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天津石化以南港乙烯项目为依托，大力推进重大装备国产化进程。其中，作为“龙头”装置，120万吨/年乙烯装置国产化率达到97%。除了被称为乙烯装置“心脏”的“三机组”完全实现国产化，在项目建设过程中还实现了诸多重大装备国产化的首研首发。
国内首台20万吨/年液体原料单炉膛裂解炉 填补国内特大型裂解炉技术空白
裂解炉是乙烯装置的核心单元。为满足乙烯装置规模扩大的需要, 裂解炉的单炉能力也要相应提升。一直以来，国内项目采用的20万吨/年裂解炉为国外技术且大部分是双炉膛。天津石化采用中国石化自有技术，在天津南港乙烯项目中开发、设计、建设了一台20万吨/年液体原料单炉膛裂解炉，不仅节省了投资成本，便于控制和管理，而且提高了我国裂解技术水平，填补了国内特大型裂解炉技术空白。
全球最大60英寸超大口径裂解气大阀 实现裂解气大阀技术性能指标和规格重大突破
建设20万吨/年液体原料单炉膛裂解炉，需要匹配60英寸超大口径裂解气大阀。此前，国内制造的裂解气阀最大口径为48英寸，世界最大口径为56英寸，60英寸的裂解气阀在国内外均没有制造过。天津石化联合相关单位，经过8个多月攻关，完成了60英寸裂解气大阀的设计制造和检验试验，实现了国内裂解气大阀技术性能指标和技术规格的重大突破。目前，该裂解气大阀已通过评审，入选第三批国家能源领域首台（套）重大技术装备（项目）名单。
全自动大袋包装机 实现国内设计制造全自动大袋包装机零的突破
目前，石化行业的聚烯烃产品包装主要采用25千克/包的规格，用自动包装机包装。随着下游用户规模扩大，包装规格大型化的需求越来越多，柔性集装袋包装（大袋包装）成为更多用户的首选。为满足聚烯烃产品包装的需要，天津南港乙烯项目配置了一套全自动大袋包装机，采用共享托盘和冷拉伸套膜，且共享托盘随货物出厂，设置了自动喷码、重检、异常退出等功能，包装精度满足相关行业标准，可有效缩短采购周期，实现了国内设计制造全自动大袋包装机零的突破。
淤浆法聚乙烯淤浆输送泵 可输送气液固三相物料
天津南港乙烯项目10万吨/年超高分子量聚乙烯装置是国内首套拥有自主知识产权的超高分子量聚乙烯装置。工艺流程中的淤浆泵工况非常苛刻，要求可输送气液固三相物料，其中固含量接近40%wt（重量百分比）。淤浆泵的成功研制，攻克了淤浆泵核心关键技术，填补了国内该领域空白，实现了核心工艺设备国产化，同时降低了采购成本，大幅缩短了采购周期。
POE装置挤压造粒机 为自主工艺包工业化提供保障
天津南港乙烯项目10万吨/年POE装置采用中国石化自主工艺包建设，有两条5万吨/年生产线，每条生产线配置一台挤压造粒机组。挤压造粒机组工艺稳定性要求高、运行条件窄、主辅机配置多、部件组成复杂，此前国内没有成熟产品。天津石化通过挤压造粒机国产化攻关，攻克了设备供应“卡脖子”难题，大幅降低了设备采购成本，保证了供货周期。
首个国产大乙烯SIS系统 确保生产过程处于安全状态
SIS（安全仪表）系统是用于降低过程风险的独立安全保护系统，一直以来，乙烯等重大工程的SIS系统以进口为主。天津石化与工程建设公司等单位密切配合，制定了大型乙烯项目国产化SIS工程规范和实施标准，实现了在超大型百万吨级乙烯工程中SIS系统首次国产化大规模应用，进一步提升了大型流程工业生产装备的国产化率、降低了投资成本，为重点行业SIS系统国产化及大规模推广应用提供了有力支撑。
乙烯裂解炉超高压蒸汽放空阀 达到极严苛的降压降噪及密封等级要求
超高压蒸汽放空阀是乙烯裂解炉上的关键设备。天津石化依托南港120万吨/年乙烯装置，与工程建设公司、制造厂家密切配合，实现了国产化先导式超高压蒸汽调节放空阀应用于乙烯裂解炉的重大突破。超高压蒸汽放空阀通过技术创新，达到极严苛的降压降噪及密封等级要求，与进口超高压蒸汽放空阀相比，可节约投资成本40%～50%、缩短生产周期50%。
内置焊接板式换热器 提高换热器传热效率
天津南港乙烯项目50万吨/年高密度聚乙烯装置工艺包中，指定中间处理洗涤塔冷凝器为塔顶内置式板式换热器。洗涤塔冷凝器属于关键设备，其可靠性和换热效果都会影响装置稳定运行。进口内置焊接板式换热器存在交货期长、价格昂贵等情况，天津石化经过专题研讨，决定进行国产化攻关。内置焊接板式换热器的研制成功，提高了换热器的传热效率，将换热器设备材质提升了两个等级，比工艺包原定选材更适合海水淡化水用作循环冷却水的工况，大幅提高了设备可靠性。
最大国产乙烯三机轴流式止回阀 超大阀实现无碰撞关闭
随着乙烯装置规模不断扩大，压缩机的输送能力也随之提升，压缩机出入口配套的管道和阀门口径也相应增大。根据需要，天津石化在南港120万吨/年乙烯装置的丙烯压缩机入口设置了一台DN2000轴流式止回阀。此前，大型乙烯装置压缩机用轴流式止回阀长期依赖进口，国内制造的轴流式止回阀最大口径为DN1800。此次生产研制的百万吨级乙烯三机轴流式止回阀是目前世界上用于乙烯装置的最大国产轴流式止回阀，打破了国外同类产品的垄断，实现了超大口径轴流式止回阀无碰撞关闭，运维更为便捷，且价格仅为国外的2/3，生产周期缩短了一半。
超级铁素体不锈钢换热器 提高设备制造质量和安全可靠性
天津南港乙烯项目冷却水源为海水淡化水，循环水氯离子浓度相对较高，含盐污水近零排放需要进行工艺处理。按传统选材，项目中一些关键水冷器、蒸发器需要用高等级不锈钢、镍基合金或钛材制造，长周期运行可靠性、经济性欠佳。天津石化经过充分调研论证，选用国产超级铁素体不锈钢换热管，组织国内工程公司、不锈钢生产商、钢管制造商、换热器制造商开展技术攻关，成功实现了超级铁素体不锈钢换热管和换热器的国产化。项目应用了15台该类不锈钢换热器，降低了设备腐蚀风险和造价，实现了国产新牌号不锈钢产品在石油化工行业工程示范应用。
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