中國能源的結(jié)構(gòu)特點是“缺油、少氣、富煤”。隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)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(guī)模最大的煤制烯烴項目——“中天合創(chuàng)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(zhàn)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(shè)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(chuàng)能源有限責(zé)任公司給沈鼓集團發(fā)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(wěn)定,各項技術(shù)指標(biāo)達到設(shè)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(zhàn)略示范項目,是目前國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先、世界規(guī)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(chuàng)項目360萬噸/年甲醇合成裝置正式開工建設(shè)。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(zé)任,保證整套機組的完整性和可靠性。對于這套國內(nèi)單線最大的甲醇制烯烴裝置,沈鼓成功實現(xiàn)了重大化工裝備動設(shè)備一體化解決方案的轉(zhuǎn)變。2016年4月28日,甲醇合成裝置順利中交。隨后,經(jīng)過一百多個日夜的艱苦奮戰(zhàn),于2016年9月24日2時30分終于產(chǎn)出合格產(chǎn)品甲醇,并于10月28日打通全部工藝流程,產(chǎn)出合格聚乙烯、聚丙烯。從而,標(biāo)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(xiàn)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(fā)和設(shè)計過程中,經(jīng)歷了針對工藝狀況的各種專用模型級開發(fā)、解決缸內(nèi)加氣抽氣結(jié)構(gòu)、注油注水實現(xiàn)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(fā)技術(shù)人員迎難而上,經(jīng)過優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計、壓縮機通流設(shè)計、轉(zhuǎn)子動力學(xué)設(shè)計等方法,使該裝置核心設(shè)備全工藝流程的所有離心壓縮機組的各項性能均達到預(yù)期設(shè)計指標(biāo),最終滿足該項目的各項工藝要求。
沈鼓集團副總經(jīng)理、總工程師張勇介紹說:中天合創(chuàng)MTO裝置包括合成氣、產(chǎn)品氣、丙烯在內(nèi)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(tài)都十分復(fù)雜,對于輸入和輸出氣體的流量、壓力、溫度,根據(jù)工藝流程的需要也各不相同。我們從項目投標(biāo)階段即高度重視,技術(shù)上,將沈鼓多年來開發(fā)的各種先進成果和積累的寶貴經(jīng)驗應(yīng)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(xiàn)場長周期安全穩(wěn)定運行。其中,合成氣壓縮機聯(lián)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(guān)立項,從單元技術(shù)基本級開發(fā)、壓縮機組方案優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)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(xiàn)合成段和循環(huán)段的工藝流程匹配要求,滿足用戶最終使用要求??梢哉f,本項目的研制成功是對壓縮機制造廠商技術(shù)實力的綜合體現(xiàn)。
因此,在項目加工制造中,沈鼓方面格外重視,整個生產(chǎn)系統(tǒng)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(shù)瓶頸;采用沈鼓自主研發(fā)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(zhí)行動態(tài)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(xiàn)場。
值得一提的是,無論是機組的安裝精度、還是設(shè)計、工藝、制造精度等方面,均處于世界領(lǐng)先水平。同時,機組各項運行參數(shù)(機組軸振動、支撐瓦溫、推力瓦溫等)均達到同行業(yè)較高水準(zhǔn)。并且,沈鼓機組在能耗上也做到同行業(yè)同機型最小。在售后服務(wù)方面,沈鼓通過遠程監(jiān)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(wěn)定運行。同時,從機組運行參數(shù)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(tǒng)聯(lián)鎖數(shù)值設(shè)定。一旦機組在運行中發(fā)生不穩(wěn)定情況,壓縮機聯(lián)鎖便自動開啟,有效避免因意外事故停機對用戶生產(chǎn)運營造成的巨大經(jīng)濟損失。
有專家分析,煤炭在我國能源消費結(jié)構(gòu)中的比例接近70%,大力發(fā)展煤化工,發(fā)揮煤炭資源優(yōu)勢,生產(chǎn)多種煤基能源化工產(chǎn)品,作為對石油化工的重要補充,是我國能源結(jié)構(gòu)客觀性的必然選擇。從能源替代戰(zhàn)略和能源安全出發(fā),把具有低成本優(yōu)勢的原料(煤)轉(zhuǎn)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(jīng)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(chuàng)對國產(chǎn)化的支持,更得益于國家對民族裝備制造業(yè)振興的重視與扶持?!爸刑旌蟿?chuàng)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(chǎn)成功,不僅是沈鼓為用戶交上的一份滿意答卷,用高技術(shù)、高精度、高品質(zhì),助力目前國內(nèi)最大煤炭一體化項目立于國家能源戰(zhàn)略發(fā)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(xiàn)中國石化經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展,建設(shè)世界一流能源化工強國意義深遠!