社评

航展名品!西发公司两产业明星产品攻克卡脖子技术

见道网 2022-11-07 16:25
  • 西发华阳在氢能核心材料装备领域全面布局、填补了中国氢能源关键材料生产装备制造领域的技术空白
  • 西发华威研制生产的5—7万吨/年正丁烷法顺酐反应装置设备单重超700t,壳体直径达9000mm
阅读本文预计需
9 分钟

第十四届中国国际航空航天博览会将于11月8日在广东省珠海市举行,中国航天科技集团六院研制开发的28项航天液体动力技术创新成果精彩亮相,本届航展将是六院展示最新发展成果的重要舞台。

本次参与布展的成果是六院近年来广受社会和国内外市场关注的明星产品,充分展示了该院在航天液体动力领域的最新科技成果,在宇航展展区展示4项成果,防务展区1项,冬奥展区3项,航天技术转化应用展区六院展示成果多达20项。

同时,六院将航天液体动力核心技术广泛应用于民用产业,针对当前国家节能环保和高端装备需求,研制开发了一系列具有国际国内领先水平的民用产品,帮助破解行业“卡脖子”技术瓶颈,让老百姓切身体会到航天科技服务美好生活。

院官方微信特推出“航展名品”系列栏目,在航展开幕前刊发六院明星展品背后的故事。

航天科技集团六院西安航天发动机有限公司两产业发展精彩纷呈,多项产品即将集中亮相珠海航展。其中西发华阳攻克氢燃料电池核心材料装备“卡脖子”技术,实现氢能源领域全面布局;工器具智能管理终端集生产与管理技术于一体,航天货郎助力“无人工厂”精益化管理,提高企业经济效益;5—7万吨/年正丁烷法顺酐反应装置一举打破国外公司对中国市场垄断地位,西发华威突破一系列核心技术难点,形成多项具有自主知识产权的国家发明专利技术及省部级科技成果奖项。

西发华阳攻克氢燃料电池核心材料装备卡脖子技术

氢能是一种来源广泛、清洁无碳、应用场景丰富的二次能源,发展氢能源是解决“碳达峰、碳中和”的有效途径。燃料电池是世界强国布局未来发展的重点,在氢能使用方面燃料产业领域发展迅速。目前国内燃料电池中高端核心材料主要依赖国外进口,造成我国氢能源发展“卡脖子”问题。

为实现氢燃料电池装备国产化自主可控,2017年,西发华阳依托航天机械精密制造技术,涉足氢能核心材料装备制造领域。2021年,公司利用印刷涂布装备核心技术,在氢能核心材料装备领域全面布局、不断突破,打破了国外装备制造企业的技术垄断,填补了国内氢能源关键材料生产装备制造领域的技术空白。目前氢燃料电池核心材料装备主要包括气体扩散层成套装备、质子交换膜生产装备、膜电极生产设备,公司可根据客户需求进行个性化、自动化、节能化、智能化订制,为客户提供最合理的生产设备技术解决方案。

为解决气体扩散层成套设备技术难点,公司成立研发团队,在摸透气体扩散层生产工艺的基础上,对脆性材料传动、脆性基材涂层成型等技术进行攻关,形成气体扩散层成套设备全套解决方案;针对质子交换膜生产难点,开发出易拉伸膜微张力放卷技术、膜内溶剂精确管控技术及易拉伸膜无压辊湿法复合技术,形成了质子交换膜生产设备全套解决方案;在膜电极生产设备开发中,团队成员充分交流、反复试验,研发出多形状系列精密涂布、“直涂+转印”组合涂布等技术,形成膜电极生产设备和工艺技术方案。

预计到2025年,整个市场氢能源功能材料气体扩散层成套设备将形成13台套以上市场规模,质子交换膜装备形成16台套以上市场规模,膜电极设备将形成32台套以上市场规模。预计到2030年,气体扩散层成套设备将形成88台套以上的市场规模,质子交换膜装备将形成123套的规模,膜电极设备将形成160台套以上。

华阳公司通过氢能燃料电池核心材料装备技术迭代、应用拓展,未来氢能燃料电池核心材料装备制造的氢能核心膜材料将大规模应用于航空航天、工业、交通、储能、建筑、消费品等领域。

西发公司航天货郎无人工厂

西发公司工器具智能管理终端引入智能化货柜与基于深度卷积神经网络的目标检测算法,实现准确的工具检测定位与分类,解决了企业对工具管理、使用、流程控制过程中自动化程度低、人力成本高等问题,达到工器具智能化、信息化的自动借还统计管理目的,对保证企业关键工具使用与管理的稳定运行起着重要的作用。

智能耗材柜

智能工具柜 

该终端整体具备“326”功能特点,即3种认证方式,2种管理模式,6大功能模块,让管理与使用实现智能化、简洁化双重优势。

该智能管理终端创造性地将视觉识别技术应用于工器具管理,并率先将精准定位、快速算法与视觉识别技术相结合,达到工器具借还精准识别的目的。

工器具智能管理终端可根据企业需求为工器具量身定做,通过定制化软件系统实现工具备案、分类、出库、入库、领用、归还等功能,跟踪工具的使用全过程,有效落实责任制度,避免工具丢失,大幅提高工具管理的准确性和高效性,可广泛应用于工厂、科研院所、航空、航天、消防、电力等行业领域。

从2020年1月研制至今,通过前期市场调研、方案设计、生产测试及技术改进创新,经国家检测机构检验设备性能稳定,准确度高,检验合格,已实现小批量生产。目前,该工器具智能管理终端获得多项国家专利,项目成果达到国内领先水平。

该型终端的成功研制,将高校的科研成果进行合理运用,实现科技转化为生产力,为“产品创新引领行业发展”奠定了坚实的基础,为科技强国建设贡献力量,发挥了高端引领、关键支撑、示范带动的重要作用。

工器具智能管理终端集生产与管理技术于一体,快速实现工器具借还,提高生产效率,促进企业精益化管理,提高企业经济效益。该工器具智能管理终端前景广阔,航天货郎将不断进行产品更新换代,满足市场日益增长的生产需求,为企业效益提升及标准化管理提供强有力的保障。

5—7万吨/年正丁烷法顺酐反应装置

顺丁烯二酸酐(简称顺酐),是一种常用的重要有机化工原料,其生产方法有正丁烷法和苯法两种。2010年以前,国内顺酐生产主要以苯法为主,后因苯法成本持续上涨,正丁烷以其价格优势逐步取代了苯法装置。

西发华威研制生产的5—7万吨/年正丁烷法顺酐反应装置,是以正丁烷与空气催化氧化生产顺酐的核心关键装置,整套反应装置主要包括列管式固定床反应器、熔盐电加热器、熔盐调节阀、熔盐冷却器等设备。根据项目需求,可配套提供相应的熔盐及蒸汽系统。

该反应装置设备单重超700t,壳体直径达9000mm,反应管长7m,管数约50000根,且各设备间无管道连接,具有结构紧凑、占地省、热媒容量小、操作方便等优点。反应器轴向、径向温差等性能指标优异,熔盐轴流泵流量可达10000m³/h以上,保证反应热量及时、充分地均匀移出,同时可副产10MPa以上的高品质蒸汽。目前该装置是国内最大、最先进、最可靠的大型正丁烷法顺酐反应装置,与国外进口装置相比,该反应装置价格优势明显,具有良好的市场竞争力。

华威公司长期关注顺酐行业发展,自2012年首套研制成功国内2万吨/年正丁烷法顺酐反应装置以来,又于2015年成功研制了国内首套3万吨/年正丁烷法顺酐反应装置。截至2021年,公司研发设计完成国内首套5—7万吨/年正丁烷法顺酐反应装置,目前该装置已接近制造尾声,即将进入设备安装调试运行阶段。

该反应装置一举打破了国外公司对中国市场的垄断地位,突破了大型反应装置原料气分布、流场温度场均匀、热媒双泵循环等一系列核心技术难点

,并针对顺酐反应装置长期高温运行的特点,选用性能优异、执行ASME标准的高性能钢材,形成多项具有自主知识产权的国家发明专利技术及省部级科技成果奖项。

2021年以来,华威公司主动抢抓机遇,积极开拓市场,先后承揽10余套5—7万吨/年正丁烷法顺酐反应系统设计及制造业务,总合同额超3亿元,目前仍与意向客户深入接洽。这标志着华威公司5—7万吨/年正丁烷法顺酐反应装置的设计、制造及整体组焊实力已跃居世界先进水平。

近年来,随着国家环保政策的调整,作为可降解材料原料的顺酐需求量快速增长,又因其副产大量高品质蒸汽成本优势明显,正丁烷法顺酐反应装置也将迎来良好的发展前景。从市场需求来看,未来几年每年将有10亿以上人民币的市场容量。此外在化工建设项目朝着大型化、集约化的宏观政策背景下,更大产能的正丁烷法顺酐反应装置,以及更低能耗的反应系统是未来的主要发展方向。(转载请注明见道网www.seetao.com)见道网工程栏目编辑/赵娥