化工行业四大类产品分析

化工设备行业四种产品分析经过20多年的努力，中国化工设备取得了显著的技术发展成果。但是，与国外相比，我国化工设备还存在很多差距，主要是由于化工生产的技术进步与设备技术的发展脱节，主要设备的软件技术发展差距较大：设备技术的发展跟不上技术的发展，存在重技术轻设备的现象。基本上处于模仿发展阶段，开发自主知识产权专有技术的能力较弱。设备开发尚未实现专业化和系列化。设备设计制造水平、设备质量和可靠性仍需进一步提高。随着化工技术的进步和发展，对化工设备提出了更高的要求。为适应化工行业的发展需要，必须加大设备开发力度，掌握设备核心技术，形成一批具有自主知识产权的设备，实现性能先进、质量可靠、高效节能、经济安全。化工设备主要分为四类：化工单元设备、化工非标专用设备、通用机械设备和仪表。各种发展如下：1.化学单元设备化工单元设备主要包括分离过滤设备、干燥蒸发设备、混合设备、搅拌设备、换热设备、挤出造粒设备等。1.1分离和过滤设备过滤器：是一种利用多孔过滤介质拦截液体和固体颗粒混合物中的固体颗粒，实现固液分离的装置。酮苯脱蜡转鼓真空过滤机和精对苯二甲酸装置真空转鼓过滤机主要用于炼油厂的油、蜡分离。目前，国外鼓式真空过滤机正朝着大规格、高速、高精度、全自动化方向发展。从意大利EIMCO公司引进的设计和制造技术经过消化、吸收和改进，形成了一整套加工、装配和焊接技术。相比之下，主要差距在于对市场发展和产品需求了解不足，创新能力低，对进口技术本质消化不良。离心分离机：离心分离机是一种利用离心力分离液体和固体颗粒或液体和液体混合物中的成分的机器，也称为离心机。主要有立式和卧式螺旋卸料沉降离心机。国外离心机技术发展迅速，实现了专业化和系列化。我国研制的El型、lwf 000-n型和lwf 050-n型离心机已分别用于710万吨/年高密度聚乙烯装置中悬浮液的分离。所开发的LWl200x1980离心机用于脱水225，000吨/年的精对苯二甲酸浆液，离心机转鼓直径达到1200mm，但立式离心机仍处于仿制的初级阶段。与国外相比，主要差距在于设计技术、产品扩大化和系列化。1.2干燥和蒸发设备干燥设备：这是一种机械设备，通过加热蒸发和逸出物料中的水分(通常指水分或其他挥发性液体成分)，以获得具有特定水分含量的固体物料。日本三井造船公司、月亮岛机械公司和德国福韦-吉列尔公司的制造直径超过4000毫米，20万吨/年高密度聚乙烯蒸汽管旋转干燥机和40万吨/年单位蒸汽管旋转干燥机已在国内制造。差距主要表现在大型设备上。未来400-500，000吨/年聚乙烯和聚丙烯装置和600，000吨/年聚酯装置的大型干燥器需要在中国开发。1.3混合设备混合设备是一种利用机械力和重力来均匀混合两种或多种材料的机器。它分为四类：气体和低粘度液体混合器，中高粘度液体和糊状物混合器，热塑性材料混合器和粉末和粒状固体材料混合器。三菱电机新发布FX2N-5A新型混合转换器。国内混合设备技术有待加强。1.4热交换设备热交换设备板翅式换热器(冷箱):冷箱主要用于乙烯裂解、空气分离和天然气液化。关键技术是设计和制造技术。美国的s-W公司和德国的林德公司相对先进和成熟。杭州制氧厂引进美国关键加工设备大型真空钎焊炉，使冷箱的设计水平和制造能力接近并达到国际先进水平。它已在燕山、扬子和上海的乙烯转化中得到应用。国外已有9.0兆帕冷箱产品，但高压冷箱的设计和制造技术在国内还不多见，在分离和分馏技术上还有很大差距。板壳式换热器：只有法国派克诺克斯公司可以生产一套催化重整和加氢装置，最大换热面积为8000 m2。中国开发的最大传热面积为3000平方米。主要区别在于，所开发的单芯片具有相同的面积，但传热面积较小。1.5挤出造粒设备挤压造粒机：该设备可通过混合、挤压、造粒等工艺生产聚烯烃粒料，便于运输。只有少数几家外国公司，如德国WP公司和日本钢铁研究所，有能力设计和制造一套大型混合造粒机的技术。他们的主流是向双螺杆混合造粒机发展。我国的发展速度相对落后。目前开发的大多数机器都是中小型机器。经过生产运行考核，万吨级ABS混炼挤出机的主要技术指标达到了设计要求。目前，大中型聚烯烃生产装置、挤出造粒机都依赖进口。2.化学非标准专用设备化学非标准专用设备主要包括反应器、塔、罐、罐等反应设备。2.1水壶大型聚合反应器：国外带搅拌器的反应器技术相对成熟，可根据不同材料和参数系列开发各种搅拌器结构形式。中国成功开发的最大聚合釜是一个70，000吨/年高密度聚乙烯装置中的90m3聚合釜。针对10万吨/年聚酯反应器，建立了酯化和缩聚各工序的反应速率模型和工艺模型，提出了工艺技术软件和各反应器的结构和传热要求。为仪征化纤开发的酯化反应器和缩聚反应器已投入生产。与国外的主要区别是搅拌器种类少，选择能力弱。2.2塔塔在石化过程中的作用主要是分馏、吸收、汽提、萃取、洗涤、回收、再生、脱水、气体净化和冷却等。常用的有板式塔和填料塔，而国外的塔主要是在塔盘和填料技术上不断改进。在过去的20年里，中国开发了许多性能优异的板式塔和填料塔，并广泛应用于石化和炼油装置，其性能处于国际先进水平。代表性的有适用于处理高液体通量的双塔塔板、适用于处理高气体通量的旋流塔板、具有高操作弹性和高效率的三维传质塔板、筛板-填料复合塔等。洛阳、大庆500万吨/年润滑油炼油厂的大型板式减压塔和大型填料塔式减压塔的直径分别为8400mm，我国开发的10000mm大型精馏塔即将投入使用。大型化肥氨合成塔：国际上有代表性的有凯洛格卧式合成塔、托普索立式合成塔、伍德立式合成塔和布朗三种绝热轴向合成塔。在消化吸收的基础上，在20万吨/年合成氨装置建设中，国内首次设计制造了单层锻造、直径2.4米的厚壁外筒双锥密封氨合成塔。30万吨/年氨合成塔的设计软件和设计制造经验尚未完全掌握。2.3其他反应设备反应设备是化学反应过程的“心脏”设备。它的发展趋势是不同的。在国际上，它正从经验性的放大转向加氢反应器：著名的外国制造商包括日本钢铁协会和神户钢铁协会。中国目前正在开发的煤化工锻焊加氢反应器外径5500毫米，壁厚340毫米，重量2040吨。它是世界上最重的加氢反应器。不同的是，中国的创新能力很差。连续重整四个重叠反应器：美国UOP专利技术使该反应器具有反应效率高、节能、占地面积小、投资省等优点。中国已掌握其设计和制造技术，内部零件的安装指标完全满足UOP技术的要求。聚丙烯环管反应器：著名的制造商是孟海公司。反应堆的设计技术和软件逐渐成熟。20万吨/年聚丙烯环管反应器已在中国成功开发，并在上海石化公司推广应用。掌握了环管反应器的结构设计，建立了组合应力计算的数学模型，解决了环管反应器工程放大的技术难题，技术水平与国外相当。用于高压聚乙烯装置的超高压管式反应器：日本、德国、美国和荷兰等外国公司已经掌握了该技术。国内公司通过消化吸收成功开发了30，000吨/年和200，000吨/年氨合成反应器。在消化吸收的基础上，在20万吨/年合成氨装置建设中，首次设计制造了单层锻造、2.4米直径厚壁外筒、双锥形密封的合成氨反应器。他们没有完全掌握设计软件，也没有设计和制造30万吨/年氨合成反应器的经验。2.3其他反应设备反应设备是化学反应过程的“心脏”设备。它的发展趋势是不同的。在国际上，它正从经验放大走向数学模拟放大，实现大规模、高效率、简化结构、自动化操作和综合研究方法。催化裂化反应器：国内制造技术已基本达到国际先进水平，广泛应用于各炼油厂。加氢反应器：著名的外国制造商包括日本钢铁协会和神户钢铁协会。中国目前正在开发的煤化工锻焊加氢反应器外径5500毫米，壁厚340毫米，重量2040吨。它是世界上最重的加氢反应器。不同的是，中国的创新能力很差。连续重整四个重叠反应器：美国UOP专利技术使该反应器具有反应效率高、节能、占地面积小、投资省等优点。中国已掌握其设计和制造技术，内部零件的安装指标完全满足UOP技术的要求。聚丙烯环管反应器：著名的制造商是孟海公司。反应堆的设计技术和软件逐渐成熟。20万吨/年聚丙烯环管反应器已在中国成功开发，并在上海石化公司推广应用。掌握了环管反应器的结构设计，建立了组合应力计算的数学模型，解决了环管反应器工程放大的技术难题，技术水平与国外相当。超高压管式反应器用于高压聚乙烯装置：国外公司已经掌握了这项技术，如日本、德国、美国和荷兰。国内公司已经通过消化和吸收成功地开发了30，000吨/年和200，000吨/年的超高压管式反应器和冷却器。与国外相比，过程软件开发和设计技术还有很大差距。我国仅采用深孔钻削，材料利用率低。此外，订购没有特殊的标准和技术条件。3.通用机械设备化工通用机械设备主要包括化学泵、气体压缩机和阀门等。3.1化学泵泵是输送液体或给液体加压的机器。泵主要用于输送液体，包括水、油、酸和碱、乳液、悬浮乳液、液态金属等。它们还可以运输液体、气体混合物和含有悬浮固体的液体。国际石化泵制造商包括瑞士苏尔寿公司、德国KSB公司和美国高斯公司。石化泵生产技术相对成熟，规格品种多，标准化程度高。发展方向主要是大型、高速、机电一体化和成套泵产品。尤其是高温泵、低温和超低温泵、高速泵、精密计量泵、耐腐蚀泵、输送粘性介质和固体颗粒介质的泵以及屏蔽泵发展迅速。国内有100多家制造商，形成了100多个系列和2000多个品种的泵产品制造技术和设备，以满足石化生产的需要。与国外相比，国内石化泵在设计理论和设计方法上相对落后。产品开发大多采用模仿和类比的方法，缺乏理论基础和实验研究数据。加工设备和工艺相对落后，加工精度低，生产效率低。产品的系列化和通用化程度不高，规格品种少。泵的效率、质量和可靠性、密封性能、耐腐蚀性等方面与国外相比仍有很大差距，所以化学泵仍有更多的进口。罗茨泵：目前，按照现行标准，国产罗茨泵的合格率约为70%。如果与国际先进水平相比，综合性能差距更大。主要表现为：轴封漏油严重，国产轴封经不起长期运行，漏油现象较为普遍；振动和噪音大。有些产品动平衡不好，而有些产品的齿轮和轴承精度不够。根据行业标准，一些产品的零流量压缩比和最大允许压差不能满足标准要求，一些企业生产技术和设备落后，不能保证零件的加工精度和装配精度。由于上述问题，罗茨泵不可靠，故障率高。有些泵在运行几个月后需要修理，这与德国L-H公司的罗茨泵形成了巨大的对比，后者在运行几年后不需要修理。旋转叶片泵：目前，我国旋转叶片泵的生产已经从设计水平到加工制造到性能和质量趋于成熟。主要企业生产的产品质量相对稳定，外观质量明显提高。近年来，过去长期存在的喷油和漏油问题得到了一定程度的控制，转子材料的性能得到了改善，从而在一定程度上提高了转子泵的可靠性。国投南光股份有限公司生产的2XZ-8A直联旋片泵是近年来为数不多的新型旋片泵产品之一。从普通速度泵到高速泵，在技术水平上取得了一定的突破，解决了零件在高温高速运行条件下容易老化和磨损的问题。真空泵：目前，我国真空泵设备齐全，质量水平稳步提高，基本满足国内市场需求。中国加入世贸组织后，国际市场的竞争日益激烈。然而，我国真空泵设备的质量水平仍有很大差距。我们迫切需要冷静思考，研究对策，以便在最短的时间内赶上国际先进水平。滑阀泵：国内滑阀泵与国外产品还有很大差距。主要表现为：高噪音和振动。例如，对于H-150滑阀泵，国内大多数产品需要使用地脚螺栓，否则泵会因振动而严重爬行。喷油，漏油。当泵启动时，油被严重注入，并在运行后泄漏。这个问题存在于大多数产品中。严重停泵回油，造成电机启动困难和过载；可怜的s高压泵：高压泵以高压甲胺泵和高压液氨泵为例。高压甲胺泵和高压液氨泵是尿素装置中腐蚀最严重的泵。往复柱塞结构常用于中小型尿素装置，多级离心式和高速分流式常用于大型尿素装置，近年来出现了复合结构泵。往复泵机组体积大，结构复杂，维修不便，泵体容易疲劳开裂，但运行可靠，效率高。高速分流泵采用两级径向叶轮，转速超过14000转/分钟。它结构紧凑，运行相对稳定，但密封和磨损问题十分突出，难以解决。多级离心泵介于两者之间，制造难度相对较低，密封结构良好，相对可靠。这三种类型的高压甲胺泵在中国已经开发，在制造和确保使用方面没有重大问题，但目前产品主要是进口的。泥浆泵：泥浆泵以磷酸泥浆泵为例。磷酸料浆泵是磷肥生产中各种泵的总称，是一种具有很强耐腐蚀性和耐磨性的代表性泵。在磷肥工业发展的初期，一些常用的化学耐腐蚀泵的寿命只有一周。因此，国内外泵行业专家对磷酸料浆泵的结构设计、材料试验和密封研究进行了大量的研究和开发。在磷酸料浆泵的设计中，首先要解决的是耐腐蚀或冲蚀磨损的问题。因此，应特别考虑泵壳和叶轮的结构设计和匹配。国外磷酸料浆泵根据介质条件使用不同系列的金属材料。国内制造商和研究机构也分别对各种材料的耐蚀性和