煤化工行业概况
煤化工技术始于18世纪后半叶，19世纪就已形成完整的煤化工体系，但在国内很少应用。进入二十一世纪后，随着我国国内生产总值的高速增长，国内对石油石化产品的需求量十分巨大，在国内富煤少油的大环境下，煤化工行业得到了快速发展。
1.国内煤化工产业（项目）现状分析
我国煤炭资源丰富，石油和天然气相对短缺。而且，我国石油价格已基本国际化，天然气价格处于接轨变动中，而煤炭价格处于区域差别化状态。扣除了加工费和效率损失后，把煤转化为液体燃料或化工品不但能较大幅度地增加产值，而且还可能获得利润，因此，造成了地方管理部门和企业都愿意发展煤制油煤化工产业。进入21世纪后，煤化工作为优化能源的主要方向，在国内得到了迅猛发展。许多大型国有公司、民营企业也在陆续加入到煤化工行业，煤直接液化、煤间接液化、煤制天然气、煤制烯烃以及煤制兰炭等项目在国内已全面展开。
2.国内煤制油煤化工示范项目的特点
（1）核心技术以自主创新为主
关键核心技术基本上来自国内自主创新，其中甲醇制烯烃（DMTO及二代技术）、费托合成油（HTSFTP）、合成气制乙二醇等技术处于国际领先或先进水平，标志着我国在该领域已基本形成技术创新体系，并显示出较快的发展速度，如DMTO二代技术已成功推向市场。
（2）建设规模大、技术集成度高
工程建设规模大，带动了材料、装备制造、工程建设以及工业控制等领域的技术发展。对我国煤炭清洁转化产业整体技术进步有积极推动作用。
（3）投入资金大
初步统计表明，目前我国已建成投入运行和接近建成的示范工程资金投入总计约800亿元。若加上正在建设的煤制天然气等工程，总投入资金将超过4000亿元。
（4）持续技术进步的支撑
通过示范项目的建设和运行表明：还有大量技术、工程问题需要研究解决，以满足建设和运行大型工厂的需求。
3.我国煤制油煤化工发展的影响因素及产业发展趋势
（1）影响我国煤制油煤化工发展的主要因素
主要影响因素有：水消耗约束、环境容量约束和碳排放约束。
（2）煤制油煤化工产业发展趋势预测：
1）直接液化/间接液化将成为煤制油产业的主导；
2）包括碳四利用的MTO一体化技术将成为该领域的发展亮点；
3）MTP的发展需要继续示范；
4）天然气价格将决定SNG项目的成败；
5）煤基乙二醇路线需要继续示范；
6）煤制油煤化工产业将进入有序发展阶段。
煤化工行业使用的主要设备介绍
煤化工行业使用的机械设备分为转动设备、静设备和成套设备。转动设备主要有往复压缩机、离心压缩机、离心泵、高速泵、屏蔽泵、潜水泵、真空泵、齿轮泵以及汽轮机等；静设备主要有反应器、塔、容器、换热器和储罐等；成套设备主要有膜分离成套设备、膜回收成套设备、污泥脱水成套设备以及变压吸附成套设备等。由于选用工艺路线不同，项目规模不同，其使用的主要设备的工况也不一样，使用的主要设备为定制，需要根据设计院提供的技术规格书进行进一步设计。下面以某大型煤化工项目为例，对煤化工使用的主要设备做以介绍。
1.压缩机类设备
（1）补充氢往复压缩机
设备类别：往复式，分交方式：进口，设计、制造标准：API618，驱动形式：电动机，功率：8800kW，操作介质：补充氢，入口流量：88000 m3/min，进口压力：3.0MPa，出口压力：20.3 MPa，进口温度：54℃，出口温度：137℃。
（2）煤制氢冰机
设备类别：离心式，分交方式：进口，设计、制造标准：API618，驱动形式：蒸汽透平，功率：7950kW，操作介质：NH3，入口流量：35252 m3/min，进口压力：0.68 MPa，出口压力：3.4MPa，进口温度：-40℃,出口温度：125℃ 。
（3）离心式循环氢压缩机
设备类别：离心式，分交方式：国产，设计、制造标准：API617，驱动形式：蒸汽透平，功率：900kW，等级:IP54，操作介质：NH3，入口流量：59000m3/min，进口压力：13.22MPa，出口压力：14.68MPa，进口温度：54℃,出口温度：69.2℃ 。
2.泵类设备
（1）反应器循环泵
设备类别：屏蔽泵，分交方式：进口，设计、制造标准：API610，安装形式：立式，操作介质：油煤浆，固体含量25％，介质温度：455℃，流量：1641m3/h 。
（2）给水加压泵
设备类别：供水泵，分交方式：国产，设计、制造标准：API610，安装形式：卧式，操作介质：清水，介质温度：常温，功率：1400kW，流量：800 m3/h，扬程：400m 。
（3）潜水泵
设备类别：潜水泵，分交方式：合资，安装形式：立式，操作介质：清水，介质温度：常温，功率：75kW，流量：109m3/h，扬程：160m。
3.压力容器类设备
（1）反应器
容器类别：Ⅲ类压力容器，主体材料：15CrMoR+00Cr19Ni10，复合板厚：66+4mm，设计压力：3.9MPa，设计温度：280℃，操作介质：粗氢气，外形尺寸：4000mm×11735mm。
（2）空冷器：设计、制造标准：GB/T15386-1994，管程进口温度：123℃，管程出口温度：110℃，管程压力：0.22MPa，管束材质：304L。
4.锅炉
锅炉额定蒸发量：25t/h，额定出口蒸汽压力：1.6MPa，额定出口蒸汽温度：270℃，额定工况热效率：大于等于92.5%，负荷调节范围0％～110％，锅炉燃烧方式：微正压或微负压，适用燃料：天然气。
5.龙门吊车
起重机轨距：21m，主钩工作范围：最小15m，工作级别：A3，主钩起重量：350t，副钩起重量：25t，主钩起升高度：15m，副钩起升高度：16t，起重机宽度：小于等于13.5m，总重量：290000kg。
6.磨煤机
设备型号：中速辊式磨煤机ZGM133N，生产能力：72.79 t/h，总长9m，总宽8m，球磨机转速：23.2 r/min，电动机功率：900kW，设备安装区域防爆/防护等级：粉尘防爆，设备重量：230000kg。
7.加热炉
主体材料：STM312WP347H，设计、制造标准：SH/T3036-2003，最大发热量：2.24 MW，操作介质：氢气， 理论重量：150t。
关键设备总体技术水平及使用状况
煤化工关键大型设备由于工况复杂，制造难度大，国内企业相关业绩少等原因，主要依赖进口，有的煤化工项目在选择工艺时专利商直接就限定了国外进口，而国内企业苦于没有相关业绩往往在项目前期分交时就已经被拒之门外。可喜的是，各使用单位为降低生产运营成本，已越来越重视国产化工作。许多企业成立了煤化工国产化研究小组，与国内制造企业合作，取得了可喜的成绩。部分大型压缩机、空分、泵、阀、仪电设备已逐步实现国产化。但国产化是一个很漫长的过程，也还有很大的提升空间，许多进口关键设备其实国内部分制造企业已具备相应国产化的实力，但没有业绩和相关机遇，这需要使用单位、制造企业、设计单位放眼未来，积极参与，共同努力。
从已经国产化的大型空分、大型压缩机、热水泵、耐磨工艺阀以及耐磨控制阀的使用情况来看，绝大部分国产化化设备的使用状况良好。如耐磨球阀、大型压缩机等，为项目建设和装置运行节省了不少的投资费用和运行费用。个别大型设备在技术上需要进一步完善，如大型空分，如果使用状况良好，可打破国外设备制造商的垄断地位，同时也可带动国外设备投标商大幅下调投标价格，国产化的大型空分将会在新的项目建设中广泛使用，
对设备制造质量问题的原因分析及改进方向
根据在建项目和已建成项目对设备制造质量问题的反馈，国内设备制造质量仍存在以下共性的问题：
1）零部件形位公差超差，累计后导致最终的设备在调试时无法达到性能考核要求。
2）制造企业对外协件的管理总体处于一个较低水平，许多制造企业对外协件的管理缺乏有效措施。
3）设计人员与制造工人之间的桥梁——机械制造工艺技术人员流失严重，导致制造过程的管理与控制缺乏规范，现场测试时对故障原因分析不到位。
某压缩机厂货到项目现场后因主轴跳动超差问题一直找不到原因，制造厂商换了好几次技术人员分析均未解决，最终还是作为业主的笔者分析出的，因支撑环磨损导致了主轴跳动超差。经向厂商调查发现该厂负责制造工艺的技术人员基本已跳槽，制造过程的管理与控制缺乏规范。
关键设备国产化展望
由于大型煤化工采用的工艺包技术基本是国外的，在确定工艺包技术的同时，工艺技术包提供商就会要求部分关键设备必须进口，否则出现问题将与工艺技术包提供商无关。这需要在引进工艺包阶段，业主对国内制造企业的水平有基本了解，与外商谈判时，对于国内制造企业有能力制造的关键设备，要说服外商进行国产化。对于部分设备虽然国内制造企业业绩较少，但制造技术没有问题，也应尽量给国内制造厂商机会。因此，分交表的划分一定要重视。
煤化工装置投入运营后，一般来讲装置生产厂为降低维护和运营成本，会成立专门的国产化研究小组。国内制造厂商应主动了解信息，对于高价值的设备早期介入和研究，可与业主、装置生产厂、设计院一同成立联合国产化研究小组，专设课题进行研究。
由于设备国产化后可降低煤化工企业的运营成本，备件采购周期大大缩短，产品的售后服务也能得到快速响应，因此，业主单位对国产化是非常有积极性的，希望有实力的国内制造企业也积极主动地投入到煤化工行业关键设备/材料的国产化研究中。