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專題聚焦

用“中國芯”助力“世界之最”

——沈鼓承制“中天合創鄂爾多斯煤炭深加工示范項目” 核心設備全工藝流程用離心壓縮機組

2017/05/11

中國能源的結構特點是“缺油、少氣、富煤”。隨著社會經濟的迅猛發展,我國對進口石油作為燃料和化工原料的需求量逐年攀升,能源深加工迫在眉睫。然而,隨著世界規模最大的煤制烯烴項目——“中天合創鄂爾多斯煤炭深加工示范項目”的一舉成功,讓國家能源替代戰略吃了一顆“定心丸”。在這其中,沈鼓集團為該項目提供的核心設備全工藝流程用離心壓縮機組,可謂居功至偉。 

2017年5月上旬,該項目在成功運行近200天后,中天合創能源有限責任公司給沈鼓集團發來項目評價:烯烴分離裝置二線使用的沈鼓離心壓縮機已開車成功,運行穩定,各項技術指標達到設計要求,使用效果良好。

記者從沈鼓方面了解到,該項目作為國家石油替代戰略示范項目,是目前國內技術領先、世界規模最大的煤制烯烴項目,總投資約400億元。2014年5月,中天合創項目360萬噸/年甲醇合成裝置正式開工建設。沈鼓一舉簽訂該項目全工藝流程用離心壓縮機組訂單,并對全部機組負有總成責任,保證整套機組的完整性和可靠性。對于這套國內單線最大的甲醇制烯烴裝置,沈鼓成功實現了重大化工裝備動設備一體化解決方案的轉變。2016年4月28日,甲醇合成裝置順利中交。隨后,經過一百多個日夜的艱苦奮戰,于2016年9月24日2時30分終于產出合格產品甲醇,并于10月28日打通全部工藝流程,產出合格聚乙烯、聚丙烯。從而,標志著沈鼓具備為大型煤制甲醇和甲醇制烯烴、OCC裝置研制壓縮機的制造能力,也是沈鼓進一步拓展新型煤化工市場的有力證明。

沈鼓提供的現代化煤化工用離心壓縮機,涉及煤制甲醇項目、2×180萬噸/年甲醇制烯烴項目(MTO)和20萬噸/年催化裂解制烯烴(OCC)項目等三部分,在研發和設計過程中,經歷了針對工藝狀況的各種專用模型級開發、解決缸內加氣抽氣結構、注油注水實現各段間壓力溫度的嚴格控制等一系列難點問題。面對以上困難,沈鼓的研發技術人員迎難而上,經過優化系統設計、壓縮機通流設計、轉子動力學設計等方法,使該裝置核心設備全工藝流程的所有離心壓縮機組的各項性能均達到預期設計指標,最終滿足該項目的各項工藝要求。 

沈鼓集團副總經理、總工程師張勇介紹說:中天合創MTO裝置包括合成氣、產品氣、丙烯在內的壓縮機組種類繁多,工況苛刻,壓縮氣體的組成成分及其狀態都十分復雜,對于輸入和輸出氣體的流量、壓力、溫度,根據工藝流程的需要也各不相同。我們從項目投標階段即高度重視,技術上,將沈鼓多年來開發的各種先進成果和積累的寶貴經驗應用于此,使壓縮機機械性能和氣動性能達到最憂,保證該機組在用戶現場長周期安全穩定運行。其中,合成氣壓縮機聯合中石化寧波工程有限公司、杭州汽輪機股份有限公司進行科研攻關立項,從單元技術基本級開發、壓縮機組方案優化、結構優化、材料選擇等全方位進行研究,提高機組操作范圍和效率。同時,實現合成段和循環段的工藝流程匹配要求,滿足用戶最終使用要求。可以說,本項目的研制成功是對壓縮機制造廠商技術實力的綜合體現。

因此,在項目加工制造中,沈鼓方面格外重視,整個生產系統緊密配合,成功突破兩臺大型丙烯壓縮機定子件加工難度大的技術瓶頸;采用沈鼓自主研發并已達到國際先進水平的插銑加工方式,提高了三元葉輪的加工效率,使整套機組性能顯著提升。項目管理部也對該項目做好策劃和詳細計劃,執行動態管控,最大限度地確保所有離心壓縮機組如期交貨,順利到達用戶現場。

值得一提的是,無論是機組的安裝精度、還是設計、工藝、制造精度等方面,均處于世界領先水平。同時,機組各項運行參數(機組軸振動、支撐瓦溫、推力瓦溫等)均達到同行業較高水準。并且,沈鼓機組在能耗上也做到同行業同機型最小。在售后服務方面,沈鼓通過遠程監控對機組進行檢測和控制管理,以保證其安全性和長周期穩定運行。同時,從機組運行參數到機組進氣、出氣溫度、壓力、流量等方面,也有嚴格的控制系統聯鎖數值設定。一旦機組在運行中發生不穩定情況,壓縮機聯鎖便自動開啟,有效避免因意外事故停機對用戶生產運營造成的巨大經濟損失。

有專家分析,煤炭在我國能源消費結構中的比例接近70%,大力發展煤化工,發揮煤炭資源優勢,生產多種煤基能源化工產品,作為對石油化工的重要補充,是我國能源結構客觀性的必然選擇。從能源替代戰略和能源安全出發,把具有低成本優勢的原料(煤)轉化為高附加值低級烴——乙烯和丙烯,從而減少石油進口,提高國家能源安全保障水平,提高國家經濟運行的安全性具有重要意義。  

用“中國芯”助力“世界之最”,得益于中石化對沈鼓一如既往地信任,也得益于中天合創對國產化的支持,更得益于國家對民族裝備制造業振興的重視與扶持。“中天合創鄂爾多斯煤炭深加工示范項目”360萬噸甲醇合成裝置的投產成功,不僅是沈鼓為用戶交上的一份滿意答卷,用高技術、高精度、高品質,助力目前國內最大煤炭一體化項目立于國家能源戰略發展的潮頭,更是對中國從“制造大國”向“制造強國”邁進的強力推動。對于實現中國石化經濟轉型發展,建設世界一流能源化工強國意義深遠!

 
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