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成形机气体分离设备业高质量发展须合力程序

发布时间:2019-11-07 17:27:43

我国气体分离设备行业历经六十多年的发展,产业规模及应用范围不断扩大,产业关联度也越来越高,特大型空分装备等重大装备已成为“国之重器”。

围绕中国气体分离设备领域重大前沿技术进展,新产品、新工艺研发和应用领域的拓展,以及制约行业发展的共性问题,4月25-27日,中国通用机械工业协会气体分离设备分会在河南洛阳市召开八届二次会员代表大会暨2018年中国气体分离设备产业技术发展论坛。会议形成共识:气体分离设备行业亟待和必须形成合力,以共同应对激烈的市场竞争,从而实现高质量和可持续发展。

市场回暖向好价格仍处低位

发展不平衡不充分矛盾凸显

无论是气体分离设备还是气体产品,与国民经济的各个领域均有密切的联系,传统产业如冶金、化工是工业气体的主要消费行业,国内正在崛起的新兴产业如,电子、光伏、新型煤化工、新能源、航空航天、环保和医疗保健同样与气体分离有着密不可分的联系。

随着国民经济持续快速发展,我国石油、石化、化工、冶金、电力行业经济运行逐步向好,特别是近几年来煤化工、煤制油、LNG等新兴产业的迅速崛起,促使国内工业气体产业处于成长期,且下游行业的新增产能以及存量产能逐步市场化,增加了工业气体行业的市场容量。从而促使气体分离设备市场的需求呈现旺势。

中国通用机械工业协会副秘书长、中通协气体分离设备分会秘书长徐建平在工作报告中指出,2017年,气体分离设备全行业主营收入达到创历史记录的182亿元,同比上升25%;利润为8.1亿元,同比增长12.7倍。分析其利润来源,主要是来自杭州杭氧股份有限公司和四川空分集团股份有限公司的气体板块,而空分行业设备制造板块的利润额仅有2亿元左右。

据不完全统计,2017年,全国气体分离设备行业新签订7万等级以上特大型空分设备有30多台(套),其中杭氧股份拿走一半的合同份额。林德工程(杭州)有限公司、液化空气(杭州)有限公司、AP和杭州福斯达深冷装备股份有限公司、开封空分集团有限公司等取得另一半……

徐建平说,气体分离设备行业在国家大力发展煤制油、煤制气、煤制烯烃、煤制甲醇等新兴煤化工产业,去产能、节能减排等政策的有力推动下,2016年底开始到现在,行业又迎来了一波空分设备和其它气体分离设备新的需求,主要来自煤化工、石油炼化、冶金三大行业,其制氧能力分别为煤化工占45%、石油炼化占30%、冶金占25%,套数比为煤化工占25%、石油炼化占20%、冶金占55%。

分析当前中国气体分离设备行业经济运行形势与存在的问题,徐建平指出,目前,气体分离与液体设备市场供大于求、制造能力过剩局面未根本改观;虽然市场需求回暖、向好,但设备订货价格却仍维持低位,制造企业盈利能力与利润下降;原材料、配套部机价格上涨,空分设备国际竞争加剧,设备制造行业的平均利润率不到2%,如:杭氧股份简单合并利润中有70%来自气体产业,其它企业则更低。制造企业订单有了、制造量也有了,但企业应收款的压力仍很大。外资与内资企业的技术、制造能力与盈利水平差距较大;绝大多数中小企业发展后劲不足;总体而言,分享设备整个行业发展呈现不平衡、不充分的矛盾日益凸显。

重大装备技术与制造获突破

市场竞争格局呈“四梁八柱”

据介绍,2017年3月15日,杭氧、杭州汽轮机和沈阳鼓风机集团等为神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化示范项目研发的首套国产10万等级特大型空分设备一次开车成功,产出合格氧、氮产品。

今年4月18日,中国机械工业联合会、中国通用机械工业协会组织了10万等级空分设备应用成果鉴定会。专家组一致认为:项目总体技术达到国际领先水平。

与此同时,今年4月26日,由大连理工大学校长郭东明院士、西安交通大学副校长席光教授、中国石油炼油与化工分公司副总经理周敏教授等11名国内外知名专家组成的鉴定委员会,对沈阳鼓风机集团、杭州汽轮机公司为神华宁煤400万吨/年煤炭间接液化示范项目共同研制的国产10万Nm3/h空分装置压缩机组(空压机+汽轮机+减速机+增压机)进行鉴定。

专家组一致认为:该空压机组填补了国内空白,打破国外技术垄断;机组整体性能达到了国际先进水平,部分性能指标达到国际领先水平。

此外,开封空分集团设计院流程设备室主任卓跃光告诉记者,开封空分研发成功了新型提氩空分装置技术、新型全液体空分装置技术,并已实现工业化应用,还成功出口到印尼。

四川空分集团设计院院长江蓉告诉记者,近几年来,四空集团一直致力于绿色,高效低温技术的开发和工业化应用。在空分、天然气分离及液化,液化天然气冷能综合利用,关键设备(如大型贮罐、高压板翅式换热器、透平膨胀机等)方面,都开发了很多新技术并工业化推广应用。

由四川空分集团建设的内蒙古兴圣200万方/日天然气液化工厂,是国内首套全国产化大型液化天然气项目。同时,四川空分集团基于液化天然气技术优势,开发了多组分化工气体低温分离及液化技术,如焦炉尾气分离及液化技术,煤气化合成气分离液化技术等,也在多个项目上成功应用。

中通协气体分离设备分会理事长、杭州杭氧集团董事长蒋明告诉记者,目前,国内工业气体产业处于成长期,下游行业的新增产能以及存量产能逐步市场化,都将增加工业气体行业的市场容量。预计这一波的需求,还能持续2-3年,特别是煤化工项目建设周期长,单个项目对空分设备的需求量大(制氧规模与数量),冶金工业的节能降耗需求将在相当长的一段时间持续。

而气体分离设备和液化设备行业发展与市场占有份额极不平衡。目前国内工业气体市场与分离设备行业竞争已经呈现“四梁八柱”的格局。法液空、美国空气产品、德国林德、杭氧、盈德及宝钢气体等占有主要市场份额。

蒋明介绍说,目前,我国工业气体产业已形成了明显的梯队。第一梯队主要由德国林德集团、法国液化空气、美国空气化工和美国普莱克斯4大国际气体巨头组成。这4家公司已占据近半的外包气体市场份额,每一家在华都有超过60亿人民币的销售,并有50多个工厂。

据不完全统计,2017年,气体分离设备全行业新增的空分设备订货额同比大幅增加,杭州杭氧、开封黄河空分、河南开元空分、杭州福斯达、开封东京空分、林德工程(杭州)、液化空气(杭州)等40%以上的企业取得了成套大中型(1000m3/h以上)空分设备订货15套以上的业绩,订货额同比增加一倍以上。天然气液化装置新增订货量同比增加50%左右。

今年以来,沈鼓集团在多个重点市场接连实现突破,相继中标、签约宁夏宝丰10万空分压缩机、中石油长输管线压缩机、山东联合石化200万吨/年加氢裂化4M125压缩机、浙江天圣化纤2台(套)空压机组,秦沈线盘锦支线、大沈线、陕京四线天然气管道工程压气站盘锦站、盖州站、红墩界站及托克托站共9台管线压缩机组,以及宁波华泰盛富聚合材料有限公司70万吨/年轻烃利用项目、60万吨/年乙丙烷混合脱氢装置共3台压缩机组订单等一批重点大项目。

与此同时,今年2月7日,液化空气集团在南非投产了一座世界最大的氧气生产装置,日产氧量达5000吨(约150000Nm3/h空分装置)。3月30日,空气产品公司与沙特ACWA控股公司在沙特阿拉伯开发的世界级工业气体综合装置项目已执行。

LNG深冷设备市场存巨大潜力

节能环保仍是气体分离设备主战场

四川空分集团副总经理袁力告诉记者,我国多煤少油少气的能源结构,使得发展现代煤化工产业成为必然的选择。

近几年来,我国煤制烯烃、煤制油、煤制乙二醇等新兴煤化工技术和工艺不断成熟,各类煤化工示范项目完成建设并投入商业运行,产生良好的经济效益,为我国煤化工产业的发展指明了方向。国家在推动煤化工与相关产业融合发展的同时,在有条件的区域着力建设打造现代煤化工产业示范区,目前已形成内蒙鄂尔多斯、陕西榆林、宁夏宁东及新疆准东四个煤化工产业示范区。现代煤化工的兴起和发展,增加了对空分设备市场需求的同时,也推动空分设备朝着大型化的方向发展,目前煤化工行业所配套的空分装置单机容量一般为7万-10万Nm3/h等级。

随着中国经济持续快速发展,我国对LNG的需求量也持续增加。由于我国缺油、少气、富煤的基本国情,LNG大部分依赖进口。2012年,我国进口LNG为1468万吨,预计到2020年以后,我国年进口LNG将达到6000万~1亿吨。这势必促使市场对LNG深冷装备的市场需求存在巨大的增大潜力。

四川空分集团设计院院长江蓉告诉记者,随我国LNG接收站的建设加快,高效利用LNG冷能具有十分重要的意义,也为分离设备行业创造了巨大现实市场与潜在市场。

在LNG接收站,为满足天然气管网输送要求,LNG需要经过高压泵加压并汽化为常温气体后再送入天然气管网。在汽化过程中LNG要释放大量冷能,据估算,理论上其释放的冷量约为830kJ/kg。传统的LNG接收站采用海水开架式汽化器(ORV)或浸没燃烧式汽化器(SCV)来汽化LNG,不仅浪费了宝贵的低温冷能,还对附近海域产生热污染。因此,必须合理有效地利用LNG的冷能。而LNG冷能空分是冷能利用最合理的方式,是大型LNG接收站冷能利用的首选。

江蓉说,空分装置特别是液体空分装置需要大量的低温冷能,常规液体空分通常采用空气增压循环或氮气增压循环,再配置两台高温、低温增压透平膨胀机制冷为空分装置提供所需冷量。因此,常规空分装置的低温环境完全由电力驱动的机械制冷产生,一般其电力成本占到生产成本的70%左右,同时还要消耗大量的冷却水。

目前,我国已投运LNG接收站14座,另外还有10余个在建或拟建LNG接收站。国内已有冷能利用项目的接收站仅有6座,冷能利用方式以空分装置为主,整体冷能利用率偏低。随着国家对节能减排、低碳经济的发展要求,国内LNG冷能利用还有很大的发展空间。

江蓉告诉记者,四川空分集团与中海油针对LNG冷能空分技术进行联合研发已取得了多项发明专利,并且采用自主专利技术的LNG冷能空分装置,已经在宁波、珠海、唐山项目上成功应用。

以四川空分集团与中海油联合申请的LNG冷能空分专利技术为例,自主专利技术采用循环氮气吸收LNG的低温端冷量,用乙二醇水溶液吸收LNG的高温端冷量,可实现空分运行机组小型化,并且能使运行耗电降低约56%,工艺耗水降低99%以上。600吨/天的冷能空分,年减排CO2可达6.5万吨。

开封空分集团有限公司董事长曾祥志告诉记者,节能与环保是当今国家经济发展的主旋律,围绕着节能与环保,氧、氮氩等工业气体大有作为,其应用仍是今后及相当长一段时间内,中国空分设备市场的主战场。

曾祥志说,鉴于化工、石化、钢铁、有色、水泥、平板玻璃等行业2017年实现利润有较大幅度增长。预计2018年对空分设备的需求仍会有一定的需求。而增加用氧、用氮,有助于产品结构调整与节能降耗。目前,开封地区众多家企业取得的空分设备新订单均来自冶金行业。

开封空分集团有限公司设计院流程设备室主任卓跃光告诉记者,现在用户对空分设备的技术要求、能耗、可靠性、交货周期等都提出了更高的要求,不再是以前简单的只要求设备能够出氧就行了。

卓跃光告诉记者:采用节能新产品、新技术,是买着贵用着不贵!”

他举例说,开封空分集团出口印尼的3套42000 Nm3/h等级的空分装置,采用了开封空分集团最新研究的提氩新工艺,氧气采用自增压形式,并带有小增压机为装置提供动力。相比传统工艺,新工艺氧气及氩气的提取率有很大的提高,液氩产量增加约28%,氧气产量增加约2000Nm3/h。

如果换算成收益,液氩和氧气一年收益可达到862万元。但需要增加一台增压机的投资为220万元。电费一年需要消耗约646万元,增压机按照固定资产十年回报期计算,相当于一年增加22元,再加上电费,一年约增加668万元。所以,此工艺技术虽然增加了投资和能耗,但对于制氩用户来说,其节能效果和收益是非常可观的。

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