中国石油天然气设备和石油化工设备发展规划及展望

1、本文由惠济学者贡献pdf 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。专家论坛 当 代 石 油 石 化PETROL EUM & PETROCHE I M CAL T ODA YVol 14 No. 7 . Jul 2006 .中国石油天然气设备和石油化工设备 发展规划及展望赵志明（ 中国石油和石油化工设备工业协会 , 北京 100825 ）摘 : 介绍了我国石油天然气和石油化工设备行业现状 , 提出了“ 要 十一五 ” 期 间我国石油天然气和石油化工设备的发展战略 、 指导思想 、 发展目标与发展重点 , 展望 了未来我国石油天然气和石油化工设备的

2、发展方向 。 关键词 : 中国 石油天然气设备 石油化工设备 发展战略1我国石油天然气设备和石油化工设备行业现状 1. 1 石油勘探开发设备 20 世 纪 80 年代以来 ,通过国内外合作开发 , 我的开采期等 , 发展了很多种类的采油设备 , 通常分为 一次采油 、 二次采油 、 三次采 油设备 。20 世纪 80 年代 , 原上海第二石油机械厂引进国石油勘探开发设备的生产能力不断提高 。特别是 “ 九五 ” 以来 , 中国石油和中国 石化两大集团公司投 入大量资金研制勘探关键设备 , 取得了较大成果 , 有 少量石油开发设 备出口 。 1980 年我国海上平台的 国产 设 备 只 占 5%

3、 以 下 , 20 世 纪 90 年 代 上 升到20% 左右,目前为 20%30%。但我国石油勘探开美国 M cVEOY 公司技术 , 90 年代研制成功 105 M Pa 单油管采油树和 70 M Pa 的双 油管采油树 ,用于沙漠 油田 , 并率先通过竞争中标进入我国海上采油领域 。1981 年开始 , 我国的抽油机和抽油杆先后出口到美国 、 、 印度 拉美等地 , 是较早出口的产品 。 电潜泵适合于中后期注水强采 , 目前国内年产能 力达 2 000 套 , 已完全满足国内需要 , 并已出口国外。 我国陆上油田聚合 物驱技术目前居世界前列 , 生产规模占世界第一 。 20 世纪 80

4、年代 , 我国引进 美国 W estern 公司高压机组制造技术 、 Cooper公司 的压裂泵技术 , SPM 公司的压裂管汇制造 技术 , 并 在引进国外泵基础上开发新产品 , 各项技术性能均 已达到目前国际水平 。1. 1. 4集输设备发设备高新科技含量少 , 应变能力不强 , 还不是制造 石油勘探开发设备的强国 。1. 1. 1勘探设备中国石油所属东方地球物理勘探有限公司是国内最大的地球物理勘探服务工程集团公司 , 勘探作 业量占全国勘探量的 70% , 并在国外建立了 20 多 个办事处 , 30 多支作业 队伍进入了国际勘探市场 。 西安石油勘探仪器总厂研制了 GYZ4000 型

5、24 位遥 测 地 震 仪 、 SKC2000 增 强 型 数控 测 井 系 统 、ERA2000 成像测井系统 。这些重要设备的研制成 目前我国管道建设正迎来一个大发展时期 , 随 着西气东输和几条长输管道干线相继开 工建设 , 下 游城市各类支线 、 管网的建设也全面展开 。长输油 气管道工程关键设备包 括 : 管道非开挖敷管钻机 、天 然气长输管道增压机组 、 高效大流量输油管线泵 、大 口 径高压油气管道阀门 、 油气管道钢管等 。收稿日期 : 2006 - 04 - 06 。 作者简介 : 赵志明 , 教授级高级工程师 , 曾任中国机 电进出口商 会副会长 、 中国通用机械工程总公司

6、总经理 、 机械工业部石化通 用局副局 长等职务 。现任中国石油和石油化工设备工业协会常 务副理事长兼秘书长 。功 , 使我国的物探装备接近国外同类装备水平 。1. 1. 2 钻井设备我国目前已能成套生产钻深 1 0007 000 米的 系列钻机。驱动方式有机械驱动 、直 流电驱动 、交流 变频电驱动 、 电动加机械复合驱动等 , 可用于陆上钻 井、 沙漠钻井 、 近海钻井 。1. 1. 3 采油设备为适用不同复杂程度的油井 , 不同的油质 , 不同82006, 14 ( 7 )当 代 石 油 石 化1 ) 敷管钻机 。目前国内小型管道非开挖敷设管道定向钻机研发已有一定基础 , 而大中型钻机一

7、 直依赖进口 。2 ) 天然气长输管道 增压机组 。沈阳鼓风机有 限公司在消化吸收引进技术的基础上 , 自行设计制 造了 PCL303 型压缩机 。但目前 , 国内天然气长输 管线增压用的大型燃气轮机加离心压缩机和变频电 机加离心压缩机的制造还是空白 。 3 )大口径高压油气集输管道阀门 。 2001 年自 贡高压 阀门有限公司与 GE 新比隆公司签署技术合 ( 同 , 全面引进阀门技术 。西气东输工程中 26 660 毫米)以下的球阀国内合资公司上海耐莱斯詹姆 斯伯雷阀门有限公司中标。我国大口径阀门 ( 1 米 ) 生产上还是空白 。 4 ) 油气管道钢管 。西气东输工程的装备和 材 料中

8、, 最成熟的是国产管材 , 几乎全部管材采用了国 产螺旋焊管 , 产品符合 AP I Spec 5L 要求 。石油管道 中所用的钢管已完全可以立足于国内 。 1. 1. 5海洋石油钻采设备 1 )海上钻井设备 我国现有移动式钻井平台 14 艘 , 其中 10 艘是 国内设计 、 国外建 造 , 4 艘是我国自行设计和建造 。 2 ) 海上采油设备 我国具有设计和建造浅海固定式采油 平台的能 力 , 中国海洋石油集团公司已设计建造水深 5 米以 内的固定式采油平台 40 多 座 , 中国石油天然气集团 公司建成 5 米以内的固定式采油平台 10 余座 。在塘 沽、 、 深 圳 胜利、 湛江等地有

9、 4 个固定平台建造基地 。 1.2 储运设备 1. 2. 1大型油罐我国已研制了 10 万立方米和 1215 万立方米原 油储罐 , 但与国外相比 , 在大型化 、 储油 罐用材 、 设备 制造 、 焊接和热处理方面仍存在差距 。 1. 2. 2 大型乙烯球罐 国内 已开发了 1 500 立方米乙烯球罐 , 但在大 型化 、 低温高强度钢的品种 、 大型球皮的制 作及焊接 ( 如 315N i) 等方面与国外仍有较大差距 。1. 3石化通用设备 20 世纪 80 年代 , 我国开始引进国外先进的设年催化裂化装置的富气压缩机 、 50 万吨 / 年乙 30 烯裂解装置的乙烯 “ 三机 ” 已

10、能自行设计制造 , 离心 压缩机 、 往复压缩机的技术水平接近或达到国际同 类产品水平 , 可以满足国内需要的 70% 。1. 3. 1气体压缩机 国内的压缩机制造企业通过自主开发和引进国 外技术 、 消化吸收 、 攻关 , 在压缩机的设计 、 制造 、 试 验等方面已有重 大突破 。 1.3. 2 工业泵 我国先后从德 、 、 、 日 美 英 奥等国家引进七大系 列产品设计 、 制造技术 , 有较强的水力 、 强度 振动研 究的技术优势和一定规模的试验手段 , 具备计算机 辅助设计的人员和设备条件 , 已掌握了多级泵细长 转子的动态分析和 多级泵平衡机构的计算程序 , 已 为石化装置提供了高

11、温高压油泵 、 锅炉给水泵 、 高速 泵及化工流程泵 。但与国外比较 , 国内石化用泵系 列化和通用化程度不高 , 规格品种少 , 在制造精度 、 泵效率 、 质量和可靠性 、 密封性能 、 耐腐蚀性能等方 面仍有较大的差 距 。 1. 3. 3 石化仪器仪表 我国尚只能生产部分普通仪表 , 大部分还主要 依靠进口 。 目前 , 中外合资企业的软件和硬件仍由 国外进口 , 如 DCS 系统几乎全部依靠国外进口 , 每 年进口 50 套 , 约 3 000 万美元左右 。2我国石油天然气设备和石油化工设备需求预测在石化工程建设中 , 设备物资费用占工程建设 投资的 50%左右 。据估算 , 今后

12、每年全 国石化装备 的投入将达到 300 亿元 , “ 十一五 ” 期间设备投资将 达到 1 500 亿元 。 石化设备需要 250 万吨 , 其中关 键设备需 70 万吨 。 预计“ 十一五 ” 期间 , 石化专 用设备 ( 包括反应 器、 换热设备 、塔器 、 储运设备 、 加热炉 、 专用机械 等 ) 需要 数十万吨 , 投资约 475 亿元 。其中重大装 备达到十几万吨 , 占总需求的 30%左右 。 预 计“ 十一五 ” 期间 , 石化通用机械中需要各种 压缩机和风机达 2 000 多台 , 需要各种 工业泵 3 万 多台 。对石化专用机械如烟气轮机 、 分离机械、 过滤 机械 、挤

13、压造粒机、 包装码垛机等也提出了新的要 求 。 石化生产企业的生产装置都需要更先进的计算 机 集散型控制系统 (DCS) , 实现自动控制 。预计“ 十 一五 ” 期间 , 石化行业需要 250 套 左右 DCS 系统 。计、 制造技术和检测试验技术 。经过 20 多年的消化 吸收和发展 , 特别是大力推行设 备国产化 ,石化装置的大多通用设备我国能自行设计制造 , 还有少量设 备出口 , 其技术水平接近国际先进 水平 。 350万吨 /2006, 14 ( 7 ) 赵志明 . 中国石油天然气设备和石油化工设备发 展规划及展望93我国石油天然气设备和石油化工设备的发展战略与指导思想 由于国内石

14、油资源有限 , 国内对石油开发设备 的需求不大 , 而国际市 场较大 , 我国的石油设备已开 始迈出国门 , 因此 , 我国石油勘探设备的发展应该着 眼于国 内与国际两个市场 。一方面 , 要满足国内西 部和海洋石油开发对设备的需要 , 和老油气 田的稳 产、 改造的需要 ; 另一方面 , 随着我国开始在国外勘 探开发油气田 , 应增加设备 的技术含量 、 提高其质量 和可靠性 , 把我国的石油勘探开发设备带出去 。不 应再单纯追 求扩大生产能力 , 而是应通过追踪世界 先进技术水平 , 加大研究开发力度 , 提高技术水 平 。 未来炼油和石化工业发展将呈现以下特点。 1 ) 炼油和石化生产工

15、艺技术更新速度加快，每 34 年就有新工艺、新产品出现，并实现工业化，因此生产装置的改造和更新 也将加快 。 2 )炼油和石化生产的传统工艺将简化 , 现代高 新技术将获得广泛应用 。炼 油 、 乙烯等成熟的传统生产工艺将向流程简化 、 降低能耗 、 提高经济效益的 方向发展，并实现炼化一体化 ; 现代高新技术如信息 技术 、 纳米技术 、 膜分离技术 、 生物 化工等将在石化 工业中得到广泛应用 。 3 ) 装置的单线生产能力将进一步大型化，即在 经济规模范畴内，以高效 、 节能 环保为要点，满足先 进工艺技术的要求，使企业得到最大的收益 。4 ) 炼油和石化生产过程将实现清洁生产 、 大力

16、 提高能源效率 。能量回收 、 物料回收 、污水处理和回 用等单元将成为装置的重要组成部分，在生产技术上 将有突破 性的发展。同时清洁生产和提高能源效率 将成为评价整个生产装置和企业先进性的重要因 素。 5 )生产运行周期延长，一般情况下工艺装置可 实现 3 5 年大修一次 。 除上述特 点之外，同时也应注意到，与石油勘探 开发设备相比，我国石化设备的一些关键设备，特 别 是与先进工艺密切相关的关键设备设计制造专利技 术，尚未掌握，需要进口 。随着石 化技术进步的加 快，石化装备业需要不断开发新的石化装备技术和 产品来满足石化工业的 需要 。因此，我国石化设备 的发展一方面要随着石化工艺的开发

17、研究，掌握有 自主知识 产权的设备设计制造专利技术，满足我国 石化企业不断完善改造和新建对设备的需求 ; 另一 方面，要跟踪国外先进的设计制造技术，提高创新能 力，加强重大技术装备的攻关，逐步提高石化重大装备的国产化率 。同时，随着我国综合国力的增强，要 做好向国外出口成套石化装置的准备 。4我国石油天然气设备和石油化工设备的发展目标 展目标“ 十一五 ” 期间 , 石油勘探开发设备要实施“ 标准始终与国际接轨 , 把发展目标定位于跻身国际前沿 料的应用 , 加快产品更新换代 , 增加品种 , 加大技术含量 , 以优良的性价比进军国际市场。预计“十一五”期间，我国石油勘探开发设备产量可增加30

18、%50% ,产值可增加 60%以上 , 达到 140 亿元 / 年 , 利润总额 15 亿元 / 年 , 出口额 7 亿美元 。 4. 1. 1 石油勘探设备 测井设备的主要目标是瞄准国际先进测井技术 水平，满足油田开发的需要，形成具有我国特色的成 套测井装备 。在物探设备方面，为了满足深层 、 高精 度、 高分 辨率勘探需要，进行高精度 、 大容量 、 网络化 地震仪的研究 。 4. 1. 2 钻井设备 开 发全电驱动和复合电驱动钻机 ; 发展高移动 性钻机 ; 着手开发极寒地区 、 沼泽地区使用 的特种钻 机及小井眼钻机 、 套管钻机等特种工艺钻机 ; 优化井 架、 底座设计，减轻重 量

19、; 增强海洋钻机的自主设计 开发能力，开始海洋石油平台的设计生产工作 ; 发展 系列 变频顶驱钻机 ; 提高常规型泥浆泵的可靠性，开 发新型泥浆泵 ; 钻井设备两极化发展 。 预计“ 十一五 ” 期间，国内每年需更新钻机 40 套，每年出口钻机 20 30 套 。 4. 1.3 采油设备 机械采油设备的研究和开发工作，主要是向如 何满足开采难度大的油井和 稠油 、 、 结蜡 结盐等油井 的需要，以及达到节能降耗，提高经济效益，提高效 率和 可靠性，提高自动化 、智能化控制技术的应用等 方面发展 。 研制深井 、 边远地带油田 修井设备，提高产品的 可靠性和自动化水平 。 固井压裂设备方面，压裂

20、车主要向大功率 、多功 能、 自动化和系列化方向发展 。混砂车向大排量 、 高 砂比 、 多功能和自动化方 向发展 。 4.1. 4石油天然气集输成套设备 包括敷管钻机 、 天然气长输管道增压机组 、 大口 径高压油气集输管道阀门和油气管道钢管等设备和102006，14 （ 7 ）当 代 石 油 石 化器材 。预计“ 十一五 ” 期间，2 万千瓦及以上的大型 天然气长输管线离心增压机 组的需要量约为 100 台 套左右，大口径高压油气集输管道阀门 （ 1 米 ） 在 消化 、 吸 收引进技术的基础上将有所突破 。 4. 1. 5海洋石油钻采设备 海上石油开发设备的国产化率在 20% 30% 之

21、间徘徊了多年，关键设备几乎全是外国产品 。因 此，对中国制造 业来说，发展海上石油装备，不仅要 在技术质量等方面满足要求，还要提高国际投标能 力，适应国际市场竞争规律 。4. 2石化设备的发展目标 炼油设备重点发展产品 : 开展新型 C r - Mo 钢抗氢材料及其大型加氢反应器的研制大型 （ 5 00010 000 平方米 ） 板壳式换热器的研制 。 千万吨级常减压大型蒸馏塔 （ 常压塔直径 9 米，减 压塔直径 16 米 ） 的研制 。 大型 （ 1520 万立方 米 ）浮顶贮罐的研制 。 配合炼油装置大型化，“ 十 一五 ” 期间要开展大型机泵的完善研 究 。 2 ）石化设备重点发展产品

22、 : 大型乙烯裂解 炉 。 十一五 ”“ 期间，为满足 100万吨级乙烯装置的 需要，将开发 15 20 万吨 / 年裂解炉 。 大型乙烯 冷箱 。针对 100 万吨级的乙烯装置，在工艺计算软 件、 优化设计及生产工艺 、 检验技术等方面进行 开发 和研制 。 乙烯三机 （ 裂解气压缩机 、 丙烯压缩机 、 ） 的进一步研制 。 乙烯制冷压缩机 大型 （ 2 000 3 000 立方米 ） 乙烯球罐的研制 。 进一步研制大规 格4. 1 石油勘探开发设备的发外 向型 ” 战略 , 产品设计和制造。通过新技术 、 新 工艺 、 新材然气长输管道的增压机组和大口径高压集输油气管道阀门 。 5. 2

23、 炼油石化设备 1 ）的聚乙烯气相反应器 。 丙烯聚合反应器 、 聚丙 烯共聚反应器 、精对苯二甲酸 （ PTA） 氧化反应器 、 丙 烯腈流化床反应器等的研制 。 大型混炼挤出造粒 机组 。目前我国聚烯烃装置中的大型混炼挤出造粒 机组全部从国外进口 , 建议在“ 十一五 ” 期间 , 采, 进行大型挤 出造粒机组的攻关研制期间 , 要针对大型聚烯烃装置所需的迷宫式。 立式 螺旋卸料离心机 。 十一开展大直径 、 大长径比 、 高转速研发 。 蒸汽管回转干燥机干燥机 。 5. 3。目的是提高氨净值难点 , 要抓好四大机组的开发研究 大化肥装置建设的需要 。用 技贸结合的方式引进设计和制造技术

24、式压缩机 。在“ 十 一五 ” 关研制 , 逐步形成系列产品 PTA装 置和老装置的改造 , 体化的立式螺旋卸料离心机的 究及新型分配器开发等 , 研制大型蒸汽管回转 化炉 、 氨合成塔及合成气废热锅炉的研 制 的 高压蒸汽 , 开发工艺设计软件 , 解决高压设备制造的 色 的合 成 氨 关 键 设 备 。 “ 十一五 ” 广 应用工作 , 赶上世界当代同类产品的技术水平5. 4 化工单元设备石化设备的发展要以发展大型乙烯成套装备 和煤直接气化 成套设备为纲 。 十一五 ” “ 6070万吨/年的规模,新建的乙 烯装置规模一般是 7080 万吨/年，甚至 100 万 吨 / 年 。与其相配套的

25、装置 ,生产规模均会扩大 , 如 PTA 规模达 60 万吨 / 年 , 醋酸规模 达 50 万吨 / 年，甲醇规 模 85 万吨 / 年 。炼油装置向 1 000 万吨 / 年发展，并 且走炼 化一体化道路 。发展 250 万吨 / 年煤直接气 化制油成套设备，到 2010 年，达到年产 1 000 万吨 。 预计“ 十一五 ” 期间，我国的石化设备产量将达 到 60 万吨 / 年，总产值 140 亿元 / 年，国内市场占有 率 90%，出口额 3 亿美元 。战略目标是 : 开发出大 型、 、 高效 低能耗并具有环保功能的炼油和石化装备 及单元设备 ; 掌握其核心技术 ;达到国际 先进水平

26、; 在满足国内要求的同时，努力打入国际市场 。 “ 十一五 ” 及未来十五年我 国石化设备的发展 目标是 : 掌握大型石化专用设备的设计计算 、 制造 、 运输 、 现场 组焊 、 安装和热处理技术 。开展大型石化 专用设备 、 专利设备新技术 、 新材料的开 发研究 。研 制各类高效 、 、紧凑 高精度单元设备和辅助性单元设 备，以满足无裕度或 小裕度设计要求，提高设备的经 济效益和综合竞争力 。大型石化通用机械 ( 机 、泵 阀 ) 及监控系统的技术问题，要与发达国家保持同 步，不断跟踪，合起来 。 按不同的功能开发单元设备，可大大减少成套的工 期。5 研制钻深 7 000 米以上的钻机期

27、间 , 满足。 迷宫 压缩机 , 继续攻五 ” “ 期间 , 结合新建 、 高工作压力 、 机电一 开展蒸汽分配器流道 的研 合成氨关键设备 包括气 , 更好地利用反应热产生 研制出具有我国特 推、 大型炼油装置 、 大型合成氨成套设备 期间 , 要将原 30 万吨 / 年 乙烯升级改造到 70并将引进技术和自行开发结作量 , 缩短装置的建设周先开发 42006, 14 展规划及展望11单元设备我国石油天然气设备和石油化工设备的发展重点 5. 1。 2 ) 油气集输设备主要是开发中型敷管钻机: 传质单元设备 、 传热 赵志明 . 中国石油天然气设备和石油化工设备发石油勘探开发设备 1 )天类化

28、工单元设备( 7 )干燥单元设备、 气力输送单元设备, 并建 立单元设备数据库 。 展望 十六大报告明确提出了“ 大力振兴装 十一五 ” 期间 重点支持和发展的6 我国石油天然气设备和石油化工设备的发展 从国内环境看 , 由于制造业是国力的象征 , 中共 备制造业 ” 的 目标要求 , 国家已将机械制造业作为 产业之一 。 中共中央关于制定 “ 十一五 ” 规划的建议 明确要求装备制造业要依托 重点建设工程 , 坚持自主创新与技术引进相结合 , 强 化政策支持 , 提高重大技术装备国 产化水平 ,特别是 在高效清洁发电和输变电 、大型石油化工 、先进适用 运输装备 、 高 档数控机床 、 自动

29、化控制 、 集成电路设 备和先进动力装置等领域实现突破 , 提高研发设 计 、 核心元器件配套 、 加工制造和系统集成的整体水平 。 这些都为我国装备制造业未1来的发展指明了方向 。 但是 , 石油化工装备制造业的发展也面临着严 峻的挑战 。随着国 际油价持续走高和油气供应持续 偏紧 , 油气勘探开发投资力度不断加大 , 油气管道等 能源 基础设施建设步伐不断加快 , 对石油天然气和 石油化工设备的需求大幅度增长 , 由此也 吸引了大 批投资者纷纷进入 , 加剧了市场竞争 。 同时 , 我们也要正视我国石油天然气和 石油化 工设备制造行业自身存在的一些突出矛盾和问题 。 主要是 , 研发力量薄

30、弱 , 技术 水平不高 , 缺乏具有自 主知识产权的核心技术和拳头产品 。各专业机械研 究所和企业研 发力量分散 , 缺乏装备研发的整体策 划 , 在科研立项 、 成果转化 、 系统成套 、 现场 试验 、 信 息反馈等方面存在脱节现象 。装备制造企业数量 多、 规模小 , 各自为政 ,缺 乏统筹协调 , 低水平重复建 设现象严重 , 造成生产能力浪费和一定程度的同业 无序竞争 , 影响了装备制造企业的自身发展 。 在机遇与挑战并存的宏观环境下 , 石油天然气 和石油 化工设备制造业要实现新的发展 , 首先要积 极适应形势的发展变化 , 认真研究和把握市场 规律 , 下大力气解决自身存在的矛盾和问题 , 进一步明确 企业乃至整个行业的总体发展 战略 。 今后总的发展思路是 , 紧密围绕国内外石油石 化工业的发展需要 , 注重提高研发 能力 , 大力推进技 术进步 , 狠抓产品质量和服务 , 努力形成一批具有自 主知识产权的高端 名牌产品 , 以及适应用