石油化工重大装备创新研制目标及关键技术

石油化工重大装备创新研制目标及关键技术第一页，共四十四页，2022年，8月28日一、我国石化产业未来15年发展预测二、石化工业发展对设备的需求分析三、石化重大装备的发展趋势分析四、战略重点与关键技术第二页，共四十四页，2022年，8月28日根据中国工程院“中国可持续发展油气资源战略研究”课题对石油和油品需求总量的预测，结合未来我国能源发展目标和汽车、石化发展的要求，预计未来15年我国石油、石化产品消费将保持快速增长势头。增长的主要原因是交通运输燃料和化工轻油需求大幅度增加，两者占石油消费总量的比例将从2000年的50%左右上升到2010年的60%左右和2020年的67%左右。我国石化产业未来15年发展预测1.油品需求预测及炼油产业发展目标第三页，共四十四页，2022年，8月28日50%60%67%2000年2010年2020年交通运输燃料和化工轻油占石油消费总量比例第四页，共四十四页，2022年，8月28日

预计2010年和2020年我国石油需求总量分别约3.5亿吨和4.5亿吨，其中交通运输用油分别为1.57亿吨和2.27亿吨，化工用油分别为0.53亿吨和0.78亿吨。我国石化产业未来15年发展预测1.油品需求预测及炼油产业发展目标第五页，共四十四页，2022年，8月28日

2005年全国炼油能力为3.28亿吨/年，为满足国民经济发展对石油、石化产品的进一步需求，我国将进一步扩大原油加工能力，在“十一五”期间新建和改扩建青岛、大连、福建、天津、高桥、镇海、广州、洛阳、北海、武汉、抚顺等大型炼油厂。我国石化产业未来15年发展预测1.油品需求预测及炼油产业发展目标第六页，共四十四页，2022年，8月28日“十一五”期间我国新建和改扩建炼油项目抚顺大连天津青岛洛阳高桥武汉镇海福建广州北海••••••••••••••••••••••第七页，共四十四页，2022年，8月28日

预计到2010年我国需新增或改造千万吨级炼油及配套装置约14套，2010年到2020年我国需新增或改造千万吨级炼油及配套装置约25套。到2010年和2020年我国炼油能力将分别达到3.5亿吨/年和4.5亿吨/年。我国石化产业未来15年发展预测1.油品需求预测及炼油产业发展目标2010年2020年增加14套增加25套第八页，共四十四页，2022年，8月28日

根据中国工程院“中国可持续发展油气资源战略研究”课题对石化产品需求总量的预测，预计2010年和2020年我国乙烯当量需求量将分别达到2500～2600万吨和3700～4100万吨。

我国石化产业未来15年发展预测2.石化产品需求预测及乙烯发展目标第九页，共四十四页，2022年，8月28日

乙烯生产能力代表一个国家石油化工的发展水平，

2005年我国乙烯生产能力已达787.5万吨/年，但只能满足不到50％的乙烯需求量。为满足我国未来对石化产品的需求，我国将加快乙烯工业发展步伐，在“十一五”期间建设福建、镇海、天津、武汉、抚顺、独山子和四川等80～100万吨级乙烯项目，中石化将对燕山、扬子、金山、齐鲁、广州等乙烯进行新一轮改造。我国石化产业未来15年发展预测2.石化产品需求预测及乙烯发展目标第十页，共四十四页，2022年，8月28日“十一五”期间我国新建乙烯项目独山子抚顺天津四川武汉镇海福建••••••••••••••••••第十一页，共四十四页，2022年，8月28日“十一五”期间中国石化乙烯改造项目燕山齐鲁扬子金山广州••••••••••••••••第十二页，共四十四页，2022年，8月28日

预计到2010年将新增80～100万吨级乙烯装置约7套，2010年到2020年新增80～100万吨级乙烯装置约9套。预计2010年和2020年我国乙烯能力将分别达到1400万吨/年和2300万吨/年，分别满足国内乙烯当量需求的55%和60%左右。我国石化产业未来15年发展预测2.石化产品需求预测及乙烯发展目标2010年2020年增加7套增加9套第十三页，共四十四页，2022年，8月28日

建成一批大型骨干石化基地主要经济技术指标达到世界水平,建成若干个具有国际竞争力的炼化一体化生产基地我国石化产业乙烯发展目标2010年2020年55%60%(万吨)2005年第十四页，共四十四页，2022年，8月28日

2006年我国PTA生产能力约915万吨/年，据预测，2010年我国PTA需求量1938万吨，为此我国将在“十一五”期间大幅增加PTA的生产能力，预计生产能力将达到1891万吨。我国石化产业未来15年发展预测3.PTA产品需求预测及发展目标第十五页，共四十四页，2022年，8月28日

“十一五”期间，即将建设的大型PTA项目有大连（逸盛大化）、无锡（汉邦）、珠海（BP）、福建石狮（佳龙）、厦门（翔鹭）、仪征、乌鲁木齐、重庆（蓬威）等装置。

预计到2010年，60～100万吨级PTA装置将在现有生产能力的基础上增加8套。我国石化产业未来15年发展预测3.PTA产品需求预测及发展目标第十六页，共四十四页，2022年，8月28日“十一五”期间我国即将新建的PTA项目乌鲁木齐大连重庆仪征无锡绍兴石狮珠海••••••••••••••••••第十七页，共四十四页，2022年，8月28日一、我国石化产业未来15年发展预测二、石化重大装备的发展趋势分析三、石化工业发展对设备的需求分析四、战略重点与关键技术第十八页，共四十四页，2022年，8月28日石化通用设备的发展趋势：1.离心式压缩机离心压缩机发展趋势是容量不断增大，高压和小流量等特殊用途的压缩机产品不断开发；叶轮设计发展到叶片扩压器静止元件，机组效率更高；采用低噪音防护技术，操作环境进一步改善。石化重大装备发展趋势分析1.新增炼油及石化装置设备需求预测第十九页，共四十四页，2022年，8月28日2.往复式压缩机：石化装置中特殊的往复式压缩机主要有：高压聚乙烯装置中的超高压压缩机，加氢装置中新氢压缩机，聚乙烯、聚丙烯等装置中的迷宫压缩机等。其发展特点是：

大容量、高压力、高可靠性、深度净化排气；无基础撬装、全罩低噪音设计；开发变工况新型气阀；应用过程模拟软件进行产品设计，建立模型预测压缩机操作性能，机电一体化得到加强；产品外形设计更加环保。石化重大装备发展趋势分析1.新增炼油及石化装置设备需求预测第二十页，共四十四页，2022年，8月28日

3.石化用泵高速泵高速泵发展趋势是小型化、低成本、变频节能。全三维流动分析设计，提高泵效率。可用于输送腐蚀、剧毒和贵重液体的磁力泵是高速泵发展的另一趋势。低温泵低温泵向着大型化、流量调节变频化、机电一体化等方向发展。目前低温泵最低使用温度可达－260℃。计量泵计量泵的发展主要是开发用户需要的高温、高压、微小流量和大流量等高技术难度产品，和开发低压、塑料隔膜式简易型、低价格计量泵产品。石化重大装备发展趋势分析1.新增炼油及石化装置设备需求预测第二十一页，共四十四页，2022年，8月28日石化专用设备发展趋势:1.反应器反应器是石化生产装置的核心设备。目前，石化装置使用的典型反应器主要有：重达1000吨、壁厚300mm的热壁加氢反应器;压力340MPa、规模20～30万吨/年的高压聚乙烯管式反应器；单线规模30～40万吨/年的聚丙烯环管反应器；30万吨/年的环氧乙烷反应器以及60～100万吨/年PTA氧化反应器等。发展趋势：研究设备大型化后的新材料和新的加工技术及检验技术；开发反应转化率高、催化剂损耗小的各种内构件。石化重大装备发展趋势分析1.新增炼油及石化装置设备需求预测第二十二页，共四十四页，2022年，8月28日石化专用设备发展趋势:2.换热器:换热器的性能对石化产品质量、热量利用率以及系统的经济性和可靠性起着重要作用。换热器主要包括管壳式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器（冷箱）板壳式换热器、高压螺纹锁紧环式换热器、高压空冷器和废热锅炉等。目前，换热器正朝着大型化、高效率、高合金化、低温差、低压力损失方向发展。石化重大装备发展趋势分析1.新增炼油及石化装置设备需求预测第二十三页，共四十四页，2022年，8月28日石化专用设备发展趋势:3.塔器塔器按内构件分为板式塔和填料塔，在不同应用领域各有优势。塔器技术的发展是以高效化、复合化、内件匹配最优化、过程传递行为模型化、微尺度化以及工程设计方法科学化、操作诊断自动化为目标。石化重大装备发展趋势分析1.新增炼油及石化装置设备需求预测第二十四页，共四十四页，2022年，8月28日4.大型乙烯储罐乙烯储罐有球型和圆筒型两种型式。随着乙烯装置规模的大型化，乙烯储罐要求的容积越来越大。为了降低设备对材料性能的要求，当乙烯罐容积大于2000m3时，采用低温球罐已不经济。

为此，国外发展了大型常压、低温乙烯（-104℃）储存技术及圆筒型低温双层储罐，目前储罐容积已达30km3。该储罐还可用于液化石油气（-162℃）及丙烯（-48℃）的储存。

石化重大装备发展趋势分析1.新增炼油及石化装置设备需求预测第二十五页，共四十四页，2022年，8月28日5.FFS大型包装码垛机组大型包装码垛机组的发展方向是自动化、大型化、码垛作业采用机器人取代传统机械式码垛机；包装能力2000b/h，码垛能力与此相适应。石化重大装备发展趋势分析1.新增炼油及石化装置设备需求预测第二十六页，共四十四页，2022年，8月28日一、我国石化产业未来15年发展预测二、石化重大装备的发展趋势分析三、石化工业发展对设备的需求分析四、战略重点与关键技术第二十七页，共四十四页，2022年，8月28日

2005年底我国原油一次加工能力为3.28亿吨/年，乙烯生产能力为787.5万吨/年，合成树脂生产能力为1950万吨/年，合成橡胶生产能力为139万吨/年，合成纤维生产能力为1310万吨/年。按照2010年和2020年我国炼油和石化产业的发展目标，2010年和2020年我国将新增多套千万吨级炼油及配套装置、百万吨级乙烯及配套装置和百万吨级PTA装置。石化重大装备发展趋势分析1.新增炼油及石化装置设备需求预测第二十八页，共四十四页，2022年，8月28日炼油乙烯合成树脂合成橡胶合成纤维2005年底我国石化生产能力(万吨)第二十九页，共四十四页，2022年，8月28日根据2005年底我国已有的炼油、石化及化纤装置生产规模，要达到2010年和2020年我国炼油和石化产业发展目标，按照测算的新增千万吨级炼油及配套装置、80～100万吨级乙烯及配套装置以及60～100万吨级PTA装置数量，到2010年约为石化装备制造业提供25000台（套）、105万吨石化重大工艺设备产品市场，2010年到2020年约为石化装备制造业提供35000台（套）、150万吨石化重大工艺设备的产品市场。石化工业发展对设备的需求分析1.新增炼油及石化装置设备需求预测第三十页，共四十四页，2022年，8月28日2010年2020年增加25000台(套)增加35000台(套)第三十一页，共四十四页，2022年，8月28日据估计，全国石化行业今后平均每年用于石化生产装置的固定资产投资约2000亿元人民币，设备投资按总投资的30%计算，每年石化设备投资可达600亿元。“十一五”期间石化设备总投资将达到3000亿元，其中石化重大设备需求估计可达1000亿元。石化工业发展对设备的需求分析2.新增石化装备投资预测第三十二页，共四十四页，2022年，8月28日一、我国石化产业未来15年发展预测二、石化重大装备的发展趋势分析三、石化工业发展对设备的需求分析四、战略重点与关键技术第三十三页，共四十四页，2022年，8月28日以一批大型炼油项目和乙烯项目为国产化依托工程，通过自主开发和引进关键技术，进行消化吸收再创新，实现千万吨级大型炼油成套设备、百万吨级大型乙烯成套设备和对二甲苯（PX）、精对苯二甲酸（PTA）及聚酯成套设备的国产化。战略重点与关键技术战略重点第三十四页，共四十四页，2022年，8月28日1.成套技术装备研发（1）千万吨级炼油成套装备研发（2）百万吨级乙烯及下游配套装备研发（3）百万吨级PTA成套装备研发

战略重点与关键技术战略重点第三十五页，共四十四页，2022年，8月28日国产化成套设备战略重点千万吨级炼油精对苯二甲酸（PTA）百万吨级乙烯聚脂对二甲苯（PX）第三十六页，共四十四页，2022年，8月28日2.石化单元设备研发未来15年计划研发的石化单元设备主要有：反应单元设备、传质单元设备、传热单元设备、流体输送单元设备、干燥单元设备、气力输送单元设备、后处理单元设备以及石化装备配套关键自动化仪器仪表、自动控制系统等。战略重点与关键技术战略重点第三十七页，共四十四页，2022年，8月28日石化单元设备研发重点反应单元设备流体输送单元设备传质单元设备传热单元设备干燥单元设备气力输送单元设备后处理单元设备自动控制系统关键自动化仪器仪表第三十八页，共四十四页，2022年，8月28日

1.千万吨级炼油装置重大设备研制经过多年的技术攻关，目前我国炼油设备国产化率已达到90%。随着生产装置的大型化，需继续攻关的千万吨级炼油装置重大设备主要有：战略重点与关键技术关键技术第三十九页，共四十四页，2022年，8月28日Φ10～Φ16m常减压大型蒸馏塔大型循环氢压缩机1250kN大活塞力新氢压缩机大型高压热壁加氢反应器大换热面积板壳式换热器大直径高压螺纹环锁紧式换热器大容积浮顶原油储罐大型双壁液化气低温储罐等重大设备大流量原油进料泵初馏塔底泵常压塔底泵减压塔底泵辐射进料泵大型加氢进料泵及配套液力透平水力清焦高压水泵…重点千万吨级炼油装置重大设备第四十页，共四十四页，2022年，8月28日2.百万吨级乙烯及其下游装置重大设备研制

百万吨级乙烯配套装备包括乙烯裂解装置、聚乙烯装置、聚丙烯装置等。过去曾进行过30万吨级乙烯装置的设备攻关，在乙烯装置技术改造中，工艺设备的国产化率按投资计已达70%左右。为了节能，降低生产成本，新建乙烯装置的生产规模普遍达到80～100万吨/年，装置