Alles Wichtige zur Entwicklung der inländischen petrochemischen Ausrüstung auf einen Blick

Thread Content

Ein Artikel über die Entwicklungen im Bereich der petrochemischen Ausrüstung im Inland. Ein Artikel über die Entwicklungen im Bereich der petrochemischen Ausrüstung im Inland. Das von der Hangzhou Oxygen Generator Group durchgeführte Projekt „Entwicklung und Herstellung von Ethylenkühltanks in einer Größenordnung von einer Million Tonnen“ stützt sich auf die Ethylenanlagen in Tianjin mit einer Produktionskapazität von 1 Million Tonnen pro Jahr sowie auf die Ethylenanlage in Zhenhai mit einer ähnlichen Kapazität. 1) Gaskompressor. 　　1 　　Ergebnisse in der Ausrüstungsindustrie für die Petrochemiebranche 　　Es haben sich eine Reihe von Unternehmen mit Spezialisierung auf die Herstellung von Ausrüstungsgütern entwickelt. 　　Beispielsweise die China First Heavy Machinery Co., Ltd. (große Wärmetauscher, Wasserstoffierungsreaktoren mit einer Kapazität von 1400 Tonnen sowie Reaktoren zur Kohlenverflüssigung mit einer Kapazität von 2000 Tonnen) ； Shenyang Blower Group Co., Ltd. (große Ethylenanlagen mit einer Kapazität von 1 Million Tonnen, Raffinerianlagen mit einer Kapazität von zehn Millionen Tonnen, PTA-Anlagen mit einer Kapazität von 600.000 Tonnen sowie Methanolanlagen mit einer Kapazität von 1 Million Tonnen – dazu gehören auch große Kompressoren für diese Prozesse) ； Große Kompressoren für Langstreckenleitungen ； 125-Tonnen-Reaktionskompressor mit hoher Leistung) ； Hangzhou Oxygen Generator Group Co., Ltd. (Komplettanlagen zur Lufttrennung, große Ethylen-Kühlanlagen, Vakuumtanks, verschiedene Turbinenkompressoren, Erdgaskompressoren, zentrifugale Flüssigkeitspumpen) ； Xi’an Shanggu Power Co., Ltd. (mehr als 40 Stickstoffoxid-Generatoren) ； PTA-Anlagen mit einer Kapazität von 600.000 Tonnen usw. 　　Bei der Entwicklung wichtiger Ausrüstungen für die Petrochemie wurden gewisse Erfolge erzielt.
1. Die „drei Maschinen“ für die Ethylenproduktion
Shenyang Blower hat erfolgreich die Entwicklung des Zentrifugalverdampfers für das Crackinggas bei einer Jahreskapazität von 1 Million Tonnen Ethylen, des Zentrifugalverdampfers zur Propankühlung (antrieben durch eine Dampfturbine; Wellenleistung: 33.000 kW) sowie des Zentrifugalverdampfers zur Ethylenkühlung abgeschlossen. Diese Geräte wurden jeweils in den Anlagen zur Ethylenproduktion der China Petroleum & Chemical Corporation in Zhenhai (Kapazität: 1 Million Tonnen/Jahr), der China Petroleum & Chemical Corporation in Tianjin (Kapazität: 1 Million Tonnen/Jahr) sowie der PetroChina Fushun Petrochemical Company (Kapazität: 800.000 Tonnen/Jahr) installiert und sind mittlerweile in Betrieb. Außerdem wurde die Herstellung von drei Anlagen zur Produktion von Ethylen im Umfang von 1,2 Millionen Tonnen pro Jahr für das Unternehmen Wuhan Petrochemical übernommen. 　　2. PTA-Prozessluftkompressoranlagen Die Shaanxi Blower Group Co., Ltd. (im Folgenden als Shaanxi Blower bezeichnet) sowie Shenmu Blower haben jeweils PTA-Prozessluftkompressoranlagen mit einer Kapazität von 600.000 Tonnen pro Jahr bzw. 1 Million Tonnen pro Jahr entwickelt ； Seit der Inbetriebnahme der ersten in China von Shaanxi Blower entwickelten und hergestellten PTA-Kompressoreinheit im PTA-Werk mit einer Kapazität von 600.000 Tonnen pro Jahr der Chongqing Pengwei Petrochemical Co., Ltd. erfüllen alle Leistungsindikatoren die Anforderungen des Kunden. Die verschiedenen Betriebsindikatoren liegen nahe am internationalen Spitzenniveau ； Der Prozessluftkompressor für PTA-Anlagen mit einer Kapazität von 1 Million Tonnen pro Jahr wurde ebenfalls in China hergestellt und erfolgreich in der PTA-Anlage von Jiangsu Helen Petrochemical Co., Ltd. mit einer Kapazität von 1,2 Millionen Tonnen pro Jahr eingesetzt. 　　3. Neuer Wasserstoffkompressor: Im Jahr 2014 entwickelte die Abteilung für Stoßkolbenmaschinen der Shenyang Turbine Machinery Co., Ltd. einen großen Stoßkolbenkompressor für den Wasserstoffisierungsprozess bei der China National Chemical Corporation in Quanzhou – mit einer Kapazität von 3,3 Millionen Tonnen pro Jahr. Der Kompressor ist seitdem erfolgreich im Einsatz und hat insgesamt bereits über 10.000 Stunden störungsfrei gearbeitet. Alle Leistungsindikatoren entsprechen den Anforderungen aus der Konstruktionsbeschreibung. Im Vergleich mit den gleichzeitig hergestellten Kompressoren des weltbekannten Herstellers DeLaval vom Typ 150 weisen die inländischen 4M150-Kompressoren im Allgemeinen ähnliche Werte hinsichtlich Vibration, Geräuschpegel und Effizienz auf. In einigen Fällen sind die Werte der inländischen Kompressoren sogar besser als die der DeLaval-Kompressoren. Noch bemerkenswerter ist, dass seit Inbetriebnahme des Kompressors keine Verschleißteile wie Ventile ausgetauscht werden mussten, was zeigt, dass unser Land in den Bereichen Design, Herstellung und Inbetriebsetzung großer Stoßkompressoren wieder einen neuen Meilenstein erreicht hat. Es schließt eine Lücke im Inland; das Produkt erreicht das technische Niveau vergleichbarer internationaler Produkte. 　　4. Pressgranuliermaschine Große Misch- und Pressgranulierungsanlagen – weltweit sind nur wenige Unternehmen in der Lage, solche Anlagen herzustellen, nämlich das deutsche Unternehmen W&P, das japanische Unternehmen JSW, das japanische Unternehmen COBE sowie das amerikanische Unternehmen Farrell ； Die Dalian Rubber and Plastic Machinery Co., Ltd. hat erfolgreich eine Zwei-Schrauben-Extrusions- und Granulierungsanlage mit einer Produktionskapazität von 200.000 Tonnen Polypropylen pro Jahr für das Unternehmen Sinopec Yanshan Petrochemical entwickelt. Die Leistung des Elektromotors beträgt 7100 kW, der Durchmesser der Schrauben liegt bei 320 mm. Nach mehr als 8.000 Stunden kontinuierlicher Betriebszeit erfüllen alle Leistungsindikatoren die Anforderungen aus der Spezifikation. Damit ist das lange Problem Chinas bezüglich der Abhängigkeit von importierten Großanlagen zur Press-Granulierung beseitigt worden. Anschließend übernahm die Dalian Rubber & Plastic Machinery Co., Ltd. die Entwicklungsaufgabe für die Extrusions- und Granulierungsanlagen der Polyethylen-Anlage mit einer Kapazität von 250.000 Tonnen pro Jahr bei der Sinopec Qilu Petrochemical Company. Die Gesamtmasse dieser Anlage beträgt 140 Tonnen, die Produktionskapazität liegt bei 45 Tonnen pro Stunde. Sie wurde im Jahr 2012 offiziell in Betrieb genommen. 　　5. Ethylen-Kühltanks: Das von der Hangzhou Oxygen Generator Group durchgeführte Projekt „Entwicklung und Herstellung von Ethylen-Kühltanks in einer Kapazität von einer Million Tonnen pro Jahr“ basiert auf den Projekten zur Produktion von Ethylen in Tianjin mit einer Kapazität von 1 Million Tonnen pro Jahr sowie dem Projekt in Zhenhai mit einer ähnlichen Kapazität. Und je nach den unterschiedlichen Eigenschaften der beiden Systeme wurden unterschiedliche Lösungen angewandt ； Die Ethylen-Kühlanlagen in Tianjin nutzen die von der amerikanischen Firma Rums entwickelte Technologie zur Kühlung mit einem Doppelkältemittel. Es handelt sich insgesamt um 3 Kühlanlagen. Der maximale Designdruck beträgt 5,4 MPa. Die Abmessungen der größten Kühlanlage sind: 6500 mm × 4200 mm × 33000 mm. Die Gesamtmasse beträgt etwa 265 Tonnen. Die Anlagen können es ermöglichen, dass 14 Flüssigkeiten gleichzeitig miteinander ausgetauscht werden können. Der Ethylen-Kühltank in Zhenhai mit einer Kapazität von 1 Million Tonnen pro Jahr nutzt die Kühntechnologie mit Doppelkältemittel von der amerikanischen Firma Rums. Es handelt sich um insgesamt 4 Kühltanks – einen großen und drei kleinere. Der maximale Designdruck beträgt 6,0 MPa. Die Abmessungen des größten Kühltanks sind 7400 mm × 4000 mm × 30000 mm. Das Gesamtgewicht liegt bei etwa 300 Tonnen. Der Kühltank kann es ermöglichen, dass 16 Flüssigkeiten gleichzeitig miteinander ausgetauscht werden können. Der erfolgreiche Aufbau von Ethylen-Kühlanlagen in der Größenordnung von Millionen Tonnen hat das Monopol einiger ausländischer Unternehmen auf diesem Markt gebrochen. Dies ist nicht nur von großer Bedeutung für die Verbesserung des Ausstattungsniveaus der Ethylenindustrie in unserem Land, sondern auch für die Entwicklung von Kühlanlagen in anderen Branchen wie der Verflüssigung von Erdgas, in großen Düngemittelanlagen sowie bei der Tiefkühl-Trennung von CO. Hangyang ist somit zu einem neuen Akteur auf dem Weltmarkt für Kühlanlagen geworden. 　　6. Ethylen-Tiefkühlballons – Das Hefei General Machinery Research Institute hat aufgrund der Notwendigkeit, Ethylenanlagen im Inland herzustellen, eigene Technologien zur Planung und Herstellung großer Ballons aus Stahl für Temperaturen bis zu 50 °C entwickelt. Dabei konnten technische Herausforderungen wie die Verwendung von Materialien für niedrige Temperaturen, die Formung von Blechen, das Schweißen sowie die Wärmebehandlung vor Ort erfolgreich bewältigt werden. Dadurch wurde die Abhängigkeit Chinas von importierten großen Ethylen-Tiefkühlballons überwunden und eine Lücke im inländischen Markt geschlossen. Inländisch hergestellte große Tiefkühlballons werden bereits in der Petrochemieindustrie weit verbreitet eingesetzt. 　　7. Cracker
Im Jahr 2007 entwickelte Maoming Gravity Petrochemical Machinery Co., Ltd. erfolgreich einen Ethylen-Cracker mit einer Kapazität von 150.000 Tonnen pro Jahr für das Ethylenwerk von PetroChina in Dushanzi, das eine Jahreskapazität von einer Million Tonnen hat. Die Technologie erreicht internationales Spitzenniveau. Zudem wurde eine Produktionslinie eingerichtet, die vom Schweißen über die Montage und Wärmebehandlung bis hin zu Drucktests reicht. 　　8. Reaktoren: Im Inland wurden nacheinander verschiedene wichtige Reaktoren entwickelt – darunter Hydrokrackungsreaktoren für Raffinerien mit einer Kapazität von 10 Millionen Tonnen pro Jahr, Reaktoren für die kontinuierliche Reformierung mit einer Kapazität von 2,4 Millionen Tonnen pro Jahr, Hochdruckwärmeaustauscher vom Typ „Schraubenverschlussring“ in Ethylenanlagen mit einer Kapazität von 1 Million Tonnen pro Jahr, Reaktoren zur Herstellung von Ethylenoxid/Ethylene-Glykol mit einer Kapazität von 300.000 Tonnen pro Jahr, Reaktoren zur Herstellung von Polypropylen mit einer Kapazität von 450.000 Tonnen pro Jahr, Gasphasenreaktoren zur Herstellung von Polyethylen mit einer Kapazität von 300.000 Tonnen pro Jahr, PTA-Oxidationsreaktoren mit einer Kapazität von 1 Million Tonnen pro Jahr sowie Reaktoren zur Dehydrierung von Styrol mit einer Kapazität von 200.000 Tonnen pro Jahr. Dadurch konnten Lücken im inländischen Produktionsangebot geschlossen werden, und diese Reaktoren werden erfolgreich in der Praxis eingesetzt. 　　9. Pumpen für die Petrochemieindustrie: Von Pumpen für einen Ethylenausstoß von 300.000 Tonnen pro Jahr, einen Raffinerieausstoß von 5 Millionen Tonnen pro Jahr sowie einen Ammoniakausstoß von 300.000 Tonnen pro Jahr bis hin zu einem Ethylenausstoß von 1 Million Tonnen pro Jahr, einem Raffinerieausstoß von 10 Millionen Tonnen pro Jahr und einem Ammoniakausstoß von 450.000 Tonnen pro Jahr – die inländischen Pumpenhersteller haben stets darauf geachtet, dass die Pumpen im Inland hergestellt werden. Derzeit liegt der Anteil der im Inland hergestellten Pumpen in Anlagen zur Raffination von Millionen von Tonnen Rohöl, zur Herstellung von Ethylen in Millionen von Tonnen sowie in Anlagen der Kohlechemie bei 90 %, 85 % bzw. 80 %. 　　10. Großanlagen zur Sauerstofferzeugung Im Jahr 2013 schlossen die Hangzhou Oxygen Generator Group Co., Ltd. und die China Shenhua Ningxia Coal Industry Group Company einen Vertrag über die Planung, Lieferung und Wartung von 6 Anlagen zur Sauerstofferzeugung mit einer Kapazität von jeweils 100.000 Kubikmetern pro Stunde ab. Diese Bestellung gehört weltweit zu den besten, was die Vertragssumme, die Klasse der Lufttrennung sowie die Gesamtkapazität zur Sauerstoffherstellung angeht. 　　2 　　Entwicklungsrichtungen der Petrochemieausrüstung 　　Es haben sich eine Reihe von Unternehmen mit Spezialisierung auf die Herstellung von Ausrüstung gebildet. 　　1. Entwicklungsrichtungen der Ausrüstung: 　　1) Größerer Umfang, höherer Druck, höhere Effizienz, höherer Schwefel- und Säuregehalt ； 　　2) Neue Materialien, neue Strukturen, neue Verfahren, neue Technologien ； 　　3) Integriertes Design, Herstellung und Einsatz ； 　　4) Sicherheit, Stabilität, langer Betriebszyklus, Volllast, optimale Betriebsweise ； 　　2. Großanlagen für die Raffinerieindustrie 　　1) Gaskompressoren 　　Es handelt sich um wichtige Anlagen zur Erzeugung von Druckenergie sowie zum Transport von Gasen. Es gibt Turbinenkompressoren und Zyklokompressoren. Insbesondere Japan, die USA, Deutschland, Italien und die Schweiz verfügen über fortschrittliche Entwurfs- und Fertigungstechnologien in diesem Bereich. Im Laufe der Zeit wurden durch inländische Eigenentwicklungen oder durch die Überwindung von Schwierigkeiten nach der Einführung zahlreiche Herausforderungen gemeistert, wodurch bedeutende Durchbrüche erzielt werden konnten. Dabei erreichen die horizontals geteilten Zentrifugalkompressoren sowie die Axialstromkompressoren ein Niveau, das dem der internationalen Vergleichsprodukte nahekommt. 　　2) Zentrifugalkompressoren 　　Die internationale Entwicklungsrichtung besteht darin, die Leistungsfähigkeit zu erhöhen und Kompressoren mit hohem Druck, geringem Durchfluss, niedrigem Geräuschpegel und hoher Effizienz zu entwickeln. Es gibt mehr als zehn inländische Hersteller, insbesondere die Shenyang Blasmaschinenfabrik, die Shanghai Blasmaschinenfabrik und die Shaanxi Blasmaschinenfabrik. Inländische Zentrifugalkompressoren mit hoher Technologie, hohen Parametern, hoher Qualität sowie speziellen Produkten können die Bedürfnisse noch nicht decken; etwa 50 Prozent müssen weiterhin aus dem Ausland importiert werden. Außerdem gibt es im Vergleich zum Ausland noch Lücken in Bezug auf das technische Niveau, die Qualität sowie die Vollständigkeit der Produktangebote. Bei der Konstruktion und Herstellung großer Gaskompressoren fehlt es an ausgereifter Erfahrung. 　　3) Wärmeaustauscher 　　Mit der zunehmenden Größere und Effizienz steigen auch die Wärmeaustauscher im Ausland in Größe an, und es entwickelt sich eine Tendenz zu geringeren Temperaturunterschieden sowie geringeren Druckverlusten. Entwicklungen bei Wärmeaustauscher-Flügelrohren umfassen T-förmige Flügelrohre, Flügelrohre mit geringer Anzahl an Schraubenmustern, rhombusförmige Flügelrohre, skalierte Rohre, Aluminium-Rohre mit poröser Oberfläche zur Wärmeübertragung, Rohre mit spiralförmigen Kanälen sowie spiralförmig verdrehte ovale Rohre usw. 　　3. Die Entwicklung hochwertiger Ausrüstungsprodukte muss stark vorangetrieben werden, um eine strategische Umwandlung von Größe zu Stärke zu erreichen. 　　Die Entwicklung der Hochwertigen Ausrüstungsindustrie ist ein wichtiger Hebel, um die wirtschaftliche Transformation und Aufwertung der Branche zu fördern und vom großen zu einem starken Sektor zu werden. Derzeit wurden fünf Bereiche als Schwerpunkte der Hochtechnologie-Industrie in unserem Land identifiziert: Ausrüstung für die Meeresindustrie sowie Ausrüstung für die intelligente Fertigung ； Es soll vor allem an der Entwicklung großer Raffinerie- und Verarbeitungsanlagen mit einer Kapazität von zehn Millionen Tonnen Raffinerieprodukte sowie einer Million Tonnen Ethylen gearbeitet werden. Dadurch sollen Produkte und Technologien mit hoher Wertschöpfung geschaffen werden, um die Entwicklung voranzutreiben. Zudem soll die Herstellung hochwertiger Ausrüstungen beschleunigt werden ； Standardisierung und Modularisierung sind taktische Maßnahmen, um „Made in China“ in „Created in China“ zu verwandeln. Erneut können die ursprünglich einfachsten Anlagen zur Raffination von Rohöl – wie Destillationskolonnen, Öfen, Wärmetauscher, Pumpen und Tanks – im Zuge der Weiterentwicklung des Ölverarbeitungsprozesses den neuen Anforderungen nicht mehr gerecht werden. Catalytische Reaktionsprozesse spielen nun eine dominante Rolle. Daraus entstanden Reaktoren mit gasfester Fluidisierbett-Technologie sowie Dreiphasenreaktoren für Gas, Flüssigkeit und Feststoffe. Große Balltanks bei niedrigen Temperaturen (–30 °C, 1,72 MPa) stellen zudem die zukünftige Entwicklungsrichtung dar. Schließlich gibt es immer mehr Arten von Polyolefinen, was wiederum den Bedarf an vielen neuen Anlagen mit hohem technischem Aufwand mit sich bringt – Ethylenpyrolyseöfen, Plattenflügelkühlanlagen, Hochdruckreaktoren mit einem Druck von 350 MPa, Ringreaktoren für Polypropylen, verschiedene Polymerisationsreaktoren mit Rührwerk sowie schwere Schneckenentladezentrifugen ； Die drei entscheidenden Maschinen für die Produktion von Millionen Tonnen Ethylen – der Pyrolysegaskompressor, der Propylenkompressor und der Ethylenkompressor ； Große Zentrifugalkompressoren für Ethylen in der Größenordnung von Millionen Tonnen – jede Maschine hat eine Leistung von 45.000 KW. Es werden hohe Zuverlässigkeit sowie eine lange Lebensdauer gefordert. Außerdem sind bei den allgemeinen Petrochemieanlagen Anlagen zur Herstellung von Ammoniak in einer Menge von 300.000 Tonnen pro Jahr sowie große Lufttrennanlagen mit einer Kapazität von 60.000 Kubikmetern pro Stunde gute Forschungs- und Entwicklungsrichtungen für die Zukunft. 　　Zur Entwicklung effizienter Anlagen – beispielsweise die Kombination von Strom- und Dampferzeugung in großen Unternehmen sowie die schrittweise Nutzung von Energiequellen (Anlagen zur Erzeugung von Strom mit Gasturbinen sowie Anlagen zur Reinigung von Hochtemperaturgasen) ； Wärmerückgewinnung bei hohen Temperaturen, katalytische Nutzung von Abgasen bei 700 °C zur Turbinenenergieerzeugung, Dampferzeugung in Wärmekraftwerken ； Wärmerückgewinnung bei niedrigen Temperaturen, Nutzung von Wärmequellen unter 300 °C (Wärmepumpen, effiziente Wärmetauscher mit geringem Temperaturunterschied) ； Chemische Energierückgewinnung in CO-Kesseln ； Rückgewinnung der Druckenergie von Hydraulikturbinen mit Hochdruckflüssigkeiten ； Optimierung von Wärmetauschnetzen, Dampfnetzen usw. 　　4. Integration von Produktentwicklung, Forschung, Design und Fertigung – Durch die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Industrie und Anwendern wird versucht, die Innovationskraft der Fertigungsindustrie voranzutreiben. Einerseits müssen für die verschiedenen Arten von spontan entstehenden Netzwerken zur Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft, Industrie und Forschung sowie für Industrieforschungsallianzen **die Mechanismen für Investitionen und Finanzierungen weiterentwickelt werden. Dadurch kann ihre Entwicklung gefördert werden, sowie die Vernetzung zwischen Unternehmen, dem Finanzsektor und sozialen Einrichtungen.** ； Andererseits werden unter der Führung führender Unternehmen der Branche, in Zusammenarbeit mit Universitäten und Forschungseinrichtungen mit starken Forschungskapazitäten, verschiedene Formen von Kooperationen zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung geschaffen. Dadurch können die Ressourcen und Kräfte aller Beteiligten optimal genutzt werden, um die technologische Entwicklung sowie die Verbreitung von „Made in China 2025“ voranzutreiben. 　　5. Starke Steigerung des Digitalisierungs- und Intelligentisierungsgrades von Öltechnikgeräten
Es ist notwendig, im Zuge der neuen Welle an wissenschaftlich-technologischen und industriellen Revolutionen sowie der Veränderungen in der Struktur der Weltfertigung, die tiefgreifende Integration neuer Informationstechnologien in die Herstellung von Öltechnikgeräten voranzutreiben. Dadurch kann das technische Niveau sowie die Qualität dieser Geräte ständig verbessert werden, um den Anforderungen der Ölförderung in unseren Meeren gerecht zu werden. 　　6. Stärkung der Produktionsgrundlagen Die Gesamtleistung der „vier Grundlagen“ – nämlich die Komponenten und Bauteile für die Produktgestaltung, die wichtigen Grundmaterialien, die fortschrittlichen Herstellungsverfahren sowie die technologischen Grundlagen der Industrie – bestimmt in hohem Maße die Qualität der Produkte. Sie bilden die Grundlage für eine Verbesserung der Qualität chinesischer Produkte und sollten daher großgeschrieben werden. 　　Die Industriebasis der chinesischen Fertigung wird durch Professionalisierung als Orientierung und Standardisierung als Grundlage gestärkt. Gleichzeitig soll die Anwendung fortschrittlicher Designtechnologien aktiv gefördert werden, Software für das Entwerfen entwickelt werden sowie Plattformen für den Austausch von Designressourcen geschaffen werden ； Politiken zur Förderung innovativer Designs entwickeln, um sich vom Auftragsdesign und dem Export eigener Produktmarken zu wandeln. 　　7. Es gilt, die Auslandsmärkte aktiv zu erschließen, um eine weitere Entwicklung der Industrie zu ermöglichen. Chinesische Ölausrüstungen verfügen über einen Preisvorteil – ihre Preise liegen im Allgemeinen unter den internationalen Preisen. Einige Geräte mit hohem Verbrauch und relativ geringer technischer Komplexität erweitern aktiv ihren Marktanteil auf internationaler Ebene.