近日，由天华化工机械及自动化研究设计院有限公司、中国特种设备检测研究院、福建中景石化有限公司以及华陆工程科技有限责任公司共同完成的《60万吨/年聚丙烯大型环管反应器研制及应用》项目通过中国石油和化工自动化应用协会组织的科技成果鉴定。该成果研制的60万吨/年大型环管反应器是目前国际最大的同类设备，整体技术水平国际先进，其中环管反应器的一体化加工成型精度优于进口设备。

“60万吨/年聚丙烯大型环管反应器研制及应用”是天华院聚焦我国超大型环管反应器设计与制造经验缺乏的短板，着力开展的一项技术攻关。该装备作为我国大型聚丙烯装置的核心设备，是天华院干燥技术的又一次突破。

承接国产化重任

环管反应器是BASELL工艺聚丙烯装置中的关键核心设备，更是装置的“命门”，其性能直接影响装置正常运行和产品品质。此前，国内外还没有同等规模的装置。为突破聚丙烯领域的技术难题，中国软包装集团通过多方调研、考察，了解到天华院多年前就开展了环管反应器的研究、设计工作，在强度计算、应力分析、模态分析、流场模拟、制造等方面具有较强的技术实力和技术储备，由此决定由天华院担此重任为中国软包装集团进行国产化，对聚丙烯领域技术攻坚克难。

由天华院承制的2X60万吨/年聚丙烯装置环管反应器重量为1720吨，单根管长约55m，由16根直管和8根180°大弯头组成，关键材料从欧盟进口，是国内最大型聚丙烯装置关键设备。

天华院多年潜心研究设计环管反应器，此次为首次进行环管反应器制造，为保证顺利交工，天华院成立了聚丙烯项目攻坚团队，制定了详细的项目方案，调动全院资源，与中国特检院、兄弟单位、行业专家进行全方位对接，精准施策，持续作战，从原材料复验、焊接工艺、无损检测、热处理、抛光和水压试验等每一个环节都层层把关，无缝对接，将每个负责人像螺丝钉一样夯实在项目的执行过程中。最终，该设备在业主要求的供货期内顺利完成了制造。该反应器的出厂预示着天华院的化工装备制造能力向高端化挺进，向精细化靠拢。

2021年3月，福建中景石化有限公司2x60万吨/年聚丙烯装置环管反应器顺利出厂并运往业主现场。2021年4月16日，全球最大环管反应器在福州吊装。

这是当今世界单套最大的共聚聚丙烯装置。该项目总投资40亿元，达产后年产值可达150亿元，拉动上下产业链300亿元。是当今世界单套最大的共聚聚丙烯装置，投产后可改变我国共聚聚丙烯每年大量依靠进口的局面，补齐聚丙烯内循环产业链。

环管反应器应用通过成果鉴定

“60万吨/年聚丙烯大型环管反应器研制及应用”，其创新点主要体现在：

建立了大型环管反应器“流场模拟和反应”数字模型，设计了60万吨/年大型环管反应器，满足了反应器内部多相流体的分布和扩散，能够使聚合反应的传质传热更加充分；建立了大型环管反应器与钢结构的整体框架力学模型，对反应器强度和整体结构的刚度及震动进行分析计算和设计，确保了装备在苛刻工况及复杂载荷下的运行的安全可靠性；研发了环管反应器内壁自动抛光技术及装备，抛光周期缩短了一半，粗糙度也由原来的2.5μm降低至0.8μm，显著提升了反应内表面质量；开发了环管反应器“环管固定支座与套管端面”一体化高精度加工成型技术，显著提升了反应器的安装精度；反应器底部弯头也由原来的180°调整至90°，有效降低了制造、安装难度以及成本。

2022年12月8日,全球最大共聚聚丙烯装置在福州投产。这一项目的顺利投产，将改善我国每年大量进口共聚高端聚丙烯的局面，补齐国内石化产业链。项目于2021年4月16日举行环管反应器吊装仪式，在一年多的时间里，完成主体钢结构安装6700吨，动静设备安装498台套，工艺管道安装6200米，电气及仪表电缆敷设120万米，并且完成了装置的吹扫、气密、置换、单机试车、联动试车，最终实现了一次性投产成功。

项目还攻克多项技术难题，突破了装置“心脏”环管反应器轴流泵以及丙烯进料泵两大聚丙烯领域“卡脖子”技术，实现了与超大型聚丙烯装置配套的挤压造粒机、环管反应器、丙烯循环气压缩机的世界首台套设备研制应用。项目同时被工信部认定为国家级绿色制造和绿色工厂。

福清江阴中景石化科技园项目规划总投资500亿元，拥有可接收及储存100万立方米亚洲最大的丙烷低温罐区，是全球唯一的从丙烷码头到“丙烷—丙烯—聚丙烯—聚丙烯薄膜”的完整全产业链BOPP企业，享有“世界膜王”之称。

砥砺奋进60余年硕果累累

据了解，天华院成立于1958年，研发总部位于兰州，成果转化基地位于南京，是原化工部十大重点科研院所之一和三个科技体制改革试点单位之一。主要从事化工机器、化学工程及设备、材料及腐蚀、生产过程自动控制、在线分析仪表、放射性检测仪表、环保技术与设备、在制设备第三方监理及在役设备检验等领域的研究开发、工程设计、产品制造、技术服务、推广应用和监理检验工作。

60余年来，经过几代天华人的砥砺奋进，天华院从建院初期满足化工研究、设计、生产需要的研究院，成长为以市场为导向，以改革创新为驱动，以打造我国一流的化工装备及仪表研究、开发、制造综合服务商为目标的关键核心装备研发中心和成果转化基地。

“目前，我们的主要产品有大型干燥设备及成套系统、阳极保护浓硫酸冷却器、防腐保温直埋泡沫夹克管道、塑料改性技术及装备、废热锅炉及余热回收设备、化工设备清洗工程、工业炉及燃烧器、非金属防腐材料及设备、大型迷宫压缩机、RTO蓄热式氧化器、陶瓷规整填料、工业色谱仪、工业PH计、微量气相水分仪、电导仪、γ射线料位计和密度计、在线分析仪表成套系统等。”据天华院党委委员、总经理助理洪涛介绍，天华院产品广泛应用于化工、石油化工、油田、冶金、电力、煤炭、建筑、轻工纺织、医药、环保等行业。

60多年来，天华院成绩斐然，先后共取得重大科技成果509项，其中，全国科学大会奖、国家发明奖和国家科技进步奖项36项，部省市级奖项264项。拥有国家专利577项，其中：国内发明专利129项，国际专利47项；其中，“复杂原料百万吨级乙烯成套技术研发与工业应用”成果荣获2020年度国家科学技术进步一等奖。