在兰州市西固区，坐落着一家不被兰州人所熟知却在行业享有盛誉的企业，其数十年如一日，坚持科技创新，日前成功入选全国第八批制造业单项冠军企业。这家企业就是天华化工机械及自动化研究设计院有限公司（以下简称：天华院）。
天华院之所以不为大众所熟知，原因在于其产品并非大众消费品，而是集中在大型化工装备制造领域。天华院是国内专门从事化工、石油化工等领域装备研发、加工制造的科技型企业，近年来，天华院积极开展大型非标设备的国产化攻关，在相关领域形成长期技术优势与产品话语权，已成为甘肃省装备制造产业高端化、智能化、绿色化发展的生力军。
扎根甘肃近六十年的“单项冠军”
10万吨HDPE装置，蒸汽管回转圆筒干燥机
今年4月份，工业和信息化部公布了第八批制造业单项冠军企业遴选认定和第二批、第五批制造业单项冠军企业复核认定结果，天华化工机械及自动化研究设计院有限公司入选第八批制造业单项冠军企业，至此甘肃省单项冠军企业及产品达到5家。
天华院始建于1958年，1965年迁至兰州，是由原化工部化工机械研究院和原化工部自动化研究所合并后转制而成的国有企业，现隶属于中国中化控股有限责任公司，是目前国内重要的石油化工专用设备研究院和重大装备实验研发基地以及重大装备生产制造基地。
此次入选的单项冠军产品“蒸汽管回转圆筒干燥机”是天华院的支柱产品，自1993年成功研制出第一台国产化蒸汽管回转干燥机，天华院不断突破技术难题，完全实现该项技术的国产化替代与应用。该产品不仅关键性能指标处于国际同类产品领先水平，且价格仅为进口设备的一半，现已在国际国内实现大规模推广应用，国内市场占有率位居首位，国际市场占有率名列前茅。
基于该产品，天华院累计获得发明专利30件，实用新型专利9件，制修订标准2项，先后荣获中国专利优秀奖、中国化工科学技术二等奖、中国石油和化学工业联合会科技进步一等奖、甘肃省专利一等奖、甘肃省科技进步二等奖、中国冶金行业科技进步二等奖等多个奖项。
“未来，天华院将继续聚焦化工成套技术装备细分领域和产业链关键环节，进一步强化技术创新、品牌培育，加快企业高端化、智能化、数字化、绿色化发展，坚持科技创新与科技成果转化的道路，对标国际先进技术，更好地发挥制造业单项冠军企业示范标杆作用，为化工、石化企业提供值得依赖的产品。”天华化工机械及自动化研究设计院有限公司党委书记、执行董事、总经理何德强说。
在国内干燥设备领域“遥遥领先”
聚甲醛装置后处理系统
单项冠军荣誉的背后，是天华院在干燥设备专业领域数十年如一日的不懈坚持。
今年3月，由天华院自主研发的国内首套8万吨/年聚甲醛装置后处理系统一次性投料成功，实现了聚甲醛装置中关键工艺及关键设备的国产化应用。
聚甲醛是一种优良的工程塑料，是世界五大工程塑料之一，由于其具有良好的硬度、强度、刚性、自润滑性及耐化学品等性能，广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业、医疗、运动器械等领域。
目前，聚甲醛生产工艺主要包括干法工艺和湿法工艺两种技术。相对于干法工艺，湿法工艺具有系统稳定性高、产品质量更优等优点，且应用较为广泛。由于专利技术的原因，湿法工艺中大多数关键技术及关键设备我国未完全掌握，导致国内在该领域始终处于空白状态，曾长期制约了我国聚甲醛行业的发展。
据天华院干燥设备研究所副所长李盈海介绍，天华院早在十年前就开始对聚甲醛装置后处理系统开展研究、开发，并形成了一系列具有自主知识产权的工艺技术及关键设备。聚甲醛后处理系统一次性投料成功，实现了聚甲醛装置中关键工艺及关键设备的国产化应用，是天华院继聚苯醚、己二酸等新材料领域后的又一重要科研开发成果的应用，进一步提升了天华院在新材料行业的知名度，成为又一个重要的利润增长点。
长期以来，天华院始终坚持 “以市场为导向，以研发为基础，以成果转化为主线”的发展方向，聚焦能源装备的产业技术、创新需求，在关键核心技术上不断突破，产品实现国产化。2007年，天华院获国家科技部批复组建了国家干燥技术及装备工程技术研究中心，进一步汇聚创新资源、凝聚创新力量、集聚创新优势，引领我国干燥行业向多领域、深层次、高附加值方向发展。2014年，天华院“污泥搅动型间接热干化和复合循环流化床清洁焚烧集成技术”荣获国家科学技术进步奖二等奖。
5月12日，由天华院参与研发的全球最大单套年产100万吨丙烷脱氢（PDH）项目在福清江阴港城经济区中景石化科技园正式投产。这个项目在行业内首次实现设备及配件国产化率超99.5%，创造了10个全球、全国首台套设备，其中两个全球NO.1属天华院创造。其一是“年产120万吨热塑性弹性体聚丙烯装置环管反应器”，该反应器高度近70米、重量达201吨，是天华院首次采用荷兰利安巴塞尔先进工艺实现的一次重大突破，属当前世界最大的聚丙烯环管反应器；其二是“年产100万吨丙烷脱氢装置丙烷丙烯分离塔”，该“巨无霸”产品塔高138米，重量2250吨，含塔内件3400吨，容积11000立方米，为当前全球高度最高、容积最大的丙烷丙烯分离塔。这两个NO.1产品均属天华院在相关领域取得的首次突破，为进一步提升天华院在石油化工领域的技术装备制造能力打下了坚实基础。
天华院被中景石化授予全球化工装备首台套合作研发贡献奖
天华院总经理助理、该项目攻关团队负责人张万尧介绍，“近两年，天华院在聚烯烃、聚丙烯等相关领域取得一次次技术突破，赢得一个个业界口碑，市场竞争力显著提高，是天华院日积月累的创新方才铸就了质的飞跃，是中景石化等一批化工装备行业客户的支持与信赖才让天华院一次次展示了国产化装备设计制造能力。”
EKATO与天华院签署技术合作框架协议
也正是这一系列的技术突破和成果应用，使得天华院在深受国内业主青睐的同时，也获得了更多国际客户的关注。就在不久前，作为拥有90年历史的混合技术全球领军者德国EKATO搅拌技术有限公司，经现场调研天华院研发创新能力及装备制造能力后，与天华院就聚丙烯反应器技术签署框架合作协议，双方将在优势互补的基础上，围绕能源装备领域联袂开展国际合作，力争在行业内不断取得新突破。
“我们持续开展重大核心干燥技术及装备的国产化研制和自主创新工作，完成了我国石化重大干燥设备国产化替代任务，大幅节约了设备引进费用。同时，在新材料的研究方面，我们开发了一系列成套新技术产品，并成功应用于相关领域，助力推动发展新质生产力。”李盈海说。
在高分子材料、余热回收、电化学等领域前景广阔
干燥设备领域之外，天华院在对位芳纶反应器、余热回收、腐蚀电化学工程、防腐保温成套设备、环境治理等细分领域同样积累了雄厚的科研实力，占据国内市场领先地位。
对位芳纶纤维
对位芳纶纤维（PPTA）是一种新型特种高分子材料，与超高分子量聚乙烯纤维和碳纤维并称为三大高性能纤维，具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等优点，广泛应用于光纤通信、海洋开发、土木工程、摩擦密封、弹性体增强等领域，但又不可替代。随着近几年我国对位芳纶国产化进程的不断加快，如何研发一种具有自主知识产权的聚合反应器，从而完全替代进口反应器，满足国内对位芳纶装置建设的需求迫在眉睫。
天华院作为“中国双螺杆挤出机发源地”，自1965年迁至兰州即开始设计开发各类型的特种双螺杆挤出机。经过数十年的刻苦研发，不仅在挤出机领域取得了丰硕成果，其在聚碳酸酯粉末（PC粉）和聚酯絮片造粒领域以及聚烯烃弹性体（POE）等新型高端新材料挤压造粒领域亦是具有先发优势。凭借天华院多年在挤出行业的技术积累，天华院聚焦对位芳纶聚合反应器的研究开发，不断探索，一步步解决关键设计技术，最终突破壁垒，取得了对位芳纶反应器的重大突破，形成了一套具有完整设计、计算理论和方法的自主知识产权的系列化对位芳纶反应器，补齐了国内在该领域的空白，实现了我国高性能纤维行业的重大突破。2021年，由天华院联合攻关的“千吨级对位芳纶工业化示范装置成套技术开发”项目获得了中国石化科技进步一等奖，并被“中央企业科技创新成果推荐目录（2020年版）”收录。
甘肃省重点研发项目丙烷脱氢热能回收一体化装备技术开发
废热锅炉研究所作为天华院重要专业之一，是国内薄管板废热锅炉的先行者。该所研发的工业气体高温高压余热回收技术已经非常成熟，市场占有率达85%以上，实现了高温到低温，低压到高压的余热回收，提高了多个行业的余热综合回收水平，且开发了碎煤加压气化装置立式高温含灰余热回收成套装备技术和高温固体物料余热回收技术，并不断将科技创新成果推向市场。目前，相关技术已经广泛应用于制氢、甲醇、烯烃、合成氨、煤制气、LNG、硫回收等石油石化、煤化工领域。
天华院废热锅炉研究所副所长王延军说，工业余热回收领域市场空间巨大，目前天华院已经实现了大型化高温高压废热锅炉成套技术国产化，成功应用于30万吨/年合成氨装置转化气废热锅炉、8万Nm³/h和10万Nm³/h天然气制氢装置蒸汽发生器、合成氨装置高温余热回收系统及二段转化炉等领域，解决了我国多项高温高压废热锅炉领域的技术难题，填补了国内空白，达到了国际先进水平，获得了行业内一致好评。
天华院阳极保护设备装配车间
科技创新是企业发展的动力源泉。在天华院阳极保护设备装配车间，工人们正在进行阳极保护浓硫酸换热器等设备的加工制造。阳极保护技术是硫酸生产设备中的重要防腐保护技术，目前国内的硫酸生产企业几乎全部采用了阳极保护设备。天华院是国内阳极保护技术的发源地，技术水平国际领先，已经陆续研发并产业化阳极保护系列产品，成为了国内外重大项目阳极保护设备供应商，市场认可度高。
5x100万吨制酸项目配套25台阳极保护酸冷器出厂
天华院化工材料及腐蚀研究部副部长、电化学所副所长李文浩介绍，阳极保护浓硫酸换热器占据国内75%以上的市场份额，年产量在300台以上，年产值超1亿元。
十三五国务院重点项目“引汉济渭”引水管道工程
天华院管道工程技术研究所是一个以“外定径一步法”硬质聚氨酯泡沫保温管成型工艺研发起家的专业研究所。1985年，该所自主研发的“钢管道防腐保温泡沫黄夹克“一步法”成型工艺技术荣获国家科学技术进步奖二等奖。随后研究所专业技术团队深耕技术，陆续完成钢质管道3PE防腐成套装备国产化，大口径钢质管道环氧粉末喷涂技术，成功应用于“引汉济渭”输水管道工程等国家重点工程项目。2010年在国内开发出泡沫喷涂缠绕成型硬质聚氨酯泡沫保温管工艺，并通过国家标准制定，推动该工艺在国内供热管道工程项目大面积推广使用。近年又连续推出了PERT柔性连续保温管工艺、大口径热煨弯管3PE包覆法成型工艺，全自动管道防腐保温成套装备（黑灯工厂）。
“管道工程技术研究所近年来为国内大庆油田、长庆油田、海油发展等各大油田，东宏管业、青龙管业、华油钢管等各大钢管厂提供管道相关成套装备百余条（套）。并积极开拓海外市场，成套装备先后出口马来西亚、巴西、阿尔及利亚、巴基斯坦、乌兹别克斯坦等国家。天华院相关管道成套装备在国内外获得了业主和使用方高度认可。”天华院副总工程师、管道工程技术研究所所长蒲旭亮表示，“今后，天华院管道工程技术研究所将始终坚持以技术驱动发展，助力管道装备行业进步。”
丙烯醛尾气RTO处理优化项目
作为国资央企，天华院在积极培育壮大干燥工程技术与装备、对位芳纶反应器、余热回收、腐蚀电化学工程等核心专业的同时，不断推动绿色环保产业的长效发展。目前，热力销毁等环境治理技术已成为天华院帮助业主升级和改造相关装置实现“双碳”目标的代表性技术。天华院也已从最初单一的陶瓷蓄热体研究开发，成长为拥有蓄热式焚烧、直燃式焚烧、废气和废液浓缩技术、有机废液焚烧技术等多种环境治理技术的环保装备供应商。
近年来，随着国内各行业相关排放标准的密集出台，天华院针对新能源行业、废旧锂电池回收利用等新兴产业，按照“一厂一方案”为用户量身定制安全可靠的装备解决方案，帮助用户解决环境排放问题。同时，采用“收集设计+预处理+负压回收或利用现有装置焚烧”的方式，最大限度地降低能耗和回收热量，降低设备投资及运行费用，在节能减排方面贡献装备力量。目前，天华院环保装备已在石油化工、医药、涂布和焦化等传统行业广泛应用。依托咨询和工程设计，天华院还具有为用户提供项目前期规划和项目实施阶段设计施工EPC服务能力。
多年来深耕化工装备制造领域研发带来的“经济红利”正在逐步释放，推动天华院走出了一条以科技创新驱动企业高质量发展的路子。今年，天华院将持续加强在新材料、新能源、节能环保领域的科技攻关力度，重点推进一系列关键核心技术的国产化攻关，安排部署了39项重点科研项目，一季度，天华院实现工业总产值同比增长11%。
文字来源：新甘肃