化工技术经济论文

化工装备管理现代化

张越

摘要:就化工装备的现代化,可归纳出以下8个特征:单机参数先进性，装置原料及能源利用经济性、生产运行及环境安全性、专业化生产及供应成套性、材料使用合理性、产品的标准化、通用化和系列化、制造及控制、管理自动化、软件化，在指出现阶段中国化工装备技术进步特殊方式及存在问题的同时，提出了加快实现化工装备先到化的建议。

作者单位：河北科技大学化工学院化工081班

关键词:化工技术经济管理现代化特征

回顾半个世纪来国内外化工装备技术进展的历程。可以清楚地看到，化工装备的发展是与化工生产的发展、化学工艺及诸如材料、电子计算机和制造工艺等众多相关领域的技术进步息息相关、相辅相成的。当前，世界化工装备工业已经达到与各种化学工业相适应的水平和规模，可为化学工业提供大型成套装备和技术软件，对许多化工产品来说，能源及原材料得到最大限度的利用，环境污染得到了有效的控制。以电子计算机为代表的高科技在化工装备研究、设计、制造、操作及故障诊断等领域内的广泛应用，使人们摆脱了传统观念，把化工装备技术提高到了高效、节能、自动化、安全和经济的现代化。在国内，近10年来通过重大技术装备的科研攻关和对引进技术消化吸收基础上的创新，是我国化工装备行业的技术水平和制造能力提高到了一个新阶段，掌握了部分化工成套装备关键设备的设计制造技术，但我国目前化工程涛装备的技术水平仍落后与国外10-20年。

1化工装备现代化的一般特征

1.1 单机参数先进性

现代化装置的一个显著特点是大型化，随着30-45万t/a氨和30-75万t/a乙烯装置为代表的化工装置的建设，离心式压缩机、工业汽轮机、泵、反应器和高压、超高压容器等在大型化的基础上，得到进一步完善、单机参数稳定先进，化工单元设备趋于高效化，结构更加合理。

以离心式压缩机为例，国外60年代到70年代初，随着石油、化工、冶金等工业设备的大型化，离心压缩机实现了大型化和高压化。德莱赛•克拉克、三菱重工、克鲁索•卢瓦尔等公司为30万t/a氨厂设计制造的合成气压缩机进口流量达2000m3/min,出口压力达27MPa，转速达11200r/min,功率达19000KW。意大利新比隆公司用于聚乙烯装置的超高压压缩机最高压力达240MPa。由于选用三元理论叶轮，并且采用数控机床精密加工轮盘和叶片，压缩机整机效率提高5%-10%；在提高气动效率的基础上，后来又通过采用新型密封结构和润滑方式，减少机械运转损失，使整机效率有提高2%-4%。

至今，许多化工装备不仅单机或单台设备参数先进，能满足生产工艺需要，而且能适应负荷的变化，运行范围宽，综合效率高，在精细化工生产装置中，有的设备还实现了将几个连续的单元操作放在一台设备中来完成，一台设备有多项功能。

1.2 装置原料及能源利用经济性

1973年以来，由于受到两次石油危机的冲击和世界能源日趋紧张，世界主要工业国家纷纷制定了新的能源政策，作为耗能大户的化学工业，对大型装置的需求大幅度减少，转向提高经济性。技术发展的重点之一是节能。于是企业和开发机构投巨资，竞相

开发节能新流程赫高效、节能机械装备。有的企业对原设备和工艺技术进行完善改进，强化节能措施。有的国家改变原料路线，充分利用本国或市场现有资源。由于采用了工艺技术优化、操作条件优化、过程用能组合优化、能量供需匹配优化、机械设备各性能优化、废弃余能回收利用、物料回收利用、采用新型催化剂和溶剂、强化循环冷却水和锅炉给水的处理、控制管理系统优化等多种措施，目前以天然气为原料的大型氨厂吨氨能耗最低位28.5GJ。比70年代初下降了35%；以乙烷为原料的大型乙烯装置吨乙烯能耗为13.0GJ，以石脑油为原料的大型乙烯装置吨乙烯能耗为19.7GJ，比70年代初降低50%。

锐士卡萨利公司和丹麦托普索公司用先进的氨合成塔内件改造原冷激式轴向塔，提高转化率，降低阻力率，取得了良好的节能效果。我国赤天化、泸天化、川天化的氨合成塔经卡萨利技术改造，塔阻力有0.06MPa降至0.3MPa；托普索S-200型径向内置换热器合成塔已成功地用于齐鲁、大庆等厂，塔阻力由0.62MPa降为0.33MPa。布朗公司的三塔三废锅流程，充分回收反应热，副产10.5-12.5MPa的高压蒸汽达1.5t/t(NH

),

3

).

比传统流程节能0.63GJ/t(NH

3

1.3 生产运行及环境安全性

减少机器设备失效，延长使用寿命，防止环境污染，是经20年来化工装备现代化的重要目标。

拿工业汽轮机来说，可以说在近半个世纪中，在设计上没有突破性的进展，完善主要放在提高经济性、可靠性、延长使用寿命及提高机组的自动化水平，连续运行时间不少于3年(API-612-87)或6年(TOCT28969-91)；总使用寿命20年以上(API-612-87)或40年(TOCT28969-91)；年设备可用率97%以上；平均无故障时间7000h(TOCT28969-91)；噪声不大于93dB(NEMA SM23-85)或85dB(TOCT24279-80)。大型离心机式压缩机也达到连续稳定运行3年以上、使用寿命在20年以上的水平。

设备诊断及在线监测技术是保证机器设备安全运行的重要手段，夜视设备管理现代化的重要指标。随着微处理器和专用集成电路技术的发展以及表面安装技术的大量采用，性能优异、多功能的机电一体化的设备诊断仪器不断问世；监测范围逐渐扩大，除对旋转机械已推出多种实用的监测仪器和成套系统外，对往复机械的在线检测诊断也取得了重大突破；采用计算机信息理论、网络技术以及人工智能-专家系统，构成分布式综合控制的新一代在线监测系统正在逐步推广。

1.4专业化生产及供应成套性

为了满足市场需要并在竞争中处于有利地位，国外化工单元设备，例如粉碎、筛分、混合、过滤、搅拌和干燥等组织专业化生产，成套供应，这不仅有利于提高劳动生产效率，从而提高经济效益，而且有利于积累技术经验，拓宽产品规格型号，不断改进设备性能和质量，可满足各类化工厂的建设和生产需要，用户（包括设计部门）选用起来也很方便。只要用户提供物料和参数，制造厂就可以进行试验，得出设计数据，进行制造。因此，当新的化工工艺技术关键突破后，设计部门设计新昌、设备选型，工程公司建设新厂不存在什么困难，不需要花费很多人力和时间，而且设计进度快，建设费用估值准确，建设期短，开车顺利，这对提高化学工业整体水平极为重要。例如，德国阿尔平（Alpine）公司是个仅有600余名职工的生产粉碎、分级设备的专业公司，建有现代化的功能齐全的实验研究中心，内有100余套先进的实验装置，可为用户选型做各种物料试验，该公司是设备供货范围包括加料、计量、粉碎、分级、捕集、输送、自控和检验等。