Todo lo que necesitas saber sobre la evolución del equipamiento petroquímico en el país

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Todo lo que necesitas saber sobre la evolución del equipamiento petroquímico en el país. Todo lo que necesitas saber sobre la evolución del equipamiento petroquímico en el país. El proyecto “Desarrollo e investigación de tanques de refrigeración para etileno a escala de millones de toneladas”, llevado a cabo por el Grupo de Máquinas de Oxígeno de Hangzhou, se basa en los proyectos de producción de etileno de 1 millón de toneladas al año en Tianjin y en Zhenhai Refining & Chemical. 1) Compresor de gas. 　　1. Logros en el área de equipos para la industria petroquímica: Se han creado varias empresas especializadas en la fabricación de equipos. Por ejemplo, China National Heavy Machinery Corporation (intercambiadores de calor de gran tamaño, reactores de hidrogenación con capacidad de 1400 toneladas, reactores de licuefacción de carbón con capacidad de 2000 toneladas) ； Shenyang Blower Group Co., Ltd. (un complejo de producción de etileno con capacidad de 1 millón de toneladas, un complejo de refinación con capacidad de diez millones de toneladas, una planta de producción de PTA con capacidad de 600,000 toneladas, y una planta de producción de metanol con capacidad de 1 millón de toneladas; además, compresores de gran tamaño para todos estos procesos) ； Compresores para grandes tuberías de transporte a larga distancia ； Compresor de recipiente de gran potencia de 125 toneladas) ； Hangzhou Oxygen Generator Group Co., Ltd. (equipos completos de separación de aire, tanques fríos para etileno de gran tamaño, tanques de almacenamiento al vacío, todo tipo de compresores de turbina, compresores de gas natural, bombas centrífugas para líquidos) ； Xi’an Shanggu Power Co., Ltd. (más de 40 unidades de producción de nitrato) ； Unas unidades de PTA con una capacidad de 600,000 toneladas), etc. 　　Se ha logrado cierto éxito en el desarrollo de equipos pesados para la industria petroquímica.
1. “Tres tipos de compresores” para etileno
Shenmu logró completar con éxito el desarrollo de compresores centrífugos para el procesamiento de etileno, con una capacidad de 1 millón de toneladas al año; además, también se desarrollaron compresores centrífugos para el enfriamiento del propileno (accionados por turbinas de vapor, con una potencia de 33.000 kW). Estos equipos ya han sido instalados en las plantas de China Petrochemical Zhenhai, con una capacidad de 1 millón de toneladas al año; en la planta de China Petrochemical Tianjin, también con una capacidad de 1 millón de toneladas al año; y en la planta de China National Petroleum Fushun, con una capacidad de 800.000 toneladas al año. Todos estos equipos ya están en funcionamiento. También se encargó de la fabricación de los “tres equipos” necesarios para la producción de 1,2 millones de toneladas anuales de etileno para la empresa Wuhan Petrochemical. 　　2. Unidades de compresión de aire para el proceso PTA  La Shaanxi Blower Group Co., Ltd. (en adelante, Shaanxi Blower) y Shenmu Blower han desarrollado, respectivamente, unidades de compresión de aire para el proceso PTA con una capacidad de 600 mil toneladas/año y 1 millón de toneladas/año ； Desde que el primer grupo de compresión PTA desarrollado y producido por Shaanxi Blower fue puesto en servicio en la planta de PTA de 600.000 toneladas al año de Chongqing Pengwei Petrochemical Co., Ltd., todos sus indicadores de rendimiento han cumplido con los requisitos de los usuarios. Los diversos indicadores de rendimiento se acercan al nivel internacional más avanzado ； Los compresores de aire para procesos utilizados en las plantas de PTA con una capacidad de 1 millón de toneladas por año también han sido fabricados localmente, y se han empleado con éxito en la planta de PTA de Jiangsu Hailun Petrochemical Co., Ltd., cuya capacidad es de 120 millones de toneladas por año. 　　3. Nuevos compresores de hidrógeno: En el año 2014, la división de máquinas alternativas de Shenyang Turbine Machinery Co., Ltd. desarrolló con éxito unos nuevos compresores de hidrógeno de tipo alternativo para la planta de hidrogenación de alquitrán de Sinochem Quanzhou, con una capacidad de 3,3 millones de toneladas al año. Estos compresores ya han funcionado de manera estable durante más de 10,000 horas, y todos sus indicadores de rendimiento cumplen con los requisitos establecidos en las especificaciones técnicas. En comparación con el compresor modelo 150 de la empresa internacionalmente reconocida Delaiselan, que también opera en el mismo sector, los indicadores de rendimiento del compresor nacional 4M150, como la vibración, el ruido y la eficiencia, son prácticamente similares. De hecho, en algunos indicadores, el compresor 4M150 es incluso superior al de Delaiselan. Cabe destacar aún más que, desde que el compresor comenzó a funcionar, no se han reemplazado componentes susceptibles de desgaste como las válvulas de aire, lo que demuestra que nuestro país ha alcanzado un nuevo nivel en el diseño, fabricación e instalación de compresores de tipo recíproco de gran tamaño. Se ha llenado un vacío en el mercado nacional; los productos alcanzan el nivel técnico de los productos similares a nivel internacional. 　　4. Máquina de granulación por extrusión: Se trata de unidades grandes para la mezcla y granulación por extrusión. A nivel internacional, solo unas pocas empresas son capaces de fabricarlas: la empresa alemana W&P, las empresas japonesas JSW y COBE, así como la empresa estadounidense Farrell ； Dalian Rubber and Plastic Machinery Co., Ltd. desarrolló con éxito una unidad de extrusión y granulación de doble tornillo coaxial para la producción anual de 200,000 toneladas de polipropileno para la empresa Sinopec Yanshan Petrochemical. La potencia del motor es de 7100 kW, y el diámetro de los tornillos es de 320 mm. Tras más de 8000 horas de funcionamiento continuo, todos los indicadores de rendimiento cumplieron con los requisitos establecidos en el documento de especificaciones del proyecto. De este modo, se puso fin a la situación en la que las grandes instalaciones de granulación por extrusión de nuestro país dependían durante mucho tiempo de importaciones. Posteriormente, Dalian Rubber and Plastic Machinery Co., Ltd. se encargó del desarrollo de los equipos de extrusión y granulación para la planta de polietileno con una capacidad de 250.000 toneladas al año, perteneciente a Sinopec Qilu Petrochemical Company. La masa total de esta unidad es de 140 toneladas, y su capacidad de producción es de 45 toneladas por hora. Fue puesta en funcionamiento oficialmente en el año 2012. 　　5. Tanque de enfriamiento de etileno: El proyecto “Desarrollo e investigación de tanques de enfriamiento de etileno con capacidad de millones de toneladas”, llevado a cabo por el Grupo Hangzhou Oxygen Generator, se basa en los proyectos de producción de etileno de 1 millón de toneladas al año en Tianjin y en Zhenhai Refining & Chemical, también con capacidad de 1 millón de toneladas al año. Y, según las diferentes características de los dos sistemas, se adoptaron soluciones distintas ； Los tanques de etileno de Tianjin, con una capacidad de un millón de toneladas, utilizan la tecnología de refrigeración con refrigerante binario desarrollada por la empresa estadounidense Rums. Hay un total de 3 tanques; la presión máxima de diseño es de 5,4 MPa. Las dimensiones del tanque más grande son: 6500 mm × 4200 mm × 33000 mm. La masa total de estos tanques es de aproximadamente 265 toneladas, lo que les permite realizar el intercambio de calor simultáneo con 14 flujos de fluido. El tanque de refrigeración de etileno de Zhenhai, con una capacidad de 1 millón de toneladas al año, utiliza la tecnología de sistema de refrigeración con refrigerante binario desarrollada por la empresa estadounidense Rums. Está compuesto por 4 tanques en total: 1 grande y 3 pequeños. La presión máxima de diseño es de 6,0 MPa. Las dimensiones del tanque más grande son de 7400 mm × 4000 mm × 30000 mm; su masa total es de aproximadamente 300 toneladas. Este tanque puede permitir el intercambio de calor simultáneo con 16 flujos de fluido. El éxito en el desarrollo de tanques de refrigeración para etileno a escala de millones de toneladas ha roto el monopolio que unas pocas empresas extranjeras tenían en este mercado. Esto no solo es de gran importancia para mejorar el nivel de equipamiento de la industria del etileno en nuestro país, sino que también sirve como guía para el desarrollo de equipos de refrigeración en otros sectores, como la licuefacción del gas natural, las plantas de fertilizantes a gran escala y la separación criogénica del CO. Hangyang se ha convertido en una empresa emergente en el mercado mundial de tanques de refrigeración. 　　6. Tanques esféricos de etileno a bajas temperaturas. El Instituto de Investigación en Maquinaria General de Hefei desarrolló, por propia iniciativa, una tecnología para el diseño y fabricación de tanques esféricos grandes hechos de acero resistente a bajas temperaturas, a 50°C. De esta manera, se logró superar los desafíos técnicos relacionados con los materiales utilizados a bajas temperaturas, la conformación de las chapas metálicas, el proceso de soldadura y el tratamiento térmico en el lugar de construcción. Esto permitió poner fin a la dependencia de China de importaciones para la fabricación de tanques esféricos de etileno a bajas temperaturas, llenando así un vacío en el mercado nacional. Los grandes tanques esféricos de baja temperatura de fabricación nacional se han utilizado ampliamente en las empresas petroquímicas. 　　7. Horno de pirólisis: En el año 2007, la empresa Maoming Gravity Petrochemical Machinery Co., Ltd. logró desarrollar con éxito un horno de pirólisis de etileno capaz de procesar 150,000 toneladas al año, para la planta de etileno de PetroChina Dushanzi, con una capacidad total de 1 millón de toneladas al año. La tecnología utilizada está a nivel internacionalmente avanzado. Además, se estableció una línea de producción que abarca desde el soldado y ensamblaje, pasando por el tratamiento térmico, hasta las pruebas de presión. 　　8. Reactores: En el país se han desarrollado, sucesivamente, diversos reactores clave, como reactores de hidrocraqueo para plantas de refinación con una capacidad de 10 millones de toneladas al año; reactores de reforma continua con una capacidad de 2,4 millones de toneladas al año; intercambiadores de calor de alta presión de tipo anular para plantas de etileno con una capacidad de 1 millón de toneladas al año, incluyendo reactores para la producción de etileno óxido/etilenglicol con una capacidad de 300 mil toneladas al año; reactores de tipo tubular compuesto para la producción de polipropileno con una capacidad de 450 mil toneladas al año; reactores de fase gaseosa para la producción de polietileno con una capacidad de 300 mil toneladas al año; reactores de oxidación de PTA con una capacidad de 1 millón de toneladas al año; y reactores para la deshidrogenación de estireno con una capacidad de 200 mil toneladas al año. Estos reactores han permitido cubrir las necesidades del mercado nacional y han sido utilizados con éxito en proyectos industriales. 　　9. Bombas para la industria petroquímica: Las bombas utilizadas en la industria química han ido evolucionando, pasando de un volumen de 300 mil toneladas anuales de etileno, 5 millones de toneladas anuales de productos derivados del petróleo y 300 mil toneladas anuales de amoníaco sintético, a 1 millón de toneladas anuales de etileno, 10 millones de toneladas anuales de productos derivados del petróleo y 450 mil toneladas anuales de amoníaco sintético. Las empresas manufactureras nacionales de bombas han seguido siempre el camino de la producción nacional. Actualmente, la tasa de producción nacional de bombas para procesos industriales en plantas de refinación de petróleo con capacidad de diez millones de toneladas, plantas de producción de etileno con capacidad de un millón de toneladas, y plantas de química basada en el carbón, es del 90%, 85% y 80%, respectivamente. 　　10. Equipos grandes para separación del aire. En el año 2013, Hangzhou Oxygen Generator Group Co., Ltd. firmó un contrato con China Shenhua Ningxia Coal Industry Group Co., Ltd. para el diseño, suministro y servicio de 6 unidades de equipos para separación del aire, con una capacidad de 100,000 metros cúbicos por hora cada una. Este pedido se encuentra entre los mejores del mundo en cuanto a monto del contrato, nivel de separación por destilación fraccionada y capacidad total de producción de oxígeno. 　　2 　Tendencias en el desarrollo de los equipos petroquímicos 　Se ha formado un grupo de empresas especializadas en la fabricación de equipos. 　1. Tendencias en el desarrollo de los equipos: 　1) Mayor tamaño, mayor presión, mayor eficiencia, mayor contenido de azufre y ácido ； 　　2) Nuevos materiales, nuevas estructuras, nuevos procesos, nuevas tecnologías ； 　　3) Diseño, fabricación y uso integrados ； 　　4) Seguridad, estabilidad, ciclo de operación largo, carga completa, funcionamiento optimizado ； 　　2. Equipo general para refinerías a gran escala 　　1) Compresores de gas 　　Son equipos esenciales para generar energía a presión y transportar gases; existen compresores de tipo turbina y compresores alternativos. Las tecnologías de diseño y fabricación más avanzadas provienen principalmente de Japón, Estados Unidos, Alemania, Italia, Suiza, entre otros países. A lo largo del tiempo, mediante el desarrollo independiente nacional o la adaptación de tecnologías importadas, se han superado numerosas dificultades, logrando avances significativos. Entre ellos, los compresores centrífugos de sección horizontal y los compresores axiales están cerca del nivel avanzado de los productos similares a nivel internacional. 　　2) Compresores centrífugos: La tendencia internacional es aumentar la capacidad de estos compresores, desarrollando productos que ofrezcan alta presión, bajo caudal, poco ruido y alta eficiencia. Existen más de diez empresas productoras en el país, en particular la Fábrica de Soplantes de Shenyang, la Fábrica de Soplantes de Shanghái y la Fábrica de Soplantes de Shaanxi. Los compresores centrífugos nacionales, con alta tecnología, parámetros elevados, calidad superior y productos especiales, aún no pueden satisfacer las necesidades; alrededor del 50 % de ellos debe importarse del extranjero. Además, todavía existe una brecha en comparación con el extranjero en términos de nivel tecnológico, calidad y completitud de los equipos; también falta experiencia en el diseño y fabricación de compresores de gas de gran tamaño. 　　3) Intercambiadores de calor: A medida que aumentan su tamaño y su eficiencia, los intercambiadores de calor en el extranjero también tienden a ser más grandes, además de desarrollarse en dirección a diferencias de temperatura menores y pérdidas de presión reducidas. Los avances en las tuberías con aletas para intercambio de calor incluyen tuberías con aletas en forma de T, tuberías con aletas de poca rosca, tuberías con aletas en forma de rombo, tuberías escalonadas, tuberías con superficie porosa de aluminio para transferencia de calor, tuberías con canales helicoidales y tuberías en forma de óvalo torcido, entre otras. 　　3. Desarrollar en gran medida la fabricación de equipos de alta gama, con el objetivo de lograr una transformación estratégica de ser un país grande a uno poderoso. 　　Desarrollar la industria de fabricación de equipos de alta gama es una herramienta importante para promover la transformación y mejora económica del sector, y para pasar de ser un sector de gran tamaño a uno de alto nivel. Actualmente, cinco áreas principales han sido identificadas como focos de la industria de fabricación de equipos de alta gama en nuestro país: equipos para ingeniería marina y equipos de fabricación inteligente ； Se debe hacer hincapié en el desarrollo de grandes plantas de refino y procesamiento de petróleo, como aquellas capaces de producir diez millones de toneladas de petróleo refinado o un millón de toneladas de etileno. De esta manera, se puede lograr un desarrollo basado en productos y tecnologías de alto valor agregado, así como acelerar el crecimiento de la industria de equipos de alta gama ； La estandarización y la normalización son medidas tácticas para transformar “Hecho en China” en “Creado en China”. Una vez más, con el desarrollo de los procesos de refinación del petróleo, los equipos más simples utilizados anteriormente para la destilación del crudo —torres, hornos, intercambiadores de calor, bombas y tanques— ya no son suficientes para satisfacer las nuevas necesidades. Los procesos de reacción catalítica pasan a ser los dominantes; por ello, surgieron los reactores de lecho fluidizado gas-sólido y los reactores de tres fases (líquido-gas-sólido). Además, los grandes tanques a baja temperatura (-30°C, 1,72 MPa) representan la dirección futura del desarrollo en este campo. Finalmente, hay cada vez más tipos de poliolefinas, lo que requiere el uso de numerosos equipos nuevos y de alta complejidad técnica: hornos de pirólisis de etileno, cámaras de enfriamiento de tipo placa-ala, reactores de ultraalta presión de 350 MPa, reactores en circuito cerrado para polipropileno, todo tipo de reactores de polimerización equipados con agitadores, y centrífugas pesadas para la descarga de materiales ； Las tres máquinas clave necesarias para producir millones de toneladas de etileno: el compresor de gas de pirólisis, el compresor de propileno y el compresor de etileno ； Compresor centrífugo de gran tamaño para etileno a nivel de millones de toneladas: 45.000 KW por unidad; se requiere alta fiabilidad y larga vida útil. Además, entre los equipos petroquímicos generales, los conjuntos para la producción de amoníaco sintético con una capacidad de 300.000 toneladas al año, así como los grandes equipos de separación del aire con una capacidad de 60.000 metros cúbicos por hora, representan buenas direcciones para la investigación y desarrollo en el futuro. 　　En cuanto al desarrollo de equipos eficientes, como la cogeneración de energía eléctrica y térmica en las grandes empresas, y el uso escalonado de la energía (equipos para generar vapor mediante turbinas de gas, equipos para la purificación de gases a altas temperaturas) ； Recuperación de energía térmica a altas temperaturas, generación de electricidad mediante turbinas de humos a 700°C, producción de vapor en calderas de calor residual ； Recuperación de energía térmica a bajas temperaturas, uso de fuentes de calor por debajo de 300 °C (bombas de calor, intercambiadores de calor de alta eficiencia para pequeñas diferencias de temperatura) ； Recuperación de energía química en calderas CO ； Recuperación de energía de presión en turbinas hidráulicas de líquidos a alta presión ； Optimizar las redes de intercambio de calor, las redes de vapor, etc. 　　4. Integración de la investigación y desarrollo, el diseño y la fabricación. Colaboración entre el sector académico, industrial y empresarial para fomentar el desarrollo innovador en la industria manufacturera. Por un lado, en el caso de las diferentes redes de colaboración entre industria, academia e investigación, o de las alianzas para la innovación industrial, **es necesario fortalecer los mecanismos de inversión y financiamiento. De esta manera, se puede fomentar su desarrollo, facilitando la conexión entre las empresas, el sector financiero y los recursos sociales** ； Por otro lado, tomando como líder a las empresas clave del sector, se forman alianzas de investigación y desarrollo de diferentes tipos, en colaboración con universidades e institutos de investigación con gran capacidad científica. De esta manera, se aprovechan al máximo los recursos y esfuerzos de todas las partes involucradas, con el objetivo de avanzar conjuntamente en el desarrollo tecnológico y la difusión de las innovaciones relacionadas con el proyecto “Made in China 2025”. 　　5. Es necesario mejorar significativamente el nivel de digitalización e inteligencia de los equipos petroleros. Debemos aprovechar la nueva ola de revoluciones tecnológicas e industriales, así como los cambios en la estructura de la industria manufacturera mundial, para fomentar una integración más profunda entre las nuevas tecnologías de la información y la industria de fabricación de equipos petroleros. De este modo, se podrá elevar constantemente el nivel técnico y de fabricación de estos equipos, satisfaciendo así las necesidades de exploración y explotación petrolera en aguas marinas de nuestro país. 　　6. Fortalecer las bases de la fabricación: El nivel general de los “cuatro componentes esenciales”, a saber, los componentes y piezas fundamentales para el diseño de productos, los materiales básicos clave, las tecnologías de procesamiento avanzadas y las bases tecnológicas industriales, determina en gran medida la calidad de los productos. Estos elementos constituyen la base para mejorar la calidad de los productos fabricados en China, por lo que merecen una atención especial. 　　Fortalecer la base industrial de la manufactura china, orientándose hacia la especialización y basándose en la estandarización. Al mismo tiempo, se debe promover activamente la aplicación de tecnologías de diseño avanzadas, desarrollar software de herramientas de diseño y crear plataformas para compartir recursos de diseño ； Establecer políticas que incentiven el diseño innovador, pasando de la fabricación bajo encargo a la creación y exportación de marcas propias de productos. 　　7. Esforzarse por expandir los mercados en el extranjero, con el objetivo de lograr un mayor desarrollo industrial. El equipo petrolero chino tiene ventajas en cuanto a precios, ya que suelen ser más bajos que los precios internacionales. Algunos equipos de gran volumen de uso y con un nivel de dificultad técnica relativamente bajo están expandiendo activamente su cuota de mercado en el ámbito internacional.