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石化工业发展对泵阀等石化装备提出高要求

时间:2015-09-22 10:22 作者:admin
石化工业 是国民经济的 支柱产业 ,是为国民经济各行业 提供燃料 和 重要原材料 的行业。在石化生产中, 石化装备 的技术发展将对 石化工业 发展有重要作用。 一、我国石化工业发
    石化工业是国民经济的支柱产业,是为国民经济各行业提供燃料重要原材料的行业。在石化生产中,石化装备的技术发展将对石化工业发展有重要作用。
 
    一、我国石化工业发展预测
 
    经测算,国民经济每增长1%,对石油产品的需要增长0.8%~1%。2003年我国生产原油1.7亿t,进口9000万t,加工原油2.4亿t,基本满足国内需要。生产乙烯560万t,满足国内需要50%。其中中国石化集团生产原油3816万t,加工原油1.23亿t,生产乙烯414万t。为了保证国民经济持续稳定发展,预计2005年原油加工能力达到2.9亿t;2010年我国原油加工能力将达到3.5亿t,成品油满足国内需求。2005年乙烯生产能力达到900万t,满足国内需求50%;2010年乙烯生产能力将达到1400万t,满足国内乙烯需求的56%。为此石化工业将加快调整步伐,实现大型化、集约化和一体化,提高国际竞争能力。
 
    今后石化生产规模将进一步大型化,单系列炼油装置规模将达到1000万t/a以上,乙烯生产单系列规模将达到80~100万t/a。"十一五"期间,将对镇海、上海、燕山、高桥、金陵、扬子、茂名、广州、齐鲁、福建、大连、兰州等炼油厂进行改造,使之形成具有国际竞争力的千万吨级炼油基地,还要在青岛、海南等地新建一批500~1000万t/a大型炼油厂。发展以乙烯、芳烃和三大合成材料为主线的石油化工,将重点建成若干个百万吨乙烯和百万吨芳烃的生产基地。为此要继续对原有乙烯工厂继续进行改造,抓紧建成扬巴(南京)、赛科(上海)、福建、惠州、天津、镇海等80~100万t/a大型乙烯项目。其中,即将改造的茂名100万t乙烯项目,总投资43亿元,2006年完成。正在建设的中外合资扬子-巴斯夫60万t乙烯项目,总投资214亿元,2004年将全部建成;中外合资上海-BP 90万t乙烯项目,总投资223亿元,2005年全面建成;中外合资惠州80万t乙烯项目,总投资355亿元,2005年全面建成。即将建设的福建800万t炼油和80万t乙烯项目,总投资315亿元,2007年全部建成。镇海和天津80万t乙烯项目也将在"十一五"启动。
 
    二、石化工业发展对石化装备工业提出更高的要求
 
    世界科技进步日新月异,石化领域的科技发展将更加迅速,高技术在石化产业的应用不断深入,每隔3~5年就有新的工艺技术产生,逐步形成自己的核心技术和专有技术。随着石化技术进步的加快,石化装备业也在不断开发新的石化装备技术来满足生产的需要。
 
    目前建设一个石化装置,工程建设投资达到5~10亿元;建设一套千万吨级炼油厂需要投资90亿元;建设一套百万吨级乙烯厂,总投资达到200多亿元。老装置改造和新建装置都对设备提出了更高要求。在石化工程建设中,设备投资占工程建设投资的50%左右,据初步统计今后每年全国石化装备的投入将达到300亿元,"十一五"期间设备投资将达到1500亿元。预计"十一五"期间需要石化专用设备达230万t,投资约475亿元,压缩机的需要量达2000多台,石化行业需要各种工业泵达40,000多台。
 
    国际上石化专用设备(反应器、塔器、换热器)技术发展,根据石化工艺技术发展的要求,对各种石化专用设备进行了反应动力学、流体力学、传质和传热机理、分离和干燥原理研究和设计计算研究,开发了设备的设计软件包和计算机程序,进行设备的结构设计,建立石化专用设备实验基地,通过试验完成设备结构设计,开发了从单机设备到单元设备的设计技术。
 
    其中:
 
    (1)反应设备的发展趋势向着由经验放大走向数学模拟放大,实现大型化、结构简单化、操作自动化、研究方法趋向综合化方向发展。
 
    (2)换热设备的性能对石化产品质量、能量利用率以及系统的经济性和可靠性起着重要的作用。列管式、板式、板壳式、板翅式换热器以及各类高效换热器的发展十分迅速,工业发达国家换热器热回收率最高可达96%。随着工业装置的大型化及高效化,换热器也趋于大型化,并向低温差、低压力损失方向发展。
 
    (3)塔器技术将向着设备开发的高效化、复合化、塔内件匹配最优化、过程传递行为模型化、工程设计方法科学化等方向发展。
 
    (4)离心压缩机容量不断增大,以满足石化生产规模不断扩大的要求;随着新技术的发展,新型气体密封、磁力轴承和无润滑联轴器的出现,不断开发高压压缩机和小流量压缩机产品;进一步研究三元流动理论,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,以期达到最高的机组效率;低噪音化,采用噪音防护以改善操作环境。
 
    (5)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、可靠性高、排气净化能力强方向发展;普遍采用撬装无基础、全罩低噪音设计,大大节约安装、基础和调试费用;不断开发变工况条件下运行的新型气阀,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了计算准确度,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。
 
    (6)石化用泵发展方向主要是大型化、高速化、机电一体化及泵产品成套化;标准化、系列化和通用化;多品种、性能广;寿命长及高可靠性;高效率、小型化;泵用密封、轴承生产大型化和专业化。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、输送粘稠介质和带固体颗粒介质泵、屏蔽泵技术发展很快,可以满足石化生产的特殊需要。
 
    (7)阀门向大型化、高参数化、自动化和成套化方向发展;产品系列不断增加,新产品不断涌现,如紧急切断阀、快速关闭阀、防火阀、水冷阀等,基本参数有很大提高。
 
    生产规模的大型化要求石化设备进一步大型化。设备大型化促使设备设计技术、制造和检验技术、运输技术、现场组装和热处理技术以及新材料有较大的发展。在石化设备大型化方面,单系列1000万t/a以上的常减压蒸馏装置的常压塔直径达到9000~10,000mm,减压塔直径达到16,000mm。400万t/a重油催化裂化装置沉降器直径达到8000~9000mm,再生器直径达到15,600mm。加氢装置的规模一般要达到200~400万t/a以上,其中加氢裂化反应器的外径达到5000mm以上,壁厚将达到300mm,单台重量将达到1000t以上。煤液化加氢反应器直径达到5500mm,壁厚达到340mm,单台重量达到2040t。100万t/a乙烯裂解装置中的乙烯裂解炉单台能力将达到10~15万t/a。50万t/a聚乙烯反应器直径达到8000mm。45万tPTA装置复合钛材氧化反应器直径达到7600mm。换热器是石化装置中用量最多的石化专用设备,除了常用的大型管壳式换热器外,其他高效换热器如板壳式换热器得到应用,换热面积达15000m2。乙烯装置需要的钣翅式换热器(冷箱)设计温度最低达-190℃,最高压力达到9.6MPa,换热器单元尺寸达到1200mm×1300mm×7500mm。大型石油储罐将达到20万t,圆筒型石油液化气低温储罐将达到30,000~100,000m3,双壁圆筒型大型乙烯低温储罐达到10,000~20,000m3。
 
    石化通用设备向大型化、高精度、长寿命方向发展,更多地按石化生产工艺参数采用专用设计、个性化设计和制造,以使设备在最佳设计工况下运行。400万t/a催化裂化装置富气压缩机功率达到6000kW。300万t/a加氢裂化装置用的往复式新氢压缩机功率达到5000kW,排气压力达到19MPa,活塞力达到80~100t。乙烯裂解装置最关键的裂解气压缩机,流量达到261,030m3/h,功率达到45,000kW。高压聚乙烯超高压往复压缩机排气压力达到350MPa。45万t/aPTA装置工艺空气压缩机功率达到25,000kW。48,000Nm3/h空分装置空气压缩机功率达到21,000kW。

(责任编辑:叔宝阀门)



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