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1、1过程装备技术进展过程装备技术进展2过程装备的大型化与微型化过程装备的大型化与微型化3过程装备制造业的主战场过程装备制造业的主战场4过程装备制造业面临的形势与挑战过程装备制造业面临的形势与挑战提提 纲纲一、过程装备技术进展一、过程装备技术进展1、过程装备、过程装备process equipment的概念的概念一、过程装备技术进展一、过程装备技术进展2、过程装备技术开展趋势、过程装备技术开展趋势面向先进制造技术的过程装备面向先进制造技术的过程装备应用计算机辅助设计技术，提高产品设计应用计算机辅助设计技术，提高产品设计与创型的效率；与创型的效率；应用计算机模拟技术，实现过程设备的虚应用计算机模拟技
2、术，实现过程设备的虚拟工程放大以及设计方案的优化；物性拟工程放大以及设计方案的优化；物性的模拟，传递现象的模拟，结构与材料特的模拟，传递现象的模拟，结构与材料特性的模拟；性的模拟；利用制造自动化的各种新技术，加快产品利用制造自动化的各种新技术，加快产品的试制和定型的试制和定型,使其快速形成生产力。柔使其快速形成生产力。柔性制造系统性制造系统(FMS)、分布式数控、分布式数控(DNC)、快、快速原型技术速原型技术(RP)。面向新材料技术的过程装备面向新材料技术的过程装备高温及高温耐腐蚀合金高温及高温耐腐蚀合金超低碳型镍钼铬系镍基耐蚀材料超低碳型镍钼铬系镍基耐蚀材料无机非金属材料陶瓷材料无机非金属
3、材料陶瓷材料新型高分子材料新型高分子材料高性能复合材料高性能复合材料 一、过程装备技术进展一、过程装备技术进展2、过程装备技术开展趋势、过程装备技术开展趋势面向再设计再制造工程的过程装备面向再设计再制造工程的过程装备基于全寿命周期管理理念的退役设备再利基于全寿命周期管理理念的退役设备再利用技术用技术基于寿命评估技术的在役设备延寿及改造基于寿命评估技术的在役设备延寿及改造技术技术基于纳米外表工程的创新维修技术基于纳米外表工程的创新维修技术面向高技术过程的过程装备面向高技术过程的过程装备效劳先进的能源与环保技术效劳先进的能源与环保技术效劳纳米材料制备技术效劳纳米材料制备技术效劳超临界流体技术效劳超
4、临界流体技术1、过程装备的大型化二、过程装备的大型化与微型化二、过程装备的大型化与微型化过程工业的大型化、油气资源储藏的战略化趋势过程工业的大型化、油气资源储藏的战略化趋势 建设建设1座炼能为座炼能为1000万吨的炼油厂，与建设万吨的炼油厂，与建设2座座500万吨的炼油厂相比，投资可节省万吨的炼油厂相比，投资可节省20左右，装置能耗约左右，装置能耗约减少减少19；与建设；与建设3套套350万吨的装置相比，投资减少万吨的装置相比，投资减少55以上，能耗减少以上，能耗减少29以上。以上。过程装备的大型化过程装备的大型化15200km3原油储罐原油储罐;直径直径9.410.6m的焦炭塔的焦炭塔;直径
5、直径1415m的催化再生器的催化再生器;直径直径1216m的减压分馏塔的减压分馏塔;直径直径4.8m，质量约，质量约2000t的煤液化加氢反响器。的煤液化加氢反响器。过程装备大型化的制造要求过程装备大型化的制造要求对材料的要求对材料的要求对设计技术的要求对设计技术的要求对制造技术的要求对制造技术的要求(先进、高效的焊接技术先进、高效的焊接技术 锻件空心浇注技术锻件空心浇注技术 现场组装现场组装技术技术 无损检测技术无损检测技术)2、过程装备的微型化过程装备的微型化二、过程装备的大型化与微型化二、过程装备的大型化与微型化u强化化工过程的微小型机械强化化工过程的微小型机械u以微型化学化工机械产品为
6、主组成的微仪器以微型化学化工机械产品为主组成的微仪器微型化工机械技术还没有形成微型化工机械技术还没有形成,中国化工机械制中国化工机械制造业对微仪器的制造亦还缺乏意识和知识造业对微仪器的制造亦还缺乏意识和知识,相信相信今后在化学家和化工机械科学工作者的合作下今后在化学家和化工机械科学工作者的合作下,能逐渐形成新的产业。能逐渐形成新的产业。三、过程装备制造业的主战场三、过程装备制造业的主战场1、面向大型石油化工行业 所称大型石化设备是指：年产量不小于所称大型石化设备是指：年产量不小于80104t的乙烯成套设备，的乙烯成套设备，包括乙烯裂解气压缩机组及其配套用工业汽轮机、乙烯制冷压缩机组及包括乙烯裂
7、解气压缩机组及其配套用工业汽轮机、乙烯制冷压缩机组及其配套用工业汽轮机、丙烯制冷压缩机组及其配套用工业汽轮机、离心其配套用工业汽轮机、丙烯制冷压缩机组及其配套用工业汽轮机、离心式急冷油泵、离心式急冷水泵、乙烯冷箱、加氢反响器、加氢装置空冷式急冷油泵、离心式急冷水泵、乙烯冷箱、加氢反响器、加氢装置空冷器；年产量不小于器；年产量不小于40104t的聚乙烯循环气压缩机和聚乙烯配套用往复式的聚乙烯循环气压缩机和聚乙烯配套用往复式压缩机压缩机(迷宫密封式迷宫密封式)；年产量不小于；年产量不小于20104t的混炼挤压造粒机组；年产的混炼挤压造粒机组；年产量不小于量不小于80104t的对苯二甲酸的对苯二甲酸
8、(PTA)成套设备，包括成套设备，包括PTA氧化反响器、氧化反响器、加氢精制装置加氢反响器、蒸汽回转枯燥机、加氢精制装置加氢反响器、蒸汽回转枯燥机、PTA工艺空气压缩机组。工艺空气压缩机组。2021年，我国原油加工能力将突破年，我国原油加工能力将突破4108t/a，到，到2021年将增至约年将增至约5108t/a。2021年全国乙烯当量需求为年全国乙烯当量需求为2630104t，乙烯产能为，乙烯产能为1752104t；2021年全国乙烯当量需求将增至年全国乙烯当量需求将增至3370104t，产能将增长，产能将增长到到2180104t。3提高装备行业从业人员的敬业精神和技术素质，更新改造陈旧设备
9、，加强科学管理，调整企业结构，提高劳动生产率；建设1座炼能为1000万吨的炼油厂，与建设2座500万吨的炼油厂相比，投资可节省20左右，装置能耗约减少19；一般来说，核岛设备约占设备投资的45%，常规岛设备占比为30%，另外辅助设备占比约为25%。1、面向大型石油化工行业缺乏核电开展长远和总体性规划，管理体制和机制不顺,管理法规和技术标准不完善，系统性和可操作性差。关键制造工艺不完全掌握对于采用第三代核电技术的百万千瓦以上核电机组而言，国内现有的制造能力估计第一个双堆机组应能到达30%40%，然后逐步提高。1、面向大型石油化工行业超低碳型镍钼铬系镍基耐蚀材料1、运用市场经济开展规律，以资产为纽
10、带，加速装备企业结构和行业结构的调整和重组，形成大型企业集团和专业化合作的行业新特点，并造就集产品开发、配套制造、装置承包等多功能于一体的有国际竞争实力的大型特大型企业集团。二、过程装备的大型化与微型化2、过程装备技术开展趋势 我国每年炼化工程的投资额达我国每年炼化工程的投资额达700亿元左右，据粗略估算，亿元左右，据粗略估算，每年装备采购额可达约每年装备采购额可达约300亿元。亿元。三、过程装备制造业的主战场三、过程装备制造业的主战场1、面向大型石油化工行业我国重大石化装备国产化的开展重点主要方面：我国重大石化装备国产化的开展重点主要方面：百万吨级乙烯工程配套的压缩机组和冷箱。百万吨级乙烯工
11、程配套的压缩机组和冷箱。大型聚合反响器。大型聚合反响器。大型挤压造粒机组。大型挤压造粒机组。大型枯燥机、过滤机及离心机的专业化和系列化。大型枯燥机、过滤机及离心机的专业化和系列化。大型聚酯装置成套设备。大型聚酯装置成套设备。石化专用泵及特种泵石化专用泵及特种泵大型大型DCS等自动控制系统。等自动控制系统。三、过程装备制造业的主战场三、过程装备制造业的主战场1、面向大型石油化工行业三、过程装备制造业的主战场三、过程装备制造业的主战场2、面向大型煤化工与替代能源行业 煤化工和替代能源工程是继石油化工工程之后成为新的开展热点，主要包括：煤制油、煤制天然气、醇醚、醇制烯烃等等，十二五期间煤化工和替代能
12、源工程投资超过数万亿元人民币，其中仅上报待批的甲醇工程投资就多达数千亿元人民币.国家对煤化工设备的研究开发重点：大型煤化工成套设备国家对煤化工设备的研究开发重点：大型煤化工成套设备主要攻关工程包括主要攻关工程包括:特大型加氢反响器、煤液化用离心泵和容积特大型加氢反响器、煤液化用离心泵和容积泵、煤液化用特种阀门、油煤浆加热炉、大型煤浆均化搅拌器、泵、煤液化用特种阀门、油煤浆加热炉、大型煤浆均化搅拌器、大推力往复压缩机和大型离心式压缩机、特种废热锅炉、大型大推力往复压缩机和大型离心式压缩机、特种废热锅炉、大型备煤设备、油渣气化核心设备、大型天然气制氢核心设备等。备煤设备、油渣气化核心设备、大型天然
13、气制氢核心设备等。截至2021年年底，我国核电机组容量仅占电力总装机容量的1.3%，远远低于世界平均水平17%，同时，我国核电发电量仅为910万千瓦，核发电量占比仅为2%，在30多个核国家中排名倒数第一。预计整个电力装机到达14亿15亿千瓦，核电占整个发电的比例将从现在的2%提高到7%8%，这意味着核电装机占比比2007年旧版规划翻了两番。按照6500万千瓦的核电装机容量保守估计，到2021年，核电建设总投资能到达8000亿元。而在核电投资中，设备投资约占50%，按此计算设备投资约为4000亿元左右，那么每年设备需求量约为330亿元。核电的主要设备包括核岛设备、常规岛设备、电站辅助设备等。一般
14、来说，核岛设备约占设备投资的45%，常规岛设备占比为30%，另外辅助设备占比约为25%。因此，根据20212021年设备投资约为4000亿元计算，预计在此期间，核岛设备市场容量约为1800亿元，常规岛设备市场容量约为1200亿元，而其他辅助设备市场容量约为1000亿元。三、过程装备制造业的主战场三、过程装备制造业的主战场3、面向核电行业三、过程装备制造业的主战场三、过程装备制造业的主战场3、面向核电行业 国内已根本具备设计和制造核电站大局部设备的能力。按一般估计，依投资比例，针对30万千瓦核电机组，中国核设备的国产化能力可达70%或更高;针对60万和90万千瓦核电机组应不低于60%。对于采用第
15、三代核电技术的百万千瓦以上核电机组而言，国内现有的制造能力估计第一个双堆机组应能到达30%40%，然后逐步提高。秦山二期反响堆压力容器平安端和田湾核电站主设备的质量事件就充分表达了核承压设备活动方面存在的诸多问题。缺乏核电开展长远和总体性规划，管理体制和机制不顺,管理法规和技术标准不完善，系统性和可操作性差。?民用核承压设备平安监督管理规定?发布后，核承压设备管理法规建设十多年来没有明显进展。特殊材料性能未完全过关，相比国际先进水平尚有一定差距关键制造工艺不完全掌握四、过程装备制造业面临的形势与挑战四、过程装备制造业面临的形势与挑战1 1、生产能力过剩问题、生产能力过剩问题 到到2021202
16、1年底，从事化工装备制造的企业年底，从事化工装备制造的企业(含石化通含石化通用局部用局部)已经达数万家。其中压力容器生产厂家已经达数万家。其中压力容器生产厂家38553855家，家，三类压力容器三类压力容器976976家，一、二类压力容器家，一、二类压力容器28792879家。家。2 2、产业结构亟待升级问题、产业结构亟待升级问题 装备制造业的开展是一个复杂的系统工程，需要研究单装备制造业的开展是一个复杂的系统工程，需要研究单位、设计单位、制造企业、安装企业和用户的密切配合。而位、设计单位、制造企业、安装企业和用户的密切配合。而我国目前设备制造业的现状是，研究院所、设计院、制造企我国目前设备制
17、造业的现状是，研究院所、设计院、制造企业各自独立、一盘散沙，至今没有一家企业能够像美国通用业各自独立、一盘散沙，至今没有一家企业能够像美国通用电气和电气和IBMIBM、德国西门子、日本三菱重工、法国阿尔斯通那样，、德国西门子、日本三菱重工、法国阿尔斯通那样，能够提供系统效劳，成为设备乃至工程总承包商。能够提供系统效劳，成为设备乃至工程总承包商。3 3、产品结构单一问题、产品结构单一问题 长期以来，我国化工装备产品结构特点：一般水平、通用化的产品长期以来，我国化工装备产品结构特点：一般水平、通用化的产品多，高附加值、高技术、优质、个性化的产品少，拥有自主知识产权的多，高附加值、高技术、优质、个性
18、化的产品少，拥有自主知识产权的名牌产品更是寥寥无几。名牌产品更是寥寥无几。四、过程装备制造业面临的形势与挑战四、过程装备制造业面临的形势与挑战对策：1 1、运用市场经济开展规律，以资产为纽带，加速装备企业结构和行业、运用市场经济开展规律，以资产为纽带，加速装备企业结构和行业结构的调整和重组，形成大型企业集团和专业化合作的行业新特点，并造结构的调整和重组，形成大型企业集团和专业化合作的行业新特点，并造就集产品开发、配套制造、装置承包等多功能于一体的有国际竞争实力的就集产品开发、配套制造、装置承包等多功能于一体的有国际竞争实力的大型特大型企业集团。大型特大型企业集团。2 2、加速科技人才的培养和提
19、高，增加科研经费投入，广泛开展科技合、加速科技人才的培养和提高，增加科研经费投入，广泛开展科技合作，引进必要技术，努力提高老产品更新换代和新产品研发能力，掌握石作，引进必要技术，努力提高老产品更新换代和新产品研发能力，掌握石油和化学工业需求量大面广的各类重型容器和关键大型机械设备的设计能油和化学工业需求量大面广的各类重型容器和关键大型机械设备的设计能力和核心制造技术；力和核心制造技术；3 3提高装备行业从业人员的敬业精神和技术素质，更新改造陈旧设备，提高装备行业从业人员的敬业精神和技术素质，更新改造陈旧设备，加强科学管理，调整企业结构，提高劳动生产率；加强科学管理，调整企业结构，提高劳动生产率；4 4、提高产品的质量，关注和瞄准国际先进过程装备制造业的动态，在、提高产品的质量，关注和瞄准国际先进过程装备制造业的动态，在竞争中保持自身的优势。竞争中保持自身的优势。用中国的装备，装备中国！用中国的装备，装备中国！用产学研合作应对挑战！用产学研合作应对挑战！与过程装备企业界的各位朋友共勉！谢谢！