我国石化通用机械技术现状及发展趋势

http://www.huishouceo.com 2015年09月19日        


    

   过滤机 主要有转鼓真空过滤机和PTA装置真空转鼓过滤机,用于炼油厂酮苯脱蜡。随着工业技术发展,日本月岛机械公司研制出滤布行走式连续过滤机;奥地利安德利茨公司开发出CPF隔膜挤压式过滤机;美国Arus公司开发出S7型真空过滤机;意大利EIMCO公司和英国Paxman公司随后也相继进行了研发;日本神户制钢所首次研制出微机控制转鼓真空过滤机,集连续过滤、隔膜挤压和微机控制于一体,使过滤机制造技术水平上了一个台阶。目前,转鼓真空过滤机正朝大规格、高速率、全自动方向发展。

       我国脱蜡转鼓真空过滤机是从意大利EIMCO公司引进的设计和制造技术。经消化吸收和改进 ,我国已掌握了整套加工、组对、焊接工艺等诀窍。目前,我国脱蜡转鼓真空过滤机已有GB-50、GB-60、GB-100共3种规格产品。与国外相比,我国过滤机的主要差距是对市场发展、产品需求认识不够,创新能力弱,对引进技术消化较差,产品系列化开发能力弱。

    离心机 石化装置中使用的离心机主要有立式和卧式螺旋卸料沉降式离心机。目前,国外离心机技术发展较快,已经实现专业化和系列化。我国研制的卧式LWF10000-N型和LWF1050-N型离心机已分别用于7万~10万吨/年高密度聚乙烯装置悬浮液分离,研制的LW1200×1980型离心机用于22.5万吨/年PTA浆液脱水,离心机转鼓鼓直径达到1200毫米。但是,我国立式离心机的研发仍处于初步模仿的阶段,与国外相比,在设计技术、产品大型化和系列化方面存在较大的差距。

    烟气轮机 烟气轮机是催化裂化装置中重要的能量回收设备,目前GHH公司的技术比较成熟。20世纪70年代,我国研制完成了首台催化裂化装置YL3000型烟气轮机;1982年,我国又研制出YLII6000型大功率双级烟气轮机。目前,我国已生产YL型单、双级汽轮机70余台,其输出功率范围为2000Kw~19200kW,生产烟气轮机总台数在世界名列第二,其中生产双级烟气轮机总台数名列首位。我国研制的烟气轮机使用寿命、震动值等性能指标与国外机组相当。目前,我国开发的YL33000A和YL35000A烟气轮机,已应用于300万~350万吨/年重油催化裂化装置,该烟气轮机是国内功率最大的烟气轮机,标志着我国烟气轮机生产已达到国际先进水平,能够满足现代催化裂化装置生产的需要 ,设计和制造水平与国外相当。

    干燥机 国外对密闭型蒸汽管回转干燥机的开发较早,日本三井造船、月岛机械及德国FAUVET-GIREL都生产过此类产品,其设备直径已达到4000毫米以上。我国20万吨/年HDPE蒸汽管回转干燥机及40万吨/年PTA装置蒸汽管回转干燥机已实现国产化。目前蒸汽管回转干燥机已经形成筒体直径为1800~3200毫米的系列化产品。与国外相比,我国的差距主要表现在设备大型化方面。在未来5~15年内,我国即将建设40万~50万吨/年聚乙烯和聚丙烯装置以及60万吨/年聚酯装置需要大型干燥机,其所用干燥机有待国内开发研制。

    挤压造粒机 挤压造粒机是聚烯烃装置的关键设备,它可以把聚合物经过混炼、挤压、造粒等过程制造出聚烯烃粒料,以方便运输。目前,国外只有德国WP公司、日本制钢所、日本神户制钢所、美国法雷尔公司等为数不多的几家公司拥有设计、制造大型混炼造粒机组成套技术的能力。大型挤压造粒机未来发展的主流是向双螺杆混炼造粒机组方向发展。

   我国开发挤压造粒机技术比较落后,目前研发的挤压造粒机只是中小型,ABS万吨级混炼挤出机经生产运行考核,其主要技术指标已达到设计要求。我国通过对引进大型造粒机的消化吸收,完成了7万~10万吨/年聚丙烯装置混炼挤出机组施工图设计,并掌握了大型造粒机的多方面资料和相关技术,但还没有实际应用。目前,我国挤压造粒机的设计和制造水平与国外差距较大,大中型聚烯烃生产装置用挤压造粒机全部依靠进口。


    石化通用机械主要包括气体压缩机、石化专用泵和阀门等。 

    气体压缩机  石化生产装置中常用的气体压缩机有离心式气体压缩机和往复式气体压缩机。多年来,我国压缩机制造业在引进国外技术,消化吸收和自主开发基础上,攻克不少难关,取得重大突破。例如,催化裂化装置用的主风机和富气压缩机、加氢装置用的循环氢压缩机、新氢压缩机,乙烯三大压缩机,化肥四大压缩机组等已大量在石化生产中应用。其中,水平剖分式离心压缩机和轴流式压缩机制造技术已接近或达到国际同类产品先进水平,往复式活塞压缩机达到国际同类产品水平。 

    目前,离心式压缩机的国际发展方向是压缩机容量不断增大、新型气体密封、磁力轴承和无润滑联轴器相继出现;高压和小流量压缩机产品不断涌现;三元流动理论研究进一步深入,不仅应用到叶轮设计,还发展到叶片扩压器静止元件设计中,机组效率得到提高;采用噪音防护技术,改善操作环境等。 

   国内为石化企业提供压缩机的制造厂家有十余家,主要有沈阳鼓风机股份有限公司、陕西鼓风机(集团)有限公司、上海鼓风机厂等,其中沈阳鼓风机股份有限公司生产的离心压缩机在国内石化压缩机市场占有率达到50%以上。目前我国的富气压缩机进口流量达到81600Nm3/h,功率达7166KW,已用于300万吨/年催化裂化和延迟焦化装置;离心式循环氢压缩机流量达250000 Nm3/h,功率达1600 KW,出口压力达18Mpa,已经用于120万吨/年加氢裂化装置;裂解气压缩机流量达120000 Nm3/h,功率达到18000 KW,已应用于30~50万吨/年乙烯裂解装置;大化肥装置的空气压缩机、天然气压缩机、氨压缩机、二氧化碳压缩机已应用于20~30万吨合成氨装置;空分装置的空气压缩机流量达到220000 Nm3/h,功率达到17580 KW,已经应用于40000 Nm3/h空分装置。陕西鼓风机(集团)有限公司在引进瑞士苏尔寿公司技术基础上,成功设计制造出170多台套性能优良的轴流压缩机,其中,60多台套用于催化裂化装置的主、备风机。为大连石化公司350万吨/年催化裂化装置制造的主风机是目前国内石化装置中最大的轴流压缩机,流量达到300000Nm3/h,功率达到40000 KW。 

    但是,我国离心压缩机在高技术、高参数、高质量和特殊产品上还不能满足国内需要,50%左右产品需要进口。另外,在技术水平、质量、成套性上和国外还有差距。随着石化生产规模不断扩大,我国离心压缩机在大型化方面将面临新的课题。 

    国外往复式活塞压缩机发展方向为大容量、高压力、结构紧凑、能耗少、噪声低、效率高、可塑性好、排气净化能力强;普遍采用撬装无基础,全罩低噪音设计,大大节约了安装、基础和调试费用;不断开发变工况条件下运行的新型气阀,使气阀寿命大大提高;在产品设计上,应用压缩机热力学、动力学计算软件和压缩机工作过程模拟软件等,提高计算准确度,通过综合模拟模型预测压缩机在实际工况下的性能参数,以提高新产品开发的成功率,压缩机机电一体化得到强化。采用计算机自动控制,自动显示各项运行参数,实现优化节能运行状态,优化联机运行,运行参数异常显示,报警与保护;产品设计重视工业设计和环境保护,压缩机外型美观更加符合环保要求等。 

    经过20年发展我国已经形成L、D、DZ、H、M型等数十个压缩机系列的数百种产品。目前,国内中小型压缩机已经基本满足国内石化行业需求,但大型往复式压缩机还不能满足需要。沈阳气体压缩机股份有限公司从德国引进了了全套往复式压缩机设计制造技术,在大中型往复式压缩机技术开发方面已取得突破性进展。1990年,我国研制成功符合现行国际标准的4M50型大型氯气往复式压缩机组,1996年推出6M50型系列氮氢气压缩机组,1998年研制成功4M80型系列大型氢气压缩机组。往复式新氢压缩机容积流量达到34000Nm3/h,活塞压力达到80KN,出口压力达到19 Mpa,功率达到4000 KW,已用于200万吨/年渣油加氢脱硫装置。国内自行设计制造的迷宫式压缩机流量达到980 Nm3/h,出口压力达到3.8 Mpa,已经用于7万吨/年聚丙烯装置。 

    与国外往复式压缩机技术水平相比,我国的主要差距为基础理论研究差,产品技术开发能力低,工艺装备和实验手段落后,产品技术起点低,规格品种、效率、制造质量可靠性差。另外,技术含量高和特殊要求的产品还满足不了国内需求。 

    石化专用泵  国际石化用泵制造厂主要有瑞士苏尔寿公司、日本荏原公司、德国KSB公司、美国高斯公司等。石化用泵的发展方向是大型化,高速化,机电一体化,泵产品成套化、标准化、系列化和通用化;多品种、性能广、寿命长及可靠性高;泵密封、轴承生产的大型化和专业化;特别是高温、低温和超低温泵,高速泵,精密计量泵,耐腐蚀泵,输送粘稠介质和带固体颗粒介质泵,以及屏蔽泵的技术发展很快。 

    与国外相比,我国石化用泵在设计理论,设计方法上都比较落后,产品开发多采用仿制和类比的方法,缺乏理论根据和实验研究数据;加工装备和工艺水平比较落后,加工精度低、生产效率低;产品系列化和通用化程度不高,规格品种少;泵效率、质量和可靠性、密封性能、耐腐蚀性能等方面还有较大差距。目前,我国石化用泵还有不少依赖进口。 

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