陕鼓百万吨级乙烯“三机”技术方案通过评审|乙烯_新浪财经

2月20日，西安陕鼓动力股份有限公司（以下简称“陕鼓动力”）开发完成的百万吨级乙烯装置三机组开发研制方案，在西安通过中国石油和化学工业联合会组织的专家评审，标志着陕鼓动力在乙烯“三机”大型装备新领域获得新突破，首次具备为百万吨及以上规模乙烯工业提供三机组系统解决方案的综合能力。

以中国工程院院士、北京化工大学机电工程学院名誉院长高金吉教授为组长的专家组，一致同意通过陕鼓百万吨级乙烯装置三机组开发研制方案评审，认为该方案科学合理，技术指标先进，达到了实现工业化制造的要求。建议进一步完善和优化该方案，加快寻找依托项目，实现乙烯三机组的工业化制造。

大国重器亟待“中国芯”

在我国各流程工艺成套设备中，石油化工行业技术装备短板凸显。作为石化产业的核心，乙烯工业是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一，被称为“石化工业之母”。乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及医药、染料、化工新材料等基本原料，主流生产采用管式蒸汽裂解工艺。截至2022年底，我国乙烯总产能达4675万吨，成为世界最大的乙烯生产国。乙烯生产须臾离不开大型装备，其中乙烯装置“三机”包括裂解气压缩机组、丙烯压缩机组和乙烯压缩机组，是最关键的核心设备，也是保证乙烯装置安、稳、长、满、优运行的强大“心脏”。

据了解，裂解气是包含近30种成分的石化气体，经过裂解气压缩机对其加压后分配到各个化工装置单元中，在低温条件下合成产品。丙烯是裂解气中一种主要气体，进入丙烯压缩机逐级冷却至零下40℃经过再分离得到乙烯产品，而乙烯压缩机的工作环境为零下101.7℃。如此严苛的低温条件，使乙烯装置“三机”成为高端石化装备难以涉足的“明珠”。

“我国在大型、复杂压缩机领域的技术研究和综合技术能力相对薄弱，大型高端离心压缩机技术长期受制于国外。”高金吉说。近年来，我国石化和装备制造企业采取引进、消化、吸收再创新的模式，不断提升与发展，打破进口设备技术封锁，推进乙烯“三机”等石化重大装备国产化。目前，中国已成为全球少有的可以制造百万吨级乙烯“三机”的国家，整体技术接近国际先进水平。

自主攻关抢占新赛道

为进军乙烯“三机”高端技术装备制造全新领域，加快推进重大技术装备国产化进程，2005年，陕鼓动力开始布局乙烯“三机”技术研发，依托陕鼓欧洲研发中心拥有的乙烯“三机”技术经验和研发能力，技术团队从基础研究做起，相继完成高性能模型级开发与试验，研发优化设计软件、高精度物性计算软件、在线喷水冷却、压缩机多段补气缸内混合等核心技术。2013年，陕鼓百万吨等级乙烯三机组技术开发正式立项并分步实施。

十年磨一剑，西风不觉寒。经过持续研发攻关，陕鼓技术团队在乙烯三机组整机结构、制造工艺、机组总成、自动化系统控制等方面进行技术优化和提升，完成了高效模型级、大流量系数、高马赫数模型级的乙烯“三机”系列化技术，开发了高精度、高可靠性模化设计软件平台，并开展气动、结构、制造工艺、总成、控制等5大核心技术的详细设计与试验验证。

“根据乙烯装置工艺需求，结合三机组的特点，我们编制了可靠的机组控制方案，包括负荷调节、喘振控制、阻塞控制以及各类单元控制等，确保机组与工艺系统匹配优良。”陕鼓动力首席技术专家蔺满相说，陕鼓乙烯“三机”的气动设计采用成熟的基本级系列和国际最先进的优化匹配计算程序，使整套机组的机械性能优良，结构更紧凑，效率更高，工况调节范围更宽，满足乙烯装置多工况、高效率、宽调节范围的设计要求。同时，高精度的叶轮加工、定子流道加工、零部件精密装配工艺路线，达到国际一流的制造精度和性能指标。

据介绍，陕鼓乙烯三机组在气动技术、结构设计、自动控制等方面迭代升级，采用成熟的配套设备选型技术、多机同轴布置及轴系设计优化技术。整套机组可适用于100万吨/年、120万吨/年、150万吨/年等大型乙烯装置，配套设备选型成熟可靠，压力控制精准，确保机组与用户工艺装置具有良好的匹配性能。

立足高端装备聚变创新

作为分布式能源领域的系统解决方案商和系统服务商，陕鼓动力深耕大型高端装备领域，特别是围绕石油和化工装置大型化、系统化、高效化、清洁化发展趋势，持续强化技术创新，提升我国流程工业大型核心动力装备研发制造进程，扭转高端技术装备“卡脖子”被动局面。

源于制造，超越制造。数十载创新发展的“基因”深深植根于陕鼓人。在需求升级和技术变革的双重推动下，陕鼓动力相继开发了大型重整装置用循环氢压缩机、大型乙烯三机组、大型丙烷脱氢全流程机组、10万~15万大型空分压缩机组技术、第3代能量回收透平技术、新一代高压比轴流压缩机技术等，形成覆盖整个工业领域的透平压缩机及透平膨胀机，技术能力达到国际先进水平，为实现我国透平技术和应用在全球从跟跑、并跑到领跑提供了“陕鼓方案”。

近年来，陕鼓技术研发持续高强度投入，每年服务制造研发总投入达10%以上，拥有欧洲研发中心、捷克研发中心等5个海外研发基地，以及国家级技术中心、行业重点实验室、院士工作站、博士后流动站、工程实验室、省级技术创新中心等科技资源平台。拥有完善的压缩机制造能力、先进的叶轮闭式整体铣制及整体电火花加工技术，建成国内首个“叶轮焊接数字化智能管控系统”，具备年产650台大型压缩机的制造能力。配有全参数数据采集的远程在线检测系统，为用户设备提供全生命周期的系统监测诊断服务。

目前，作为中国石油和化工行业优秀合作伙伴和优秀供应商，陕鼓动力已在石油化工、天然气化工、煤化工等领域提供各类流程压缩机约3000余台，助力我国重大装备国产化发展。其中，轴流压缩机获中国制造业“单项冠军产品”，产量达2600余台套，居全球第一。乙烯、丙烯制冷、氨制冷、丙烷制冷、混合冷剂压缩机市场业绩百余台套。丙烷脱氢装置各类压缩机组60余套，成为国内唯一拥有丙烷脱氢装置Lummus工艺全流程5套压缩机组能力和业绩的制造商。空分装置压缩机组业绩近400台套，国内市场占有率超80%。催化裂化FCC和催化裂解DCC业绩近300台套，国内市场占有率逾95%。

在这些国之重器中，大型空分机组、大型合成氨“三机”、大型硝酸机组、大型PTA装置配套压缩机组、乙烯制冷压缩机等技术处于国际领先或先进水平；10万等级以上超大型空分压缩机组、天然气长输管线压缩机组、催化裂化机组、丙烷脱氢装置配套压缩机组等改变了我国流程工业领域大型动力核心设备依赖进口的局面；AV140轴流压缩机组为全球规模最大、技术最先进，重塑工业压缩机领域全新高度。

曾两次荣获中国工业大奖的陕鼓，在深化服务型制造战略转型中聚焦分布式能源，打造分布式能源领域系统解决方案商和系统服务商，取得了骄人的经营业绩，成为我国传统制造业企业向服务型制造转型的实践者和先行者。工信部和陕西省委、省政府及行业组织大力推广“陕鼓模式”与“陕鼓经验”。近6年来，陕鼓集团主要经营指标呈两位数、三位数同比增长，人均主要指标接近或超过国际标杆企业，人均绩效连续19年居全行业第一。2022年，陕鼓集团营业收入突破300亿元，主要经营指标均创历史之最。（李军/文图片由企业提供）