国产化攻关目标基本实现
2006年12月8日，中国为美国康菲石油公司子公司康菲石油中国有限公司建造的吨位最大、造价最高、技术最新的30万吨海上浮式生产储油船在上海外高桥造船有限公司顺利下水。这艘世界领先的海上浮式生产储油船船长323米、型宽63米、型深32.5米，日加工19万桶原油，储油量为200万桶。图为该船下水时的情景。（CFP供图）
石油和化工装备制造业是石化工业的支撑性行业，石化装备制造业发展水平和能力决定着石化工业发展进程。为了提高我国石化装备设计制造水平，国家“十一五”期间开展了重大装备研制专项工作，先后成功研制了12000米石油钻机、深海油气开采装备、千万吨炼油成套装置、百万吨乙烯成套装置关键设备、百万吨级PTA成套装置关键设备、大型石化通用设备等。此外，30万吨/年大型合成氨成套设备、52万吨/年尿素成套设备、30万吨/年大型磷酸成套设备、60万吨/年磷铵成套关键设备、80万吨/年硫酸成套关键设备、大型煤化工成套关键设备、子午线轮胎成套关键设备等一大批重大技术装备也相继实现国产化。通过重大装备引进和消化吸收国外先进设计制造技术，并着力开展自主创新，我国石化装备技术水平和制造加工能力有了极大的提高，部分大型设备关键技术和制造加工能力达到世界先进水平，使我国形成了比较完善的石油和化工装备制造体系。
目前，我国石化装备制造业年工业总产值约5000亿元左右。其中，通用设备约为2000亿元，石化专用设备约1800亿元，石油钻采运输设备约800亿～900亿元，自动化仪表控制设备约300亿～400亿元。据不完全统计，我国石油和化工装备制造企业达7700多家，其中压力容器、压力管道制造企业近5000家，ASME取证企业约580家，API取证企业超过1300家，均位居世界前列。
石化产业正在走向规模化和集约化，装置的大型化必然要求设备的大型化。国际上大型乙烯成套设备发展总的趋势是日趋大型化，乙烯裂解装置单线生产能力已经达到127万吨/年，聚乙烯、聚丙烯装置单线生产能力已达到50万吨/年。为扭转国内石化等支柱行业重大技术装备大量引进、产业安全和自主性遭受挑战的严峻局面，国务院2006年6月28日发布了《关于加快振兴装备制造业的若干意见》，将百万吨级大型乙烯成套设备和PTA成套设备、大型煤化工成套设备、大型海洋石油工程装备和大型油气运输船舶等列为国产化攻关的重点。至此，一场上升为国家战略的重大装备国产化集中攻关，在石化等重点领域声势浩大地展开。2007年4月9日，由国家发改委重大技术装备协调办公室组织的大型石化装备国产化工作会议进一步明确提出，力争到“十一五”末，实现乙烯、PTA成套技术装备和天然气长输管线设备国产化率不低于75％。2009年，国家又相继出台了《装备制造业调整和振兴规划》、《重大技术装备自主创新指导目录》等纲领性文件，助力装备制造业发展和重大技术装备国产化工作。
经过科研机构、装备制造企业和用户企业艰苦卓绝的协同攻关，“十一五”期间，我国石化重大技术装备国产化工作取得了前所未有的重大进展。截至目前，我国炼油装置国产化率达到95％以上，化工装备国产化率也达到80％左右，一大批关键和核心装备摆脱了信赖进口的被动局面，为我国独立自主发展现代石化工业提供了技术装备支持。可以说，“十一五”重大石化装备国产化攻关任务已基本实现。
如果说“十一五”期间我国重大石化装备国产化的主要成果还体现在研制攻关领域的话，那么，“十二五”期间，国产化的重点要放到研制和大面积推广应用并举上来，推动石化装备制造业科学发展和全面提升。
当前石化重大装备国产化是不均衡的，有些行业进步快，有些行业进展慢。此外，国产重大装备如何产业化、被业主单位和石化项目广泛采用，已成为今后国产化走向深入要破解的关键课题。国产化是一个系统工程，重大装备只有最终产业化、实现广泛应用才有意义和价值。为此，需要政府部门、项目业主和设备制造企业三方同心合力，任何一方缺失都可能致使整个行动功亏一篑。
目前，世界石化装备制造业的发展方向是：装备日趋大型化；装备研制与工艺技术研发、设计紧密结合；装备机电一体化水平越来越高；发展高效节能、环保型装备成为主流；新材料、新设计和新的制造技术不断得到应用。“十二五”期间，石化装备制造业要瞄准高端，围绕促进石化产业转型提升、支撑战略性新兴产业发展这一主题，发挥科技创新的主导作用，加快发展高端装备制造业，提高行业核心竞争能力和全球化经营能力，为我国石化工业走向世界提供强有力的技术装备支撑，力争跨入世界石化装备制造强国行列。
核心煤化工装备由进口转向国产
由于我国缺油、少气、富煤的资源特点，决定了大力发展现代煤化工产业，在我国有着广阔的前景。目前，我国已成为世界上最大的煤制合成氨、煤制甲醇、电石和焦炭等煤化工产品生产国，也是唯一大规模采用电石法生产聚氯乙烯的国家。
煤化工的核心技术是煤气化技术装备。长期以来，我国建设大型合成氨、尿素、煤制甲醇装置时，煤气化炉等核心设备都必须依赖进口。德士古水煤浆加压气化炉、鲁奇加压气化炉、壳牌粉煤加压气化炉等国外主流煤气化炉产品，在我国大行其道。为此，“十一五”期间，我国在煤气化技术方面加大了研制攻关力度，先后自主开发成功四喷嘴水煤浆加压气化炉、多原料浆气化炉、航天粉煤加压气化炉、五环粉煤加压气化炉、清华非熔渣—熔渣两段加压气化炉、灰熔聚气化炉等，使我国煤气化技术装备达到世界领先水平。至此，中国发展现代煤化工产业，已基本具备了独立自主的技术装备支撑体系。
由兖矿集团和华东理工大学共同研究开发的国家重点科技攻关项目、科技部“863”攻关课题——多喷嘴对置式水煤浆气化技术，在“十一五”期间逐步成熟，并实现了大规模应用的新跨越，我国自主水煤浆气化装置因此走向大型化。目前单炉日处理2000吨煤的多喷嘴对置式水煤浆气化装置已实现成功运行，将为我国发展煤制烯烃、煤制天然气等新型煤化工产业提供强大技术支撑。
“十一五”期间，华东理工大学、杭州林达化工技术工程有限公司、南京国昌化工科技有限公司等单位在甲醇大型合成塔设计方面做了大量的创新工作。我国自主开发的大型低压合成甲醇技术工艺和装备日臻完善，已经走向成熟。泽楷实业集团选定杭州林达公司拥有自主知识产权的大型卧式水冷甲醇合成反应器、均温高效节能甲醇合成技术以及煤制原料气甲醇合成工艺软件包，建设内蒙古赤峰100万吨/年煤化工项目，标志着国产化超大型甲醇合成技术装备已具备了装备中国化学工业的信心与实力。
为支持国内煤制油、煤制烯烃等新兴产业的发展，中国第一重型机械集团全力推进加氢反应器等重型压力容器的研制攻关。2006年，中国一重为神华煤制油工程研制出重达2000多吨的“巨无霸”加氢反应器，并成功在鄂尔多斯完成吊装。这台反应器的成功制造，标志着中国加氢反应器的材料开发、设备设计、制造工艺技术已经位于世界前列，为中国发展高端煤化工产业注入了强大动力。作为国内重型加氢反应器的主要承制单位，几十年来中国一重已为国内炼化、PTA等领域提供了数百台石化用加氢反应器。
2009年7月，华能集团主导推进的我国首座自主开发、设计、制造并建设的IGCC示范工程项目——华能天津“绿色煤电”IGCC示范电站，在天津临港工业区开工建设。上海电气是该电站IGCC机组主要设备的供应商。2010年9月30日，我国具有自主知识产权的首台2000吨/天干煤粉加压气化炉在上海电气集团上海锅炉厂有限公司制造完成，这是华能天津IGCC示范电站项目的关键设备。它的制造完成，标志着西安热工院开发的两段式干煤粉加压气化技术在大规模工业化的道路上又迈出了重要一步，为“绿色煤电”和新型煤化工产业的发展提供了可靠装备支持。
此外，以沈阳鼓风机集团有限公司、杭州制氧机集团有限公司、中核苏阀科技实业股份有限公司等为代表的国内通用设备制造骨干企业，以国家重大基础装备国产化为使命，在“十一五”期间为国内冶金、石化、航空航天、煤化工等重点领域研制了大批机、泵、阀产品及大型成套空气分离设备，有力地推动了重大石化和煤化工装备国产化的全面提升。
兖矿集团有限公司、华东理工大学共同承担的国家重点科技攻关项目——新型多喷嘴对置式水煤浆气化炉开发项目，在“十一五”期间获得成功，并获得专利技术，形成了具有自主知识产权的大型煤化工气化成套技术。该气化炉日处理煤炭2000吨以上，使我国发展大型煤化工结束了必须依赖进口气化技术装备的历史。图为采用该气化炉在兖矿鲁南化肥厂建设的煤间接液化中试装置。 （吴玉华 摄）
油气装备从陆地走向深海
2007年11月，国内首台12000米特深井石油钻机在中国石油宝鸡石油机械有限责任公司研制成功。这台具有自主知识产权的高端装备，是世界第一台陆地用12000米交流变频电驱动钻机，也是目前全球技术最先进的特深井陆地石油钻机。在此之前，仅美国在上世纪80年代生产过一台12000米模拟控制的直流电驱动钻机。这表明，我国在“十一五”期间进一步巩固并扩大了自己在陆地油气钻采装备制造领域的优势，跻身世界在这一领域领跑者的行列。
长期以来，我国油气钻采装备制造的强项都集中在陆地。辽阔的海洋蕴藏了全球超过70%的油气资源，全球深水区最终潜在石油储量高达1000亿桶，深水是世界油气的重要接替区。可”十一五“开始时，我国只具备300米以内水深油气田的勘探、开发和生产的全套能力。我国过去自行研制的海洋钻井平台作业水深均较浅，半潜式钻井平台仅属于世界上第二代、第三代的水平。走向深海，成为中国石油人梦寐以求的愿望。而这个愿望，也在“十一五”期间迎来了圆梦的希望。
2010年11月，我国自主设计建造的当今世界最先进的第六代3000米深水半潜式钻井平台“海洋石油981”工程，实现主体机械完工，将于2010年底完成建造调试，2011年将会执行南海油气的勘探任务，从而有望结束我国海洋油气勘探作业局限于近海的历史。该工程高136米、重3万吨，由中国海油投资建造、上海外高桥造船厂承建，是当之无愧的海洋钻井“航母”，具有勘探、钻井、完井与修井作业等多种功能，最大作业水深3000米，钻井深度可达10000米，代表了当今世界海洋石油钻井平台技术的最高水平。这也成为“十一五”期间我国海洋工程装备制造业的标志性工程。
该工程的诞生，标志着我国已跻身世界海洋深水油气装备领先行列，对于加速中国进军深海海洋工程装备开发、提升深水作业能力、实现国家能源战略、维护国家民族利益等都具有战略意义。
除此之外，渤海船舶重工有限责任公司建造的32万吨超级油轮、沪东中华造船（集团）有限公司建造的14.7万立方米的液化天然气船，也堪称“十一五”海洋油气装备国产化的杰作。目前，我国已初步形成30万吨级大吨位海上浮式生产储油轮系列设计制造能力，具备起重船、铺管船和重型海上浮吊等的生产能力。
天津大乙烯是我国“十一五”期间首个新建成投产的百万吨乙烯工程。该项目的核心设备之一——国内首台国产化大型乙烯裂解气压缩机组填补了我国百万吨乙烯“三机”自主研制的空白，是“十一五”期间我国重大石化装备国产化的标志性成果之一。 图为天津百万吨乙烯裂解气压缩机组安装时的情景。 （本报记者 曲照贵 摄）
首套百万吨级PTA国产装备开车成功
“十一五”期间，我国依托重庆蓬威石化公司60万吨/年PTA项目，合力推进国内首套百万吨级PTA重大装备国产化。2009年11月，该项目一次投料开车成功，宣告我国“十一五”PTA技术装备国产化的任务初步完成，成为我国石化重大装备国产化的标志性工程。
蓬威石化公司百万吨级PTA项目是国家核准的国产化示范工程和依托工程，采用中国纺织工业设计院自主开发的生产技术，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。
南京宝色股份公司为该项目研制了氧化反应器，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、提升我国钛材料设备技术装备水平，具有十分重要的战略意义。
中航黎明锦西化工机械集团公司为该项目自主研制了两台百万吨级PTA/CTA大型干燥机，成为大型干燥机国产化的优秀范例。国产百万吨级PTA/CTA干燥机的诞生，显示了中国装备制造业的实力。
西安陕鼓动力股份公司则为该项目研制了PTA空压机。截至目前，该设备各项运行指标平稳，完全达到设计要求，打破了设备完全依赖进口的历史。
可以说，首套百万吨级PTA项目的建成投产，标志着大型PTA技术装备实现了国产化，对振兴民族工业、提升行业整体竞争力具有重大意义。
令人欣喜的是，我国大型PTA技术装备国产化并未就此止步。2010年10月，120万吨/年PTA氧化反应器在南京宝色股份公司诞生。该设备的研制成功，打破了国外对我国100万吨/年以上大型PTA装置关键设备的技术壁垒，填补了国内空白，具有里程碑意义。这台PTA氧化反应器是迄今为止采用国内工艺包自主制造的规格最高、单台产能最大的钛钢复合板PTA氧化反应器，也是目前全球最大的钛钢复合承压设备，表明我国大型钛钢设备加工制造能力跃上新的台阶。
继成功研制国内首台百万吨级PTA氧化反应器后，南京宝色股份公司于2010年10月又研制出120万吨/年大型国产化PTA装置氧化反应器。该氧化反应器直径7800毫米，长度40米，总重420吨，容积达到1200立方米，是目前全球最大的钛钢复合承压设备，也是制造工艺、焊接技术难度最大的钛钢复合承压设备。该项目是经国家发改委核准的国产化示范工程,也是石化产业旗舰型项目。它的研制成功，彻底打破了国外对我国大型PTA装置关键设备的技术壁垒，填补了国内空白。 图为120万吨/年大型PTA氧化反应器出厂发运时的情景。 （南京宝色供图）
乙烯重大装备国产化目标如期实现
建设一套百万吨级大型乙烯成套设备，总投资一般在200亿元以上，其中设备采购费用占总投资的30%左右，达到近70亿元。据测算，“十一五”期间我国建设大型乙烯项目产生了约560亿元的设备市场需求。
大型乙烯装置的核心装备包括：乙烯“三机”（乙烯压缩机、丙烯压缩机、裂解气压缩机）、乙烯冷箱、乙烯裂解炉等。“十一五”期间，我国依托天津、镇海和抚顺三大百万吨级乙烯工程，全力推进重大装备国产化。
乙烯“三机”是大型乙烯工程的心脏，乙烯“三机”的国产化自然成为“十一五”石化装备行业的三大工程。“十一五”期间，沈阳鼓风机集团有限公司承担了为天津、镇海和抚顺三大百万吨乙烯工程研制“三机”的重任。这三套机组研制成功打破了国际垄断，填补了国内乙烯装置采用百万吨级大型压缩机组的空白。沈鼓集团也成为继美国GE、德国西门子等国际知名企业之后，世界上少数几个有能力生产乙烯装置用大型压缩机组的企业之一。
三大工程中，天津大乙烯是国内第一套建成投产的国产化百万吨级乙烯装置。除少部分装置引进国外专利使用权和技术工艺包外，该项目炼油基本上采用国内技术，乙烯大部分采用国内或中外合作开发技术，炼油装置和乙烯设备的国产化率分别达到91.5%和78%，与国内已建和在建项目相比，装备国产化堪称之最，大大降低了投资成本，仅乙烯裂解气压缩机一项就比进口价格降低约45%。天津石化百万吨乙烯项目投产后，国产化装备运行平稳，各项指标完全达到攻关目标及国际标准要求，为国家重大石化技术装备国产化树立了典范。
此外，依托三大工程，茂名重力石化机械制造有限公司自主研制了15万吨/年乙烯裂解炉；杭州制氧机厂研制了大型乙烯冷箱；天华化工机械及自动化研究设计院和无锡压缩机厂研制了大型四列迷宫密封压缩机，均实现重大突破。
至此，大型乙烯“三机”等重大技术装备都已实现了国产化。国家确定的到“十一五”末百万吨级乙烯工程所需重大装备国产化率达到75％以上的目标如期实现。
