科技创新,再攀高峰——中国大型空分新的里程碑(一)
     
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科技创新,再攀高峰——中国大型空分新的里程碑(一)
开封空分集团有限公司 王忠建 谢耀东 戴思聪

  我国第一套完全自主设计、制造和成套的内压缩流程40000m3/h空分装置在山东德州华鲁恒升化工股份有限公司顺利建成投产。该套装置于2004年9月19日一次开车调试成功,并于10月13日对氧、氮、氩产品第一工况作了初步考核。这套装置是目前由我国自行设计、制造、成套并投入运行的最大规模的空分装置。该装置采用了目前世界上先进的液氧内压缩工艺流程和规整填料塔及全精馏制氩技术。主要设备如规整填料上塔、下塔,双层结构的主冷凝蒸发器、高压绕管式换热器、主换热器、卧式分子筛吸附器、蒸汽加热器、空冷塔、水冷塔等等,全部由我公司自行设计制造,带增压机的透平膨胀机其中一台为我公司自行设计制造,另一台为进口。空压机和增压机为沈鼓制造,汽轮机为杭汽产品。该套四万空分装置具有单元体设备复杂;产品规格品种多、提取率高、产品氧气压力高;特大型整套装置国产化率最高等诸多特点。开封空分集团、德州华鲁恒升化工股份有限公司领导和职工齐心协力,克服设计制造和安装周期短,难度大等多种困难,使其在签约后两年的时间内胜利完成设计、制造和安装、调试工作,一次开车成功顺利投入运行,谱写了一曲为国人争气、并为之骄傲的篇章。对华鲁恒升四万空分项目,原国家经贸委、原国家机械局以及机械工业联合会,都给予了极大的支持,亦受到了国内外空分行业界,以及石化、冶金工业众多用户和设计院的特别关注。该项目的胜利建成投产,标志着我国空分设备国产化的能力和水平登上了一个新台阶,这是中国空分行业飞速发展的一个新里程碑,实现了中国空分行业两代人的梦想。
   一、四万空分项目的历史背景
  大型空分设备的国产化,一直是我国重大装备发展的重要课题,是我国几代人的一个梦想。从80年代开始,国家就一直将大型空分国产化列为每个五年计划的重点攻关项目,空分行业的很多领导和专家为此做出了不懈的努力,但一直未能实现这一目标。
  90年代中期以后,随着石油价格的不断上涨,我国以石油为原料的大型化肥厂越来越承受不了原料涨价的压力,提出了“油改煤”的重要构想,根据我国煤碳资源情况和煤气化的技术进步,确定采用水煤浆或粉煤加压气化,这样每套30万吨/年合成氨厂就需要一套40000mm3/h~50000 m3/hO2的大型空分设备,这使我国大型空分设备的需求量迅猛增加,另外,我国钢铁行业对大型空分设备的需求量也与日俱增,就在这种情况下,国家采取了发行国债,拉动内需的重大决策,同时制订了在企业技术改造中鼓励采用国产设备的各项政策。德州华鲁恒升公司决策层站得高,看得远,甘作第一个吃螃蟹的人,积极主动与国家有关部门联系,主动请求作为第一套国产大型空分和化肥设备的用户,以推动国家大型成套设备的国产化进程。原国家经贸委对华鲁恒升的举动十分赞赏,国家有关部门对此也十分支持,通过多次的专家论证,最终确立了这一项目。
  二、开封空分集团有限公司为大型空分国产化所作的努力
    开封空分集团有限公司,作为成套空分设备的专业设计、制造厂家,多年以来,一直致力于推动大型空分国产化的这一历史车轮,为早日实现大型空分国产化做出了坚持不懈的努力,并做出了世人瞩目的贡献!
  “七五”期间开空通过与美国APCI合作生产“3万、3.5万”等级大型空分设备,开始了解和逐步掌握了“3~4万”等级大型空分设备除精馏塔系统外多数单体设备的设计、制造关键技术。在“八五”和“九五”期间,开空通过技术改造引进了国外先进的流程和透平机械设计计算和制造技术;承担了国家经贸委、国家机械部(局)国家重大技术装备攻关项目“3万”等级空分设备研制课题中的空分设备压力容器大型化、高效精馏塔、大型铝板翅式换热器、DCS控制技术、空分设备规整填料精馏塔和全精馏制氩技术等一批重要子课题,并进行技术攻关。通过“七五”、“八五”、“九五”期间的发展,开空已经较为系统地掌握了“3~4万”等级大型空分设备的成套设计计算技术,关键配套系统及单体设备的设计、制造技术并通过技术创新取得了丰硕的成果,具有明显的技术优势。
  1995年10月规整填料上塔空分一次开车成功
  1997年11月全精馏制氩空分顺利投产
  1998年,当时国产规格最大,并且首次采用内压缩工艺流程的15000m3/hO2空分投产
  1999年,当时国产规格最大,采用规整填料塔和全精馏塔制氩技术,变负荷范围最大的16000m3/hO2空分设备投产
  2001年5月,我们承担其核心设备修复任务的国内某公司因事故严重损坏的28000m3/hO2大型空分设备,重新顺利开车,为用户夺回了时间,大幅度地减少了事故损失,同时也展示了我们的技术水平和综合实力。
  2001年7月,首套出口欧盟成员国的1400 m3/hO2液体产品空分设备顺利投产。这套设备虽小,但氩的提取率却高到93%,2002年初又拿到同一用户的液化设备的订单。
  2001年,为上海焦化厂进口17000 m3/hO2空分增配的制Ar系统顺利投产,氩的提取率约达到90%。
  2002年,在国内率先开发的氧气压力3.0Mpa的内压缩流程10000m3/hO2空分设备先后在鄂城和青岛投产
  2002年初,通过参与国际著名的空分制造商竞标,我们赢得了为柳州化肥厂提供28000 m3/hO2、8.2Mpa氧、氮双泵内压缩流程空分设备的合同,现正在安装之中。
  由于开封空分集团有限公司长期以来为大型空分国产化,在技术开发、设计手段、制造能力和水平的提高等方面作了大量充分的工作,并且通过实例展示了我们有能力设计制造4万等级的大型空分设备,致使开封空分集团有限公司在国家重大技术装备国产化项目——华鲁恒升公司40000 m3/hO2大型空分设备招标中一举中标,从而承担这一具有历史意义的重要项目。

 
     

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