天华院：超级化工装备，震撼来袭！
- 来源：中国中化
- 2021/8/25 9:23:57
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【塑料机械网 明星企业】一件件大国重器建设超级工程，一个个超级工程创造美好生活。提到Made in China的超级装备和大国重器，你一定不陌生。
但或许你还不知道，除了高铁、卫星、大坝、桥梁……在与你我生活密切相关的化工领域，同样不乏大国重器的身影。在小化家，就有这样一家化工装备企业，一直以来通过打造化工生产领域的大国重器，为我国化工生产装备技术的提升而不懈努力。这就是中国中化旗下的天华化工机械及自动化研究设计院有限公司(简称“天华院”)。
化工领域的大国重器
今年3月4日，一套重达1720吨，由16根长约55米和8根180度大弯头组成的聚丙烯装置环管反应器在天华院南京生产基地顺利出厂。环管反应器是BASELL工艺聚丙烯生产装置中的关键核心设备，是装置的“命门”，其性能直接影响装置正常运行和产品品质。
此前，国内外还没有同等规模的装置。该装置投产后，将帮助中国软包装集团福建中景石化有限公司实现2×60万吨/年的聚丙烯生产。这是天华院行业领先的干燥技术在聚丙烯装置领域的又一次突破。
天华院承制的2X60万吨/年聚丙烯装置环管反应器
不过，在天华院的干燥设备家族中，这还不算什么大家伙。
2011年9月，由天华院自主研制的粗对苯二甲酸/精对苯二甲酸(CTA/PTA)蒸汽回转大型干燥机组在南京生产基地成功下线并于同年实现投产。它由2台直径4.2米、2台直径4.5米和1台直径4.8米干燥机组成，年产能达400万吨，是当时世界规模最大、单线产能最大、制造难度最大的干燥机组。
天华院研制的大型蒸汽管回转干燥机
近年来，天华院持续创新，自主研制的干燥技术产品已从单一的干燥器、汽蒸器扩展到共聚反应器、丙烯乙烯丁烯精制单元、旋风分离器、环管反应器、聚合反应器、卧式反应器、丙烷脱氢反应器、立式活化炉、旋风分离器、脱气仓、搅拌设备、料仓等数十种设备，在业内独树一帜。在许多石化/化工生产大型装置中，都能看到它们的身影。
认识天华院
天华院是谁？为何能够制造这些响当当的化工行业大国重器？
天华院是原化工部十大重点科研院所之一。从1958年建院至今，天华院始终致力于化工机器、化学工程及设备、材料及腐蚀、生产过程自动控制、在线分析仪表、放射性检测仪表及环保技术与设备的研究开发、工程设计、产品制造和推广应用，以及在制、在役设备质量检验检测等专业领域的研发设计制造。
作为一家科技型化工装备企业，天华院拥有强大的科研平台。目前天华院建有国家干燥技术及装备工程技术研究中心、化工过程节能环保技术及装备国家地方联合工程研究中心、3个部省级工程技术研究中心、1个国家级检验检测中心、2个中石化联合研究所、22个专业实验室以及2个技术期刊编辑部、1个博士后科研工作站和13个行业依托机构。
经过60多年的发展，天华院已经发展成为化工机械装备领域的一支重要力量。尤其是近十五年来，天华院围绕国家化工产业布局调整，响应振兴装备制造业的号召，在化工装备设备国产化研制中多点开花，成果丰硕。
口罩背后的装备力量
有人可能要问，这些巨大的机械装备跟你我的生活有什么关系？那关系可是极大的！
远的不说，你每天佩戴的口罩要用到的熔喷料聚丙烯原料，没准就是由天华院提供的设备所生产。疫情爆发后，各*用材料生产企业紧急扩大口罩生产供应，在此过程中，天华院的*用级聚丙烯原料生产技术与设备发挥了重要作用。
天华院拥有的聚丙烯熔喷料，尤其是熔体流动速率超过1000g/10min的高流动性*用熔喷料的全套生产技术和设备，包括其自主研发的聚丙烯挤出机、干燥器、汽蒸器、离心机、喂料机等专用设备与成套装置，是各工厂生产合格的*用聚丙烯材料的关键。
2020初，受到疫情影响，*疗卫生防护用品供给压力持续增大，用于制造*用口罩、防护用具、注射用具等*疗物资的*用级聚丙烯原料需求量急增。天华院利用自身技术优势，积极驰援*用材料生产企业新建产线或技术改造升级，帮助企业实现产能提升。其中，天华院仅用9天时间，便帮助中国石化北京燕山石化建成口罩熔喷料聚丙烯深度脱除VOC装置，并成功生产出优质产品。
目前，天华院已经向市场提供的高性能熔喷料生产线，按年产能核算，每年可提供约500亿只口罩的生产用料。
天华院熔喷料全套装备在厂商现场
来看更多“黑科技”
当然，天华院在其他领域还有许多化工领域“黑科技”——
环保节能领域
乙烯裂解炉用急冷换热器系统和燃烧系统设计
乙烯裂解炉用急冷换热器系统和燃烧器系统是裂解炉中的技术要求非常高的关键设备，长期依赖进口。急冷换热器承受高温高压，又有结焦；燃烧器既要满足炉内热场要求，又要满足环保要求。天华院经30多年研究，开发出急冷换热器系统和燃烧器系统工艺模拟软件，研发出具多种型式的急冷换热器和系列低氮燃烧器，从工艺到设备实现了完全自给。
由天华院研发的急冷换热器产气量多、操作周期长，研发的燃烧器NOx排放量达到60mg/Nm3-90mg/Nm3，这两项技术指标达到世界领先水平，并得到大面积推广应用。目前，天华院在乙烯裂解炉领域获得多项国家科技进步奖项和省部级奖项，拥有多项国家发明专利。
应用了天华院设计的急冷换热器和燃烧器的乙烯裂解炉
挥发性有机物净化技术
为保持环境和空气的洁净，避免、减少和控制挥发性有机物(VOCs)排放非常重要。
天华院研制的蓄热式热氧化器
天华院可提供节能增效、大气污染治理工程与设备的研发、设计、生产、销售等一体化服务，现已积累上百套VOCs焚烧净化装备的成功应用经验。其VOCs净化设备产品广泛应用于石油、化工、*药、包装印刷、表面喷涂、装饰材料、家具、电子、涂布、制革及塑胶等以各种有机产品为原辅材料的生产企业，可高效回收有机废气热量，实现资源循环利用，达标排放，变废为宝。
高温余热回收成套技术及装备开发应用
高温余热回收成套系统能起到节能环保、降低能耗的作用，核心设备为挠性薄管板废热锅炉，也常被叫做余热锅炉、蒸汽发生器等。天华院将高温余热回收成套技术及装备的研发、设计、制造及售后服务列入攻关项目计划，并取得不断突破。
截至目前，天华院研发的数百台套高温余热回收成套技术及装备已广泛应用于合成氨、煤制气、硫回收、制氢、甲醇、LNG、煤气化、丙烷脱氢等石油化工领域。
天华院参与的中国石化天津分公司
10万Nm³/h天然气制氢转化器蒸汽发生器国产化项目
防腐蚀和耐腐蚀领域
阳极保护技术
全球每年因金属材料腐蚀造成的损失巨大，化工行业尤为突出。阳极保护技术是解决金属材料腐蚀的一种有效手段。通俗地讲，其原理就是向浸在电解质溶液中具有钝化性倾向的金属/合金通入直流电，进而在金属/合金表面上生成钝化膜阻止电解质溶液的腐蚀。
天华院早在80年代就开始研究硫酸生产中热浓硫酸的阳极保护特性。依托阳极保护技术，先后研制出结构庞大、复杂的碳化塔阳极保护、介质苛刻的高温三氧化硫发生器阳极保护以及氨水罐群循环极化法阳极保护、阳极保护管壳式不锈钢浓硫酸换热器，并实现产业化。
在随后的科技成果转化过程中，又拓展开发了阳极保护酸分布装置、阳极保护酸管道、阳极保护循环酸槽、阳极保护蒸发器，覆盖了硫酸生产干吸工段所有设备，大大提升了硫酸装置水平。与此同时，还配套了包括“互联网+”在内的阳极保护远程监控及设备检验、检测技术，实现了阳极保护的智能化、信息化。目前，有万余台“天华造”阳极保护设备运行在全国各地企业的千余套硫酸装置中。
天华院研制的阳极保护冷却器在应用现场
耐腐蚀材料及防腐蚀工程技术
如果说阳极保护技术是为金属打造钢铁保护膜，那树脂类耐腐蚀材料就是为各种设备和结构穿上防腐的“轻衣”。
在耐腐蚀材料及防腐蚀工程领域，天华院拥有乙烯基树脂整体电解槽的生产和零收缩乙烯基树脂砂浆地坪防腐工程的施工技术。其拥有自主知识产权的乙烯基树脂整体电解槽科技成果“镍金属湿法冶炼用乙烯基树脂混凝土整体电解槽”获2015年甘肃省科技进步三等奖。同时，天华院还编制了行业标准HG/T 4725-2014《整体浇铸乙烯基树脂混凝土电解槽》。其“零收缩乙烯基树脂砂浆地坪”、“内胆式树脂砂浆贮液池”、“整体浇铸耐腐蚀储罐”、“无应力玻璃鳞片衬里胶泥”等一系列技术和产品，在有色金属湿法冶炼行业得到广泛应用，共获得专利14项，其中发明专利1项。
重型乙烯基树脂砂浆地坪
管道防腐保温技术
冬天，如何尽可能降低供热过程中的热损耗，离不开具有特殊功能的大口径聚氨酯保温管。保温被称为第五能源,提高保温技术水平是节能、降耗、增益的有效措施。
天华院管道防腐保温技术，通过给易腐蚀、自身热力学不稳定的钢管穿上一层厚厚的“防护服”，有效提高了管道的耐酸耐碱、抗温变性能、抗候性等，并大大延长其寿命。
天华院作为国内3PE防腐线最早国产化的推广企业之一，也是聚氨酯“一步法”保温管生产工艺的开发单位，参与起草了GB/T29047、GB/T34611等聚氨酯泡沫喷涂管的生产执行标准。相继推出大口径钢管内外环氧粉末一次成膜技术(输水行业)、钢管外PE淋涂技术、钢制弯管三层PE成型技术、液态环氧内涂层成型技术、泡沫夹克保温“一步法”成型技术、保温管泡沫喷涂成型技术、PERT柔性保温管等技术，其相关设备、工艺路线已经成为了行业中技术的标杆。这些技术除在供暖行业中普遍应用外，也在原油、天然气输送、输水工程、LNG超低温输送及民用、化工等行业广泛使用。
天华院生产的大口径钢管3PE防腐设备
检验检测与在线分析领域
在制、在役设备质量检验检测
要保障各类重大设备质量安全和石油化工等项目核心关键设备的正常运行，监理和检验检测必不可少。
天华院所属南京三方化工设备监理有限公司(化学工业设备质量监督检验中心)主要从事化肥、炼油、化工等行业在制设备和材料的第三方监理，及其在役设备和材料的安全性质量检验，承担了诸多大型合成氨、尿素、炼油、乙烯、煤化工、化纤等装置国产化设备的制造、安装、调试阶段的监理服务；拥有综合检验机构甲级和CNAS等资质，为各类压力容器设备和压力管道的长期稳定运行提供检验服务。同时，其化检中心实验室还能提供金属材料的各类检测服务。
南京三方监检的浙江石化项目
全球首台3000吨超级浆态床反应器
放射性检测仪表
检测仪表被称作是工业生产过程中的“眼睛”。通过检测仪表，可以对工业生产中的料位、密度、流量等参数进行准确的测量和精准的控制。但化工领域的生产装置，大多具有高温、高压、易燃、易爆、剧毒、强腐蚀等特点，常规仪表受条件限制，无法适应这种恶劣环境下的测量。这时候，放射性仪表就派上了用场。
天华院一体化密度计应用现场
天华院是国内最早从事放射性仪表研发生产的单位之一，在行业内具有重要地位，是国标《工业用γ射线料位计》(GB∕T 25845-2018)和《工业用γ射线密度计》(GB∕T 25846-2010)的起草单位。
目前，天华院的TH-2010型多功能放射性仪表，具备仪表一体化、远程操作调试、多探测器级联、长晶体使用等功能性能，填补了多项国内技术空白。其主要技术指标达到国际先进水平，在炼油、乙烯、煤化工、聚酯、冶金、造纸等众多行业关键装置上获得广泛应用。
在线分析系统
天华院是国内最早研发在线分析系统技术的单位之一，研制和生产了国内首台工业色谱仪、分析小屋、裂解气取样装置、在线分析尾气零排放回收系统等。所开发和应用的在线分析系统是系统成套的交钥匙工程，能为石油化工等工艺装置的先进控制系统提供及时、准确、稳定、可靠的在线检测数据，并且能零排放回收在线分析尾气。
由天华院提供的150万吨年乙烯工程项目装置
在线分析小屋设备
凭借五十多年在线分析系统的技术积累，天华院持续对在线分析系统进行开发和创新。近年来开发的乙烯、丁二烯、苯酚丙酮、烷基化、芳烃、PTA、MTBE、PE、PP、PSA、EO/EG、催化裂化及硫磺回收等装置的在线分析系统，已广泛应用于镇海炼化、恒力(大连)炼化、斯尔邦石化、上海赛科、中沙(天津)石化、德纳(南京)化工、京博石化、新浦化学、连云港石化等大型石化生产企业。
先进技术，超级装备
大国重器，匠心制造
天华院将继续致力于打造行业领先的化工装备
为中国中化创建世界一流化工企业
服务化工行业高质量发展
提供坚强的技术支撑
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