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中兴事件敲了石油石化领域哪些业务的警钟?
来源: | 发布时间:2018-5-11 11:00:17 | 浏览次数:

商务部发言人在5月4日答记者问时表示:在3日至4日举行的中美经贸磋商中,中方就中兴公司案与美方进行了严正交涉。各方猜测,中兴可能迎来新的转机。

作为国内最大的通讯商之一、世界500强企业之一,中兴因为芯片等零部件被美国禁售,几乎一夜之间被推向了生死边缘。根本原因是中兴的手中缺乏核心技术和核心装备制造能力。这样的警钟不可谓不响!一直强调“降低原油对外依存度,保障国家能源安全”的石油石化行业还有多少核心技术与装备必须依赖进口?石油石化行业的“中国芯”究竟有多硬? 

让人欣慰的是,中国的石油行业并没有面临着像中兴那样险被对手“一招封喉”的“芯”之痛,但中国的石油行业也存在着一些技术与装备上的“短板”,需要在今后技术研发中逐步弥补。

目前,我国石油石化装备制造业规模已跃居世界第一,且改革开放40年来,我国石油技术装备产业在引进、消化、吸收、创新和国产化方面取得了长足的进步,但很多关键设备技术仍需依赖进口,无形中推高了我国石油石化公司的生产成本。因此,我国石油石化相关企业一直为实现关键设备技术国产化而不懈努力。

勘探开发:国外的高端技术也不一定能解决中国页岩气开发的核心问题

涪陵国家级页岩气示范区内的钻井平台

涪陵国家级页岩气示范区内的钻井平台


我国的勘探技术手段和油气田开发均已达到世界先进水平,陆上石油开采设备国产率高达90%以上。我国制造的钻机能完成多种高难度钻井,以实现批量出口,我国钻井队伍创造的“优快钻井”技术无论在质量和效率上都是世界一流。但我国陆上油气开采装备技术水平仍显落后,产品总体质量尚待提高。例如,尽管我国石油钻机产量较大,但品种相对单一,特种钻机的设计和生产能力落后,顶驱、发动机组、液压、电气控制装置等配套的关键件仍需依赖进口,物探、测井设备总体技术水平与国外产品差距仍然很大。

我国在非常规油气资源的开发利用上虽取得一定成果,但与国外发达国家相比规模小、起步晚。很多必不可少的特殊装备大部分还依赖进口,如要大规模推广,亟待提高国产化。以页岩油气开采技术为例,“页岩革命”的主要技术和设备都掌握在西方国家的企业手中。我国页岩油气技术设备尚存在中等投入、低产出的特点,加上我国页岩地质条件复杂,导致企业在降低成本、减少消耗、促进环保方面困难重重。

在页岩气开发过程中,最核心但最难解决的技术是旋转导向。旋转导向系统是在钻头钻进的过程中,探测有效储层,完成导向功能的探测仪。它相当于地下钻头的“眼睛”,重要性不言而喻。


斯伦贝谢推出的高造斜率旋转导向钻井系统——PowerDrive Archer系统

斯伦贝谢推出的高造斜率旋转导向钻井系统——PowerDrive Archer系统


目前,页岩气水平井旋转导向国内技术仍不成熟,核心技术掌握在斯伦贝谢、哈里伯顿等企业手中,但由于中国页岩气储层薄,埋藏深,遇到高温深层的地层,甚至斯伦贝谢的旋转导向也没有办法解决。因此,我国亟待研发出适合本国页岩气开发的旋转导向等核心技术。

旋转导向成本高居不下,在页岩气开始打水平井的起步阶段,仪器被埋的情况较多,而理赔一次需要700-800万元。因此,我国保险公司已经拒绝给旋转导向投保。在这种情况下,坚持加大国产地质旋转导向的持续攻关,时不我待。


中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”

中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”


我国的海上油气装备的发展起步较晚,与国际先进仍存在较大差距,主要表现为海洋工程装备的落后。海上钻井平台的核心和高端设计都掌握在欧美国家手中,我们只有制造能力而不具备大型钻井平台的研发能力,这就导致了我国绝大部分海上开采设备要依赖进口,海上地震勘探设备全部依赖进口,海上的井下安全阀也多被国外厂商垄断。在水深超过1000米的超深海区域作业所需的海床井口,水下BOP(防喷器),钻井用隔水管,LMRP(下部隔水管总成),钻井作业使用的绞车,井架顶部驱动装置等相关装备和辅助用大型水下机器人(ROV)等,迄今无法国产化。

炼油与化工:“三剂”长期依赖进口


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2018年4月11日,由中国一重承制的世界最大石化技术装备---镇海沸腾床渣油锻焊加氢反应器在大连核电石化公司完工发运

我国炼油化工装备的出口总量低于石油钻采设备,与世界先进制造技术差距较大,特别是大型石化装置中许多关键设备仍依赖进口。我国的炼油设备中95%已实现国产化,化工设备中有70%已实现国产化。但由于生产装置的大型化带来石化装备的大型化,聚烯烃用的高压、超高压反应设备、环管反应器、特殊泵类设备和专用机械有的仍需进口。比如,生产能力在20万吨/年以上的大型聚合装置挤压造粒机我国还无法生产,而现在国内大型炼化企业所用的聚合装置挤压造粒机生产能力都在30万吨/年以上,必须依赖进口。每年我国仅进口国外专利商的炼化用换热设备和干燥设备就要花费数亿美元。


电驱压缩机组

电驱压缩机组


由于石化生产技术进步加快,而国内石油化工设备开发相对滞后,我国炼油化工装备方面高端产品设计和制造能力还有待提高。化工装置中必需的大型压缩机我国已可以制造,但可靠性和稳定性还有待提升。在煤化工方面,国内项目的核心设备煤气化炉主要采用壳牌、GE等国外公司的产品,并需要支付高昂的专利授权费和设备采购费。尽管我国也自主开发了多种类型的气化炉,基本实现了气化炉的国产化,但生产气化炉的钢板却还需要向国外采购。除了反应器、气化炉这样的主体装置以外,各类阀门等配套部件(如高压氧气阀、氮气阀、高压煤浆泵等)仍需要进口。

炼油化工生产的一些关键设备、特材、催化剂也需进口。我国化工行业部分主要催化剂、溶剂、添加剂(统称“三剂”)长期依靠国外进口且价格昂贵,供货渠道单一。因此企业一直努力通过推动“三剂”国产化降低成本。固定床渣油加氢是劣质高硫原油深加工的关键技术,与催化裂化装置组合是炼厂增效重要手段。以前公司此类催化剂全部依赖进口。中国石油石化院研制出载体制备技术和活性金属组分非均匀负载技术,成功开发出了脱金属剂等4大类12个牌号全系列渣油加氢催化剂,填补了中国石油在该领域的技术空白。

化工方面,乙烯裂解炉以及大型压缩机等关键设备,以前一直没有我国的自主技术,中国石油通过专项攻关,成功研发出自主的以15万吨/年乙烯裂解炉为主的单系列成套乙烯裂解技术,推动了我国乙烯工业技术进步的步伐,这一技术还获得了国家科技进步二等奖。

目前,我国石油石化装备企业已经由单一设备供应商向成套设备承包商、交钥匙工程方向迈进,由产品经营向品牌经营、资本经营方向发展。“高效甲醇制烯烃全流程技术”这一项目还获得了2017年度国家科学技术进步奖一等奖。

油气储运:电驱压缩机关键部件还有赖进口

天然气长输管道、液化天然气(LNG)等油气储运重点领域设备技术国产化也已取得了一定成绩。


X80管线钢

X80管线钢


随着我国天然气管道建设进入“高钢级、大口径、高压力”时代,我国已成功实现X80钢及五大类9项系列产品全部国产化,还成功组织研发了X80大应变钢,已经完成X90钢管的小批试制。“十二五”期间,20兆瓦级高速变频直连大型电驱压缩机组、30MW级燃驱压缩机组和高压大口径全焊接球阀等天然气长输管道三大关键设备全部实现国产化,主要技术指标均达到国际先进水平。油气管道计量装置方面,国产的超声、涡轮两种流量计已符合工业性试验验收要求,这为“十三五”末油气管道关键设备实现100%国产化打下了坚实基础。

我国也已具备了260万吨/年LNG项目技术装备自主化的能力。不仅大型LNG项目工艺包实现自主化,冷剂压缩机、冷箱、集散控制系统、挥发气压缩机、低温泵阀等关键设备陆续研发成功。大型LNG接收站技术装备国产化也取得阶段性进展。


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2011年,我国在中缅油气管道工程项目中首次采用了国产x70大应变钢管

虽然,我国长输管道压缩机技术已经基本实现国产化,但电驱压缩机的干气密封环和变频设备功率元器件等关键部件还主要依靠进口,目前仍然是天然气管道压缩机组的“卡脖子”工程,这些主要元器件可以真正称得上“芯”制造。

目前能够制造这些关键元器件的技术还只掌握在国外少数公司手中,一旦对方出现断供,后果可能和中兴一样,不堪设想。因此,我国急需研制和生产自己的干气密封环和变频设备功率元器件。

直面差距 冷静思考 稳步追赶

近些年来,中国油气行业的蓬勃发展,离不开油气装备技术国产化的支持。我国油气装备制造和技术研发都基本遵循着引进、消化、吸收、创新和国产化的发展规律,但由于起步较晚,虽然正在攻克一个又一个大型关键设备技术研发难关,但这些装备技术的质量和稳定性还需要大量实践应用验证,还需要时间推广。

中国作为一个世界大国,需要强大、独立、自主的制造业。油气装备制造业作为中国制造的重要组成,虽然市场庞大,但也面临着缺少核心技术、产品低端、利润少、人才缺乏等问题,需要科研体制的全面升级。

但不容忽视的是,中国的研发力量也正越来越受到全世界的关注——

○ 2014年,BP在伊拉克的鲁迈拉区块采用了中国石油勘探开发研究院的开发方案;

○ 不差钱的石油企业沙特阿美国家石油公司今年开始选择与中国科研机构——中国石油工程院进行智能钻井合作研发;

○ 一批外资公司,如斯伦贝谢很早就在中国设立了研发中心;

○ 丰田汽车研发中心(中国)有限公司被定位为丰田"最先进关键技术"研发基地;

○ 坐落于上海张江高科技园区的通用电气(GE)中国研究开发中心(CTC),是GE公司五个全球研发中心之一;

○ 巴斯夫从 2016 年起,也将先进材料和系统研发全球总部落户上海,成为巴斯夫亚太区“智能成长”战略的重要内容。

与此同时,我们也要看到,很多优秀人才如屠呦呦,在中国的科研体制下沉寂许久才在全世界一鸣惊人,值得所有人反思,而这些也正是我国科技体制改革中正在着力解决的问题。

从着眼于“首台套突破”向着眼于“推广应用”转变,从着眼于“装备国产化”向着眼于“关键技术自主化和零部件国产化”转变,我国的能源装备自主化思路越来越清晰、明确。未来,随着产业政策逐渐完善,体制机制更加健全和行业管理的加强,油气关键设备国产化水平的全面提升指日可待。

 
 
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