過去的一年,我國化工裝備行業(yè)企業(yè)在市場推廣和高端裝備國產(chǎn)化等方面再創(chuàng)佳績,整體水平不斷提升,推動(dòng)石油和化工行業(yè)向中高端邁進(jìn)。《中國化工報(bào)·智能制造周刊》也對“中國制造”和“中國創(chuàng)造”的化工裝備進(jìn)行了全面報(bào)道。本文梳理總結(jié)了2019年化工裝備領(lǐng)域十大新聞(按時(shí)間排列),與讀者一起回顧行業(yè)不平凡的一年。
1.國內(nèi)最大離子液烷基化裝置投產(chǎn)
3月31日,國內(nèi)產(chǎn)能規(guī)模最大的中國石化首套離子液烷基化裝置——九江石化30萬噸/年烷基化裝置成功投產(chǎn)。裝置產(chǎn)出的高辛烷值烷基化油產(chǎn)品可為我國國Ⅵ汽油升級提供更優(yōu)質(zhì)、更清潔的調(diào)和組分油,并有效降低汽車尾氣的雜質(zhì)排放,進(jìn)一步改善我國城市空氣質(zhì)量,也為進(jìn)一步提升國Ⅵ汽油產(chǎn)品質(zhì)量夯實(shí)基礎(chǔ)。
該項(xiàng)目采用的離子液烷基化技術(shù)由中國石油大學(xué)重質(zhì)油國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室離子液體研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)完成,并獲得了2017年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。該技術(shù)克服了傳統(tǒng)烷基化工藝存在的嚴(yán)重腐蝕設(shè)備、環(huán)境污染與人身危害等問題,是一項(xiàng)全新的綠色、安全、環(huán)保的碳四烷基化技術(shù)。該技術(shù)原創(chuàng)發(fā)明了一種新型復(fù)合離子液,可替代傳統(tǒng)的氫氟酸/濃硫酸作為催化劑,在此前建成的10萬噸/年離子液烷基化工業(yè)裝置上已實(shí)現(xiàn)長周期運(yùn)行,烯烴轉(zhuǎn)化率達(dá)100%,烷基化油辛烷值RON穩(wěn)定在95以上,打破了國際石油公司在清潔油品生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。
2.世界最大驅(qū)動(dòng)用工業(yè)汽輪機(jī)試車
6月19日,位于大連長興島的恒力石化煉化一體化項(xiàng)目年產(chǎn)150萬噸乙烯裝置裂解氣壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)用工業(yè)汽輪機(jī)試車儀式,在杭汽輪股份公司總裝車間舉行。汽輪機(jī)組經(jīng)4個(gè)小時(shí)空負(fù)荷試車并順利完成所有試車大綱科目,運(yùn)行穩(wěn)定,轉(zhuǎn)子抖動(dòng)值小于20微米,機(jī)組各項(xiàng)指標(biāo)良好。杭汽輪制造的150萬噸/年乙烯裝置用汽輪機(jī)試車成功,標(biāo)志著當(dāng)前世界最大的驅(qū)動(dòng)用工業(yè)汽輪機(jī)在杭州誕生,同時(shí)也標(biāo)志著杭汽輪已完全具備超百萬等級乙烯三機(jī)工業(yè)汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)和制造能力,我國自行設(shè)計(jì)制造乙烯裝備能力又上一個(gè)新臺(tái)階,國內(nèi)工業(yè)驅(qū)動(dòng)用工業(yè)汽輪機(jī)的設(shè)計(jì)制造水平已達(dá)到國際頂尖水平。
大連恒力煉化150萬噸/年乙烯裝置裂解氣壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)用工業(yè)汽輪機(jī),運(yùn)行功率可達(dá)90000kW,最大設(shè)計(jì)容量100000kW。杭汽輪股份公司總經(jīng)理葉鐘表示,150萬噸/年“乙烯三機(jī)”裝置用工業(yè)汽輪機(jī)的全面國產(chǎn)化,是我國大乙烯裝備國產(chǎn)化的又一次重大技術(shù)突破,在我國石化領(lǐng)域里具有里程碑的意義。
3.世界首套R(shí)-GAS氣化爐出廠
6月22日,由山西陽煤化工機(jī)械(集團(tuán))有限公司承擔(dān)制造的,陽煤集團(tuán)太原化工新材料有限公司800噸級R-GAS煤氣化技術(shù)工業(yè)示范項(xiàng)目核心設(shè)備——世界首套R(shí)-GAS氣化爐制造成功并順利出廠,進(jìn)入設(shè)備安裝階段。
R-GAS氣化爐采用美國燃?xì)饧夹g(shù)研究院(GasTechnologyInstitute,簡稱GTI)公司專利技術(shù),屬世界首套首臺(tái),工藝技術(shù)先進(jìn)。該技術(shù)借鑒航天領(lǐng)域噴射器的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),氣化區(qū)域最高溫度可達(dá)2500℃,可氣化高灰熔點(diǎn)劣質(zhì)煤等原料。其開發(fā)與應(yīng)用可從根本上解決山西省乃至全國高灰熔點(diǎn)煤炭直接氣化的難題,一旦成功推廣,將有望為山西省劣質(zhì)煤的綠色使用帶來歷史性變革。
經(jīng)測算,采用該技術(shù)后山西地區(qū)的合成氣生產(chǎn)成本可降低0.2元/標(biāo)準(zhǔn)立方米,合成氨成本約可降低420元/噸,尿素生產(chǎn)成本約可降低246元/噸。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)將于今年8月份機(jī)械竣工,具備投料試車條件。
4.恒逸文萊項(xiàng)目三大裝置全面中交
繼6月26日,中國化學(xué)工程二化建承建的恒逸(文萊)PMB石油化工800萬噸/年石化裝置項(xiàng)目加氫精制裝置中交后,7月10日,加氫裂化裝置和靈活焦化裝置正式中交。該三大裝置的全面高質(zhì)量中交,標(biāo)志著恒逸(文萊)PMB石油化工工程正式進(jìn)入生產(chǎn)階段,體現(xiàn)了我國在“一帶一路”項(xiàng)目建設(shè)中的“中國速度”。
該項(xiàng)目一期設(shè)計(jì)一次原油加工能力為800萬噸/年,主要生產(chǎn)裝置包括煉油、化工生產(chǎn)裝置、油品儲(chǔ)運(yùn)等6個(gè)單項(xiàng)工程。作為三大裝置之一的靈活焦化裝置,它是國內(nèi)企業(yè)在“一帶一路”國家承建的首套、世界第七套靈活焦化裝置。與常規(guī)延遲焦化焦炭塔技術(shù)相比,靈活焦化裝置設(shè)計(jì)采用Exxon Mobil公司的技術(shù),避免了延遲焦化循環(huán)切換造成的處理量周期性波動(dòng)和操作風(fēng)險(xiǎn),降低了除焦工作的勞動(dòng)強(qiáng)度;生成的焦炭用來轉(zhuǎn)化成靈活氣,解決了低價(jià)值焦炭的去向問題;可避免高溫原料在進(jìn)反應(yīng)器前發(fā)生結(jié)焦堵塞爐管和管道引起的裝置停工;沒有進(jìn)料加熱爐的限制,對原料的適應(yīng)性更強(qiáng)。
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圖為項(xiàng)目現(xiàn)場。(本報(bào)記者 耿明月 攝)
5.戴維甲醇合成塔實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化
本報(bào)訊 8月,東方鍋爐股份有限公司成功制造兩臺(tái)戴維甲醇合成塔,并完成塔殼體與管束臥式套裝。至此,我國首次國產(chǎn)化戴維技術(shù)甲醇合成塔獲成功,終結(jié)了國外制造商對該技術(shù)的壟斷。
合成塔是甲醇合成裝置的核心設(shè)備。東方鍋爐所制造的戴維技術(shù)甲醇合成塔,是寧夏寶豐年產(chǎn)220萬噸甲醇項(xiàng)目關(guān)鍵設(shè)備,目前為世界單套煤制甲醇產(chǎn)量最大的甲醇合成塔。該項(xiàng)目采用英國莊信萬豐戴維公司技術(shù),也是戴維甲醇合成塔首次國產(chǎn)化項(xiàng)目。該合成塔是管殼式立式壓力容器,為等溫式管內(nèi)水冷型徑向塔,催化劑裝填在反應(yīng)器的殼側(cè),管內(nèi)產(chǎn)生中壓蒸汽。原料合成氣由上到下徑向通過裝有催化劑床層的殼側(cè),通過控制蒸汽壓力來控制催化劑的床層溫度,達(dá)到接近等溫的溫度分布。東方鍋爐制造的甲醇合成塔循環(huán)氣回路為雙塔前后串聯(lián),新鮮氣進(jìn)料分開進(jìn)入兩塔的并聯(lián)流程。循環(huán)氣的串聯(lián)可以使合成氣與催化劑接觸更加充分,新鮮氣并聯(lián)又可以精確地調(diào)整兩塔氣體成分;合成塔鍋爐水在管側(cè)、催化劑裝填于殼側(cè),可增加塔內(nèi)催化劑的裝填量,合成氣處理量也更大;而且塔內(nèi)氣體液向?yàn)閺较蛄鳎啾容S向流的塔型壓降更小、動(dòng)力損失更少。
6.中石化首套大型沸騰床渣油加氫裝置建成
9月10日,鎮(zhèn)海煉化260萬噸/年沸騰床渣油加氫裝置舉行工程中交儀式,標(biāo)志著中石化首套大型沸騰床渣油加氫裝置建成。
該裝置是中石化引進(jìn)AXENS工藝技術(shù)建設(shè)的第一套大型工業(yè)生產(chǎn)裝置,也是第一個(gè)實(shí)現(xiàn)基于工廠對象屬性的數(shù)據(jù)、文檔和信息模型的工程數(shù)字化交付的新建項(xiàng)目,由中石化洛陽有限工程公司EPC總承包建設(shè)。
建設(shè)期間,洛陽工程公司圍繞催化劑在線加排、高溫高壓臨氫設(shè)備多等難點(diǎn),展開了一系列工程技術(shù)開發(fā),實(shí)現(xiàn)了高壓換熱器等關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化。同時(shí),他們還采用液壓提升和履帶中心旋轉(zhuǎn)吊梁組合方案,實(shí)現(xiàn)了目前世界上單體最重的加氫反應(yīng)器(2389噸)一次吊裝成功;攻克了壁厚達(dá)73毫米的TP347高壓工藝管道、水平度誤差不得大于1毫米的沸騰泵配管等施工難題,焊接工程一次合格率達(dá)98.01%。
在數(shù)字化交付中,洛陽工程公司開發(fā)了基于元件庫的PDMS智能實(shí)體支吊架設(shè)計(jì)系統(tǒng),建立了全專業(yè)參與的項(xiàng)目數(shù)字化工廠模型,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字工廠與物理工廠的同步建設(shè)。
7.全球首臺(tái)7000型電驅(qū)壓裂裝備下線
10月上旬,由杰瑞自主研發(fā)制造的7000型電驅(qū)壓裂橇成功下線,并順利通過測試。這是全球首臺(tái)7000型電驅(qū)壓裂橇。該裝備可大大提升壓裂效率,使長時(shí)間、連續(xù)性、大功率的井場作業(yè)成為可能,為我國頁巖氣開采實(shí)現(xiàn)高效率、低成本、環(huán);、智能化提供助力。
7000型電驅(qū)壓裂橇搭載了全球功率最大的柱塞泵,象征著電驅(qū)壓裂設(shè)備的世界領(lǐng)先水平。這臺(tái)電驅(qū)壓裂橇不僅外形“小巧”、結(jié)構(gòu)緊湊,滿足山區(qū)地貌對道路運(yùn)輸?shù)囊,運(yùn)輸更加靈活,而且潤滑和散熱系統(tǒng)也進(jìn)行了全面提升,噪音更低,滿足長時(shí)間、連續(xù)工況的需要,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低能耗且無廢氣排放,更具經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。其核心部件為輸入功率達(dá)7000馬力的超級柱塞泵,是目前全球功率最大的柱塞泵,其電驅(qū)壓裂設(shè)備功率相當(dāng)于2~3臺(tái)傳統(tǒng)的2500型壓裂車,一臺(tái)設(shè)備即可滿足大排量頁巖氣壓裂,解決了天然氣井場作業(yè)的痛點(diǎn)。
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圖為PTA裝置全貌。(企業(yè)供圖)
8.全球首個(gè)220萬噸/年P(guān)TA裝置開車
10月30日,由惠生工程承擔(dān)全廠設(shè)計(jì)的新鳳鳴集團(tuán)浙江獨(dú)山能源220萬噸/年P(guān)TA裝置一次開車成功。獨(dú)山能源PTA項(xiàng)目的投產(chǎn),標(biāo)志著惠生工程成為全球首家將220萬噸/年BP PTA工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用的公司。
該項(xiàng)目是目前全球單系列產(chǎn)能最大的PTA裝置,選用了行業(yè)領(lǐng)先的英國BP公司最新的PTA工藝技術(shù)和專利設(shè)備,與傳統(tǒng)工藝相比,可減少95%廢固、65%溫室氣體及75%的廢水排放。
惠生工程于2017年6月獲得該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)合同,設(shè)計(jì)范圍包括1套220萬噸/年P(guān)TA裝置、公用工程、罐區(qū)、全廠基礎(chǔ)設(shè)施等20多個(gè)子項(xiàng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)。惠生工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)?wèi){借核心的技術(shù)工程化能力,充分考慮PTA裝置緊湊的設(shè)備及管道布置,采用數(shù)字化設(shè)計(jì)手段,多方案優(yōu)化設(shè)備布置,最終高標(biāo)準(zhǔn)交付220萬噸/年P(guān)TA裝置的“全套數(shù)字化”設(shè)計(jì)文件,獲得業(yè)主和BP專利商的高度認(rèn)可。
9.重大技術(shù)裝備研創(chuàng)聯(lián)盟石化組成立
8月7日,由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)牽頭,重大技術(shù)裝備研發(fā)創(chuàng)新與首臺(tái)套示范應(yīng)用聯(lián)盟石化行業(yè)工作組在京成立。工作組將致力于推動(dòng)石化行業(yè)重大技術(shù)裝備研發(fā)創(chuàng)新與首臺(tái)套應(yīng)用推廣,成員企業(yè)將優(yōu)先承擔(dān)國家重大裝備任務(wù)。
過去一段時(shí)間,行業(yè)在重大技術(shù)裝備自主化方面存在明顯短板,過多地考慮從國外引進(jìn),給自己的產(chǎn)業(yè)鏈安全帶來了威脅。一些成套裝備遲遲不能配套應(yīng)用,一些關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)無法攻克,迄今仍掌握在別人手里。行業(yè)工作組成立后,將主要致力于制定行業(yè)裝備“十四五”發(fā)展指南、組織重大技術(shù)裝備研發(fā)創(chuàng)新、推動(dòng)行業(yè)裝備能力建設(shè)、開展首臺(tái)套技術(shù)裝備應(yīng)用示范及重大技術(shù)裝備推廣和配合部委工作等5方面工作,為技術(shù)裝備和應(yīng)用單位打造了一個(gè)開展裝備創(chuàng)新工作的平臺(tái)。
10.全球最大氣化爐投料成功
10月29日,兗州煤業(yè)鄂爾多斯能化榮信化工有限公司4000噸/天多噴嘴氣化爐投料成功。該裝置是目前全球首臺(tái)單系列處理煤最大的氣化爐,標(biāo)志著我國大型煤氣化技術(shù)又向前邁開一大步。
該公司年產(chǎn)40萬噸煤制乙二醇、30萬噸聚甲氧基二甲醚(DMMn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范項(xiàng)目概算總投資76.8億元,采用EPC總承包模式,于2017年11月正式啟動(dòng)建設(shè)。該項(xiàng)目在一期年產(chǎn)90萬噸煤制甲醇項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,通過二期、三期等規(guī);ㄔO(shè),拉長煤化工產(chǎn)業(yè)鏈,最終形成年產(chǎn)500萬噸煤制甲醇和下游一系列精細(xì)化工產(chǎn)品的煤化工示范基地。
該項(xiàng)目采用多噴嘴氣化技術(shù),主要建設(shè)內(nèi)容包括3臺(tái)4000噸/天水煤漿氣化爐、凈化裝置、硫回收裝置、90萬噸/年甲醇裝置、40萬噸/年乙二醇裝置、30萬噸/年DMMn裝置、2×92000標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)空分裝置等。