以提高我国化工装备制造水平为己任
作者：陶小康 肖茵     文章来源：中国化工报     点击数：4365     更新时间：2009-02-13
以提高我国化工装备制造水平为己任
――写在我国首台（套）百万吨级PTA装置氧化反应器国产化竣工验收暨剪彩仪式之后
      中化新网讯    2月7日，伴着新春佳节的喜庆气氛，记者赶赴江苏省省会、六朝古都南京，参加坐落于江宁滨江开发区的南京宝色股份公司（以下简称为宝色股份公司）举行的我国首台（套）百万吨级精对苯二甲酸（PTA）装置氧化反应器国产化的竣工验收暨剪彩仪式。剪彩仪式结束后，记者看到承载着这个直径6.9米、高34米、重达300吨的百万吨级PTA装置核心设备PX氧化反应器的大型运输车，缓缓地驶出宝色股份公司的重容厂房，启运发往位于重庆涪陵在建中的蓬威石化有限责任公司PTA项目基地。这一天也因此成为我国石化装备行业一个具有纪念意义的日子。这一成果打破了国外对我国大型PTA装置关键设备的技术壁垒，展现了国内大型化工设备的研制能力，促进了国家科技与民族工业的发展。

    让我们走进专业从事钛及其复合材料化工装备制造的宝色股份公司，通过该公司与中国纺织工业设计院等相关单位密切合作，依靠创新的管理思维、完善的管理体系、雄厚的科技力量、先进的生产装备，精心组织、科学施工、认真操作，圆满完成我国首台（套）大型国产化PTA装置氧化反应器制造的实践，切实了解我国PTA行业国产化这项具有突破性意义的技术进步，分享该公司在引领这一技术进步的过程中所创造的宝贵经验。

    　　
    出身“名门”集专业优势

    　　
    宝色股份公司之所以能成功地制造出我国首台（套）大型国产化PTA装置氧化反应器，追根溯源，与其“名门”出身有直接关系。

    据宝色股份公司总经理王建平介绍，该公司是由我国最大的以钛及钛合金为主的专业化稀有金属科研、生产基地――宝钛集团有限公司（以下简称为宝钛集团）于1995年投资并控股的股份有限公司。宝钛集团于1999年被国家科学技术部和中科院联合认定为“高新技术企业”，是陕西省首家“双高”认证的高新技术企业。2001年，宝钛集团成为首批获得国防科工委颁发的军工生产科研资格许可证的企业之一；2006年，宝钛牌钛及钛合金材荣获“中国名牌产品”称号，是我国钛行业的惟一入选品牌，并荣膺“中国知名品牌500强”。其主要产品包括钛、锆、钨、钼、钽、铌、铪、镍、钢等9大金属品种，钛材年产量占全国总产量的85%以上，军工市场占有率达95%以上。宝钛集团先后通过了ISO9001、GJB9100A、AS9100等质量管理体系认证，以及空中客车公司、波音公司、Fortech公司、RMI公司、Snecma公司、罗-罗公司等国际知名公司的质量体系认证和产品认可，并成为空客公司、波音公司、古德里奇公司等的长期定点供应商。

    这种“名门”出身，使宝色股份公司在专业从事钛及钛合金、镍及镍合金、锆及锆合金、钽及钽合金、铜及铜合金、铝、不锈钢及其复合材料非标设备的设计、制造、研发、现场安装及压力管道的制作、安装等方面具有得天独厚的专业优势。公司具有国家质检总局颁发的A2级压力容器制造许可证，D1、D2级压力容器设计许可证，GC2级压力管道(限钛、镍专项)安装维修许可证及美国ASME“U”钢印制造资格，并在业内率先通过了由英国国家质量保证有限公司审核和注册的ISO9001质量管理体系认证；公司技术中心已被认定为南京市企业技术中心；公司连续11年荣获“AAA”级资信企业、“南京市锅炉压力容器特种设备安全管理先进单位”，并于2005年被南京市政府认定为首批成长型科技工业企业之一，现已成为中石化企业资源供应网络成员；公司生产的泰坦牌钛、镍、锆及其复合材料压力容器被评为“南京市名牌产品”。

    经过十几年的发展，公司已拥有堪称精良的技术装备，可供企业开展国产化攻关，生产各类不同规格的有色金属及其复合材料压力容器之需。这些装备包括： 8.5米、3米等离子自动焊机，管板全位置自动氩弧焊机，内孔焊机，带极堆焊机，窄间隙埋弧自动焊机，自行研制的高8.5米、宽8米、长45米组装式热处理炉，9米制管机，4米、1.6米数控钻床,12米、6米铣边机，6米刨边机，3200T、315T油压机，8米、4米立车，185毫米、100毫米、50毫米、30毫米三辊卷板机，水射流切割机等铆焊、机加、锻压专用设备400多台；满足非标设备质量控制的理化、探伤、金相、晶间腐蚀所需的氦检漏仪、X射线探伤仪、便携式全谱直读光谱仪、X射线光谱仪、扫描电子显微镜、微机高温万能实验机、4MeV直线加速器、钴60、CS-902G红外碳硫分析仪等50多台试验要求的检验装置；各种起重运输设备40余台，其中单台最大起重能力200吨，同时还有一台起重能力100吨、起升高度37米的专用起重机。

    　　
    树民族品牌责无旁贷

    　　
    宝色股份公司创建近10年的时候，出现了跨越式发展的重大转机。2004年，宝钛集团对宝色股份公司原领导班子进行了调整，组建了以王建平为总经理的新领导班子。新班子一上任，就提出要以提升我国化工装备工业设计制造水平、振兴民族工业为己任，并及时调整产品结构，制定了“巩固钛材，向特材转移”、“巩固国内市场，向国际市场转移”的经营战略，力求将“BAOSE”打造成响当当的民族品牌，以此推动企业的跨越式发展，迅速跻身集团化、大型化、国际化企业的行列。

    宝色股份公司之所以把目光投向了PTA及其生产工艺技术和装备制造，其依据是，PTA主要是用于聚酯纤维、薄膜、涂料及工程塑料等工业的重要基础化工原料。我国对PTA的需求量呈逐年大幅度上升趋势，到2005年需求量已在1200万吨以上，有关方面预测2010年的需求量将达到1800万吨以上。但目前我国PTA的自给率仅50%左右，平均每年要花数十亿美元从国外进口。同时，由于聚酯工业的迅速发展，PTA直接酯化和连续缩聚工艺表现出了流程简短、原料消耗低、生产工艺容易控制、成本降低等诸多优点。因此，自上世纪70年代起，PTA工艺就已成为聚酯工业发展的重点。目前，我国已建和在建的PTA项目的总产能与千万吨以上的年需求量相比仍有相当距离，为了满足市场需求，在未来数年我国仍需有序地新建一定数量的PTA装置。

    同时，PTA又是一个资金密集、技术密集的产业，国内投资该项目约需要25亿元人民币，建设期往往需要2～3年的时间。我国自上世纪70年代末开始发展聚酯工业以来，陆续建成了近20套PTA装置，基本都是引进国外的专利技术，而且工程项目的规模愈做愈大。目前我国PTA生产企业购进的PTA成套技术主要由英国BP石油公司、美国杜邦公司和日本三井油化等公司掌控，仅专利费一项，国内每生产1吨产品就要支付约30美元专利费，大大增加了国内企业的投资成本。所以，装备国产化已成为我国发展经济的一项基本国策。也正因为如此，摆脱PTA装置依赖进口的被动局面，提高自主研发能力，开创先进的工艺流程，就成为一直致力于推进石化装备国产化、处于有色金属非标设备民族产业开拓者地位的宝色股份公司责无旁贷的责任。

    经股东大会决议，宝色股份公司在南京滨江开发区投资3.2亿元的“大型特材成套设备设计制造扩能项目”于2006年开始实施。该项目的实施不仅顺应并引导了国内石化产品规模化、大型化、国产化的主流趋势，而且充分满足了市场对非标设备大型化、精品化的要求。尤其是针对PTA、煤制油、镍钴矿等设备总重在100吨～600吨的大型设备及镍基合金、高级不锈钢等特材设备制造的条件要求，其在厂房高度、洁净度、起吊能力、制造精度等方面达到了保障条件，从而全面提升了公司的综合实力和国际竞争力。该项目的建成投产将使宝色股份公司年收入达到10亿元。

    　　
    国产化攻关屡创佳绩

    　　
    宝色股份公司自创立以来，尤其是近年来所走过的发展道路可以归纳为，通过自主开发与产、学、研合作等方式，持续地开展国产化攻关，从而创造出一系列佳绩，奠定了其作为国内外一流加工企业的地位，彰显了公司从小到大、由国内闻名走向国际知名的发展历程，成为我国石化设备制造企业坚持科技创新、实现快速发展的典范。

    继先后完成中科院“球载及卫星搭载钛制太空望远镜”，“有色金属爆炸焊接复合材料”（2001年度国家火炬计划项目），“45万吨/年PTA装置钛设备国产化”（2001年度国家重点技术创新计划项目），“大型锆复合板合成釜国产化”（2002年度国家重大装备创新研制项目），“镍基合金及其复合材料压力容器”（2002年度国家技术创新计划），2003年度醋酸项目锆、镍基合金设备国产化，2004年60万吨/年PTA装置的关键大型钛设备国产化等一大批国家级科研开发项目之后，2005年，公司承接并完成了国内首套煤制油直接液化大型设备国产化项目；2006年承接并完成了国内首套180万吨/年煤制甲醇大型设备国产化项目和国内首套46万吨/年煤制烯烃项目大型设备国产化项目；2008年顺利交付了国内首套120万吨/年PTA装备中后氧化反应器等大型设备及全套钛管道、管件；同年又承接国内首套百万吨级国产化PTA项目(首次采用国内工艺包)氧化反应器等关键大型钛设备等。其中，公司的650平方米钛冷凝器，钛/钢复合板高压加氢反应器，180平方米四通道钛制螺旋板式换热器，AL-6XN缩合釜，钛合金、镍基合金及锆合金大型管道安装，钽/锆/钢复合材料制氧化反应釜，538平方米锆换热器，荣获“中国企业新纪录”称号并开创煤化工旋风分离器国产化先河的PTA脱水塔等诸多拥有自主知识产权的行业典型性、关键性设备，更是处于国内领先水平。

    如今，公司的产品可广泛应用于石油、化工、煤化工、化纤、海洋工程、冶金、医药、农药、环保、机械、核电、航天等领域，并销往国内31个省（区、市）及美国、英国、比利时、加拿大、印尼、泰国、日本、缅甸等国家。

    　　
    多方合作寻求新突破

    　　
    当宝色股份公司决定在PTA装置国产化方面寻求新突破之时，我国已在石化等领域重大技术装备国产化的道路上进行了多年的努力和奋斗。中国纺织工业设计院总工程师罗文德认为，装备制造业是国民经济发展的重要产业，是建设“化纤强国”的物质基础，是化纤工业实现可持续发展的保证。通过大型乙烯以及大型PTA等石化项目的重大技术装备国产化，可以在一定程度上提高我国石化行业的国际竞争力。中国石化行业只有培养出自身的核心竞争力，才能实现从“石化大国”向“石化强国”的转变。在这方面，独山子、天津、镇海等大型乙烯项目以及仪征PTA等大型化纤项目的建成已成为“走内涵式发展道路”的标志性工程。同时，由于PTA生产中的许多设备制造精度要求高，制造工艺复杂，使用大量特殊材质，从某种角度来看，PTA生产设备的制造反映了一个国家化工装备制造的综合实力。

    为此，中国纺织工业设计院多年来一直致力于PTA工艺技术和设备的基础研究及工程开发，积极推进PTA工艺技术的自主化和关键设备的国产化，并先后于1999年、2001年完成了年产35万吨和50万吨国产化PTA装置技术改造和工艺包设计；2002年～2007年，中国纺织工业设计院委托浙江大学、天津大学、北京化工大学共同进行基础研究和工程开发，并和浙江大学共同申报了鼓泡塔反应器发明和实用新型专利；2004年～2005年，成功进行了PX氧化反应器工业化实验，为反应器的工程放大奠定了坚实的基础；2005年2月，中国纺织工业协会与中国石油和化学工业协会联合组织，对中国纺织工业设计院编制的《年产60万吨PTA工程国产化成套技术工艺包》进行了审查和鉴定，并获得顺利通过。近年来，中国纺织工业设计院还相继申请了氧化反应器新型结构、PTA一步法分离技术、精制母液回收利用技术等多项专利。

    2007年，我国民营企业东方希望集团控股的重庆蓬威石化有限责任公司积极响应国家号召，全力推动、实施项目工艺、技术和装备制造的国产化，以敢为人先的精神做出了一项决定：在PTA项目中采用中国纺织工业设计院的工艺包，并由该院为蓬威石化公司年产90万吨PTA项目做出基础设计和详细设计等（包括提供全套设备施工图纸），由宝色股份公司承接制作价值8000多万元的氧化反应器、溶剂脱水塔、结晶器等关键设备。蓬威石化公司总裁杨再兴告诉记者，蓬威石化PTA项目是经国家发改委核准的国产化示范工程，也是国务院西部开发办安排的2007年西部大开发新开工的10项重点工程之一。这是我国首套采用国内工艺和设备国产化率最高的PTA装置，建成后将是我国投资最省的PTA装置。该装置的建设对于我国PTA产业具有里程碑式的意义，标志着我国PTA产业在历经30多年的发展后真正地实现了完全国产化。他还告诉记者，蓬威石化公司使用国产化PTA氧化反应器的年产90万吨PTA项目将于今年6月竣工投产。有关专家指出，该工程采用的技术是中国纺织工业设计院与有关高校、宝色股份公司等关键设备制造厂以及重庆蓬威石化公司等单位的集成创新。

    　　
    设计与制造完美结合

    　　
    宝色股份公司作为长期专业从事钛及其复合材料化工装备制造的企业，具有丰富的实践经验和进行国产化转换设计的成功经验，熟悉钛材及其复合材料的特性和加工性能。他们在整个制造过程中与中国纺织工业设计院共同研发解决了制造中的关键技术，将设计、制造和设备使用的安全性、经济性有机地结合起来。

    PTA生产装置中的核心装备――氧化反应器，其设计结构和焊接工艺复杂，控制点多，反应温度高，且物料中醋酸、催化剂等腐蚀性较强，工艺条件较为苛刻，制作难点较多。公司为此成立了专项项目管理组，负责该批关键设备的工艺、质量、检验等节点控制。

    在整个制造过程中，宝色股份公司始终保持与中国纺织工业设计院的密切合作，不断研发解决制造中出现的技术问题，吸收国外的设备制造经验，在同类型设备焊环上首次采用钛钢复合形式，加强其密封和承载能力。在内衬翻边形式上采用整体压制成型，并加入退火工序，保证翻边的贴合，改善焊缝承载形式，提高了焊缝的承载强度。在设备整体热气循环及内部阳极化处理上均开创了国内大型钛钢设备的先河，并为今后钛材阳极化的推广应用提供了范例。正如宝钛集团总经理、宝色股份公司董事长汪汉臣所说，首台（套）大型国产化PTA装置氧化反应器制造的圆满成功，标志着宝色股份公司推进产业升级又迈出了新的一步，标志着宝钛集团建设钛镍加工材、锆产业，装备制造产业三大上市板块，打造 “百亿宝钛”的战略规划又上了一个新台阶，更预示着我国化工装备已开始从早期的成套引进走向自主开发和集成创新，并将从根本上摆脱受制于人的局面。

    2月7日，剪彩仪式结束后，江苏省经济贸易委员会组织、南京市经济贸易委员会主持召开了宝色股份公司制造的PX氧化反应器产品鉴定会。与会专家的鉴定意见是，该设备制造技术达到国内领先、国际先进水平；并高度评价PX氧化反应器的研制，符合我国装备制造业国产化产业政策的要求，有力地提高了我国PTA大型关键核心设备国产化自主研发的能力，提高了我国化工装备制造的水平，打破了国外对我国PTA大型关键核心设备的技术壁垒，降低了PTA装置的成本。鉴定委员会还建议：进一步加强生产和安装的质量控制，为产业化推广打下坚实的基础。

    据有关专家估算，这批PTA设备的经济效益十分可观，就其核心设备氧化反应器而言，国产化价格只有进口价格的一半，大幅度降低了PTA装置的投资成本和产品成本，继而降低了聚酯产品的成本，将大大促进我国聚酯工业和化纤工业的发展，也将推动我国钛及其复合材料与设备加工技术的迅猛发展。
    　　
   
    PX氧化反应器

    提高了我国PTA大型关键核心设备国产化的自主研发能力；

    提高了我国化工装备的制造水平；

    打破了国外对我国PTA大型关键核心设备的技术壁垒。

    　　
     准备运往项目建设基地的PX氧化反应器在码头整装待发。

    宝钛集团总经理、南京宝色股份公司董事长汪汉臣在剪彩仪式上发表讲话。其身后为准备启运项目建设基地的PX氧化反应器。