【化工装备十年大发展】2251-1025大甲醇装备国产化瓶颈待破

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【智库研报】突破“最后一公里”实现大甲醇装备国产化
《中国化工报》社有限公司产业发展研究中心


进入新世纪以来，顺应装置大型化、集成化、自动化发展趋势和重大装备自主化浪潮，我国重大化工装备国产化捷报频传，百万吨级合成氨、百万吨乙烯、百万吨级PTA、大型和特大型煤气化炉、百万吨级煤制油、大型和特大型加氢反应器等重大化工装备，相继实现国产化和自主化，为产业独立自主安全提供了国之重器。在此过程中，我国重大装备国产化也探索出了一整套的运作机制与成功经验，比如示范项目引领、产学研用结合、风投机制介入等等，都是经过实践检验很实用有效的做法。

　　但同为基础化学工业的百万吨级大甲醇，目前最为核心的甲醇合成反应器却迟迟不能国产化，百万吨级大甲醇反应器几乎全部为国外进口，高端甲醇装备被几大国外巨头所垄断。突破大甲醇装备国产化的“最后一公里”，合力实现百万吨级甲醇重大装备的国产化，已经是一个不容回避、迫在眉睫的问题。

　　大甲醇设备都姓“洋”

　　石油化工看乙烯，煤化工看甲醇，作为重要的基础化工原材料，甲醇既可以作为绿色甲醇燃料，也能作为原料生产乙醇、醋酸、DMC、MTBE、DMF、烯烃、芳烃等众多的化工产品，是构筑煤化工产业大厦最为重要的平台型化工原料。中国是全球最大的甲醇生产国和消费国，截至2023年底，中国的甲醇总产能为1.06亿吨，其中采用新型先进煤气化技术的单醇装置产能为7583万吨/年，占总产能的71.4%。2024年中国甲醇总产量为9184万吨，约占全球总产量的60%。

　　当前随着新能源的快速发展，既能充分消纳风光绿电、又能促进碳减排的绿醇绿氨发展突飞猛进，各方关注和投资的热情很高，百万吨级大甲醇项目在全国各地落地开花。但据华东理工大学、杭州林达化工工程公司和湖南安淳公司等甲醇设备供应商反映，现在国内新建百万吨级大甲醇项目所需的关键设备甲醇合成反应器，基本是英国戴维、德国鲁奇、瑞士卡萨利几家国外巨头的产品，国产设备因为大甲醇项目业绩缺乏，一直被排除在主力供应商名单之外。

年产100万吨以上甲醇装置清单(截至2024年底)

　　1. 已投产项目

从统计结果来看，国外英国戴维、德国鲁奇和瑞士卡萨利三家巨头在国内大甲醇项目中占有绝对的主导权，我国大型甲醇装置技术主要依赖进口。从全球范围来看，这几家巨头也是合成反应器领域的主流技术供应商，德国鲁奇公司的全球市占率超60%，适用于单系列超大规模的合成反应装置，比如国内神华宁煤400万吨/年煤制油项目即采用了鲁奇合成反应器。此外，英国戴维、瑞士卡萨利和丹麦托普索公司的合成反应技术装备，也在国内甲醇和煤化工领域有广泛的应用，不少国内企业甚至已经形成了使用偏好，已建和拟建项目中都在持续进口使用。

　　对此，国内相关设备制造企业无不表示忧虑，重大装备国产化从来不单纯是一个经济问题，而主要是一个产业安全问题。国外巨头普遍都有百年以上的技术积淀，甲醇生产企业出于技术先进性、可靠性和实践性等多方面考虑，在代表行业最先进水平的百万吨级大甲醇项目中选用国外巨头的技术装备，从经济上来看本无可厚非。但如果从产业安全的视角来看，一个重要基础产业完全押注在技术设备进口上，依赖洋设备，这就实在站不住脚。何况，国外技术设备价格显著高于国内，且特殊情况下的售后技术服务难以保障，这已经在新冠疫情期间一些国内甲醇项目技术故障频频无法及时解决所明证。当前随着国内百万吨级大甲醇项目建设趋热，如果任由大型高端设备被外资独揽的局面持续下去，不仅国内设备制造业不能实现由大到强的转变，甲醇产业的安全最终也将无从依托。

　　国内相关设备制造企业普遍希望，即便从安全备份的角度出发，国内甲醇行业也应两条腿齐走路，国产化攻坚和推广应用工作不可偏废。政策部门和产业界共同努力，实现百万吨级大甲醇装备的国产化与自主化，才能为我国甲醇产业安全提供可靠保障，助力甲醇产业高质量发展与由大变强。

大甲醇国产化瓶颈待破

　　大甲醇项目偏好采用洋设备，是否就表明国产设备一无是处呢?其实不尽然，与国内甲醇行业已经有半个多世纪的持续发展一样，国产甲醇设备研制也已有相当的积淀和基础，相继突破了60万吨/年以下各系列合成反应器的研制，也已经在大量的中小甲醇项目中得到应用实践，显示出比进口技术设备更优越的性价比。

　　华东理工大学一直致力于甲醇合成反应过程、反应动力学、大型反应器工程研究与开发，先后承担了一系列国家“八五”“九五”“十一五”攻关项目和国家科技支撑计划课题。华东理工大学甲醇合成反应器技术已广泛应用于甲醇工业生产中，已在新疆广汇、新疆天业等全国60多家企业应用，设计甲醇总产量达2000万吨/年。其甲醇合成反应器可实现单系列大型化，单塔能力60万吨/年，双塔并联实现每年百万吨及以上规模。在单系列百万吨级大甲醇技术设备的研制上，华东理工大学也已有技术储备，但其稳定性仍需验证。

　　杭州林达化工工程公司在甲醇反应工程领域已有近40年的持续创新积累，并分别于1997年获得国家科技进步奖三等奖，2004年获得国家技术发明奖二等奖，是迄今为止我国合成反应器技术领域获得的最高级别国家大奖。其研制的甲醇反应器历经多次迭代，其2013年研制成功的第五代大型高效控温型绕管式反应器，已在甲醇、二甲醚、合成氨CO等温变换、乙醇、H2S等温催化氧化制硫磺、中低温换热甲烷化、MTBE等多个领域得到工业化应用。其甲醇合成反应器同样应用业绩众多，单塔能力涵盖10万-60万吨。比如，其第五代高效控温型绕管式反应器已在浙江石化45万吨/年甲醇装置稳定运行超过4年，经中国石油和化工联合会组织专家鉴定，技术水平国际先进，并建议尽快推进大型化应用。当前，林达化工正在研制第六代甲醇反应器技术，并跟百万吨级大甲醇合成反应器的国产化工作紧密结合起来，助力我国甲醇产业向高效、低碳、智能的方向跨越升级。

在百万吨级大甲醇技术研发上，林达化工已获得多项国内和国际发明专利，比如已被国际授权的专利技术(专利号EP3199231B)，其中实施例中就含有与德国鲁奇、英国戴维甲醇合成塔设备的技术指标对比，林达化工目前已经可以提供与英国戴维180万吨/年大甲醇同样气量工况下的工程设计方案，实现均温高效、安全可靠、节能降耗且低投资。在国内，林达化工注重纵向的联合研发，其与中石化宁波工程公司十年前就签订180万吨/年大型绕管甲醇合成反应器技术开发推广合作协议，双方共同开发工艺软件包。上述浙江石化大炼油装置配套建设甲醇项目，即是采用双方合作研发技术成果。

　　此外，中国化学华陆工程公司联合高校研发了等温甲醇反应器技术，并已在宁夏鲲鹏60万吨/年联产甲醇项目中应用投产，在大甲醇设备国产化工作上迈出了坚实步伐。

　　结合进入新世纪以来国产甲醇设备的实际应用业绩表现来看，以60万吨/年规模为分界线，国产甲醇合成反应器在60万吨/年规模以下项目中拥有无可争议的竞争力，不仅投资比国外设备低20%以上，而且安全稳定性、能效和环保、使用寿命等指标，毫不逊色于洋设备，已被国内外业主单位广泛认可和采纳。但在60万吨/年以上的百万吨级大甲醇合成反应器中，国产设备却一直难有大的突破，而且随着多年来国内大甲醇项目采用洋设备的消费xi惯形成，市场格局的坚冰有可能愈加难以破除，“人内心的成见和执念是一座大山”，此情此景应该引起我们所有人的警觉。

大型甲醇合成反应器国产化工作之所以步履维艰，在于尚存在技术、市场和产业链等多方面的瓶颈。一方面是核心技术尚存短板。在反应器设计能力上，国产大型反应器(直径4米以上)的流场模拟、温度控制精度不足，易出现“热点”问题；高压(8M-10MPa)材料焊接工艺不成熟，依赖进口特种钢材(如SA-387 Gr11)。在系统集成经验上，国产甲醇设备自动化控制、能量回收等配套技术还缺乏成熟的案例。在催化剂性能上，国产催化剂寿命(2～3年)低于国际水平(3～5年)，活性组分流失快，耐高温性能较弱，而国外先进技术提供从反应器到催化剂的打包式集成解决方案，对项目业主而言十分省时省心。

　　另一方面是市场与应用障碍。国产合成反应器仅在百万吨以下中小型甲醇项目中应用，大型化装置尚无长期运行数据，缺乏从中型到大型的规模化验证。也正因如此，用户单位对国产大甲醇设备的信任度低，多数甲醇企业认为采用国产设备风险高，国内技术供应商抗风险能力弱，从而更倾向采购国际上成熟的先进技术设备。

　　有一家国内知名的甲醇设备制造企业，最近在跟四川某大型民营企业洽谈合作时，为表达诚意也是对自己的技术抱有信心，该甲醇设备企业提出可先提供一台百万吨大甲醇反应器，供新建甲醇项目试用，等投产达标考核合格后再付款。但即便如此，该大型民营企业还是婉拒了，理由是一台设备几千万元，他们不缺那点钱，采用没有业绩的设备，风险是不值得去冒的。这充分显露了当前国产甲醇设备在高端市场的尴尬。

　　还有一方面是产业链协同不足的问题。当前，国内甲醇相关设计院、设备制造商、科研机构等合作松散，未形成“技术研发—工程化—商业化”的闭环，这从上述国产反应器和催化剂存在的“两张皮”现象就可见一斑。而从项目建设的发展趋势来看，甲醇项目业主越来越倾向于产线单元的“交钥匙”、一体化解决方案，这倒逼国内技术提供商和生产性服务业加快深度融合。

合力攻坚“最后一公里”

　　百万吨级大甲醇代表着当前甲醇行业的制高点，也是产业竞技舞台的最中央，国产技术设备必须拿下参赛资格，这不是一个经济问题，而是一个讲**、顾大局的基本立场。眼下大甲醇国产化这一关之所以蹚不过去，根源说一千道一万，归根结底还是“先有鸡还是先有蛋”的博弈问题，如果以实现国产化这个结果为导向，形成多方合力，政策给予足够的重视和必要的支持推动，项目业主愿意给试用机会，技术设备研制单位再有足够的精益求精，这个现存的死结是完全可以破解的，最终也一定可以取得两全其美、各美其美、美美与共，实现多方共赢的理想结果。

　　从政策与资金支持来看，针对重大装备国产化中首台套研制和应用高风险的问题，参照以往经验可以设立专项扶持基金，比如设立“大型化工装备国产化基金”，定向支持包括百万吨级大甲醇合成反应器在内的大型反应器研发与示范项目。此外，必须给予一定的税收优惠，对采用国产设备的项目减免增值税或给予设备采购补贴。

　　针对首台套重大装备的市场推广问题，建议在全行业建设若干国产化示范工程，优化区域布局，以点带面形成示范效应，比如在西北煤化工基地(如宁东、榆林)建设2-3套200万吨级全流程国产化装置，参照以往的“乙烯三机”等国产化示范工程运作机制给予相应的奖补政策。与此同时，在政府主导项目中强制规定国产化比例，要求国产设备占比不得低于30%，从根本上优化国产设备生存发展的环境与土壤。

从甲醇生产企业对国产设备的采用来看，只有使用过了，才可能有使用业绩，这是一个很浅显的道理，国产化工作总得有生产企业愿意站出来第一个吃螃蟹。

　　为破解生产企业不愿用、不敢用的问题，除了上述政策部门牵头设立若干大型甲醇国产化示范工程、给予奖补支持外，还可以探索联合保险公司推出“国产设备质量险”，降低用户使用首台套国产设备的风险顾虑。总之，除了号召国内甲醇生产企业从大局和长远出发，提高格局站位，给予国内优秀的甲醇技术设备研发制造单位等参与市场竞争的入门机会，更重要的还是要从利益和风险两方面做好设计，提高生产企业参与大甲醇装备国产化的积极性，同时最大化助力消除其使用首台套国产设备的风险顾虑。

　　据测算，以一套120万吨/年大甲醇装置为例，其甲醇合成反应器如果采用国产设备，论风险敞口其实也就是1个亿以内的事。“我们国家搞国产化还是很有经验的，百万吨级‘乙烯三机’都已经成功国产化，应用的效果也蛮好。相对来说，大甲醇装备的系统性和复杂性都没有‘乙烯三机’那么高，真不是什么啃不动的硬骨头，国产化风险可控、但事关重大，这一关总得有人去试、有人去闯关。”

　　从国产设备研制环节来说，需要做的工作还有很多。一方面，技术攻坚还有待加强，包括突破一批关键材料、进一步优化反应器设计等。设备企业需要联合钢铁企业开发耐高温高压合金钢(如改良型Cr-Mo钢)，联合设计和工程单位研发高稳定性铜基催化剂(提升抗毒化能力)。另一方面要引入AI模拟技术优化反应器流场分布，减少局部过热风险；开发模块化反应器制造工艺，降低大型设备加工难度等。

从产学研协同机制构建的角度来说，需要国产化相关方面协同发力，比如探索成立联合创新体，由中国科学院、中国化学工程公司等牵头，联合设计院(如天辰、华陆)、反应器技术供应商(如杭州林达、华东理工)和制造企业(如阳煤化机、兰石重装)，形成强强联合的一条龙创新联合体，为国产化工作提供最广泛的群众基础。再比如建立共享数据库，积累国产反应器运行数据，为技术迭代提供支撑。

　　总之，我国甲醇设备研制历史悠久、基础扎实，当前处在由中小型向大型化跨越的关键阶段，国产大型甲醇合成反应器也已从“实验室突破”迈向“工程化试点”，大甲醇装备国产化还差最后的临门一脚。破解这“最后一公里”的难题，需要通过技术攻坚、政策引导、市场培育三管齐下，风险共担、利益共享，以示范项目带动、以点带面推广，力争在2025—2030年实现百万吨级大甲醇设备国产化率从不足10%提升至50%以上，真正打破国际巨头的垄断局面。

　　拿着放大镜找问题，找到的都是问题；拿着显微镜找答案，找到的都是答案。国产甲醇设备在百万吨级规模以上存在的短板与不足我们必须正视，但大甲醇设备国产化工作也不能因此而拖延迟滞。希望政产学研用各个环节对这一问题引起足够重视，并在广泛共识下协同努力、合力攻坚。相信大甲醇设备国产化一定可以突破过关，我们乐见其成，并希望其成为中国向世界甲醇产业强国跨越过程中最为浓墨重彩的一笔。

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加油，国产化工装备业！谢谢分享！

wrk8166228 发表于 2025-3-17 07:31
加油，国产化工装备业！谢谢分享！

【化工装备十年大发展】2253-2025国产T1100超高强度碳纤维千吨级项目量产
https://bbs.hcbbs.com/thread-5682020-1-1.html
(出处: 海川化工论坛)

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拿着放大镜找问题，找到的都是问题；拿着显微镜找答案，找到的都是答案。这话说得好，赞

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