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      壓縮機網 >雜志精華>正文

      壓縮機企業開拓國內石化行業市場探究

         【壓縮機網石油化工作為我國重要的國民經濟產業,在經歷了過去多年的快速發展后,總體規模已經躍升為
        全球第二,但“低端過剩,高端短缺”的產業結構現狀,促使國家進行新一輪的產業結構調整和
        發展,并且民營資本也開始大舉進入煉化一體化產業,為行業帶來了新的變化。面對大量的新建
        項目和設備需求,壓縮機企業如何開拓石化行業的新業務和市場,是企業需要重點思考的問題。
        本筆者所采公司為例,對壓縮機企業在我國石油石化新形勢下的業務拓展進行了探索分析。
        文/阿特拉斯·科普柯(上海)貿易有限公司 潘豐 
        一.我國石化行業發展趨勢簡述
        石油化工產業是以石油和天然氣為原料,生產發動機用燃料和潤滑材料,利用石油和天然氣的某些組分生產各種烯烴、芳烴,進而生產各種有機合成原料、合成樹脂、合成纖維、合成橡膠以及合成氨等產品的多門類的工業部門(見圖1)。
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        進入新世紀以來,我國煉油工業借深化改革、擴大開放、加緊調整的東風,通過改擴建和新建相結合,總體規模迅速擴大。目前我國已成為僅次于美國的全球第二大煉油國,也是進入新世紀以來煉油能力增長最快的國家。從市場主體看,我國現已形成了以中國石化集團、中國石油集團為主導,中國海油、中國化工、中國兵器等國企,陜西延長石油集團等地方煉油企業和民企參加,道達爾、??松梨?、沙特阿美等外國大公司持股參與的多元化市場主體格局。
        2019年,全國原油一次加工能力約8.6億噸/年,全年原油加工量6.5億噸,煉油開工負荷約75.6%,遠低于81.6%的世界平均水平,比世界平均煉油開工負荷過剩1.0億噸,已屬于全面過剩。2019年我國原油加工量6.5億噸,對于原油的進口依存度約77%,但是考慮到我國的成品油為凈出口,消費轉移的因素,對應國內消費量的進口依存度仍約70%(見圖2)。
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        2019年我國乙烯產量2052.3萬噸,同比增長11.5%;考慮到乙烯進口量,從表觀需求角度我國還有超過10%的乙烯缺口。但是,由于乙烯運輸瓶頸、商品量少,乙烯多是以下游衍生品的形式進口,如聚乙烯、乙二醇、苯乙烯等;我們對于主要衍生品的凈進口量進行折算成相應的乙烯當量,估計我國乙烯當量需求超過4800萬噸,則對應我國的乙烯自給率不到50%(見圖3)。
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        我國石化產品總體看是“一邊過剩,一邊短缺”,具體說就是“低端過剩,高端短缺”,細分看則是基礎化學品過剩、功能化學品短缺。具體體現:化肥、純堿、燒堿、硫酸、農藥、涂料、橡膠制品等這些傳統基礎化學品過剩嚴重;而化工新材料、專用化學品、高端膜材料、高端纖維材料有大量靠進口,每年都花費大量外匯,造成貿易逆差一直居高不下。
        我國作為制造業大國,對化工新材料的市場需求很大,而我國化工新材料產量和種類都難以滿足我國高端制造業的實際需求,所以化工新材料一直是石化領域的發展重點?;ば虏牧袭a業是一個技術含量高、專為高端需求配套的產業,是國家石化產業技術水平和整體技術水平的典型代表。在最近一輪的發展周期中,石化產業布局調整和結構調整的步伐加快,煉化一體化裝置集中建設,烯烴、芳烴等大宗石化產品集中投產,石化產業的規模集中度、整體技術水平以及有機化學品的自給率都得到大幅提。
        煉油/化工一體化項目給予民營大煉化企業深度調整產品結構的能力以獲取更高利潤的空間。相比于兩桶油60-70%的成品油收率,民營煉油-化工一體化項目成品油設計收率處于40%-50%之間。在項目實際運行過程中,得益于先進的加氫裂化裝置和芳烴聯合裝置,針對不同的市場環境,民營大煉化一體化項目可以靈活的調整產品結構(見圖4)。
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        二.石化行業的一般特點與項目管理要求
        石化行業是我國的支柱產業,在國民經濟發展中起著舉足輕重的作用。但石化生產過程中所使用的原料、輔助材料、半成品和成品,多屬于可燃、易爆物質,如原油,汽油、液態烴等;許多物料是高毒和劇毒物質,如苯、氰化鈉、硫化氫等;還有一些物料屬于強腐蝕的物質,如硫酸、鹽酸等,這些物質一旦泄漏或處置不當就會引起火災、爆炸和中毒危險,造成嚴重后果。
        在石油化工裝置建設中,設備的建設是項目建設的重要內容,設備的正確采購和安裝直接關系到項目的按時竣工及竣工后裝置的安全、平穩運行。項目建設期的設備管理可劃分為三個部分:采辦支持、設備驗收及安裝和資料管理。石化工程項目管理是按照客觀經濟規律對工程建設的全過程進行有效地計劃、組織、控制和協調的系統管理活動。
        1.行業標準
        石油化工行業的技術標準是經相關機構批準的、共同使用或重復使用的產品或相關工藝和生產方法的規則、指南或特性的文件。對于工程項目來說,技術標準是對設計相關的各種技術條件,包括設計對象、設計條件、設計方式等所作的規定,其目的是讓相關的產品達到一定的安全要求或市場準入的要求。技術標準按其法律約束力,可分為強制性標準和推薦性標準,按級別可分為國家標準、行業標準、地方標準和企業標準,而且技術標準有很強的時效性。
        石油化工設計是對石油化工裝置的建設、石油化工裝的正常運行提供有技術依據的圖紙和設計文件的整個設計過程。一項完整的石油化工設計,由工藝、環保、管道、設備、機械、總圖、建筑、結構、儲運、儀表、電氣、采通、技術經濟等十幾個專業的圖紙和設計文件所組成。為了保證設計產品符合質量、本質安全、環保等要求,每個專業在設計過程中要采用幾十項甚至上百項的國家、行業、地方和企業的標準作為設計依據。一個大型的石化設計企業各專業采用的技術標準加起來多達數千項,形成了一個龐大的技術標準體系。
        2.施工管理
        施工合同是管理的靈魂,是維持甲乙雙方關系的組帶。在施工過程中,以合同內容為基礎實施項目管理。承包單位是合同主體。對承擔的工作內容、工作范圍負有主要責任。因此,承包單位在合同起草、簽訂、實施中應考慮時間、空間、內外部相互關聯、制約等情況。在空間上,明確結構界面和工藝界面。在信息管理上,明確施工控制環節界面,內外部現場地質情況及周邊環境,事先分析可能產生的不確定因素,采取有針對性的防護措施,充分發揮工作能動性。最大限度地避免在施工過程中出現不確定性和隨意性。使承包單位在最小的風險環境中進行施工,確保工程目標早日實現。
        施工的策劃和組織是項目施工有序開展和推進的前提條件,施工策劃的具體內容安排要切合本次項目的特點要求、項目內容要詳細真實全面、項目過程要具有可控性和可調節性,項目執行部門要及時、準確、全面掌握整個項目的施工進度,設備材料的供應和人員的安排變化,以保證在突發事件或意外情況下能留有一定的變動協調空間,使項目順利進行免受影響通過項目的策劃和組織,確保項目具有現實意義的可指導性,可操作性和可實現性。
        3.質量管理
        質量是企業的生命,是裝置安全長周期滿負荷穩定運行的基礎,尤其是石油化工裝置,高溫高壓有毒易燃。一旦由于質量原因引起安全事故,將會帶來巨大損失,質量管理越來越受到管理者的重視。質量管理需要一個完整的組織機構和一系列管理程序,需要將質量規劃、質量保證、和質量控制過程有機的結合起來,將質量形成過程的每一項活動置于受控狀態。
        目前通行的做法是除了要求建設單位、總承包單位、施工單位和監理單位建立完善的質量保證體系外,業主再設置一家第三方檢測單位,代表業主對過程質量進行抽檢。一旦由于質量原因造成退貨或返工,對工程進度和費用會產生嚴重影響,所以常常將質量與安全并重排在第一。同時,在質量計劃實施控制過程中,應將質量控制的工作重點放在調查研究外部環境和系統內部各種干擾質量的因素上,要做好風險分析和管理工作,預測各種可能出現的質量偏差,并采取有效的預防措施。同時,要使這些主動控制措施與監督、檢查、反饋,要發現問題并及時解決,發生偏差及時糾偏等控制措施有機結合起來,使工程項目質量始終處于項目管理人員的有效控制之下。
        4.圖紙資料
        文檔管理是項目管理的重要組成部分,是一個項目完成過程的書面的直觀體現,它涵蓋了項目從啟動、制定計劃、具體執行過程和階段、質量費用進度等的控制到最后收尾的全過程的所有信息。在石油化工項目建設過程中,設備方面的資料主要包括:設計院設計的設備圖紙、供貨商提供的最終資料、設計變更及設備隨機資料等。
        另外,隨機資料的管理是設備管理的一個重要組成部分。在簽訂技術協議時,就應明確隨機資料所需包含的內容、裝訂形式和份數,收到隨機資料之前應明確資料的接收、審核、發放和存檔辦法。隨機資料接收時同樣應建立完備的臺賬,內容應包括收到資料的時間、主要內容、份數、發放辦法、審核發現的問題及問題的整改情況。隨機資料的審核是一個龐大而重要的工作,通過審核能重現設備的原材料采購、制造、檢驗和試運過程,考查其過程是否滿足技術協議要求,找出設備可能存在的隱患。
        三.壓縮機在石化行業的主要應用和項目難點
        石化工業大多都在采用氣體壓縮機,氣體壓縮機是對氣體進行壓縮,產生氣體壓縮能的設備。對氣體進行壓縮的目的是輸送氣體或者為化學反應創造必要的條件。氣體壓縮機已經成為石化裝置的關鍵設備,大部分石化裝置都有氣體壓縮機。煉油生產中常用的壓縮機主要為催化裂化裝置的主風機和富氣壓縮機,催化重整裝置和加氫裝置的循環氫壓縮機和新氫壓縮機,焦化裝置的焦化氣壓縮機等。一般常用的有離心式壓縮機、往復式壓縮機、氫氣壓縮機、螺桿式壓縮機等。大多數壓縮機輸送介質為石油混合氣體、天然氣、氮氣、氫氣、氧氣、氯氣、甲烷、乙烯、丙烯、氨氣、二氧化氮等。
        其中,壓縮空氣系統是石化企業中非常重要的公用系統,為機組自動控制系統中的眾多氣動執行機構提供操作氣源,同時還提供雜用空氣。其工作的可靠性,直接影響石化企業的安全運行,對安全生產極為重要。保證壓縮空氣系統的安全從某種程度上講也就是保證全廠生產的安全,因此壓縮空氣系統一般也被喻為工廠的“神經系統”。
        如今,煉化產業大型化的發展趨勢已成為主流,這些現代石化工程建設項目屬于資源、資金、技術高度密集型項目,具有項目技術復雜、單位工程數量多、生產工藝流程長、大型復雜設備多、施工技術要求高、建設周期長、參建單位多等特點。其項目建設管理與通常的項目管理相比較,還有合同管理量大面廣、溝通管理復雜,利益相關方涉及的風險不確定因素多等特性。
        1.設備技術標準要求高
        鑒于石化生產裝置大多數在高溫、高壓、易燃、腐蝕、長周期連續生產條件下,因此要求壓縮機組必須做到整體性能好,效率高,結構緊湊,占地面積小,運轉平穩可靠,而且可以滿足各種工況的需要。
        2.項目整體周期長
        在石油化工大型項目和項目群的建設管理中的項目定義或策劃階段,需要對項目建設整個過程進行總體統籌部署,或者對工程項目的管理、組織、建設、投用的各個方面進行總體統籌,以統一工程建設的指導思想、工作方針,明確項目總體目標,對工程建設階段做出安排和部署,對項目建設管理的各個主要方面提出原則性要求或指導性意見,從而實現項目全生命周期的統籌部署。
        項目總體進度安排,是項目總體統籌部署的重要組成部分,是基于對項目工作內容的分析,充分考慮項目群各單項工程之間內在的工藝邏輯關系和需用關系,結合項目前期準備工作的進展狀態,通過科學規劃和全局統籌,對項目建設時間和工作進行部署和安排,確定項目的總工期目標,明確定義出項目群的各個單項工程、主要公用/輔助和系統工程的開工、投用時間要求,并站在全局的角度,將項目總工期內的各項建設任務和重要的項目管理工作,分階段部署到重點明確的數個階段。
        3.項目過程管理嚴格
        由于項目建設的一次性,項目執行環境的不確定性,項目管理和執行主體的管理缺陷,項目執行可能遭遇的不可抗力,項目的工期限制,費用限制,質量及環保要求的限制,項目裝置的大型化和項目建設條件的限制,項目存在一定程度的風險。為了更好的規避和降低項目的風險,項目開工前和執行過程中需要對項目的風險進行識別、量化。在此基礎上編制項目風險管理計劃,制定項目風險應以措施。
        項目合同管理是工程管理的一項重要工作,通過對合同履行進行監控、統計、分析、協調和報告,督促配合同履行的有關部門和人員,使項目合同履行活動規范化、信息化,預防和減少合同違約和糾紛,依據合同及時提出索賠申請和索賠報告,確保各類合同的順利履行。
        4.驗收要求高
        項目管理的工作始于工程項目的開始,直到工程項目的投用、考核、驗收、竣工為止。項目開車管理是總承包項目管理全過程的綜合階段,是項目實施目標的檢驗階段,涉及專利商、供貨商、工程公司、施工分包商和建設方等諸多方面責任和協調工作。必須認真對待開車服務工作,共同保證最終總承包工程項目目標的實現。
        施工工程量完成后,組織進行“三查四定”,對查出的設計和施工漏項進行整改,進行管道沖洗、吹掃、系統氣密、儀表聯校、單機試車等后續工作。工程中間交接后,進行工程的聯動試車和投料試生產,然后開始生產保運工作。
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        四.壓縮機企業對石化業務的開拓
        1.建立專業化銷售團隊負責石化項目
        石油石化項目通常都作為工程類項目,從項目前期的可行方案研究討論開始,設計方就開始和設備廠家人員進行方案、選型和設計要求的溝通。在整個項目的過程中,需要從工藝、設計、應用、安全、工程和管理等各個角度進行溝通確認,銷售人員不僅要熟知公司的產品和技術,還要掌握石化的應用工藝和技術標準等。和一般的工業項目相比,供應商銷售人員需要較高的整體能力和素質,才能建立起和設計、工程方的良好溝通和合作,順利開展石化項目。
        比如,筆者所在的阿特拉斯·科普柯公司在總結多年石化項目經驗的基礎上,從優化流程、提高效率和加強合作等多方面因素考慮,建立專業的石化項目銷售團隊。團隊成員都是公司內部在石化行業的資深人士,并擁有多年的壓縮機從業經驗,可以為石化行業客戶提供專業的服務和支持。同時,公司內部定期組織團隊成員進行培訓,不僅進行產品和應用的知識類講解,更關注團隊成員在石化業務開展中遇到的問題,對其進行分享和討論。公司致力于打造一只專業化的團隊,加深在石化領域的應用和開發,為石化企業客戶提供一流的產品和專業的服務。
        2.建立健全石化產業的壓縮機產品應用體系
        國內外的石化企業都是集中建設一批生產裝置,形成大型石化工業區。在區內,煉油裝置為“龍頭”,為石化裝置提供裂解原料,如輕油、柴油,并生產石化產品;裂解裝置生產乙烯、丙烯、苯、二甲苯等石化基本原料。各生產裝置需要大量標準、定性的機械、設備、儀表、管道和非定型專用設備。其中,壓縮機是石化工業生產中的關鍵設備,比如:新建一套1000萬噸/年煉油廠需要壓縮機30~40臺;新建一套100萬噸/年乙烯廠需要各種壓縮機40~50臺。
        對于石化企業用戶在不同應用和生產工藝中,多樣化的技術、壓力、品質等要求,筆者所在的公司通過整合所有的內部產品、技術和方案等資源,根據石化用戶的工藝需求和生產特點,建立起完整的產品方案和系統整體解決方案。在整個石化產業鏈中,從上游油氣開采到下游精細化工提供全系列產品,真正滿足石化行業用戶對于壓縮機的系統性需求,為用戶提供一站式的解決方案。并且,企業利用自身的產品核心技術優勢和完整的產品鏈,致力于為石油化工行業提供創新、專業的壓縮氣體解決方案,主要可以分為:壓縮空氣系統解決方案、氣體壓縮機、膨脹機系統方案和氣體與空氣凈化系統方案等(見圖6)。
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        3.提升產品標準和開發
        石化生產裝置大多數在高溫、高壓、易燃、易爆、腐蝕、有毒、長周期條件下連續生產。因此石化生產用壓縮機組必須做到整體性能好,效率高,結構緊湊,占地面積小,運轉平穩可靠,無故障運轉時間達到20000h以上,而且可以滿足各種工況的需要。同時,隨著石化裝置規模的日益大型化,當前石化用壓縮機正向著大型、系列成套、高效率、機電一體、節能環保、高可靠性、低噪音方向發展。
        面對石化行業整體對壓縮機產品技術和應用要求的不斷提升,筆者公司在不斷研究行業用的需求和特點的同時,結合以往的應用案例、實際經驗和設計標準等,進行石化行業專用壓縮機產品的研發設計。2020年,在面對新冠疫情對全球產業的嚴重影響情況下,筆者公司仍堅持完成全新一代Chameleon系列石化機型的發布,該機型針對石化行業壓縮機在安裝、應用和維護等方面最新的需求,對原有的機型進行全新的設計。Chameleon系列石化機型在保持原有產品的特點和優勢的前提下,加強了石化用戶對設備穩定性、安全性、開放性和一體化操作的要求(如圖7)。主要優勢和特點如下:
        1)設備可以滿足在各種極端環境條件下的使用要求,如高溫、極寒、風沙、暴曬、雨淋和地震等;
        2)通過一體化的成套設計,不僅減少了用戶的設計工作和安裝工作,還能滿足現在各種安裝條件限制;
        3)設計參照API等石化行業通用標準,確保設備的可靠性、操作性和安全性。
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        4.積極參與行業活動,加強成果推廣
        行業活動具有客流、信息流等高度集中的優勢,是重要的行業和市場信息的集散地,企業可以進行收集和發布各種有用的信息,也可以通過和與會的專家、學者和行業專業人士的交流,了解行業現狀和發展的最新信息。另外,企業還可以通過參加相關的各種活動,如專業研討會、技術交流會和行業會議等,樹立和強化企業和產品品牌,使觀眾對產品產生深刻的印象,不僅可以高效推廣企業產品,提高知名度,還能為企業提供技術與服務的機會。
        致力于此的企業,不僅需要與國內外石化行業的知名企業一直保持著良好的合作關系,同時也需要積極參與一些有影響力的石化行業活動,和業內資深人士進行行業發展的探討和交流,并進行信息的積聚和產品的傳播。在剛結束的“中國石化創新峰會暨卓越運營論壇”上,面對國家剛剛發布的“十四·五”規劃和新政,阿特拉斯·科普柯就與行業專家們一起探討我國石化行業目前的現狀和發展展望,并結合國家新的規劃對企業未來的業務和發展進行暢談(見圖8)。
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        另外,石化行業協會在經濟建設和社會發展中發揮了不可忽視的作用,在與政府、企業及行業相關第三方等之間的互動關系中承擔了重要角色。為特定行業企業提供溝通、咨詢、服務、監督、自律、協調等功能的非政府組織,是市場經濟體制得以有效運行的潤滑劑和推進器。同樣,科研院所可以通過行業協會的平臺將研發成果付諸實踐,通過技術轉讓模式、委托研究模式、聯合研發模式與行業企業進行合作;檢驗認證機構及標準制修訂機構對于行業信息的掌握和需求動態通過行業協會能得以更及時更充分的了解。
       
        五.小結
        石化行業既是一個傳統行業,在過去的數十年中已經形成了較為成熟的技術和產業鏈,但也是一個新興的行業,隨著各種煉化技術和應用的涌現和創新,不斷推動整個行業的進步與發展,同時也為壓縮機企業持續地帶來了大量新的業務機會。雖然,石化項目整體的高標準、嚴要求對壓縮機企業來說是一個重大的挑戰,但對壓縮機企業來說也是一次對產品、設計和管理等方面進行深度提升的難得機遇。
        隨著中國又一輪石化產業升級的潮流來臨,我國壓縮機企業應該重視和把握好這一次時代賦予的機會,積極做好石化行業相關業務的開拓和發展,進一步提升企業在石化行業的口碑和影響力,從而為企業創造更多的業務和發展機遇。
       
        參考資料
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