国内塔内件及填料行业分析

   2024-05-09

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核心提示:化工填料塔作为传质分离设备被广泛应用于石油炼制、天然气加工、石油化工、精细化 工、化肥、医药及环保等部门,包括蒸馏、吸收
 化工填料塔作为传质分离设备被广泛应用于石油炼制、天然气加工、石油化工、精细化工、化肥、医药及环保等部门,包括蒸馏、吸收、解吸、萃取、结晶、吸附、过滤、蒸发、干燥、离子交换和膜分离等。21世纪以来,我国在炼油、石化和煤化工行业的大规模投资,带动了国内塔内件行业的迅猛发展;随着石化行业的持续发展,扩大了塔填料的市场需求,同时节能低碳的环保要求,未来塔填料市场规模前景广阔。根据中国化工机械动力技术协会统计数据分析,2022年塔内件及填料市场整体容量达102亿元,其中塔内件约50亿元、规整填料约27亿元、散堆填料约25亿元(金属类12亿、陶瓷类10亿、塑料类3亿)。2023年塔内件及填料市场整体容量达120亿元,其中塔内件约60亿元、规整填料约30亿元、散堆填料约30亿元(金属类15亿、陶瓷类12亿、塑料类3亿)。

一、产品分类介绍

塔内件主要包括液体分布器、填料紧固装置(填料塔)、填料支撑装置(填料塔)、集液箱(板式塔)、塔板支撑装置(板式塔)、液体再分布器及进出料装置、气体进料及分布装置及除沫器等。塔内件是填料塔的组成部分,塔内件的作用是为了使气液在塔内有更好地接触,以便于发挥填料塔的最大生产能力和最大效率。塔内件包括如下:

化工填料分为规整填料和散堆填料,规整填料是一种在塔内按均匀几何图形排布,整齐堆砌的填料,由于具有表面积大、压降小、流体分均匀、传质传热效率高等优点,因此得到了广泛的应用,最早开发的是金属规整填料。散堆填料由于加工壁薄、空隙率大、通量大、阻力小,又耐热、耐腐蚀,分离效率高等特点,特别适用于真空精馏塔,处理热敏性、易分解、易聚合、易结碳的物料,从而广泛应用于石油化工、化肥、环保等行业等填料塔中。化工填料是塔中气液接触的基本构件,具有优异的耐酸耐热性能,能耐除氢氟酸以外的各种无机酸、有机酸及有机溶剂的腐蚀,可在各种高低场合使用,其性能的优劣是决定填料塔操作性能的主要因素。

 

陶瓷、金属、塑料三类填料的特性分别为:

(1)陶瓷填料具有很好的耐腐蚀性及耐热性,陶瓷填料价格廉价,具有很好的外表润湿性能,质脆、易碎是其较大缺点。气体吸收、气体洗涤、液体萃取等过程中应用较为普遍。

(2)金属填料可用多种材质制成,选择时主要考虑腐蚀问题。碳钢填料造价低,且具有良好的外表润湿性能,对于无腐蚀或低腐蚀性物系应优先考虑使用;不锈钢填料耐腐蚀性强,能耐除以外罕见物系的腐蚀,一般来说,金属填料可制成薄壁结构,通量大、气体阻力小,且具有很高的抗冲击性能,能在高温、高压、高冲击强度下使用,应用范围广泛。

(3)塑料填料的材质主要包括聚丙烯PP、聚乙烯PE、及聚氯乙烯PVC等,国内一般多采用聚丙烯材质。塑料填料的耐腐蚀性能较好,可耐一般的无机酸、碱和有机溶剂的腐蚀。其耐温性良好,可长期在100°C以下使用。塑料填料质轻、价廉,具有良好的韧性,耐冲击、不易碎,可以制成薄壁结构。通量大、压降低,多用于吸收、解吸、萃取、除尘等装置中。塑料填料的缺点是外表润湿性能差,但可通过适当的外表处置来改善其外表润湿性能。

陶瓷、塑料、金属三类填料的特性及应用场景各不相同,以鲍尔环举例:①陶瓷鲍尔环能降低成型制件的收缩率,提高制品的尺寸稳定性、表面光洁度、平滑性以及平光性或无光性等;树脂粘度有效的调节剂;可满足不同性能要求,提高耐磨性、改善导电性及导热性等,大多数填料能提高材料冲击强度及压缩强度。②金属鲍尔环金属填料材质主要包括碳钢、铝合金及不锈钢。由于其壁薄、空隙率大、通量大、阻力小、分离效果好,特别适用于真空精馏塔。处理热敏性、易分解、易聚合、易结碳的物料。③塑料鲍尔环是以耐热、耐化学腐蚀的塑料,产品经结构设计均具有相应的比面积和空隙率,主要提高流体的分散性能及传质效率。它具有空隙率大,压降和传质单元高度低,泛点高、汽液接触充分、比重小、传质效率高等特点。

二、行业存在的问题分析

(1)行业壁垒——塔填料、塔内件的研发和生产需要建立在对石油化工行业特点充分了解的基础上,需要配备既有行业知识背景又掌握研发技术的复合型人才,在这点上国内公司还需要不断挖掘人才拓宽道路。

(2)资金壁垒——进入炼油、化工生产专用设备制造行业不仅需要专业的技术人才,还需要高标准的生产车间、高精密的检测设备、大型制造设备等,基础建设的资金投入较大。企业运营期间,资金回笼周期相对较长,对流动资金的需求较大。国内公司普遍具备了专业的检测设备例如水力学测试,后期还需紧跟时代的步伐。

(3)渠道壁垒——炼油、化工生产专用设备制造行业下游需求集中度较高,最终客户主要为大型石油化工企业,其通常建有严格的供应商管理制度,行业内新进入企业获得该类客户的合格供应商认证较为困难。此外,由于塔内件市场规模较小,国内知名技术研究机构主要集中于少数大学及下游客户自设的研究所,这些研究机构通常具有一定的信息优势。与这些机构建立长期合作关系的公司往往具备一定的渠道优势。因此,对于新进入该行业的企业,需要长时间的经验积累与口碑效应才能逐步打入市场,行业渠道壁垒较为明显。

三、总结

近年来,随着我国建设资源节约型、环境友好型社会战略的逐步实施及产业结构调整步伐的不断加快,化工、石化等主要行业呈现出了集约化、高效化等态势,具有较高技术水平及化学特性的塔内件专用设备得到快速发展。我国塔内件填料产品销售具备进一步增长空间,相信国内塔内件填料行业将会逐渐走向国际市场。

 
 
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