我國立足自主的石化國產(chǎn)化設備取得顯著進展（上）

錢伯章

(上海擎督信息科技有限公司金秋能源石化工作室)

綜 述

我國立足自主的石化國產(chǎn)化設備取得顯著進展（上）

錢伯章*

(上海擎督信息科技有限公司金秋能源石化工作室)

論述了近年來我國石化行業(yè)在裝備技術(shù)方面所取得的進展，尤其是 “十五”、“十一五”期間在大型石油、化工裝備的設計制造上所取得的巨大發(fā)展和業(yè)績。這期間，許多引進的石化裝備國產(chǎn)化取得了突破性進展，一批重要的大型石油化工裝備的研制和開發(fā)獲得成功，并擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。論述所涉及的主要石油化工裝備包括反應器、塔器、換熱設備、工業(yè)爐、壓縮機、分離設備、結(jié)晶器、干燥裝置以及一些石油化工行業(yè)的專用機械等。

石化裝備 國產(chǎn)化 反應器 塔器 換熱設備 工業(yè)爐 分離設備 壓縮機

0 前言

近年來，石化行業(yè)技術(shù)改造和擴改建工程相繼開工，固定資產(chǎn)投資規(guī)模不斷增大。 “十一五”期間，石化行業(yè)固定資產(chǎn)投資規(guī)模每年達到1 000億元，5年投資達到5 000億元。石化工程項目總投資的30%為設備投資，石化行業(yè)投資規(guī)模擴大必然帶動對石化裝備需求的增長。

“十一五”期間，石化行業(yè)每年設備投資為300多億元，5年達到1 500億元。其中石化專用設備需求250萬t，重大裝備70萬t，占石化專用設備需求的30%左右。比如氣體壓縮機組，一套1 000萬t煉油廠需要壓縮機達20～30臺，一套100萬t乙烯廠需要各種壓縮機40～50臺。預計“十一五”期間壓縮機的需求量達到2 000多臺。再比如石化用泵，一個1 000萬t／a煉油廠需要各種泵達1 000多臺，一個100萬t的乙烯廠需要各種泵達3 000多臺。預計 “十一五”期間，石化行業(yè)需要各種工業(yè)泵達30 000多臺。

中石化作為國內(nèi)最大的石化裝備用戶企業(yè)，“十一五”期間將加速推進重大石化裝備國產(chǎn)化?！笆晃濉逼陂g，中石化將重點圍繞百萬噸級大型乙烯成套設備與裂解爐技術(shù)，對二甲苯、對苯二甲酸、聚酯裝備及大型化肥裝置成套設備等進行集中攻關(guān)，力爭實現(xiàn)千萬噸級煉油裝置技術(shù)裝備國產(chǎn)化率達到95%以上，百萬噸級乙烯及其配套裝置裝備國產(chǎn)化率達到80%左右，并實現(xiàn)對二甲苯、對苯二甲酸和聚酯等大型成套設備國產(chǎn)化。

自20世紀90年代乙烯裝備國產(chǎn)化開始至今，石油和化工重大裝備國產(chǎn)化現(xiàn)已取得豐碩成果。一批重大裝備研制成果達到或接近國際先進水平，改變了此前依賴成套引進的局面。目前煉油設備國產(chǎn)化率按投資計算已達到95%左右，化工設備國產(chǎn)化率已達到70%左右。迄今，正式立項研制成功并推廣應用的重大裝備達2 000多臺，與同期進口相比節(jié)約投資達52億元。如30～60萬t／a乙烯成套裝置中的重大關(guān)鍵設備國產(chǎn)化都有所突破，并實現(xiàn)推廣應用，大型塔器、換熱器、一部分泵類設備已不再進口，只有數(shù)量不多但價值較高的反應設備、特殊壓縮機組、泵、專用機械等仍需進口。

經(jīng)過幾十年的努力，我國石化重大裝備國產(chǎn)化已取得顯著成績：按投資計算，煉油裝備國產(chǎn)化率已達到90%左右；乙烯裝置國產(chǎn)化率達到70%左右；對二甲苯和聚酯重大裝備及大型空分裝置、大型儲罐和乙烯球罐等也基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。同時，掌握了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的石化裝備設計制造核心技術(shù)，實現(xiàn)了石化成套裝備多項關(guān)鍵、核心設備的設計和制造國產(chǎn)化，培育了一批具有國際水平的設備供應商。

目前，國內(nèi)單系列800～1 000萬t/a規(guī)模的煉油裝置的主要設備已立足國內(nèi)設計、制造、成套建設。按投資計算，煉油裝備國產(chǎn)化率已達到90%以上。

目前，我國已可自行制造500萬t/a以上煉油成套設備、800萬t/a常減壓蒸餾裝置、200萬t/a以上重油催化裂化裝置、150萬t/a加氫裂化裝置、200萬t/a渣油加氫脫硫裝置、100萬t/a延遲焦化裝置等。一些制造難度大的設備，如加氫裂化和加氫精制裝置用的加氫反應器、高壓換熱器、高壓空冷器；加氫和重整裝置用的離心式循環(huán)氫壓縮機、50 t及80 t活塞力的往復式新氫壓縮機；催化裂化和延遲焦化裝置用的主風機、富氧壓縮機、高效旋風分離器、外取熱器、煙機以及重要的流程泵等都能自主制造。

以乙烯裂解為代表的石油化工行業(yè)，雖然國內(nèi)目前尚無成套設備供應的能力，但近年來石油化工關(guān)鍵設備的研制還是取得了重大進展：乙烯裂解爐及其急冷鍋爐、30萬t/a乙烯裂解三機 （裂解氣壓縮機、丙烯壓縮機、乙烯壓縮機）、各種低溫泵、壓力達7.8MPa的板翅式換熱器 （冷箱）、大型乙烯球罐、聚丙烯反應器、大型雙螺桿造粒機組等已相繼研制成功。

茂名石化100萬t/a乙烯改擴建工程總投資74.9億元，這是我國首個百萬噸級乙烯工程，裝備國產(chǎn)化率達到60%以上。這將對大型乙烯裝備國產(chǎn)化起到示范和借鑒作用。該工程采用了中石化與美國魯瑪斯公司合作開發(fā)的10萬t/a乙烯裂解爐；由茂名重力石化設備公司研制的2套高46m的聚丙烯環(huán)管反應器，以及各種塔器、特種閥門等；其乙烯裂解裝置的心臟設備——60萬噸級乙烯裂解氣壓縮機由沈陽鼓風機集團開發(fā)成功，運轉(zhuǎn)性能良好，是目前我國自主開發(fā)的功率最大的此類壓縮機；由杭州制氧機集團制造的大型乙烯冷箱，最高設計壓力達到3.96MPa，是目前世界最大的一套采用三元制冷流程生產(chǎn)的乙烯冷箱。此外，茂名乙烯改擴建工程還采用了高效換熱器、低溫泵等一系列國內(nèi)首次研制成功的石化設備。

經(jīng)過十多年的攻關(guān)研制，我國30萬t/a乙烯工程裝備國產(chǎn)化率已達到70%以上，但更大規(guī)模的裝備研制能力還沒有形成系統(tǒng)。此次茂名百萬噸乙烯改擴建工程，其裝備規(guī)模相當于60萬t/a級，是我國今后建設真正意義上的百萬噸乙烯工程的一個過渡和嘗試，對大型乙烯裝備國產(chǎn)化將起到示范和借鑒作用。2005年以來，我國相繼以天津、鎮(zhèn)海、撫順、成都4套百萬噸級乙烯項目為國產(chǎn)化依托工程，自主開發(fā)制造百萬噸級大型乙烯成套裝置。根據(jù)國家發(fā)改委的部署安排，成都百萬噸級乙烯工程裝備的國產(chǎn)化率計劃將達到85%，12套裝置中有4套完全采用國內(nèi)技術(shù)；3套進行國內(nèi)外技術(shù)擇優(yōu)選擇，優(yōu)先選用國內(nèi)技術(shù)；其余裝置選用國外技術(shù)，其中乙烯裝置只引進工藝包。

“十五”期間，石油和化工重大裝備國產(chǎn)化雖然遇到了很大困難，但也有不少重大裝備研制成功，如大型PTA裝置結(jié)晶器、鈦管換熱器、回轉(zhuǎn)干燥器；20萬t/a苯乙烯裝置脫氫反應器；20萬t/a聚丙烯裝置環(huán)管反應器和大型迷宮壓縮機、20萬t/a聚酯裝置酯化和縮聚反應器、30萬t/a合成氨裝置大型氣化爐、48萬噸級空分裝置工藝設計及其設備國產(chǎn)化等，使石油和化工重大裝備國產(chǎn)化再上新臺階。還有一些重大裝備研制工作正在進行，如30萬t/a聚丙烯環(huán)管反應器和干燥器、40萬t/a PVC裝置氯化反應器等。

國家發(fā)改委要求 “十一五”石化裝備國產(chǎn)化率達到三個75%，即百萬噸級乙烯及深加工設備、60～100萬t PTA裝置和天然氣長輸管線成套裝備的國產(chǎn)化率都不低于75%。這些目標如果實現(xiàn)，“十一五”期間大型石化裝備基本可實現(xiàn)國內(nèi)設計制造。

天津百萬噸乙烯、千萬噸煉油項目創(chuàng)造了國內(nèi)煉油乙烯項目建設速度最快、開車時間最短、國產(chǎn)化率最高等多項新紀錄。該項目自2010年1月投產(chǎn)以來，3 327臺 （套）國產(chǎn)裝備運行平穩(wěn)，達到或超過了進口設備運行水平。據(jù)介紹，天津百萬噸乙烯、千萬噸煉油項目安裝的近4 000臺 （套）大型設備中，以設備采購臺套數(shù)計算，煉油采購設備1 824臺套，其中國產(chǎn)1 764臺套；乙烯采購設備1 775臺套，其中國產(chǎn)1 563臺套，煉油和乙烯設備國產(chǎn)化率分別達到91.5%和78%。與國家發(fā)改委核準項目建設要求相比，設備國產(chǎn)化率大大提高，節(jié)省采購投資額約為2.8億元。天津百萬噸乙烯、千萬噸煉油項目的建設有力推動了國內(nèi)裝備制造業(yè)水平的提升。在天津石化10項列入中石化重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化攻關(guān)項目中，乙烯裂解氣壓縮機組、大型四列迷宮壓縮機組和百萬噸級大型乙烯裝置用冷箱的研制還被列入國家科技支撐計劃。乙烯裂解氣壓縮機組是百萬噸乙烯裝置中最關(guān)鍵、最難國產(chǎn)化的核心設備。沈鼓集團為天津石化制造的首臺百萬噸乙烯裂解氣壓縮機組開車后，機組性能穩(wěn)定，運行平穩(wěn)，各系統(tǒng)均達到設計要求，壓縮機效率略高于國外同類設備，壓縮機軸振動最高21.9 μm，低于API標準要求。乙烯冷箱是乙烯生產(chǎn)最主要的流程設備之一，也是裝置節(jié)能降耗的關(guān)鍵設備。此前百萬噸級乙烯冷箱市場一直被國外公司壟斷。 “十一五”期間，杭州制氧機集團開始百萬噸級乙烯大型冷箱的研發(fā)，通過攻關(guān)研發(fā)，杭氧公司為天津石化設計制造出具有國際先進水平的冷箱設備，掌握了百萬噸級乙烯冷箱核心技術(shù)，真正擔負起了大型乙烯冷箱國產(chǎn)化的重任。目前由杭氧制造的百萬噸級乙烯大型冷箱在天津石化運行正常。環(huán)氧乙烷 （EO）反應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裝置在運行，均為意大利廠家制造。天津石化采用的國產(chǎn)設備不僅達到進口設備水平，還具有國外同類產(chǎn)品不具備的微調(diào)功能，自動化程度高于國外產(chǎn)品。此外，乙烯裝置高溫高壓閥門也達到進口產(chǎn)品的相同水平。

1 反應器 （釜）

催化裂化反應器：我國該反應器設計和制造技術(shù)已基本達到國際先進水平，其中最大的反應器可滿足300～350萬t/a重油催化裂化裝置的需要。催化裂化反應器在我國已得到廣泛應用。

連續(xù)重整四重疊反應器：美國UOP公司的專利技術(shù)，所采用的四重疊反應器結(jié)構(gòu)形式，使該反應器具有反應效率高、節(jié)省能源、占地面積小、節(jié)省投資等優(yōu)點。我國已掌握這種反應器的設計制造技術(shù)，各項指標完全達到UOP公司要求。它是迄今國內(nèi)設計和制造的同類設備中結(jié)構(gòu)最復雜、制造要求最高的石化反應器之一，目前已大量用于煉油企業(yè)。

加氫反應器：分為板焊結(jié)構(gòu)中壓加氫反應器和鍛焊結(jié)構(gòu)高壓反應器。20世紀90年代初，由洛陽石化工程公司、第一重型機器廠和上海鍋爐廠研制成功的鎮(zhèn)海煉化80萬t/a加氫裂化裝置中560 t和400 t鍛焊結(jié)構(gòu)加氫反應器，采用先進的應力分析設計方法，在制造上采用雙真空冶煉、筒節(jié)收口鍛造、毛坯調(diào)質(zhì)、筒節(jié)環(huán)縫窄間隙埋弧自動焊、小接管內(nèi)表面自動堆焊、筒體內(nèi)壁高速帶極堆焊多項技術(shù)，其化學成分、力學性能、抗回火脆化系數(shù)、-30℃的Akv值等都達到國外同期先進水平。20世紀90年代末，我國研制出140萬t/a加氫裂化裝置千噸級加氫反應器，使我國在加氫反應器大型化方面邁上新臺階。在材料研制方面，我國除已研制成功 2.25Cr－1Mo鋼外，還研制成功 Cr－Mo－V鋼，并采用3Cr－1M o－0.25V及2.25Cr－1M o－0.25V鋼制造加氫反應器，已安全可靠地投入應用。目前，我國正在為煤化工研制的鍛焊加氫反應器，其外徑達5 500mm，壁厚達340mm，質(zhì)量達2 040 t，是世界上最重的加氫反應器。

目前，我國高壓加氫反應器的設計制造技術(shù)基本與國外同步，包括產(chǎn)品質(zhì)量、材料、焊接以及單層和雙層帶極堆焊技術(shù)等，都可滿足用戶要求。

由中國第一重型機械集團公司與中國石油技術(shù)開發(fā)公司合作完成的兩臺大型鍛焊加氫反應器，已由中國一重大連加氫公司銷往印度石油公司。這是我國大型加氫反應器首次走出國門。這兩臺反應器的自重都在500 t以上，平均每噸售價近20萬元人民幣。兩臺反應器從設計到制造完全與國際接軌。目前，中國一重已拿到大型反應器國際定單22臺，合同金額30多億元，將于兩年內(nèi)完成。加氫反應器主要用于油品精制和重油深加工，是石化行業(yè)重要裝備，此前加氫反應器設計制造技術(shù)已被發(fā)達國家壟斷長達19年。

大化肥氨合成塔和尿素塔：國際上具有代表性的氨合成塔有凱洛格臥式合成塔、托普索立式合成塔、伍德立式合成塔及布朗三臺絕熱式軸向合成塔。合成塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)較復雜，組件多，對制造技術(shù)要求比常規(guī)設備嚴格。我國在20萬t/a合成氨裝置建設中，首次成功地設計制造了采用單層鍛造、直徑2.4m的厚壁外筒和雙錐密封結(jié)構(gòu)的氨合成塔。尿素合成塔為多層高壓筒體，目前我國已完全掌握其設計制造技術(shù)。

丙烯酸氧化反應器：國產(chǎn)首套3萬t/a丙烯酸氧化反應器在西安航天華威壓力容器設備制造有限公司成功出廠，標志著我國大噸位固定床氧化反應器依賴進口的歷史已經(jīng)結(jié)束。這套為上海華誼丙烯酸有限公司生產(chǎn)的3萬t/a丙烯酸反應器，依靠完全國產(chǎn)化的雙泵技術(shù)自行設計生產(chǎn)，是目前國內(nèi)丙烯酸反應裝置中單產(chǎn)最大噸位的固定床氧化反應器。其設計復雜，工藝要求高，生產(chǎn)難度大，過去一直依賴進口。該設備直徑5.4m，換熱管約1.8萬根，起吊重量達190余t。西安航天華威壓力容器設備制造有限公司隸屬于西安航天發(fā)動機廠，依托先進的航天技術(shù)及設備，確立了我國固定床氧化反應器制造的主導地位，同時在固定床熔鹽移熱反應器系列中的苯酐、順酐、丙烯酸等反應裝置也是國產(chǎn)化最大設備。在3萬t/a丙烯酸反應器生產(chǎn)過程中，該公司成功運用了數(shù)控管板制孔技術(shù)、自動液壓漲管技術(shù)、全自動氬弧焊管板換熱管焊接技術(shù)，科技含量較高，受到了上海華誼丙烯酸有限公司的好評。

氯化反應釜：由山東濰坊亞星集團有限公司研發(fā)、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的40m3大型搪瓷氯化反應釜及其配套大型生產(chǎn)系統(tǒng)，通過了中國石油和化學工業(yè)協(xié)會組織的技術(shù)鑒定。專家認為，新型40m3氯化反應釜及其配套大型生產(chǎn)系統(tǒng)在氯化聚乙烯（CPE）彈性體材料生產(chǎn)中的應用屬世界首創(chuàng)，它的開發(fā)成功，不但將推動世界CPE彈性體材料行業(yè)的發(fā)展，而且還將加快新型材料以及橡膠等領(lǐng)域的發(fā)展。搪瓷氯化反應釜是含氯聚合物生產(chǎn)過程中最重要、技術(shù)含量最高的設備之一，要求具有耐強酸、耐高溫高壓、使用壽命長等性能。長期以來，我國眾多生產(chǎn)企業(yè)一直采用國產(chǎn)小型搪瓷氯化反應釜進行生產(chǎn)，不僅形不成規(guī)模，而且產(chǎn)品能耗高、品種單一，質(zhì)量無法保證。為徹底解決含氯聚合物生產(chǎn)的根本難題，亞星公司在引進國際先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷攻關(guān)，對搪瓷氯化反應釜進行一系列重大改造，先后成功設計了結(jié)構(gòu)獨特的分體式攪拌器、新型釜溫測定系統(tǒng)、搪瓷監(jiān)測系統(tǒng)等。新型40m3搪瓷氯化反應釜的開發(fā)成功，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)能降耗顯著。該公司在完成大型氯化反應釜創(chuàng)新改造的同時，還先后對平板過濾機、離心機、干燥器、尾氣洗滌器等關(guān)鍵配套設備進行全面更新改造，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的完整的大型CPE彈性體材料生產(chǎn)系統(tǒng)。新型40 m3大型搪瓷氯化反應釜完全滿足了CPE彈性體新型材料的生產(chǎn)要求，整套裝置還可根據(jù)用戶不同要求，通過調(diào)整反應介質(zhì)濃度、分散劑體系和引發(fā)劑配比等工藝參數(shù)，靈活地開發(fā)市場需求的新產(chǎn)品。目前，亞星CPE彈性體新型材料產(chǎn)量已達到7萬t/a，品種由原來的5種發(fā)展到20余種，其品種和產(chǎn)銷量居世界前列。

聚丙烯環(huán)管反應器：由中國石化工程建設公司（SEI）等研制的 “20萬t/a聚丙烯環(huán)管反應器”通過了鑒定。該設備于2002年2月在上海石化投入使用以來，到2005年8月為止已連續(xù)運轉(zhuǎn)3年多時間，未出現(xiàn)任何問題，運行穩(wěn)定可靠，滿足裝置工藝要求，綜合技術(shù)指標達到國際先進水平。環(huán)管反應器是聚丙烯裝置的關(guān)鍵設備。SEI采用三維空間模型設計，完成了反應器的應力計算。同時該設備采用自支承結(jié)構(gòu)，梯子平臺無需另設框架。兩組環(huán)管之間的連接結(jié)構(gòu)合理，安全可靠。設備制造攻克了熱處理、嚴格的形位公差控制、預組裝及內(nèi)表面處理等制造難關(guān)。以前，大型的反應器由于結(jié)構(gòu)復雜，設計、制造難度大，多依賴于國外引進。據(jù)統(tǒng)計，SEI與有關(guān)單位合作研制的 “20萬t/a聚丙烯環(huán)管反應器”每臺所需投資僅為國外引進費用的一半左右。目前國內(nèi)市場對聚丙烯 （PP）等產(chǎn)品需求旺盛，但自給率僅占市場總量的50%～60%。盡管在 “九五”期間國內(nèi)新上了近200萬t/a的產(chǎn)能，但還是供不應求。我國 “十五”期間在上海金山、鎮(zhèn)海等地建成20萬t/a PP裝置，在惠州、上海漕涇建成25萬t/a PP裝置，預計未來10年我國大規(guī)模的聚丙烯裝置還會有較大發(fā)展?，F(xiàn)在大慶、茂名30萬t/a PP裝置，海南、蘭州、大連、紹興20萬t/a PP裝置正在建設。福建40萬t/a、獨山子55萬t/a PP裝置正在籌建。 “九五”期間建設的幾套7萬t/a裝置經(jīng)過改造都擴大了產(chǎn)量。專家認為， “20萬t/a聚丙烯環(huán)管反應器”的研制成功填補了國內(nèi)空白，結(jié)束了該設備長期依賴進口的歷史，市場前景廣闊，可以大量推廣應用。

大型聚合釜：國內(nèi)研制成功的最大聚合釜為7萬t/a高密度聚乙烯裝置90m3聚合釜。10萬t/a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(shù)軟件及各反應器結(jié)構(gòu)、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產(chǎn)。

遼寧錦西化工機械 （集團）有限公司承擔的國家重大技術(shù)裝備研制項目 “LF135型聚氯乙烯聚合釜”技術(shù)成果通過鑒定。中國石油化工集團組織的鑒定認為，該產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟指標先進，制造質(zhì)量優(yōu)良，節(jié)能降耗明顯，振動和運轉(zhuǎn)噪音小，主要指標均達到國外同類產(chǎn)品先進水平，可代替進口。錦化機是國內(nèi)綜合生產(chǎn)能力最強的石化設備制造企業(yè)之一，在國內(nèi)最早從事攪拌反應設備的研發(fā)、設計和制造。40多年來，錦化機開發(fā)出13.5m3、30m3、48m3、70m3系列PVC聚合釜，裝備了中國大多數(shù)PVC生產(chǎn)企業(yè)。同時，還開發(fā)了90m3聚乙烯聚合釜、200m3橡膠濃縮釜以及73m3聚醚反應釜等大型攪拌反應設備。LF135型聚氯乙烯聚合釜是國家 “十五”重大技術(shù)裝備科技攻關(guān)項目，是根據(jù)美國西方化學公司提供的工藝條件進行設計開發(fā)的。LF135型聚氯乙烯聚合釜是錦化機為齊魯石化氯堿廠40萬t/a PVC裝置第二條生產(chǎn)線研制的。該生產(chǎn)線共設置3臺聚合釜，2004年9月建成投產(chǎn)。經(jīng)生產(chǎn)運行考核表明，該釜可以完全替代進口設備。它的研制成功，結(jié)束了中國大型PVC聚合釜依賴進口的歷史，并有望出口配套。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計和預測，到2010年中國PVC樹脂需求量將達到1 100～1 200萬t，以2005年國內(nèi)PVC樹脂產(chǎn)能650萬t計算，屆時至少需要新增300萬t PVC產(chǎn)能。若以LF135型釜單釜產(chǎn)能計算，則需該類型釜50臺。因此，錦化機大型聚合釜的研制成功，具有推廣價值和廣闊的應用市場。目前，除為齊魯石化提供3臺聚合釜以外，錦化機還為上海氯堿化工PVC擴建工程提供配套的該類型聚合釜。另有四家20萬t/a PVC裝置的建設，擬選用該類型聚合釜10余臺。

大型化甲醇反應器：杭州林達化工技術(shù)工程有限公司與大連大化集團簽訂30萬t/a的低壓甲醇合成技術(shù)轉(zhuǎn)讓及設備制造合同。由此，林達公司在低壓甲醇反應器大型化中，在陜西渭河、內(nèi)蒙天野的20萬t/a低壓甲醇裝置基礎(chǔ)上又上臺階。林達公司自2000年起即著力于低壓甲醇合成塔的技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，在近4年的時間里，均溫型低壓甲醇塔已成功地投運了6套，2004年底達10套。陜西渭河、內(nèi)蒙天野20萬t/a低壓甲醇塔也于2005年12月投用，同時在山西交城擬建的60萬t/a焦爐氣制甲醇項目方案、山西潞安20萬t/a焦爐氣制甲醇方案已通過專家論證，方案中均采用了林達低壓均溫型反應器。

南京國昌化工科技有限公司研發(fā)的GC型軸徑向低壓甲醇合成塔技術(shù)，通過中國石油和化學工業(yè)協(xié)會組織的鑒定。專家認為，該甲醇合成塔結(jié)構(gòu)新穎、設計合理，屬國內(nèi)首創(chuàng)，填補了我國軸徑向低壓甲醇合成塔的空白。該項目為我國甲醇工業(yè)提供了一種技術(shù)先進、造價低且易于大型化的新型合成裝置，推廣應用前景廣闊。該技術(shù)已于2003年底在山東久泰化工科技有限公司5萬t/a低壓甲醇裝置上首次應用成功。其特點是采用軸徑向多層組合式絕熱催化床、層間冷激和層間換熱復合移熱方式，結(jié)構(gòu)簡單可靠，調(diào)節(jié)方便靈活。另外，該系統(tǒng)對于甲醇合成反應熱通過廢熱鍋爐和軟水加熱器進行了兩級回收并副產(chǎn)1.0MPa蒸汽，其能耗較低。

大型苯乙烯脫氫反應器：華南理工大學與上海工程有限公司和齊魯石油化工公司合作，共同完成的大型苯乙烯脫氫反應器在齊魯石化投用。齊魯石化年產(chǎn)20萬t乙烯／苯乙烯成套技術(shù)開發(fā)項目中，大型苯乙烯第一、第二脫氫反應器是苯乙烯裝置的關(guān)鍵設備。此次開發(fā)的大型苯乙烯脫氫反應器在消化吸收引進技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軸徑向二維流技術(shù)，提高了反應器的有效容積率和催化劑的利用率，具有集成創(chuàng)新的特點。該反應器為直徑3 200mm、高度26mm的薄床層徑向反應器，是目前我國已投運的長徑比最大的國產(chǎn)薄床層徑向反應器。齊魯石化20萬t/a苯乙烯裝置投產(chǎn)以來，運行一直良好，乙苯轉(zhuǎn)化率達到66.32%，苯乙烯選擇性為97.08%。苯乙烯脫氫反應器運行穩(wěn)定且溫度分布均勻，反應系統(tǒng)總壓降低，解決了原設備存在的環(huán)境污染和腐蝕問題，滿足苯乙烯生產(chǎn)需要，各項技術(shù)指標均達到當前國外同類工藝技術(shù)的先進水平。

環(huán)氧乙烷反應器：中國第一重型機械集團公司與大連新型集團于2007年10月初簽訂制造合同，一重將正式承制國內(nèi)首臺國產(chǎn)化環(huán)氧乙烷反應器，可望打破國外廠商長期以來對該重大裝備的壟斷格局。該反應器總重約500 t，環(huán)氧乙烷生產(chǎn)能力為6萬t/a，采用美國SD公司專利技術(shù)，施工設計和制造全部由一重完成。目前，該反應器的研制已進入設計階段，計劃2008年10月完工。該環(huán)氧乙烷反應器將應用在大連新型集團的全資子公司——吉林市博海生化項目中。目前我國每年環(huán)氧乙烷的供需缺口為300萬t。環(huán)氧乙烷反應器是生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的關(guān)鍵設備，也是石油和化工行業(yè)的關(guān)鍵裝備。當前，我國已有130萬t/a的環(huán)氧乙烷生產(chǎn)能力，但采用的反應器全部為進口設備，其制造技術(shù)被德國、日本、意大利和印度壟斷。承制首臺國產(chǎn)化環(huán)氧乙烷反應器，標志著一重在大型壓力容器制造領(lǐng)域的生產(chǎn)能力和制造水平又邁上了新臺階，可大大提升中國重型機械裝備的制造水平和國際競爭力。

2009年4月20日，揚子石化環(huán)氧乙烷 （EO）反應系統(tǒng)改造項目核心裝置——EO反應器國產(chǎn)化制造合同在南京簽字。這一石化項目重大裝備將首次由國內(nèi)化機企業(yè)南化公司承擔制造任務，標志著中國石化大型裝備國產(chǎn)化邁出新的步伐。在揚子石化的年產(chǎn)18萬t環(huán)氧乙烷反應系統(tǒng)改造工程中，EO反應器是項目的核心設備，也是石化裝置靜設備中單臺價值最高的設備。該反應器為典型的超大固定管板式厚壁換熱器，重800余t，結(jié)構(gòu)復雜，七八米長的管件需整體鍛造，選材和制造工藝難度大，過去一直依賴進口。在該設備中進行的乙烯和純氧生成環(huán)氧乙烷反應中，乙烯和環(huán)氧乙烷都是易燃、易爆物質(zhì)，且又有純氧存在，極易發(fā)生爆炸，因此對反應器的安全系數(shù)要求很高。揚子石化此次采用的EO反應器為美國SD公司設計工藝，由中國石化工程建設公司承擔設計制造，合同總價1.19億元，工期22個月。中國石化集團公司的評標報告，確認該設備由南京化學工業(yè)公司化工機械廠中標。

由我國最大的鑄鍛件生產(chǎn)基地——中國第一重型機械集團公司研制生產(chǎn)的6臺大型鍛焊結(jié)構(gòu)熱壁加氫反應器于2009年4月成功出口印度。這是我國首次批量出口大型加氫反應器，標志著我國在這一領(lǐng)域的制造實力已躋身國際先進水平，完全具備批量出口鍛焊加氫反應器的實力。這批加氫反應器首次采取了高溫持久試驗，在內(nèi)構(gòu)件安裝及容器底部催化劑支撐結(jié)構(gòu)等方面進行了創(chuàng)新，采取的整體安裝內(nèi)構(gòu)件方法不僅減少了安裝環(huán)節(jié)問題發(fā)生機率，還提高了產(chǎn)品的使用壽命和安全性，大大提高了大型加氫反應器的產(chǎn)品質(zhì)量和使用年限。6臺加氫反應器價值14億元人民幣，全部由中國一重設計、制造，是我國首次按照美國專利商雪佛龍公司的工藝要求批量制造并出口的大型煉化設備。據(jù)了解，1988年，中國一重成功研制出國內(nèi)首臺鍛焊結(jié)構(gòu)熱壁加氫反應器，打破了國外商家的技術(shù)壟斷，結(jié)束了我國石化工業(yè)重大技術(shù)裝備完全依賴進口的歷史。此后，該公司陸續(xù)為中石化、中石油等企業(yè)實施的國家重點工程項目提供了各類壓力容器350余臺。

2009年5月5日，由北京燕華建安公司設備制造分公司制造加工的國內(nèi)第一臺丁基橡膠裝置聚合釜通過中石化重大裝備國產(chǎn)化辦公室組織的技術(shù)鑒定。工業(yè)應用證明，這臺國產(chǎn)聚合釜滿足了生產(chǎn)工藝要求，其生產(chǎn)能力、產(chǎn)品質(zhì)量、連續(xù)運行時間均達到國外同類產(chǎn)品的先進水平。這臺聚合釜是燕山石化橡膠事業(yè)部4.5萬t/a丁基橡膠裝置擴能改造項目的核心設備，2006年5月被列為中石化重大裝備國產(chǎn)化項目，由中石化燕山分公司負責組織實施，北京燕華建安公司化機所和設備制造分公司分別負責設備攪拌系統(tǒng)的設計和設備整體制造工作。該設備于2008年3月16日完成全部制造工作并運往現(xiàn)場安裝，同年5月25日成功試運行，至今運行良好。該設備在消化吸收引進技術(shù)的基礎(chǔ)上，解決了大口徑、多開孔部件焊接變形控制，釜體高精度定位尺寸加工，復雜表面高精度拋光處理，設備裝配調(diào)試等一系列技術(shù)難題，形成了大型聚合釜的成套制造技術(shù)。

在中國施工企業(yè)管理協(xié)會于2009年12月底召開的年度科學技術(shù)表彰會上，蘭州石化公司報送的大型列管式固定床反應器研制技術(shù)榮獲科學創(chuàng)新成果一等獎。大型列管式固定床反應器是蘭州石化公司2萬t/a順酐裝置的核心設備，設備直徑4.9m，總高13.149m，總重200多t，是目前國內(nèi)同類裝置中體積最大、噸位最重的列管式固定床反應器。該反應器與進口同類產(chǎn)品相比，可節(jié)約投資近1 000萬元，節(jié)省工期6個月，填補了我國直徑4m以上大型列管式固定床反應器制造技術(shù)的空白。

2 塔器

我國近20年開發(fā)了許多性能優(yōu)良的板式塔和填料塔，已在石化、煉油裝置中得到廣泛應用。國內(nèi)新型塔設備的開發(fā)主要集中在氣液接觸元件、降液管及液體分布器結(jié)構(gòu)改進、塔盤分離空間的利用等方面，部分塔盤、塔填料性能處國際先進水平。其中，具有代表性的塔盤主要有：適宜處理高液體通量的DJ塔盤，適宜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(zhì)塔盤，垂直篩孔塔盤，微分浮閥塔盤，船型浮閥塔盤，并流噴射式復合塔盤以及篩板－填料復合塔等。我國為洛陽和大慶500萬t/a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8 400 mm，技術(shù)指標均達到國外同類設備先進水平。近期，我國研制的?10 000mm大型精餾塔也將投入使用。

清華大學化工系與中國石化公司巴陵分公司合作的新型轉(zhuǎn)盤萃取塔研究開發(fā)與工業(yè)應用項目通過鑒定。巴陵分公司對從荷蘭帝斯曼公司引進的己內(nèi)酰胺裝置擴能改造時采用了這一技術(shù)，使生產(chǎn)能力由原設計的5萬t/a提高到7萬t/a。該項目為國家自然科學基金重大項目 “化學工程中重大基礎(chǔ)研究——傳質(zhì)分離過程與化學反應工程”子課題 “液液萃取基本規(guī)律及其工程應用的研究”和國家自然科學基金重點項目 “液液萃取分離技術(shù)基礎(chǔ)性研究”的一部分。裝有級間轉(zhuǎn)動擋板的轉(zhuǎn)盤萃取塔是清華大學根據(jù)多年研究形成的專利技術(shù)。主要成果包括：采用激光多普勒測速儀 （LDV）和計算流體力學 （CFD）軟件，對轉(zhuǎn)盤萃取塔 （RDC）內(nèi)的單相流流場進行了測量和模擬，發(fā)現(xiàn)塔內(nèi)存在溝流和級間的旋渦流動，級間返混嚴重。與此同時，發(fā)明了一種裝有級間轉(zhuǎn)動擋板的新型轉(zhuǎn)盤萃取塔（NRDC），有效抑制了溝流和級間旋渦流動，傳質(zhì)效率比RDC高20%～40%，而液泛速度大致相當。根據(jù)擴能改造的要求，提出了采用NRDC的新方案，并在原塔外形尺寸不變的前提下達到擴能140%的要求，完成了NRDC的優(yōu)化設計，并在中石化巴陵分公司己內(nèi)酰胺7萬t/a擴能改造項目中用NRDC實施了轉(zhuǎn)盤萃取塔的改造。改造后不僅提高了生產(chǎn)能力，塔底水相己內(nèi)酰胺含量也由設計值0.5%降低到0.2%～0.3%，累計經(jīng)濟效益達2.1億元。

天津大學開發(fā)的高效規(guī)整填料精餾塔技術(shù)，可使精餾裝置處理能力提高20%～30%，目前該成果已在石油化工、煉油、空分以及精細化學品的分離和純化等領(lǐng)域得到廣泛應用，近5年獲經(jīng)濟效益累計超過19億元。目前，國內(nèi)外直接應用天津大學高效規(guī)整填料精餾塔技術(shù)建設的塔器已超過6 000座，占據(jù)了國內(nèi)市場的較大份額。獲得國家科技進步二等獎的高效規(guī)整填料精餾塔技術(shù)，是對混合物進行分離的精餾過程中多項技術(shù)的系統(tǒng)綜合。為解決大型精餾塔中流體流動與傳質(zhì)的合理分布問題，天津大學在國際上率先提出了計算傳質(zhì)學研究的新領(lǐng)域，在大型精餾塔中采用高效規(guī)整填料精餾塔的新設計計算方法做到了合理的流動及傳質(zhì)，保證了高效運行。他們還對精餾技術(shù)和設備進行了新的改進，采用了多變參數(shù)分批精餾技術(shù)、具有新型塔內(nèi)件的高效填料塔技術(shù)和高凝固點物料蒸發(fā)-冷凝精餾技術(shù)等具有專利技術(shù)的先進操作方式和高效分離設備，先后對從國外引進的大型精餾裝置進行了改造，不僅提高了裝置的處理能力，而且節(jié)省了單位產(chǎn)量的能耗、物耗，取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。天津大學還同時發(fā)展了新的規(guī)整填料和有關(guān)內(nèi)件以及高性能液體分布器等，開發(fā)的新型系列波紋填料與相應型號的傳統(tǒng)規(guī)整填料相比，在不增加能耗的前提下，分離效率、通量等技術(shù)指標均顯著提高，并超過了世界公認的國際名牌填料，使我國的規(guī)整填料技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位。

我國針對大型乙烯裝置中直徑最大、國際公認技術(shù)難度最高的塔器——汽油分餾急冷塔開發(fā)的大型乙烯裝置汽油急冷關(guān)鍵技術(shù)，首次在齊魯石化45萬t/a乙烯裝置擴產(chǎn)至72萬t/a工程中應用成功。這項由天津大學精餾技術(shù)國家工程研究中心與中石化工程公司 （SEI）、中石化齊魯分公司合作開發(fā)的成果，將為我國 “十一五”規(guī)劃中的 “重點建設十幾套年產(chǎn)百萬噸級大型乙烯裝置”，提供具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型乙烯汽油分餾急冷關(guān)鍵技術(shù)和裝備。課題組打破了大型汽油分餾急冷塔分離段長期以來使用填料塔技術(shù)的傳統(tǒng)，創(chuàng)造性地開發(fā)和首次使用了導向三溢流復合塔盤技術(shù)、變截面變孔徑管式預分布技術(shù)、組合桁架支撐技術(shù)、多進口環(huán)形折返進料分布技術(shù)，解決了大型汽油分餾急冷裝置氣液分布、結(jié)焦堵塞和長周期穩(wěn)定運行的工程難題，首次將大型板式塔/填料塔組合集成技術(shù)成功應用于國內(nèi)最大的乙烯裝置——齊魯72萬t/a乙烯汽油分餾急冷塔中。課題組開發(fā)的大型乙烯裝置汽油急冷關(guān)鍵技術(shù)又在茂名石化66萬t/a乙烯裝置以及多套小型乙烯裝置中陸續(xù)推廣應用，均取得良好效果。

繼內(nèi)蒙古蘇天化年產(chǎn)20萬t甲醇技改使用之后，杭州林達公司的臥式水冷大甲醇技術(shù)又被中國澤楷集團選用。位于赤峰元寶山區(qū)的大型煤制甲醇項目為中國澤楷集團投資40億元的建設項目，設計能力年產(chǎn)100萬t甲醇。該項目確定了走自主創(chuàng)新的國產(chǎn)化路線，全套采用國內(nèi)研發(fā)的工藝技術(shù)與設備。林達公司開發(fā)的大甲醇技術(shù)，根據(jù) “均溫、高效、節(jié)能、可靠、投資低、易大型化”的要求，以百萬噸級大甲醇單臺合成塔為目標，通過合理提高合成壓力，降低循環(huán)比，大幅提高合成率來減小合成裝置設備和管道的規(guī)模以及投資和能耗，集中突破了在高合成率、強反應熱下的移熱問題。

杭州林達化工技術(shù)工程有限公司開發(fā)的新一代專利技術(shù)產(chǎn)品——大型臥式水冷甲醇合成塔已在內(nèi)蒙古蘇里格天然氣化工股份有限公司成功投運。運行結(jié)果顯示，裝置在滿負荷生產(chǎn)情況下，精醇產(chǎn)量連續(xù)達到624 t/d，超過原600 t/d的設計值。該裝置是目前世界上首臺大型臥式水冷甲醇合成反應器的工業(yè)裝置，內(nèi)徑3.4m，重180 t，由林達公司自主開發(fā)，2008年首次被用于內(nèi)蒙古蘇天化年產(chǎn)18萬t甲醇技改項目，以取代原來引進的日本三菱冷激式甲醇塔。運行中溫差小，溫度平穩(wěn)均勻，改變了改造前溫差高、床層溫度波動大，運行不平穩(wěn)的狀況。臥式水冷塔在還原過程和投運過程中，調(diào)節(jié)溫度方便，操作控制性能好，床層溫差大幅下降。由于突破了傳統(tǒng)合成反應的多項局限性，林達臥式水冷甲醇塔投運后顯示了多方面優(yōu)勢：合成塔床層阻力很低，進出合成塔壓差僅為0.02～0.03 MPa，為一般合成塔的十分之一；換熱管內(nèi)外徑承受的高壓差已超過7MPa，按設計可承受高達9MPa的壓差，為目前國內(nèi)外水冷合成反應器所罕見，設計高壓差為縮小合成塔尺寸、提高生產(chǎn)能力提供了條件；低循環(huán)比，高甲醇凈值。這臺臥式水冷塔設計循環(huán)比為2.5，目前實際只有2.1左右，比通常情況降低50%。根據(jù)實際甲醇產(chǎn)量核算，醇凈值可高達9%，為一般合成塔的2倍；換熱面積可按反應過程放熱大小設計，有強移熱能力。低循環(huán)比為大型化提供了條件。單臺臥式水冷塔可達產(chǎn)能100萬t以上，已簽約的年產(chǎn)60萬t和100萬t甲醇塔均為單臺塔方案。

2009年7月24日，采用杭州林達化工技術(shù)工程公司臥式水冷甲醇合成塔技術(shù)的國內(nèi)第一套工業(yè)裝置，在內(nèi)蒙古蘇里格天然氣化工股份有限公司通過72 h運行考核。該裝置高產(chǎn)量、低循環(huán)比、高醇凈值、低溫差和低壓降等各項經(jīng)濟技術(shù)指標都達到國際領(lǐng)先水平，標志著我國大型甲醇合成塔自主技術(shù)和裝備研發(fā)并產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)走在了世界前列。臥式水冷甲醇合成塔技術(shù)已被授權(quán)中國發(fā)明專利。據(jù)了解，內(nèi)蒙古蘇天化公司以天然氣為原料的年產(chǎn)18萬t甲醇裝置，采用?3 400臥式水冷甲醇合成塔替代原引進的日本三菱瓦斯公司冷激式甲醇合成塔，該合成塔于2008年6月全面投運，實現(xiàn)了長周期運行。這套裝置曾使用過日本三菱瓦斯的冷激式塔和超轉(zhuǎn)化率 （SPC）反應器，三菱瓦斯SPC技術(shù)在我國曾開出2 000萬美元技術(shù)費的天價，而現(xiàn)在采用臥式水冷甲醇合成塔改造后，無論循環(huán)比、反應氣甲醇含量還是日產(chǎn)量均優(yōu)于三菱瓦斯。國家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進中心表示，臥式水冷甲醇合成塔是甲醇合成技術(shù)一項革命性的突破，將循環(huán)比下降到1.9，出塔氣甲醇平均含量達11.85%，這已優(yōu)于世界先進水平，其結(jié)構(gòu)新穎是另一亮點。該合成塔的醇凈值高、壓差小、溫差小、結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)指標超過國外先進技術(shù)，裝置年產(chǎn)能不僅可達60萬t，而且可達180萬t，循環(huán)比還可降到0.5，液相催化存在的問題用氣固相反應器可完全解決。杭州林達公司開發(fā)了擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的甲醇合成塔技術(shù)，打破了長期被國外少數(shù)公司所壟斷的局面。內(nèi)蒙古蘇天化公司最大程度地推進設備國產(chǎn)化，既保證了項目技術(shù)裝備的國際領(lǐng)先水平，又節(jié)省了大量的資金。該項目創(chuàng)造了國內(nèi)同類型、同規(guī)模項目建設工期最短、國產(chǎn)化率最高、投資最省、資源綜合利用最優(yōu)的新記錄，同時也極大地提振了我國甲醇行業(yè)未來大規(guī)模推廣應用自主技術(shù)及裝備的信心。

3 換熱設備

板翅式換熱器（冷箱）主要用于乙烯裂解、空氣分離、天然氣液化等。我國杭州制氧機集團有限公司在引進美國S-W （石-偉）公司技術(shù)和關(guān)鍵加工設備——大型真空釬焊爐基礎(chǔ)上，生產(chǎn)制造出乙烯冷箱。其設計水平、制造能力已基本達到國際先進水平，產(chǎn)品已在燕山、揚子、上海、天津、廣州、齊魯?shù)纫蚁└脑祉椖恐械玫綉谩０宄崾綋Q熱器流道多達15股，單體外形尺寸達6m×1.1m×1.154m，最高設計壓力達5.12MPa。

國家 “九五”重大技術(shù)裝備研發(fā)項目，由杭州制氧機集團有限公司為北京燕山石化公司設計改造的國內(nèi)第一套擴量工程66萬t/a大型乙烯冷箱，通過國家級鑒定。一致認為該產(chǎn)品技術(shù)達到了當今國際同類產(chǎn)品領(lǐng)先水平。至此，杭氧實現(xiàn)了大型乙烯冷箱技術(shù)填補國內(nèi)空白的目標。乙烯冷箱是乙烯裝置的關(guān)鍵設備之一，長期依靠進口，因此，實現(xiàn)乙烯冷箱國產(chǎn)化意義重大。國家確定杭氧為大型乙烯冷箱國產(chǎn)化基地。杭氧不僅成功地研制出66萬t/a的乙烯冷箱，并有10多臺冷箱產(chǎn)品出口美國、加拿大等地。燕山乙烯冷箱是迄今為止國內(nèi)規(guī)模最大、最復雜的冷箱。作為國內(nèi)第一套70萬t/a以上乙烯裝置中的關(guān)鍵設備，該冷箱的成功運轉(zhuǎn)標志著杭氧公司已完全具備了大型乙烯冷箱設計、制造的技術(shù)和裝備能力，其技術(shù)指標達到了國際同類產(chǎn)品的水平。

齊魯石化公司72萬t/a乙烯改擴建工程中，國內(nèi)最大的乙烯冷箱裝置由杭州杭氧股份有限公司設計制造。這標志著我國乙烯冷箱設計制造水平又跨上一個新臺階，同時也表明杭氧公司在乙烯冷箱制造方面已具備參與國際競爭的能力。齊魯石化72萬t/a乙烯改造工程是國家 “十五”重點建設項目，也是繼燕山石化、揚子石化、上海金山石化之后的第4套大型乙烯裝置二輪改造工程。改造后，齊魯石化乙烯年生產(chǎn)能力將從45萬t提高到72萬t。杭氧公司為齊魯石化設計制造的乙烯冷箱裝置是整個改造工程的關(guān)鍵設備之一。該裝置首次采用由甲烷、乙烯和丙烯組成的三元混合制冷劑技術(shù)。在換熱器結(jié)構(gòu)方面，由于齊魯石化乙烯冷箱負荷大，對操作彈性要求高，冷箱截面大，高度高，給設計制造增加了難度。根據(jù)冷箱內(nèi)汽液兩相流體多的特點，該裝置采用了杭氧公司先進的兩相流在換熱器內(nèi)均布專利技術(shù)，保證了流體在冷箱內(nèi)的換熱要求。

從1992年生產(chǎn)冷箱單體備件開始，迄今杭氧公司設計制造的大小乙烯冷箱共計9套，單體備件數(shù)十臺，徹底結(jié)束了我國乙烯冷箱依賴進口的歷史。在制造技術(shù)方面，杭氧公司從簡單的2股流換熱器設計，發(fā)展到換熱流體數(shù)達10股以上；從高壓通道換熱和低壓通道混疊，發(fā)展到結(jié)構(gòu)復雜的多股流換熱器設計；從采用乙烯、丙烯復迭制冷流程，發(fā)展到采用甲烷、乙烯混合制冷流程，再到甲烷、乙烯、丙烯混合制冷流程。隨著流程趨向復雜，對冷箱設計制造的要求也越來越高，板翅式換熱器 （冷箱）的研制成功表明杭氧公司乙烯冷箱設計制造水平有了很大提高。在規(guī)模方面，杭氧公司從設計制造20萬t/a、 30萬t/a乙烯項目用冷箱，到設計制造66萬t/a、 72萬t/a乙烯項目用冷箱，工藝性能均達到或超出預期要求。

由甘肅藍科石化高新裝備股份有限公司自主設計制造的重大石化裝備——10 500m2高效節(jié)能板殼式換熱器，于2009年7月5日通過驗收。這臺國內(nèi)單臺換熱面積最大的國產(chǎn)板殼式換熱器，將應用于中國石油烏魯木齊石化分公司100萬t/a芳烴聯(lián)合裝置。藍科石化高新公司在研制該裝備的過程中，成功攻克了超大型化的難題，作為一個重要里程碑，它標志著國產(chǎn)板殼式換熱器已跨入國際領(lǐng)先行列。10 500m2大型板殼式換熱器是當今石油化工企業(yè)連續(xù)重整裝置中的關(guān)鍵設備。該裝備節(jié)能、降耗、減排效果優(yōu)異，按設計熱負荷116MW、年操作時間8 000 h計算，每年可節(jié)約燃料油7.98萬t、燃料費2.47億元，減少二氧化碳排放量約24.74萬t。該裝備先后被列入科技部 “十一五”國家科技支撐計劃項目、國家發(fā)改委 “十一五”重大技術(shù)裝備研制和重大產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)專項規(guī)劃及重大技術(shù)裝備研制專項。據(jù)介紹，10 500m2高效節(jié)能板殼式換熱器的研制成功，為國內(nèi)煉油、化工行業(yè)的發(fā)展提供了有力的設備保障，打破了國外技術(shù)壟斷，提高了我國石化行業(yè)裝備研發(fā)制造能力。由于產(chǎn)品的換熱效率高，設備每年可降低能耗928 000 MW，年均節(jié)能收入為7 980萬元。該板殼式換熱器以板為傳熱面，傳熱效能好，傳熱系數(shù)約為管殼式換熱器的兩倍。其結(jié)構(gòu)緊湊，體積??；耐溫、抗壓，最高工作溫度可達800℃，最高工作壓力達6.3MPa。該換熱器扁平流道中的流體高速流動，且板面平滑、不易結(jié)垢。板束可拆出，清洗也方便。板殼式換熱器已廣泛應用于石油化工、造紙、制藥和食品等行業(yè)。甘肅藍科石化高新公司是目前國內(nèi)唯一一家可以制造大型板殼式換熱器的企業(yè)，其設計及制造水平均已達到國際先進水平，所生產(chǎn)的產(chǎn)品可完全取代國外同類產(chǎn)品。

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*錢伯章，男，1939年10月生，教授級高級工程師。上海市，200127。