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化工装备制造业的黄金时代

[化工装备制造业15年回顾及未来发展预测]

作者:程治方 文章来源:中国化工机械动力技术协会  点击数:2683  发布时间:2013-05-31
最近15年是我国石油和化学工业发展的黄金时代,1998年我国石油和化学工业总产值仅为9000多亿,2012年已经超过12万亿.

最近15年是我国石油和化学工业发展的黄金时代,1998年我国石油和化学工业总产值仅为9000多亿,2012年已经超过12万亿。最近15年同样是我国化工装备制造业发展的黄金时代,1998年国内石油和化工行业的设备采购额仅有数百亿,2012年国内石油和化工行业的设备采购额已经超过8000亿。15年的时光使化工装备制造业从一个用户从属行业发展成为一个独立的制造业,并正在向世界性的化工装备制造大国的目标迈进。

机遇带来发展

15年来化工装备制造业经历过多次大的发展机遇,例如,近十年来的全球经济一体化给中国带来非常好的发展机遇,也使我国迅速成为世界性石油和化工生产大国。自我国加入世界贸易组织以来,石油和化学工业发展迅速,生产总值、销售收入、利润总额、进出口贸易额增长均很快,部分指标的增速一度达到20%左右,长期保持国民经济发展火车头的地位。石油和化学工业的迅速发展带来建设投资的大幅度增加,每年给化工装备制造业带来数千亿的市场份额,也大大调动了国内其他相关制造行业进入化工装备市场的积极性。又如,21世纪初以来大量国外投资进入中国市场也是一次好的机遇,从严格意义上讲,国内石油和化学工业的腾飞就是以外资大量介入为标志的,当时排名世界前100名的化工公司纷纷进入中国石油和化工建设市场,而且逐步由小规模、短期性、局部的投资转变为更具主动性、战略性和长远性的全面大规模投资;由主要投资于上中下游的最终产品,逐步转投相关的中间产品;由投资与我国经济发达的沿海、沿江地区转而逐步辐射到内陆地区乃至全国;由主要投资生产性项目转而逐步投资销售、储运等相关配套项目,总之正在逐步形成一条完整的外资产业链。外投项目的装备本土化使正在崛起的化工装备制造业掘到了真正意义的第一桶金。

2003年以来的“海湾战争”造成的国际石油价格的飙升和2005年国内“电力缺口”又是一次机遇。新型能源产业在我国迅速崛起,煤化工迅速成为新的投资建设热点,为了迎接新能源建设热潮,又有大量的国有或者民间资本加入化工装备制造业的行列,企业家们纷纷对化工装备生产企业进行大规模技术改造,使化工装备制造业成为中国机械制造业的重要分支行业。2008年以来为应对国际金融危机,国家投入了4万亿建设资金也可以算一次机遇,不仅使我国成为世界第一大化工生产国,40多个行业产能居世界前列,还使我国在传统大宗石油和化学工业产品、石化产品领域产能超过国内市场需求量,成为世界市场上化学品的重要来源。与此同时,我国的化工装备发展也进入新的巅峰区,据统计2012年化工装备制造业工业总产值大约为8520亿元,如果按照用户固定资产总投资1.86万亿的增量,加上10万亿固定资产存量折旧计算数字还要高一些,增幅大大高于国民经济发展的总体增速。

“十二五”是保持我国经济平稳增长、实现石油和化学工业由大到强的关键时期。面对国际宏观经济形势复杂多变,行业周期性回落等不利因素,“十二五”期间我国石油和化学工业的核心任务主要包括以下6个方面:合理安排产能建设,保持产业稳定增长;大力淘汰落后产能,拓展产业发展空间;积极调整产业结构,推动产业升级改造;加强技术创新进步,增强产业发展后劲;切实发展循环经济,落实节能减排目标;积极推动走出去战略,加快国际化进程。 这也是化工装备制造业今后若干年的发展目标和奋斗方向。

调整解决瓶颈

但是也应看到,我国石油和化学工业在快速发展的过程中,长期积累的矛盾和问题已经日益凸现:产品结构不尽合理,产业布局比较分散,集约发展程度偏低,自主创新能力不强,资源环境约束加大等因素,成为影响今后我国石油和化学工业发展的瓶颈。石油和化工产业结构调整是一项长期艰巨的任务,要通过今后三年调整和振兴规划的实施,力争实现产业结构趋于合理,发展方式明显转变,发展后劲显著提高。

首先是原料结构和产品结构显著改善。加快完善油气资源供应体系,在加大国内勘探开发的同时鼓励企业到海外独资或合作开发油气资源、投资建厂。坚决实行炼油化工一体化提高轻质油品的总收率,优化乙烯原料,稳定国内成品油市场供应。提高劣质资源、低品位矿石以及废弃物的利用效率。继续提升高浓度化肥的比重,扩大缓控释肥推广规模。子午线轮胎、离子膜烧碱、高效低毒低残留农药、环境友好型涂料和染料的比重明显提升。工程塑料、氟硅材料、聚氨酯材料等高新产品自给率进一步提高,化工产品精细化率达到45%以上。

其次是产业布局结构更趋合理。长三角、珠三角、环渤海地区产业集聚度进一步提高,建成若干个年产2000万吨级的炼化一体化生产基地。化肥、甲醇、电石等资源型产品向原料产地集中,主产区化肥、电石占全国的比重分别提高到60%和70%。涂料、染料等精细化学品及化工新材料向消费地集中,形成一批与市场联系紧密、具有不同特色的产业园区。在坚决遏制煤化工盲目发展的基础上合理布局、科学规划发展一批新型煤化工生产基地。

三是企业组织结构逐步优化。到2015年全国炼油、乙烯装置平均规模分别达到和超过世界平均水平。氮肥、农药、氯碱、电石等行业通过淘汰落后、兼并重组,减少企业数量,提高产业集中度。培育一批行业品牌龙头企业,大幅提升行业百强企业销售收入占行业总量的比重,进一步扩大销售收入过千亿的企业数量。

四是技术装备和节能减排水平明显提升。千万吨级以上炼油、百万吨级乙烯、大型粉煤制合成气等成套技术装备基本实现国产化丁基橡胶、氯碱用离子膜等产业化技术取得突破煤制油、煤制烯经、煤制甲烷气、煤制乙二醇等示范工程建成投产干法乙烘制聚氯乙烯等技术更加成熟。

五是全行业确保完成国家“十二五”节能减排目标。电石单位产品综合能耗下降至1吨标煤,黄磷下降至7吨标煤,合成氨下降至1.7吨标煤; COD排放量下降至48万吨二氧化硫排放量下降至28.5万吨。总之,到2015年石油和化工产业的结构应更趋合理,增长方式应更加科学,综合实力应显著增强,从而为实现中国石油和化工产业由大变强迈出坚实步伐。

产业发展带动装备市场

传统石油和化工装备市场主要有:基本有机化工原料设备市场,主要包括炼油、三烯、三苯、三醇和四大工程塑料生产过程设备;基本无机化工原料设备市场,主要包括三酸两碱和无机盐生产过程设备;化肥农药设备市场,主要包括合成氨、尿素、磷铵等氮磷钾肥和各种农药生产过程设备等。事实上近十年来石油和化工装备制造业主要客户群体均来自这些行业。

传统石油化工装备市场分析

在当今的世界上,工业化强国均以乙烯为代表的石油化工生产技术作为衡量一个国家石油和化学工业技术水平的标志。对此我国有关部门曾经明确以乙烯上下游产品为代表作为今后若干年石油和化学工业的发展重点,国务院《石油和化学工业产业结构调整指导意见》明确今后乙烯工业的发展采取“基地化、大型化、一体化、园区化”的发展模式,加快乙烯工业的结构调整和产业升级努力实现资源、规模、效益和环境的可持续发展。在加快沿海地区发展的同时统筹兼顾中西部地区的乙烯工业布局。鼓励原料向轻质化方向发展,稳妥有序地推进煤制烯经的产业化进程,推广以重油裂解为代表的新技术。通过调整乙烯原料结构,实现原料来源的多元化,降低乙烯当量对外依存度。密切跟踪和吸收国外先进技术,积极开展基础性或共性关键技术和装备的自主创新研究提高技术和装备国产化率。调整产品结构实施差别化发展战略使乙烯下游产品向品牌化、系列化、高档次、高附加值方向发展提高市场竞争力。继续对现有大型乙烯企业实施扩能降耗和提高竞争能力的改扩建,争取当量乙烯自给率达到60%~65%。因此未来几年内石油化工项目仍旧是国家发展重点,虽然在产能方面增速低于“十一五”期间,但淘汰落后产能、产品结构调整和产业布局调整仍然会带来大量商机。

化肥生产企业多年来一直是化工装备制造业的主要客户,目前以大型合成氨生产装置为代表的重大成套技术装备已经完全立足国内,表明我国化工装备制造业的技术水平基本上可以与国际水平接轨。在“十一五”规划中,国家要求化肥工业按照基地化、大型化的要求,加快调整化肥产业布局和原料、动力结构。

传统石油和化工行业对装备发展的需求主要集中在装置大型化上,如乙烯装置30万吨规模的裂解气压缩机流量120000Nm3/h、功率18000kW,60万吨规模的裂解气压缩机功率为30000kW,到100万吨规模时,裂解气压缩机的功率已达45770kW,130万吨规模时,裂解气压缩机的功率约75000kW。目前世界单系列原油常压蒸馏装置最大规模已达1749万吨/年,催化裂化650万吨/年,加氢裂化325万吨/年,延迟焦化640万吨/年,乙烯装置127万吨/年,聚乙烯、聚丙烯50万吨/年,甲醇270万吨/年。千万吨级炼厂的常减压蒸馏装置常压塔直径达10m、减压塔直径16m,50万吨/年聚乙烯装置反应器直径10m,加氢裂化反应器直径达5m、壁厚达340mm、单台质量1500~2000吨左右。环氧乙烷反应器直径8m,壁厚175mm,管板厚度375mm,管子数量达13000根,法兰厚度762mm,单台质量1150吨。国外大型列管式换热器直径最大可达6.7m,长33m,质量达1000吨。

其中“十一五”期间首套百万吨级PTA国产装备开车成功,使我国在传统石油和化工装备制造技术步入世界先进行列,主要设备如氧化反应器、加氢精制反应器、干燥机、空压机、过滤机及高速进料泵等均由国内企业制造,基础设计、详细设计和设备采购服务等工程总成均由国内工程公司承担。它是国内建成投产的第一个全面采用国产技术的大型PTA装置。其中以钛材加工的氧化反应器,其性能质量领先国际同类产品,价格是同类进口产品的一半,对大幅度降低我国PTA装置的投资成本和产品成本、促进我国聚酯工业和化纤工业健康发展、提升我国有色金属材料设备技术装备水平,具有十分重要的战略意义。

新兴石油和化工装备市场分析

新兴石油和化工装备市场,主要指近年来国内迅速崛起的煤化工产业,这是基于我国多油、少气的特定资源优势而兴起的具有中国特色的化工产业。与传统的化工技术比较,现代煤化工技术是一种洁净生产技术,即一种安全的、无污染或最小污染的、煤炭利用效率最高的煤炭开采、加工、燃烧、气化、转化的系列技术,洁净生产技术将使人类社会在煤炭的综合利用和环境保护方面迈进一步。而对于中国这样的煤资源大国,洁净生产技术则应当是从国民经济整体发展的最优角度、跨越行业界限,所提出的一种高度灵活的资源、能源、环境一体化系统技术。因此现代煤化工技术可以称为以煤气化技术为核心的多联产技术,其要点为:以煤为原料用纯氧或富氧气化后生成以CO+H2为主要成分的合成气,合成气可直接用于生产合成氨、甲醇、液化烷烃和城市煤气;用合成氨生产尿素、硝酸、纯碱、甲胺、己内酰胺和丙烯腈;用甲醇生产二甲醚、醋酸、甲醛、二甲醚、乙烯、丙烯和甲烷氯化物;液化烷烃包括可以直接作为燃料的液化天然气、汽油、柴油、煤油,也包括作为其他产品原料的石脑油、石蜡;城市煤气可以直接作为燃料直接消费,也可以作为大型发电装置的原料。上述产品还可以作为基本化工原料生产其它下游化工产品。


程治方,教授级高工 毕业于西北工业大学,先后在化工部第六设计院、化工部二局、化工部机械制造局、化工部基建司、中国化工装备总公司等单位工作。1997年-2003年任化工行业科技三大奖评委,2004年被四川大学聘为兼职教授。现任中国化工机械动力技术协会副秘书长。

“十二五”期间化工装备制造业的当务之急是解决大型煤气化设备的国产化。煤气化技术不仅是发展煤化工的龙头技术,也是今后国内煤炭洁净高效利用,即煤气化联合循环发电(IGCC)的关键技术之一。针对自2001年以来,国内企业先后引进的23台壳牌煤气化装置,目前仅有一半的气化炉试车或开车运行,且运行状况未达预期,壳牌煤气化装置开车及运行过程中出现问题在行业内备受争议。目前,企业集中反映的问题包括:烧嘴罩烧穿泄漏;粗煤气过滤器出现瓷管断裂;煤气化炉堵渣或合成气冷却器段积灰结垢;干煤粉输送系统不先进,炉温不易控制、波动大,导致气化炉液态排渣不畅;对原料煤煤种稳定性要求很高,易出现飞灰、堵塞现象等。这些不足造成系统频繁开停车,无法长周期满负荷稳定运行,给企业造成了较大经济损失。目前,国内引进的壳牌煤气化装置中,除上述湖北双环、中国石化、柳州化工等11家企业的12台煤气化装置试车或开车运行,均出现了运行不稳定等诸多问题外,天津渤海化工集团天津碱厂、大唐国际等4家企业也进入试车阶段;鹤壁煤电责任有限公司、大同煤矿集团等4家企业正在进行工程设计。由于壳牌公司不是工程公司,缺乏工程设计经验,操作经验少,国内企业试车、磨合必须靠自己摸索,装置部分零部件易损坏,开车代价昂贵。中国石油和化学工业联合会认为,该技术在国内化工行业要达到长周期运行,还要经历一个较长的吸收、改进过程。从满足国内需求和发展煤气化技术角度出发,引进壳牌煤气化技术是可以的,但不宜一哄而上。为此中国石油和化学工业协会建议,政府应当加强宏观调控,限制企业盲目重复引进在工程应用上还不成熟的壳牌煤气化技术,在装备方面应鼓励国内企业和科研单位加强引进技术的消化吸收再创新工作。如国内自主研发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术、航天炉粉煤气化技术和多喷嘴对置式粉煤气化技术等煤气化技术,有的已成功实现工业化运行和商业化推广,有的已完成中试或建立示范装置。在一段时间内相关制造企业面临的不是大干快上竞争市场的问题,而是加强相互交流,取长补短,共同开发具有知识产权的核心技术问题。在上述引进装置未达到长周期稳定运行之前,不宜再盲目引进新的煤气化技术

未来发展趋势

无论是目前的传统化工设备领域,还是未来的新兴化工设备领域、不少产品的生产能力均接近饱和,有的甚至出现了产能过剩的迹象,今后发展的新亮点在于向中下游延伸,走装置小型化和产品精细化的道路。

最近美国经济咨询机构HIS环球透视发布的一项研究报告显示,2011年中国制造业产业占全球的比重达到19.8%,超过美国(19.4%)成为全球最大制造国。但与此同时也认为中国还不是工业强国,仍处于全球产业链中下游。当今全球最有价值的500个品牌中,中国制造业品牌只有17个,且前100名榜上无名。

因此在今后若干年内,资源环境约束、要素成本上升和国际竞争加剧是摆在中国工业结构调整面前的三大难题。一个超过13亿人口的国家要实现工业化,首先需要考虑的是资源的供应和保障问题。此外今后若干年内能源和国际原材料市场价格将处于高位,国内的工资成本也在上升,面对这种情形,我们别无选择,只有创造出更高的价值来消化要素成本的上升。

回顾始于2008年的金融危机以来,美国、英国、德国、日本等国家为夺回失去的制造业市场,开始纷纷提出“再工业化”“低碳经济”“智慧地球”等新理念,积极抢占未来发展的制高点。印度、越南、马来西亚等发展中国家,则利用比我国更低的资源和劳动力成本吸引资本,抢夺市场。因此能否在围追堵截中突出重围,考量着中国人的勇气和智慧。如果说我国工业经过新中国成立后头30年的发展实现了“从无到有”,通过改革开放后30多年的发展实现了“从小到大”,那么今后一个时期,我国工业发展的使命就是实现“从大到强”的历史跨越。要实现这一飞跃,自主创新无疑是最重要的引擎。

无论是目前的传统化工设备领域,还是未来的新兴化工设备领域、不少产品的生产能力均接近饱和,有的甚至出现了产能过剩的迹象,今后发展的新亮点在于向中下游延伸,走装置小型化和产品精细化的道路。

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