地處山東建廠50多年的濱化集團濱城基地目前擁有各類設備5萬臺，國產設備與進口設備占比分別是64.6%、35.4%，而占比35.4%的進口設備集中了幾乎全部的關鍵設備。這是當前國內化工企業設備的典型狀況——支撐化工現代產業體系正常運行的關鍵設備不得不受制于進口。在全球經濟一體化受阻、產業鏈供應鏈受到嚴重影響的國際環境下，關鍵設備的國產化已成為迫不得已的選擇。在由中國石油和化學工業聯合會供應鏈工作委員會近日在山東濱州組織召開的2023中國石油和化工行業裝備技術國產化大會上，如何實現關鍵設備的國產化成為與會代表最為關注的熱點。

　　關鍵進口設備集中在3類

　　參加2023中國石油和化工行業裝備技術國產化大會的代表和專家來自石油化工企業、設備制造企業、設備材料企業、軟件企業、設計院、行業協會和高校等，記者通過交流了解到，當前進口裝備主要集中在以下3類：

　　一是高端裝備和核心部件。一方面，一些基礎研究難度大、專業化程度高、研發投入比較多的特殊裝備、關鍵裝備和系統國內生產空白;另一方面，實現國產化的核心基礎零部件(元器件)、關鍵基礎材料的質量和可靠性尚難以滿足需要。中石油規劃總院副總工程師張福琴介紹，目前國內煉油化工行業達到國際先進水平的技術裝備僅占1/3，其中國產裝備在國內高端市場的滿足率不到60%。部分設備進口金額超過1億美元，如混合、攪拌、軋碎、研磨、篩選、均化或乳化機具，熱交換裝置，空氣及其他氣體壓縮機、注塑機、其他真空模塑機及其他熱成型機具、其他擠出機、塑料造粒機等。

　　二是各類軟件。工業軟件主要用于企業信息管理、設計研發、工業管理等，不僅能夠提升企業工業化效率，而且是智能工廠、數字化工廠的工具。據工業技術軟件化產業聯盟的《中國工業軟件產業白皮書(2020)》報告，國產工業軟件在生產控制、經營管理、運維服務上能占到50%、70%和30%的份額，而研發設計類軟件國產化率只有5%，95%的研發設計軟件需要西方企業授權。不僅如此，國內軟件企業直接購買美國商用工具，國產軟件開發依靠開源技術包裝而成，一旦受到國外制裁，開源技術平臺被禁用，將直接導致業務停擺。上海博科資訊股份有限公司化工行業事業部常務副總經理梅鶴俊也表示，我們當前的重災區是設計研發類軟件。計算機輔助繪圖國產化率在10%左右，而完成超大規模集成電路芯片設計的電子設計自動化軟件的國產化率僅有0.8%。近年來石油石化企業加大信息化建設投入，陸續建成了企業資源計劃、生產信息化管理、客戶關系管理等系統，但大型企業和中高端市場基本采用進口軟件。曾任中石化蘭州設計院和寧波工程有限公司副總工程師的唐宏青介紹，國內規劃院和設計單位購買的化工工程模擬軟件Aspen、PROⅡ、DesienⅡ、Chemcad等都是美國企業開發的。

　　以化工生產中擔當遙控現場設備、監測現場數據等重要功能的集散控制系統(DCS)為例。我國DCS研發始于上世紀80年代中期，直到2000年以后國產DCS技術才得到快速發展。數據顯示，2010年DCS國產化率不到30%，2021年達到56%，但目前國內中高端市場仍以美國艾默生電氣公司和霍尼韋爾國際公司、瑞士ABB集團、德國西門子股份公司、日本橫河電機株式會社等的DCS技術為主。

　　三是電氣儀表閥門等小型設備。小型特殊機泵、特種閥門、高端儀器儀表等小型進口裝備占據了相當份額的國內市場。以閥門為例。艾坦姆流體控制技術有限公司產品經理朱景龍介紹，當前市場90%～95%的需求是常規閥門，國內多數企業都能生產，但另外5%市場需求的非批量工程閥門占到化工企業閥門采購資金50%以上的份額，這部分市場被國外產品壟斷。

　　國產裝備弱在4個方面

　　雖然當前石化行業引以為傲的千萬噸煉油、百萬噸乙烯、百萬噸芳烴項目重大裝備國產化率超過90%，大型煤化工項目重大裝備國產化率超過95%，但是國產設備存在的普遍問題也不容輕視。

　　濱化集團進行了氯堿裝置關鍵設備電解槽、離子膜、透平機等的國產化。他們發現，國產化設備在安全性、可靠性、經濟性方面與進口設備還存在一定差距。而氯堿工業最核心的材料離子膜，國內雖然有少數企業可以生產，但在能耗方面與進口設備不可同日而語。陜西省設備管理協會能源化工委員會主任委員劉昌耀介紹，當前進口電氣、儀表、閥門中的3/4都是因為國產設備存在質量和性能問題，廠家選擇了進口設備。

　　即便國產化率接近100%的靜設備也存在一些問題。中國石油和化學工業聯合會供應鏈工作委員會的調研顯示，在國產與進口靜設備進行比較的12項指標中，國內靜設備在品牌、用戶習慣、研發投入、與專利商合作、交易成本、經驗6項方面與國外先進水平相比還有差距，屬于跟跑狀態。

　　業內人士總結出國內石化裝備制造業的短板：一個是技術創新能力薄弱，特別是原創能力不足，具有自主知識產權的關鍵產品少，高端產品推廣困難;二是產品質量和穩定性問題突出，達不到性能要求，企業常常以犧牲產品質量來求發展;三是短視，產品以當下是否盈利而定;四是重生產、輕服務的情況普遍，企業難以按客戶定制模式制造大型裝置。張福琴介紹，國外大型裝備制造企業服務性收入占總銷售收入的比重超過25%，國內企業往往不足5%。

　　中國石油和石油化工設備工業協會數據顯示，至2020年末，我國石油石化裝備制造業規模以上企業1772家，比2010年末的2023家減少了12%，而全行業資產總額從2010年的2006億元增至5524.45億元，增幅高達175%。盡管企業規模有所提高，但石油石化裝備制造業仍以中小企業為主，產業集中度低，常規和低端產品產能過剩。

　　國產化不能指望彎道超車

　　實際上，世界上所有化工技術、裝置都是從無到有，逐級放大，從實驗室到實驗工廠再到產品線。每一項成果都是國外幾代科學家和無數企業努力的結晶。德國化學家哈伯1902年制成合成氨，直到1910年設計出高壓裝置和流程，1911年與巴斯夫公司合作建成全球首套9000噸/年合成氨工廠，之后經過無數科學家和企業不斷改進工藝、催化劑、裝備，才發展到如今單套120萬噸/年的規模，目前依然在不斷升級。乙烯的歷史更加久遠。1779年荷蘭化學家卡斯貝特森首先制備出乙烯。20世紀30年代以前，制備乙烯采用乙醇脫水工藝，乙醇的來源是糧食發酵。1938年英國帝國化學工業集團生產出第一噸聚乙烯，并在次年建成投產第一套年產10萬噸商業化聚乙烯制備裝置。1941年新澤西標準石油公司在美國巴吞魯日建成了全球第一套管式裂解爐蒸汽裂解裝置，開創了以乙烯裝置為龍頭的石油化工歷史。據了解，一套百萬噸乙烯裝置由五六百臺/套設備構成，連接管線加起來超過200多千米，每臺設備至少受近10個關鍵工藝參數影響，搭建一個物料和熱量平衡計算模型就需多達800多個模塊，一次計算生成的報告打印出來超過8000頁。

　　國產化同樣是一個需要耐得住寂寞、忍得住付出、拼得住努力的過程，是以國外科學家和先進企業的成果為基礎，是站在巨人的肩膀之上繼續努力攻關的過程。

　　以最具代表性的合成氨和乙烯裝置國產化為例。

　　據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70年代初，中國每年進口幾百萬噸尿素，占全國化肥使用量的一半以上。當時國內掌握的合成氨技術僅相當于國外上世紀四五十年代的水平。為了滿足農業生產化肥需求，國家決定設備進口，第一批引進了13套大型化肥裝置，合成氨產能合計400多萬噸/年、尿素產量約700萬噸/年。至上世紀90年代中期，我國累計引進大化肥裝置31套。同時，大型化肥裝置的國產化呼聲也越來越高。1989年，沈鼓集團(時稱沈陽鼓風機廠)為四川化工總廠20萬噸/年合成氨裝置研制出第一套合成氨裝置國產化“三機”，零部件全部實現國產化。一直到上世紀90年代末，我國雖然沒有擺脫引進大型合成氨裝置的困境，但國產化水平穩步提高。2011年，魯西化工集團股份有限公司36萬噸/年合成氨裝置一次開車成功并投入生產。這是我國第一套完全自主知識產權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、北京航天萬源煤化工工程技術有限公司、大連佳純氣體凈化技術開發有限公司和南京國昌化工科技有限公司自主開發的技術。經過不斷的技術攻關，國內單機規模從30萬噸/年不斷放大，45萬噸/年、50萬噸/年、60萬噸/年、80萬噸/年、100萬噸/年，目前在朝120萬噸/年特大型化發展。我國不但停止了大型合成氨裝置和技術的引進，實現了完全立足于自有技術、自主設計、關鍵設備自主制造、催化劑自主配套的交鑰匙工程，還實現了技術和裝置出口。

　　我國乙烯工業始于1962年建成投產的蘭州石化500噸/年乙烯裝置，此后對乙烯裂解爐及裂解技術的研發與技術攻關一直沒有停步。1990年，4萬噸/年裝置在齊魯石化試車成功，之后開啟了4萬噸/年Ⅱ型爐、6萬噸/年Ⅲ型爐的研發與攻關，2001年在燕山建成投產10萬噸/年大型裂解爐。經過近20年的持續創新和技術攻關，我國自主研發的乙烯新型裂解爐技術水平和設計水平不斷提升，自主研發的復雜原料百萬噸級乙烯成套技術獲得2020年度國家科技進步一等獎。我國因此也成為乙烯裂解技術的國際專利商，裝置和技術成功出口到馬來西亞和泰國。目前，國產乙烯成套技術裝置規模從60萬噸/年到140萬噸/年，原料覆蓋了天然氣分離、石油煉制、煤基合成等。乙烯裝置國產化，裝備企業功不可沒。1998年，沈鼓集團為大慶石化制造出48萬噸/年乙烯改擴建裝置配套的首臺國產化裂解氣壓縮機和丙烯壓縮機，實現乙烯裝置離心壓縮機組國產化零的突破。2009年，沈鼓集團為天津石化、鎮海石化、撫順石化分別研制出100萬噸乙烯裝置用裂解氣壓縮機組、丙烯壓縮機組、乙烯壓縮機組(并稱乙烯“三機”)，中國成為第四個能設計制造100萬噸級乙烯壓縮機組的國家。2010年后，沈鼓集團連續開發成功100萬噸級、120萬噸級、140萬噸級乙烯壓縮機組，成為繼美國GE公司、德國西門子公司和日本三菱公司之后擁有120萬噸/年乙烯“三機”核心技術和運行業績的企業之一。

　　有人統計，一套裝置涉及技術數以萬計，國產化率每提高一個百分點，都是數百項技術的突破。每一項重大裝備國產化的背后，幾乎都是幾代研發設計人員、一大批企業和設計單位幾十年共同努力的成果。

　　業界普遍認為，中國不應依賴技術和裝備進口，也不應滿足于仿制和跟跑。每一個技術和裝備進步都是建立在一步一個腳印的基礎研究之上，都依靠多學科扎實的技術積累，技術沒有捷徑可走，根本不可能彎道超車。企業在感慨芯片被卡脖子的時候，應該思考為什么美國、德國、日本等在高科技領域可以始終領跑全球。

　　據了解，軟件國產化工作已經開始。上海博科資訊股份有限公司與中石油合作，研發推出企業資源計劃系統軟件——昆侖ERP產品，開創了國產企業資源計劃系統軟件在大型企業核心業務領域的先河。作為國家重大信息安全專項、中石油“十三五”信息技術總體規劃重點項目，2018年8月昆侖ERP項目啟動研發工作，2021年11月通過國家部委驗收，2022年4月在大慶石化公司實現了昆侖ERP與進口企業資源計劃系統軟件雙軌運行。2022年8月，大慶石化公司完成昆侖ERP單軌運行切換，實現了中國制造的跨越。

　　面向未來，中國石油和化學工業聯合會供應鏈工作委員會秘書長李鐵建議，首先，在石化行業高質量發展的大趨勢下，供應鏈條上的企業要加大研發力度，提升全產業鏈供應鏈自主可控能力。其次，裝備企業應以科技創新為引領，以高質量贏得用戶，決勝市場。再者，隨著數字化浪潮的興起，建設數字化工廠已經逐漸成為裝備制造企業的基礎性標準配置，制造流程數字化、制造過程智能化、制造過程可視化，數字化讓化工裝備維護更簡單，預知性維護走進生產一線，無人機、機器人也開始成為裝備檢維修的利器。最后，石化企業、工程設計單位和各類裝備制造供應商要直面困難，進一步深化聯合創新，加強協同合作，共同補鏈強鏈，不僅盯住卡脖子問題，更要多一點領跑者思維和未來思維，去研究、去發明、去創造一批改變世界的新技術、新裝備，展現中國智慧和中國貢獻。

　　由中國石化工程建設有限公司設計、茂名重力石化裝備股份公司制造的乙苯/苯乙烯裝置四聯換熱器駛出車間。該四聯換熱器最大直徑5.6米，全長40米，總重量超過1000噸，是50萬噸/年乙苯/苯乙烯裝置的關鍵核心設備，填補了該領域國內制造的空白。（作者：索榮）