“最近一段時(shí)間，國(guó)內(nèi)空分行業(yè)喜事不斷，開(kāi)封空分集團(tuán)有限公司又與天津榮程聯(lián)合鋼鐵集團(tuán)有限公司簽訂了一套8.3萬(wàn)等級(jí)的大型空分裝置供貨合同。這是繼2007年2月一次性中標(biāo)神華包頭煤化工有限公司為煤制烯烴項(xiàng)目4組6萬(wàn)等級(jí)的特大型空分設(shè)備裝置之后，目前國(guó)內(nèi)首套最大規(guī)格的國(guó)產(chǎn)化空分裝置，這表明，國(guó)產(chǎn)空分裝置的設(shè)計(jì)制造水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平?！敝袊?guó)氣體工業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)孫國(guó)民日前接受記者采訪時(shí)說(shuō)。
這些大型空分設(shè)備的承接，實(shí)現(xiàn)了從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為主轉(zhuǎn)向國(guó)際市場(chǎng)為主的重大跨越，充分顯示了中國(guó)特大型空分設(shè)備在深度和廣度上參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力和實(shí)力。這些項(xiàng)目的實(shí)施，為設(shè)計(jì)制造更大型的空分設(shè)備奠定了基礎(chǔ)。
加速推進(jìn)空分大型化
50年前杭氧制造了我國(guó)第一套制氧機(jī)，經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)，特別是上世紀(jì)70年代以來(lái)的努力，我國(guó)空分行業(yè)從無(wú)到有，從小到大，得到了迅速的發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)已成為世界空分制造大國(guó)。
在大型空分裝置國(guó)產(chǎn)化方面，由開(kāi)封空分集團(tuán)研制的首套4萬(wàn)等級(jí)內(nèi)壓縮流程大型空分裝置已于2004年9月19日一次開(kāi)車(chē)成功、順利投產(chǎn)。杭氧在繼中石化湖北化肥、安慶石化煤代油4.8萬(wàn)空分投產(chǎn)后，又相繼在國(guó)際競(jìng)標(biāo)中脫穎而出獲得了神華包頭煤化工等十套6萬(wàn)空分的訂單。
雖然空分的國(guó)產(chǎn)化取得了很大的成績(jī)，但從空分行業(yè)技術(shù)發(fā)展情況來(lái)看，比較重大的技術(shù)突破都是首先由國(guó)外空分公司完成的；一些關(guān)鍵的設(shè)備如配套的大型空壓機(jī)、高壓板換、低溫泵及低溫閥等還都需要進(jìn)口。國(guó)外著名空分公司如法液空、林德、美國(guó)空氣制品公司等均有9萬(wàn)等級(jí)以上的空分設(shè)備在運(yùn)行，11萬(wàn)等級(jí)及以上空分設(shè)備也已開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)成功。我們與此還有較大的差距。
大型、特大型空分設(shè)備作為重大技術(shù)裝備，其設(shè)計(jì)制造水平能綜合反映一個(gè)國(guó)家的工業(yè)實(shí)力。一套大型或特大型成套空分設(shè)備進(jìn)口需要上億元，如果國(guó)產(chǎn)化，可以節(jié)省約30％的費(fèi)用。
大型空分的國(guó)產(chǎn)化包括設(shè)計(jì)、設(shè)備制造及設(shè)備集成成套技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化。我們要在跟蹤世界空分前沿技術(shù)的同時(shí)，自主研發(fā)空分新流程、優(yōu)化單元設(shè)備、提高空分設(shè)備的自主制造與配套能力。
在空分設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化方面，要在系統(tǒng)掌握了大型空分設(shè)備的流程設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)，單元設(shè)備設(shè)計(jì)、計(jì)算及制造技術(shù)及大型空分設(shè)備的成套集成技術(shù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化流程配置、降低能耗和提高空分裝置運(yùn)行可靠性。
在設(shè)備國(guó)產(chǎn)化方面，目前存在的主要問(wèn)題一是設(shè)備制造業(yè)缺乏核心技術(shù)不能自主成套；二是沒(méi)有創(chuàng)造業(yè)績(jī)的機(jī)會(huì)。所以空分公司、空分設(shè)備制造商、空分用戶應(yīng)加強(qiáng)配合，共同聯(lián)手為推進(jìn)大型空分設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，提升國(guó)內(nèi)空分設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)而努力。
現(xiàn)代煤化工裝置規(guī)模越來(lái)越大，國(guó)家對(duì)煤化工裝置的規(guī)模也設(shè)立了準(zhǔn)入門(mén)檻。裝置的大型化必然帶來(lái)了氧氣需要量的大容量，一套現(xiàn)代煤化工裝置動(dòng)輒需要氧氣每小時(shí)數(shù)十萬(wàn)立方米。為了降低投資、節(jié)約占地，提高裝置運(yùn)行的可靠性，減少維護(hù)（修）工作量，空分裝置必須盡量大型化，以減少設(shè)備的套（臺(tái)）數(shù)。當(dāng)然由于煤化工裝置大都建在西北等內(nèi)陸，設(shè)備的大型化還要考慮運(yùn)輸條件的制約，希望空分廠商、設(shè)備制造商能通過(guò)優(yōu)化方案、采用新技術(shù)盡量減少設(shè)備的外形尺寸，當(dāng)然也可以考慮現(xiàn)場(chǎng)組裝來(lái)解決部分設(shè)備的運(yùn)輸困難問(wèn)題。
除此之外，我國(guó)煤礦主要分布在西北內(nèi)陸，煤化工大都毗鄰礦區(qū)建設(shè)。但我國(guó)西北地區(qū)缺水嚴(yán)重，環(huán)境脆弱，空分裝置是耗水大戶，采用空冷降低循環(huán)水用量對(duì)節(jié)水具有重要意義。而目前妨礙空冷大量推廣使用的主要障礙是投資太高，期待能推出效率高、投資省的新型空冷器。
“最近一段時(shí)間，國(guó)內(nèi)空分行業(yè)喜事不斷，開(kāi)封空分集團(tuán)有限公司又與天津榮程聯(lián)合鋼鐵集團(tuán)有限公司簽訂了一套8.3萬(wàn)等級(jí)的大型空分裝置供貨合同。這是繼2007年2月一次性中標(biāo)神華包頭煤化工有限公司為煤制烯烴項(xiàng)目4組6萬(wàn)等級(jí)的特大型空分設(shè)備裝置之后，目前國(guó)內(nèi)首套最大規(guī)格的國(guó)產(chǎn)化空分裝置，這表明，國(guó)產(chǎn)空分裝置的設(shè)計(jì)制造水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平?！敝袊?guó)氣體工業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)孫國(guó)民日前接受記者采訪時(shí)說(shuō)。
這些大型空分設(shè)備的承接，實(shí)現(xiàn)了從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為主轉(zhuǎn)向國(guó)際市場(chǎng)為主的重大跨越，充分顯示了中國(guó)特大型空分設(shè)備在深度和廣度上參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力和實(shí)力。這些項(xiàng)目的實(shí)施，為設(shè)計(jì)制造更大型的空分設(shè)備奠定了基礎(chǔ)。
加速推進(jìn)空分大型化
50年前杭氧制造了我國(guó)第一套制氧機(jī)，經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)，特別是上世紀(jì)70年代以來(lái)的努力，我國(guó)空分行業(yè)從無(wú)到有，從小到大，得到了迅速的發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)已成為世界空分制造大國(guó)。
在大型空分裝置國(guó)產(chǎn)化方面，由開(kāi)封空分集團(tuán)研制的首套4萬(wàn)等級(jí)內(nèi)壓縮流程大型空分裝置已于2004年9月19日一次開(kāi)車(chē)成功、順利投產(chǎn)。杭氧在繼中石化湖北化肥、安慶石化煤代油4.8萬(wàn)空分投產(chǎn)后，又相繼在國(guó)際競(jìng)標(biāo)中脫穎而出獲得了神華包頭煤化工等十套6萬(wàn)空分的訂單。
雖然空分的國(guó)產(chǎn)化取得了很大的成績(jī)，但從空分行業(yè)技術(shù)發(fā)展情況來(lái)看，比較重大的技術(shù)突破都是首先由國(guó)外空分公司完成的；一些關(guān)鍵的設(shè)備如配套的大型空壓機(jī)、高壓板換、低溫泵及低溫閥等還都需要進(jìn)口。國(guó)外著名空分公司如法液空、林德、美國(guó)空氣制品公司等均有9萬(wàn)等級(jí)以上的空分設(shè)備在運(yùn)行，11萬(wàn)等級(jí)及以上空分設(shè)備也已開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)成功。我們與此還有較大的差距。
大型、特大型空分設(shè)備作為重大技術(shù)裝備，其設(shè)計(jì)制造水平能綜合反映一個(gè)國(guó)家的工業(yè)實(shí)力。一套大型或特大型成套空分設(shè)備進(jìn)口需要上億元，如果國(guó)產(chǎn)化，可以節(jié)省約30％的費(fèi)用。
大型空分的國(guó)產(chǎn)化包括設(shè)計(jì)、設(shè)備制造及設(shè)備集成成套技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化。我們要在跟蹤世界空分前沿技術(shù)的同時(shí)，自主研發(fā)空分新流程、優(yōu)化單元設(shè)備、提高空分設(shè)備的自主制造與配套能力。
在空分設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化方面，要在系統(tǒng)掌握了大型空分設(shè)備的流程設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)，單元設(shè)備設(shè)計(jì)、計(jì)算及制造技術(shù)及大型空分設(shè)備的成套集成技術(shù)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化流程配置、降低能耗和提高空分裝置運(yùn)行可靠性。
在設(shè)備國(guó)產(chǎn)化方面，目前存在的主要問(wèn)題一是設(shè)備制造業(yè)缺乏核心技術(shù)不能自主成套；二是沒(méi)有創(chuàng)造業(yè)績(jī)的機(jī)會(huì)。所以空分公司、空分設(shè)備制造商、空分用戶應(yīng)加強(qiáng)配合，共同聯(lián)手為推進(jìn)大型空分設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，提升國(guó)內(nèi)空分設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)而努力。
現(xiàn)代煤化工裝置規(guī)模越來(lái)越大，國(guó)家對(duì)煤化工裝置的規(guī)模也設(shè)立了準(zhǔn)入門(mén)檻。裝置的大型化必然帶來(lái)了氧氣需要量的大容量，一套現(xiàn)代煤化工裝置動(dòng)輒需要氧氣每小時(shí)數(shù)十萬(wàn)立方米。為了降低投資、節(jié)約占地，提高裝置運(yùn)行的可靠性，減少維護(hù)（修）工作量，空分裝置必須盡量大型化，以減少設(shè)備的套（臺(tái)）數(shù)。當(dāng)然由于煤化工裝置大都建在西北等內(nèi)陸，設(shè)備的大型化還要考慮運(yùn)輸條件的制約，希望空分廠商、設(shè)備制造商能通過(guò)優(yōu)化方案、采用新技術(shù)盡量減少設(shè)備的外形尺寸，當(dāng)然也可以考慮現(xiàn)場(chǎng)組裝來(lái)解決部分設(shè)備的運(yùn)輸困難問(wèn)題。
除此之外，我國(guó)煤礦主要分布在西北內(nèi)陸，煤化工大都毗鄰礦區(qū)建設(shè)。但我國(guó)西北地區(qū)缺水嚴(yán)重，環(huán)境脆弱，空分裝置是耗水大戶，采用空冷降低循環(huán)水用量對(duì)節(jié)水具有重要意義。而目前妨礙空冷大量推廣使用的主要障礙是投資太高，期待能推出效率高、投資省的新型空冷器。
提高空分運(yùn)行安全性與可靠性
“裝置大型化，并不是簡(jiǎn)單地把原有的裝置放大，而是需要經(jīng)過(guò)周密的計(jì)算，才能確保裝置的安全型、穩(wěn)定性?！鄙袢A包頭煤化工有限公司副總經(jīng)理付國(guó)忠日前接受記者采訪時(shí)說(shuō)，“雖然國(guó)內(nèi)的空分設(shè)備制造企業(yè)已經(jīng)能夠設(shè)計(jì)制造8萬(wàn)等級(jí)的大型空分裝置了，但作為設(shè)備的直接用戶，我想向空分廠商及設(shè)備供應(yīng)商提出幾點(diǎn)建議?！?
付國(guó)忠認(rèn)為，現(xiàn)代煤化工裝置生產(chǎn)規(guī)模大，資金、技術(shù)密集。其核心部分往往存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，而空分裝置又是煤化工的龍頭，空分運(yùn)行出了問(wèn)題將影響全廠的運(yùn)行。為了保證空分裝置的安全可靠運(yùn)行，除了常規(guī)的考慮外，針對(duì)煤化工空分還要特別注意下列幾點(diǎn)：
一是大型煤化工煤氣化爐臺(tái)數(shù)及空分套數(shù)較多,為了保證氣化爐運(yùn)行的安全,氣化爐對(duì)氧氣的壓力波動(dòng)有一定的要求。如何實(shí)現(xiàn)氣化爐部分停車(chē)或空分部分停車(chē)時(shí)減少氧氣壓力的波動(dòng),實(shí)現(xiàn)氣化與空分的聯(lián)動(dòng)或聯(lián)鎖,確保氣化裝置的安全運(yùn)行?，F(xiàn)代煤化工氧氣需求量大，氮?dú)庑枨罅勘容^少,如何在保證供氣的條件下，優(yōu)化空分流程配置，以節(jié)省投資,降低能耗十分重要。
二是煤制油、煤制烯烴、煤制醇醚都需通過(guò)煤氣化制取氫氣，但同時(shí)產(chǎn)生的大量二氧化碳因目前尚無(wú)法回收利用而排空。大量二氧化碳和其他烴類(lèi)氣體的放空對(duì)空分運(yùn)行的安全性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此在空壓機(jī)吸入口、空分前端凈化及精餾系統(tǒng)防止烴類(lèi)聚集等方面要采取特殊有效的措施，以減少由此造成的全廠停車(chē)，確保空分運(yùn)行的安全可靠。
三是由于煤化工裝置大都建在毗鄰礦區(qū)的西北地區(qū)，這里春季多沙塵天氣，甚至常出現(xiàn)沙塵暴，為了保證空壓機(jī)的安全運(yùn)行，應(yīng)該注意優(yōu)化空壓機(jī)吸入口過(guò)濾器的設(shè)計(jì)與制造。
探索新的空分建設(shè)與運(yùn)行模式
建設(shè)煤化工區(qū)是現(xiàn)代煤化工大型化、基地化、集約化和多聯(lián)產(chǎn)的的要求，也是建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。如果一個(gè)煤化工區(qū)有多套裝置，每個(gè)裝置都建自己的空分，不僅不利于空分裝置的大型化與優(yōu)化布局，而且不利于提高空分裝置的可靠性。國(guó)外實(shí)行區(qū)域管網(wǎng)供氣的模式值得我們借鑒，如法液空在歐洲（法國(guó)、比利時(shí)、荷蘭）就建有2500公里的氣體管網(wǎng)，其中就包括氧氣管網(wǎng)。據(jù)說(shuō)法液空正在籌備建設(shè)包括天津石化、天津堿廠等的天津開(kāi)發(fā)區(qū)氧氣管網(wǎng)。
實(shí)行管網(wǎng)供氣可以?xún)?yōu)化空分的建設(shè)規(guī)模，提高供氣的可靠性，有利于空分的專(zhuān)業(yè)化運(yùn)行與管理，值得我們探索。我們包頭煤制烯烴項(xiàng)目4套6萬(wàn)的空分正在籌劃尋求與國(guó)內(nèi)外專(zhuān)業(yè)化氣體公司合作，并交由氣體公司運(yùn)營(yíng)的模式。
