùn)，表明我國在煙氣輪機(jī)領(lǐng)域所掌握的技術(shù)、工藝設(shè)計(jì)及材料等方面已達(dá)到世界先進(jìn)水平。該項(xiàng)目共形成核心技術(shù)16項(xiàng)， “特大功率煙機(jī)的設(shè)計(jì)方法”和 “特大功率煙機(jī)的制造試驗(yàn)方法”正在申請專利。

我國20萬t/a HDPE蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)及40萬t/a PTA裝置蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。目前蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)已形成筒體直徑為1 800～3 200mm的系列化產(chǎn)品。

2009年5月末，代表我國煙氣輪機(jī)設(shè)計(jì)制造最高水平的YL19000A型煙氣輪機(jī)，在蘭州石化公司機(jī)械廠完成了熱態(tài)試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)已交付廣西石化公司使用。據(jù)了解，煙氣輪機(jī)是煉油廠催化裂化裝置能量回收的關(guān)鍵設(shè)備，是以催化裂化裝置再生器燒焦時(shí)產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉃榻橘|(zhì)膨脹做功，或驅(qū)動(dòng)主風(fēng)機(jī)，或帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。蘭州石化公司機(jī)械廠設(shè)計(jì)制造的這臺(tái)煙氣輪機(jī)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)代表了我國煙氣輪機(jī)設(shè)計(jì)制造的最高水平，是目前供國內(nèi)低海拔地區(qū)使用的功率最大的煙氣輪機(jī)，也是我國煙氣流量最大的煙氣輪機(jī)。

沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)自主研制的北京燕山膨脹機(jī)（GZ1）和揚(yáng)子石化膨脹機(jī)模型級(jí) （KY71）經(jīng)過性能測試，證明各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)束了我國PTA膨脹機(jī)依靠進(jìn)口的歷史，為我國自主PTA成套技術(shù)百萬噸級(jí)裝置國產(chǎn)化奠定了重要的基礎(chǔ)。沈鼓集團(tuán)跟蹤世界先進(jìn)技術(shù)，從設(shè)計(jì)氣動(dòng)模型到采用世界先進(jìn)的CFD（計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)）手段，從試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)到模型級(jí)葉輪的加工制造等，獲取了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，積累了膨脹機(jī)設(shè)計(jì)、工藝、加工制造和性能試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，并通過GZ1驗(yàn)證了技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性，使PTA機(jī)組國產(chǎn)化堅(jiān)冰終于被打破。據(jù)悉，這一技術(shù)的實(shí)施可大大降低PTA老裝置的物耗及能耗，提升裝置的技術(shù)含量，節(jié)約研制經(jīng)費(fèi)800萬元。

2009年以來，沈鼓集團(tuán)已先后簽下?lián)P子和江蘇海倫PTA項(xiàng)目，標(biāo)志著中國石化已經(jīng)擁有具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PTA成套技術(shù)。據(jù)了解，2000年初，PTA國產(chǎn)化成套技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目被列為國家科技攻關(guān)項(xiàng)目。沈鼓集團(tuán)承擔(dān)PTA的空氣壓縮機(jī)組國產(chǎn)化項(xiàng)目，其中的瓶頸就是尾氣膨脹機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)。由于國外廠商憑借在該技術(shù)上的壟斷地位，實(shí)行嚴(yán)格的技術(shù)封鎖，使機(jī)組成套價(jià)格高達(dá)數(shù)億元以上。因此，沈鼓PTA工藝壓縮機(jī)組的研發(fā)受到了國家和行業(yè)的極大關(guān)注。

我國石化行業(yè)百萬噸乙烯工程關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化的最后一個(gè) “堡壘”——大型擠壓造粒機(jī)組國產(chǎn)化在大連橡膠塑料機(jī)械股份有限公司被攻克，并通過了驗(yàn)收。至此，我國百萬噸乙烯工程的三大動(dòng)力設(shè)備全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，大型乙烯裝備制造能力達(dá)到國際先進(jìn)水平。這臺(tái)20萬t/a聚丙烯大型擠壓造粒機(jī)組的價(jià)格及生產(chǎn)周期僅為進(jìn)口同規(guī)格機(jī)組的一半左右，是我國實(shí)現(xiàn)百萬噸級(jí)大型乙烯成套設(shè)備和對(duì)二甲苯 （PX）、 對(duì)苯二甲酸 （PTA）、 聚酯成套設(shè)備的國產(chǎn)化標(biāo)志性成果，同時(shí)，為下一步研制35萬噸級(jí)、45萬噸級(jí)等大型造粒機(jī)組打下了牢固基礎(chǔ)。大型擠壓造粒機(jī)是乙烯裝置下游工序的關(guān)鍵設(shè)備，是乙烯工程的三大動(dòng)力設(shè)備 （氣體壓縮機(jī)、聚合反應(yīng)器、大型擠壓造粒機(jī)組）中唯一沒有實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化的重要機(jī)組，長期以來一直依賴進(jìn)口。目前國際上只有德國、日本的3家公司擁有設(shè)計(jì)、制造成套大型造粒機(jī)組的技術(shù)，并控制著技術(shù)與市場。在我國石化行業(yè)，一臺(tái)20萬噸級(jí)的擠壓造粒機(jī)進(jìn)口價(jià)格已從2002年的600萬美元，上漲到了目前的1 300萬美元。交貨期從10～12個(gè)月延至18～24個(gè)月，嚴(yán)重影響了我國石化工程項(xiàng)目的投資控制和建設(shè)進(jìn)度。作為國家 “十一五”重大技術(shù)裝備攻關(guān)項(xiàng)目，2007年1月，在國家發(fā)改委、機(jī)械聯(lián)合會(huì)、中石化的組織和協(xié)調(diào)下，確定了以燕山石化乙烯改造工程為依托，大連橡塑、北京化工大學(xué)和燕山石化等6家單位組建成國家層面上的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，由大連橡塑公司擔(dān)綱國產(chǎn)化機(jī)組成套研制的重任，并于2008年7月在大連啟動(dòng)研發(fā)工作。乙烯裝置是乙烯生產(chǎn)的龍頭，大型擠壓造粒機(jī)組是大型乙烯裝置后處理的關(guān)鍵設(shè)備，集機(jī)械、電氣、儀表于一體，自動(dòng)化水平高，設(shè)計(jì)、制造難度大。大連橡塑憑借技術(shù)儲(chǔ)備，經(jīng)過多年聯(lián)合攻關(guān)，使關(guān)鍵部件全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。該機(jī)組將落戶燕山石化公司。

(續(xù)完)

The Outstanding Undependent Progress for Petrochem ical Equipment Industry：Ⅱ

Qian Bozhang

TQ 05

2010-09-20）

*錢伯章，男，1939年10月生，教授級(jí)高級(jí)工程師。上海市，200127。