过程装备制造技术的新进展

过程装备制造技术的新进展

张贵波

（装控12-5班27号）

摘要：针对过程装备的发展，综述了其制造技术的新进展和发展趋势，并对过程装备制造业今后面临的形式与挑战作了简要分析。

关键词：过程装备制造技术进展

引言

近年来，随着我国石油化工行业的飞速发展，化工过程装备的相关技术也随之获得了突飞猛进的发展。虽然与国外的先进水平相比，国内的化工过程设备还有很多方面需要进一步跟上世界前沿技术，但较之过去而言，我国过程装备制造技术正悄然由量的扩张向质的提升发生着新一轮的战略转变。本文主要介绍过程装备制造技术的进展以及对未来的展望。1

1 过程装备制造技术的进展及其发展趋势

过程装备包括各类反应设备以及最广泛的换热设备、塔设备和工业炉等。过程装备制造技术的发展包括新材料的发展、过程设备制造技术的进展以及计算机技术在生产制造中的最新应用。

1.1 过程装备技术发展趋势

当下过程装备朝着大型化发展的趋势日渐明显，而在强化化工过程的微小机械、以微型化学化工机械产品为主组成的微仪器等方面的微型化工机械技术还没有形成，所以我国过程装备制造业应该树立和学习微仪器制造的相关意识和知识，以使我国的过程装备技术朝着微型化的方向发展。

另外，为适应当前石油石化等化工产业突飞猛进的发展，未来过程装备制造技术的发展，必将主要面向先进制造技术、新材料技术、再设计再制造工程以及高

技术过程等方面。2

1.2 过程装备新材料的发展

过程装备的发展离不开高性能、高水准的金属材料、复合材料、纳米材料以及具有特殊性能的新材料。

1、金属材料。目前过程装备新金属的发展在于对传统材料的改进，即在金属中添加所需的合金元素使其达到满足使用要求的合金。

2、复合材料。当前复合材料的发展趋势主要是由宏观复合向微观复合发展，由双元复杂混合向多元混杂和超混杂方向发展，由结构材料为主向与功能复合材料并重的局面发展。复合材料具有重量轻、强度高、机械性能好等普通材料不具有的显著特点，其既保持了组成材料的特性又具有复合后的新性能，并且有些性能往往大于组成材料性能的总和，是过程装备材料选择的主要趋势。3

3、纳米材料。纳米科学技术是20世纪80年代所诞生的技术，鉴于纳米材料的诸多优势以及纳米科学技术的迅速发展，如今与纳米相关的技术正运用于过程装备中，如粉体设备技术。此外，由中国首创的超重力反应沉淀法（简称超重力法）合成纳米粉体技术已经完成工业化试验。

4、新型材料。在以上材料发展应用的基础上，对于具有特殊性能的新型材料，更应该重视其研发和应用于过程装备。如采用新型的生物膜材料可以实现对污水的过滤净化，经过处理的水可以达到再利用的标准。4

1.3 过程设备制造技术的进展

过程设备的发展与化工工艺新技术的发展息息相关，最有代表性的是各类反应设备以及应用最广泛的换热设备、工业炉和塔设备等。

1、工业炉。以现代石油化工生产为例，目前许多关键装置的反应设备，如20万吨/年聚丙烯气液环管反应器、200万吨/年加氢气液固三相固定床反应器、300万吨/年以上的大型炼油催化裂化气固流化床反应设备等的成套设计、制造与调控运行已完全可立足于国内，并且在世界上也跻身前列。13万吨/年丙烯腈气固流化床反应器（撤热型）成套设备已研制成功，正在向26万吨/年更大规模迈进。乙烯装置的核心设备——乙烯裂解炉已自主开发成功6万吨/年CBL炉型，目前

正在和鲁姆斯公司合作开发10—20万吨/年的大型SL型炉。5

2、塔设备。塔器是所有化工生产中最为量大面广的过程设备之一，现已开发成功一系列高性能塔盘，且技术水平已达国际先进行列。最具代表性的塔盘有高通量DJ塔盘、高效率高弹性的立体传质塔盘、微分浮阀塔盘、并流喷射式复合塔盘。国内已形成了若干个高水平的塔器研发基地，具有雄厚的科技力量与研发条件，现在开发千万吨大型炼油厂用的直径达16米的特大型减压塔已无困难。

1.4 计算机技术在生产制造中的最新应用

计算机技术的发展与应用可以称之为“第三次世界工业革命”。它为现代化的加工与制造领域带来了新的技术革新。计算机技术能够对过程装备中各零部件结构进行迅速、合理的分析、设计、动态仿真以及性能评定等，确保化工设备经济、安全，稳定。

应用计算机辅助设计技术，可以提高产品设计与创型的效率；应用计算机模拟技术（物性的模拟，传递现象的模拟。结构与材料特性的模拟），可以实现过程设备的虚拟工程放大以及设计的优化......

目前广泛应用于过程装备制造中的计算机技术包括CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）、CAM（计算机辅助制造）等。

2 过程装备制造业今后面临的形式与挑战～展望未来，过程装备制造必将在新技术以及其他学科带动下取得更大的进展。而作为过程装备制造业，应该意识到今后将要面临的形式与挑战。

1、生产能力过剩问题。到2009年底，从事化工设备制造的企业（含石化通用部分）已经达数万家。其中压力容器生产厂家3855家，三类压力容器976家，

一、二类压力容器2879家。

2、产品结构单一问题。长期以来，我国化工设备产品的结构特点：一般水平，通用化的产品多，高附加值、高技术的产品少，拥有自主产权的名牌产品更少。

3、产业结构亟待升级问题。装备制造业的发展是一个复杂的系统工程，需要研究单位、设计单位、制造企业、安装企业和用户的密切配合。

所以，过程装备制造业应运用市场经济发展规律，以资产为纽带，加速装备企

业结构和行业结构的调整和重组，形成大型企业集团和专业化合作的行业新特点，并造就集产品开发、配套制造、装置承包等多功能于一体的有国际竞争实力的大型特大型企业集团，以迎接过程装备制造行业所要面临的形势和挑战。

参考文献

1.江伟.浅谈我国化工设备技术的发展[J].考试周刊.2011.76:214-215

2.朱振华.过程装备制造技术.化学工业出版社.2011

3.来诚峰.段滋华.过程装备技术进展.化工装备技术.2008.29（3）：65-67

4. 邵珠群.综述国内化工过程装备技术发展与展望[J].中国新技术新产品.2011.（20):226

5. 时铭显.我国化工过程装备技术的发展与展望.当代石油化工.2005.13（12）:3-6