潘文玖 柴潤金

裝備國產(chǎn)化：78.40%

潘文玖 柴潤金

In this article:In TPCC 1000KTA Ethylene Integration Project,1764 of 1824 refinery equipment/devices,1563 of1775 chemical equipment/devices aremade in China.By acquisition expenses,78.40%equipment and devices in this integration aremade in China.This project setamilestone for China building world-class refinery and chemical plant.

裝備制造是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，要想成為一個經(jīng)濟強國，必須成為一個裝備制造強國。石化工業(yè)的重大關(guān)鍵設(shè)備實現(xiàn)國產(chǎn)化可以提高國內(nèi)石化裝備制造能力和水平，避免受制于人；同時可以節(jié)省大量投資，促進石化工業(yè)發(fā)展，因此具有非常重要的意義。

天津石化100萬t/a乙烯煉化一體化項目是我國百萬噸級大型乙烯工程技術(shù)裝備國產(chǎn)化的依托工程，選擇了一批國內(nèi)尚無制造業(yè)績但具備國產(chǎn)化條件的設(shè)備進行調(diào)研攻關(guān)，同時對部分進口設(shè)備推行國內(nèi)外聯(lián)合制造。以設(shè)備采購臺套數(shù)計算，煉油采購設(shè)備1824臺套，其中國產(chǎn)1764臺套；乙烯采購設(shè)備1775臺套，其中國產(chǎn)1563臺套，國產(chǎn)化率可分別達到96.71%和88.06%。以設(shè)備購置費為基數(shù)計算的煉油和乙烯設(shè)備國產(chǎn)化率可分別達到90.66%和71.87%，整個項目國產(chǎn)化率可以達到78.40%，與國家發(fā)改委核準項目建設(shè)要求煉油部分91.5%、乙烯部分60.1%相比，設(shè)備國產(chǎn)化率大大提高，并且節(jié)省采購?fù)顿Y約為2.8億元，有力地推動了國內(nèi)裝備制造業(yè)水平的提升。

1 技術(shù)國產(chǎn)化

天津石化100萬t/a乙烯煉化一體化項目中的煉油工程，包括新建11套裝置、改造原有8套裝置，其中的16套裝置均采用國產(chǎn)化技術(shù)。新建裝置：180萬t/a加氫裂化裝置、320萬t/a柴油加氫精制裝置采用撫順石油化工研究院技術(shù)；130萬t/a蠟油加氫處理裝置、80萬t/a航煤加氫裝置采用石油化工科學(xué)研究院技術(shù)；230萬t/a延遲焦化裝置、氣體脫硫和溶劑再生裝置、酸性水汽提采用洛陽院技術(shù)；6萬t/a硫磺回收裝置采用南化院技術(shù)；改造的 8套裝置：250萬 t/a常減壓裝置、120萬t/a延遲焦化裝置、120萬t/a加氫裂化裝置、40萬t/a焦化汽柴油加氫裝置、40萬 t/a催化柴油加氫 2×20000標m3/h制氫裝置采用中國石化工程建設(shè)公司技術(shù)；脫硫裝置、80t/h酸性水汽提裝置采用中國洛陽石化工程公司的技術(shù)。

乙烯工程方面，100萬t/a乙烯裝置采用中石化/Lummus合作開發(fā)的順序深冷分離流程、二元制冷技術(shù)；65萬t/a裂解汽油加氫裝置采用中石化ST裂解汽油加氫工藝技術(shù)；30萬t/a線性低密度聚乙烯裝置采用中石化ST氣相法冷凝技術(shù)；35萬t/a苯酚丙酮裝置中異丙苯部分采用上海石化研究院技術(shù)；20萬t/a丁二烯抽提裝置以及12/5萬t/aMTBE/丁烯-1裝置中丁二烯抽提裝置采用中石化國產(chǎn)乙腈抽提技術(shù)；MTBE/丁烯-1精制裝置采用中石化ST催化蒸餾和精密蒸餾技術(shù)。

2 裝備國產(chǎn)化

天津石化100萬t/a乙烯煉化一體化項目在2006年至2009年共有10項列入了中石化重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化攻關(guān)項目，目前均完成了任務(wù)，順利投產(chǎn)，運行正常。

（1）乙烯裂解氣壓縮機組（GB201）研制（06年項目）

研制的主要內(nèi)容為：壓縮機通流設(shè)計采用三維粘性流動數(shù)據(jù)模型分析，提高壓縮機效率；轉(zhuǎn)子動力學(xué)軟件開發(fā)應(yīng)用；開發(fā)新型大直徑、大出口寬度葉輪、新型高速節(jié)能軸承；機殼結(jié)構(gòu)靜動力強度分析與優(yōu)化；以及配套汽輪機的相應(yīng)開發(fā)。機組的主要技術(shù)指標為：設(shè)計進口溫度40℃，出口溫度84.9℃，吸入壓力0.123MPa，出口壓力4.115MPa，流量 341494m3/h，軸功率50202KW，轉(zhuǎn)速 4125r/m in。

壓縮機組2009年1月制造完成；2009年10月21日晚18：00進行了安裝完畢后的無負荷試運行，2010年2月28日裝置消缺重新開車后，連續(xù)平穩(wěn)運行，機組使用良好、性能穩(wěn)定，各個系統(tǒng)達到生產(chǎn)與設(shè)計要求，壓縮機效率略高于國外同類設(shè)備，壓縮機軸振動最高21.9um，低于API標準要求。該設(shè)備安裝投產(chǎn)以來運轉(zhuǎn)正常。

（2）大型四列迷宮壓縮機組研制（06年項目）

該壓縮機組用于30萬t/a HDPE LPSR。九五期間，中石化成功實現(xiàn)了兩列、三列迷宮壓縮機的國產(chǎn)化攻關(guān)，此次國產(chǎn)化攻關(guān)主要是開展大項四列迷宮密封壓縮機國產(chǎn)化研制。壓縮機組的主要技術(shù)指標為：設(shè)計溫度：150℃，進口壓力0.43MPa、出口壓力 1.7MPa，流量 4157m3/h、軸功率 536KW、轉(zhuǎn)速495r/m in。

壓縮機組2009年3月22日出廠驗收合格，設(shè)備出廠，目前運行正常。

（3）百萬噸級大型乙烯裝置用冷箱研制（07年項目）

此前百萬噸級乙烯冷箱市場一直為國外公司壟斷，通過本項目自主創(chuàng)新攻關(guān)研發(fā)，能夠設(shè)計制造出具有國際先進水平的冷箱設(shè)備，掌握百萬噸級乙烯冷箱核心技術(shù)，打破國外公司的市場壟斷和技術(shù)封鎖。研制的主要內(nèi)容包括百萬噸級乙烯冷箱技術(shù)方案優(yōu)化、多組分有相變流體的傳熱計算優(yōu)化、二相流體均勻分布結(jié)構(gòu)技術(shù)的進一步開發(fā)、新型高效翅片的開發(fā)等。冷箱的主要技術(shù)指標為：長×寬×高=7m×4.2m×33.2m，共包括16臺板翅換熱器，5臺CIV換熱器，1臺分凝分餾塔，6臺氣液分離器。

2007年2月27日完成了技術(shù)談判，2008年7月31日完成了設(shè)計評審，2009年12月31日完成了冷箱的安裝。效果運行良好，達到預(yù)期設(shè)計要求。

（4）聚丙烯多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器設(shè)計制造（07年項目）

45萬t/a聚丙烯裝置是世界上相同技術(shù)中規(guī)模最大的裝置，所需的反應(yīng)器設(shè)計、制造難度大，世界上僅有2-3個國家設(shè)計制造過該類反應(yīng)器，如從國外引進，交貨期長且價格昂貴。在中國石化集團公司的組織下，2007年4月正式立項，主要研制內(nèi)容包括：反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算、低溫材料焊接、切向打開孔焊接等。反應(yīng)器的主要技術(shù)指標為：操作壓力3MPa，操作溫度100℃，容積 563.8 m3。

聚丙烯多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器2008年3月21日交設(shè)計圖，2008年6月27日組織了攻關(guān)協(xié)調(diào)會，2009年2月完成制造，2月25日中石化組織了出廠前驗收，3月通過專利商驗收出廠，目前該設(shè)備運行正常。

（5）聚丙烯D520干燥器設(shè)計制造（07年項目）

早期聚丙烯D520干燥器尾流化床設(shè)備采用單層流化床技術(shù)存在熱風分布不均、易堵塞、易變形損壞等問題。該項研制是開發(fā)雙層流化床技術(shù)的方案，主要內(nèi)容包括雙層流化床干燥模型及工藝設(shè)計軟件開發(fā)、雙層流化床結(jié)構(gòu)研究與開發(fā)等。

2007年4月正式立項；2009年3月設(shè)備制造完成，2009年2月完成了安裝、調(diào)試。目前該設(shè)備運行正常。

（6）07MnNiMoVDR鋼制大型低溫乙烯球罐研制（08年項目）

乙烯球罐區(qū)大型低溫乙烯球罐原設(shè)計由日本采購材料，后由于日方不能夠提供所需的鋼材，改為采用寶鋼研制的07Mn-NiMoVDR（B610CF-L2） 牌號鋼板及相配套的國產(chǎn)10Ni3MoVD鍛件及進口LB-65L焊條。2臺2000m3乙烯球罐主要技術(shù)指標為：三類壓力容器，設(shè)計壓力1.95MPa，工作壓力1.66MPa，設(shè)計溫度 -45℃，最高 /最低工作溫度 -27℃/-45℃，公稱容積2000 m3，腐蝕裕度1.5mm。

2007年11月13日在合肥組織了《天津乙烯球罐焊試驗方案評審會》，2008年2月中旬組織專家對球罐焊接試驗情況進行了評審。2008年10月22日正式簽訂了國產(chǎn)化攻關(guān)合同。SSS年SS月SS日完成了安裝、調(diào)試。目前，球罐運行正常。

（7）EO/EG裝置大型換熱器研制（08年項目）

EO/EG 裝置采用陶氏化學(xué)技術(shù)，其中超大型換熱器長度22m，換熱面積6000～12000m2，管束超過10000根，設(shè)計、制造存在較大難度，為此中石化多次組織國內(nèi)知名制造企業(yè)研究國產(chǎn)化可行性，最終確定E-6111換熱器國產(chǎn)化，鎮(zhèn)海項目由一重承擔制造任務(wù)，天津項目由撫機承擔制造任務(wù)。換熱器主要技術(shù)指標為：殼程操作壓力0.394Mpa，管程操作壓力1.721Mpa，殼程操作溫度 32/42.43℃，管程操作溫度89.79/35℃，換熱面積8576m2。

換熱器2009年7月完成制造，8月通過了壓力試驗并出廠，目前該設(shè)備運行正常。

（8）30萬t/a LLDPE氣相反應(yīng)器開發(fā)（08年項目）

聚乙烯裝置反應(yīng)器是聚乙烯裝置的關(guān)鍵設(shè)備，在國內(nèi)的聚乙烯裝置中，正在使用的該反應(yīng)器均為進口設(shè)備，國內(nèi)有經(jīng)驗的設(shè)備制造廠不多。研制的反應(yīng)器主要技術(shù)指標為：設(shè)計溫度170℃，設(shè)計壓力 2.8MPa，充裝重量 1135500Kg，容積 73m3。

氣相反應(yīng)器2008年11月設(shè)備交貨。2008年9月16日完成了安裝、調(diào)試。目前反應(yīng)器運行正常。

（9）EO反應(yīng)器下封頭液壓拆卸裝置（08年項目）

EO反應(yīng)器下封頭液壓拆卸裝置要求完成封頭整體拆卸，目前世界上只有三套在運行，均為意大利廠家制造，進口需300萬美元，為節(jié)約成本，決定國內(nèi)研制。

該裝置2008年2月通過了中國石化重大裝備國產(chǎn)化立項論證；2009年5月附載試驗合格，設(shè)備出廠；2009年12月13日完成了安裝、調(diào)試。

經(jīng)拆卸、安裝EO反應(yīng)器下封頭的實際使用考核，設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。具有升降、X和Y方向的微調(diào)功能、繞Z方向的旋轉(zhuǎn)微調(diào)功能和X方向的行走功能，液壓系統(tǒng)具有安全保護功能，如系統(tǒng)出現(xiàn)故障會自動停機并位置自鎖、聲光報警，而國外同類產(chǎn)品則不具備繞Z方向的旋轉(zhuǎn)微調(diào)功能，自動化程度也沒有國產(chǎn)化設(shè)備高，專利商服務(wù)專家評價性能要高于國外產(chǎn)品。

（10）乙烯裝置高溫高壓閥門國產(chǎn)化研制（09年項目）

乙烯裝置高溫高壓閥門原定進口，后由于國外廠家不能按期交貨，影響工程進度，終止合同后，改為由中核蘇閥科技實業(yè)股份有限公司、中國石化工程建設(shè)公司、中國石油化工股份有限公司天津分公司、中國石化鎮(zhèn)海煉化分公司共同研制。該閥門的主要技術(shù)指標為如表1所示。

表1 乙烯裝置高溫高壓閥門主要技術(shù)指標

2009年3月召開乙烯裝置高溫高壓閥門國產(chǎn)化研制課題審查及開工會，同年5月進行了項目對接，6月25日進行了高溫高壓閥門型式試驗，2009年12月31日所有閥門已安裝完成，正常使用。經(jīng)1年多的運轉(zhuǎn)證明，國產(chǎn)乙烯裝置高溫高壓閥門達到了進口產(chǎn)品的水平。

以上重大石化裝備在天津石化100萬t/a乙烯煉化一體化項目中的成功應(yīng)用，證明了中國裝備工業(yè)的進步與實力。事實證明，國產(chǎn)化項目的順利實施離不開中石化集團公司乃至國家有關(guān)部門的支持。在中石化集團公司和國家有關(guān)部門的繼續(xù)支持下，中國的石化裝備業(yè)必將取得更多、更大的進步。P&CC

TPCC 1000KTA Ethylene Integration Project bought 78.40% China-made equipment and devices

By Pan Wen-Jiu Chai Run-Jin

TE65

C

1672-9323（2011）04-0028-03