我國石化通用機(jī)械技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

    

   過濾機(jī) 主要有轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)和PTA裝置真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，用于煉油廠酮苯脫蠟。隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展，日本月島機(jī)械公司研制出濾布行走式連續(xù)過濾機(jī)；奧地利安德利茨公司開發(fā)出CPF隔膜擠壓式過濾機(jī)；美國Arus公司開發(fā)出S7型真空過濾機(jī)；意大利EIMCO公司和英國Paxman公司隨后也相繼進(jìn)行了研發(fā)；日本神戶制鋼所首次研制出微機(jī)控制轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)，集連續(xù)過濾、隔膜擠壓和微機(jī)控制于一體，使過濾機(jī)制造技術(shù)水平上了一個(gè)臺(tái)階。目前，轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)正朝大規(guī)格、高速率、全自動(dòng)方向發(fā)展。

       我國脫蠟轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)是從意大利EIMCO公司引進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。經(jīng)消化吸收和改進(jìn) ，我國已掌握了整套加工、組對(duì)、焊接工藝等訣竅。目前，我國脫蠟轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)已有GB-50、GB-60、GB-100共3種規(guī)格產(chǎn)品。與國外相比，我國過濾機(jī)的主要差距是對(duì)市場發(fā)展、產(chǎn)品需求認(rèn)識(shí)不夠，創(chuàng)新能力弱，對(duì)引進(jìn)技術(shù)消化較差，產(chǎn)品系列化開發(fā)能力弱。

    離心機(jī) 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)。目前，國外離心機(jī)技術(shù)發(fā)展較快，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)專業(yè)化和系列化。我國研制的臥式LWF10000-N型和LWF1050-N型離心機(jī)已分別用于7萬~10萬噸/年高密度聚乙烯裝置懸浮液分離，研制的LW1200×1980型離心機(jī)用于22.5萬噸/年P(guān)TA漿液脫水，離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓鼓直徑達(dá)到1200毫米。但是，我國立式離心機(jī)的研發(fā)仍處于初步模仿的階段，與國外相比，在設(shè)計(jì)技術(shù)、產(chǎn)品大型化和系列化方面存在較大的差距。

    煙氣輪機(jī) 煙氣輪機(jī)是催化裂化裝置中重要的能量回收設(shè)備，目前GHH公司的技術(shù)比較成熟。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)汽輪機(jī)70余臺(tái)，其輸出功率范圍為2000Kw~19200kW，生產(chǎn)煙氣輪機(jī)總臺(tái)數(shù)在世界名列第二，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、震動(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300萬~350萬噸/年重油催化裂化裝置，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)。

    干燥機(jī) 國外對(duì)密閉型蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)的開發(fā)較早，日本三井造船、月島機(jī)械及德國FAUVET-GIREL都生產(chǎn)過此類產(chǎn)品，其設(shè)備直徑已達(dá)到4000毫米以上。我國20萬噸/年HDPE蒸汽管回轉(zhuǎn)干燥機(jī)及40萬噸/年P(guān)TA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)已經(jīng)形成筒體直徑為1800~3200毫米的系列化產(chǎn)品。與國外相比，我國的差距主要表現(xiàn)在設(shè)備大型化方面。在未來5~15年內(nèi)，我國即將建設(shè)40萬~50萬噸/年聚乙烯和聚丙烯裝置以及60萬噸/年聚酯裝置需要大型干燥機(jī)，其所用干燥機(jī)有待國內(nèi)開發(fā)研制。

    擠壓造粒機(jī) 擠壓造粒機(jī)是聚烯烴裝置的關(guān)鍵設(shè)備，它可以把聚合物經(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。目前，國外只有德國WP公司、日本制鋼所、日本神戶制鋼所、美國法雷爾公司等為數(shù)不多的幾家公司擁有設(shè)計(jì)、制造大型混煉造粒機(jī)組成套技術(shù)的能力。大型擠壓造粒機(jī)未來發(fā)展的主流是向雙螺桿混煉造粒機(jī)組方向發(fā)展。

   我國開發(fā)擠壓造粒機(jī)技術(shù)比較落后，目前研發(fā)的擠壓造粒機(jī)只是中小型，ABS萬噸級(jí)混煉擠出機(jī)經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)行考核，其主要技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到設(shè)計(jì)要求。我國通過對(duì)引進(jìn)大型造粒機(jī)的消化吸收，完成了7萬~10萬噸/年聚丙烯裝置混煉擠出機(jī)組施工圖設(shè)計(jì)，并掌握了大型造粒機(jī)的多方面資料和相關(guān)技術(shù)，但還沒有實(shí)際應(yīng)用。目前，我國擠壓造粒機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平與國外差距較大，大中型聚烯烴生產(chǎn)裝置用擠壓造粒機(jī)全部依靠進(jìn)口。


    石化通用機(jī)械主要包括氣體壓縮機(jī)、石化專用泵和閥門等。 

    氣體壓縮機(jī)  石化生產(chǎn)裝置中常用的氣體壓縮機(jī)有離心式氣體壓縮機(jī)和往復(fù)式氣體壓縮機(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。例如，催化裂化裝置用的主風(fēng)機(jī)和富氣壓縮機(jī)、加氫裝置用的循環(huán)氫壓縮機(jī)、新氫壓縮機(jī)，乙烯三大壓縮機(jī)，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。 

    目前，離心式壓縮機(jī)的國際發(fā)展方向是壓縮機(jī)容量不斷增大、新型氣體密封、磁力軸承和無潤滑聯(lián)軸器相繼出現(xiàn)；高壓和小流量壓縮機(jī)產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)；三元流動(dòng)理論研究進(jìn)一步深入，不僅應(yīng)用到葉輪設(shè)計(jì)，還發(fā)展到葉片擴(kuò)壓器靜止元件設(shè)計(jì)中，機(jī)組效率得到提高；采用噪音防護(hù)技術(shù)，改善操作環(huán)境等。 

   國內(nèi)為石化企業(yè)提供壓縮機(jī)的制造廠家有十余家，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，其中沈陽鼓風(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)到50%以上。目前我國的富氣壓縮機(jī)進(jìn)口流量達(dá)到81600Nm3/h，功率達(dá)7166KW，已用于300萬噸/年催化裂化和延遲焦化裝置；離心式循環(huán)氫壓縮機(jī)流量達(dá)250000 Nm3/h，功率達(dá)1600 KW，出口壓力達(dá)18Mpa,已經(jīng)用于120萬噸/年加氫裂化裝置；裂解氣壓縮機(jī)流量達(dá)120000 Nm3/h，功率達(dá)到18000 KW，已應(yīng)用于30~50萬噸/年乙烯裂解裝置；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20~30萬噸合成氨裝置；空分裝置的空氣壓縮機(jī)流量達(dá)到220000 Nm3/h，功率達(dá)到17580 KW，已經(jīng)應(yīng)用于40000 Nm3/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350萬噸/年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300000Nm3/h，功率達(dá)到40000 KW。 

    但是，我國離心壓縮機(jī)在高技術(shù)、高參數(shù)、高質(zhì)量和特殊產(chǎn)品上還不能滿足國內(nèi)需要，50%左右產(chǎn)品需要進(jìn)口。另外，在技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性上和國外還有差距。隨著石化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，我國離心壓縮機(jī)在大型化方面將面臨新的課題。 

    國外往復(fù)式活塞壓縮機(jī)發(fā)展方向?yàn)榇笕萘俊⒏邏毫Α⒔Y(jié)構(gòu)緊湊、能耗少、噪聲低、效率高、可塑性好、排氣凈化能力強(qiáng)；普遍采用撬裝無基礎(chǔ)，全罩低噪音設(shè)計(jì)，大大節(jié)約了安裝、基礎(chǔ)和調(diào)試費(fèi)用；不斷開發(fā)變工況條件下運(yùn)行的新型氣閥，使氣閥壽命大大提高；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，應(yīng)用壓縮機(jī)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件和壓縮機(jī)工作過程模擬軟件等，提高計(jì)算準(zhǔn)確度，通過綜合模擬模型預(yù)測壓縮機(jī)在實(shí)際工況下的性能參數(shù)，以提高新產(chǎn)品開發(fā)的成功率，壓縮機(jī)機(jī)電一體化得到強(qiáng)化。采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，自動(dòng)顯示各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化聯(lián)機(jī)運(yùn)行，運(yùn)行參數(shù)異常顯示，報(bào)警與保護(hù)；產(chǎn)品設(shè)計(jì)重視工業(yè)設(shè)計(jì)和環(huán)境保護(hù)，壓縮機(jī)外型美觀更加符合環(huán)保要求等。 

    經(jīng)過20年發(fā)展我國已經(jīng)形成L、D、DZ、H、M型等數(shù)十個(gè)壓縮機(jī)系列的數(shù)百種產(chǎn)品。目前，國內(nèi)中小型壓縮機(jī)已經(jīng)基本滿足國內(nèi)石化行業(yè)需求，但大型往復(fù)式壓縮機(jī)還不能滿足需要。沈陽氣體壓縮機(jī)股份有限公司從德國引進(jìn)了了全套往復(fù)式壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，在大中型往復(fù)式壓縮機(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4M50型大型氯氣往復(fù)式壓縮機(jī)組，1996年推出6M50型系列氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)組，1998年研制成功4M80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34000Nm3/h，活塞壓力達(dá)到80KN，出口壓力達(dá)到19 Mpa，功率達(dá)到4000 KW，已用于200萬噸/年渣油加氫脫硫裝置。國內(nèi)自行設(shè)計(jì)制造的迷宮式壓縮機(jī)流量達(dá)到980 Nm3/h，出口壓力達(dá)到3.8 Mpa，已經(jīng)用于7萬噸/年聚丙烯裝置。 

    與國外往復(fù)式壓縮機(jī)技術(shù)水平相比，我國的主要差距為基礎(chǔ)理論研究差，產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)能力低，工藝裝備和實(shí)驗(yàn)手段落后，產(chǎn)品技術(shù)起點(diǎn)低，規(guī)格品種、效率、制造質(zhì)量可靠性差。另外，技術(shù)含量高和特殊要求的產(chǎn)品還滿足不了國內(nèi)需求。 

    石化專用泵  國際石化用泵制造廠主要有瑞士蘇爾壽公司、日本荏原公司、德國KSB公司、美國高斯公司等。石化用泵的發(fā)展方向是大型化，高速化，機(jī)電一體化，泵產(chǎn)品成套化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化；多品種、性能廣、壽命長及可靠性高；泵密封、軸承生產(chǎn)的大型化和專業(yè)化；特別是高溫、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，以及屏蔽泵的技術(shù)發(fā)展很快。 

    與國外相比，我國石化用泵在設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)方法上都比較落后，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、耐腐蝕性能等方面還有較大差距。目前，我國石化用泵還有不少依賴進(jìn)口。