石油化工重大裝備創(chuàng)新研制目標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù).ppt

1、中國石化產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢 和重大裝備創(chuàng)新研制目標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù),中國石化集團(tuán)公司重大裝備國產(chǎn)化辦公室,一、我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,二、石化工業(yè)發(fā)展對設(shè)備的需求分析,三、石化重大裝備的發(fā)展趨勢分析,四、戰(zhàn)略重點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù),根據(jù)中國工程院 “中國可持續(xù)發(fā)展油氣資源戰(zhàn)略研究” 課題對石油和油品需求總量的預(yù)測，結(jié)合未來我國能源發(fā)展目標(biāo)和汽車、石化發(fā)展的要求，預(yù)計(jì)未來15年我國石油、石化產(chǎn)品消費(fèi)將保持快速增長勢頭。 增長的主要原因是交通運(yùn)輸燃料和化工輕油需求大幅度增加，兩者占石油消費(fèi)總量的比例將從2000年的50%左右上升到2010年的60%左右和2020年的67%左右。,我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展

2、預(yù)測,1.油品需求預(yù)測及煉油產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo),50%,60%,67%,2000年,2010年,2020年,交通運(yùn)輸燃料和化工輕油占石油消費(fèi)總量比例,預(yù)計(jì)2010年和2020年我國石油需求總量分別約3.5億噸和4.5億噸，其中交通運(yùn)輸用油分別為1.57億噸和2.27億噸，化工用油分別為0.53億噸和0.78億噸。,我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,1.油品需求預(yù)測及煉油產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo),2005年全國煉油能力為3.28億噸/年，為滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對石油、石化產(chǎn)品的進(jìn)一步需求，我國將進(jìn)一步擴(kuò)大原油加工能力，在“十一五”期間新建和改擴(kuò)建青島、大連、福建、天津、高橋、鎮(zhèn)海、廣州、洛陽、北海、武漢、撫順等大型煉油

3、廠。,我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,1.油品需求預(yù)測及煉油產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo),“十一五”期間我國新建和改擴(kuò)建煉油項(xiàng)目,撫順 大連 天津 青島 洛陽 高橋 武漢 鎮(zhèn)海 福建 廣州 北海,預(yù)計(jì)到2010年我國需新增或改造千萬噸級煉油及配套裝置約14套，2010年到2020年我國需新增或改造千萬噸級煉油及配套裝置約25套。到2010年和2020年我國煉油能力將分別達(dá)到3.5億噸/年和4.5億噸/年。,我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,1.油品需求預(yù)測及煉油產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo),2010年,2020年,增加14套,增加25套,根據(jù)中國工程院“中國可持續(xù)發(fā)展油氣資源戰(zhàn)略研究”課題對石化產(chǎn)品需求總量的預(yù)測，預(yù)計(jì)2010

4、年和2020年我國乙烯當(dāng)量需求量將分別達(dá)到25002600萬噸和37004100萬噸。,我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,2. 石化產(chǎn)品需求預(yù)測及乙烯發(fā)展目標(biāo),乙烯生產(chǎn)能力代表一個(gè)國家石油化工的發(fā)展水平，2005年我國乙烯生產(chǎn)能力已達(dá)787.5萬噸/年，但只能滿足不到50的乙烯需求量。為滿足我國未來對石化產(chǎn)品的需求，我國將加快乙烯工業(yè)發(fā)展步伐，在“十一五”期間建設(shè)福建、鎮(zhèn)海、天津、武漢、撫順、獨(dú)山子和四川等80100萬噸級乙烯項(xiàng)目，中石化將對燕山、揚(yáng)子、金山、齊魯、廣州等乙烯進(jìn)行新一輪改造。,我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,2. 石化產(chǎn)品需求預(yù)測及乙烯發(fā)展目標(biāo),“十一五”期間我國新建乙烯項(xiàng)目,獨(dú)

5、山子 撫順 天津 四川 武漢 鎮(zhèn)海 福建,“十一五”期間中國石化乙烯改造項(xiàng)目,燕山 齊魯 揚(yáng)子 金山 廣州,預(yù)計(jì)到2010年將新增80100萬噸級乙烯裝置約7套，2010年到2020年新增80100萬噸級乙烯裝置約9套。預(yù)計(jì)2010年和2020年我國乙烯能力將分別達(dá)到1400萬噸/年和2300萬噸/年，分別滿足國內(nèi)乙烯當(dāng)量需求的55%和60%左右。,我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,2. 石化產(chǎn)品需求預(yù)測及乙烯發(fā)展目標(biāo),2010年,2020年,增加7套,增加9套,建成一批大型骨干石化基地,主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到世界水平,建成若干個(gè)具有國際競爭力的煉化一體化生產(chǎn)基地,我國石化產(chǎn)業(yè)乙烯發(fā)展目標(biāo),200

6、6年我國PTA生產(chǎn)能力約915萬噸/年，據(jù)預(yù)測，2010年我國PTA需求量1938萬噸，為此我國將在“十一五”期間大幅增加PTA的生產(chǎn)能力，預(yù)計(jì)生產(chǎn)能力將達(dá)到1891萬噸。,我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,3. PTA產(chǎn)品需求預(yù)測及發(fā)展目標(biāo),“十一五”期間，即將建設(shè)的大型PTA項(xiàng)目有大連（逸盛大化）、無錫（漢邦）、珠海（BP）、福建石獅（佳龍）、廈門（翔鷺）、儀征、烏魯木齊、重慶（蓬威）等裝置。 預(yù)計(jì)到2010年，60100萬噸級PTA裝置將在現(xiàn)有生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上增加8套。,我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,3. PTA產(chǎn)品需求預(yù)測及發(fā)展目標(biāo),“十一五”期間我國即將新建的PTA項(xiàng)目,烏魯木齊 大

7、連 重慶 儀征 無錫 紹興 石獅 珠海,一、我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,二、石化重大裝備的發(fā)展趨勢分析,三、石化工業(yè)發(fā)展對設(shè)備的需求分析,四、戰(zhàn)略重點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù),石化通用設(shè)備的發(fā)展趨勢： 1. 離心式壓縮機(jī) 離心壓縮機(jī)發(fā)展趨勢是容量不斷增大，高壓和小流量等特殊用途的壓縮機(jī)產(chǎn)品不斷開發(fā)；葉輪設(shè)計(jì)發(fā)展到葉片擴(kuò)壓器靜止元件，機(jī)組效率更高；采用低噪音防護(hù)技術(shù)，操作環(huán)境進(jìn)一步改善。,石化重大裝備發(fā)展趨勢分析,1. 新增煉油及石化裝置設(shè)備需求預(yù)測,2. 往復(fù)式壓縮機(jī)： 石化裝置中特殊的往復(fù)式壓縮機(jī)主要有：高壓聚乙烯裝置中的超高壓壓縮機(jī)，加氫裝置中新氫壓縮機(jī)，聚乙烯、聚丙烯等裝置中的迷宮壓縮機(jī)等。其發(fā)展

8、特點(diǎn)是：大容量、高壓力、高可靠性、深度凈化排氣；無基礎(chǔ)撬裝、全罩低噪音設(shè)計(jì)；開發(fā)變工況新型氣閥；應(yīng)用過程模擬軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，建立模型預(yù)測壓縮機(jī)操作性能，機(jī)電一體化得到加強(qiáng)；產(chǎn)品外形設(shè)計(jì)更加環(huán)保。,石化重大裝備發(fā)展趨勢分析,1. 新增煉油及石化裝置設(shè)備需求預(yù)測,3. 石化用泵 高速泵 高速泵發(fā)展趨勢是小型化、低成本、變頻節(jié)能。全三維流動(dòng)分析設(shè)計(jì)，提高泵效率?？捎糜谳斔透g、劇毒和貴重液體的磁力泵是高速泵發(fā)展的另一趨勢。 低溫泵 低溫泵向著大型化、流量調(diào)節(jié)變頻化、機(jī)電一體化等方向發(fā)展。目前低溫泵最低使用溫度可達(dá)260。 計(jì)量泵 計(jì)量泵的發(fā)展主要是開發(fā)用戶需要的高溫、高壓、微小流量和大流量等高技術(shù)

9、難度產(chǎn)品，和開發(fā)低壓、塑料隔膜式簡易型、低價(jià)格計(jì)量泵產(chǎn)品。,石化重大裝備發(fā)展趨勢分析,1. 新增煉油及石化裝置設(shè)備需求預(yù)測,石化專用設(shè)備發(fā)展趨勢 : 1. 反應(yīng)器 反應(yīng)器是石化生產(chǎn)裝置的核心設(shè)備。目前，石化裝置使用的典型反應(yīng)器主要有：重達(dá)1000噸、壁厚300mm的熱壁加氫反應(yīng)器;壓力340MPa、規(guī)模2030萬噸/年的高壓聚乙烯管式反應(yīng)器；單線規(guī)模3040萬噸/年的聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器；30萬噸/年的環(huán)氧乙烷反應(yīng)器以及60100萬噸/年P(guān)TA氧化反應(yīng)器等。 發(fā)展趨勢：研究設(shè)備大型化后的新材料和新的加工技術(shù)及檢驗(yàn)技術(shù)；開發(fā)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高、催化劑損耗小的各種內(nèi)構(gòu)件。,石化重大裝備發(fā)展趨勢分析,1. 新

10、增煉油及石化裝置設(shè)備需求預(yù)測,石化專用設(shè)備發(fā)展趨勢 : 2. 換熱器: 換熱器的性能對石化產(chǎn)品質(zhì)量、熱量利用率以及系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性起著重要作用。換熱器主要包括管殼式換熱器、螺旋板式換熱器、板翅式換熱器（冷箱）板殼式換熱器、高壓螺紋鎖緊環(huán)式換熱器、高壓空冷器和廢熱鍋爐等。目前，換熱器正朝著大型化、高效率、高合金化、低溫差、低壓力損失方向發(fā)展。,石化重大裝備發(fā)展趨勢分析,1. 新增煉油及石化裝置設(shè)備需求預(yù)測,石化專用設(shè)備發(fā)展趨勢 : 3. 塔器 塔器按內(nèi)構(gòu)件分為板式塔和填料塔，在不同應(yīng)用領(lǐng)域各有優(yōu)勢。塔器技術(shù)的發(fā)展是以高效化、復(fù)合化、內(nèi)件匹配最優(yōu)化、過程傳遞行為模型化、微尺度化以及工程設(shè)計(jì)方法

11、科學(xué)化、操作診斷自動(dòng)化為目標(biāo)。,石化重大裝備發(fā)展趨勢分析,1. 新增煉油及石化裝置設(shè)備需求預(yù)測,4. 大型乙烯儲罐 乙烯儲罐有球型和圓筒型兩種型式。隨著乙烯裝置規(guī)模的大型化，乙烯儲罐要求的容積越來越大。為了降低設(shè)備對材料性能的要求，當(dāng)乙烯罐容積大于2000m3時(shí)，采用低溫球罐已不經(jīng)濟(jì)。為此，國外發(fā)展了大型常壓、低溫乙烯（-104）儲存技術(shù)及圓筒型低溫雙層儲罐，目前儲罐容積已達(dá)30km3。該儲罐還可用于液化石油氣（-162）及丙烯（-48）的儲存。,石化重大裝備發(fā)展趨勢分析,1. 新增煉油及石化裝置設(shè)備需求預(yù)測,5. FFS大型包裝碼垛機(jī)組 大型包裝碼垛機(jī)組的發(fā)展方向是自動(dòng)化、大型化、碼垛作業(yè)采

12、用機(jī)器人取代傳統(tǒng)機(jī)械式碼垛機(jī)；包裝能力2000b/h，碼垛能力與此相適應(yīng)。,石化重大裝備發(fā)展趨勢分析,1. 新增煉油及石化裝置設(shè)備需求預(yù)測,一、我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,二、石化重大裝備的發(fā)展趨勢分析,三、石化工業(yè)發(fā)展對設(shè)備的需求分析,四、戰(zhàn)略重點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù),2005年底我國原油一次加工能力為3.28億噸/年，乙烯生產(chǎn)能力為787.5萬噸/年，合成樹脂生產(chǎn)能力為1950萬噸/年，合成橡膠生產(chǎn)能力為139萬噸/年，合成纖維生產(chǎn)能力為1310萬噸/年。按照2010年和2020年我國煉油和石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，2010年和2020年我國將新增多套千萬噸級煉油及配套裝置、百萬噸級乙烯及配套裝置和百

13、萬噸級PTA裝置。,石化重大裝備發(fā)展趨勢分析,1. 新增煉油及石化裝置設(shè)備需求預(yù)測,煉油,乙烯,合成樹脂,合成橡膠,合成纖維,2005年底我國石化生產(chǎn)能力,(萬噸),根據(jù)2005年底我國已有的煉油、石化及化纖裝置生產(chǎn)規(guī)模，要達(dá)到2010年和2020年我國煉油和石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，按照測算的新增千萬噸級煉油及配套裝置、80100萬噸級乙烯及配套裝置以及60100萬噸級PTA裝置數(shù)量，到2010年約為石化裝備制造業(yè)提供25000臺（套）、105萬噸石化重大工藝設(shè)備產(chǎn)品市場，2010年到2020年約為石化裝備制造業(yè)提供35000臺（套）、150萬噸石化重大工藝設(shè)備的產(chǎn)品市場。,石化工業(yè)發(fā)展對設(shè)備的需求

14、分析,1. 新增煉油及石化裝置設(shè)備需求預(yù)測,2010年,2020年,增加25000臺( 套),增加35000臺( 套),據(jù)估計(jì)，全國石化行業(yè)今后平均每年用于石化生產(chǎn)裝置的固定資產(chǎn)投資約2000億元人民幣，設(shè)備投資按總投資的30%計(jì)算，每年石化設(shè)備投資可達(dá)600億元?！笆晃濉逼陂g石化設(shè)備總投資將達(dá)到3000億元，其中石化重大設(shè)備需求估計(jì)可達(dá)1000億元。,石化工業(yè)發(fā)展對設(shè)備的需求分析,2. 新增石化裝備投資預(yù)測,一、我國石化產(chǎn)業(yè)未來15年發(fā)展預(yù)測,二、石化重大裝備的發(fā)展趨勢分析,三、石化工業(yè)發(fā)展對設(shè)備的需求分析,四、戰(zhàn)略重點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù),以一批大型煉油項(xiàng)目和乙烯項(xiàng)目為國產(chǎn)化依托工程，通過自主開發(fā)

15、和引進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行消化吸收再創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)千萬噸級大型煉油成套設(shè)備、百萬噸級大型乙烯成套設(shè)備和對二甲苯（PX）、精對苯二甲酸（PTA）及聚酯成套設(shè)備的國產(chǎn)化。,戰(zhàn)略重點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù),戰(zhàn)略重點(diǎn),1. 成套技術(shù)裝備研發(fā) （1）千萬噸級煉油成套裝備研發(fā) （2）百萬噸級乙烯及下游配套裝備研發(fā) （3）百萬噸級PTA成套裝備研發(fā),戰(zhàn)略重點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù),戰(zhàn)略重點(diǎn),國產(chǎn)化成套設(shè)備戰(zhàn)略重點(diǎn),千萬噸級 煉油,精對苯二甲酸 （PTA）,百萬噸級 乙烯,聚脂,對二甲苯（PX）,2. 石化單元設(shè)備研發(fā) 未來15年計(jì)劃研發(fā)的石化單元設(shè)備主要有：反應(yīng)單元設(shè)備、傳質(zhì)單元設(shè)備、傳熱單元設(shè)備、流體輸送單元設(shè)備、干燥單元設(shè)備、氣力輸送單

16、元設(shè)備、后處理單元設(shè)備以及石化裝備配套關(guān)鍵自動(dòng)化儀器儀表、自動(dòng)控制系統(tǒng)等。,戰(zhàn)略重點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù),戰(zhàn)略重點(diǎn),石化單元設(shè)備研發(fā)重點(diǎn),反應(yīng)單元 設(shè)備,流體輸送單元 設(shè)備,傳質(zhì)單元設(shè)備,傳熱單元 設(shè)備,干燥單元 設(shè)備,氣力輸送單元 設(shè)備,后處理單元 設(shè)備,自動(dòng)控制 系統(tǒng),關(guān)鍵自動(dòng)化 儀器儀表,1. 千萬噸級煉油裝置重大設(shè)備研制 經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)，目前我國煉油設(shè)備國產(chǎn)化率已達(dá)到90%。隨著生產(chǎn)裝置的大型化，需繼續(xù)攻關(guān)的千萬噸級煉油裝置重大設(shè)備主要有：,戰(zhàn)略重點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù),關(guān)鍵技術(shù),1016m常減壓大型蒸餾塔 大型循環(huán)氫壓縮機(jī) 1250kN大活塞力新氫壓縮機(jī) 大型高壓熱壁加氫反應(yīng)器 大換熱面積板殼式換熱

17、器 大直徑高壓螺紋環(huán)鎖緊式換熱器 大容積浮頂原油儲罐 大型雙壁液化氣低溫儲罐等重大設(shè)備 大流量原油進(jìn)料泵 初餾塔底泵 常壓塔底泵 減壓塔底泵 輻射進(jìn)料泵 大型加氫進(jìn)料泵及配套液力透平 水力清焦高壓水泵,重點(diǎn)千萬噸級煉油裝置重大設(shè)備,2. 百萬噸級乙烯及其下游裝置重大設(shè)備研制 百萬噸級乙烯配套裝備包括乙烯裂解裝置、聚乙烯裝置、聚丙烯裝置等。過去曾進(jìn)行過30萬噸級乙烯裝置的設(shè)備攻關(guān)，在乙烯裝置技術(shù)改造中，工藝設(shè)備的國產(chǎn)化率按投資計(jì)已達(dá)70%左右。為了節(jié)能，降低生產(chǎn)成本，新建乙烯裝置的生產(chǎn)規(guī)模普遍達(dá)到80100萬噸/年，裝置的大型化增加了配套裝備國產(chǎn)化的難度，大多需要重新攻關(guān)，裝備的國產(chǎn)化工作將在原

18、有基礎(chǔ)上，計(jì)劃采用國內(nèi)自行研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造，以及與國外合作設(shè)計(jì)、制造的方法進(jìn)行。,戰(zhàn)略重點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù),關(guān)鍵技術(shù),20萬噸以上年大型裂解爐 配套大型急冷鍋爐 大型裂解氣壓縮機(jī)組 乙烯壓縮機(jī)組 丙烯壓縮機(jī)組 二元制冷壓縮機(jī)組 三元制冷壓縮機(jī)組 大型高壓乙烯冷箱 裝置配套急冷油泵 急冷水泵及配套驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī) 低溫泵 特殊高速泵 高精度計(jì)量泵 新型精餾塔,重點(diǎn)百萬噸級乙烯裝置重大技術(shù)裝備,40萬噸/年流化床聚乙烯氣相反應(yīng)器 40萬噸/年聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器 40萬噸/年環(huán)氧乙烷（EO）反應(yīng)器 超高壓管式反應(yīng)器 超大型換熱器 循環(huán)氣壓縮機(jī)（帶尾氣透平） 勞倫斯軸流泵 丙烯進(jìn)料泵 冷凍機(jī) 超高壓壓縮機(jī) 大型四列迷宮壓縮機(jī) 無油潤滑螺桿壓縮機(jī) 1030萬噸/年大型混煉造粒機(jī)組 18002000b/h的FFS熱合包裝碼垛機(jī) 大型粉粒料風(fēng)送系統(tǒng)以及粒料添加、干燥、過濾、篩分、加熱、旋風(fēng)和離心分離設(shè)備,重點(diǎn)大型乙烯下游裝置重大技術(shù)裝備,3. 百萬噸級精對苯二甲酸（PTA）裝置重大設(shè)備研制 PTA成套技術(shù)裝備，過去主要對22.5萬噸/年規(guī)模的少數(shù)設(shè)備進(jìn)行過攻關(guān)，大部分關(guān)鍵設(shè)備都依靠國外進(jìn)口。對于單線規(guī)模為60100萬噸級PT