【军版讨论】乙烯二级压缩机

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Re: 这25项关键核心技术，有哪个是偷美国的？

帖子 由 1黑熊精1 » 2022-10-09 2:04

Summary如下：

1. 首先要清楚概念：关系乙烯生产线路流程的压缩机有好几台：tail gas，boost/primary （也就是boost和1级， 大部分时候boost和primary是一个frame）， 然后是最后是站在顶点的secondary或者叫hyper （也就是2级压缩机）。核心乙烯压缩机， 配得上关系国计民生的大国重器title的只有乙烯2级压缩机， 进口250 - 300 barg， 出口必须到达 2500 - 3000 barg。 是用来把气体乙烯生产出乙烯聚合物（LDPE）的。 LDPE是关系到国计民生的最重要的物资， 是构成现代社会底层的一块很重要的砖。

想要超高压必须用PD piston compressor， 就跟车里面的气缸活塞（cylinder piston）凸轮轴一样的结构， 只不过1级压缩机， 2级压缩机跟车里面动力传输方向反过来， 车里是气缸里燃烧推动活塞驱动凸轮轴。 乙烯高压压缩机是反过来， 用电机驱动凸轮轴推动活塞， 压缩气缸里的乙烯气体。 从外面看整体就像一个很大的蜘蛛， 伸出的脚就是一个个cylinder。

目前成熟可靠的2级超高压压缩机只有美国的GE和瑞士的Burckhardt, 而且以Burckhard更为领先，见下面链接：
https://www.burckhardtcompression.com/a ... history-2/
是不是又有一种ASML光刻机的发展既视感？下次卡脖子这种2级hyper Ethylene compressor一卡， 可比卡芯片厉害多了。

2. 沈鼓的所谓的“乙烯压缩机”只是一个运输用鼓风机， 偷换了概念。 一开始说气体运输， 然后又说乙烯生产， 然后又提一下核心乙烯压缩机。。。。一般到这已经晕了。 OK，谜底是： 在那个厂区里有自己的乙烯裂解装置（Ethylene Cracker）和乙烯生产装置。 注意看17:23， 压力表显示0.3 Mpa， 也就是3 bar，这里应该是表压 （gauge），而不是绝压（absolute）， 所以算3 barg吧。 再注意看19:37， 显示是251.3 kpa， 也就是2.513 barg。 这是一般的低压运输压缩机的range， 不是核心设备乙烯压缩机。 这吹牛大片里偷换了概念。沈鼓也没弄出过哪怕像样的1级乙烯压缩机， 更别提乙烯2级压缩机。

压缩比是不能太高的（整体一级压缩机从3bar压到300bar是开国际玩笑了）， 因为一压温度就上去了，得分stage一级压缩配一个cooler，然后进入第二级再压缩再导出来cooling，再压缩， 一般1级压缩机分3级， 从30 barg左右进口最后第三级250-300 barg 出口。 没文化盲目自信的傻帽可以争辩说大不了再多加几级， 怎么都把3barg 最后压到300 barg。美帝定的规矩3级， 我偏不信， 我要用10级慢慢压到300barg………可以是可以，不过那这玩意比奥拓还不如了，拿来跟奥拓/奥迪这个比喻比都是抬举了………2级超高压hyper compressor是250-300barg 进口， 分2级要压缩到2500-3000 barg。而且这平平无奇的1级压缩机出口压力必须达到250-300 barg的范围。 定在这个点也是EM 无数次迭代发现的， 为了照顾整体制程。

沈鼓用的叶轮（impeller）， 就注定了这只是一个低压运输设备， 怪不得一直在强调流速。 这一行皇冠上的明珠乙烯超高压压缩机是postive displacement piston compressor。而且流速不重要， 我都之前说过了流速完全不重要， why不重要？ 我也说了。

现在的主流EXXON Mobil的tubular LDPE技术的homo polymer是400KTA， 你的， 明白Ethylene转化率多少？才15-20%最后， 40万吨一年除以那个转化率是多少万吨？ 一般工厂能达到美国EM的这种world class的年上线率？再进一步， 你的，明白why连EM都止步在400KTA？ 你这没文化的知不知道supercritical state什么意思？ 就是pressure drop不能太大， 不然后半段脱离supercritucal态就会不好控制会裂解爆炸。

出口压力没到主流hyper压缩机的压力只能当1级压缩机用， 那狗屁厂里后面还带了瑞士产的真正的2级压缩机， 不然只靠那几台狗屁平平无奇的国产压缩机达不到 2500- 3000 bar （gauge）的超高压。不达到这个压力就无法进入free radical initiator反应所需的类液态的supercritical state。 气相或者 2-phase是没法反应的。人英国的ICI和美国早期研究用不稳定的纯氧气， 出了不少事故， 人一步一个脚印研究到了peroxide作为initiator， 开发出了管式反应器， 研究清楚了所需要的超高压， 以及Ethylene自我裂解区间。 EM一步一步走到了现在这个领域食物链的顶端， 付出了多少的心血， 惨痛的代价，无数的刀乐。是， 用国产狗屁压缩机可以用一下， 但因为出口压力太低，后续制程很短， 年产量， 大概4 kta吧， 不能再多了…………哈哈哈，also， 连续工作500小时是什么玩意？ 美国EM这种一年稳定生产有8000+小时。 你算算一年能停车几次？ 500小时算不及格你知道吗？我知道以前EM有过创纪录的稳定运行记录， 具体记不清了。 比这狗屁500小时多个4000多小时吧。

3. 这狗屁鸡血纪录片里把厂区里从cracker到乙烯生产装置的1级压缩机suction这几步路远的运输压缩机偷换概念成 真正的乙烯压缩机， 还说这是核心乙烯压缩机。 连boost都不算，都没进入真正的LDPE制程。 国际玩笑了啊， 这玩意离奥拓还差十万八千里， 就敢说自己是Audi RS而且是RS的top line RS7（也就是哥们的车哈哈.。。）。 后面跟敢说跟911 turbo可以比划比划了。。。。我反正已经是笑不出来了， 你们随意。。。。我司大概4年前对国内的主要LDPE厂摸过一次底。 目的是想卖service帮他们提高产量， 有些实在惨不忍睹， 还在用苏联援助时的5-30多KTA的技术。这地方我有点印象。

4. 真正的核心乙烯压缩机， 2级压缩机， 只有美国GE和瑞士BH。 别带上日本， 德国。 不过这后面的心理很值得玩味， 应该是这三国最容易让底层文盲high起来。

5. 车轱辘话也别带上“百万吨级”这种听起来很fancy的词， 我这种内行一看就露馅了。。。。why？ 我提过原因， 但这文盲就是不理解， 自己都承认自己看不懂不是这一行的， 但就是敢过嘴瘾， 一直mmp的bb个没完， 好像谁能give a fxxk一下。。。 OK， 我就再受累说一下。 您这也别再去找那些根本不是真正的乙烯压缩机的所谓140 万吨， 160 万吨， 那些低压玩意没人当个宝。就是哄骗底层文化用的。 OK， 原因是LDPE制程中的产率bottleneck不是2级压缩机的throughput， 也不是出口压力（因为达到3000 barg就可以了）。 bottleneck在后续的反应器里， 管式反应器产率比较高， 我就管式讲解。 因为流速过大同样大小的管子会造成太高的pressure drop， 后半段压力不能低于1800-1500 barg。 同时管子要尽量的长， 越长就可以多打几次initiator， 多有几个peak & valley， peak&valley越多，peak和valley之间的温度差越大， peak越“陡峭”， 转化率越好。 那有人要问了， 那我把管子内径变大不就可以减少pressure drop增加流速了吗？ 问的好！ 答案是不可以， 因为需要一样的turbulence来达到所需的雷纳德数（Re.）， 不然有任何local hot spot就会立刻链式反应裂解。

6. 最后， 结合5. 最后业界反复迭代得到了各个不同slate grade的最优管内径。 EM的homopolyme 世界第一产率是8000小时平均产出400KTA， 也就是40万吨一年。 我也说homopolymer转化率在15-20%左右。你自己算算哪一个数跟百万吨级沾边？

超高压LDPE这一行，确实是高端设备为王，皇冠上的明珠2级乙烯压缩机确确实实是现代工艺的结晶， 我在一台开工运行时近距离看过， 非常impressive。 这些东西一般情况下见不到， 都在reactor bay里放着， 压力太高了， 任何泄漏的乙烯能直接把人给切成2半。

这一行催化剂， 或者翻译成 “反应引发剂”（initiator）不是关键， 都是有机芳香类或者长链过氧化物。我想国内这些玩意自己产是肯定没问题的。 难就难在怎么调节比例， 是的， 不是单一initiator， 需要好几种一起调配混合在一起， 老美形象地称呼为cocktail。

[noles]

想不到压力要那么大。感觉国内是不是根本就没人研制二级压缩机（因为没有相关的一整套技术支持）。
瑞士为什么有这个能力？英美技术转让？

[Superbenben]

On August 22, the groundbreaking ceremony of the 500,000-ton/year LDPE (low density polyethylene) plant of the ExxonMobil Huizhou Ethylene Project, undertaken by Sinopec Nanjing Engineering Co., Ltd., was held.

https://www.echemi.com/cms/885286.html

[Superbenben]

一般认为造粒机是瓶颈，一台造粒机是一条生产线的成本百分之25,只有日本德国能造。

[1黑熊精1]

wow， 500KTA homopolymer， 这算是EM的新benchmark了！ bravo！ nb的！ 几年不见就上500KTA了。

我很期待看到具体的管路尺寸和layout设计。 EM显然有了最新的迭代成果。

这个例子再次说明了， 人家懂原理/know how，就可以自己实验并和上下游厂商协作一起不断进步。

只是买了别人的东西，设备后续维护这一大块肉就被别人吃了， 还得看人脸色。 而且只能停止在原地。 搞内循环就是条死路。 再配上些底层文盲。 绝了…！

[1黑熊精1]

一般认为造粒机是瓶颈，一台造粒机是一条生产线的成本百分之25,只有日本德国能造。

造粒机不算大瓶颈。 主要还是如何克服压力降问题， 然后是冷却问题。

[1黑熊精1]

想不到压力要那么大。感觉国内是不是根本就没人研制二级压缩机（因为没有相关的一整套技术支持）。
瑞士为什么有这个能力？英美技术转让？

自发的， 跟ASML挺像从一个小厂房和美国公司合作一起开发。 LDPE的历史很短， 2战前在ICI实验室一次错误实验中捣鼓出来的。 2战后进入美国。 EM首先在Luisiana的厂里第一次建成了管式反应器， 产量大概50kta左右。 这才算是可以量产LDPE。

之前都是不成规模的槽式反应器。

同时期国内正在三反五反文革呢。 尼玛的， 又一个轮回。 阳光之下没有什么新鲜事。 感慨万千啊……

[1黑熊精1]

人家都是技术积累一步一个脚印走过来的， 这种行业都是top 1 吃下所有份额。 国内想直接建空中楼阁，不是说不可能， 估计就算能成功估计也是付出太大的代价，还有很大概率不成功。 气体的supercritical态的基础研究有没有跟上？ 材料学？

不过归根结底还是对待科学技术研究的态度。 就说我吧， 我不抽烟不喝酒不会拍马屁， 老美给了我绿卡，给了我高薪， 独立办公室， 宽松自由的办公环境，周围都是这一行的专家，为人和蔼不带一点架子。

我在国内能得到什么？到处都是原来那个帖子的楼主一样的狂热自high的文盲傻逼。 再这么下去，殷鉴不远了。

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你的专业是化工，还是机械，还是高分子？

人家都是技术积累一步一个脚印走过来的， 这种行业都是top 1 吃下所有份额。 国内想直接建空中楼阁，不是说不可能， 估计就算能成功估计也是付出太大的代价，还有很大概率不成功。 气体的supercritical态的基础研究有没有跟上？ 材料学？

不过归根结底还是对待科学技术研究的态度。 就说我吧， 我不抽烟不喝酒不会拍马屁， 老美给了我绿卡，给了我高薪， 独立办公室， 宽松自由的办公环境，周围都是这一行的专家，为人和蔼不带一点架子。

我在国内能得到什么？到处都是原来那个帖子的楼主一样的狂热自high的文盲傻逼。 再这么下去，殷鉴不远了。

[1黑熊精1]

你的专业是化工，还是机械，还是高分子？

化工