（五）积极推进重大技术装备国产化工作

1983年7月12日，国务院发布《关于抓紧研制重大技术装备的决定》（国发〔1983〕110号），成为指导我国研制重大技术装备的纲领性文件，开辟了我国重大技术装备研制工作的新纪元。

为了落实国务院《关于抓紧研制重大技术装备的决定》的精神，机械工业部石化通用局专门成立了化工成套处，负责组织、协调通用机械制造业承担重大技术装备国产化的工作。“七五”期间安排的11项重大成套项目中，大型煤化工、年产30万t乙烯和大型化肥（年产30万t合成氨和大型复合肥料）三大化工成套项目都由通用局负责组织成套装备研制。

1.开展装备国产化分析研究工作

为了充分了解重大技术装备国产化现状和能力，1983年，通用局组织合肥通用所等单位先后编写了“年产30万t乙烯成套设备国产化分析报告”“大型煤化工（城市煤气）成套设备国产化分析报告”“年产30万t合成氨及52万t尿素成套设备国产化分析报告”，从装置的基本工艺流程介绍、主要设备分类、设备主要参数、国内通用机械制造业能力分析，到提出产品国产化方案、科研项目、产品研制项目、产品供货、设备成套等技术路线。国产化分析研究为开展重大技术装备研制工作奠定了基础，为通用机械制造企业承担重大装备研制任务明确了技术路线。

2.30万t/年乙烯成套装备国产化工作起步

为了落实国务院110号文件精神，机械工业部和中国石化总公司于1984年在安徽黄山联合召开了“上海30万t/年乙烯工程——10万t/年低密度聚乙烯、15万t/年苯乙烯、10万t/年丙烯腈以及30万t/年乙烯裂解四个装置前期技术研讨会”。国务院重大技术装备办公室、机械部、中石化、纺织部、化工部、上海市经委、上海金山石化厂等80多个单位参加了会议。会议决定以上海金山石化厂现有5万t/年丙烯腈装置设备改造作为乙烯重大技术装备国产化的试点，由合肥通用所负责组织行业攻关。1985年，机械工业部和中石化总公司联合发文，将上海10万t/年低密度聚乙烯、15万t/年苯乙烯、10万t/年丙烯腈以及30万t/年乙烯裂解四个装置作为重大装备研制对象，并成立上海乙烯成套装备国产化办公室。

之后，合肥通用所组织沈阳水泵厂、大连耐酸泵厂、重庆水泵厂、上海良工阀门厂、沈阳阀门一厂等单位先行开展丙烯腈装置的关键设备攻关，包括：仪表空气无油压缩机、氨无油润滑压缩机、丙酮氰酸屏蔽泵、五缸计量泵、乙腈解吸塔侧流泵、高压多级离心补给泵、氢氰酸精馏塔底屏蔽泵、安全阀、波纹管单向阀、波纹管球阀、止回阀、高温闸阀等，乙烯成套装备国产化工作开始起步。

3.组织城市煤气化工程设备国产化攻关

20世纪90年代，通用局组织合肥通用所及相关制造企业开展城市煤气工程设备国产化工作。针对鲁奇水煤浆加压煤气化工艺的特点，确定了设备攻关目标，首先从煤浆制备工段和气化工段设备入手，制定了高压煤浆泵、低压煤浆泵、灰水泵、氧气阀、锁斗阀、煤浆阀、渣水阀、调节阀等特殊阀门科研课题。

上海大隆机器厂和沈阳冶金机械有限公司经多年研制，高压煤浆泵、低压煤浆泵、灰水泵都实现了国产化，价格比进口产品低一半以上，实际运行效果与国外产品相当。上海开维喜、弘盛阀门公司等也先后开展了氧气阀、锁斗阀、煤浆阀、渣水阀、调节阀等特殊阀门的技术攻关，并取得成效，为大型煤气化技术装备的国产化实践提供了有利的条件。部分成果应用到兰州100万m3/d和哈尔滨200万m3/d城市煤气工程中，这两个工程项目分别由中通公司和石化公司负责通用机械设备成套。

4.落实磷复肥设备国产化

为改变我国化肥以氮肥为主、品种单一的情况，国家提出改变化肥结构，发展氮、磷、钾复合肥。通用局根据这一要求，组织行业开展磷肥生产设备的开发与研制。

磷肥生产过程中需要输送的介质主要有磷矿浆、磷酸料浆、各种滤液、浓磷酸、烯磷酸、浓硫酸、稀硫酸及氟硅酸等。在生产过程中，泵、阀门等通用机械极易受介质腐蚀或腐蚀兼冲刷磨损。磷酸料浆泵、阀是磷肥生产过程中各种泵、阀的泛称，是极具代表性的耐强腐蚀和抗磨损通用机械产品。

在磷肥工业发展初期，国内生产的化工耐腐蚀泵、阀技术水平不高，有的产品寿命只有一个星期。针对这种情况，通用局组织了科研单位、高校和泵、阀门生产企业等开展科研攻关，在磷酸料浆泵、阀的结构设计、材料试验、密封等方面进行了大量开发研究，分别对各种材料进行耐蚀性和耐磨性试验研究，开发出了我国铁素体不锈钢、双相钢、奥氏体不锈钢等材料系列，使磷酸料浆泵、阀的国产化问题得到了解决。

5.实现“三个3”国产化目标

1990年，通用局提出“三个3”的国产化目标，即要实现“30万t/年合成氨、30万t/年乙烯、3万m3/h空分”成套装备国产化。

（1）30万t/年乙烯装备国产化 乙烯生产能力是衡量一个国家石油化工水平的重要标志，是关系国民经济命脉和国家安全的关键领域之一，其核心技术是买不来的，必须依靠企业自主创新，才能在激烈的国际竞争中掌握主动权。

在乙烯装置中，裂解气压缩机、丙烯制冷压缩机和乙烯制冷压缩机（俗称“乙烯三机”）因为处于乙烯生产的源头位置，而成为乙烯装置的核心设备。长期以来，乙烯装置压缩机全部从国外进口。1995年，中石化总公司开始对所属企业的30万t/年乙烯装置进行扩建改造，其中大庆石化公司30万t/年乙烯装置扩建为48万t/年。在机械工业部和中石化总公司的精心组织下，沈阳鼓风机厂从设计入手，将引进国外先进技术和自主开发相结合，开始了“中国制造”的攻坚战。1999年12月23日，其裂解气压缩机和丙烯制冷压缩机在大庆石化公司48万t/年乙烯装置上成功运行，打破了乙烯“三机”国外一统天下的局面，结束了我国大型乙烯装置压缩机长期依赖进口的历史。

在大庆石化公司“两机”平稳运行一年之后，沈阳鼓风机厂又相继完成了上海金山石化公司36万t/年乙烯和茂名石化64万t/年乙烯裂解装置“三机”的改造。其中，茂名石化公司乙烯改造工程裂解气压缩机组采用了多项先进的单元技术，如：设计中采用新开发的整体优化设计软件，保证压缩机组具有宽广的流量调节范围；机组采用高效三元叶轮，确保了机组各段的多变效率保持在85%以上；首次采用干气密封结构，减少了压缩机内部损失，提高了机组效率；在压缩机进口涡室设置了分流叶片，保证了进口气流均匀地进入叶轮等。该机组完全是自主创新开发出来的具有国际先进水平的国产化大型裂解气压缩机组。

乙烯冷箱是乙烯装置中的关键设备，由数组铝制板翅式换热器组成，既是乙烯生产最主要的流程设备之一，又是装置节能降耗的关键设备。杭氧集团承担了燕山石化公司、大庆石化公司、上海金山石化公司和茂名石化公司乙烯改造扩建项目的冷箱研制任务。在开发研制的过程中，杭氧集团先后解决了乙烯冷箱技术方案优化、多组分两相流的物性计算和Q-T曲线计算、多组分有相变流体的传热计算优化、同层多股流流道的优化和整台换热器通道排列优化、二相流体均匀分布结构技术的进一步开发、新型高效翅片开发、大型换热器钎焊工艺的完善和优化等多个技术难题，提供了满足流程工艺性能要求的冷箱，总体经济技术指标达到国际先进技术水平。为后续天津石化、镇海炼化、抚顺石化等百万吨乙烯装置冷箱国产化打下了坚实基础。

乙烯冷箱的研制成功，打破了国外少数公司在相关市场上的垄断局面，降低了成套乙烯装置的投资成本。30万t乙烯冷箱的成功研制不仅对提高我国乙烯装备水平有着重大意义，而且对百万吨乙烯、天然气液化、大型化肥装置、CO深冷分离等其他行业的冷箱设备研制也具有重要的指导意义。杭州制氧机厂、四川空分设备厂等国内企业冷箱设计制造水平和能力已有了明显提高。

乙烯“三机”和冷箱的开发研制成功，标志着我国实现了30万t/年乙烯装置重大装备国产化。

（2）30万t/年合成氨装备国产化 合成氨装置中的合成气压缩机、氨气压缩机、工艺空气压缩机、原料气压缩机四大机组，被称为合成氨装置的“心脏”，一般在高温、高压、高转速下运行，对密封、润滑条件要求高，调节控制系统复杂。四大机组均为单系列运行，无备用机组，任何一台机组的停机，都可造成全装置停车，而且泄漏出来的NH3、H2、N2、原料气还可造成重大的火灾、爆炸、中毒事故。

1984年，沈阳鼓风机厂为镇海石化52万t/年尿素装置研制成功了国内首台二氧化碳离心压缩机，此后又陆续承接了宁夏、乌鲁木齐化肥厂二氧化碳压缩机的制造任务。1989年，该厂又承担了为四川化工总厂20万t/年合成氨装置研制空气压缩机、天然气压缩机和氨气冷冻压缩机的任务，1990年底安装投入运行，用户评价为“运转平稳，出力有余”。1994年，沈阳鼓风机厂承担了国家“八五”重大技术装备科技攻关项目——四川天然气化工厂30万t/年合成氨装置天然气压缩机、氨气冷冻压缩机研制任务，产品于1995年8月投入运行，主要性能达到国际同类产品先进水平。

之后在山东华鲁恒升化工股份有限公司30万t合成氨装置中，合成气压缩机、氨气压缩机、工艺空气压缩机、原料气压缩机四大机组设计、制造任务由沈阳鼓风机厂承担，液氨泵、甲氨泵、铜泵、二氧化碳泵及各种阀门也均由国内制造。这是我国第一套完全国产化的30万t/年合成氨、24万t/年尿素装置，并在山东华鲁恒升化工股份有限公司一次开车成功，从而实现了我国大化肥技术、装备的突破，结束了大化肥装置长期引进的局面。

（3）3万m3/h空分装备国产化 大型空气分离（简称空分）成套设备是为石油化工、冶金、煤化工、化肥等领域成套装备配套的不可或缺的关键设备。随着中国经济的迅猛发展，各类工业装备普遍趋于大型化，为之配套的空分设备的规模也日趋大型化。长期以来，我国工程领域应用的大型空分装置一直依赖进口。

“九五”“十五”期间，杭氧集团、开封空分集团有限公司（简称开封空分）、四川空分设备（集团）有限公司（简称四川空分）开始对1万m3/h等级、3万m3/h的大型空分成套设备进行攻关，逐步开创了我国大型空分成套装置自主化设计、制造的崭新局面。

由杭氧集团自行设计、制造的上海宝山钢铁公司（简称宝钢）3万m3/h空分装置中，采用了分子筛增压流程、规整填料塔技术和全精馏制氩技术。整套设备采用可靠的模块化设计软件，经大量模拟计算，优化设计出最合理的流程。使氧产量达到30500m3/h，氮产量达4万m3/h，氩产量达1050m3/h，氧、氮、氩产品的产量和纯度都达到或超过了设计指标。宝钢3万m3/h空分设备的投产，表明我国已具备了自主设计、制造3万m3/h等级空分设备的能力。

开封空分为山东华鲁恒升化工股份有限公司30万t合成氨装置配套的4万m3/h空分设备采用工业汽轮机驱动压缩机，常温分子筛预净化，中压增压透平膨胀机制冷，规整填料双塔精馏，全精馏无氢制氩，空气增压化工型液氧内压缩流程。该设备氧气压力高（8.5MPa），液体产品产量大，控制系统可靠先进，结束了我国3万m3/h等级以上大型（化工）空分设备及DCS控制系统长期依赖进口的历史。此装置是当时国内首套最大的空分装置，其中的空压机和增压机由沈阳鼓风机厂研制提供。