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我國化工配備經(jīng)過(guò)20多年的盡力,取得嚴峻技能研發(fā)成果。但同國外比較,我國化工配備還有不少距離。
距離首要是化工出產(chǎn)技能進(jìn)步與設備技能開(kāi)發(fā)脫節,嚴峻設備的軟件技能開(kāi)發(fā)距離較大;設備技能開(kāi)發(fā)跟不上工藝技能開(kāi)展的速度,重工藝、輕設備的現象存在;基本上停留在仿照開(kāi)發(fā)的階段,開(kāi)發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的專(zhuān)有技能的才干弱等。
設備開(kāi)發(fā)還不能做到專(zhuān)業(yè)化、系列化;設備規劃和制作水平、設備質(zhì)量和牢靠性還有待進(jìn)一步進(jìn)步。跟著(zhù)化工工藝的進(jìn)步和開(kāi)展,對化工配備提出了更高要求,有必要加大配備的開(kāi)發(fā)力度,掌握配備的核心技能,構成一批具有自主知識產(chǎn)權的配備,做到功能先進(jìn)、質(zhì)量牢靠、高效節能、經(jīng)濟安全,才干滿(mǎn)意化學(xué)工業(yè)的開(kāi)展需求。
化工配備首要分為化工單元設備、化工非標專(zhuān)用設備、通用機械設備和儀器外表四大類(lèi)。各類(lèi)開(kāi)展情況如下:
1.化工單元設備
化工單元設備首要包含別離過(guò)濾設備、枯燥蒸騰設備、混合設備、拌和設備、換熱設備和揉捏造粒設備等。
1.1別離過(guò)濾設備
過(guò)濾機:是運用多孔性過(guò)濾介質(zhì),截留液體與固體顆?;旌衔镏械墓腆w顆粒,而完結固、液別離的設備。首要用于煉油廠(chǎng)進(jìn)行油蠟別離的酮苯脫蠟轉鼓真空過(guò)濾機和PTA設備真空轉鼓過(guò)濾機?,F在,轉鼓真空過(guò)濾機國外正朝著(zhù)大規范、高速率、高精度、全自動(dòng)方向開(kāi)展。
國內是從意大利EIMCO公司引入的規劃、制作技能,經(jīng)消化吸收和改進(jìn),構成了一整套加工、組對、焊接工藝。比較之下,首要距離在于對商場(chǎng)開(kāi)展、產(chǎn)品需求認識不行,立異才干低,對引入技能精髓消化較差。
離心機:離心別離機是運用離心力別離液體與固體顆?;蛞后w與液體的混合物中各組分的機械,又稱(chēng)離心機。首要有立式和臥式螺旋卸料沉降式離心機。國外離心機技能開(kāi)展較快,而且完結了專(zhuān)業(yè)化和系列化;國內研發(fā)的El、式LWFl000一N型和LWFl050一N型離心機已別離用于7~10萬(wàn)噸/年高密度聚乙烯設備的懸浮液的別離,
研發(fā)的LWl200x1980型離心機用于22.5萬(wàn)噸/年P(guān)TA漿液的脫水,離心機轉鼓直徑到達φ1200mm。但立式離心機還處于開(kāi)始仿照階段,與國外比較首要距離體現在規劃技能、產(chǎn)品大型化和系列化上。
1.2枯燥蒸騰設備
枯燥設備:是經(jīng)過(guò)加熱使物料中的濕分(一般指水分或其他可揮發(fā)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的制作直徑達φ4000mm以上。
20萬(wàn)噸/年HDPE蒸汽管反轉枯燥機及40萬(wàn)噸/年TA設備蒸汽管反轉枯燥機已完結了國產(chǎn)化。距離首要體現在設備大型化方面,在行將建設的40~50萬(wàn)噸/年聚乙烯和聚丙烯設備以及60萬(wàn)噸/年聚酯設備的大型枯燥機,國內有待開(kāi)發(fā)。
1.3混合設備
混合設備是運用機械力和重力等,將兩種或兩種以上物料均勻混合起來(lái)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(lèi)。三菱電機最新推出FX2N-5A新式混合式轉換器。國內混合設備技能方面有待加強。
1.4換熱設備
換熱設備是化工出產(chǎn)中重要的設備,簡(jiǎn)直所有的工藝進(jìn)程都有加熱、冷卻或冷凝進(jìn)程,因而也是重要的節能設備。跟著(zhù)工業(yè)設備的大型化及高效化,國外換熱器也趨于大型化,并向低溫差、低壓力損失方向開(kāi)展。
板翅式換熱器(冷箱):冷箱首要應用于乙烯裂解、空氣別離、天然氣液化中,要害技能是規劃技能和制作技能,美國s-W公司和德國林德公司等技能比較先進(jìn)成熟。杭州制氧機廠(chǎng)引入美國的要害加工設備——大型真空釬焊爐,使冷箱的規劃水平、制作才干趨近和到達了水平,在燕山、揚子、上海等乙烯改造中得到應用。國外已有9.0MPa冷箱產(chǎn)品,國內尚不掌握高壓冷箱的規劃和制作技能,在分凝分餾技能方面距離較大。
板殼式換熱器:僅有法國Packinox公司一家能夠出產(chǎn)用于催化重整與加氫設備,最大換熱面積達8000m2。國內開(kāi)發(fā)的的最大傳熱面積為3000m2,首要距離是研發(fā)的單片面積相同,但換熱面積較小。
1.5揉捏造粒設備
揉捏造粒機:該設備能夠把聚合物經(jīng)過(guò)混煉、揉捏、造粒等進(jìn)程制作出聚烯烴粒料,以便利運送。國外只有德國WP公司、日本制鋼所等為數不多的公司具有規劃、制作大型混煉造粒機組成套技能的才干,其主流向著(zhù)雙螺桿混煉造粒機組方向開(kāi)展。
我國開(kāi)發(fā)速度較落后,現在開(kāi)發(fā)研發(fā)的多為中小機型,ABS萬(wàn)噸級混煉擠出機經(jīng)出產(chǎn)工作查核,首要技能指標已到達規劃要求?,F在大中型聚烯烴的出產(chǎn)設備揉捏造粒機全部依托進(jìn)口。
2.化工非標專(zhuān)用設備
化工非標專(zhuān)用設備首要包含反響釜、塔、槽、罐和其他反響設備等。
2.1釜
大型聚合釜:國外帶拌和器反響釜技能比較成熟,能夠依據不同物料和參數系列開(kāi)發(fā)各種拌和器結構方式。國內研發(fā)成功的最大聚合釜為7萬(wàn)噸/年高密度聚乙烯設備90m3聚合釜。
10萬(wàn)噸/年聚酯反響器,已建立了酯化和縮聚各個(gè)進(jìn)程的反響速率模型和進(jìn)程模型,提出了工藝技能軟件以及各反響器結構、傳熱要求,為儀征化纖研發(fā)的酯化反響器和縮聚反響器,已投入出產(chǎn)。與國外距離首要是拌和器品種少、選型才干弱。
2.2塔
塔器在石化工藝進(jìn)程中的作用首要是分餾、吸收、汽提、萃取、洗刷、收回、再生、脫水及氣體凈化和冷卻等。常用的有板式塔和填料塔,國外塔器首要是在塔盤(pán)和填料技能上不斷改進(jìn)。我國近20年開(kāi)發(fā)了許多功能優(yōu)良的板式塔和填料塔,已在石化、煉油設備中得到了廣泛應用,功能處于水平。
其間具有代表性的首要有適宜于處理高液體通量的DT塔盤(pán)、適宜于處理高氣體通量的旋流塔盤(pán)、具有高操作彈性及高功率的立體傳質(zhì)塔盤(pán)以及篩板一填料復合塔等。為洛陽(yáng)和大慶500萬(wàn)噸/年的潤滑油型煉油廠(chǎng)別離配備的大型板式塔型和大型填料塔型的減壓塔直徑達φ8400mm,由國內研發(fā)的φ10000mm大型精餾塔在行將投入運用。
大化肥氨合成塔:世界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。國內涵消化吸收的基礎上,在20萬(wàn)噸/年合成氨設備建設中初次規劃制作選用單層鍛造、直徑為2.4米的厚壁外筒和雙錐密封的氨合成塔,還沒(méi)掌握其規劃軟件,也沒(méi)有規劃制作30萬(wàn)噸/年氨合成塔的經(jīng)驗。
2.3其他反響設備
反響設備是進(jìn)行化學(xué)反響進(jìn)程的“心臟"設備。其開(kāi)展趨勢各不相同,世界上向著(zhù)由經(jīng)驗擴大走向數學(xué)模仿擴大,完結大型化、高效化、結構簡(jiǎn)單化、操作自動(dòng)化,研討辦法趨向歸納化方向開(kāi)展。
催化裂化反響器:
國內的制作技能基本上到達了水平,廣泛應用于各個(gè)煉油廠(chǎng)。
加氫反響器:
國外聞名的制作商有日本制鋼所和神戶(hù)制鋼所等。國內正在為煤化工研發(fā)的鍛焊加氫反響器外徑5500mm,壁厚340mm,重量2040噸,是重的加氫反響器,其距離是我國立異才干差。
美國UOP技能使得該反響器具有反響功率高、節約能源、占地面積小、節約出資等長(cháng)處。國內現已掌握了其規劃制作技能,內件設備指標到達UOP技能提出的要求。
聞名制作商為海蒙特公司,反響器的規劃技能及軟件逐步成熟。20萬(wàn)噸/年聚丙烯環(huán)管反響器在國內已研發(fā)成功,并在上海石化得到推廣應用。已掌握了環(huán)管反響器結構規劃,建立了組合應力核算數學(xué)模型,處理了環(huán)管反響器工程擴大技能問(wèn)題,技能水平與國外適當。
國外掌握技能的有日本、德國、美國和荷蘭等公司,國內經(jīng)過(guò)消化吸收研發(fā)成功了3萬(wàn)噸/年和20萬(wàn)噸/年超高壓管式反響器和冷卻器。與國外比較,體現在工藝軟件開(kāi)發(fā)和規劃技能存在較大距離。國內只有選用深孔鉆的辦法,資料運用率低。此外,尚無(wú)專(zhuān)用規范以及訂購技能條件。
3.通用機械設備
化工通用機械設備首要包含化工用泵、氣體緊縮機和閥門(mén)等
3.1化工泵
泵是運送液體或使液體增壓的機械。泵首要用來(lái)運送液體包含水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等,也可運送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。世界上石化用泵制作廠(chǎng)首要有瑞士蘇爾壽公司、德國KSB公司、美國高斯公司等。
石化用泵的出產(chǎn)技能比較成熟,規范品種多,規范化程度高,開(kāi)展方向首要是大型化、高速化,機電一體化及泵產(chǎn)品成套化。特別是高溫泵、低溫文超低溫泵、高速泵、精密計量泵、耐腐蝕泵、運送粘稠介質(zhì)和帶固體顆粒介質(zhì)泵、屏蔽泵技能開(kāi)展很快。國內出產(chǎn)制作廠(chǎng)家100多個(gè),構成了100多個(gè)系列、2000多個(gè)品種泵類(lèi)產(chǎn)品制作技能和出產(chǎn)配備,滿(mǎn)意了石化出產(chǎn)的需求。
與國外比較,國內石化用泵在規劃理論、規劃辦法上比較落后,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)多選用仿制和類(lèi)比的辦法,缺乏理論依據和實(shí)驗研討數據;加工配備和工藝水平比較落后,加工精度低,出產(chǎn)功率低;產(chǎn)品系列化和通用化程度不高,規范品種少;泵功率、質(zhì)量和牢靠性、密封功能、耐腐蝕功能等方面同國外比較還有較大距離,因而化工用泵還有較多進(jìn)口。
羅茨泵:
現在我國國產(chǎn)羅茨泵按現行規范合格率在70%左右,假如與水平比較,歸納功能距離更大些。首要體現在:軸封漏油嚴峻,國產(chǎn)軸封經(jīng)不起長(cháng)期工作,漏油現象比較遍及;振動(dòng)、噪聲大。有的產(chǎn)品動(dòng)平衡不好,也有的齒輪、軸承精度不行;依據行業(yè)規范,一些產(chǎn)品的零流量緊縮比以及最大答應壓差達不到規范要求,
有的企業(yè)出產(chǎn)工藝配備落后,不能確保零部件的加工精度和安裝精度。因為存在著(zhù)以上的問(wèn)題,體現為羅茨泵工作不牢靠,故障率高。有的泵工作幾個(gè)月就要維修,與德國L-H公司羅茨泵工作數年不必維修構成巨大反差。