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2023年,我國(guó)石油和化工裝備制造行業(yè)堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新,聚焦高端化、綠色化、智能化,掌握了多項(xiàng)重大裝備制造核心技術(shù),打造出一系列石化重器,助力石化裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。《智能制造周刊》特梳理2023年度石油和化工裝備十大新聞,以饗讀者。
全球首套常溫常壓有機(jī)儲(chǔ)氫加注裝置開車
1月11日,全球首套常溫常壓有機(jī)液體儲(chǔ)氫加注一體化裝置開車儀式在上海金山碳谷綠灣舉行。
該裝置由中化學(xué)建設(shè)投資集團(tuán)有限公司主持研發(fā)、中化學(xué)建設(shè)投資集團(tuán)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司牽頭運(yùn)營(yíng)。裝置以有機(jī)液體為氫氣載體,在常溫常壓下可實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸,從而有效解決目前氫氣儲(chǔ)運(yùn)端存在的高風(fēng)險(xiǎn)及高成本的“卡脖子”問題,徹底突破氫氣儲(chǔ)運(yùn)限制。
該裝置包含氫油加注及儲(chǔ)油回收系統(tǒng)、400千克/天撬裝氫油脫氫系統(tǒng)、固定式質(zhì)子交換膜燃料電池供電系統(tǒng)、氫氣加壓至12.6兆帕系統(tǒng)、45兆帕氫氣加注系統(tǒng)等5個(gè)系統(tǒng)。氫氣從脫氫系統(tǒng)管道輸送至壓縮機(jī)后,增壓至2兆帕后傳送至固定式質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng),該部分可以作為能源供應(yīng)系統(tǒng)為廠區(qū)、辦公樓宇、居民區(qū)、數(shù)字中心發(fā)揮熱電冷功能。氫氣還可在系統(tǒng)內(nèi)增壓至35兆帕,直接為氫燃料電池車提供氫氣,從而可藉此建設(shè)撬裝式高壓加氫站。
首臺(tái)套年產(chǎn)150萬噸乙烯“三機(jī)”交付
3月15日,由沈鼓集團(tuán)為裕龍石化設(shè)計(jì)制造的我國(guó)首臺(tái)套150萬噸/年乙烯“三機(jī)”在營(yíng)口基地試運(yùn)轉(zhuǎn)合格后,通過海運(yùn)發(fā)往用戶現(xiàn)場(chǎng)。該機(jī)組是目前國(guó)內(nèi)規(guī)模大、技術(shù)程度復(fù)雜、工藝水平高的國(guó)產(chǎn)化超大型乙烯“三機(jī)”,機(jī)組全部由沈鼓集團(tuán)獨(dú)立研制,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)百萬噸級(jí)以上超大型乙烯“三機(jī)”及相關(guān)配套件核心技術(shù)的又一歷史性突破。
此套乙烯“三機(jī)”在歷經(jīng)14個(gè)月的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造后,于2月28日全部試車合格,機(jī)組振幅小于15微米,眾多指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。這是沈鼓集團(tuán)成功研制年產(chǎn)100萬噸、120萬噸、140萬噸乙烯“三機(jī)”后的又一歷史性跨越,標(biāo)志著我國(guó)百萬噸級(jí)乙烯“三機(jī)”設(shè)計(jì)制造能力穩(wěn)居世界領(lǐng)先水平,為我國(guó)高端、大型壓縮機(jī)組走向國(guó)際市場(chǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該機(jī)組到達(dá)用戶現(xiàn)場(chǎng)后,由沈鼓集團(tuán)安檢公司負(fù)責(zé)后續(xù)安裝調(diào)試,將于2024年投產(chǎn)。
全球首創(chuàng)12000米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)獲應(yīng)用
5月30日和7月20日,中國(guó)石油深地塔科1井、川科1井相繼開鉆。承鉆這兩口萬米科探深井正是寶石機(jī)械公司研制的全球首臺(tái)12000米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)。該鉆機(jī)的成功研發(fā),不僅豐富了我國(guó)自動(dòng)化鉆機(jī)產(chǎn)品系列,也為挑戰(zhàn)深地極限、開發(fā)超深層油氣資源提供了堅(jiān)實(shí)的裝備保障。
該鉆機(jī)攻克了超高鉆臺(tái)大載荷提升系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù),15米超高鉆臺(tái)刷新國(guó)內(nèi)紀(jì)錄,可滿足國(guó)內(nèi)山地、沙漠、戈壁、平原等全區(qū)域的運(yùn)輸需求和超高壓井控設(shè)備安裝需求;配套6000馬力絞車,可連續(xù)提升最大鉤載900噸。3000馬力高壓大排量五缸鉆井泵,排量和壓力波動(dòng)小;動(dòng)力貓道、鉆臺(tái)機(jī)械手及二層臺(tái)排管裝置等自動(dòng)化設(shè)備全面采用電驅(qū)動(dòng),控制更精準(zhǔn),運(yùn)行更環(huán)保,低溫適應(yīng)性強(qiáng)。鉆機(jī)關(guān)鍵部件全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代,有效解決了核心部件“卡脖子”難題。在自動(dòng)化、電動(dòng)化和國(guó)產(chǎn)化方面,該鉆機(jī)管柱自動(dòng)化設(shè)備處理能力持續(xù)加強(qiáng),自動(dòng)化排管能力滿足11寸鉆鋌使用要求,比傳統(tǒng)的管柱自動(dòng)化設(shè)備處理能力提升14.5%;采用上四下四電液復(fù)合拉升式動(dòng)力貓道,管柱輸送能力提升25%以上。
首套R(shí)TC工藝重油催化裂解裝置開車
6月29日,全球首套300萬噸/年重油高效催化裂解裝置在安慶石化投產(chǎn),標(biāo)志著中國(guó)石化完全掌握了大型化快速流化床催化裂解工程技術(shù),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)催化裂解技術(shù)的跨越式進(jìn)步。
該裝置采用中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司自主研發(fā)的重油高效催化裂解(RTC)技術(shù),是目前世界范圍內(nèi)丙烯產(chǎn)率最高的工業(yè)化催化裂化技術(shù),可有效填補(bǔ)我國(guó)利用劣質(zhì)重油生產(chǎn)丙烯、乙烯的空白。石科院研發(fā)團(tuán)隊(duì)以反應(yīng)器為突破口,自主研發(fā)形成了國(guó)際首創(chuàng)的新型高效快速流化床反應(yīng)器,解決了現(xiàn)有劣質(zhì)重油催化裂解技術(shù)傳質(zhì)傳熱效率差、催化反應(yīng)選擇性低等難題,使得以往難加工的劣質(zhì)重油得以從容加工。此外,具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器大幅提高了催化反應(yīng)選擇性和乙烯、丙烯產(chǎn)率,同時(shí)降低了焦炭產(chǎn)率,提升了汽油產(chǎn)品的品質(zhì)。
首條雙工藝新能源焊管生產(chǎn)線投產(chǎn)
7月19日,全球首條雙工藝新能源焊管生產(chǎn)線在寶雞鋼管竣工投產(chǎn)。該條生產(chǎn)線填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)新能源焊管領(lǐng)域的空白,投產(chǎn)后將為我國(guó)氫能等新能源輸送和重大能源項(xiàng)目管道建設(shè)提供支撐。
新能源焊管生產(chǎn)線是寶雞鋼管新能源管材制造項(xiàng)目,可焊接低碳微合金、耐蝕合金等多種板材,滿足氫能等各類新能源管材及油氣輸送管材的需求。為搶抓“雙碳”機(jī)遇,優(yōu)化焊管產(chǎn)品結(jié)構(gòu),寶雞鋼管新能源焊管生產(chǎn)線在世界范圍內(nèi)首次采用“兩頭一尾”雙工藝的創(chuàng)新布局,靈活應(yīng)對(duì)新能源和傳統(tǒng)油氣輸送市場(chǎng)需求。該條生產(chǎn)線還創(chuàng)下了“四個(gè)國(guó)內(nèi)首條”,即首條18.3米JCOE生產(chǎn)線、首條采用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建的3D數(shù)字工廠焊管生產(chǎn)線、首條實(shí)現(xiàn)直縫成型、精焊自動(dòng)化集中控制的生產(chǎn)線、首條直縫精焊同工位作業(yè)的生產(chǎn)線,為行業(yè)數(shù)智化焊管生產(chǎn)線建設(shè)發(fā)揮了引領(lǐng)作用。
“海脈”在渤海海域正式投用
7月27日,由我國(guó)自主研發(fā)的海底地震勘探采集裝備“海脈”在渤海海域正式投入使用。“海脈”能夠滿足我國(guó)主要海域的海底地震勘探需求,將進(jìn)一步提升海洋油氣藏勘探精度和成熟油田海底油藏的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水平。
“海脈”是我國(guó)自主研發(fā)制造的節(jié)點(diǎn)模式地震勘探采集裝備,它攻克了高靈敏度檢波器和超低噪音采集電路等技術(shù),大幅提升對(duì)微弱信號(hào)的檢測(cè)能力,具有超強(qiáng)的靈敏度,能夠捕捉到萬米地層相當(dāng)于蚊子聲1/150大小的地震波信號(hào),并據(jù)此描繪高清油氣藏?cái)?shù)據(jù)信息。此次在渤海投用的“海脈”型號(hào)為High Qulity Nodel 500,設(shè)計(jì)水深500米。在作業(yè)過程中,作業(yè)人員將成千上萬個(gè)“海脈”節(jié)點(diǎn)按照設(shè)計(jì)要求,通過專業(yè)收放裝備有規(guī)律地布放在海床指定位置,形成一個(gè)覆蓋在海床上的巨大信息采集網(wǎng)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)就像壓在海底油藏“穴位”上的“聽診器”,接收來自海底地層反射的地震波信號(hào),并以數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)記錄下來。作業(yè)完成后將其收回,可下載分析采集到的數(shù)據(jù)信息,進(jìn)而處理成地震剖面,實(shí)現(xiàn)對(duì)地層的精準(zhǔn)“號(hào)脈”。
國(guó)內(nèi)首臺(tái)低溫?zé)o水氨運(yùn)輸車下線
9月26日,中集安瑞科旗下石家莊安瑞科氣體機(jī)械有限公司研發(fā)及生產(chǎn)的國(guó)內(nèi)首臺(tái)低溫?zé)o水氨運(yùn)輸車成功下線。低溫?zé)o水氨運(yùn)輸車實(shí)現(xiàn)了無水氨從中壓到低溫運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)變,具有安全性更高、運(yùn)輸效率更優(yōu)、環(huán)保性更佳、適用性更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在國(guó)內(nèi)無水氨運(yùn)營(yíng)模式中開創(chuàng)先河。
該低溫?zé)o水氨運(yùn)輸車采用專門設(shè)計(jì)的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng),能夠有效控制氨的溫度和壓力,降低事故和泄漏的風(fēng)險(xiǎn);在相對(duì)較低的溫度下將氨液態(tài)化,大大減小氨的體積,提高運(yùn)輸效率;可大幅減少卸液時(shí)由降溫裝置造成的能源損耗,并可提升裝卸效率、減少碳排放,降低運(yùn)輸成本的同時(shí)適用于更多的應(yīng)用新場(chǎng)景。這臺(tái)低溫?zé)o水氨運(yùn)輸車開創(chuàng)了“綠氨—綠氫”儲(chǔ)運(yùn)新模式,其研發(fā)和批量產(chǎn)品的交付將會(huì)為我國(guó)“清潔高效氨合成—安全低成本儲(chǔ)運(yùn)氨—無碳高效氨氫利用”的全鏈條“氨—氫”綠色碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)路線的實(shí)現(xiàn)提供新的方向和裝備保障。
全球單體最重鍛焊加氫反應(yīng)器完工
11月11日,由中國(guó)一重大連核電石化有限公司承制的浙江石化3037噸超級(jí)漿態(tài)床鍛焊加氫反應(yīng)器完工發(fā)運(yùn)。該反應(yīng)器的成功制造刷新了世界鍛焊加氫反應(yīng)器的極限制造紀(jì)錄,是我國(guó)石化裝備制造技術(shù)的一次飛躍,標(biāo)志著我國(guó)超大噸位石化裝備制造技術(shù)繼續(xù)領(lǐng)跑國(guó)際。
超級(jí)加氫反應(yīng)器對(duì)整個(gè)石油煉制行業(yè)的提升作用非常明顯。它將推動(dòng)中國(guó)高端制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)完善國(guó)家現(xiàn)代化工業(yè)體系有著深遠(yuǎn)影響。這臺(tái)超級(jí)漿態(tài)床鍛焊加氫反應(yīng)器重量達(dá)3037噸、總長(zhǎng)70.7米、外徑6.15米、壁厚0.32米,是目前世界單體最重的鍛焊加氫反應(yīng)器,投入生產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)原油煉制過程綠色化、低碳化、精準(zhǔn)化、高效化。在反應(yīng)器制造過程中,大連核電石化自主設(shè)計(jì)了3500噸級(jí)的數(shù)字化焊接設(shè)備、深孔全自動(dòng)TIG焊機(jī)等大型機(jī)械,突破了超重工件不銹鋼焊接的難點(diǎn);通過技術(shù)創(chuàng)新、質(zhì)量控制、管理提升,大幅提高了生產(chǎn)效率,縮短了制造周期。
國(guó)產(chǎn)最大功率往復(fù)式壓縮機(jī)組竣工
歷經(jīng)9個(gè)多月的研發(fā)制造,西南油氣田公司銅鑼?shí){儲(chǔ)氣庫建設(shè)工程用國(guó)產(chǎn)最大功率DTY5200壓縮機(jī)組于12月6日在成都竣工。這標(biāo)志著我國(guó)在儲(chǔ)氣庫壓縮機(jī)設(shè)計(jì)、制造方面從無到有、從有到強(qiáng),開啟了高速往復(fù)式壓縮機(jī)新的發(fā)展歷程。
DTY5200電驅(qū)往復(fù)式壓縮機(jī)組是西南油氣田公司與濟(jì)柴動(dòng)力有限公司合作,針對(duì)銅鑼?shí){儲(chǔ)氣庫氣藏特征研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造的儲(chǔ)氣庫注氣壓縮機(jī),是目前國(guó)產(chǎn)儲(chǔ)氣庫在用最大功率、最高壓比的高速往復(fù)式壓縮機(jī)產(chǎn)品。該機(jī)組不僅具備遠(yuǎn)程自動(dòng)啟停機(jī)及加卸載功能,并且通過聯(lián)合脈動(dòng)振動(dòng)及扭振分析技術(shù),可適應(yīng)復(fù)雜工況運(yùn)行要求。機(jī)組配置遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)、潤(rùn)滑油在線監(jiān)控系統(tǒng)等,可實(shí)時(shí)預(yù)判機(jī)組運(yùn)行故障,實(shí)現(xiàn)預(yù)知性維修,確保壓縮機(jī)組長(zhǎng)周期可靠運(yùn)行。DTY5200機(jī)組的出廠驗(yàn)收,為銅鑼?shí){儲(chǔ)氣庫實(shí)現(xiàn)2024年注氣、2025年達(dá)容達(dá)產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
全球規(guī)模最大乙醇裝置試產(chǎn)
12月28日,由淮北礦業(yè)集團(tuán)碳鑫科技有限公司建設(shè)的60萬噸/年乙醇生產(chǎn)裝置啟動(dòng)試生產(chǎn),并產(chǎn)出合格無水乙醇。該裝置試生產(chǎn)的啟動(dòng),驗(yàn)證了合成氣制乙醇(DMTE)技術(shù)的先進(jìn)性、可靠性,推動(dòng)了DMTE技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用。
該套裝置采用中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所和延長(zhǎng)石油集團(tuán)公司合作開發(fā)的自主技術(shù),裝置產(chǎn)能系全球同類裝置規(guī)模最大,其主要原料甲醇來源于焦?fàn)t煤氣,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙醇,不僅大幅度提高了產(chǎn)品的附加值,還為鋼鐵、能源、環(huán)境等行業(yè)低碳化融合發(fā)展提供了可行途徑。大連化物所劉中民院士團(tuán)隊(duì)提出以合成氣為原料經(jīng)二甲醚羰基化和乙酸甲酯加氫合成無水乙醇的路線。該路線采用非貴金屬催化劑,可以實(shí)現(xiàn)煤、天然氣或鋼廠煤氣大規(guī)模制取乙醇,具有獨(dú)特的環(huán)境友好特征。2017年,大連化物所與延長(zhǎng)石油集團(tuán)公司合作,開發(fā)了DMTE工藝技術(shù),并完成了全球首套10萬噸/年甲醇經(jīng)二甲醚羰基化制乙醇工業(yè)示范項(xiàng)目。
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