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1、 （能源化工行業(yè)）化工裝備 技術(shù)發(fā)展方向 20XX年XX月 多年的企業(yè)咨詢豉問經(jīng)驗(yàn).經(jīng)過實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證可以落地機(jī)行的卓越管理方案，值得您下載擁有 化工裝備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 先進(jìn)的石化生產(chǎn)工藝過程要靠先進(jìn)的石化裝備來實(shí)現(xiàn)。因此，石化生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)要和裝備技 術(shù)開發(fā)且重。本文對(duì)幾種典型的石化專用和通用設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀及趨勢(shì)進(jìn)行了介紹。 我國(guó)化工裝備經(jīng)過 20 多年的努力，取得重大技術(shù)研制成果。其中的催化裂化、加氫精制、 聚乙烯等主要生產(chǎn)裝置所需的關(guān)鍵裝備，已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。減少了我國(guó)對(duì)化工裝備進(jìn) 口的依賴度， 降低了建設(shè)投資和生產(chǎn)成本， 對(duì)促進(jìn)石化工業(yè)發(fā)展起到重要的作用 ,同國(guó)

2、外相比， 我國(guó)化工裝備仍有不少差距，主要是化工生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備技術(shù)開發(fā)脫節(jié)，重大設(shè)備的軟 件技術(shù)開發(fā)差距較大：設(shè)備技術(shù)開發(fā)跟不上工藝技術(shù)發(fā)展的速度，重工藝、輕設(shè)備的現(xiàn)象存 在；基本上停留在模仿開發(fā)的地步，開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專有技術(shù)的能力弱；設(shè)備開發(fā) 仍不能做到專業(yè)化、系列化；設(shè)備設(shè)計(jì)和制造水平、設(shè)備質(zhì)量和可靠性仍有待進(jìn)壹步提高。 隨著化工工藝的進(jìn)步和發(fā)展，對(duì)化工裝備提出了更高要求。必須加大裝備的開發(fā)力度，掌握 裝備的核心技術(shù)， 形成壹批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的裝備， 做到性能先進(jìn)、 質(zhì)量可靠、 高效節(jié)能、 經(jīng)濟(jì)安全，滿足化學(xué)工業(yè)的發(fā)展需求。 壹．石化專用設(shè)備 石化專用設(shè)備主要

3、包括反應(yīng)設(shè)備、塔器、換熱設(shè)備、工業(yè)爐、儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備和專用機(jī)械等。 反應(yīng)設(shè)備 反應(yīng)器：是進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)過程的 “心臟 ”設(shè)備。其發(fā)展趨勢(shì)各不相同，國(guó)際上向著由經(jīng)驗(yàn)放大 走向數(shù)學(xué)模擬放大，實(shí)現(xiàn)大型化、高效化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、操作自動(dòng)化，研究方法趨向綜合化 方向發(fā)展。 催化裂化反應(yīng)器：國(guó)內(nèi)的制造技術(shù)基本上達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，廣泛應(yīng)用于各個(gè)煉油廠。 加氫反應(yīng)器：國(guó)外著名的制造商有日本制鋼所和神戶制鋼所等。國(guó)內(nèi)正在為煤化工研制的鍛 焊加氫反應(yīng)器外徑 5500mm ，壁厚 340mm ，重量 2040 噸，是世界上最重的加氫反應(yīng)器，其 差距是我國(guó)創(chuàng)新能力差。 連續(xù)重整四重疊反應(yīng)器：美國(guó) UOP 專

4、利技術(shù)使得該反應(yīng)器具有反應(yīng)效率高、節(jié)省能源、占 地面積小、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)已經(jīng)掌握了其設(shè)計(jì)制造技術(shù)，內(nèi)件安裝指標(biāo)完全達(dá)到 UOP 技術(shù)提出的要求。 大化肥氨合成塔：國(guó)際上具有代表性的有凱洛格臥式合成塔、托普索立式合成塔、伍德立式 合成塔以及布朗三臺(tái)絕熱式軸向合成塔。國(guó)內(nèi)在消化吸收的基礎(chǔ)上，在 20 萬(wàn)噸／年合成氨 裝置建設(shè)中首次設(shè)計(jì)制造采用單層鍛造、直徑為 2 ． 4 米的厚壁外筒和雙錐密封的氨合成塔， 仍沒完全掌握其設(shè)計(jì)軟件，也沒有設(shè)計(jì)制造 30 萬(wàn)噸／年氨合成塔的經(jīng)驗(yàn)。 聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器：著名制造商為海蒙特 X 公司，反應(yīng)器的設(shè)計(jì)技術(shù)及軟件逐漸成熟。 20 萬(wàn)噸／年聚丙

5、烯環(huán)管反應(yīng)器在國(guó)內(nèi)已研制成功，且在上海石化得到推廣應(yīng)用。已掌握了環(huán)管 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立了組合應(yīng)力計(jì)算數(shù)學(xué)模型，解決了環(huán)管反應(yīng)器工程放大技術(shù)問題，技 術(shù)水平和國(guó)外相當(dāng)。 高壓聚乙烯裝置超高壓管式反應(yīng)器：國(guó)外掌握技術(shù)的有日本、德國(guó)、美國(guó)和荷蘭等 X 公司： 國(guó)內(nèi)通過消化吸收研制成功了 3 萬(wàn)噸／年和 20 萬(wàn)噸／年超高壓管式反應(yīng)器和冷卻器。和國(guó) 外相比，表當(dāng)下工藝軟件開發(fā)和設(shè)計(jì)技術(shù)存在較大差距。國(guó)內(nèi)只有采用深孔鉆的方法，材料 利用率低。此外，尚無(wú)專用標(biāo)準(zhǔn)以及訂貨技術(shù)條件。 大型聚合釜：國(guó)外帶攪拌器反應(yīng)釜技術(shù)比較成熟，能夠根據(jù)不同物料和參數(shù)系列開發(fā)各種攪 拌器結(jié)構(gòu)形式。國(guó)內(nèi)研制成

6、功的最大聚合釜為 7 萬(wàn)噸／年高密度聚乙烯裝置 90m3 聚合釜。 10 萬(wàn)噸／年聚酯反應(yīng)器， 已建立了酯化和縮聚各個(gè)過程的反應(yīng)速率模型和過程模型。 提出了 工藝技術(shù)軟件以及各反應(yīng)器結(jié)構(gòu)、傳熱要求，為儀征化纖研制的酯化反應(yīng)器和縮聚反應(yīng)器， 已投入生產(chǎn)。和國(guó)外差距主要是攪拌器種類少、選型能力弱。 換熱設(shè)備 換熱器是石化生產(chǎn)中重要的設(shè)備，幾乎所有的工藝過程都有加熱、冷卻或冷凝過程，因此也 是重要的節(jié)能設(shè)備。隨著工業(yè)裝置的大型化及高效化，國(guó)外換熱器也趨于大型化，且向低溫 差、低壓力損失方向發(fā)展。 鈑翅式換熱器 （冷箱 ）：冷箱主要應(yīng)用于乙烯裂解、空氣分離、天然氣液化中，關(guān)鍵技術(shù)是設(shè)

7、 計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)，美國(guó) s－ WX 公司和德國(guó)林德 X 公司等技術(shù)比較先進(jìn)成熟。杭州制氧機(jī) 廠引進(jìn)美國(guó)的關(guān)鍵加工設(shè)備 —— 大型真空釬焊爐，使冷箱的設(shè)計(jì)水平、制造能力趨近和達(dá)到 了國(guó)際先進(jìn)水平，在燕山、揚(yáng)子、上海等乙烯改造中得到應(yīng)用。國(guó)外已有 9.0MPa 冷箱產(chǎn)品， 國(guó)內(nèi)尚不掌握高壓冷箱的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。在分凝分餾技術(shù)方面差距較大。 板殼式換熱器：僅有法國(guó) PackinoxX 公司壹家能夠生產(chǎn)用于催化重整和加氫裝置，最大換熱 面積達(dá) 8000m2 。國(guó)內(nèi)開發(fā)的的最大傳熱面積為 3000m2 ，主要差距是研制的單片面積相同， 但換熱面積較小。 廢熱鍋爐：它是重要的節(jié)能設(shè)備，常用

8、在乙烯裂解和合成氨裝置中德國(guó) BorsigX 公司、美國(guó) KelloggX 公司技術(shù)比較先進(jìn)。 國(guó)內(nèi)重點(diǎn)進(jìn)行了浮頭式廢熱鍋爐綜合技術(shù)開發(fā)，同時(shí)仍開展了 其他形式轉(zhuǎn)化氣關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)研究，開發(fā)出了整體設(shè)計(jì)、薄管板應(yīng)力有限元計(jì)算及分析、 火管廢熱鍋爐內(nèi)循環(huán)數(shù)值計(jì)算及分析等大型程序，研制的第壹臺(tái)浮頭式廢熱鍋爐用于四川化 工總廠 20 萬(wàn)噸／年合成氨裝置，但尚未制造過 30 萬(wàn)噸／年轉(zhuǎn)化氣廢熱鍋爐。 工業(yè)爐 根據(jù)石化生產(chǎn)中用途不同可分為加熱爐、裂解爐、轉(zhuǎn)化爐等。 乙烯裂解爐：擁有該技術(shù)的 X 公司主要有 ABB 、 KBR 、 S&W 、 KTI 和 Linde 等，工藝技術(shù) 向著高溫

9、、短停留時(shí)間和低烴分壓的方向發(fā)展，以進(jìn)壹步提高選擇性、降低投資等。從總體 水平來見，我國(guó)裂解技術(shù)仍和世界水平有較大的差距，主要表當(dāng)下裝置規(guī)模小，原料消耗、 能耗、生產(chǎn)成本高，裝置運(yùn)行周期短，控制水平低，技術(shù)重復(fù)引進(jìn)，開發(fā)、創(chuàng)新步伐緩慢。 轉(zhuǎn)化爐和汽化爐： 國(guó)外開發(fā)大型工業(yè)化裝置的主要有關(guān)國(guó)凱洛格 X 公司、 英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工程 X 公司、丹麥托普索 X 公司等。國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造的 20 萬(wàn)噸／年以天然氣為原料制合成氨裝置 中的轉(zhuǎn)化爐，其中高溫爐管、對(duì)流段高頻焊翅片管首次由國(guó)內(nèi)研制成功，但至今沒有壹套國(guó) 產(chǎn)的 30 萬(wàn)噸／年轉(zhuǎn)化爐用于工業(yè)裝置。汽化爐國(guó)內(nèi)仍不能自行設(shè)計(jì)，水煤漿噴嘴多數(shù)依賴

10、 進(jìn)口。 塔器 塔器在石化工藝過程中的作用主要是分餾、吸收、汽提、萃取、洗滌、回收、再生、脫水及 氣體凈化和冷卻等。常用的有板式塔和填料塔，國(guó)外塔器主要是在塔盤和填料技術(shù)上不斷改 進(jìn)。我國(guó)近 20 年開發(fā)了許多性能優(yōu)良的板式塔和填料塔，已在石化、煉油裝置中得到了廣 泛應(yīng)用，性能處于國(guó)際先進(jìn)水平。其中具有代表性的主要有適宜于處理高液體通量的 DT 塔 盤、適宜于處理高氣體通量的旋流塔盤、具有高操作彈性及高效率的立體傳質(zhì)塔盤以及篩板 壹填料復(fù)合塔等。為洛陽(yáng)和大慶 500 萬(wàn)噸／年的潤(rùn)滑油型煉油廠分別配置的大型板式塔型和 大型填料塔型的減壓塔直徑達(dá) ~p8400mm ,由國(guó)內(nèi)研制的

11、‘p10000mm大型精儲(chǔ)塔即將投入使 用。 專用機(jī)械 石化生產(chǎn)常用的專用機(jī)械主要包括過濾機(jī)、離心機(jī)、煙氣輪機(jī)、干燥機(jī)和擠壓造粒機(jī)等。 過濾機(jī)： 主要用于煉油廠進(jìn)行油蠟分離的酮苯脫蠟轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)和 PTA 裝置真空轉(zhuǎn)鼓過濾 機(jī)。目前，轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)國(guó)外正朝著大規(guī)格、高速率、高精度、全自動(dòng)方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)是 從意大利 EIMCOX 公司引進(jìn)的設(shè)計(jì)、 制造技術(shù)， 經(jīng)消化吸收和改進(jìn)， 形成了壹整套加工、 組 對(duì)、焊接工藝決竅。相比之下，主要差距是對(duì)市場(chǎng)發(fā)展、產(chǎn)品需求認(rèn)識(shí)不夠，創(chuàng)新能力低， 對(duì)引進(jìn)技術(shù)精髓消化較差。 離心機(jī)：主要有立式和臥式螺旋卸料沉降式離心機(jī)。國(guó)外離心機(jī)技術(shù)發(fā)展較快

12、，而且實(shí)現(xiàn)了 專業(yè)化和系列化。 國(guó)內(nèi)研制的 El 、 式 LWFl000 壹 N 型和 LWFl050 壹 N 型離心機(jī)已分別用于 7?10萬(wàn)噸/年高密度聚乙烯裝置的懸浮液的分離， 研制的LW1200X1980型離心機(jī)用于22.5 萬(wàn)噸/年P(guān)TA漿液的脫水，離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓直徑達(dá)到 (f)1200mm)但立式離心機(jī)仍處于初步模仿 階段。和國(guó)外相比主要差距是在設(shè)計(jì)技術(shù)、產(chǎn)品大型化和系列化上。 煙氣輪機(jī)： 是催化裂化裝置中重要的能量回收設(shè)備， 德國(guó) GHHX 公司技術(shù)比較成熟。 國(guó)內(nèi)開 發(fā)的YL33000A和YL35000A煙氣輪機(jī)，已應(yīng)用于 300?350萬(wàn)噸/年重油催化裂化裝置， 標(biāo)志

13、著達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平， 干燥機(jī)：日本三井造船、月島機(jī)械及德國(guó) FAUVET—GIREL的制造直徑達(dá) 。4000mm之上。 20 萬(wàn)噸／年 HDPE 蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)及 40 萬(wàn)噸／年 TA 裝置蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)已實(shí)現(xiàn)了國(guó) 產(chǎn)化。差距主要表當(dāng)下設(shè)備大型化方面，在即將建設(shè)的 40萬(wàn)噸/年?50萬(wàn)噸/年聚乙烯和 聚丙烯裝置以及 60 萬(wàn)噸／年聚酯裝置的大型干燥機(jī)，國(guó)內(nèi)有待開發(fā)。 擠壓造粒機(jī)：該設(shè)備能夠把聚合物經(jīng)過混煉、擠壓、造粒等過程制造出聚烯烴粒料，以方便 運(yùn)輸。國(guó)外只有德國(guó) WPX 公司、日本制鋼所等為數(shù)不多的 X 公司擁有設(shè)計(jì)、制造大型混煉 造粒機(jī)組成套技術(shù)的能力， 其主流向著雙螺

14、桿混煉造粒機(jī)組方向發(fā)展。 我國(guó)開發(fā)速度較落后， 目前開發(fā)研制的多為中小機(jī)型， ABS 萬(wàn)噸級(jí)混煉擠出機(jī)經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)行考核， 主要技術(shù)指標(biāo)已達(dá) 到設(shè)計(jì)要求。目前大中型聚烯烴的生產(chǎn)裝置擠壓造粒機(jī)全部依靠進(jìn)口。 二．石化通用設(shè)備 石化通用設(shè)備主要包括氣體壓縮機(jī)、石化用泵和閥門等。 氣體壓縮機(jī)：氣體壓縮機(jī)是產(chǎn)生壓力能和輸送氣體的關(guān)鍵設(shè)備，有透平式壓縮機(jī)和往復(fù)式壓 縮機(jī)：主要有日本、美國(guó)、德國(guó)、意大利、瑞士等國(guó)家的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)比較先進(jìn)。長(zhǎng)期以 來國(guó)內(nèi)自主開發(fā)或者引進(jìn)后攻克了不少難關(guān)，有了重大突破。其中水平剖分式離心壓縮機(jī)和 軸流式壓縮機(jī)接近國(guó)際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。 離心式壓縮機(jī)：國(guó)際上的

15、發(fā)展方向是容量增大，開發(fā)高壓、小流量、低噪音、高效率壓縮機(jī) 產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)達(dá)十多家，特別是沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠、上海鼓風(fēng)機(jī)廠、陜西鼓風(fēng)機(jī)廠等。國(guó) 內(nèi)離心壓縮機(jī)高技術(shù)、高參數(shù)、高質(zhì)量和特殊產(chǎn)品仍不能滿足需要， 50 ％左右仍要靠國(guó)外進(jìn) 口。另外在技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性上和國(guó)外仍有差距，在設(shè)計(jì)制造大型氣體壓縮機(jī)上仍沒 有成熟的經(jīng)驗(yàn)。 往復(fù)式壓縮機(jī)：普遍采用撬裝無(wú)基礎(chǔ)、全罩低噪音設(shè)計(jì)，大大節(jié)約安裝、基礎(chǔ)和調(diào)試費(fèi)用。 國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家有 20 多家， 已形成 L 、 D、 DZ 、 H 、 M 型等數(shù)十個(gè)壓縮機(jī)系列、 數(shù)百種產(chǎn)品， 但大型往復(fù)壓縮機(jī)仍不能滿足需要。 工業(yè)泵 國(guó)際上石化用泵制

16、造廠主要有瑞士蘇爾壽 X 公司、德國(guó) KSBX 公司、美國(guó)高斯 X 公司等。 石化用泵的生產(chǎn)技術(shù)比較成熟，規(guī)格品種多，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，發(fā)展方向主要是大型化、高速 化，機(jī)電壹體化及泵產(chǎn)品成套化。特別是高溫泵、低溫和超低溫泵、高速泵、精密計(jì)量泵、 耐腐蝕泵、 輸送粘稠介質(zhì)和帶固體顆粒介質(zhì)泵、 屏蔽泵技術(shù)發(fā)展很快。 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造廠家 100 多個(gè)，形成了 100 多個(gè)系列、 2000 多個(gè)品種泵類產(chǎn)品制造技術(shù)和生產(chǎn)裝備，滿足了石化生產(chǎn) 的需要。和國(guó)外比較，國(guó)內(nèi)石化用泵在設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法上比較落后，產(chǎn)品開發(fā)多采用仿 制和類比的方法，缺乏理論根據(jù)和實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù)；加工裝備和工藝水平比較落后，加工精度 低，生產(chǎn)效率低；產(chǎn)品系列化和通用化程度不高，規(guī)格品種少；泵效率、質(zhì)量和可靠性、密 封性能、耐腐蝕性能等方面同國(guó)外相比仍有較大差距，因此石化用泵仍有較多進(jìn)口 .