（五）積極推進(jìn)重大技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化工作

1983年7月12日，國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于抓緊研制重大技術(shù)裝備的決定》（國(guó)發(fā)〔1983〕110號(hào)），成為指導(dǎo)我國(guó)研制重大技術(shù)裝備的綱領(lǐng)性文件，開辟了我國(guó)重大技術(shù)裝備研制工作的新紀(jì)元。

為了落實(shí)國(guó)務(wù)院《關(guān)于抓緊研制重大技術(shù)裝備的決定》的精神，機(jī)械工業(yè)部石化通用局專門成立了化工成套處，負(fù)責(zé)組織、協(xié)調(diào)通用機(jī)械制造業(yè)承擔(dān)重大技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化的工作?！捌呶濉逼陂g安排的11項(xiàng)重大成套項(xiàng)目中，大型煤化工、年產(chǎn)30萬(wàn)t乙烯和大型化肥（年產(chǎn)30萬(wàn)t合成氨和大型復(fù)合肥料）三大化工成套項(xiàng)目都由通用局負(fù)責(zé)組織成套裝備研制。

1.開展裝備國(guó)產(chǎn)化分析研究工作

為了充分了解重大技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化現(xiàn)狀和能力，1983年，通用局組織合肥通用所等單位先后編寫了“年產(chǎn)30萬(wàn)t乙烯成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化分析報(bào)告”“大型煤化工（城市煤氣）成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化分析報(bào)告”“年產(chǎn)30萬(wàn)t合成氨及52萬(wàn)t尿素成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化分析報(bào)告”，從裝置的基本工藝流程介紹、主要設(shè)備分類、設(shè)備主要參數(shù)、國(guó)內(nèi)通用機(jī)械制造業(yè)能力分析，到提出產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化方案、科研項(xiàng)目、產(chǎn)品研制項(xiàng)目、產(chǎn)品供貨、設(shè)備成套等技術(shù)路線。國(guó)產(chǎn)化分析研究為開展重大技術(shù)裝備研制工作奠定了基礎(chǔ)，為通用機(jī)械制造企業(yè)承擔(dān)重大裝備研制任務(wù)明確了技術(shù)路線。

2.30萬(wàn)t/年乙烯成套裝備國(guó)產(chǎn)化工作起步

為了落實(shí)國(guó)務(wù)院110號(hào)文件精神，機(jī)械工業(yè)部和中國(guó)石化總公司于1984年在安徽黃山聯(lián)合召開了“上海30萬(wàn)t/年乙烯工程——10萬(wàn)t/年低密度聚乙烯、15萬(wàn)t/年苯乙烯、10萬(wàn)t/年丙烯腈以及30萬(wàn)t/年乙烯裂解四個(gè)裝置前期技術(shù)研討會(huì)”。國(guó)務(wù)院重大技術(shù)裝備辦公室、機(jī)械部、中石化、紡織部、化工部、上海市經(jīng)委、上海金山石化廠等80多個(gè)單位參加了會(huì)議。會(huì)議決定以上海金山石化廠現(xiàn)有5萬(wàn)t/年丙烯腈裝置設(shè)備改造作為乙烯重大技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化的試點(diǎn)，由合肥通用所負(fù)責(zé)組織行業(yè)攻關(guān)。1985年，機(jī)械工業(yè)部和中石化總公司聯(lián)合發(fā)文，將上海10萬(wàn)t/年低密度聚乙烯、15萬(wàn)t/年苯乙烯、10萬(wàn)t/年丙烯腈以及30萬(wàn)t/年乙烯裂解四個(gè)裝置作為重大裝備研制對(duì)象，并成立上海乙烯成套裝備國(guó)產(chǎn)化辦公室。

之后，合肥通用所組織沈陽(yáng)水泵廠、大連耐酸泵廠、重慶水泵廠、上海良工閥門廠、沈陽(yáng)閥門一廠等單位先行開展丙烯腈裝置的關(guān)鍵設(shè)備攻關(guān)，包括：儀表空氣無(wú)油壓縮機(jī)、氨無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)、丙酮氰酸屏蔽泵、五缸計(jì)量泵、乙腈解吸塔側(cè)流泵、高壓多級(jí)離心補(bǔ)給泵、氫氰酸精餾塔底屏蔽泵、安全閥、波紋管單向閥、波紋管球閥、止回閥、高溫閘閥等，乙烯成套裝備國(guó)產(chǎn)化工作開始起步。

3.組織城市煤氣化工程設(shè)備國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)

20世紀(jì)90年代，通用局組織合肥通用所及相關(guān)制造企業(yè)開展城市煤氣工程設(shè)備國(guó)產(chǎn)化工作。針對(duì)魯奇水煤漿加壓煤氣化工藝的特點(diǎn)，確定了設(shè)備攻關(guān)目標(biāo)，首先從煤漿制備工段和氣化工段設(shè)備入手，制定了高壓煤漿泵、低壓煤漿泵、灰水泵、氧氣閥、鎖斗閥、煤漿閥、渣水閥、調(diào)節(jié)閥等特殊閥門科研課題。

上海大隆機(jī)器廠和沈陽(yáng)冶金機(jī)械有限公司經(jīng)多年研制，高壓煤漿泵、低壓煤漿泵、灰水泵都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，價(jià)格比進(jìn)口產(chǎn)品低一半以上，實(shí)際運(yùn)行效果與國(guó)外產(chǎn)品相當(dāng)。上海開維喜、弘盛閥門公司等也先后開展了氧氣閥、鎖斗閥、煤漿閥、渣水閥、調(diào)節(jié)閥等特殊閥門的技術(shù)攻關(guān)，并取得成效，為大型煤氣化技術(shù)裝備的國(guó)產(chǎn)化實(shí)踐提供了有利的條件。部分成果應(yīng)用到蘭州100萬(wàn)m3/d和哈爾濱200萬(wàn)m3/d城市煤氣工程中，這兩個(gè)工程項(xiàng)目分別由中通公司和石化公司負(fù)責(zé)通用機(jī)械設(shè)備成套。

4.落實(shí)磷復(fù)肥設(shè)備國(guó)產(chǎn)化

為改變我國(guó)化肥以氮肥為主、品種單一的情況，國(guó)家提出改變化肥結(jié)構(gòu)，發(fā)展氮、磷、鉀復(fù)合肥。通用局根據(jù)這一要求，組織行業(yè)開展磷肥生產(chǎn)設(shè)備的開發(fā)與研制。

磷肥生產(chǎn)過(guò)程中需要輸送的介質(zhì)主要有磷礦漿、磷酸料漿、各種濾液、濃磷酸、烯磷酸、濃硫酸、稀硫酸及氟硅酸等。在生產(chǎn)過(guò)程中，泵、閥門等通用機(jī)械極易受介質(zhì)腐蝕或腐蝕兼沖刷磨損。磷酸料漿泵、閥是磷肥生產(chǎn)過(guò)程中各種泵、閥的泛稱，是極具代表性的耐強(qiáng)腐蝕和抗磨損通用機(jī)械產(chǎn)品。

在磷肥工業(yè)發(fā)展初期，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的化工耐腐蝕泵、閥技術(shù)水平不高，有的產(chǎn)品壽命只有一個(gè)星期。針對(duì)這種情況，通用局組織了科研單位、高校和泵、閥門生產(chǎn)企業(yè)等開展科研攻關(guān)，在磷酸料漿泵、閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料試驗(yàn)、密封等方面進(jìn)行了大量開發(fā)研究，分別對(duì)各種材料進(jìn)行耐蝕性和耐磨性試驗(yàn)研究，開發(fā)出了我國(guó)鐵素體不銹鋼、雙相鋼、奧氏體不銹鋼等材料系列，使磷酸料漿泵、閥的國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題得到了解決。

5.實(shí)現(xiàn)“三個(gè)3”國(guó)產(chǎn)化目標(biāo)

1990年，通用局提出“三個(gè)3”的國(guó)產(chǎn)化目標(biāo)，即要實(shí)現(xiàn)“30萬(wàn)t/年合成氨、30萬(wàn)t/年乙烯、3萬(wàn)m3/h空分”成套裝備國(guó)產(chǎn)化。

（1）30萬(wàn)t/年乙烯裝備國(guó)產(chǎn)化 乙烯生產(chǎn)能力是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工水平的重要標(biāo)志，是關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈和國(guó)家安全的關(guān)鍵領(lǐng)域之一，其核心技術(shù)是買不來(lái)的，必須依靠企業(yè)自主創(chuàng)新，才能在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中掌握主動(dòng)權(quán)。

在乙烯裝置中，裂解氣壓縮機(jī)、丙烯制冷壓縮機(jī)和乙烯制冷壓縮機(jī)（俗稱“乙烯三機(jī)”）因?yàn)樘幱谝蚁┥a(chǎn)的源頭位置，而成為乙烯裝置的核心設(shè)備。長(zhǎng)期以來(lái)，乙烯裝置壓縮機(jī)全部從國(guó)外進(jìn)口。1995年，中石化總公司開始對(duì)所屬企業(yè)的30萬(wàn)t/年乙烯裝置進(jìn)行擴(kuò)建改造，其中大慶石化公司30萬(wàn)t/年乙烯裝置擴(kuò)建為48萬(wàn)t/年。在機(jī)械工業(yè)部和中石化總公司的精心組織下，沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠從設(shè)計(jì)入手，將引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和自主開發(fā)相結(jié)合，開始了“中國(guó)制造”的攻堅(jiān)戰(zhàn)。1999年12月23日，其裂解氣壓縮機(jī)和丙烯制冷壓縮機(jī)在大慶石化公司48萬(wàn)t/年乙烯裝置上成功運(yùn)行，打破了乙烯“三機(jī)”國(guó)外一統(tǒng)天下的局面，結(jié)束了我國(guó)大型乙烯裝置壓縮機(jī)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的歷史。

在大慶石化公司“兩機(jī)”平穩(wěn)運(yùn)行一年之后，沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠又相繼完成了上海金山石化公司36萬(wàn)t/年乙烯和茂名石化64萬(wàn)t/年乙烯裂解裝置“三機(jī)”的改造。其中，茂名石化公司乙烯改造工程裂解氣壓縮機(jī)組采用了多項(xiàng)先進(jìn)的單元技術(shù)，如：設(shè)計(jì)中采用新開發(fā)的整體優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，保證壓縮機(jī)組具有寬廣的流量調(diào)節(jié)范圍；機(jī)組采用高效三元葉輪，確保了機(jī)組各段的多變效率保持在85%以上；首次采用干氣密封結(jié)構(gòu)，減少了壓縮機(jī)內(nèi)部損失，提高了機(jī)組效率；在壓縮機(jī)進(jìn)口渦室設(shè)置了分流葉片，保證了進(jìn)口氣流均勻地進(jìn)入葉輪等。該機(jī)組完全是自主創(chuàng)新開發(fā)出來(lái)的具有國(guó)際先進(jìn)水平的國(guó)產(chǎn)化大型裂解氣壓縮機(jī)組。

乙烯冷箱是乙烯裝置中的關(guān)鍵設(shè)備，由數(shù)組鋁制板翅式換熱器組成，既是乙烯生產(chǎn)最主要的流程設(shè)備之一，又是裝置節(jié)能降耗的關(guān)鍵設(shè)備。杭氧集團(tuán)承擔(dān)了燕山石化公司、大慶石化公司、上海金山石化公司和茂名石化公司乙烯改造擴(kuò)建項(xiàng)目的冷箱研制任務(wù)。在開發(fā)研制的過(guò)程中，杭氧集團(tuán)先后解決了乙烯冷箱技術(shù)方案優(yōu)化、多組分兩相流的物性計(jì)算和Q-T曲線計(jì)算、多組分有相變流體的傳熱計(jì)算優(yōu)化、同層多股流流道的優(yōu)化和整臺(tái)換熱器通道排列優(yōu)化、二相流體均勻分布結(jié)構(gòu)技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)、新型高效翅片開發(fā)、大型換熱器釬焊工藝的完善和優(yōu)化等多個(gè)技術(shù)難題，提供了滿足流程工藝性能要求的冷箱，總體經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平。為后續(xù)天津石化、鎮(zhèn)海煉化、撫順石化等百萬(wàn)噸乙烯裝置冷箱國(guó)產(chǎn)化打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

乙烯冷箱的研制成功，打破了國(guó)外少數(shù)公司在相關(guān)市場(chǎng)上的壟斷局面，降低了成套乙烯裝置的投資成本。30萬(wàn)t乙烯冷箱的成功研制不僅對(duì)提高我國(guó)乙烯裝備水平有著重大意義，而且對(duì)百萬(wàn)噸乙烯、天然氣液化、大型化肥裝置、CO深冷分離等其他行業(yè)的冷箱設(shè)備研制也具有重要的指導(dǎo)意義。杭州制氧機(jī)廠、四川空分設(shè)備廠等國(guó)內(nèi)企業(yè)冷箱設(shè)計(jì)制造水平和能力已有了明顯提高。

乙烯“三機(jī)”和冷箱的開發(fā)研制成功，標(biāo)志著我國(guó)實(shí)現(xiàn)了30萬(wàn)t/年乙烯裝置重大裝備國(guó)產(chǎn)化。

（2）30萬(wàn)t/年合成氨裝備國(guó)產(chǎn)化 合成氨裝置中的合成氣壓縮機(jī)、氨氣壓縮機(jī)、工藝空氣壓縮機(jī)、原料氣壓縮機(jī)四大機(jī)組，被稱為合成氨裝置的“心臟”，一般在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，對(duì)密封、潤(rùn)滑條件要求高，調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)復(fù)雜。四大機(jī)組均為單系列運(yùn)行，無(wú)備用機(jī)組，任何一臺(tái)機(jī)組的停機(jī)，都可造成全裝置停車，而且泄漏出來(lái)的NH3、H2、N2、原料氣還可造成重大的火災(zāi)、爆炸、中毒事故。

1984年，沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠為鎮(zhèn)海石化52萬(wàn)t/年尿素裝置研制成功了國(guó)內(nèi)首臺(tái)二氧化碳離心壓縮機(jī)，此后又陸續(xù)承接了寧夏、烏魯木齊化肥廠二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的制造任務(wù)。1989年，該廠又承擔(dān)了為四川化工總廠20萬(wàn)t/年合成氨裝置研制空氣壓縮機(jī)、天然氣壓縮機(jī)和氨氣冷凍壓縮機(jī)的任務(wù)，1990年底安裝投入運(yùn)行，用戶評(píng)價(jià)為“運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，出力有余”。1994年，沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠承擔(dān)了國(guó)家“八五”重大技術(shù)裝備科技攻關(guān)項(xiàng)目——四川天然氣化工廠30萬(wàn)t/年合成氨裝置天然氣壓縮機(jī)、氨氣冷凍壓縮機(jī)研制任務(wù)，產(chǎn)品于1995年8月投入運(yùn)行，主要性能達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。

之后在山東華魯恒升化工股份有限公司30萬(wàn)t合成氨裝置中，合成氣壓縮機(jī)、氨氣壓縮機(jī)、工藝空氣壓縮機(jī)、原料氣壓縮機(jī)四大機(jī)組設(shè)計(jì)、制造任務(wù)由沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠承擔(dān)，液氨泵、甲氨泵、銅泵、二氧化碳泵及各種閥門也均由國(guó)內(nèi)制造。這是我國(guó)第一套完全國(guó)產(chǎn)化的30萬(wàn)t/年合成氨、24萬(wàn)t/年尿素裝置，并在山東華魯恒升化工股份有限公司一次開車成功，從而實(shí)現(xiàn)了我國(guó)大化肥技術(shù)、裝備的突破，結(jié)束了大化肥裝置長(zhǎng)期引進(jìn)的局面。

（3）3萬(wàn)m3/h空分裝備國(guó)產(chǎn)化 大型空氣分離（簡(jiǎn)稱空分）成套設(shè)備是為石油化工、冶金、煤化工、化肥等領(lǐng)域成套裝備配套的不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，各類工業(yè)裝備普遍趨于大型化，為之配套的空分設(shè)備的規(guī)模也日趨大型化。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)工程領(lǐng)域應(yīng)用的大型空分裝置一直依賴進(jìn)口。

“九五”“十五”期間，杭氧集團(tuán)、開封空分集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱開封空分）、四川空分設(shè)備（集團(tuán)）有限公司（簡(jiǎn)稱四川空分）開始對(duì)1萬(wàn)m3/h等級(jí)、3萬(wàn)m3/h的大型空分成套設(shè)備進(jìn)行攻關(guān)，逐步開創(chuàng)了我國(guó)大型空分成套裝置自主化設(shè)計(jì)、制造的嶄新局面。

由杭氧集團(tuán)自行設(shè)計(jì)、制造的上海寶山鋼鐵公司（簡(jiǎn)稱寶鋼）3萬(wàn)m3/h空分裝置中，采用了分子篩增壓流程、規(guī)整填料塔技術(shù)和全精餾制氬技術(shù)。整套設(shè)備采用可靠的模塊化設(shè)計(jì)軟件，經(jīng)大量模擬計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)出最合理的流程。使氧產(chǎn)量達(dá)到30500m3/h，氮產(chǎn)量達(dá)4萬(wàn)m3/h，氬產(chǎn)量達(dá)1050m3/h，氧、氮、氬產(chǎn)品的產(chǎn)量和純度都達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)指標(biāo)。寶鋼3萬(wàn)m3/h空分設(shè)備的投產(chǎn)，表明我國(guó)已具備了自主設(shè)計(jì)、制造3萬(wàn)m3/h等級(jí)空分設(shè)備的能力。

開封空分為山東華魯恒升化工股份有限公司30萬(wàn)t合成氨裝置配套的4萬(wàn)m3/h空分設(shè)備采用工業(yè)汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，常溫分子篩預(yù)凈化，中壓增壓透平膨脹機(jī)制冷，規(guī)整填料雙塔精餾，全精餾無(wú)氫制氬，空氣增壓化工型液氧內(nèi)壓縮流程。該設(shè)備氧氣壓力高（8.5MPa），液體產(chǎn)品產(chǎn)量大，控制系統(tǒng)可靠先進(jìn)，結(jié)束了我國(guó)3萬(wàn)m3/h等級(jí)以上大型（化工）空分設(shè)備及DCS控制系統(tǒng)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的歷史。此裝置是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)首套最大的空分裝置，其中的空壓機(jī)和增壓機(jī)由沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠研制提供。