中国化工装备业全面发展综述

时间:2019-02-06 19:57:12 来源:猇亭新闻网 作者:匿名
  

经过20多年的努力,中国的化工设备取得了重大的技术开发成果。然而,与国外相比,中国的化工设备仍存在很多差距,主要原因是化学生产技术与设备技术发展脱节。主要设备软件技术开发之间的差距很大:设备技术发展跟不上技术发展的速度,重技术存在光设备现象;基本上处于模仿发展阶段,开发具有自主知识产权的专有技术的能力较弱;设备开发不能专业化和系列化;设备设计和制造水平,设备质量和可靠性还有待进一步提高。随着化学技术的进步和发展,对化学设备提出了更高的要求。要加大设备的开发力度,掌握设备的核心技术,形成一批具有自主知识产权的设备,以实现先进的性能和可靠的质量。节能,经济,安全,满足化工行业的发展需求。

化工设备主要分为四大类:化工单位设备,化学非标设备,通用机械设备和仪器仪表。各种发展如下:

1.化学单位设备

化工装置设备主要包括分离和过滤设备,干燥和蒸发设备,混合设备,混合设备,热交换设备和挤出造粒设备。

1.1分离过滤设备

过滤器:它是一种使用固体多孔过滤介质将固体颗粒捕获在液体和固体颗粒的混合物中以实现固液分离的装置。主要用于酮 - 苯脱蜡滚筒真空过滤机和PTA真空滚筒过滤机,用于炼油厂的油蜡分离。目前,滚筒式真空过滤机正朝着大尺寸,高速,高精度,全自动的方向发展。在国内,它是意大利EIMCO引进的设计和制造技术。经过消化,吸收和改进,形成了一整套加工,分组和焊接工艺。相比之下,主要差距在于对市场发展和产品需求的认识不足,创新能力低,消化不良的进口技术本质。

离心机:离心分离机是一种利用离心力分离液体和固体颗粒或液体和液体混合物组分的机器,也称为离心机。主要有立式和卧式螺旋卸料沉降离心机。国外离心机技术发展迅速,已实现专业化和系列化;国内开发的El,LWF1000-N和LWFl050-N离心机已用于7-100,000吨/年的高密度聚乙烯装置。分离悬浮液,用开发的LWl200x1980离心机进行225,000吨/年PTA浆液的脱水,离心滚筒的直径达到φ1200mm。然而,立式离心机仍处于模仿的初始阶段。与国外相比的主要差异体现在设计技术,产品规模和系列化方面。1.2干蒸发设备

干燥设备:通过加热使材料中的水分蒸发(通常称为水分或其他挥发性液体组分)以获得具有特定水分含量的固体材料的机械装置。日本三井造船,月岛机械和德国FAUVET-GIREL的直径为φ4000mm以上。 200,000吨/年HDPE蒸汽管旋转干燥器和40万吨/年TA单元蒸汽管旋转干燥器已经本地化。差距主要体现在大型设备上。中国将建设400-500,000吨/年聚乙烯和聚丙烯设备的大型干燥机和60万吨/年的聚酯设备。

1.3搅拌设备

混合装置是通过机械力,重力等均匀混合两种或更多种材料的机器。它分为四类:气体和低粘度液体混合器,中高粘度液体和糊状混合机,热塑性材料混合器,粉末和颗粒固体物料混合机。三菱电机推出了新型FX2N-5A混合转换器。国内混合动力设备技术需要加强。

1.4换热设备

换热设备是化工生产中的重要设备。几乎所有工艺都有加热,冷却或冷凝过程,因此它也是一种重要的节能设备。随着工业设备的尺寸和效率的提高,外来换热器也变得更大,并且已经朝着低温差和低压力损失的方向发展。

耙式换热器(冷箱):冷箱主要用于乙烯裂解,空分和天然气液化。关键技术是设计技术和制造技术。美国s-W公司和德国林德公司的技术相对先进和成熟。杭州氧气发生器厂引进了美国的关键加工设备。——大型真空钎焊炉使冷箱的设计水平和制造能力更接近国际先进水平,并已应用于燕山,长江,上海等乙烯改造。国外有9.0兆帕冷箱产品。高压冷箱的设计和制造技术尚未在中国上市,分馏冷凝和分馏技术存在较大差距。

板壳式换热器:法国Packinox公司中只有一家能够生产催化重整和加氢装置,最大传热面积为8,000平方米。中国开发的最大传热面积为3000平方米。主要区别在于开发的单芯片面积相同,但热交换面积小。1.5挤出造粒设备

挤出造粒机:该设备可通过混合,挤出,造粒和其他聚合物生产聚烯烃颗粒,以方便运输。在国外,只有少数公司如德国WP公司和新日铁公司能够设计和制造成套的大型混合和造粒装置。主流正朝着双螺杆混合和造粒装置发展。中国的发展速度相对落后。目前,大多数发展都是中小型号。 ABS 10,000吨混合挤出机已经过生产和运行测试,主要技术指标达到设计要求。目前,用于大中型聚烯烃生产设备的挤出造粒机全部依赖进口。

2.化学非标专用设备

非标化学设备主要包括反应堆,塔,罐,罐和其他反应设备。

2.1水壶

大型聚合反应器:采用国外搅拌器的反应器技术比较成熟,可根据不同的材料和参数系列开发各种搅拌器结构。在中国成功开发的最大聚合釜是90m3聚合釜,年产能为70,000吨高密度聚乙烯。已经在100,000t/y聚酯反应器中建立了酯化和缩聚的每个过程的反应速率模型和过程模型。已经提出了工艺技术软件,每个反应器的结构和传热要求。仪征化纤的酯化反应已经开发出来。反应器和缩聚反应器已投入生产。与国外的差距主要是由于搅拌机种类少,选择能力弱。

2.2塔

塔在石化过程中的作用主要是分馏,吸收,汽提,萃取,洗涤,回收,再生,脱水和气体净化和冷却。常用的是板塔和填料塔,外国塔主要是在托盘和包装技术上进行改进。在过去的20年里,中国开发了许多具有优异性能的板塔和填料塔。它已广泛应用于石油化工和炼油设施,其性能处于国际先进水平。其中,主要有适用于处理高液体通量的DT托盘,适用于处理高气体通量的旋转托盘,具有高操作灵活性和高效率的三维传质托盘,以及筛网填料。复合塔等。洛阳和大庆500万吨/年润滑油精炼厂的大型塔式和大型塔式真空塔的直径为φ8400mm,中国开发的φ10000mm大型精馏塔即将投入使用。大型化肥氨合成塔:国际上具有代表性的有凯洛格卧式合成塔,托普索立式合成塔,木质立式合成塔和布朗三绝热轴向合成塔。在消化吸收的基础上,首次设计和制造单层锻造,2.4米厚壁外筒和双锥密封氨合成塔,建设20万吨/年合成氨厂尚未完全掌握其设计。软件方面,没有设计和制造30万吨/年氨合成塔的经验。

2.3其他反应设备

反应装置是进行化学反应过程的“心脏”装置。发展趋势不同。从国际经验到数学模拟,大规模,高效,简单的结构,自动操作,研究方法趋于融合。

催化裂化反应器:国内制造技术基本达到国际先进水平,广泛应用于各炼油厂。

加氢反应器:国外知名制造商包括新日铁工厂和神户制钢厂。为中国煤化工开发的锻造焊接加氢反应器外径5500mm,壁厚340mm,重量2040吨。它是世界上最重的加氢反应堆,其缺口是中国的创新能力差。

四个重叠反应堆的连续改造:美国UOP专利技术使反应器具有反应效率高,节能,占地面积小,节省投资等优点。中国已经掌握了设计和制造技术,内部元件安装指标完全符合UOP技术的要求。

聚丙烯回路反应堆:着名的制造商是海蒙,反应堆的设计技术和软件逐渐成熟。 20万吨/年聚丙烯环管反应器已在中国研制成功,并在上海石化推广应用。对环流反应器的结构设计进行了掌握,建立了组合应力计算的数学模型,解决了环流反应器的工程放大技术问题,技术水平与国外相当。

高压聚乙烯装置超高压管式反应器:日本,德国,美国和荷兰都掌握了国外的技术。国内开发的30,000吨/年和20万吨/年的超高压管式反应器通过消化吸收。而且冷却器。与国外相比,过程软件和设计技术的发展存在很大差距。我国仅采用深孔钻进方法,材料利用率低。此外,订购时没有具体的标准和技术要求。3.通用机械设备

化学通用机械设备主要包括化工泵,气体压缩机和阀门等。

3.1化学泵

泵是一种输送或加压液体的机器。泵主要用于输送液体,包括水,油,酸和碱,乳液,悬浮乳液和液体金属。它们还可以输送液体,气体混合物和含有悬浮固体的液体。国际石化泵制造商主要包括瑞士的苏尔寿,德国的KSB和美国的高斯。石化泵的生产技术相对成熟,品种规格多,标准化程度高。发展方向主要是大型,高速,机电一体化和成套泵产品。特别是,高温泵,低温和超低温泵,高速泵,精密计量泵,耐腐蚀泵,输送粘性介质,固体颗粒介质泵和屏蔽泵技术正在迅速发展。 100多个国内制造商和制造商已形成100多个系列,2000多个品种的泵产品制造技术和生产设备,以满足石化生产的需要。与国外相比,国内石化泵的设计理论和设计方法相对落后。产品开发采用模拟和类比方法,缺乏理论依据和实验研究数据;加工设备和工艺水平相对落后,加工精度低,生产效率低。低;产品序列化和概括性不高,规格少;泵效率,质量和可靠性,密封性能,耐腐蚀性等方面仍远离国外,因此有更多的进口化工泵。 。

罗茨泵:目前,根据现行标准,中国国内罗茨泵的合格率为70%。如果与国际先进水平相比,整体性能差距更大。主要表现在:轴封油泄漏严重,国产轴封不能长期运行,漏油现象较为常见;振动,噪音。有些产品的动平衡性差,有些齿轮和轴承不够精确。根据行业标准,某些产品的零流量压缩比和最大允许压差不符合标准要求。有些企业生产设备落后,无法保证零件。加工精度和装配精度。由于上述问题,罗茨泵的性能不可靠且故障率高。一些泵需要在运行几个月后进行维修,这与德国L-H公司的罗茨泵运行几年没有维护形成鲜明对比。旋片泵:目前,中国旋片泵的生产已经从设计水平到制造再到成熟。主要企业生产的产品质量相对稳定,外观质量明显提高。过去,近年来已经控制了长期存在的燃料喷射和漏油问题,并且旋转叶片材料的性能得到了改善,这在一定程度上提高了旋转叶片泵的可靠性。国投南光股份有限公司生产的2XZ-8A直联旋片泵是近年来为数不多的旋片泵产品新品种之一。从通用泵到高速泵,在技术水平上有一定的突破并解决了它。在高温和高速操作条件下,部件易于老化并且易于磨损。

真空泵:目前,中国的真空泵设备品种齐全,水质稳步提高,基本满足国内市场的需求。中国加入WTO后,国际市场竞争日趋激烈。但是,中国的真空泵设备产品质量仍然存在很大差距。我们需要冷静思考,研究对策,努力在最短的时间内赶上国际先进水平。

滑阀:国产滑阀泵与国外产品相比仍有较大差距。主要表现是:噪音,振动。例如,H-150滑阀泵,国内大部分产品都使用地脚螺栓,否则泵因振动而严重爬行;燃油喷射,漏油。当泵启动时,燃油喷射严重,操作后油泄漏。大多数产品都有这个问题;泵严重停油,导致启动困难,电机过载;稳定性和可靠性差,生产加工设备落后,不仅生产效率低,而且组件互换性差,影响产品的稳定性和可靠性。

高压泵:高压泵使用高压甲胺泵和高压液氨泵作为例子。高压甲胺泵和高压液氨泵是尿素装置中最困难和最困难的技术泵。往复式柱塞结构通常用于中型和小型尿素装置。多级离心和高速分流系统通常用于大型尿素装置。近年来,也出现了往复式结构泵。往复泵单元体积大,结构复杂,维护不方便,泵体易疲劳开裂,操作更可靠,效率更高。高速分流泵采用两级径向叶轮,转速超过14,000 rpm。结构紧凑,操作相对稳定,但密封和磨损问题更突出,难以解决。多级离心泵介于两者之间,制造难度较低,密封结构更好,更可靠。这三种结构形式的高压甲胺泵已在国内开发,在制造和使用保证方面没有重大问题,但目前的产品主要依靠进口。浆料泵:浆料泵使用磷酸浆料泵作为例子。磷酸盐浆料泵是磷肥生产过程中各种泵的总称。它是一种具有代表性的强腐蚀和耐磨泵。在磷肥工业发展的早期阶段,普通的耐化学腐蚀泵只有一周的使用寿命。因此,国内外专家对磷酸渣浆泵的结构设计,材料检测和密封研究进行了广泛的研究和开发。在磷光体浆料泵的设计中,要解决的第一个问题是耐腐蚀性或腐蚀和腐蚀磨损。因此,应特别考虑泵壳与叶轮的结构设计和匹配。根据介质条件,外国磷酸盐浆料泵中使用的金属材料是不同的系列。国内制造商和研究单位也研究了各种材料的腐蚀性能和耐磨性,并制造了自己的铁素体不锈钢,双相钢,奥氏体不锈钢等材料系列。中国有许多专业的磷酸渣浆泵制造商,以及中国科学院,大学,设计院,研究所等,磷酸盐渣浆泵的国产化已基本解决。

3.2阀门

阀门是用于控制流体流动,压力和流动方向的装置。根据目的,它分为7类:

炼油厂的阀门。炼油厂使用的大多数阀门都是管道阀门,主要是闸阀,截止阀,止回阀,安全阀,球阀,蝶阀和蒸汽疏水阀。其中,闸阀需要阀门总数的80%左右(阀门占设备总投资)。 3%至5%)。

化学纤维装置用阀门。化纤产品主要包括聚酯,丙烯酸和维尼纶。用于阀门的球阀和夹套阀(夹套球阀,夹套闸阀,夹套截止阀)。

丙烯腈装置阀门。该装置通常需要使用API??标准来生产阀门,主要是闸阀,截止阀,止回阀,球阀,疏水阀,针阀,旋塞阀,其中闸阀占总阀的约75%。

氨厂阀门。由于合成氨和净化方法不同,工艺流程不同,所需阀门的技术性能也不同。目前,国内氨厂主要需要闸阀,截止阀,止回阀,疏水阀,蝶阀,球阀,隔膜阀,调节阀,针阀,安全阀和高温低温阀。其中,截止阀占装置总阀数据的53.4%,闸阀占25.1%,疏水阀占7.7%,安全阀占2.4%,调节阀和低温阀门等11.4%。用于乙烯装置的阀门。乙烯工厂是石化产品的主要龙头,需要各种各样的阀门。闸阀,截止阀,止回阀和提升杆球阀占大多数,闸阀需要带头。 “十五”期间,仍有6套乙烯装置,年产量66万吨,对阀门的需求量相当大。此外,大型乙烯和高压聚乙烯装置需要超高温,低温和超高压阀门系列。

空气分离装置的阀门。 “空气分离”是指空气分离。该装置主要需要截止阀,安全阀,止回阀,调节阀,球阀,蝶阀和低温阀。

聚丙烯装置的阀门。聚丙烯是通过使用丙烯作为原料聚合的聚合物化合物。该装置主要需要闸阀,截止阀,止回阀,针阀,球阀和蒸汽疏水阀。

3.3管件

管道/配件是通过管道,管道连接器,阀门等连接的装置,用于输送具有固体颗粒的气体,液体或流体。在下一个时期,管件将专注于处理,促进43种管道技术的应用和先进的研究和开发。通过这些关键技术项目的实施,油气输送技术,油气储存技术,管道工程技术,管道完整性评价和配套技术,石油和天然气将逐步形成。管道运营管理和信息技术五大管道技术系列,全面提高管道技术水平。这43项技术包括需要集中和克服的26项瓶颈技术,10项新技术和7项先进研究预留技术。

3.4工业炉

工业炉是使用来自燃料燃烧或电能转换的热量来加热工业生产中的材料或工件的热设备。根据化学生产的不同用途,可分为加热炉,裂解炉,重整炉等。

乙烯裂解炉:拥有该技术的公司主要有ABB,KBR,S

汇桔网