表1 典型的30万吨/年合成氨+尿素化肥装置压缩机

随着中国石化行业的蓬勃发展，石化装备业也迎来了繁荣的春天。压缩机作为石化技术装备中必不可少的一员，近年来，在技术和应用方面都取得了长足的进步。本文向您概述了石化用压缩机的发展历史、市场需求以及未来的技术发展趋势。

中国石化压缩机的发展

上世纪七、八十年代是我国石油化工大发展的时期。

70年代国家花费 43 亿美元从欧、美、日大规模引进成套技术设备 26 套，其中石油化工 21 套，占用总资金的79.8%。

表1所列出的为典型的30万吨/年合成氨装置的压缩机，表2为最初引进的石化成套技术设备。

表2 最初引进的石化成套技术设备

天然气、石油化工、基本化工三大行业应用的各种压缩机, 主要有离心式压缩机、往复式压缩机、螺杆式压缩机等。本文主要介绍离心式压缩机的市场和技术状况。

沈鼓是风机行业“五大鼓” 之首，是我国离心压缩机的主要生产厂。现正为中石化天津分公司100万t乙烯项目设计制造裂解气压缩机组。沈鼓集团在制造大型石油化工离心压缩机方面处于领先地位。

除沈鼓之外，可以为石化提供压缩机的国内制造厂家还有好几家。

陕西鼓风机（集团）有限公司是大型透平机械成套技术设备集成服务商，为冶金、石油、化工等国民经济的支柱产业领域提供轴流压缩机、离心压缩机、工业流程能量回收透平等成套机组。

上海鼓风机厂有限公司70年代为上海吴泾化工厂制造空压机，1996年从日本日立公司引进离心压缩机技术6个系列。

表3 “十五”期间的风机和压缩机产量（万台）

交大赛尔是以西安交大自行开发的“全可控涡”三元流理论为核心发展起来的试验、选型、设计、制造、工程、服务为一体的科技型企业。2005年赛尔与长鼓合作，建成长沙赛尔机泵有限公司生产制造基地。

石化压缩机的市场需求

压缩机是通用机械业的主要产品之一，但在国内习惯上将离心压缩机、轴流压缩机划分在风机行业内，而往复压缩机、螺杆压缩机和其它回转压缩机则划分在压缩机行业内。

表4 “十五”期间的风机和压缩机的工业总产值（亿元）

一个1000万吨/年炼油厂需要压缩机30多台；一个100万吨/年乙烯工厂需要各种压缩机50多台；全国石油天然气、石化、化工行业正在使用的压缩机估计有10000多台，也将按照一定的比例更新（以使用寿命20年计，每年更新速度为5%）。

据国家公布的数据，2006年风机行业全年共完成工业总产值248亿元，比2005年的199亿元增长24.42%；风机产量完成260万台，比上年略有下降。而对压缩机行业的统计显示，2006年全年完成工业总产值103.9亿元，较2005年的73.9亿元增长40.6%，全行业生产总量359.2万台，同比增长53.4%。表3、表4 列出十五期间风机和压缩机的产量和工业总产值。

石化压缩机属于大型产品，其设计、制造水平可以代表整个行业的水平。2006年全行业共生产各类离心压缩机179台，增长的趋势如表5所示。

表5 2001~2005年离心压缩机产量（台）

2004年、2005年分别生产各类气体压缩机1436台和1631台，表6显示气体压缩机的分类。

预计“十一五”期间，全国石油、石化和化工行业需要各种气体压缩机10000多台，平均每年2000多台；离心压缩机1800~2000台，平均每年350~400台左右。按国内的设计水平和实际制造能力，基本上可以满足用户的需要，但由于资金、技术、商务等多种原因，仍有四成的离心压缩机和三成的往复压缩机需要进口。根据资料分析，国内市场的压缩机总需求量大约每年在100亿元左右，国内产品的投放量大约60亿元以上，其中三大化工占到30亿元以上。

表6 气体压缩机分类（根据2004年数据）

国内市场的石油化工用离心压缩机主要是沈鼓生产的，市场占有率达到60%以上。陕西鼓风机集团有限公司产量占第二位，2005年陕鼓生产各种离心压缩机47台，占总产量的20%以上。其他各厂的产品约占10%~20%，产品各有特点，如表7所示。

石化压缩机的发展趋势

国内的压缩机技术主要是通过自行开发、购买国外技术软件，或者采用技贸结合、合作制造，消化吸收国外技术等多种方式发展起来的。

表7 石油化工离心压缩机产品市场重点

重视新产品开发

2006 年风机行业新产品产值 40.6亿元，新产品率 16.4 %；往复压缩机新产品产值为30.6 亿元，新产品率为29.8％。

引进技术

结合工程建设项目, 采取一买三合作的引进方式, 制造部分关键设备（购买国外专利技术，合作设计，合作采购与合作制造）。例如，川化20万吨/年氨装置合成气压缩机由锦西化机厂与三菱合作设计、锦西化机厂制造，经用户考核，按美国API标准试车要求，1134个数据全部达到技术要求，运行良好。

表8 引进的部分压缩机设计制造技术

建立合资工厂或国外公司在华建立分厂、生产车间

如西门子透平机械（葫芦岛）有限公司是  2005 年由西门子与锦西化工机械厂的透平机械部分合资的，目前只是一个提供配件、备件、维修等服务性的公司。

豪顿华工程有限公司是由英国豪顿公司在中国成立的合资公司，其生产基地设在山东威海，1994年建厂，主要生产风机，2007年建成新的压缩机车间。

表9 我国压缩机技术与国外的比较

上海英格索兰压缩机有限公司是美国英格索兰公司和上海压缩机厂的合资公司，后来成为全资公司。

德莱赛兰在上海也有一个工厂，制造和装配大型活塞式压缩机。

这些工厂的建立和近距离的提供产品，对我国压缩机制造业的壮大起到积极的作用。

表10 交大赛尔二氧化碳压缩机与进口产品效率比较

我国压缩机的总体设计制造水平已经达到国际先进水平。

理论基础研究

50年代初吴仲华教授发表了《轴流、径流和混流式亚声速与超声速叶轮机械中三元流动的普遍理论》论文，在国际上称为吴氏通用理论。60年代，提出了使用任意非正交速度分量的叶轮机械三元流动基本方程组。

设计计算软件

各厂都购买了设计计算软件；中科院热物理所自行开发了国内最早的三元叶轮设计计算软件；西安交大开发的“径、混流‘全可控涡’三元叶轮设计方法”目前应用得很好。

表11 用户对国内压缩机产品的要求

远程在线监测及故障诊断专项技术已达到国际先进水平。

加工制造技术

我国离心压缩机制造厂普遍掌握三元叶轮机械加工工艺，其中沈鼓去年实现三元闭式叶轮整体铣制，成为仅有的掌握此加工工艺的两家制造企业之一。总体上与国外尚存在一些差距。

石油化工压缩机的倾向，也就是生产对压缩机的要求：

大型化

近几年来国内外石化生产规模不断扩大，压缩机大型化的趋势十分明显。国外最大的石化生产装置规模已经达到：常减压蒸馏装置1700万吨/年，催化裂化装置650万吨/年，连续重整装置245万吨/年，加氢裂化装置350万吨/年，延迟焦化装置640万吨/年，乙烯裂解装置140万吨/年，聚乙烯和聚丙烯装置50万吨/年。

表12 上海鼓风机厂制造的部分离心压缩机

高效率

表10列出了交大赛尔机泵有限公司CO2压缩机与进口产品的效率比较。

生产专用压缩机组

石化生产装置中大多数压缩机输送介质为天然气、石油混合气、氮气、氢气、氧气、氯气、甲烷、乙烯、丙烯、氨、二氧化碳气体等。为达到整体性能好，效率高的要求，厂方需进行针对性设计，根据需要配置，单独进行模型级试验，特别是高速、小流量、高压压缩机。

提高压缩机的综合性能

稳定性：机组系统的匹配和协调、柔性转子的稳定运行；

可靠性：密封、轴承、调节系统、辅机运行可靠；

环保性：低噪声化，改善操作环境等。

发展建议

全面提高产品质量，提高设备的成套能力，改进服务体系。用户对压缩机产品的要求是压缩机行业的动力，根据返馈的信息，用户对压缩机产品有如下的反映。

加强自主开发，加强以下方面的研究：基础研究；设计方法；工程技术；部件研究；控制检测。

表13 压缩机类标准数

发展地区型制造基地，形成跨行业竞争机制。建立东北、西北、西南、华东等地的制造基地。以上海鼓风机厂为例，上海鼓风机厂至今已经生产67台离心压缩机，表12列出上海鼓风机厂制造的部分离心压缩机的参数。

提高标准化程度，统一工程建设标准。国内外的压缩机类标准（不包括风机标准78项）很多，据不完全统计有340多项，如表13、14 所示。

表14 石油化工压缩机行业标准（中国石化集团公司组织编制）

发展自身特色：节能高效；可靠的设计数据；轴系平衡、操作稳定；实时监测；价格优势。