我国通用机械行业和相关制造业共同努力，在炼油装备国产化方面做了大量工作，取得了显著成效，炼油装备从规模、数量、质量等方面都基本满足了炼油工艺发展的需要。例如，为推动催化裂化工艺技术的发展，对主风机、尾气回收透平、富气压缩机、电液滑阀、进料雾化喷嘴、旋风分离器和外取热器等关键设备开展了技术攻关，重油催化裂化主要设备实现了国产化。为了满足加氢精制、加氢裂化和重整工艺的需要，开展了离心式和往复式压缩机、加氢反应器、螺纹锁紧高压换热器、高压空冷器、高压分离器等关键设备的攻关。这些关键设备的研发成功标志着我国炼油装备设计制造水平跃上一个新台阶，我国炼油装备国产化水平有了明显提高，主要炼油装置的装备国产化率按设备台数计超过95%，按价格计达90%。几个典型装置的炼油装备国产化率见表A-1。

表A-1 几个典型装置的炼油装备国产化率

注：表中的引进设备主要是工艺专用设备和特殊压缩机、泵等。

①来源于某厂700万t/年润滑油型常减压装置的设计资料。

②来源于某厂200万t/年重油催化裂化装置的设计资料。

③来源于某厂60万t/年连续重整装置的设计资料。

④来源于某厂100万t/年加氢精制装置的设计资料。

⑤来源于某厂140万t/年高压加氢裂化装置的设计资料。

1.大型反应器

大型反应器是大型炼油成套装置关键设备的代表性产品。20世纪80年代以前，国内所采用的加氢反应器基本上都是冷壁结构，只能承受400℃左右的高温。随着炼油工业的发展，冷壁结构加氢反应器已不能满足日益提高的炼油技术要求，而当时国外发达国家已经应用热壁结构加氢反应器，当时国内采用热壁结构的加氢反应器只能依赖进口。我国在20世纪80年代末期开始自主研制锻焊结构热壁加氢反应器，并取得成功，真正实现了大型反应器国产化。大型加氢反应器国产化经历了从无到有，从小到大，从单一材料到多种材料，从依赖进口到向国外输出的不寻常的发展路程。

（1）首台反应器国产化 1983年，中石化总公司规划院和机械部石化通用局联合召开了加氢反应器技术发展小组成立会议，确定由中国第一重型机器厂（中国一重）、北京钢铁研究总院、抚顺石油三厂、洛阳石化工程公司、通用机械研究所5个单位组成热壁加氢反应器联合攻关组，从而正式拉开了“锻焊结构热壁加氢反应器攻关”的序幕。

1986年8月，洛阳石化工程公司、抚顺石油三厂、镇海石化总厂作为承担单位与中国石化总公司签订了国家“七五”重点科技项目“高压热壁反应器、换热器、空冷器的研制”专题合同。

1989年3月，首台锻焊结构加氢反应器（见图A-1）研制完成，并于同年5月在抚顺石油三厂64万t/年加氢裂化装置中开始使用考核。1990年5月，运行近一年的装置工业运行报告指出：从热壁加氢反应器投用一年的情况和效果来看，已经充分体现出它的特点和优越性，由于热壁反应器的投用，为装置的安全、稳定、长周期、优化和满负荷生产提供了可靠保证。至此，我国自行研究、自行设计、自行制造的首台高温高压锻焊结构热壁加氢反应器诞生了，结束中国石化工业重大技术装备完全依靠进口的历史。至今自主研制的首台反应器已安全运行了28年。

图A-1 首台锻焊结构加氢反应器

（2）反应器大型化发展 自首台反应器国产化以来，从加氢裂化装置到渣油加氢装置，反应器的设计制造满足了AXENS、UOP、雪弗隆、Lurgi等工艺商的需要，反应器规格也逐步趋向大型化，我国炼油装备的发展已完全满足炼油技术发展的需求。

首台国产化反应器——抚顺石油三厂的加氢裂化反应器，内径为1800mm，重220t。

1997年，由中国一重和上海锅炉厂分别承制的中国石化茂名项目加氢反应器内径超过4200mm，重量分别达460t、560t。

1998年，由中国一重承制的齐鲁石化加氢反应器壳体重量达到960t，为加氢反应器国产化以来首台千吨级反应器。

2002年，由中国一重承制的神华煤液化反应器壳体重量达到2044t（见图A-2），是反应器制造大型化的一个辉煌的里程碑。该项目是国家“十五”重点项目之一。煤直接液化反应器是以煤炭替代石油资源的核心设备，设备内径为4800mm，总高为60882mm，壁厚为334mm，是世界最大的煤液化反应器。中国一重与神钢、三菱等世界著名容器制造企业能够同台竞标，一举夺魁，标志着我国压力容器制造水平已经进入世界前列。

图A-2 神华2044t煤液化反应器

2012年，由中国一重承制的中国石化金陵分公司200万t/年渣油加氢装置双超反应器内径达到5400mm，壁厚达到352mm，是当时已建成投产的壁厚最大的加氢反应器。

近年来，炼油行业加氢反应器内径已达到5800mm，壁厚达到358mm。在建的沸腾床反应器、浆态床反应器壳体重量已达到2300t以上。受我国境内公路和桥梁限重、限高条件的制约，尺寸超限的反应器，无法实现制造厂内整体制造、整体发运，中国一重逐步开发出一种集吊装、制造、检测等全部制造过程的现场组焊模式，已顺利完成74台大型容器的现场组焊任务。

（3）主体材料的研发 加氢反应器主体材料以Cr-1Mo钢为主，先后研发出2-1/4Cr-1Mo、3Cr-1Mo-1/4V、2-1/4Cr-1Mo-1/4V 3种材料，并成功应用于国内外产品。

1983年，由北京钢铁研究总院、抚顺石油三厂、中石化洛阳设计院、合肥通用机械研究所、中国一重5个单位组成的课题组开始进行2-1/4Cr-1Mo钢反应器材料及其制造工艺研制，1986年取得成功。研制成果在技术水平上已达到或超过当时引进的日本相同设备所规定的技术性能，并首次成功应用于抚顺石油三厂64万t/年加氢裂化反应器。该成果获得国家科学技术进步奖一等奖。

1991年5月21日，国家经贸委下达了“3Cr-1Mo-1/4V加氢反应器研制”的国家“九五”重点科技项目（攻关）计划。由中国一重集团公司、中石化北京设计院、中石化洛阳石化工程公司、抚顺石油三厂等单位组成的课题组，开始进行3Cr-1Mo-1/4V钢的研制。该项目于1998年9月通过了鉴定，研制材料的各项指标不仅完全满足研制技术条件的要求，而且达到了日本制钢所同类产品的实际水平。该成果首次成功应用于克拉玛依石化30万t/年高压润滑油加氢装置。

1999年，由中国石化集团公司组织中国一重集团公司、中石化洛阳石化工程公司、中石化北京设计院、镇海炼油化工股份有限公司、抚顺石油三厂等单位进行联合攻关，开始进行2-1/4Cr-1Mo-1/4V钢的研制工作，并于2000年10月通过了鉴定。该成果首次成功应用于镇海炼化180万t/年蜡油加氢脱硫装置中的蜡油加氢脱硫反应器。

（4）大型加氢反应器走出国门 随着大型反应器国产化的深入，中国一重等装备制造企业又先后实现炼油化工领域的其他大型设备国产化，如环氧乙烷反应器、PTA反应器、超大型换热器、丁醛转化器、汽化炉、焦炭塔等。

2006年，中国一重与中石油技术开发公司签订了印度石油公司HALDIA炼厂2台加氢反应器的出口制造合同，开创了自主设计、批量出口大型加氢反应器的历史。(www.daowen.com)

（5）大型反应器制造技术的发展 大型反应器实现国产化以来，以中国一重为代表的装备制造企业的制造能力和技术得到长足的发展，已经达到世界先进水平，石化装备的年产量居世界首位。

目前，中国一重已建成大型反应器新的专业化、自动化生产基地，具备年产6万t石化装备的生产能力，从锻造到焊接的技术水平均已达到国际先进水平。

中国一重压力容器锻件用钢采用双真空技术冶炼（LVCD+VCD），保证了钢液纯净度，有效控制了材料的化学成分，尤其通过加强对杂质元素及气体含量的控制，使P、S的质量分数分别控制在0.006%和0.004%以下。超大筒体锻件外径可达9040mm，开发出超大容器异形过渡段锻件制造技术、超大容器带顶部接管一体化封头锻件制造技术。

反应器环焊缝采用双丝窄间隙焊机焊接，焊接装备具有水平和高度跟踪系统，保证在整个焊接过程中焊丝的距边量相同，焊缝成形规则，不容易出现咬边和夹渣。同时还具备自动换道、自动起弧和填满弧坑、深坡口中自动送进和回收焊剂等功能，最大限度地实现自动化焊接，保证焊接质量。目前中国一重已制造完成壁厚280mm以上的容器200余台，其中最大产品壁厚为358mm；拥有最大厚度为400mm的2-1/4Cr1Mo1/4V钢焊接技术，已完全掌握壁厚530mm以内埋弧窄间隙焊缝焊接技术。

（6）大型反应器研制主要奖项 中国一重研制的400t锻焊结构热壁加氢反应器1992年荣获中国石油化工总公司1991年度促进石油化工科学科技进步奖一等奖，1995年荣获国家科学技术进步奖一等奖。

2009年，“2-1/4Cr1Mo1/4V材料开发及加氢反应器研制”荣获中国机械工业科学技术奖一等奖。

2010年，中国一重“超大加氢反应器研制及工程应用”荣获国家科学技术进步奖二等奖。

2.大型往复式新氢压缩机

往复式新氢压缩机是炼油和煤液化工程中的关键设备，化工装置的大型化趋势必然要求配套设备的大型化。20世纪90年代，我国开发了800kN活塞推力的新氢往复式压缩机，但这种机型已不能满足炼油装置大型化发展的需求，开发1250kN以上推力的特大型往复式压缩机势在必行。为满足用户的需求，大型往复式新氢压缩机在沈鼓集团等制造企业和相关部门的共同努力下开始了国产化的历程。

2007年9月，沈鼓集团与中石化金陵分公司签订了国产首台2D125大型往复式新氢压缩机订货合同；2009年12月，沈鼓与中石化长岭分公司签订4M125大型往复式新氢压缩机订货合同；2012年12月，沈鼓与中化泉州石化公司签订4M150大型往复式新氢压缩机订货合同，这是当时世界上最大活塞推力的往复式压缩机。为保证大型往复式新氢压缩机组的研发成功，沈鼓集团联合中石化洛阳石化工程公司、中石化长岭分公司、中石化金陵分公司及中国石化工程建设有限公司、中化泉州石化公司开展了项目攻关。

（1）科技攻关及取得的成果

1）2D125大型往复式新氢压缩机。2008年1月，沈鼓集团与德国博尔齐格公司签订了BX50-125系列基础件技术引进合同，随后完成了对引进技术的消化、吸收、转化及再创新工作，并为金陵石化260万t/年蜡油加氢处理装置成功设计了2D125-29/25.5-118-BX新氢压缩机。

在研制过程中，根据基础件性能指标，对产品重要零件和机组开展了大量的设计分析研究和工艺试验研究等。2008年9月底，整台机组完成了厂内零件的制造加工组装，试车一次合格，达到国家有关标准的规定。

该机组于2009年7月在中石化金陵分公司260万t/年蜡油加氢装置中投入运行，2010年9月，通过了科技成果鉴定。鉴定委员会一致认为：该项目开发了国内首台1250kN气体力往复式压缩机，当时是国产最大活塞力的新氢压缩机组。经过运行考核证明，各项指标达到设计要求，满足生产工艺需求，机组性能良好，运转平稳可靠。其性能指标达到了国际先进水平。

该项成果获2010年度中国机械工业科学技术奖二等奖。

2）4M125大型往复式新氢压缩机。沈鼓集团以中石化长岭分公司170万t/年渣油加氢项目为依托，在消化吸收引进技术基础上，结合企业多年的科研成果，完成了加氢装置用4M125大型往复式新氢压缩机的开发研制。

2009年7月，中石化长岭分公司、中石化洛阳石化工程公司、沈鼓集团签订了4M125-39/24-185-BX新氢压缩机技术协议。

该机组于2011年9月在中国石化长岭分公司170万t/年渣油加氢装置中投入运行，于2012年9月在中国石化金陵分公司180万t/年渣油加氢装置中投入运行。经过运行考核证明，各项技术指标达到设计要求，机组性能良好，运转平稳可靠，满足生产需求。

3）4M150大型往复式新氢压缩机。2011年12月，沈鼓集团与中化泉州石化有限公司签订了国产首台4M150机组的技术协议。

2013年7月，该机组厂内空负荷试车成功，8月产品出厂交付用户，11月开始现场安装。2014年5月，该机组在中化泉州石化渣油加氢装置现场一次开车成功。

2015年9月，中国机械工业联合会主持召开了项目成果鉴定会。鉴定委员会一致认为，该机组于2014年5月在中化泉州石化330万t/年渣油加氢裂化装置投入运行至今，各项技术指标达到设计要求，机组性能良好，运行平稳，满足生产需求。研制的4M150大型往复新氢压缩机（型号：4M150-69/23.3-200.5）填补了国内空白，主要技术指标达到了国际同类产品先进水平。

（2）社会效益及推广应用 大型往复式新氢压缩机组的研制成功，填补了国内空白，提高了我国往复式压缩机的设计制造水平，使沈鼓集团成为国际少数能够生产1250kN、1500kN活塞力往复式氢气压缩机的企业之一，满足了我国石化行业、煤化工行业装置大型化发展的需要。

国产化大型往复式新氢压缩机投入运行以来，正值国内石化行业快速发展阶段。中石油、中石化、中海油三家竞相发展壮大炼油能力，提高沿海地区的石化企业与国际石油化工公司的竞争实力，依靠技术进步，加快结构调整，生产清洁燃料，增产化工轻油，运用信息技术实现现代化管理，形成镇海、上海、燕山、金陵、天津、长岭、扬子、茂名、广州、齐鲁、福建、大连等具有国际竞争力的千万吨级炼油基地，还要在青岛、广西、海南等沿海交通方便地区新建一批大型炼油厂。在这些项目中，对1250kN以上大型往复式新氢压缩机有很大需求。截至2017年6月，沈鼓集团已与中石化、中石油、中海油、中化集团等多个炼油企业签订4M125机组订货合同45台。目前已投运的项目有：长岭石化、金陵石化等企业炼化装置中的机组，运行状态很好。已与中石油华北石化、中化泉州签订4M150机组订货合同6台。2D125、4M125、4M150大型往复式新氢压缩机分别如图A-3～图A-5所示。在石油工业日益发展的环境下，1250kN以上活塞力大型往复新氢压缩机组将有更广阔的市场需求。

图A-3 中石化金陵石化2D125大型往复式新氢压缩机

图A-4 中石化长岭石化4M125大型往复式新氢压缩机

图A-5 中化泉州4M150大型往复式新氢压缩机