为应对全球性能源危机,确保国家经济安全,满足国家经济发展需要,我国已大批量引进液化天然气(LNG),在沿海建设十余个接收站,对外依存度愈来愈高。中石油2009年与澳大利亚签订合同,每年进口LNG225万吨,合同期20年,共计进口4500万吨。中海油2008年与卡塔尔签订合同,每年进口LNG200万吨,合同期25年,共计进口5000万吨。近期,对外LNG的进口合作还在加速,接触面更广。到2015年 我国将有27-28座LNG接收站投入运行,届时可达4000万吨接受能力。
大批量LNG的进口,不仅有大量的优质洁净燃料,同时也带来了巨大冷源,LNG冷能利用是节能减排的重大课题。LNG冷能利用与空分行业有密切关系,且技术成熟,可用于空分设备制冷,尤其适用于液体空分,生产同数量的低温液体比常规空分节电50-60%,节水90%以上,具有极大市场竞争力。LNG由海外引进,接收站都在沿海港口,LNG需要汽化方能使用,汽化过程要消耗大量海水,而海水腐蚀性强,对换热汽化器材质要求高,LNG冷能由空分设备利用后,免去这个汽化过程,减少大量海水和冷却器消耗,避免低温海水排放,节能减排,减少污染,具有良好经济效益和社会效益。目前,中海油、中石油、中石化都分别在福建莆田、浙江宁波、广东大鹏等LNG接收站建LNG冷能利用液体空分,均为引进设备。其中,中海油空气化工产品(福建)有限公司冷能空气分离项目,是我国首个LNG冷能空分示范项目,2007年5月中海油与美国空气化工产品公司(APCI)合资签约立项,2010年8月在福建莆田建成投产,设计能力每天生产低温液体610吨,其中液氧300吨,液氮300吨,液氩10吨,核心技术与设备由APCI提供。目前运行状况良好,节能减排效果明显,取得不少技术成果与经验教训,起到示范作用。我国沿海尚有不少LNG接收站冷能尚未利用,冷能回收潜力巨大。天然气成份主要为甲烷(CH4),沸点-161℃,与0.5MPa时空气液化温度相近,这正好在空分设备制冷范围内,在最接近温区利用LNG冷能,有利于提高冷能利用效率。我国空分行业应大力研发利用LNG冷能的空分设备,不同规模,不同流程,不同设备,适应不同用户,顶替进口,以适应我国大批量进口LNG和天然气产业蓬勃发展的需要。国内空分厂家在这方面已做了大量工作,取得一定成果。杭氧独立研发了LNG冷能液体空分设备,还是杭州市重大科技创新项目。2010年来,杭氧拟与华润股份合作在中石油江苏如东LNG接收站旁设立气体公司,利用LNG冷能生产工业气体,面向当地零售市场,可降成本30-40%,从而大幅提升气体产品的价格竞争优势。在大量LNG进口的新形势下,大力研发应用LNG冷能空分,节能减排,提高经济效益与社会效益,是我国空分行业借势做强的新的经济增长点。
3.稀有气体的研发生产是做强的国防科研新领域
稀有气体包括氖气、氦气、氪气、氙气四种。因其在大气中含量极其稀少,分别为大气体积的百万分之18.21、5.24、1.14和0.086,且提取困难,技术含量高,价格昂贵(氪、氙被称为黄金气体),故称稀有气体。稀有气体在国防军工、航空航天、电光源、激光技术、高能物理、低温超导、节能减排、高端医疗等高新科技产业和民用方面有广泛用途,也是国防科研不可或缺的战略物资。其中,利用液氦的超低温,使氢气液化为液氢成为运载火箭上天的重要燃料。超高纯氙气可以用作卫星、飞船等航天器上离子发动机的推进剂,有重大战略意义。做好稀有气体的研发生产,就是在国防科研新领域做强空分行业自己。
大型空分是生产稀有气体的主要设备,空气为原料是生产稀有气体的主要方法与途径(美国和俄罗斯等少数国家因天然气中含氦量较高从天然气中提氦除外)。由于历史原因,技术落后、认识不足和具体困难,过去空分设备单机容量小,空气量少,提取稀有气体困难,回收利润低,而且稀有气体回收设备基本依赖进口,价格昂贵,国内只有几个厂家生产稀有气体,而且集中在钢铁行业,根本满足不了国家需要。根据有关单位估计,2011年国产稀有气体总量约为:氖气6万m3,氦气2万m3,氪气8000m3,氙气800m3,仅满足需求量的20-30%,还有70-80%靠大量进口,主要来源于美国和乌克兰,状况堪忧,不仅影响国民经济发展,花了大量外汇,还威胁国防安全。目前,大型空分稀有气体提取设备主要靠进口,来自林德、俄罗斯深冷等国际大公司。近年来,已引起行业重视,稀有气体生产设备国产化也取得阶段性成果。邯钢35000m3/h空分(川空制造)已成功提取粗氪、氙混合气。鄂钢35000m3/h空分(开空制造)已成功提取粗氖、氦和粗氪、氙混合气,并稳定生产两年,2013年4月已通过省级鉴定。上海启元为山东日照钢厂60000m3/h空分配套氪、氙气提取设备,也取得阶段性成果。但是,稀有气体精制部分提取设备仍有较大差距,需强化攻关,加大研发力度,在技术路线、工艺流程、关键材料和生产设备上有所突破。在当前以煤制油、煤制天然气等为代表的新型煤化工行业蓬勃发展和大空分猛增的形势下,利用大空分提取稀有气体的优势,大力研发生产稀有气体,既能满足国家需要,也完成行业发展重任,在国防科研领域崭露头角,做大做强。今后,新建大型空分的同时必须配套稀有气体提取设备,发挥优势,满足经济发展与国防科研需要,这应成为行业共识与国家政策规定。“九天揽月”作贡献,“五洋捉鳖”遂心愿,实现“中国梦”!
4.中小空分做高、做精、做尖、做特是做强的客观需要
中小空分是我国空分行业的重要组成部分,不可或缺,在大型空分蓬勃发展的同时,对中小空分的发展同样要引起关注。我国幅员辽阔,不同行业不同地区的自然条件、大气环境、地质状况、水源丰歉、能源条件、环保要求、经济实力、发展水平、民族习惯、法规政策等均存在差异,对空分设备必然有不同的要求。产氧量<1000m3/h是小型空分,1000-<10000m3/h是中型空分,这种单机容量更能适应广大用户需要,在国内有很大市场。国产空分走向世界也取得很大成绩,但其中的主打产品仍是中小空分,尤其在东南亚第三世界,中小空分是开拓国际市场的生力军。无论是国内市场还是国际市场,都需要中小空分做强,这是客观需要。
中小空分如何做强,笔者认为就是要做高、做精、做尖、做特,这是市场的选择和客观要求。做高就是要高标准、高技术、高端、高性能;做精就是产品要精致、精细、精巧;做尖就是产品尖端,有独门诀窍;做特就是有特点、有特色、有特长、有特性,个性化十足,别人无法模仿。我国小型空分的发展已经到了一个较高的水平:多品种,氧、氮、氩能同时提取,实现全精馏无氢制氩;全低压流程,达到低能耗,移植大空分的许多先进技术,使小空分在许多方面与大空分媲美。小型全液化空分和天然气液化设备均已制造,满足了不同国内外用户的需求。苏州兴鲁空分是这方面的杰出代表,值得借鉴。今后更应加大中小空分的研发力度,提高创新能力与技术水平,具有自己的核心技术,出现具有更多自主知识产权、原始创新、发明专利的新技术、新产品,达到世界先进水平,为民族工业争光。我国的中小型空分设备不仅更安全、更可靠、更先进、更经济、更实惠,还要更具特色。中小空分不要当做通用产品来制造,而是用户需要什么产品,适合用什么产品,我们就造什么产品,真正做到有个性,有特色,让用户满意,这是中小空分做强的真正含义。
5.联合重组、竞争合作、优势互补、共同发展是做强的正道
当前,我国空分制造业除杭氧、开空、川空三大实体外,还有几百家中小企业,不少企业装备落后,产品重复,品种单一,质量欠佳,管理松懈,分布散乱,难以成套,一哄而上,浪费资源。同行之间价格战争残酷,恶性竞争激烈,互相伤害,前景堪忧。据不完全统计,我国空分设备制造能力已达每年400万m3/h,产能过剩约40%。在当前空分行业蓬勃发展的新形势、新机遇下,要做大做强,必须解除上述弊端。
空分行业联合重组,竞争合作,优势互补,共同发展是做大做强的正道。企业内部要淘汰落后,狠练内功,科技创新,提高素质,加强管理,调整巩固,充实提高。企业之间应提倡优胜劣汰、分工协作、适当定位、优势互补、各具特色、有序竞争、联合重组、做大做强、竞争合作、共同发展。前些年,在国际上我们熟知的苏尔寿并入曼透平,德马格并入西门子,BOC并入林德等,都是联合重组、优势互补的成功范例。在世界上,大型、特大型压缩机动设备是曼透平和西门子的天下,而中小型压缩机动设备则是阿特拉斯、英格索兰和科帕的势力范围,它们心照不宣、适当定位、互相尊重,避免恶性竞争,这些都是可借鉴的榜样。我国空分行业联合重组的道路仍很艰难,前些年,开封有影响且知名的三家空分公司曾一度联合,后因合作不好又解了体。建议气体分离设备协会牵头,组织行业内企业家、专家、有识之士对“联合重组,竞争合作,共同发展,做大做强”专题广泛进行调研,制定出行业自律的指导性文件,向政府提出建议,争取政策支持,避免行业内部恶性竞争,做到健康、有序、可持续科学发展。