炼油化工设备的行业现状

炼油化工设备行业现状

一、国内炼油化工行业发展

中国炼油工业正在从旧常态走向新常态。“十三五”期间我国炼油能力增速将明显放缓，炼厂开工率将维持低位，油品质将加快提升，节能减排工作将进一步深入开展。绿色低碳发展、调整转型升级、做强做大，将是“十三五”我国炼油工业发展的主旨。

1．我国炼油工业发展现状

1）炼油能力总量首破7亿吨／年。化解产能过剩的工作已

开展；

2）装置大型化、规模化、炼化一体化、产业集群化继续

发展；

3）炼厂技术水平不断提升，加工不同原油的适应性继续

加强；

4）原油加工量稳步增加，炼厂开工率连年下降，油价暴

跌影响巨大；

5）雾霾推动油品质量加快升级。国V汽柴油标准升级时

间提前；

6）车用替代燃料增长较快，区域化发展特征明显；

7）煤制制油产业发展迅速。

石油炼化行业的发展直接影响石油化工设备制造行业的发展，分析我国内炼油化工的现状不难看出，今后几年的石油炼化

行业将主要以提升汽柴油品质为主线，对技术落后、设备老旧的炼油厂进行升级，以满足目前国V汽柴油标准。

二、炼油设备现状

1.炼油装备基本上实现了中国制造

经过改革开放二十多年来，中国石化集团公司和国内相关部门在发展炼油装备方面做了大量工作，取得了显著的成效。炼油装备从规模、数量、质量等方面都基本上满足了炼油工艺发展的需要。例如，为了推动催化裂化工艺技术的发展，对主风机、烟气轮机、富气压缩机、电液滑阀、进料雾化喷嘴、旋风分离器和外取热器等关键设备开展了技术攻关，至日前为止，重油催化裂化装置的主要设备基本上实现国产化。为了满足加氢精制、加氢裂化和重整的工艺需要，我们开发了高压加氢反应器、螺纹锁紧环式高压换热器、高压空冷器、高压分离器、离心式和往复式压缩机。这些关键静设备和动设备的开发成功标志着我国炼油工业的装备水平跃上了一个新台阶。我国主要炼油装置的设备国产化水平有了明显的提高。主要炼油装置的装备国产化率如表1所示。

表1 几个典型装置的炼油装备国产化率

注：①来源于某厂7000 kt/a润滑油型常减压装置的设计资料

②来源于某厂2000 kt/a重油催化裂化装置的设计资料

③来源于某厂600 kt/a 连续重整装置的设计资料

④来源于某厂1000 kt/a 加氢精制装置的设计资料

⑤来源于某厂1400 kt/a 高压加氢裂化装置的设计资料

表1的设备国产化率是按设备的购置费用计算的。如果按照设备的台数计算，则国产化率可达到95％以上。我们认为，在市场经济条件下，应该考虑经济因素，如有的装置进口的设备数量不多，但所占的费用是很高的。所以不能简单地按台数来考虑国产

化率。

此外，引进设备费用主要用于泵和压缩机以及个别的专用工艺设备。随着国产化进程的加快，炼油装备的国产化率将进一步提高。

2.炼油装备大型化接近国际水平

大型化的关键是大型高压设备。作为标志性的设备是大型高压加氢反应器。加氢反应器主要用于渣油加氢处理和加氢裂化。加氢裂化是当今最受炼油厂欢迎的一项先进炼油技术。它可以用减压重瓦斯油、催化循环油、焦化重瓦斯油为原料，生产芳烃料（石脑油）、喷气燃料、超低硫柴油、裂解生产乙烯的原料和高能润滑油基础油的原料。加氢裂化是炼油厂获得高利润的重要装置，因而得到了迅速发展。为了配合加氢工艺的发展，大型高压容器的发展必须相应地跟上。我国目前高压容器发展现状如下1）千吨级加氢反应器研发展迅速

从1999年1月第一台1000吨级加氢反应器在石化公司胜利炼油厂吊装成功，当年投入运行。经过近几十年的发展年我国加氢反应器制造已经从1000吨发展到了1200吨、1400万吨、及截止1600吨，足以说明我国的加氢反应器设计和制造已经达到国际先进水平。不仅如此，中国石化工程建设公司为神华煤制油公司设计了单台重量达到2000吨的特大型反应器。这些都标志着我国大型反应器的设计、制造和安装已达到世界顶级水平。

2）螺纹锁紧环式高压加氢换热器使用范围不断扩大

螺纹锁紧环式高压加氢换热器是技术难度很高的一种换热器。世界上亦只有唯数不多的国家能够制造。高压加氢换热器也是加氢装置的关键设备之一。这种设备的难点在于要保证在高温高压临氢条件下有很好传热性能并达到严密的密封要求。中国石化工程建设公司设计、兰州石油机器厂等厂制造用于高温高压条件下的螺纹锁紧环式已达30多台。设计压力19.2 Mpa，操作温度454℃，其中直径最大的达到1400mm。

3）大型焦炭塔投入运行

焦化装置的大型化达也到了一个新水平，2000年上海金山石化采用一炉两塔的1.0Mt/a的焦化装置已经建成投产，单塔的最大直径8.4米，切线高度33.881m。2002年上海高桥石化1.4Mt/a 延迟焦化装置的焦炭塔直径达到8.8m 高度为35.387m。目前世界上最大的焦炭塔是加拿大Syncor油砂加工厂的延迟焦化装置的焦炭塔，其直径为12.2m ,高度30m. 特大型焦炭塔也给制造和运输带来一些困难，因此美国Lummuns公司建议焦炭塔的直径8.2-8.5m较为适宜[2]。我国设计制造的焦炭塔塔体采用15CrMo 耐热低合金钢，裙座与封头的连接部分采用整体锻焊结构。这种材料和连接结构能有较高抗疲劳和耐热性能。可以避免以往的焦炭塔在操作一段时间后产生的“糖葫芦”现象。2014年，镇海炼化项目210万吨/年焦化装置设计的焦炭塔直径达到9.8 m、高40.8米。塔体材料选用1 1/4Cr-1Mo，重达580吨，这是目前国内最大的焦炭塔之一。因此我国的大型焦炭塔的水平已达到世界

先进水平。

4）大型常减压蒸馏装置和催化装置的设备全部实现中国制造在当今的炼油企业建设中，原油的年处理能力常在1000万吨或者以上。一个年处理1000万吨/年的常减压装置的减压塔的直径达12m ,重量达800多吨，减压塔不但直径大，且塔内件的结构亦是难点之一。这样的设备在国内已经成功地在镇海、上海石化等炼油厂投用。300万吨/年的重油催化设备，如再生器，它的直径达14 m，内部操作温度高达700℃，内部加设隔热耐磨衬里，也是一个非常大型的特殊设备。

以上几种设备对大型化来说是颇具代表性的。这些大型设备的制造成功表明我国的炼油设备的制造能力已达到了比较高的水平。虽然我们在某些方面取得了一些成绩，但是我们也必须清楚认识我们的不足。

3.存在问题

1）设计和制造技术水平与国外还有一定的差距

以换热器设计为例这是一台国外某某工程公司为煤液化项目设计的换热器。

设计参数

设计压力:20.1 MPa

设计温度:370 ℃

内径:1431 mm

最小壁厚：96+6.5

从这台换热器中可以看出有三个方面的技术问题值得我们考虑.一是大端面的密封技术;国外采用了软密封加焊接密封的方法，这种型式国内还很少采用。密封是高温高压容器的关键。解决这一问题的办法是适当引进和加强创新。这种方法是简单可靠。二是开口接管用卡环式连接。三是设计分工不同，这表明国外的制造厂有较强的设计和制造能力。

2）产品的质量不够稳定

我们的产品在试制阶段各方面都很重视，能够做到精心设计精心制造，产品的质量还是相当不错的。但到了批量生产时，产品的质量就会出现一些问题。造成产品质量不稳定的因素很多，但主要的是技术和管理方面。从技术上讲，要认识到对于任何一个产品，不是一个独立的产品，而是社会和技术的综合。是技术长期积累过程。我们一些产品制造历史不长，有的则处于试制或试生产阶段，从设计到制造，经验和技术的积累都不够。与先进的工业国家相比，我们国家的工业化水平仍较低。一些发达国家花了200多年的时间，才实现工业化。我们向工业化过渡的时间才几十年。我们的制造装备和技术水平还落后于发达国家是可以理解的。从管理上来看，我们的设计和制造部门都存在不少问题，由于管理不严，纪律松懈等因素，经常发生一些不该发生的错误或失误，这也是许多企业的产品质量上不去的主要原因。

3）产品的技术水平还不能完全满足用户要求

某些产品的技术水平和性能指标与先进的工业国家相比仍

有一定的差距。这主要表现在设备的效率、能耗、可靠性、运行周期、外观质量等。基于这些因素，如加氢、催化裂化的压缩机等向外采购的还较多。此外，一些国内制造的主风机仍须进口一些关键的控制元件和配套设施。

4）产品的研发周期过长

炼油技术装备的差距还表现在我们的产品的研发周期太长。国外开发一个新产品的周期比我们短许多，他们对新产品的设计周期一般是3个星期，制造周期是3 个月。国外对新技术的开发过程是较为迅速的。一般在一两年内便可得到结果。工艺提出概念性设计，做一些原理性的实验，单元过程可以分包出去。例如一个采用移动床生产苯酚的技术。他们已将此项技术转卖出去了。由于我们的技术基础薄弱，管理层次多，效率较低，造成在新产品的开发周期过长。例如，我们开发一个新产品要经过开题立项、产品试制、试运行、测试、鉴定等一系列程序。这个周期短则两年长可达七八年。由于产品的开发周期长，我们的产品往往通过鉴定时就已落后了。

5）研发经费投入不足与严重浪费并存

无论国家或企业对新产品的研制经费的投入都不够。我们国家在引进新设备方面花了很多费用。近几年来，每年进口机械设备的费用在400多亿美元以上，而用于产品科研经费却少得可怜。我国在引进与开发关系上存在问题。例如，日本用于开发费用与引进费用是1：0.04,德国是1：0.3，而中国是1：12。这是因为

我国的技术引进的方式与别国不同，一些发达国家引进的是技术，如专利、许可证和核心技术。而我们引进的更多的是产品，是设备或生产线。这样不仅花费大，而且没有再生产能力。为了追赶国外先进水平，造成某些方面的重复引进。由于开发经费严重不足，以至我们的产品的技术水平和质量上不去。

另一方面，我们的浪费惊人。人力和物力都浪费严重。我们的科研成果的成本是非常高的。做一项传质、传热或流态化实验，少则几十万多则几百万。

三、展望

结合目前国内炼油化工行业的发展现状，我们不难看出，炼油化工设备行业的已经进入了平稳发展期，甚至下滑。但是随着我国煤制油产业的发展以及“一带一路”带来的中亚以及俄罗斯的广阔市场，在一段时间内行业仍将有较大的发展空间。作为企业，应该认清形势，面对自身不足，提高产品质量，为企业做强做大走出国门奠定坚实的基础。