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化工裝備行業四大類產品分析

發布時間:2017-07-06 19:59:00 點擊:    

無錫瑞升真空耙式干燥機我國化工裝備經過20多年的努力,取得重大技術研制成果。但同國外相比,我國化工裝備還有不少差距,主要是化工生產技術進步與設備技術開發脫節,重大設備的軟件技術開發差距較大:設備技術開發跟不上工藝技術發展的速度,重工藝、輕設備的現象存在;基本上停留在模仿開發的階段,開發具有自主知識產權的專有技術的能力弱;設備開發還不能做到專業化、系列化;設備設計和制造水平、設備質量和可靠性還有待進一步提高。隨著化工工藝的進步和發展,對化工裝備提出了更高要求,必須加大裝備的開發力度,掌握裝備的核心技術,形成一批具有自主知識產權的裝備,做到性能先進、質量可靠、高效節能、經濟安全,才能滿足化學工業的發展需求。    化工裝備主要分為化工單元設備、化工非標專用設備、通用機械設備和儀器儀表四大類。各類發展情況如下: 

  1.化工單元設備  

   化工單元設備主要包括分離過濾設備、干燥蒸發設備、混合設備、攪拌設備、換熱設備和擠壓造粒設備等。 

  1.1分離過濾設備  

  過濾機:是利用多孔性過濾介質,截留液體與固體顆粒混合物中的固體顆粒,而實現固、液分離的設備。主要用于煉油廠進行油蠟分離的酮苯脫蠟轉鼓真空過濾機和PTA裝置真空轉鼓過濾機。目前,轉鼓真空過濾機國外正朝著大規格、高速率、高精度、全自動方向發展。國內是從意大利EIMCO公司引進的設計、制造技術,經消化吸收和改進,形成了一整套加工、組對、焊接工藝。相比之下,主要差距在于對市場發展、產品需求認識不夠,創新能力低,對引進技術精髓消化較差。 

  離心機:離心分離機是利用離心力分離液體與固體顆粒或液體與液體的混合物中各組分的機械,又稱離心機。主要有立式和臥式螺旋卸料沉降式離心機。國外離心機技術發展較快,而且實現了專業化和系列化;國內研制的El、式LWFl000一N型和LWFl050一N型離心機已分別用于7~10萬噸/年高密度聚乙烯裝置的懸浮液的分離,研制的LWl200x1980型離心機用于22.5萬噸/年PTA漿液的脫水,離心機轉鼓直徑達到φ1200mm。但立式離心機還處于初步模仿階段,與國外相比主要差距體現在設計技術、產品大型化和系列化上。 

  1.2干燥蒸發設備 

  干燥設備:是通過加熱使物料中的濕分(一般指水分或其他可揮發性液體成分)汽化逸出,以獲得規定濕含量的固體物料的機械設備。日本三井造船、月島機械及德國FAUVET-GIREL的制造直徑達φ4000mm以上。20萬噸/年HDPE蒸汽管回轉干燥機及40萬噸/年TA裝置蒸汽管回轉干燥機已實現了國產化。差距主要表現在設備大型化方面,在即將建設的40~50萬噸/年聚乙烯和聚丙烯裝置以及60萬噸/年聚酯裝置的大型干燥機,國內有待開發。 

  1.3混合設備 

  混合設備是利用機械力和重力等,將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機械。分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機械、熱塑性物料混合機、粉狀與粒狀固體物料混合機械四大類。三菱電機最新推出FX2N-5A新型混合式轉換器。國內混合設備技術方面有待加強。 

  1.4換熱設備  

  換熱設備是化工生產中重要的設備,幾乎所有的工藝過程都有加熱、冷卻或冷凝過程,因此也是重要的節能設備。隨著工業裝置的大型化及高效化,國外換熱器也趨于大型化,并向低溫差、低壓力損失方向發展。 

  鈑翅式換熱器(冷箱):冷箱主要應用于乙烯裂解、空氣分離、天然氣液化中,關鍵技術是設計技術和制造技術,美國s-W公司和德國林德公司等技術比較先進成熟。杭州制氧機廠引進美國的關鍵加工設備——大型真空釬焊爐,使冷箱的設計水平、制造能力趨近和達到了國際先進水平,在燕山、揚子、上海等乙烯改造中得到應用。國外已有9.0 MPa冷箱產品,國內尚不掌握高壓冷箱的設計和制造技術,在分凝分餾技術方面差距較大。 

  板殼式換熱器:僅有法國Packinox公司一家可以生產用于催化重整與加氫裝置,最大換熱面積達8000 m2。國內開發的的最大傳熱面積為3000 m2,主要差距是研制的單片面積相同,但換熱面積較小。 

  1.5擠壓造粒設備  

  擠壓造粒機:該設備可以把聚合物經過混煉、擠壓、造粒等過程制造出聚烯烴粒料,以方便運輸。國外只有德國WP公司、日本制鋼所等為數不多的公司擁有設計、制造大型混煉造粒機組成套技術的能力,其主流向著雙螺桿混煉造粒機組方向發展。我國開發速度較落后,目前開發研制的多為中小機型,ABS萬噸級混煉擠出機經生產運行考核,主要技術指標已達到設計要求。目前大中型聚烯烴的生產裝置擠壓造粒機全部依靠進口。 

2.化工非標專用設備 

  化工非標專用設備主要包括反應釜、塔、槽、罐和其他反應設備等。 

  2.1釜  

  大型聚合釜:國外帶攪拌器反應釜技術比較成熟,可以根據不同物料和參數系列開發各種攪拌器結構形式。國內研制成功的最大聚合釜為7萬噸/年高密度聚乙烯裝置90m3聚合釜。10萬噸/年聚酯反應器,已建立了酯化和縮聚各個過程的反應速率模型和過程模型,提出了工藝技術軟件以及各反應器結構、傳熱要求,為儀征化纖研制的酯化反應器和縮聚反應器,已投入生產。與國外差距主要是攪拌器種類少、選型能力弱。 

  2.2塔  

  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,國外塔器主要是在塔盤和填料技術上不斷改進。我國近20年開發了許多性能優良的板式塔和填料塔,已在石化、煉油裝置中得到了廣泛應用,性能處于國際先進水平。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塔盤以及篩板一填料復合塔等。為洛陽和大慶500萬噸/年的潤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φ8400mm,由國內研制的φ10000mm大型精餾塔在即將投入使用。 

  大化肥氨合成塔:國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絕熱式軸向合成塔。國內在消化吸收的基礎上,在20萬噸/年合成氨裝置建設中首次設計制造采用單層鍛造、直徑為2.4米的厚壁外筒和雙錐密封的氨合成塔,還沒完全掌握其設計軟件,也沒有設計制造30萬噸/年氨合成塔的經驗。 

  2.3其他反應設備  

  反應設備是進行化學反應過程的“心臟”設備。其發展趨勢各不相同,國際上向著由經驗放大走向數學模擬放大,實現大型化、高效化、結構簡單化、操作自動化,研究方法趨向綜合化方向發展。 

  催化裂化反應器:國內的制造技術基本上達到了國際先進水平,廣泛應用于各個煉油廠。  

  加氫反應器:國外著名的制造商有日本制鋼所和神戶制鋼所等。國內正在為煤化工研制的鍛焊加氫反應器外徑5500mm,壁厚340mm,重量2040噸,是世界上最重的加氫反應器,其差距是我國創新能力差。 

  連續重整四重疊反應器:美國UOP專利技術使得該反應器具有反應效率高、節省能源、占地面積小、節省投資等優點。國內已經掌握了其設計制造技術,內件安裝指標完全達到UOP技術提出的要求。 

  聚丙烯環管反應器:著名制造商為海蒙特公司,反應器的設計技術及軟件逐漸成熟。20萬噸/年聚丙烯環管反應器在國內已研制成功,并在上海石化得到推廣應用。已掌握了環管反應器結構設計,建立了組合應力計算數學模型,解決了環管反應器工程放大技術問題,技術水平與國外相當。 

  高壓聚乙烯裝置超高壓管式反應器:國外掌握技術的有日本、德國、美國和荷蘭等公司,國內通過消化吸收研制成功了3萬噸/年和20萬噸/年超高壓管式反應器和冷卻器。與國外相比,表現在工藝軟件開發和設計技術存在較大差距。國內只有采用深孔鉆的方法,材料利用率低。此外,尚無專用標準以及訂貨技術條件。


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