【装备强国】沈鼓凭什么实力登上春晚舞台的?关键设备国产化!

海纳百航 2024-03-09 09:09:19

【化工科技装备大发展】系列-804

这是一个记录石油化工装备发展历史和取得成就的有趣系列合集

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沈鼓-中国装备制造业的战略型、领军型企业

2024年春晚,一家在东北沈阳的化工装备企业,作为沈阳分会场的外景地,在全国人民亮相了,很多人很好奇为什么是这样一家制造企业能够亮相春晚!

沈鼓集团是中国装备制造业的战略型、领军型企业,肩负着为国家石油、化工、电力、天然气冶金、军工等领域提供重大核心设备和成套解决方案的任务。沈鼓集团是国家高新技术企业,国家机械行业通用机械风机行业、压缩机行业和泵类行业的会长单位,承担着引领国家通用机械三大类行业的发展使命。企业现有员工5200人,年产值超过百亿。沈鼓企业生存与发展关系到国家经济安全、战略安全,国内没有备份、不可替代,被党和国家领导人誉为“国家砝码”“大国重器”。

多年来,沈鼓集团坚持技术创新、管理创新、人才体制创新和文化创新,不断实现重大装备国产化新突破。目前,沈鼓已具备180万吨乙烯压缩机组、千万吨炼油装置、15万空分、大型PTA、大型LNG、大型MTO、大型长输管线压缩机、150吨大推力往复压缩机,以及CAP1400核主泵、核二级泵、核三级泵、国防海军装备用泵等重大技术装备研发制造能力,大型离心压缩机总体设计制造技术已达到国际先进水平。沈鼓集团先后购置大型龙门铣、五坐标加工中心等大型高、精、稀设备200余台套,进口数控机床设备400余台套,高速动平衡机、五坐标测量仪、超声波探伤仪等先进检测设备400余台套。装备和制造能力达到国际先进水平。

2024年2月9日晚,中央广播电视总台龙年春节联欢晚会如期而至。在沈阳分会场“冬日暖阳”节目中,沈鼓人精彩亮相,沈鼓享誉全国的劳动模范和500名员工通过央视春晚向全国人民拜年,展现出大国重器、振兴有我的良好风貌。通过央视镜头,展现了沈鼓人良好的精神风貌,以及产业工人队伍为实现新时代东北全面振兴的信心与决心。

这不是沈鼓人第一次上春晚,在2019年中央广播电视总台春节联欢晚会上,全国道德模范、沈鼓集团透平设计院副总工程师姜妍亮相春晚直播现场与全国亿万观众见面。

【姜妍于2004年参加开发设计4.8万Nm3/h大型空分装置用压缩机;2006年主持设计中国首台乙烯压缩机;2010年主导开发研制中国国内温度最低的-110℃乙烯压缩机;2010年下半年承接武汉石化80万吨/年乙烯压缩机研制任务;2011年承接燕山石化乙烯压缩机研制工作;2012年完成沈鼓集团首台硝酸四合一机组主导设计任务;2013年至2014年完成惠州炼化120万吨/年乙烯装置用离心压缩机的设计。

姜妍主导设计中国第一台45万吨乙烯压缩机、第一台百万吨乙烯压缩机、第一台120万吨乙烯压缩机,先后完成大型乙烯装置机组、大型天然气液化、丁基橡胶装置等几十个重大项目,使中国成为世界上第四个具有百万吨级乙烯“三机”设计制造能力的国家,结束了长期依赖进口的历史。截至2023年6月,姜妍获得国家专利9项,获国家科技进步二等奖1项、省部级科技奖励12项。】

2023年,沈鼓在装备先进化国产化取得了一个又一个的成就:

国内最大150万吨/年乙烯三机全球最大120万吨/年天然气制乙二醇用机组世界上许用杆载荷最大的迷宫压缩机国内先进三列迷宫往复式压缩机国产首套海上油气平台9MW大型天然气压缩机国产首套60万吨/年丙烷脱氢装置用机组国内首套百万吨级氢基竖炉冷态直接还原铁装置用压缩机

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下面,我们就看看沈鼓在2023年取得哪一些骄人成就,能够被作为众多石化装备行业国产化现代化先进集体代表者亮相春晚的。

国内最大150万吨/年乙烯三机

2023年3月,由沈鼓集团为裕龙石化设计制造的中国首台套150万吨/年乙烯“三机”,在沈鼓集团营口基地试运转合格后发往用户现场。该机组是目前国内规模最大、技术程度最复杂、工艺水平最高的国产化超大型乙烯“三机”,机组全部由沈鼓集团独立研制,实现了我国百万吨级以上超大型乙烯“三机”及相关配套件核心技术的又一历史性突破,为我国高端、大型压缩机组走向国际市场打下坚实基础。

一套乙烯装置中需要的裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机三套机组并称为乙烯“三机”,它们的技术水平被称为石化装备制造的“珠穆朗玛峰”。自1982年起,沈鼓就着手开展乙烯“三机”国产化的技术储备和方案设计工作,始终坚持自主创新。从1998年首次为乙烯装置研制压缩机组至今,沈鼓已拥有13套百万吨级乙烯“三机”业绩,全部乙烯“三机”压缩机台数近百台,产品遍布全国并远销海外。

裕龙石化150万吨/年乙烯“三机”是沈鼓成功研制年产100万吨、120万吨、140万吨乙烯“三机”后的又一历史性跨越,其研发、设计、制造历时14个月,机组振幅小于15微米,多项指标达到国际领先水平。目前,沈鼓已具备180万吨/年及以上乙烯“三机”的设计和制造能力。

国产首套海上油气平台9MW大型天然气压缩机

2023年2月,由沈鼓集团研制的我国首台套9MW级大型海上平台压缩机顺利通过72小时负荷运行考核,标志着我国海上天然气生产摆脱了对进口压缩机组的依赖,填补了我国海上油气平台用压缩机的国产化空白。 ​

国产首套60万吨/年丙烷脱氢装置用机组

2023年5月,泰兴延长中燃60万吨/年丙烷脱氢装置一次性投料开车成功,产出合格产品,目前已连续稳定运行超200小时,标志着延长中燃泰兴轻烃深加工项目一次试车取得圆满成功。沈鼓集团为延长中燃泰兴轻烃深加工项目提供包括产品气压缩机,热泵压缩机,丙烯压缩机,乙烯压缩机在内的全系列四套离心压缩机组。

相较其他同类装置,泰兴项目建设史上的“七个最”,让其在技术选择、设备选型以及管理理念上都保持了先进性。该项目在国内同类装置中实现了最短周期建设、最高效投产、最稳定运行的少有案例。项目的非甲烷总烃脱除率93%,属于全球同类装置最高环保水平。项目98%重大设备跳动“中国芯”,其关键核心机组为产品气压缩机,属于同类装置国产化应用的首台套,属于国内行业领先水平。

基于Lummus工艺技术60万吨/年丙烷脱氢(PDH)装置产品气压缩机是该项目的关键核心设备,承担着承上启下的“中枢”作用,上连反应器,下接产品分离塔,属于技术密集型重大装备。此前,国内PDH装置产品气压缩机普遍采用进口设备,制造周期长、投入资金大、后期维护成本高。

沈鼓为其提供的产品气压缩机组,压缩机采用“电机+变速机+高压缸+低压缸”的配置,为两缸三段压缩,功率37兆瓦,叶轮直径1.5 米。机组首级采用双进气方式,容积流量相当于10万级空分压缩机,是我国首台国产化PDH装置产品气压缩机,打破了国内同类设备对国外技术的依赖,性能指标目前处于世界领先水平!

全球最大120万吨/年天然气制乙二醇用机组

新疆中昆新材料有限公司120万吨乙二醇项目位于新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州库尔勒市上库石油石化产业园内,占地1400亩,分两期建设,总投资108亿元,生产规模为年产120万吨乙二醇。该工程以天然气为原料,采用合成气制乙二醇技术,可实现天然气由“燃料变原料、原料变材料”的革命性转变,填补巴音郭楞蒙古自治州化纤原料空白,形成产业耦合发展态势。项目一期稳定运营后,将带来年销售收入30亿元以上,直接就业人数800余人,对于推动属地经济社会高质量发展具有重大意义。

2023年11月29日,从新疆中昆新材料有限公司传来好消息,由沈鼓集团股份有限公司为该公司2×60万t/a天然气制乙二醇项目(一期)提供的压缩机组一次开车成功,顺利产出合格聚酯级乙二醇产品,这是目前全球最大的天然气制乙二醇项目。

沈鼓集团为该项目供货10台离心式压缩机、5台齿轮压缩机、两套ORC发电装置。自2023年3月发货起,历经9个月的时间,顺利完成了14套机组的安装调试工作,为本次一次开车成功打下了坚实基础。

国内先进三列迷宫往复式压缩机

2023年3月,由沈鼓集团往复机公司为安徽天大石化有限公司承制的30万吨/年聚丙烯项目用的MGC3-32/21型丙烯气三列立式往复式迷宫压缩机于3月6日整体负荷试车圆满成功,机组运行时的各项指标均达到设计要求,预计在本月底包装发运。

该机组由往复机公司自主研发,处于国内先进水平,填补了多项国内技术空白,机组采用非接触式迷宫密封,无油、无活塞环和支撑环磨损,易损件少等特点,占地面积小,应用行业广泛,为往复机公司进一步打开迷宫压缩机市场提供业绩保障。

沈鼓集团往复机公司坚定不移走科技创新之路,结合自身设计开发与制造基础的优势不断深耕迭代,从立式两列推广到三列继而研发储备四列机。目前的迷宫机市场基本上由外资垄断,而随着国内用户国产化需求不断提高,国产替代的迫切性也在提升。从2021年首台迷宫机试车成功后,往复机公司此间又成功斩获了诸多项目的迷宫压缩机产品订单并交付使用,获得用户好评。

国内首套百万吨级氢基竖炉冷态直接还原铁装置用压缩机

2023年12月23日,由沈鼓集团提供核心动设备,中国宝武建设的国内首套百万吨级氢基竖炉项目在广东湛江成功点火投产,这是国内最大的采用多气源并最终实现全氢工业化生产直接还原铁的竖炉,标志着我国钢铁行业向绿色低碳转型再次迈出了示范性、标志性的一步,将进一步引领传统钢铁冶金工艺变革。

该项目的100万吨/年冷态直接还原铁装置中所使用的SV20-M单级悬臂齿轮增速型冷却气压缩机由沈鼓集团齿轮公司研制,该机组采用单层布置,整体撬装结构。在满足用户对压缩机组氢基竖炉直接还原系统完整性、适应性、可靠性要求的同时,实现了全部四种工况条件下的安全有效运行。机组于12月13日在用户现场一次性机械运转试车成功,为项目的顺利点火投产奠定了坚实基础。

据了解,此次点火投产的百万吨级氢基竖炉于2022年2月15日开工建设,主要设施包括竖炉本体、竖炉装料卸料系统、产品冷却系统、气体回路系统、原料输入和成品输出系统,以及配套的球团供应系统、能源公辅系统和信息化系统,并首次应用了自主研发的耐火材料与国内输送高度最高的112米垂直胶带机等设备。

区别于国际上采用天然气制备还原工艺气体的常规手段,该项目采用了全球首创的“氢冶金电熔炼工艺”(HyRESP)。据测算,项目投产后,对比传统高炉炼铁工艺同等规模铁水产量,每年可减少二氧化碳排放50万吨以上。

海南乙烯“零突破”-100万吨/年乙烯三机

2023年2月16日,中国石化海南炼化公司100万吨/年乙烯项目龙头装置——乙烯蒸汽裂解装置投料开车成功。2月21日,乙烯项目顺利打通全流程,各装置实现一次投料开车成功。

中国石化海南炼化公司100万吨/年乙烯项目采用当今世界先进的化工技术,主要建设有100万吨/年乙烯裂解装置及下游共10套化工装置,投资286亿元。

该项目的核心动设备是由沈鼓集团提供的包括百万吨乙烯“三机”在内的10套离心压缩机组、3套往复式压缩机和8套通风机,所有机组均由沈鼓集团自行研发、设计、制造,机组的运行效率、技术参数、稳定性等都达到了世界先进水平。随着该项目顺利投产,海南省实现了乙烯工业的“零突破”,成为海南自贸港建设发展的新引擎。

最大战略级技术装备-大型潜没油泵机组

2023年2月20日,中国通用机械工业协会在沈阳组织召开了由沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司与中海油石化工程有限公司联合研制的“大型潜没油泵国产化机组”产品样机鉴定会,会议由中国通用机械工业协会会长黄鹂主持。

中国机械工业联合会原总工程师隋永滨担任专家组组长,专家组由来自国家石油储备中心、中海油石化工程公司、惠州国储、大兴安岭国储、安庆国储、揭阳国储、东北大学、大连理工大学、浙江大学、中广核工程有限公司等单位的专家组成。

鉴定委员会认为,沈鼓核电公司通过叶片流道面积分布控制和多级串联组合分析,开发出高效混流泵水力模型;提出了大质量(2000kg)、超长转子(6000mm)立式悬吊泵多模态、多间隙、多介质转子动力学精确分析方法,经试验验证,满足了机组高参数化运行稳定性要求。研制的“大型潜没油泵”产品样机具有自主知识产权,主要性能指标达到国际同类产品先进水平。

2024开门红-世界上许用杆载荷最大的迷宫压缩机

2024年1月17日,从沈鼓集团往复机公司传来好消息。由该公司为镇海炼化50万吨/年聚丙烯装置研制的MGE4-74/23型循环气迷宫压缩机厂内负荷试车圆满成功,机组运行时的各项指标均达到设计要求,在一月底包装向现场发运。

该机组由往复机公司自主研发,填补了多项国内技术空白。

机组许用杆载荷达到360kN,是目前世界上许用杆载荷最大的迷宫压缩机;

单台机组满足50万吨/年聚丙烯装置需求,是国内单台迷宫机所能达到的最大产能规模;

首次开发新型机身结构及配套防油雾扩散结构,解决润滑油扩散污染及损耗的问题;

气缸采用创新设计,降低气缸余隙,解决了高压比迷宫机容积效率偏低的问题。

机组综合性能达到世界先进水平,打破了大型迷宫压缩机长期处于外资垄断的局面,解决了该类型产品依赖进口的卡脖子现状,对提升国产设备的装备能力具有战略意义。

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赞盛世中华繁荣富强

向装备制造工作者致敬,

为化工行业建设者加油

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