進(jìn)入新世紀(jì)以來，順應(yīng)裝置大型化、集成化、自動化發(fā)展趨勢和重大裝備自主化浪潮，我國重大化工裝備國產(chǎn)化捷報頻傳，百萬噸級合成氨、百萬噸乙烯、百萬噸級PTA、大型和特大型煤氣化爐、百萬噸級煤制油、大型和特大型加氫反應(yīng)器等重大化工裝備，相繼實現(xiàn)國產(chǎn)化和自主化，為產(chǎn)業(yè)獨立自主安全提供了國之重器。在此過程中，我國重大裝備國產(chǎn)化也探索出了一整套的運作機制與成功經(jīng)驗，比如示范項目引領(lǐng)、產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合、風(fēng)投機制介入等等，都是經(jīng)過實踐檢驗很實用有效的做法。

　　但同為基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)的百萬噸級大甲醇，目前最為核心的甲醇合成反應(yīng)器卻遲遲不能國產(chǎn)化，百萬噸級大甲醇反應(yīng)器幾乎全部為國外進(jìn)口，高端甲醇裝備被幾大國外巨頭所壟斷。突破大甲醇裝備國產(chǎn)化的“最后一公里”，合力實現(xiàn)百萬噸級甲醇重大裝備的國產(chǎn)化，已經(jīng)是一個不容回避、迫在眉睫的問題。

　　大甲醇設(shè)備都姓“洋”

　　石油化工看乙烯，煤化工看甲醇，作為重要的基礎(chǔ)化工原材料，甲醇既可以作為綠色甲醇燃料，也能作為原料生產(chǎn)乙醇、醋酸、DMC、MTBE、DMF、烯烴、芳烴等眾多的化工產(chǎn)品，是構(gòu)筑煤化工產(chǎn)業(yè)大廈最為重要的平臺型化工原料。中國是全球最大的甲醇生產(chǎn)國和消費國，截至2023年底，中國的甲醇總產(chǎn)能為1.06億噸?，其中采用新型先進(jìn)煤氣化技術(shù)的單醇裝置產(chǎn)能為7583萬噸/年，占總產(chǎn)能的71.4%。2024年中國甲醇總產(chǎn)量為9184萬噸，約占全球總產(chǎn)量的60%。

　　當(dāng)前隨著新能源的快速發(fā)展，既能充分消納風(fēng)光綠電、又能促進(jìn)碳減排的綠醇綠氨發(fā)展突飛猛進(jìn)，各方關(guān)注和投資的熱情很高，百萬噸級大甲醇項目在全國各地落地開花。但據(jù)華東理工大學(xué)、杭州林達(dá)化工工程公司和湖南安淳公司等甲醇設(shè)備供應(yīng)商反映，現(xiàn)在國內(nèi)新建百萬噸級大甲醇項目所需的關(guān)鍵設(shè)備甲醇合成反應(yīng)器，基本是英國戴維、德國魯奇、瑞士卡薩利幾家國外巨頭的產(chǎn)品，國產(chǎn)設(shè)備因為大甲醇項目業(yè)績?nèi)狈?，一直被排除在主力供?yīng)商名單之外。

　　我們梳理匯總了截至2024年底國內(nèi)年產(chǎn)百萬噸以上大甲醇項目的清單，包括已投產(chǎn)項目和在建項目，分別列表如下：

年產(chǎn)100萬噸以上甲醇裝置清單(截至2024年底)

　　1. 已投產(chǎn)項目

　　2. 在建項目

　　從統(tǒng)計結(jié)果來看，國外英國戴維、德國魯奇和瑞士卡薩利三家巨頭在國內(nèi)大甲醇項目中占有絕對的主導(dǎo)權(quán)，我國大型甲醇裝置技術(shù)主要依賴進(jìn)口。從全球范圍來看，這幾家巨頭也是合成反應(yīng)器領(lǐng)域的主流技術(shù)供應(yīng)商，德國魯奇公司的全球市占率超60%，適用于單系列超大規(guī)模的合成反應(yīng)裝置，比如國內(nèi)神華寧煤400萬噸/年煤制油項目即采用了魯奇合成反應(yīng)器。此外，英國戴維、瑞士卡薩利和丹麥托普索公司的合成反應(yīng)技術(shù)裝備，也在國內(nèi)甲醇和煤化工領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，不少國內(nèi)企業(yè)甚至已經(jīng)形成了使用偏好，已建和擬建項目中都在持續(xù)進(jìn)口使用。

　　對此，國內(nèi)相關(guān)設(shè)備制造企業(yè)無不表示憂慮，重大裝備國產(chǎn)化從來不單純是一個經(jīng)濟(jì)問題，而主要是一個產(chǎn)業(yè)安全問題。國外巨頭普遍都有百年以上的技術(shù)積淀，甲醇生產(chǎn)企業(yè)出于技術(shù)先進(jìn)性、可靠性和實踐性等多方面考慮，在代表行業(yè)最先進(jìn)水平的百萬噸級大甲醇項目中選用國外巨頭的技術(shù)裝備，從經(jīng)濟(jì)上來看本無可厚非。但如果從產(chǎn)業(yè)安全的視角來看，一個重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)完全押注在技術(shù)設(shè)備進(jìn)口上，依賴洋設(shè)備，這就實在站不住腳。何況，國外技術(shù)設(shè)備價格顯著高于國內(nèi)，且特殊情況下的售后技術(shù)服務(wù)難以保障，這已經(jīng)在新冠疫情期間一些國內(nèi)甲醇項目技術(shù)故障頻頻無法及時解決所明證。當(dāng)前隨著國內(nèi)百萬噸級大甲醇項目建設(shè)趨熱，如果任由大型高端設(shè)備被外資獨攬的局面持續(xù)下去，不僅國內(nèi)設(shè)備制造業(yè)不能實現(xiàn)由大到強的轉(zhuǎn)變，甲醇產(chǎn)業(yè)的安全最終也將無從依托。

　　國內(nèi)相關(guān)設(shè)備制造企業(yè)普遍希望，即便從安全備份的角度出發(fā)，國內(nèi)甲醇行業(yè)也應(yīng)兩條腿齊走路，國產(chǎn)化攻堅和推廣應(yīng)用工作不可偏廢。政策部門和產(chǎn)業(yè)界共同努力，實現(xiàn)百萬噸級大甲醇裝備的國產(chǎn)化與自主化，才能為我國甲醇產(chǎn)業(yè)安全提供可靠保障，助力甲醇產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展與由大變強。

　　大甲醇國產(chǎn)化瓶頸待破

　　大甲醇項目偏好采用洋設(shè)備，是否就表明國產(chǎn)設(shè)備一無是處呢?其實不盡然，與國內(nèi)甲醇行業(yè)已經(jīng)有半個多世紀(jì)的持續(xù)發(fā)展一樣，國產(chǎn)甲醇設(shè)備研制也已有相當(dāng)?shù)姆e淀和基礎(chǔ)，相繼突破了60萬噸/年以下各系列合成反應(yīng)器的研制，也已經(jīng)在大量的中小甲醇項目中得到應(yīng)用實踐，顯示出比進(jìn)口技術(shù)設(shè)備更優(yōu)越的性價比。

　　華東理工大學(xué)一直致力于甲醇合成反應(yīng)過程、反應(yīng)動力學(xué)、大型反應(yīng)器工程研究與開發(fā)，先后承擔(dān)了一系列國家“八五”“九五”“十一五”攻關(guān)項目和國家科技支撐計劃課題。華東理工大學(xué)甲醇合成反應(yīng)器技術(shù)已廣泛應(yīng)用于甲醇工業(yè)生產(chǎn)中，已在新疆廣匯、新疆天業(yè)等全國60多家企業(yè)應(yīng)用，設(shè)計甲醇總產(chǎn)量達(dá)2000萬噸/年。其甲醇合成反應(yīng)器可實現(xiàn)單系列大型化，單塔能力60萬噸/年，雙塔并聯(lián)實現(xiàn)每年百萬噸及以上規(guī)模。在單系列百萬噸級大甲醇技術(shù)設(shè)備的研制上，華東理工大學(xué)也已有技術(shù)儲備，但其穩(wěn)定性仍需驗證。

　　杭州林達(dá)化工工程公司在甲醇反應(yīng)工程領(lǐng)域已有近40年的持續(xù)創(chuàng)新積累，并分別于1997年獲得國家科技進(jìn)步獎三等獎，2004年獲得國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎，是迄今為止我國合成反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域獲得的最高級別國家大獎。其研制的甲醇反應(yīng)器歷經(jīng)多次迭代，其2013年研制成功的第五代大型高效控溫型繞管式反應(yīng)器，已在甲醇、二甲醚、合成氨CO等溫變換、乙醇、H2S等溫催化氧化制硫磺、中低溫?fù)Q熱甲烷化、MTBE等多個領(lǐng)域得到工業(yè)化應(yīng)用。其甲醇合成反應(yīng)器同樣應(yīng)用業(yè)績眾多，單塔能力涵蓋10萬-60萬噸。比如，其第五代高效控溫型繞管式反應(yīng)器已在浙江石化45萬噸/年甲醇裝置穩(wěn)定運行超過4年，經(jīng)中國石油和化工聯(lián)合會組織專家鑒定，技術(shù)水平國際先進(jìn)，并建議盡快推進(jìn)大型化應(yīng)用。當(dāng)前，林達(dá)化工正在研制第六代甲醇反應(yīng)器技術(shù)，并跟百萬噸級大甲醇合成反應(yīng)器的國產(chǎn)化工作緊密結(jié)合起來，助力我國甲醇產(chǎn)業(yè)向高效、低碳、智能的方向跨越升級。

　　在百萬噸級大甲醇技術(shù)研發(fā)上，林達(dá)化工已獲得多項國內(nèi)和國際發(fā)明專利，比如已被國際授權(quán)的專利技術(shù)(專利號EP3199231B)，其中實施例中就含有與德國魯奇、英國戴維甲醇合成塔設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)對比，林達(dá)化工目前已經(jīng)可以提供與英國戴維180萬噸/年大甲醇同樣氣量工況下的工程設(shè)計方案，實現(xiàn)均溫高效、安全可靠、節(jié)能降耗且低投資。在國內(nèi)，林達(dá)化工注重縱向的聯(lián)合研發(fā)，其與中石化寧波工程公司十年前就簽訂180萬噸/年大型繞管甲醇合成反應(yīng)器技術(shù)開發(fā)推廣合作協(xié)議，雙方共同開發(fā)工藝軟件包。上述浙江石化大煉油裝置配套建設(shè)甲醇項目，即是采用雙方合作研發(fā)技術(shù)成果。

　　此外，中國化學(xué)華陸工程公司聯(lián)合高校研發(fā)了等溫甲醇反應(yīng)器技術(shù)，并已在寧夏鯤鵬60萬噸/年聯(lián)產(chǎn)甲醇項目中應(yīng)用投產(chǎn)，在大甲醇設(shè)備國產(chǎn)化工作上邁出了堅實步伐。

　　結(jié)合進(jìn)入新世紀(jì)以來國產(chǎn)甲醇設(shè)備的實際應(yīng)用業(yè)績表現(xiàn)來看，以60萬噸/年規(guī)模為分界線，國產(chǎn)甲醇合成反應(yīng)器在60萬噸/年規(guī)模以下項目中擁有無可爭議的競爭力，不僅投資比國外設(shè)備低20%以上，而且安全穩(wěn)定性、能效和環(huán)保、使用壽命等指標(biāo)，毫不遜色于洋設(shè)備，已被國內(nèi)外業(yè)主單位廣泛認(rèn)可和采納。但在60萬噸/年以上的百萬噸級大甲醇合成反應(yīng)器中，國產(chǎn)設(shè)備卻一直難有大的突破，而且隨著多年來國內(nèi)大甲醇項目采用洋設(shè)備的消費習(xí)慣形成，市場格局的堅冰有可能愈加難以破除，“人內(nèi)心的成見和執(zhí)念是一座大山”，此情此景應(yīng)該引起我們所有人的警覺。

　　大型甲醇合成反應(yīng)器國產(chǎn)化工作之所以步履維艱，在于尚存在技術(shù)、市場和產(chǎn)業(yè)鏈等多方面的瓶頸。一方面是核心技術(shù)尚存短板。在反應(yīng)器設(shè)計能力上，國產(chǎn)大型反應(yīng)器(直徑4米以上)的流場模擬、溫度控制精度不足，易出現(xiàn)“熱點”問題；高壓(8M-10MPa)材料焊接工藝不成熟，依賴進(jìn)口特種鋼材(如SA-387 Gr11)。在系統(tǒng)集成經(jīng)驗上，國產(chǎn)甲醇設(shè)備自動化控制、能量回收等配套技術(shù)還缺乏成熟的案例。在催化劑性能上，國產(chǎn)催化劑壽命(2～3年)低于國際水平(3～5年)，活性組分流失快，耐高溫性能較弱，而國外先進(jìn)技術(shù)提供從反應(yīng)器到催化劑的打包式集成解決方案，對項目業(yè)主而言十分省時省心。

　　另一方面是市場與應(yīng)用障礙。國產(chǎn)合成反應(yīng)器僅在百萬噸以下中小型甲醇項目中應(yīng)用，大型化裝置尚無長期運行數(shù)據(jù)，缺乏從中型到大型的規(guī)?；炞C。也正因如此，用戶單位對國產(chǎn)大甲醇設(shè)備的信任度低，多數(shù)甲醇企業(yè)認(rèn)為采用國產(chǎn)設(shè)備風(fēng)險高，國內(nèi)技術(shù)供應(yīng)商抗風(fēng)險能力弱，從而更傾向采購國際上成熟的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備。

　　有一家國內(nèi)知名的甲醇設(shè)備制造企業(yè)，最近在跟四川某大型民營企業(yè)洽談合作時，為表達(dá)誠意也是對自己的技術(shù)抱有信心，該甲醇設(shè)備企業(yè)提出可先提供一臺百萬噸大甲醇反應(yīng)器，供新建甲醇項目試用，等投產(chǎn)達(dá)標(biāo)考核合格后再付款。但即便如此，該大型民營企業(yè)還是婉拒了，理由是一臺設(shè)備幾千萬元，他們不缺那點錢，采用沒有業(yè)績的設(shè)備，風(fēng)險是不值得去冒的。這充分顯露了當(dāng)前國產(chǎn)甲醇設(shè)備在高端市場的尷尬。

　　還有一方面是產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同不足的問題。當(dāng)前，國內(nèi)甲醇相關(guān)設(shè)計院、設(shè)備制造商、科研機構(gòu)等合作松散，未形成“技術(shù)研發(fā)—工程化—商業(yè)化”的閉環(huán)，這從上述國產(chǎn)反應(yīng)器和催化劑存在的“兩張皮”現(xiàn)象就可見一斑。而從項目建設(shè)的發(fā)展趨勢來看，甲醇項目業(yè)主越來越傾向于產(chǎn)線單元的“交鑰匙”、一體化解決方案，這倒逼國內(nèi)技術(shù)提供商和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)加快深度融合。

　　合力攻堅“最后一公里”

　　百萬噸級大甲醇代表著當(dāng)前甲醇行業(yè)的制高點，也是產(chǎn)業(yè)競技舞臺的最中央，國產(chǎn)技術(shù)設(shè)備必須拿下參賽資格，這不是一個經(jīng)濟(jì)問題，而是一個講政治、顧大局的基本立場。眼下大甲醇國產(chǎn)化這一關(guān)之所以蹚不過去，根源說一千道一萬，歸根結(jié)底還是“先有雞還是先有蛋”的博弈問題，如果以實現(xiàn)國產(chǎn)化這個結(jié)果為導(dǎo)向，形成多方合力，政策給予足夠的重視和必要的支持推動，項目業(yè)主愿意給試用機會，技術(shù)設(shè)備研制單位再有足夠的精益求精，這個現(xiàn)存的死結(jié)是完全可以破解的，最終也一定可以取得兩全其美、各美其美、美美與共，實現(xiàn)多方共贏的理想結(jié)果。

　　從政策與資金支持來看，針對重大裝備國產(chǎn)化中首臺套研制和應(yīng)用高風(fēng)險的問題，參照以往經(jīng)驗可以設(shè)立專項扶持基金，比如設(shè)立“大型化工裝備國產(chǎn)化基金”，定向支持包括百萬噸級大甲醇合成反應(yīng)器在內(nèi)的大型反應(yīng)器研發(fā)與示范項目。此外，必須給予一定的稅收優(yōu)惠，對采用國產(chǎn)設(shè)備的項目減免增值稅或給予設(shè)備采購補貼。

　　針對首臺套重大裝備的市場推廣問題，建議在全行業(yè)建設(shè)若干國產(chǎn)化示范工程，優(yōu)化區(qū)域布局，以點帶面形成示范效應(yīng)，比如在西北煤化工基地(如寧東、榆林)建設(shè)2-3套200萬噸級全流程國產(chǎn)化裝置，參照以往的“乙烯三機”等國產(chǎn)化示范工程運作機制給予相應(yīng)的獎補政策。與此同時，在政府主導(dǎo)項目中強制規(guī)定國產(chǎn)化比例，要求國產(chǎn)設(shè)備占比不得低于30%，從根本上優(yōu)化國產(chǎn)設(shè)備生存發(fā)展的環(huán)境與土壤。

　　從甲醇生產(chǎn)企業(yè)對國產(chǎn)設(shè)備的采用來看，只有使用過了，才可能有使用業(yè)績，這是一個很淺顯的道理，國產(chǎn)化工作總得有生產(chǎn)企業(yè)愿意站出來第一個吃螃蟹。

　　為破解生產(chǎn)企業(yè)不愿用、不敢用的問題，除了上述政策部門牽頭設(shè)立若干大型甲醇國產(chǎn)化示范工程、給予獎補支持外，還可以探索聯(lián)合保險公司推出“國產(chǎn)設(shè)備質(zhì)量險”，降低用戶使用首臺套國產(chǎn)設(shè)備的風(fēng)險顧慮?？傊?，除了號召國內(nèi)甲醇生產(chǎn)企業(yè)從大局和長遠(yuǎn)出發(fā)，提高格局站位，給予國內(nèi)優(yōu)秀的甲醇技術(shù)設(shè)備研發(fā)制造單位等參與市場競爭的入門機會，更重要的還是要從利益和風(fēng)險兩方面做好設(shè)計，提高生產(chǎn)企業(yè)參與大甲醇裝備國產(chǎn)化的積極性，同時最大化助力消除其使用首臺套國產(chǎn)設(shè)備的風(fēng)險顧慮。

　　據(jù)測算，以一套120萬噸/年大甲醇裝置為例，其甲醇合成反應(yīng)器如果采用國產(chǎn)設(shè)備，論風(fēng)險敞口其實也就是1個億以內(nèi)的事?！拔覀儑腋銍a(chǎn)化還是很有經(jīng)驗的，百萬噸級‘乙烯三機’都已經(jīng)成功國產(chǎn)化，應(yīng)用的效果也蠻好。相對來說，大甲醇裝備的系統(tǒng)性和復(fù)雜性都沒有‘乙烯三機’那么高，真不是什么啃不動的硬骨頭，國產(chǎn)化風(fēng)險可控、但事關(guān)重大，這一關(guān)總得有人去試、有人去闖關(guān)?！?/p>

　　從國產(chǎn)設(shè)備研制環(huán)節(jié)來說，需要做的工作還有很多。一方面，技術(shù)攻堅還有待加強，包括突破一批關(guān)鍵材料、進(jìn)一步優(yōu)化反應(yīng)器設(shè)計等。設(shè)備企業(yè)需要聯(lián)合鋼鐵企業(yè)開發(fā)耐高溫高壓合金鋼(如改良型Cr-Mo鋼)，聯(lián)合設(shè)計和工程單位研發(fā)高穩(wěn)定性銅基催化劑(提升抗毒化能力)。另一方面要引入AI模擬技術(shù)優(yōu)化反應(yīng)器流場分布，減少局部過熱風(fēng)險；開發(fā)模塊化反應(yīng)器制造工藝，降低大型設(shè)備加工難度等。

　　從產(chǎn)學(xué)研協(xié)同機制構(gòu)建的角度來說，需要國產(chǎn)化相關(guān)方面協(xié)同發(fā)力，比如探索成立聯(lián)合創(chuàng)新體，由中國科學(xué)院、中國化學(xué)工程公司等牽頭，聯(lián)合設(shè)計院(如天辰、華陸)、反應(yīng)器技術(shù)供應(yīng)商(如杭州林達(dá)、華東理工)和制造企業(yè)(如陽煤化機、蘭石重裝)，形成強強聯(lián)合的一條龍創(chuàng)新聯(lián)合體，為國產(chǎn)化工作提供最廣泛的群眾基礎(chǔ)。再比如建立共享數(shù)據(jù)庫，積累國產(chǎn)反應(yīng)器運行數(shù)據(jù)，為技術(shù)迭代提供支撐。

　　總之，我國甲醇設(shè)備研制歷史悠久、基礎(chǔ)扎實，當(dāng)前處在由中小型向大型化跨越的關(guān)鍵階段，國產(chǎn)大型甲醇合成反應(yīng)器也已從“實驗室突破”邁向“工程化試點”，大甲醇裝備國產(chǎn)化還差最后的臨門一腳。破解這“最后一公里”的難題，需要通過技術(shù)攻堅、政策引導(dǎo)、市場培育三管齊下，風(fēng)險共擔(dān)、利益共享，以示范項目帶動、以點帶面推廣，力爭在2025—2030年實現(xiàn)百萬噸級大甲醇設(shè)備國產(chǎn)化率從不足10%提升至50%以上，真正打破國際巨頭的壟斷局面。

　　拿著放大鏡找問題，找到的都是問題；拿著顯微鏡找答案，找到的都是答案。國產(chǎn)甲醇設(shè)備在百萬噸級規(guī)模以上存在的短板與不足我們必須正視，但大甲醇設(shè)備國產(chǎn)化工作也不能因此而拖延遲滯。希望政產(chǎn)學(xué)研用各個環(huán)節(jié)對這一問題引起足夠重視，并在廣泛共識下協(xié)同努力、合力攻堅。相信大甲醇設(shè)備國產(chǎn)化一定可以突破過關(guān)，我們樂見其成，并希望其成為中國向世界甲醇產(chǎn)業(yè)強國跨越過程中最為濃墨重彩的一筆。

　　(智庫研報由《中國化工報》社有限公司產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心原創(chuàng)出品，由劉全昌執(zhí)筆撰寫，樓壽林、樓韌、劉曉明等為報告撰寫提供了素材支持與寶貴建議。報告版權(quán)歸《中國化工報》社有限公司所有，未經(jīng)許可和授權(quán)不得擅自以商業(yè)目的轉(zhuǎn)載使用，否則本公司將依法追究法律責(zé)任。)