石化工业是国民经济的支柱产-业，是为国民经济各行业提供燃料和-重要原材料的行业。在石化生产中，-空气分离装置是重要的附属生产装-置。空分设备的技术发展将对石化工-业发展有重要作用。

　　一、我国石化工业发展预测

　　经测算，国民经济每增长1％，对-石油产品的需要增长0.8％～1％。-2003年我国生产原油1.7亿t，进口-9000万t，加工原油2.4亿t，基本满-足国内需要。生产乙烯560万t，满足-国内需要50％。其中中国石化集团生-产原油3816万t，加工原油1.23亿t，-生产乙烯414万t。为了保证国民经济-持续稳定发展，预计2005年原油加工能力将达到2.9亿t；2010年我国-原油加工能力将达到3.5亿t，成品油-满足国内需求。2005年乙烯生产能力-达到900万t．满足国内需求50％；-2010年乙烯生产能力将达到1400-万t，满足国内乙烯需求的56％。为-此石化工业将加快调整步伐，实现大-型化、集约化和一体化，提高国际竞-争能力。

　　今后石化生产规模将进一步大型-化，单系列炼油装置规模将达到1 000-万t／a以上，乙烯生产单系列规模将达-到80～100万t/a。“十一五”期间，将-对镇海、上海、燕山、高桥、金陵、扬-子、茂名、广州、齐鲁、福建、大连、-兰州等炼油厂进行改造，使之形成具有国际竞争力的千万吨级炼油基地，-还要在青岛、海南等地新建一批-500～1000万t／a大型炼油厂。发展-以乙烯、芳烃和三大合成材料为主线-的石油化工，将重点建成若干个百万-吨乙烯和百万吨芳烃的生产基地。为-此要继续对原有乙烯工厂继续进行改-造，抓紧建成扬巴(南京)、赛科(上-海)、福建、惠州、天津、镇海等80～-100万t／a大型乙烯项目。其中，即将-改造的茂名100万t乙烯项目，总投-资43亿元，2006年完成。正在建设-的中外合资扬子一巴斯夫60万t乙烯-项目，总投资214亿元，2004年将全-部建成；中外合资上海一BP 90万t-乙烯项目，总投资223亿元，2005年-全面建成；中外合资惠州80万l乙烯-项目，总投资355亿元，2005年全面-建成。即将建设的福建800万t炼油-和80万t乙烯项目，总投资315亿元，-2007年全部建成。镇海和天津80万t-乙烯项目也将在“十一五”启动。-

　　二、石化工业发展对石化装备工业提-出更高的要求

　　世界科技进步日新月异，石化领-域的科技发展将更加迅速，高技术在-石化产业的应用不断深入，每隔3～-5年就有新的工艺技术产生，逐步形-成自己的核心技术和专有技术。随着-石化技术进步的加快，石化装备业也-在不断开发新的石化装备技术来满足-生产的需要。

　　目前建设一个石化装置，工程建-设投资达到5～10亿元；建设一套千-万吨级炼油厂需要投资90亿元；建设-一套百万吨级乙烯厂，总投资达到-200多亿元。老装置改造和新建装置-都对设备提出了更高要求。在石化工-程建设中，设备投资占工程建设投资-的50％左右，据初步统计，今后每年-全国石化装备的投入将达到300亿-元，“十一五”期间设备投资将达到-1500亿元。预计“十一五”期间需要-石化专用设备达230万t，投资约475-亿元，压缩机的需要量达2000多台，-石化行业需要各种工业泵达40 000-多台。

　　国际上石化专用设备(反应器、-塔器、换热器)技术发展，根据石化-工艺技术发展的要求，对各种石化专-用设备进行了反应动力学、流体力-学、传质和传热机理、分离和干燥原-理研究和设计计算研究，开发了设备-的设计软件包和计算机程序，进行设-备的结构设计，建立石化专用设备实-验基地，通过试验完成设备结构设-计，开发了从单机设备到单元设备的-设计技术。其中(1)反应设备的发展-趋势向着由经验放大走向数学模拟放-大，实现大型化、结构简单化、操作-自动化、研究方法趋向综合化方向发-展。(2)换热设备的性能对石化产品-质量、能量利用率以及系统的经济性-和可靠性起着重要的作用。列管式、-板式、板壳式、板翅式换热器以及各-类高效换热器的发展十分迅速，工业-发达国家换热器热回收率最高可达-96％。随着工业装置的大型化及高效-化，换热器也趋于大型化，并向低温-差、低压力损失方向发展。(3)塔器-技术将向着设备开发的高效化、复合-化、塔内件匹配最优化、过程传递行-为模型化、工程设计方法科学化等方-向发展。(4)离心压缩机容量不断增-大，以满足石化生产规模不断扩大的要求；随着新技术的发展，新型气体-密封、磁力轴承和无润滑联轴器的出-现，不断开发高压压缩机和小流量压-缩机产品；进一步研究三元流动理-论，不仅应用到叶轮设计，还发展到-叶片扩压器静止元件设计中，以期达-到最高的机组效率；低噪声化，采用-噪声防护以改善操作环境。(5)往复-式活塞压缩机发展方向为大容量、高-压力、结构紧凑、能耗少、噪声低、效-率高、可靠性高、排气净化能力强方-向发展；普遍采用撬装无基础、全罩-低噪声设计，大大节约安装、基础和-调试费用；不断开发变工况条件下运-行的新型气阀，气阀寿命大大提高；-在产品设计上，应用压缩机热力学、-动力学计算软件和压缩机工作过程模-拟软件等提高了计算准确度，通过综-合模拟模型预测压缩机在实际工况下-的性能参数，以提高新产品开发的成-功率。(6)石化用泵发展方向主要是-大型化、高速化、机电一体化及泵产-品成套化、标准化、系列化和通用化；-多品种、性能广；寿命长及高可靠性；-高效率、小型化；泵用密封、轴承生-产大型化和专业化。特别是高温泵、-低温和超低温泵、高速泵、精密计量-泵、耐腐蚀泵、输送粘稠介质和带固-体颗粒介质泵、屏蔽泵技术发展很-快，可以满足石化生产的特殊需要。-(7)阀门向大型化、高参数化、自动-化和成套化方向发展；产品系列不断-增加，新产品不断涌现，如紧急切断-阀、快速关闭阀、防火阀、水冷阀等，-基本参数有很大提高。

　　生产规模的大型化要求石化设备-进一步大型化。设备大型化促使设备-设计技术、制造和检验技术、运输技-术、现场组装和热处理技术以及新材-料有较大的发展。在石化设备大型化-方面，单系列1000万t/a以上的常减压-蒸馏装置的常压塔直径达到Φ9000～Φ10 000mm，减压塔直径达到Φ6-000mm。400万t/a重油催化裂化装置沉降器直径达到Φ8000～Φ9000 mm，-再生器直径达到15 600mm。加氢装-置的规模一般要达到200～400万t/a-以上，其中加氢裂化反应器的外径达-到Φ5 0 00mm以上，壁厚将达到-300mm，单台重量将达到1000t以上。-煤液化加氢反应器直径达到Φ5500mm.-壁厚达到340mm.单台重量达到-2040t。100万t/a乙烯裂解装置中的-乙烯裂解炉单台能力将达到10～15-万t/a。50万t/a聚乙烯反应器直径达-到Φ8000mm。45万tPTA装置复合-钛材氧化反应器直径达到Φ7600mm。-换热器是石化装置中用量最多的石化-专用设备，除了常用的大型管壳式换-热器外，其他高效换热器如板壳式换-热器得到应用，换热面积达1 5 000m2。-乙烯装置需要的板翅式换热器(冷箱)-设计温度最低达-190oC，最高压力达-到9.6Mpa，换热器单元尺寸达到-1 200mm×1300mm×7500mm。大-型石油储罐将达到20万t，圆筒型石-油液化气低温储罐将达到30 000～-100000rn3，双壁圆筒型大型乙烯低温-储罐达到10 000～20 000m3。石化-通用设备向大型化、高精度、长寿命-方向发展，更多地按石化生产工艺-参数采用专用设计、个性化设计和-制造，以使设备在最佳设计工况下运-行。400万t/a催化裂化装置富气压缩-机功率达到6000kW。300万t/a加氢-裂化装置用的往复式新氢压缩机功率-达到5000kW，排气压力达到19Mpa，-活塞力达到80～100t。乙烯裂解装置-最关键的裂解气压缩机，流量达到-261030m3/h，功率达到45 000kW。高-压聚乙烯超高压往复压缩机排气压力-达到350MPa。45万t/a PTA装置工-艺空气压缩机功率达到25 000kW。-48 000Nm3/h空分装置空气压缩机功-率达到21 000kW。

　　三、空分装备在石化生产中的作用及-其要求

　　空分装置是炼油化TF的重要附属生产装置，它主要提供石化生产中-必不可少的氮气和氧气。氮气作为石-化生产的保护气体，用于密封、置换、-干燥和安全保护；氧气作为原料气-体，直接参与氧化反应过程。

　　过去单一的500万t炼油厂需要-3000Nm3/h空分装置；1000万t炼油-厂需要6000Nm3/h空分装置。过去30-万t乙烯厂需要1 0000Nm3/h以上空-分装置。过去30万t化肥厂，氧气可-以作为氧化气体，氮气作为合成氨的-原料，要30 000Nm3/h空分装置。

　　现在随着石化工艺技术的不断-进步，石油化工厂需要大量的氧气-和氮气。大型空分装置的需要不断-增加。如为了降低化肥生产成本，最-近国内不少以石脑油和重油为原料-的30万t/a大化肥装置进行改造，其-中中国石化集团所属洞庭氮肥厂、-安庆化肥厂、湖北化肥厂采用壳牌技术，-以煤粉为原料，需要配备48 000Nm3/h-空分装置；金陵化肥厂采用德士古-技术，以水煤浆为原料，需要配备-56 000Nm3/h空分装置。新建青岛-1000万t炼油厂需要配备85000Nm3/h-空分装置，新建福建800万t炼油和80-万t乙烯项目需要配备80 000Nm3/h-空分装置。

　　今后石化生产对空分装置总的要-求是设计参数和工艺技术先进，整套-装置运行可靠，技术成熟，流程先进，-操作方便，能耗低，安全性好，控制-容易，连续运转周期不少于二年时-间。

　　空分装置的生产流程，国际上在-20世纪70年代主要采用板翅式换热-器切换流程，80年代主要采用带增压-透平膨机的常温分子筛净化空气流-程。90年代采用了规整填料塔技术、-全精馏制氩技术和变负荷智能型-DCS集散控制技术。分馏塔上塔和粗-氩塔采用规整填料塔，大大降低了塔-的阻力，提高了精馏效率，使能耗下-降；采用了全精馏制氩技术，取消了加氢除氧成套装置，简化了流程；采-用了新型的冷凝蒸发器，大大地提高-了传热效果；采用了新型的空冷系-统，取消冷冻机组，既降低能耗，又-提高了空分设备运行的可靠性；运用-引进的美国NREC软件，开发了新型-高效三元透平压缩机和透平膨胀机；-采用先进的DCS计算机控制技术。

　　新型空分技术对空分设备的要求-越来越高，如高效透平压缩机、高压-多级离心低温液体泵、高压板翅式换-热器、高效中高压带液透平膨胀机等。-空分装置规模也发展到50 000Nm3/h，-最高压力达到8.7MPa。今后，内压缩-流程由于其安全性和高可靠性等优点-将越来越被用户接受，但要解决内压-缩流程设计与计算技术和高压换热器-的设计制造技术。国内大型空分装置-开发起步较晚，流程的优化设计需要-进一步提高，产品规格需要进一步开-发，特别是成套设备的性能和质量有-待进一步提高。空分装置总成套单位-要有先进的技术，也要有技术和设备-总成的能力，要有对成套设备制造企-业控制的能力，还要有良好的技术服-务能力。