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地處山東建廠50多年的濱化集團(tuán)濱城基地目前擁有各類(lèi)設(shè)備5萬(wàn)臺(tái)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備占比分別是64.6%、35.4%，而占比35.4%的進(jìn)口設(shè)備集中了幾乎全部的關(guān)鍵設(shè)備。這是當(dāng)前國(guó)內(nèi)化工企業(yè)設(shè)備的典型狀況——支撐化工現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系正常運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備不得不受制于進(jìn)口。在全球經(jīng)濟(jì)一體化受阻、產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈?zhǔn)艿絿?yán)重影響的國(guó)際環(huán)境下，關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化已成為迫不得已的選擇。在由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)供應(yīng)鏈工作委員會(huì)近日在山東濱州組織召開(kāi)的2023中國(guó)石油和化工行業(yè)裝備技術(shù)國(guó)產(chǎn)化大會(huì)上，如何實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化成為與會(huì)代表最為關(guān)注的熱點(diǎn)。
關(guān)鍵進(jìn)口設(shè)備集中在3類(lèi)
參加2023中國(guó)石油和化工行業(yè)裝備技術(shù)國(guó)產(chǎn)化大會(huì)的代表和專(zhuān)家來(lái)自石油化工企業(yè)、設(shè)備制造企業(yè)、設(shè)備材料企業(yè)、軟件企業(yè)、設(shè)計(jì)院、行業(yè)協(xié)會(huì)和高校等，記者通過(guò)交流了解到，當(dāng)前進(jìn)口裝備主要集中在以下3類(lèi)：
一是高端裝備和核心部件。一方面，一些基礎(chǔ)研究難度大、專(zhuān)業(yè)化程度高、研發(fā)投入比較多的特殊裝備、關(guān)鍵裝備和系統(tǒng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)空白；另一方面，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的核心基礎(chǔ)零部件（元器件）、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的質(zhì)量和可靠性尚難以滿足需要。中石油規(guī)劃總院副總工程師張福琴介紹，目前國(guó)內(nèi)煉油化工行業(yè)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的技術(shù)裝備僅占1/3，其中國(guó)產(chǎn)裝備在國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)的滿足率不到60%。部分設(shè)備進(jìn)口金額超過(guò)1億美元，如混合、攪拌、軋碎、研磨、篩選、均化或乳化機(jī)具，熱交換裝置，空氣及其他氣體壓縮機(jī)、注塑機(jī)、其他真空模塑機(jī)及其他熱成型機(jī)具、其他擠出機(jī)、塑料造粒機(jī)等。
二是各類(lèi)軟件。工業(yè)軟件主要用于企業(yè)信息管理、設(shè)計(jì)研發(fā)、工業(yè)管理等，不僅能夠提升企業(yè)工業(yè)化效率，而且是智能工廠、數(shù)字化工廠的工具。據(jù)工業(yè)技術(shù)軟件化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的《中國(guó)工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)(2020)》報(bào)告，國(guó)產(chǎn)工業(yè)軟件在生產(chǎn)控制、經(jīng)營(yíng)管理、運(yùn)維服務(wù)上能占到50%、70%和30%的份額，而研發(fā)設(shè)計(jì)類(lèi)軟件國(guó)產(chǎn)化率只有5%，95%的研發(fā)設(shè)計(jì)軟件需要西方企業(yè)授權(quán)。不僅如此，國(guó)內(nèi)軟件企業(yè)直接購(gòu)買(mǎi)美國(guó)商用工具，國(guó)產(chǎn)軟件開(kāi)發(fā)依靠開(kāi)源技術(shù)包裝而成，一旦受到國(guó)外制裁，開(kāi)源技術(shù)平臺(tái)被禁用，將直接導(dǎo)致業(yè)務(wù)停擺。上海博科資訊股份有限公司化工行業(yè)事業(yè)部常務(wù)副總經(jīng)理梅鶴俊也表示，我們當(dāng)前的重災(zāi)區(qū)是設(shè)計(jì)研發(fā)類(lèi)軟件。計(jì)算機(jī)輔助繪圖國(guó)產(chǎn)化率在10%左右，而完成超大規(guī)模集成電路芯片設(shè)計(jì)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件的國(guó)產(chǎn)化率僅有0.8%。近年來(lái)石油石化企業(yè)加大信息化建設(shè)投入，陸續(xù)建成了企業(yè)資源計(jì)劃、生產(chǎn)信息化管理、客戶關(guān)系管理等系統(tǒng)，但大型企業(yè)和中高端市場(chǎng)基本采用進(jìn)口軟件。曾任中石化蘭州設(shè)計(jì)院和寧波工程有限公司副總工程師的唐宏青介紹，國(guó)內(nèi)規(guī)劃院和設(shè)計(jì)單位購(gòu)買(mǎi)的化工工程模擬軟件Aspen、PROⅡ、DesienⅡ、Chemcad等都是美國(guó)企業(yè)開(kāi)發(fā)的。
以化工生產(chǎn)中擔(dān)當(dāng)遙控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)等重要功能的集散控制系統(tǒng)（DCS）為例。我國(guó)DCS研發(fā)始于上世紀(jì)80年代中期，直到2000年以后國(guó)產(chǎn)DCS技術(shù)才得到快速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2010年DCS國(guó)產(chǎn)化率不到30%，2021年達(dá)到56%，但目前國(guó)內(nèi)中高端市場(chǎng)仍以美國(guó)艾默生電氣公司和霍尼韋爾國(guó)際公司、瑞士ABB集團(tuán)、德國(guó)西門(mén)子股份公司、日本橫河電機(jī)株式會(huì)社等的DCS技術(shù)為主。
三是電氣儀表閥門(mén)等小型設(shè)備。小型特殊機(jī)泵、特種閥門(mén)、高端儀器儀表等小型進(jìn)口裝備占據(jù)了相當(dāng)份額的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。以閥門(mén)為例。艾坦姆流體控制技術(shù)有限公司產(chǎn)品經(jīng)理朱景龍介紹，當(dāng)前市場(chǎng)90%～95%的需求是常規(guī)閥門(mén)，國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)都能生產(chǎn)，但另外5%市場(chǎng)需求的非批量工程閥門(mén)占到化工企業(yè)閥門(mén)采購(gòu)資金50%以上的份額，這部分市場(chǎng)被國(guó)外產(chǎn)品壟斷。
國(guó)產(chǎn)裝備弱在4個(gè)方面
雖然當(dāng)前石化行業(yè)引以為傲的千萬(wàn)噸煉油、百萬(wàn)噸乙烯、百萬(wàn)噸芳烴項(xiàng)目重大裝備國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)90%，大型煤化工項(xiàng)目重大裝備國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)95%，但是國(guó)產(chǎn)設(shè)備存在的普遍問(wèn)題也不容輕視。
濱化集團(tuán)進(jìn)行了氯堿裝置關(guān)鍵設(shè)備電解槽、離子膜、透平機(jī)等的國(guó)產(chǎn)化。他們發(fā)現(xiàn)，國(guó)產(chǎn)化設(shè)備在安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性方面與進(jìn)口設(shè)備還存在一定差距。而氯堿工業(yè)最核心的材料離子膜，國(guó)內(nèi)雖然有少數(shù)企業(yè)可以生產(chǎn)，但在能耗方面與進(jìn)口設(shè)備不可同日而語(yǔ)。陜西省設(shè)備管理協(xié)會(huì)能源化工委員會(huì)主任委員劉昌耀介紹，當(dāng)前進(jìn)口電氣、儀表、閥門(mén)中的3/4都是因?yàn)閲?guó)產(chǎn)設(shè)備存在質(zhì)量和性能問(wèn)題，廠家選擇了進(jìn)口設(shè)備。
即便國(guó)產(chǎn)化率接近100%的靜設(shè)備也存在一些問(wèn)題。中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)供應(yīng)鏈工作委員會(huì)的調(diào)研顯示，在國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口靜設(shè)備進(jìn)行比較的12項(xiàng)指標(biāo)中，國(guó)內(nèi)靜設(shè)備在品牌、用戶習(xí)慣、研發(fā)投入、與專(zhuān)利商合作、交易成本、經(jīng)驗(yàn)6項(xiàng)方面與國(guó)外先進(jìn)水平相比還有差距，屬于跟跑狀態(tài)。
業(yè)內(nèi)人士總結(jié)出國(guó)內(nèi)石化裝備制造業(yè)的短板：一個(gè)是技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱，特別是原創(chuàng)能力不足，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵產(chǎn)品少，高端產(chǎn)品推廣困難；二是產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性問(wèn)題突出，達(dá)不到性能要求，企業(yè)常常以犧牲產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)求發(fā)展；三是短視，產(chǎn)品以當(dāng)下是否盈利而定；四是重生產(chǎn)、輕服務(wù)的情況普遍，企業(yè)難以按客戶定制模式制造大型裝置。張福琴介紹，國(guó)外大型裝備制造企業(yè)服務(wù)性收入占總銷(xiāo)售收入的比重超過(guò)25%，國(guó)內(nèi)企業(yè)往往不足5%。
中國(guó)石油和石油化工設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，至2020年末，我國(guó)石油石化裝備制造業(yè)規(guī)模以上企業(yè)1772家，比2010年末的2023家減少了12%，而全行業(yè)資產(chǎn)總額從2010年的2006億元增至5524.45億元，增幅高達(dá)175%。盡管企業(yè)規(guī)模有所提高，但石油石化裝備制造業(yè)仍以中小企業(yè)為主，產(chǎn)業(yè)集中度低，常規(guī)和低端產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩。
國(guó)產(chǎn)化不能指望彎道超車(chē)
實(shí)際上，世界上所有化工技術(shù)、裝置都是從無(wú)到有，逐級(jí)放大，從實(shí)驗(yàn)室到實(shí)驗(yàn)工廠再到產(chǎn)品線。每一項(xiàng)成果都是國(guó)外幾代科學(xué)家和無(wú)數(shù)企業(yè)努力的結(jié)晶。德國(guó)化學(xué)家哈伯1902年制成合成氨，直到1910年設(shè)計(jì)出高壓裝置和流程，1911年與巴斯夫公司合作建成全球首套9000噸/年合成氨工廠，之后經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)科學(xué)家和企業(yè)不斷改進(jìn)工藝、催化劑、裝備，才發(fā)展到如今單套120萬(wàn)噸/年的規(guī)模，目前依然在不斷升級(jí)。乙烯的歷史更加久遠(yuǎn)。1779年荷蘭化學(xué)家卡斯貝特森首先制備出乙烯。20世紀(jì)30年代以前，制備乙烯采用乙醇脫水工藝，乙醇的來(lái)源是糧食發(fā)酵。1938年英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)出第一噸聚乙烯，并在次年建成投產(chǎn)第一套年產(chǎn)10萬(wàn)噸商業(yè)化聚乙烯制備裝置。1941年新澤西標(biāo)準(zhǔn)石油公司在美國(guó)巴吞魯日建成了全球第一套管式裂解爐蒸汽裂解裝置，開(kāi)創(chuàng)了以乙烯裝置為龍頭的石油化工歷史。據(jù)了解，一套百萬(wàn)噸乙烯裝置由五六百臺(tái)/套設(shè)備構(gòu)成，連接管線加起來(lái)超過(guò)200多千米，每臺(tái)設(shè)備至少受近10個(gè)關(guān)鍵工藝參數(shù)影響，搭建一個(gè)物料和熱量平衡計(jì)算模型就需多達(dá)800多個(gè)模塊，一次計(jì)算生成的報(bào)告打印出來(lái)超過(guò)8000頁(yè)。
國(guó)產(chǎn)化同樣是一個(gè)需要耐得住寂寞、忍得住付出、拼得住努力的過(guò)程，是以國(guó)外科學(xué)家和先進(jìn)企業(yè)的成果為基礎(chǔ)，是站在巨人的肩膀之上繼續(xù)努力攻關(guān)的過(guò)程。
以最具代表性的合成氨和乙烯裝置國(guó)產(chǎn)化為例。
據(jù)四川金象賽瑞化工股份有限公司副總裁李旭初介紹，上世紀(jì)70年代初，中國(guó)每年進(jìn)口幾百萬(wàn)噸尿素，占全國(guó)化肥使用量的一半以上。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)掌握的合成氨技術(shù)僅相當(dāng)于國(guó)外上世紀(jì)四五十年代的水平。為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥需求，國(guó)家決定設(shè)備進(jìn)口，第一批引進(jìn)了13套大型化肥裝置，合成氨產(chǎn)能合計(jì)400多萬(wàn)噸/年、尿素產(chǎn)量約700萬(wàn)噸/年。至上世紀(jì)90年代中期，我國(guó)累計(jì)引進(jìn)大化肥裝置31套。同時(shí)，大型化肥裝置的國(guó)產(chǎn)化呼聲也越來(lái)越高。1989年，沈鼓集團(tuán)（時(shí)稱(chēng)沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠）為四川化工總廠20萬(wàn)噸/年合成氨裝置研制出第一套合成氨裝置國(guó)產(chǎn)化“三機(jī)”，零部件全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。一直到上世紀(jì)90年代末，我國(guó)雖然沒(méi)有擺脫引進(jìn)大型合成氨裝置的困境，但國(guó)產(chǎn)化水平穩(wěn)步提高。2011年，魯西化工集團(tuán)股份有限公司36萬(wàn)噸/年合成氨裝置一次開(kāi)車(chē)成功并投入生產(chǎn)。這是我國(guó)第一套完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的以煤為原料的大型低壓合成氨裝置，其空分、氣化、凈化和氨合成單元分別采用杭州杭氧股份有限公司、北京航天萬(wàn)源煤化工工程技術(shù)有限公司、大連佳純氣體凈化技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司和南京國(guó)昌化工科技有限公司自主開(kāi)發(fā)的技術(shù)。經(jīng)過(guò)不斷的技術(shù)攻關(guān)，國(guó)內(nèi)單機(jī)規(guī)模從30萬(wàn)噸/年不斷放大，45萬(wàn)噸/年、50萬(wàn)噸/年、60萬(wàn)噸/年、80萬(wàn)噸/年、100萬(wàn)噸/年，目前在朝120萬(wàn)噸/年特大型化發(fā)展。我國(guó)不但停止了大型合成氨裝置和技術(shù)的引進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了完全立足于自有技術(shù)、自主設(shè)計(jì)、關(guān)鍵設(shè)備自主制造、催化劑自主配套的交鑰匙工程，還實(shí)現(xiàn)了技術(shù)和裝置出口。
我國(guó)乙烯工業(yè)始于1962年建成投產(chǎn)的蘭州石化500噸/年乙烯裝置，此后對(duì)乙烯裂解爐及裂解技術(shù)的研發(fā)與技術(shù)攻關(guān)一直沒(méi)有停步。1990年，4萬(wàn)噸/年裝置在齊魯石化試車(chē)成功，之后開(kāi)啟了4萬(wàn)噸/年Ⅱ型爐、6萬(wàn)噸/年Ⅲ型爐的研發(fā)與攻關(guān)，2001年在燕山建成投產(chǎn)10萬(wàn)噸/年大型裂解爐。經(jīng)過(guò)近20年的持續(xù)創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)，我國(guó)自主研發(fā)的乙烯新型裂解爐技術(shù)水平和設(shè)計(jì)水平不斷提升，自主研發(fā)的復(fù)雜原料百萬(wàn)噸級(jí)乙烯成套技術(shù)獲得2020年度國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。我國(guó)因此也成為乙烯裂解技術(shù)的國(guó)際專(zhuān)利商，裝置和技術(shù)成功出口到馬來(lái)西亞和泰國(guó)。目前，國(guó)產(chǎn)乙烯成套技術(shù)裝置規(guī)模從60萬(wàn)噸/年到140萬(wàn)噸/年，原料覆蓋了天然氣分離、石油煉制、煤基合成等。乙烯裝置國(guó)產(chǎn)化，裝備企業(yè)功不可沒(méi)。1998年，沈鼓集團(tuán)為大慶石化制造出48萬(wàn)噸/年乙烯改擴(kuò)建裝置配套的首臺(tái)國(guó)產(chǎn)化裂解氣壓縮機(jī)和丙烯壓縮機(jī)，實(shí)現(xiàn)乙烯裝置離心壓縮機(jī)組國(guó)產(chǎn)化零的突破。2009年，沈鼓集團(tuán)為天津石化、鎮(zhèn)海石化、撫順石化分別研制出100萬(wàn)噸乙烯裝置用裂解氣壓縮機(jī)組、丙烯壓縮機(jī)組、乙烯壓縮機(jī)組（并稱(chēng)乙烯“三機(jī)”），中國(guó)成為第四個(gè)能設(shè)計(jì)制造100萬(wàn)噸級(jí)乙烯壓縮機(jī)組的國(guó)家。2010年后，沈鼓集團(tuán)連續(xù)開(kāi)發(fā)成功100萬(wàn)噸級(jí)、120萬(wàn)噸級(jí)、140萬(wàn)噸級(jí)乙烯壓縮機(jī)組，成為繼美國(guó)GE公司、德國(guó)西門(mén)子公司和日本三菱公司之后擁有120萬(wàn)噸/年乙烯“三機(jī)”核心技術(shù)和運(yùn)行業(yè)績(jī)的企業(yè)之一。
有人統(tǒng)計(jì)，一套裝置涉及技術(shù)數(shù)以萬(wàn)計(jì)，國(guó)產(chǎn)化率每提高一個(gè)百分點(diǎn)，都是數(shù)百項(xiàng)技術(shù)的突破。每一項(xiàng)重大裝備國(guó)產(chǎn)化的背后，幾乎都是幾代研發(fā)設(shè)計(jì)人員、一大批企業(yè)和設(shè)計(jì)單位幾十年共同努力的成果。
業(yè)界普遍認(rèn)為，中國(guó)不應(yīng)依賴技術(shù)和裝備進(jìn)口，也不應(yīng)滿足于仿制和跟跑。每一個(gè)技術(shù)和裝備進(jìn)步都是建立在一步一個(gè)腳印的基礎(chǔ)研究之上，都依靠多學(xué)科扎實(shí)的技術(shù)積累，技術(shù)沒(méi)有捷徑可走，根本不可能彎道超車(chē)。企業(yè)在感慨芯片被卡脖子的時(shí)候，應(yīng)該思考為什么美國(guó)、德國(guó)、日本等在高科技領(lǐng)域可以始終領(lǐng)跑全球。
據(jù)了解，軟件國(guó)產(chǎn)化工作已經(jīng)開(kāi)始。上海博科資訊股份有限公司與中石油合作，研發(fā)推出企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)軟件——昆侖ERP產(chǎn)品，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)產(chǎn)企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)軟件在大型企業(yè)核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域的先河。作為國(guó)家重大信息安全專(zhuān)項(xiàng)、中石油“十三五”信息技術(shù)總體規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目，2018年8月昆侖ERP項(xiàng)目啟動(dòng)研發(fā)工作，2021年11月通過(guò)國(guó)家部委驗(yàn)收，2022年4月在大慶石化公司實(shí)現(xiàn)了昆侖ERP與進(jìn)口企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)軟件雙軌運(yùn)行。2022年8月，大慶石化公司完成昆侖ERP單軌運(yùn)行切換，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)制造的跨越。
面向未來(lái)，中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)供應(yīng)鏈工作委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)李鐵建議，首先，在石化行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的大趨勢(shì)下，供應(yīng)鏈條上的企業(yè)要加大研發(fā)力度，提升全產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控能力。其次，裝備企業(yè)應(yīng)以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，以高質(zhì)量贏得用戶，決勝市場(chǎng)。再者，隨著數(shù)字化浪潮的興起，建設(shè)數(shù)字化工廠已經(jīng)逐漸成為裝備制造企業(yè)的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)配置，制造流程數(shù)字化、制造過(guò)程智能化、制造過(guò)程可視化，數(shù)字化讓化工裝備維護(hù)更簡(jiǎn)單，預(yù)知性維護(hù)走進(jìn)生產(chǎn)一線，無(wú)人機(jī)、機(jī)器人也開(kāi)始成為裝備檢維修的利器。最后，石化企業(yè)、工程設(shè)計(jì)單位和各類(lèi)裝備制造供應(yīng)商要直面困難，進(jìn)一步深化聯(lián)合創(chuàng)新，加強(qiáng)協(xié)同合作，共同補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈，不僅盯住卡脖子問(wèn)題，更要多一點(diǎn)領(lǐng)跑者思維和未來(lái)思維，去研究、去發(fā)明、去創(chuàng)造一批改變世界的新技術(shù)、新裝備，展現(xiàn)中國(guó)智慧和中國(guó)貢獻(xiàn)。
