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1、·权威视点·当代石油石化Vol.13No.12PETROLEUM&PETROCHEMICALTODAYDec.2005我国化工过程装备技术的发展与展望时铭显(中国石油大学(北京),北京102249)摘要:综述了我国热力流体过程装备、机械过程装备、传热过程装备、传质过程装备、化学过程装备及压力容器的技术进展,并展望了其发展方向。关键词:化工过程装备技术发展化工过程装备是包括石油化工在内的现代化工已达到国际先进水平。目前的差距主要在于某些高生产链节中必不可少的工艺、装备、自控三大关键核技术、高参数、高品质的
2、特殊品种,如百万吨级大型心技术之一。化工过程装备一般可分为5类:①以乙烯三机中的45770kW裂解气压缩机,排气压力遵循流体力学与热力学规律为主的热力流体过程装达350MPa的超高压聚乙烯用往复压缩机等,国内备,如泵、压缩机、冷冻机、离心机、搅拌釜等;②以遵尚无设计制造经验。循固体和粉体力学规律为主的机械过程装备,如粉随着现代大化工朝着大型集成化方向发展,过碎、过筛、造粒、输送装备等;③以遵循燃烧与传热规程机器随之主要向大型化、高精度与长寿命方向发律为主的传热过程装备,如工业炉、换热器、蒸发器展,更多地
3、按生产工艺参数采用专用设计、个性化设等;④以遵循传质分离规律为主的传质过程装备,如计和制造,使之在最佳工况下运行。例如:①大型高蒸馏塔、吸收塔、萃取塔、干燥器、结晶器等;⑤以遵参数离心压缩机不仅在叶轮设计中采用三元流动理循化学反应规律为主的化学反应过程装备,如固定论,而且在叶片扩压器静止元件设计中也采用,使之床、移动床和流化床反应器、搅拌反应釜等。热力流获得最高的机组效率;采用新型气体密封(如螺旋体过程装备和机械过程装备一般多属于通用机械,槽上游泵送干气密封以代替传统的浮环式密封)、可统称为过程机器;传
4、热过程装备和传质过程装备、磁力悬浮轴承和无润滑联轴器等,以保证机组低能化学过程装备需针对不同生产工艺进行独立的设计耗长寿命安全运行;采用防噪设计以改善操作环境与研发,可统称为过程设备;又因其外壳有鲜明的学等。现代先进的大型离心压缩机的整机效率已高达科共性,可单独称为压力容器。近一、二十年来,随82%;已研制成超二阶、三阶的高柔性转子;检测、报着我国石油化工工业的迅速发展,我国化工过程装警及联锁停车系统的控制水平更高,更可靠,可保证备技术有了长足的发展和进步,但与国外先进水平机组三年长周期安全运行。②大功
5、率高参数往复式相比仍存在一定的差距,需要进一步努力。压缩机已普遍采用工作过程综合模拟技术,以提高设计精度和开发新产品的成功率;产品的机电一体化不1过程机器方面断发展强化,以实现优化节能运行、优化联机运行、运目前,我国不仅往复式压缩机已形成了L、D、行参数异常显示报警与保护;开发变工况条件下的高DE、H、M等数十个系列、数百种产品,满足了30～品质新型气阀,以期大大延长其操作寿命和节能。③40万吨级化肥装置和百万吨级加氢装置的生产等零泄漏的磁力传动泵的发展也很快,其参数已达25需要,而且在技术难度较大的离
6、心式和轴流式压缩MPa、6000立方米/小时、1400kW。④在生产装置大机方面,如炼油催化裂化的主风机、富气压缩机和烟收稿日期:2005-08-06。气轮机,加氢的循环氢压缩机和新氢压缩机,乙烯三作者简介:时铭显,中国工程院院士,现任中国石油大学教授,博大压缩机组,化肥四大压缩机组等,都已能自行设计士生导师,享受国务院特殊津贴专家,1956年研究生毕业于北京石油学院。已发表论文100余篇,并有多项专著,获2项国家与制造,接近国际同类产品的先进水平,少部分品种科技进步奖及多项省部级科技进步奖。4当代石油
7、石化2005,13(12)型化与高度集成化后,保证大型参数过程机器的长周现代数学方法(如分形、模糊、概率分析等),将光声期安全运行就显得更为突出,所以“过程机器的故障电传感检测、材料性能与状态分析、信息处理技术和诊断技术”有了飞速发展。如出现了“全息谱方法综计算机模拟分析等各种现代技术综合起来。目前已合测定每阶频率分量上的振动形态”、“基于神经网发展的综合评定技术有:综合应用定量金相技术、概络、人工智能、模糊概率分析等的机泵故障检测系统”率断裂力学评定技术与模糊综合评判等方法的寿命等先进方法,将故障判断
8、的准确性与精度提到了一个预测与延寿技术,裂纹分形效应与失效整体概率分新高度。目前正不断向更高级的机电一体化方向发析等。目前还在发展可直接在设备上直接评定的缺展,将状态监测诊断、人工智能、主动控制、新材料、信陷自动识别与计算机模拟技术等。为了进一步提高[1]息技术等综合,提出了“故障自愈技术”。实时监测及在役检测的水平,正在发展许多先进技术,如多路光导、声发射、光学无损金相复型现场检2压力容器方面测技术,可测定组织蠕变的磁声发射,可检测表面缺
