Журнал Gasworld Россия и СНГ выпуск 48 by Gasworld Russia

ISSN 1755-3857 www.gasworld.ru Март/Апрель 2016 Выпуск № 48

Водород: производство, технологии

В этом номере: Новая технология получения водорода Обзор рынка производителей электролизного оборудования

В НОМЕРЕ 38 Актуальная тема

20 Тема номера

Новости

6 10

Россия и СНГ Мир

Сможет ли водород стать альтернативой традиционных энергоносителей в энергетике и на транспорте

Производство водорода методом парового риформинга «Амек Фостер Уилер»

Технологии

Производство водорода методом парового риформинга «Амек Фостер Уилер»

Уралкомпрессормаш выпустил компрессорную установку в необычной комплектации Huntingdon Fusion Techniques представляет эластичную сварочную камеру

Водород в качестве ракетного топлива. Испытательная база ракетных двигателей в Индии

Актуальная тема

Тема номера

16 18

Woikoski верит в будущее водородного топлива

Новая технология получения водорода

Получение чистого водорода: опыт эксплуатации водородной станции в Удмуртии

Обзор рынка производителей электролизного оборудования для получения водорода

26 28

Выставки-конференции

Криогеника в авиации: между прошлым и будущим

Техническое регулирование водородных технологий. Применение международной нормативно-технической базы в интересах национальной инновационной политики Высокоэффективный теплообмен в паровом риформере SMR-X

Неон: вновь редкий газ в дефиците

Мы ждем перемен! Конференция «Газовые баллоны и вентили 2016»

Интервью... 44

ООО «ЭнергоСпецСервис» - поставка и монтаж компрессорного оборудования по России

Профиль компании 46

«Компрессорный Завод УКЭ» - производитель компрессорных установок.

В СЛЕДУЮЩИХ ВЫПУСКАХ...

Технические газы: производство

Март/Апрель 2016

Криобиология медицинские газы

Метан СПГ, КПГ

Добро пожаловать

Редакция Главный редактор Дмитрий Лузянин gasworld@live.ru

Добрый день уважаемые читатели! Журнал GASWORLD Россия и СНГ рад новой встрече с вами!

Редактор новостей Алексей Маслов Aleksey@gasworld.com Менеджер по развитию бизнеса Александра Сабурова aleksandra@gasworld.ru Журналист Дарья Галкина daria@gasworld.ru Брендменеджер по развитию бизнеса Анастасия Чикарева anastasia@gasworld.ru Дизайнер Юлия Хохлова julia.design@gasworld.ru Веб-редактор Мария Смирнова maria@gasworld.ru ............................................................ Мнение редакции может не совпадать с мнением авторов, которые несут полную ответственность за достоверность информации в своих публикациях. Подписка на 2016 год ПЛАТНАЯ, узнать ее стоимость и оформить можно на нашем сайте: www.gasworld.ru А также заявку можно оставить, позвонив по телефону: +7(343)318-01-31 или по e-mail: gasworld@live.ru

Новый номер журнала, как вы уже поняли, посвящен водороду. Водород входит в тройку самых востребованных газов, уступая только кислороду и азоту. Основные потребители водорода в России это предприятия химической, машиностроительной и металлургической отрасли, причем спрос на него удовлетворяется за счет производственных мощностей самих же предприятий. В настоящее время наблюдается рост интереса крупных компаний к производству и развитию рынка водорода. Можно выделить несколько причины этого: ограниченность минеральных ресурсов, ухудшение экологической ситуации, рост рынка топливных элементов. С другой стороны, сдерживающими факторами выступают высокая стоимость способов получения, отсутствие развитой инфраструктуры хранения, транспортировки и распределения водорода, отсутствие целевого государственного финансирования фундаментальных и прикладных исследований в области водородных технологий, отсталые методы производства и устаревшее оборудование, опасность работы с водородом. О производителях электролизного оборудования в России можно ознакомиться в статье компании Химэнерго, а о новых технологиях и методах парового риформинга расскажут компании с мировым именем - Air Liquide и Amec Foster Wheeler. Сотрудниками дочерней компании ПАО “Криогенмаш” была представлена новая технология получения водорода, подробнее об этом на страницах нашего издания. Раменский Александр Юрьевич, Президент Национальной ассоциации водородной энергетики (НАВЭ) предоставил материал о применении международной нормативнотехнической базы и техническом регулировании водородных технологий. В Москве состоялась международная конференция “Газовые баллоны и вентили 2016”, организованная компанией CREON Energy, подробнее об этом мероприятии читайте в нашей рубрике “Выставки-конференции” Также как всегда читайте информацию о свежих новостях и технологиях в индустрии промышленных газов. С наилучшими пожеланиями, редакция журнала GASWORLD.

gasworld

ISSN 1755-3857 www.gasworld.ru Март/Апрель 2016 Выпуск № 48

Водород: производство, технологии

В этом номере: Новая технология получения водорода Обзор рынка производителей электролизного оборудования

Фото на обложке этого номера предоставлено компанией Woikoski

Март/Апрель 2016

НОВОСТИ – РОССИЯ И СНГ

КРАТКИЕ НОВОСТИ

Водород: производство, технологии

Представители двух польских компаний посетили ПАО «Сумское НПО»

В Татарстане поддержат перевод транспорта на природный газ

© «Газпром газомоторное топливо» 4 марта 2016 года в Казани Кабинет Министров Республики Татарстан и «Газпром газомоторное топливо» подписали Соглашение по реализации стимулирующих программ развития рынка газомоторного топлива. Республика Татарстан станет первым в России регионом, где будет реализован проект по выделению государственных субсидий и частных инвестиций для переоборудования автотранспорта на природный газ. В рамках данного проекта Правительство Республики Татарстан предоставит юридическим и физическим лицам, осуществившим перевод транспорта на природный газ, субсидии на возмещение части затрат. Объем субсидирования составит до 30%. В свою очередь «Газпром газомоторное топливо» предоставит физическим лицам топливную карту с бонусным объемом 1500 м3 природного газа и рассрочку на установку газобалонного оборудования под 1% сроком от 6 до 12 месяцев для юридических лиц. Планируется, что в ходе программы стимулирования будет переоборудовано порядка 1500 автомобилей. Генеральный директор «Газпром газомоторное топливо» Михаил Лихачев подчеркнул, что реализация данной программы даст положительный эффект как для коммерческих автопарков, так и для частных автовладельцев. Субсидии позволят снизить первоначальные затраты на установку газобаллонного оборудования, а использование природного газа – топливные расходы.

ПАО «Сумское НПО» посетили представители Control Process, а также ее дочерней структуры, инжиниринговой компании NaftaGaz. Control Process - это мощная корпорация, специализацией которой является генеральное выполнение инвестиционных проектов в Польше и за рубежом. Целью визита двух компаний было ознакомление с научным и производственным потенциалом сумских машиностроителей. Control Process и NaftaGaz намерены решить, готовы ли они привлечь СНПО к оснащению комплекса по очистке нефти и газа от сероводорода, строительство которого запланировано в соседней европейской стране. Начальник бюро управления по внешнеэкономической деятельности Александр Татаринов отметил, что налаживать мосты с Control Process и NaftaGaz СНПО начало еще весной 2014 года. Он сообщил, что Сумским НПО был проведен ряд встреч и презентаций с целью заинтересовать перспективного партнера и убедить его в том, что СНПО отвечает всем их требованиям и пожеланиям, как на этапе проектирования, так и на этапе производства, а при не-

обходимости также на стадии монтажа и пусконаладки объектов. В конце концов, делегация из этих польских компаний приехала в Сумы, чтобы самостоятельно сделать соответствующие выводы. Гости из Польши посетили целый ряд цехов на производстве химоборудования, а также ГПА и компрессоров, а также осмотрели уникальные возможности блока испытательных стендов и образцы продукции, которые были представлены на выставочном комплексе предприятия. Предметным оказалось общение со специалистами специального конструкторского бюро, а также «Укрхимпроекта». По результатам знакомства с ПАО «Сумское НПО» генеральный директор NaftaGaz Петр Микуш остался полностью доволен увиденным и услышанным. Руководитель инжиниринговой компании сказал, что перспективы для налаживания сотрудничества выглядят обнадеживающими. Его точку зрения поддержал и инженер-проектировщик компании Control Process Ярослав Здонски, отметивший, что умениям сумских машиностроителей можно найти применение в рамках поставки комплекса по очистке нефти и газа от сероводорода, за который его компания в настоящее время борется на тендере. Александр Татаринов подытожил, что для Сумского НПО участие в данном проекте является прекрасной возможностью заявить о себе на европейской арене. Предприятие нуждается в референции, которая станет стартовой точкой для вхождения на новый рынок. Поэтому СНПО прилагает все усилия, чтобы принять участие в реализации работ.

На МСЗ будет установлена водородная высокопроизводительная станция В ПАО «Машиностроительный завод», входящем в Топливную компанию Росатома «ТВЭЛ», будет установлена современная блочная водородная станция. Производительность нового оборудования составляет 120 м3 водорода в час. По данному показателю новая станция вдвое превосходит любую из восьми блочных станций, которые на данный момент действуют на предприятии. Таким образом, после установки нового оборудования производительность участка получения водорода увеличится до 600 м3/час. По условиям контракта, заключенного ПАО «МСЗ» с ООО «Алдис» и фирмой

Ener Blue SA (Швейцария), блочная водородная станция будет поставлена на предприятие к концу 2016 года. На площадке ПАО «МСЗ» состоялись технические переговоры между представителями сторон, которые обсудили вопросы размещения оборудования внутри блока, а также определили круг задач, требующих решения на этапе подготовки к реализации проекта. Блочные водородные станции представляют собой неотъемлемую часть основного производства ПАО «МСЗ». В частности, они задействованы в технологическом процессе изготовления порошков и таблеток для ядерного топлива. www.gasworld.ru

Водород: производство, технологии

Владимирский завод металлорукавов успешно прошёл европейскую сертификацию

Владимирский завод металлорукавов успешно прошёл европейскую сертификацию, подтвердив соответствие своей продукции требованиям Директивы 97/23/EC В январе 2016 года завершился аудит Владимирского завода металлорукавов, который проводило уполномоченное представительство TÜV Rheinland (Германия, Кельн). В результате качество выпускаемой продукции было признано полностью соответствующим стандартам Евросоюза. Завод получил Сертификаты международного образца. Выполнение условий сертификации подразумевает постоянное повышение качества продукции и совершенствование системы качества на заводе. С этой целью на ЗАО «ВЗМ» прошли мероприятия, призванные повысить требования к

продукции и производственным процессам. Заводом была расширена испытательная база и созданы стенды для проведения новых видов ресурсных испытаний металлорукавов. Обучение и аттестация персонала проводились в соответствии с нормами и правилами Евросоюза, а нормативная и техническая документация была усовершенствована с учётом требований Директивы 97/23/EC. Безупречное качество продукции Владимирского завода металлорукавов было подтверждено результатами испытаний по Директиве 97/23/EC, которые проводились в присутствии международной комиссии. Все металлорукава выдержали полный цикл испытаний. Это еще раз доказало, что система качества и производство ЗАО «ВЗМ» способно удовлетворить любые потребности заказчика в качественной продукции. Постоянное совершенствование системы качества и технологии производства, регулярный контроль независимых аудиторов из самых разных отраслей промышленности - всё это в совокупности гарантирует сохранение и дальнейшее повышение качества продукции и уровня сервиса ЗАО «ВЗМ».

Компрессорная установка введена в эксплуатацию на предприятии Лукойла

На комплексе глубокой переработки нефти ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» была введена в промышленную эксплуатацию компрессорная установка производства ОАО «Казанькомпрессормаш» (Группа ГМС). Данная центробежная компрессорная установка 5ГЦ1-300/2-12,5 производительностью 26 000 нм3/ч, конечным давлением 1,13 МПа и степенью сжатия 6,25 Март/Апрель 2016

предназначена для сжатия жирного газа в составе новой технологической линии замедленного коксования. Установка оснащена «сухими» газодинамическими уплотнениями и укомплектована современным электродвигателем мощностью 3 500 кВт с устройством плавного пуска. Использование стойки управления газодинамическими уплотнениями делает возможным автоматическое регулирование подачи буферного газа, а исполнение проточной части компрессора на базе высокоэффективных ступеней обеспечивает высокие показатели степени сжатия газа. Ранее, в период с 2014 по 2015 гг, на ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» уже были введены в эксплуатацию три полнокомплектных газоперекачивающих агрегата для компримирования сухого отбензиненного газа, а также центробежная компрессорная установка для сжатия осушенного углеводородного газа производства ОАО «Казанькомпрессормаш».

РОССИЯ И СНГ – НОВОСТИ

КРАТКИЕ НОВОСТИ Семинар «Применение газораспределительных пунктов и установок в системе газоснабжения» в Челябинске

В марте 2016 года в Челябинске состоялся практический семинар «Применение газораспределительных пунктов и установок в системе газоснабжения». Организатором мероприятия выступил холдинг «ASTIN BGM GROUP», в состав которого входит ООО «Астин», являющееся одним из ведущих производителей газорегуляторных пунктов в Уральском федеральном округе. ООО «Астин» представило на семинаре последние разработки и конструкторские решения, используемые при выпуске газорегуляторных установок. Также на мероприятии был осуществлен анализ ГРУ в разрезе соответствия действующим ГОСТам и СП, и проведена презентация шарового крана производства ООО «Астин». Среди участников семинара были представители ГРО Челябинской области, Ростехнадзора, проектных, строительно-монтажных и эксплуатационных организаций. Все они проявили большой интерес к докладам, существующие проблемы отрасли активно обсуждались за круглым столом. ООО «Астин» выразило надежду на то, что проведение таких семинаров станет хорошей традицией и будет способствовать активному взаимодействию производителей оборудования с потребителями.

Водород: производство, технологии

НОВОСТИ – РОССИЯ И СНГ

КРАТКИЕ НОВОСТИ

«Роснефть» может стать поставщиком СПГ во Вьетнам

«Газпром нефтехим Салават» ведет строительство установки по производству водорода

© «Газпром нефтехим Салават» В 2016 году «Газпром нефтехим Салават» (ГНС) планирует завершить монтаж оборудования на установке производства водорода с блоком короткоцикловой адсорбции (КЦА). По информации, опубликованной в корпоративном издании компании, отделочные и пусконаладочные работы на объекте запланированы на 2017 год. Начальник установки Андрей Шарипов сообщил, что на данный момент уже возведены подходы к печам, реакторному блоку и основной технологической эстакаде, а также установлены опоры для воздуходувок и дымососов. Реактор конверсии СО - Р-104 уже смонтирован, за ним последуют реакторы Р-101 и Р-103. Осуществляется монтаж сырьевого теплообменника и водяных холодильников. В феврале на объекте велась закладка фундамента помещения компрессорной, где планируется разместить поршневые компрессоры мощностью 25 тыс. м3 водорода в час. Центром установки станет печь, которая будет работать при температуре свыше 9000 С и давлении в 40 атм. Начальник производства НПЗ Эдуард Титух заметил, что решение о строительстве производства водорода с блоком КЦА было принято в рамках общей модернизации нефтеперерабатывающего завода в связи с тем, что после ввода в эксплуатацию комплекса каталитического крекинга потребность в водороде возросла. Планируется, что запуск установки позволит исключить дефицит водорода и снять ограничения по загрузкам установок гидроочистки нефтепродуктов.

© «Роснефть» Официальный представитель МИД России Мария Захарова высказала мнение, что в перспективе «Роснефть» сможет поставлять сжиженный природный газ (СПГ) во Вьетнам. Она обосновала свою точку зрения тем, что потенциал кооперации в производстве на территории Вьетнама газомоторного топлива является довольно весомым, а также имеются наработки в области нефтепереработки и нефтехимии. В первую очередь, ее мнение основано на удачном опыте сотрудничества «Роснефти» с вьетнамскими партнерами. Захарова отметила, что российская госкомпания с 2013 года принимает участие в разработках газовых месторождений на континентальном шельфе Вьетнама в рамках соглашений о разделе продукции. Не так давно дочерним предприятием Rosneft Vietnam B.V. было начато бурение поисково-разведочной скважины на Блоке 06.1 у побережья этой страны в бассейне Нам Кон Шон. В данном случае «Роснефть» впервые выступила как оператор бурения на шельфе другого государства. Захарова сообщила, что объемы газа, добытого в 2015 году, обеспечили около 12% энергетических потребностей Вьетнама. Поисково-разведочное бурение осуществляется с целью поиска новых месторождений углеводородов и увеличения ресурсного потенциала проектов компании во Вьетнаме. Официальный представитель российского МИД также отметила, что многолетний опыт сотрудничества и высокий уровень взаимного доверия позволяют

российским и вьетнамским нефтяникам, несмотря на неблагоприятную конъюнктуру мировых рынков, наращивать взаимодействие по широкому спектру направлений и успешно конкурировать с ведущими корпорациями, работающими в нефтегазовой отрасли. По словам Захаровой, вопросы углубления российско-вьетнамской кооперации в нефтегазовой сфере постоянно обсуждаются кабинетами министров двух стран. О деталях сотрудничества Москва и Ханой регулярно говорят на заседаниях межправительственной комиссии по торгово-экономическому и научно-техническому сотрудничеству. При этом нужно отметить, что на данный момент строительство первого завода «Роснефти» по сжижению газа - «Дальневосточного СПГ» - застопорилось. Ранее компания намеревалась реализовать этот проект совместно со своим американским партнером ExxonMobil. Однако сейчас началу работ препятствуют низкие мировые цены на углеводороды и введенные Западом санкции, в том числе против российских нефтяных компаний. В настоящее время в России функционирует только один завод СПГ - в рамках реализации проекта «Сахалин-2» под контролем «Газпрома». В третьем квартале прошлого года с предприятия была отгружена юбилейная, тысячная, партия СПГ. За шесть лет работы завод поставил потребителям 65 млн. тонн сжиженного газа, основные объемы его поставок приходились на долю Японии (72%) и Южной Кореи (22%). www.gasworld.ru

Водород: производство, технологии

Новый турбокомпрессор кислородной станции Надеждинского завода

© НМЗ им. Б.И. Колесникова На кислородной станции Надеждинского металлургического завода им. Б.И. Колесникова в Заполярном филиале «Норильского никеля» меняют один из 15 турбокомпрессоров, предназначенных для производства кислорода и азота. Компания ежегодно тратит от 50-70 млн руб. на поддержание компрессорного парка кислородной станции в работоспособном состоянии и закупку основных узлов и деталей взамен изношенных. Поэтому в 2014 году была принята общая концепция замены компрессорного парка кислородной станции Надеждинского завода. Реализация этой концепции позволит значительно сократить расходы на содержание компрессоров и повысить эффективность одного из самых энергозатратных переделов Заполярного филиала. Заменяемый отечественный турбокомпрессор работал на станции 26 лет и был выведен из эксплуатации в связи с износом основных узлов. Новый компрессор зарубежного производства предназначен для сжатия воздуха и подачи его в воздухоразделительные установки кислородной станции завода для дальнейшего производства кислорода и азота, которые поступают на технологические пере-

делы Надеждинского металлургического и Медного заводов. Новое оборудование обладает производительностью 113 000 м3 в час. Потребляемая мощность составляет 10,2 кВт. Масса агрегата - 148 тонн. Габаритные размеры: длина - 13 м, ширина - 7,5 м, высота - 5,8 м. Основным отличием нового оборудования является его высокая энергоэффективность. В частности, при той же потребляемой мощности производительность нового компрессора выше на 25%. Кроме этого регулирование компрессора позволяет сократить производительность на 30%, при плановых сокращениях потребления кислорода, что даст возможность существенно экономить электроэнергию. Специалисты считают, что при замене парка воздушных компрессоров компания сможет экономить до 70 000 МВт в год. В систему автоматизации компрессора входит система вибромониторинга, которая позволяет проводить анализ и на ранних стадиях выявлять отклонения в работе основных узлов компрессора. Благодаря этому удастся значительно сократить расходы и время на внеплановые ремонты. На настоящий момент монтаж основных частей компрессорной установки завершен на 75%. На следующем этапе планируется выполнение работ в части автоматизации и электрики, после чего будет произведена пусконаладка и запуск оборудования. А также ввести новый компрессор в промышленную эксплуатацию в 3 квартале 2016 года.

Азотная установка «Провита» начала работу в государственном научном центре ЦНИИТМАШ В государственном научном центре России была запущена азотная установка «Провита N100C». Будучи достаточно компактным, оборудование успешно эксплуатируется в одном помещении с научным комплексом. Азот, получаемый методом адсорбции, дешевле криогенного и по качеству не уступает азоту особой чистоты. Многие исследовательские институты во время проведения поисковых, научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, Март/Апрель 2016

направленных на развитие прогрессивных технологий, нуждаются в качественном инертном газе, каким и является азот. Размещение баллонов с азотом под высоким давлением в рабочих помещениях зачастую представляет собой сложную, не удобную, а иногда и вовсе неразрешимую задачу. Адсорбционная азотная установка «Провита» позволяет получать азот чистотой не менее 99,999% и является современной альтернативой баллонам с азотом.

РОССИЯ И СНГ – НОВОСТИ

КРАТКИЕ НОВОСТИ Завод «Криоген» будет поставлять жидкий медицинский кислород крупнейшему в мире кардиохирургическому центру

© «Криоген» Тендер на поставку жидкого медицинского кислорода крупнейшему в мире кардиохирургическому центру имени А.Н. Бакулева был повторно выигран Рязанским кислородным заводом «Криоген» Сотрудничество этого завода с Институтом продолжается уже не первый год. Заместитель генерального директора завода «Криоген» Виталий Лучкин отметил, что изначально представители центра сердечно-сосудистой хирургии обращались к специалистам завода по вопросам эксплуатации и обслуживания криогенного оборудования. По его словам, сотрудники Рязанского кислородного завода на протяжении нескольких месяцев оказывали техническую поддержку научному центру и обеспечивали его медицинским кислородом. Затем в марте 2015 года «Криоген» выиграл тендер и в апреле подписал контракт с Институтом. В 2016 году тендер был выигран повторно. Таким образом, завод успешно осуществляет поставки медицинского кислорода кардиохирургическому центру уже второй год подряд. Научный центр имени Бакулева является передовым медицинским учреждением и применяет на практике инновационные разработки в области лечения сосудисто-сердечных заболеваний. На сегодняшний день этот кардиохирургический центр - крупнейший в мире .

НОВОСТИ – МИР

КРАТКИЕ НОВОСТИ

Водород: производство, технологии

Air Products начинает строительство новой установки для производства водорода

Новый газовый анализатор от Cambridge Sensotec Компания Cambridge Sensotec, производитель газовых анализаторов, выпустила новый продукт для измерения содержания кислорода (О2) во время процессов горения. Газовый анализатор Rapidox2100 производства этой британской компании обеспечивает быстрый и точный анализ концентрации кислорода в широком диапазоне. Он оборудован внешним циркониево-оксидным датчиком и прекрасно подходит для применения в условиях вакуума и высоких температур. Новая модель будет полезна в лабораториях, а также в таких отраслях, как машиностроение, обрабатывающая промышленность и металлургия, где применяются горячие среды, наподобие печей и топок. Линейка вспомогательных фитингов, в том числе нагнетательных и вакуумных, позволяет быстро и удобно подсоединить газовый анализатор к оборудованию. Rapidox2100 доступен в различных конфигурациях, включая настенную установку, что позволяет легко включить новый модуль в производственный процесс.

Air Products провела торжественную церемонию закладки фундамента под строительство нового оборудования на территории предприятия компании Covestro в Бэйтауне, штат Техас. Именно там Air Products построит установку для парового риформинга метана и в дальнейшем будет производить ее обслуживание. Инвестиции в проект составят порядка 350-400 млн. долларов. Данная установка, находящаяся в собственности Air Products, будет производить водород и окись углерода (CO) для нужд компании Covestro и других клиентов, пользующихся системой трубопроводов Air Products на северной части побережья Мексиканского залива. Продукция установки, которая начнет свою работу в 2018 году, уже полностью распределена по ее будущим потребителям. Производительность установки парового риформинга метана составит более 3,5 млн. м3 водорода в день. Также, она обеспечит поставки значительных объемов окиси углерода. Установка парового риформинга метана будет размещена на земле, арендованной у компании Covestro, мирового производителя высокотехнологичных полимерных материалов для ведущих отраслей промышленности. Головной офис Covestro расположен в городе Леверкузен, Германия. Продукция и технологические решения данной компании находят применение практически во всех сферах жизни. Новые разработки Covestro, идущей в ногу с самыми передовыми технологиями, заботятся не только об интересах общества, но и о защите окружающей среды. В проекте по строительству новой установки парового риформинга мета-

на также примет участие давний партнер Air Products - Technip, одна из ведущих мировых компаний в области проектирования и строительства. Новейшие технологии, которыми будет оснащена установка, позволят повысить ее энергоэффективность и сократить объемы вредных выбросов, обеспечат оптимальную тепловую интеграцию и снизят затраты сырья. Всё это позволит Air Products добиться наибольшей экологичности и экономичности производства новой установки. Уже более 20 лет своего сотрудничества Air Products и Technip предоставляют нефтегазовой отрасли конкурентоспособную технику и системы безопасности мирового уровня. Результатом совместной работы двух компаний стали более 35 установок по производству водорода в 11 различных странах. Они производят больше двух миллиардов кубических футов (около 56,5 млн. м3) водорода в день. Компания Technip отвечает за проектирование и строительство установок парового риформинга, а Air Products предоставляет технологии разделения газов. Благодаря обширному опыту и знаниям обоих компаний их оборудование обладает исключительной надежностью и производительностью. Установки находятся в собственности Air Products, которая производит их обслуживание в рамках долгосрочных соглашений с клиентами. Также Пэйнтер сообщил, что новая установка сможет быть подключена к крупнейшей в мире поставляющей водород сети трубопроводов на северной части побережья Мексиканского залива. Для будущих покупателей это станет еще одним преимуществом в плане надежности поставок. Данный трубопровод был официально запущен в 2012 году. Его протяженность составляет 600 миль (примерно 965,5 км) от Хьюстонского судоходного канала, штат Техас, до Нового Орлеана, штат Луизиана. Посредством этого трубопровода производятся поставки более 1,4 млрд. фут3 (около 39,5 млн. м3) водорода в день с более чем 22 предприятий по производству этого газа.

www.gasworld.ru

Водород: производство, технологии

Honda начала продажи седана Clarity Fuel Cell на водороде

© Honda Honda объявила о доступности седана Clarity Fuel Cell, силовая установка которого базируется на водородных топливных элементах. Компания сообщила, что Clarity Fuel Cell является первым автомобилем подобного типа, предназначенным для пяти пассажиров. При конструировании модели специалисты руководствовались принципом максимального увеличения пространства в салоне. С этой целью они оптимизировали расположение трансмиссии и силовых агрегатов. Размеры топливных элементов и энергоблока были уменьшены до габаритов, сравнимых с обычным двигателем V6.

Силовая установка выдаёт максимальную мощность в 130 кВт; крутящий момент достигает 300 Н·м. Автомобиль характеризуется габаритами 4915 × 1875 × 1480 мм и весом 1890 кг. Газообразный водород под высоким давлением хранится в специальном баке. Считается, что коммерческая версия Clarity Fuel Cell способна преодолевать расстояния около 750 км без дозаправки. Пополнение топливного бака занимает всего три минуты, что сравнимо с показателями обычных бензиновых двигателей. Кроме того, в продажу поступает и внешнее устройство вывода мощности Power Exporter 9000, с помощью которого автомобиль может служить водородным источником питания. Энергоблок подходит для применения в качестве поставщика электроэнергии для нужд домашних хозяйств. Цена Clarity Fuel Cell указана на отметке 7660000 иен, или приблизительно 67500 долларов США. В первый год Honda сконцентрируется на корпоративных продажах новинки: специалисты будут собирать информацию о работе автомобиля и анализировать мнения владельцев.

Ученые постигают тайны водорода Водород является одним из наиболее богатых химических соединений во Вселенной и в частности на Земле. Поэтому мало кого удивит тот факт, что множество талантливых ученых стремятся воспроизвести из водорода экологически чистый, безкарбоновый и бесконечный источник энергии, который мог бы обеспечить питание самых различных технологических устройств. В особенности это относится к современным разработкам автомобильных гибридов, но также может использоваться при создании телекоммуникационных вышек нового поколения. В настоящее время остается множество научных загадок касательно того, как сделать водород конкурентоспособным по сравнению с текущими источниками энергии, но некоторые ученые продвинулись глубже. В частности, команда ученых факультета энергетики национальной американской лаборатории имени Лоуренса Беркли сумела разработать новый материальный рецепт для «водородной топливной клетки», представляющей собой нечто вроде постоянно заряжающейся батареи. Эти клетки как бы обволакиваМарт/Апрель 2016

ют нанокристаллы, содержащие в себе водород, который поглощает магнезию и обладает графеновыми слоями. Именно графеновый слой может привести ученых к результату. Специальные графеновые щиты защищают нанокристаллы от влажности и от самого кислорода, в то время как маленькие отверстия решетки водорода позволяют молекулам пробиваться сквозь них. Этот процесс фильтрации способен открыть множество интересных фактов относительно того, как сделать из водорода постоянно “обновляющееся” химическое вещество, которое будет работать в качестве неиссякаемого источника энергии. Эти исследования наверняка найдут свое применение в специальных транспортных средствах, использующих в своей работе водородные топливные клетки. Тем более, когда это касается возможности увеличения срока службы клеток на основе металлического водорода, который применяется как «топливная батарея» в таких транспортных средствах.

МИР – НОВОСТИ

КРАТКИЕ НОВОСТИ Gasvector City - компактная мини-АГНКС

© Fornovo Gas Итальянская компания Fornovo Gas, производитель газовых заправок и оборудования, представила свою новинку - модуль Gasvector City, компактную станцию для заправки сжатым природным газом (метаном), которая включает в себя компрессор и заправочную колонку в одном корпусе. Использование данного оборудования может существенно снизить расходы на установку АГНКС. Главные особенности Gasvector City - это возможность быстрой установки и небольшая потребляемая мощность (55 кВт) при максимальной эффективности. Модуль способен одновременно заправлять до двух автомобилей: в зависимости от модели, заправочная мощность может варьироваться до 360 м3*/час (*нормальный кубический метр - кубический метр газа при нормальных условиях, обычно при 00С и 1 атм). Благодаря компактным размерам 1.15 x 2.5 x 3.0 м (ШxВxГ), весу всего 4т, и наличию различных версий, в том числе для конструирования «дочерних» станций, установка модуля может производиться практически где угодно. Это, в свою очередь, делает станцию идеально подходящей для использования на временных объектах. Существуют версии для использования в холодных климатических условиях (до -400С), а также при очень влажном климате (с помощью установки осушителя в корпус модуля). Спустя несколько месяцев после своего появления мини-АГНКС Gasvector City уже используется в Колумбии и Великобритании, также поступают запросы из России, Испании и ЮАР.

НОВОСТИ – МИР

КРАТКИЕ НОВОСТИ

Водород: производство, технологии

Жидкое углеводородное топливо из CO2 и воды

Новая водородная заправочная станция в Японии Iwatani Corporation построила в Японии свою новую, шестнадцатую по счету, водородную заправочную станцию. Расположенная в городе Кофу, она стала первой подобной станцией в префектуре Яманаси. Новая заправочная станция была введена в эксплуатацию 23-го февраля 2016 года. Поставки сжиженного водорода для ее работы производятся с предприятия Iwatani в городе Итихара, префектура Тиба. Станция обладает мощностью 300 м3/час при нормальных условиях. Таким образом, она способна заправить шесть автомобилей в час, а ее давление наполнения составляет 70 МПа. Заправочная станция оборудована водородным компрессором производства крупной мировой компании, а также резервуаром для хранения сжиженного водорода, аккумуляторами и раздаточными колонками. Компания также сообщила о своем намерении и дальше продвигать использование топливных элементов и водородного топлива, и выразила уверенность в том, что услуги новой станции будут пользоваться спросом у жителей префектуры Яманаси, особенно у владельцев транспортных средств на топливных элементах. В планах компании Iwatani строительство водородных заправочных станций в городах Амагасаки, Китакюсю и Кария, а также в таких районах Токио, как Минато и Ота.

Уже некоторое время ученые ищут способы удалить избыток углекислого газа из атмосферы. Ряд последних экспериментов в данном направлении был сосредоточен на использовании этого газа для создания пригодного топлива. Результатом таких экспериментов стали водород и метанол, но процессы их получения часто включают в себя различные, не всегда эффективные, методы и целый ряд сложных шагов. На этот раз исследователи продемонстрировали одностадийную конверсию диоксида углерода и воды, в непосредственно простое и недорогое жидкое углеводородное топливо с использованием комбинации света высокой интенсивности, направленного нагрева и высокого давления. Исследователи из Университета штата Техас в Арлингтоне (UTA) сообщили, что этот прорыв технологии устойчивых видов топлива использует углекислый газ из атмосферы. Дополнительным преимуществом метода является возможность производить кислород в качестве побочного продукта, что вместе должно оказать четкое положительное воздействия на окружающую среду. Один из ведущих исследователей проекта Брайан Деннис, профессор механической и аэрокосмической техники Университета, пояснил, что для синтеза жидких углеводородов из углекислого газа и воды в одностадийном реакторе впервые было использовано тепло и свет. Концентрированный свет приводит в действие фотохимическую реакцию, которая генерирует высокоэнергетические промежуточные продукты и тепло для совершения термохимических реакций формирования углеродной цепи. Это приводит к получению углеводорода в одностадийном процессе. Одношаговый процесс преобразования, известный как солнечное фототермохимическое алифатическое обратное внутрипластовое горение, превращает углекислый газ и воду в кислород и жидкие углеводороды с использованием фототермохимического проточного реак-

тора, работающего при температуре от 180°C до 200°C и при давлении до 6 атм. Фредерик Макдонелл, профессор кафедры химии и биохимии Университета и один из ведущих исследователей проекта, добавил, что новый процесс также обладает важным преимуществом перед электромобилями или автомобилями, работающими на газообразном водородном топливе. Углеводородные продукты данной реакции являются именно тем, что используется в существующих автомобилях, грузовиках и самолетах, так что для их применения не было бы никакой необходимости изменять текущую распределительную систему. Для того, чтобы начать гибридные фотохимические и термохимические реакции, в качестве фотокатализатора был использован диоксид титана (TiO2). Это соединение является очень эффективным в области гидролиза, расщепляя воду на водород и кислород. Также оно представляет собой катализатор, очень эффективный под воздействием УФ-света, но не такой эффективный под обычным видимым светом. Макдоннел сообщил, что следующий шаг исследователей заключается в создании фотокатализатора, который лучше согласован с солнечным спектром. В этом случае станет возможным более эффективно использовать весь спектр падающего света, чтобы работать в направлении получения устойчивого солнечного жидкого топлива. По результатам исследования команда предполагает, что кобальт, рутений, или даже железо могут рассматриваться как хорошие кандидаты в качестве нового катализатора. В частности, как наблюдалось в эксперименте, TiO2 понижал интенсивность фотолюминесценции при более высоком давлении. В будущем исследователи предполагают использование параболических зеркал, для концентрации солнечного света на катализаторе в реакторе, что обеспечит как необходимый нагрев, так и фотовозбуждение для реакции, происходящей без необходимости использования других внешних источников питания. Группа также считает, что любое избыточное тепло, созданное таким образом, может быть использовано, чтобы обеспечить энергией другие функции установок по производству солнечного топлива, например, разделение материалов и очистку воды.

www.gasworld.ru

Водород: производство, технологии

Chart Ferox и PPS Pipeline Systems начнут работу над СПГ проектом в Литве Chart Ferox, чешская дочерняя компания Chart Industries, Inc., и ее партнер из Германии - фирма PPS Pipeline Systems, будут работать над строительством СПГ станции в порту города Клайпеда, Литва, по заказу AB Klaipėdos nafta. В рамках данного проекта две компании произведут разработку, поставку и установку необходимого оборудования, строительство объектов сопутствующей инфраструктуры, а также выполнят пуско-наладочные работы с последующей сдачей станции в эксплуатацию. Стоимость проекта оценивается в 30,6 млн. долларов. Соглашение между компаниями и заказчиком полностью вступит в силу после его одобрения на общем собрании акционеров AB Klaipėdos nafta. В отрасли природного газа PPS является одной из ведущих компаний, занимающихся строительными работами, а проверенные технологии Chart отличаются не только безопасностью и высоким качеством, но и надежностью в работе. Поставки оборудования компании составляют почти половину от общей стоимости контракта. Пять криогенных резервуаров производства Chart, насчитывающие почти 6м во внешнем диаметре и длиной более

50м каждый, дадут возможность хранить на станции 5000 м3 СПГ. Станция будет оборудована двумя площадками для автотранспорта и пристанью для бункеровки судов. Chart также поставит установку для регазификации СПГ, производственная мощность которой составит 6000 м3 в час при нормальных условиях. Строительство станции займет примерно 15 месяцев. Сдача объекта ожидается во второй половине 2017 года. Нужно отметить, что планировка станции предусматривает возможность ее расширения в будущем. При необходимости, объемы для хранения СПГ смогут быть увеличены вдвое. Директор Chart Ferox по развитию бизнеса Мирослав Черный отметил, что для компании очень важно участие в этом проекте и она рада возможности работать над ним вместе со своим новым партнером, PPS Pipeline Systems. Обе компании являются настоящими специалистами в своем деле. Их обширные знания и опыт позволят реализовать проект даже в условиях таких жестких сроков. Главная задача новой станции - создание в Клайпеде возможностей для заправки судов и произведения поставок СПГ автомобильным транспортом.

НПК «Грасис» поставила азотную станцию для крупнейшей в мире солнечной электростанции «Нур 1» в Марокко

© НПК «Грасис» Адсорбционная азотная станция в блок-контейнере была изготовлена и поставлена научно-производственной компанией «Грасис» для крупнейшей в мире солнечной электростанции «Нур 1» в Марокко. Азотная станция работает по технологии короткоцикловой адсорбции. Ее производственная мощность составляет 520 м3 в час. Получаемый азот чистотой Март/Апрель 2016

99.8% используется для обеспечения требований технологических процессов электростанции. Слово «Нур» в названии крупнейшей в мире солнечной электростанции означает «свет» в переводе с арабского языка. Нужно отметить, что церемония ее открытия и введения в эксплуатацию состоялась в Марокко 4 февраля. По словам специалистов, при создании «Нур 1» использовались самые передовые технологии. Электростанция мощностью 160 Мвт располагается на юго-востоке страны вблизи города Уарзазат. К 2020 году Марокко планирует производить 42 % своей энергии из возобновляемых источников - солнца, ветра и воды. К 2030 году в королевстве предполагают возможность получать 52 % энергии из возобновляемых источников.

МИР – НОВОСТИ

КРАТКИЕ НОВОСТИ ПАО «Сумское НПО» провело презентацию в Кувейте ПАО «Сумское НПО» провело в Эль-Кувейте масштабную презентацию предприятия для ключевых игроков на данном рынке - руководящего и инженерного состава компании КОС (Kuwait Oil Company), а также профильных специалистов Министерства нефти Кувейта. Один из участников заводской делегации, начальник отдела маркетинга Игорь Булыгин рассказал, что в последние годы Сумское НПО ведет целенаправленную работу по выходу на новый для объединения рынок Кувейта. Технический этап предварительной квалификации в компании КОС уже пройден. В настоящее время на рассмотрении находится финансовая и административная часть данной процедуры. Он также отметил, что продукция, которая имеет больше всего шансов заинтересовать заказчиков в Кувейте (прежде всего, компрессорная техника), была сертифицирована на соответствие требованиям АРІ, а к осени планируется урегулировать все нюансы и по ASME. По словам Игоря Булыгина, большую роль в продвижении бренда СНПО на кувейтском рынке играет официальный партнер предприятия - компания Global Vision. Global Vision уверена в том, что сумские машиностроители имеют все компетенции для того, чтобы стать мощным игроком в нефтегазовом и энергетическом сегментах промышленности Кувейта Как известно, данные отрасли являются очень перспективными. Представители Министерства нефти Кувейта во время знакомства с возможностями ПАО «Сумское НПО» отметили, что, несмотря на падение цен на углеводороды, их государство не намерено снижать добычу и будет продолжать вкладывать средства в развитие этих отраслей. Так, за последние 3 года Кувейт инвестировал в нефтегазовую промышленность и энергетику 15 млрд. динаров (это в пределах 45 млрд. долларов) и не собирается уменьшать набранных темпов.

ТЕХНОЛОГИИ

«Уралкомпрессормаш» выпустил компрессорную установку в необычной комплектации

В конце февраля 2016 года на предприятии «Уралкомпрессормаш» была выпущена компрессорная установка U-11/10 в необычной комплектации. По желанию заказчика данная установка сможет обладать целым рядом дополнительных опций. Новый компрессор способен работать при температурах от -45 °С, в то время как обычные установки такого типа работают при температуре от +5

°С. Корпус оборудования закрыт специальными утеплёнными панелями, а внутри установки находится система предпускового подогрева.

Также; данный компрессор оснащён прямым приводом. Благодаря этому он обладает многими преимуществами, а также является более долговечным и менее прихотливым в обслуживании. На новом компрессоре установлен осушитель сжатого воздуха мембранного типа, который находится внутри корпуса установки. Он также имеет целый ряд преимуществ: прежде всего, данный тип осушителя является необслуживаемым, и рассчитан на 100 000 моточасов. Помимо этого, осушитель позволяет выдавать осушенный воздух сразу, с момента запуска компрессора. Также необходимо отметить, что данный компрессор предназначен для работы с сетями с изолированной нейтралью. Ещё одна особенность данной компрессорной установки заключается в том, что она оснащена новой моделью контроллера. Данный контроллер также предназначен для работы при температуре от -45 °С. Он способен передавать и принимать информацию о работе на АСУ верхнего уровня по протоколам ModBus или ProfiBus DP. В настоящее время этот контроллер устанавливается единично для решения определённых задач заказчика, однако использование данного контроллера имеет хорошие перспективы в дальнейшем. GW

Huntingdon Fusion Techniques представляет эластичную сварочную камеру

эластичную сварочную камеру, которая позволяет полностью очистить зону сварки от наличия кислорода. Данное оборудование не только отличается низкой стоимостью, но и занимает намного меньше места по сравнению с обычными жесткими сварочными камерами. Камера быстро сокращает концентрацию кислорода в сварочной зоне до нескольких долей на миллион и предназначена для производства небольших партий продукции, нуждающейся в полной газовой защите. Стандартная комплектация камеры включает в себя две пары перчаточных портов. Верхняя половина камеры является прозрачной,

обеспечивая полный обзор для сварки. Также, с помощью специального рукава, существует возможность перемещать мелкие детали внутрь камеры и из нее.. Люк Кин из отдела технической поддержки компании HFT отметил, что на протяжении многих лет высокие цены на металлические камеры позволяли только крупным компаниям браться за подобное производство. Стремясь решить данную проблему, HFT представила эластичную сварочную камеру. На сегодняшний день это оборудование используется в таких отраслях промышленности, как производство полупроводников, медицина, биохимия, пищевая промышленность, а также во многих других. GW www.gasworld.ru

ȘȜțȢȓȞȓțȤȖȖ

Юго-Восточная Азия Конференция по техническим газам Бангкок, 6-8 Декабря 2016

Запомни дату т Отель Шангри-Ла, Бангкок, Тайланд (Shangri-La Hotel, Bangkok, Thailand)

6 – 8 Декабря 2016

Узнайте больше о выставке: Эл. почта: conferences@gasworld.com Телефон: +44 1872 225031 Сайт: www.gasworld.com/conferences

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

Woikoski верит в будущее водородного топлива

Водород является лучшим источником возобновляемой энергии, в том числе для транспорта. Он может быть получен из легкодоступного сырья полностью экологически чистым способом. Генеральный директор Woikoski Калеви Koрьяла отметил, что финская семейная компания готова к серийному производству водородных заправочных станций и теперь способна конкурировать с крупнейшими государственными компаниями.

Woikoski производит водород более ста лет и имеет широкое промышленное применение. Он используется для охлаждения генераторов, для изготовления пищевых продуктов, для резки стекла или стали, для закалки лезвий. Первым автомобилем на водородном топливе, который появился на проселочной дороге Мянтюхарью города Войкоски в 30-х годах, был Packard. Он преодолевал расстояние в пару километров от завода до станции и обратно на 50-литровом баллоне с водородом. Говоря о прогрессе в данной сфере, Корьяла отметил, что технология топливных элементов активно развивалась в течение последних 20 лет, а пять лет назад 16

в этой отрасли был сделан большой шаг вперед. ПОЛУЧИТЬ ВОДОРОД - ЛЕГКО На земном шаре наибольшее количество водорода содержится в молекулах воды. Помимо воды, для производства этого газа необходим источник энергии, такой как, например, солнечные панели, энергия ветра или волновая энергия. С помощью энергии молекулы воды разлагаются, и полученный водород может быть использован в качестве топлива для заправки транспортных средств. Такое топливо отличается отсутствием шума и вредных выбросов. Первые водородные заправочные стан-

ции, изготовленные фирмой Woikoski, находятся в Финляндии в городе Войкоски и в районе Хельсинки Вуосаари. Помимо этого, новейшая станция была запущена в Гетеборге, Швеция. Водородные автомобили выгодны для местных жителей. Такой автомобиль проходит 500 км на 5 кг водорода. Дозаправка занимает около 5 минут и стоит около 50 евро. Пробег после одной заправки не зависит от погодных и климатических условий. Также, такому автомобилю не требуется времени на разогрев. БЕЗОПАСНОСТЬ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ Сложность при изготовлении заправочных станций заключается в том, что www.gasworld.ru

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

давление при заправке водородом в 3,5 раза выше по сравнению с нормальным давлением заполнения баллонов. Водород обычно используется при давлении 200 атм., давление водородного топлива должно составлять 700 атм. При этом, водородное топливо находится или в баке автомобиля или в трубах АЗС, и исключает опасность возгорания. ВОДОРОДНОЕ ТОПЛИВО ДЕЛАЕТ РЫВОК На данный момент задача компании продвигать использование автомобилей на водородном топливе. Таких автомобилей в Финляндии и Швеции - немного, а в Дании и Норвегии - лишь около 15. Ведущей страной этой с точки зрения является Германия. Интерес покупателей будет расти по мере того, как автомобили на водородном топливе станут более распространенными. Каждый человек должен думать про себя, готов ли он уже к этому. Woikoski сотрудничает с автопроизводителями Hyundai и Toyota Material Handling Finland. Помимо автомобилей, водород может использоваться в качестве топлива для других транспортных средств, работающих на топливных элементах - автобусов, грузоподъемников, моторных лодок и снегоходов. В течение этого года все крупные производители планируют начать серийное производство автомобилей на топливных элементах. Woikoski участвовала в тестировании автомобилей в северной Финляндии и осуществляла поставки водорода для их производителей. Разработанная Woikoski система АЗС готова к серийному производству. На

Март/Апрель 2016

“ © Woikoski

“... технология топливных элементов активно развивалась в течение последних 20 лет, а пять лет назад в этой отрасли был сделан большой шаг вперед ” данный момент компания рассматривает возможности экспорта в соседних направлениях: скандинавские страны и страны Балтии. Также она заинтересована в российском рынке. Woikoski планирует развивать свой бизнес в 5-6 направлениях, одним из которых является водородное автомобильное топливо. Компания видит в нем большой потенциал в связи с тем, что главным преимуществом данного вида топлива является отсутствие вредных выбросов. Woikoski намерена следить за развитием рынка. Все крупные мировые поставщики газов разработали свои собственные системы. «Мы конкурируем с государственными компаниями, вкладывающими миллиарды долларов, что делает ситуацию очень интересной» - говорит Корьяла - «Рынком сбыта является весь мир» WOIKOSKI H2-ТЕХНОЛОГИЯ. ФАКТЫ, ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО WOIKOSKI ... ■ … финская семейная компания, основанная в 1882 г. ■ … производит водород с 1913 г. (103 года) ■ … фирме принадлежат первые в Финляндии автомобиль (Hyundai ix35 FC) и подъемник (Traigo 80V Compact), работающие на топливных элементах ■ … имеет опыт тестирования заправочных станций и транспортных средств

на топливных элементах в арктических условиях. ■ … открыла в ноябре 2014г. в городе Коккола года крупнейший завод Европы по производству водорода методом электролиза воды. На предприятии производят ультрачистый водород и кислород. ■ … производит водород как побочный продукт в Финляндии в городах Састамала и Ёутсено. ■ … открыла две АЗС в Финляндии: в Voikoski и Вуосаари ■ … установила водородную заправочную станцию в г. Гётеборг, Швеция, открытие которой состоялось 26.10.2015 ■ … 15.03.2016 заправочная станция Woikoski получила 1-й приз серии Plootu Fennica за дизайн из листового металла. Oy Woikoski Ab - семейная газовая компания, которая была основана в 1882 г. в Финляндии, пионер газовой и химической промышленности. Woikoski предлагает своим клиентам комплексные решения для заправки газовых баллонов, услуги по разработке и обслуживанию крупных газораспределительных систем. Поставляет сварочное оборудование и материалы для сварки. Многолетний опыт работы, постоянное внедрение инноваций, умение ценить труд и людей – это те ценности, благодаря которым Woikoski заслужила репутацию ответственного делового партнера. GW

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

Криогеника в авиации: между прошлым и будущим В начале 70-х годов в связи с мировым энергетическим кризисом и прогнозируемым быстрым нарастанием дефицита традиционных энергоресурсов, прежде всего нефти, начались поиски альтернативных топлив.

Была разработана государственная программа внедрения альтернативных топлив на транспорте в целом и в авиации в частности. В авиации в первую очередь рассматривался жидкий водород, который обладает уникальными свойствами: высокая теплота сгорания, благодаря которой существенно повышаются летнотехнические характеристики летательных аппаратов. Так, у дальних самолетов при применении жидкого водорода может быть повышена дальность полета примерно в 1,5 раза, или во столько же раз увеличен полезный груз по сравнению с использованием керосина при одинаковых взлетном

весе и дальности полета. Воздушно-космический и гиперзвуковой самолеты могут быть созданы только при применении жидкого водорода в качестве основного топлива. Высокий энергоресурс, заключенный в жидком водороде (в 2,8 раз больше, чем в традиционном топливе), позволяет значительно улучшить топливную экономичность летательного аппарата. Кроме того, вследствие высокой полноты сгорания, в результате которой образуются водяные пары, выхлопные газы двигателя практически не содержат вредных веществ за исключением окислов азота, содержание

Рис.1 Основные характеристики экспериментального самолёта Ту-155.

которых в этих газах может быть существенно снижено усовершенствованием камеры сгорания двигателя. Для оценки возможности эксплуатации самолёта, использующего альтернативные топлива в ОКБ Туполева в конце 80-х годов прошлого века был создан экспериментальный самолёт ТУ-155 (рис 1). Один из двигателей этого самолёта, созданный в ОКБ Кузнецова работал как на жидком водороде, так и на сжиженном природном газе (СПГ). Этот самолёт имел около 30 новых для авиации систем, которые обеспечивали хранение криогенных топлив, выдачу в двигатель, заправку, контроль работы силовой установки и безопасность полёта. Первый полёт самолёта с использованием жидкого водорода состоялся 15 апреля 1988 года, а 18 февраля 1989 года был выполнен первый полёт на СПГ. Всего на этом самолёте было выполнено в общей сложности около 100 полетов на жидком водороде и сжиженном природном газе и была доказана реальная возможность создания самолетов, использующих криогенные топлива, намечены пути разработки самолетной криогенной силовой установки в авиационном исполнении, а также наземного заправочного комплекса. В работе по созданию и испытаниям самолёта участвовали научные учреждения Министерства авиационной промышленности (ЦАГИ, ЦИАМ, ВИАМ, НИАТ), других ведомств страны (УКБМ, ВНИИПО, ГИПХ, ГИАП и др.). Проведенные в ОКБ Туполева совместно с ВНИИПО и ГИПХ исследования показали, что при правильных инженерных подходах самолеты, использующие криогенное топливо, менее взрыво- и пожароопасны по сравнению с керосиновыми. Это объясняется тем, что утечку криогенного топлива легко обнаружить с помощью специальных газоанализаторов вследствие его быстрой испаряемости и высокой диффузии в газовой среде и принять меры безопасности до воспламенения. В отличие от этого при применении керосина обнаруживается уже возникший пожар. Керосиновый пожар на самолете даже при применении всех современных средств пожаротушения погасить удается далеко не всегда. Разработчики самолета обязаны рассматривать случай «непотушенный пожар» в качестве расчетного для обеспечения аварийной посадки самолета. При использовании в качестве топлива жидкого водорода картина иная: как сказано выше, легкое и быстрое обнаружение утечки обеспечивает её немедленную локализацию, так как уже вытекший водород быстро превращается в газ. Другое отличие состоит в том, что баки с криогенным топливом не могут взорватьwww.gasworld.ru

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

ся при воздействии источника воспламенения, так как в них по определению не может быть кислорода воздуха. Утечка и загорание жидкого водорода практически не приводит к нарушению конструкции самолета вследствие быстрой испаряемости и летучести, а также малой интенсивности теплового излучения. Такой характер пожара подтвержден экспериментально. В начале 90-х годов в ОКБ Туполева совместно с рядом немецких фирм во главе с DASA был проведен большой объем исследований по возможности применения жидкого водорода в качестве топлива на самолете А-310 (рис.2). Сделана проработка конструкции криогенных систем и рассмотрена возможность создания самолёта-демонстратора на базе Дорнье Dо-328 для оценки эксплуатационных характеристик при использовании в качестве топлива жидкого водорода. По независящим от коллектива разработчиков причинам в конце 90-х годов эти работы были свернуты, но все результаты, полученные при испытаниях Ту-155 были высоко оценены немецкими коллегами и принципиальная возможность создания самолёта, использующего в качестве топлива жидкий водород, была подтверждена. Следует отметить, что использование жидководородного топлива несет с собой и ряд проблем. Главной из них являются низкая плотность (≈ в 13 раз ниже плотности воздуха) и криогенная ( 20ºК - (˗ 253ºС) температура. Первая требует специальных конструкторских решений по размещению жидкого водорода на борту (большие объёмы!), вторая – высокоэффективной теплоизоляции, которая должна обеспечить приемлемый в эксплуатации уровень потерь из-за испарения. Традиционно применяемая высоковакуумная теплоизоляция не годится из-за большого веса оболочек, внутри одной из которых находится жидкий водород, а другая защищает вакуумную полость от окружающей среды. Был разработан специальный тип вакуумной изоляции с приемлемыми весовыми характеристиками. В результате в ОКБ Туполева был разработан ряд возможных схем самолетных криогенных топливных баков и выполнены некоторые экспериментальные исследования. Однако решение этой задачи требует еще немалого объема работ с большими финансовыми затратами, хотя направления этих работ совершенно ясны. Ещё одной проблемой является возможное накопление в жидком водороде твёрдой кислородной фазы, что при отеплении может привести к взрыву. Поэтому в действующих нормах по хранению и применению жидкого водорода в резервуарах Март/Апрель 2016

Рис. 2 Внешний облик А-310(проект) использующего жидкий водород в качестве топлива.

указывается на необходимость отепления емкости после 5 заправок жидким водородом с целью удаления накопившегося кислорода. Для эксплуатации самолетов эта технология неприемлема. Пути решения этой проблемы также были намечены. Однако и создание полноценной технологии аэродромного обращения с жидким водородом требует дальнейших серьезных расчетных и экспериментальных исследований. Ещё одной, пусть несколько менее сложной, является проблема обнаружения водородного пламени при пожаре. Хотя, как уже говорилось выше, вероятность водородного пожара может быть конструктивными мерами почти исключена, все же современные сертификационные нормы требуют наличия средств обнаружения пожара на борту самолета. Сложность задачи в том, что водородное пламя имеет очень слабое тепловое и световое излучение, обнаружить которое трудно. Нужна система, основанная на иных физических эффектах. Пути создания такой системы также были намечены. Кроме того по результатам выбора расположения топливных баков и компоновки силовой установки и ее элементов была показана техническая возможность модификации ряда самолетов ОКБ Туполева для применения на них в качестве топлива жидкого водорода и СПГ. К сожалению, в конце 90-х работы по использованию в авиации криогенных топлив были свернуты и накопленный опыт не нашёл применения в эксплуатации. Конечно, высокая стоимость жидкого водо-

рода является реальным препятствием к его широкому использованию. Однако уже в близкой перспективе снижение вредных выбросов в окружающую среду может стать важнейшим фактором развития человечества. А в этом смысле жидкий водород как энергоноситель не имеет равных – ведь продукт его сгорания вода и процесс его использования вписывается в естественный круговорот воды в природе… Дальнейшее развитие работ по использованию жидкого водорода в качестве авиационного топлива может вестись только в рамках национальной программы. Если же этого не будет, то мы рискуем в не очень далёком будущем (как это было не раз) покупать технологии, которые наша страна создала первой в мире. GW СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ: 1. «Наука и жизнь» 1988/1998 г.г. 2. В. Малышев, М. Опарин «Военно-промышленный курьер» вып.13. 13 апреля 2005г. 3. Сайты «Туполев» «Материалы по применению жидкого водорода в авиации». 4. Сайт ru.knowledgr.cor «водородные технологии». 5. Сайт yoki.ru «В. Солозобов Жидкий водород на смену керосину» РИА «Новости.

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

Новая технология получения водорода

© ООО «Реактор» Сотрудниками ООО «Реактор» (дочерняя компания ПАО «Криогенмаш») на основе результатов многолетних исследований внутрикамерных процессов в ЖРД, проведенных под руководством профессора Ю.Н.Филимонова, предложена новая технология получения водорода /пат. РФ № 2561077/ права принадлежат ООО «Реактор». В разработанной технологической схеме горючим является природный газ, а окислителем – кислород. Это позволяет большинству потенциальных потребителей - металлургическим и нефтехимическим производствам - использовать уже имеющуюся инфраструктуру предприятий. Технология основана на двухстадийном окислении природного газа. На

первой стадии осуществляется парциальное окисление горючего при недостатке окислителя в прямоточном трехкомпонентном высокотемпературном газогенераторе - высокотемпературном реакторе (ВТР) /пат. РФ №2523824/, в котором происходит образование водородсодержащего газа в соответствии с уравнением CnHm + O2 → CО2 + Н2О + +СО + Н2 + С* + Q Этот процесс протекает на высоких скоростях при температуре порядка 20000С, что позволяет значительно снизить массу установки и увеличить ее термический КПД. Процесс проводят при давлениях 1,5 – 4,0 МПа. В результате на выходе камеры сгорания ВТР образуется водород-

содержащий газ, содержащий 54-56% об. водорода и 29-31% об. монооксида углерода. Состав получаемого синтезгаза в основном зависит от соотношения компонентов и практически не зависит от давления в указанном диапазоне его изменения. Для предотвращения сажеообразования водородсодержащий газ охлаждают путем впрыска воды в испарительную камеру ВТР. После дополнительной очистки охлажденный и увлажненный газ поступает в блок катализа, в котором на отечественных средне- и низкотемпературных катализаторах осуществляется вторая стадия окисления - паровая каталитическая конверсия монооксида углерода СО + Н2О → СО2 + Н2 Для дальнейшей очистки водородсодержащего газа от двуокиси углерода и следов балластных газов могут применяться известные технологии разделения, позволяющие обеспечить требуемую концентрацию водорода. Без применения дорогостоящих систем разделения концентрация водорода может быть доведена до 90 - 92% об. В настоящее время создана опытнопромышленная установка производительностью 300 нм3/ч водорода и проводятся ее определительные испытания. Технологический модуль установки вписывается в стандартный 20-футовый контейнер. Предварительные результаты испытаний подтверждают высокие экономические показатели установки, превышающие мировые аналоги. Возможно создание модульных установок единичной производительностью до 1500 нм3/ч водорода с использованием в качестве исходных горючих метана, ПНГ и дизельного топлива. GW

www.gasworld.ru

Водород: производство, технологии

Март/Апрель 2016

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

Получение чистого водорода: опыт эксплуатации водородной станции в Удмуртии

Понимая выгодные перспективы собственного производства водорода, Группа компаний «Технические газы» в конце 2013 года реализовала первый инвестиционный проект в области водородной энергетики - запустила в работу единственную в Удмуртии электролизную станцию контейнерного типа с компрессором высокого давления.

Проведенная оценка показателей безопасности и экологии производимого газа, качества и себестоимости, а также других важных показателей позволила сделать выбор в пользу итальянского оборудования, одного из передовых по технологии и качеству в настоящее время на рынке. Основные составляющие элементы водородной станции Производство водорода посредством электролиза начинается с водоподготовки, где происходит деминерализация воды, которая на установку поступает из артезианской скважины. Далее деминерализованная вода попадает в электролизную установку, состоящую из двух электролизеров, где за счет применения энергии и происходит электрическая диссоциация молекулы воды. Следующими этапами процесса получения водорода являются сепарация водорода от кислорода, а также его охлаждение и влагоотделение. 22

сферах применения. Технология производства водорода В основе технологии производства водорода - электролиз воды под давлением. Электролизная установка производит водород и кислород путем электролитической диссоциации молекулы воды. Молекула воды разлагается под воздействием электрического тока, и происходит электрохимическая реакция: 2H2O → 2 H2 ↑ + O2 ↑ Распад молекулы воды происходит в сильнощелочном растворе NaOH, в ходе которого и образуются две части водорода и одна часть кислорода (см. схему). Как видно из схемы, эксплуатируемая электролизная станция позволяет производить помимо водорода и кислород с чистотой 99,5 %. Мониторинг процесса получения газа осуществляется посредством газоанализаторов и отображается в реальном времени на экране. При отклонении заданного качества получаемого продукта от требований стандарта оператор приостанавливает работу станции до устранения причины. Такая система контроля гарантирует отпуск потребителю водорода с показателем чистоты 99,9995 %, что соответствует первому сорту по ГОСТ Р 51673 – 2000 «Водород газообразный чистый». ДЛЯ СПРАВКИ Физико-химические показатели по ГОСТ Р 51673-2000 «Водород газообразный чистый». Объемная доля водорода в пересчете на сухой газ, не менее: высший сорт - 99,9999 %, первый сорт - 99,9995 %, второй сорт - 99,994 %. Физико-химические показатели по ГОСТ 3022-80 «Водород технический».Объемная доля водорода в пересчете на сухой газ, не менее: А - 99,99 %; Б - 99,95 %.

На блоке очистки водород проходит оптимально возможную очистку с последующей осушкой. Далее водород попадает на линию нагнетания, где осушенный газ сжимается компрессором высокого давления - до 201 бар, а затем подается в наполнительные рампы. Управление работой станции осуществляется автоматически. Внешний дисплей, размещенный на двери генератора, позволяет видеть сообщения об ошибке и другую информацию для оператора. Надежная в эксплуатации станция производит водород чистый и недорогой в сравнении с другими процессами производства. Получаемый газ пригоден к незамедлительному ис© ГК «Технические газы» пользованию во многих

www.gasworld.ru

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

в-третьих, продолжительным временем простоя оборудования по причине отсутствия нужных деталей, поэтому отчасти приходится решать вопросы импортозамещения с целью минимизации расходов. На данный момент планируется заключить договоры с российскими предприятиями-изготовителями запасных частей на поставку комплектующих (мембраны, датчики, сопло), а также на разработку электролизной ячейки, которые будут использоваться на импортном оборудовании.

На сегодняшний день загрузка мощностей водородной станции осуществляется на 100 %. Чистым газообразным водородом наполняются не только металлические баллоны вместимостью от 5 до 50 дм³, но и БМКБ (блок металлокомпозитных баллонов, заключенных в каркасный металлический контейнер и объединен-

Март/Апрель 2016

ных коллектором). Применение БМКБ позволяет клиентам значительно сократить трудозатраты и транспортные расходы вследствие трехкратного увеличения объема перевозимого газа на единицу массы тары. Работа станции ведется круглосуточно. Ее бесперебойную работу обеспечивают всего 6 операторов, высококвалифицированных специалистов, которые прошли обучение по обслуживанию данного оборудования. Опыт эксплуатации За два года работы водородной станции получен ценный опыт эксплуатации технологичного оборудования. Возникающие проблемы помогали решать установщики оборудования, с какими-то из них справлялись самостоятельно, находя верные технологические решения. Тем не менее, основной проблемой эксплуатации водородной станции стала необходимость замены импортных комплектующих и запасных частей отечественными аналогами при проведении ремонтных работ. Понятно, что такая необходимость вызвана в первую очередь высокой стоимостью запасных частей из-за курса валюты, во-вторых, логистикой,

“

“ ... с постоянным увеличением объемов реализации в ближайших планах ГК увеличить мощности производства водорода в 2-3 раза за счет покупки дополнительных установок ” Такой подход к решению вопросов импортозамещения позволит не только сократить издержки на закупку импортных комплектующих, но и обеспечить бесперебойную работу как собственной установки, так и подобного оборудования других предприятий, производящих водород посредством электролиза. Поскольку водородная станция ГК «Технические газы» - единственная в Удмуртии установка по производству водорода высокой чистоты, способная обеспечить не только потребности своих клиентов, но и других предприятий, число клиентов растет. Сегодня среди них крупнейшие промышленные предприятия не только Удмуртии, но и соседних регионов: Татарстана, Башкирии, Пермского края, Свердловской области. Заявки на водород высокой чистоты приходят с разных регионов, в том числе и самых отдаленных. С постоянным увеличением объемов реализации в ближайших планах ГК увеличить мощности производства водорода в 2-3 раза за счет покупки дополнительных установок. GW

АВТОР СТАТЬИ Михаил Кондратенков, Председатель совета директоров ГК «Технические газы» (г. Ижевск).

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

Обзор рынка производителей электролизного оборудования для получения водорода ВВЕДЕНИЕ: Электролизеры предназначены для получения водорода и кислорода методом электролитического разложения воды, используются для следующих целей: 1. охлаждение генераторов тепловых и атомных электростанций; 2. гидрогенизация жиров; 3. создание защитной атмосферы при производстве твердых сплавов, трансформаторного листа, микропроцессоров, стекла (в том числе автомобильного), витаминов, радиотехнических приборов, электроламп, чистых газов.

ООО «Химэнерго» - бывшее подразделение АО «Уралхммаша», в настоящее время выступающее как самостоятельный производитель. Выпускает такое же оборудование, как и Уралхиммаш, но уже с высоким уровнем автоматизации. В настоящее время приступило к выпуску новых полностью автоматизированных блочных установок типа БЭУ.

ООО «ИФТИ» г. Москва производит электролизные установки серии ФС-Т.25. Отличительной особенностью этого оборудования является монтаж одним блоком. Установку запускает один человек, в комплект поставки по умолчанию входит оборудование для реализации мониторинга работы установки из диспетчерского пункта. Освоено производство установок в блок-контейнерном исполнении на базе морских 40 футовых контейнеров. Производительность от 5 до 30 м3/час.

Отрасли – потребители • нефтеперерабатывающая промышленность; • газоперерабатывающая промышленность; • нефтехимическая промышленность; • химическая промышленность; • черная металлургия; • цветная металлургия; • пищевая промышленность; • электроэнергетика; • машиностроение; • стекольная промышленность; • радиотехническая промышленность. В настоящее время на российском рынке присутствуют три отечественных и два иностранных производителя. Остановимся поподробнее на каждом. АО «Уралхиммаш» - старейший производитель электролизного оборудования, известного своей надежностью, долговечностью, но на данный момент обладающее излишней материалоемкостью, высоким энергопотреблением, отсутствием автоматизации. Производительность от 4 до 500 м3/час.

Также в рамках государственной программы по импортозамещению проводит работы по модернизации, техн. обслуживанию и капремонту электролизных установок типа HySTAT (Бельгия): замена контроллера (с открытой архитектурой), арматуры и КИПиА и т.д. на общедоступные аналоги в России, проведению капремонта самих электролизеров и сосудов.

ТИПЫ УСТАНОВОК:

Электролизер ФВ-500М

Электролизер СЭУ 10-2

Электролизная установка БЭУ

АО «Хайдродженикс Юроп Н.В.» Бельгия - известный производитель электролизного оборудования. Производит электролизные установки по производству водорода и кислорода методом электролиза воды серии HyS-TAT-A. Установки набираются из отдельных электролизёров. Заявленная поставщиком производительность установки с одним электролизёром 15 нм3/час, с двумя – 30 нм3/час. Установка полностью автоматизирована, пуск – нажатием одной кнопки (автоматическая продувка азотом, выход на режим) и возможность регулирования нагрузки (от 25% до 100% номинальной мощности автоматически). Возможность организации управления работой оборудования и слежения за www.gasworld.ru

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

технологическими параметрами с помощью персонального компьютера из диспетчерского пункта. Производительность от 10 до 60 м3/час.

ErreDue S.p.A., г. Ливорно, Италия. Серийное производство электролизных установок по производству водорода и кислорода методом электролиза воды. Электролизные установки выполнены в блочном исполнении и состоят из трех основных блоков: технологического, блока управления и блока питания. Установка автоматизирована, имеется возможность организации управления работой оборудования и слежения за

технологическими параметрами с помощью персонального компьютера из диспетчерского пункта.

РЕЗЮМИРУЯ: Отличительной особенностью импортного оборудования, безусловно,

ʒˎ˃˅ː˞ˌ ˋ˔˕ˑ˚ːˋˍ ːˑ˅ˑ˔˕ˈˌǡ ˏːˈːˋˌ ˋ ˔ˑ˄˞˕ˋˌ ˏˋ˓ˑ˅ˑˌ ˆ˃ˊˑ˅ˑˌ ˋːˇ˖˔˕˓ˋˋǤǤǤ

является удобство, полная автоматизация. Но и минусов хватает: заявленные сроки службы 20-30 лет, мягко говоря, не соответствуют действительности, через 5-7 лет необходимо менять электролизер (ремонта они не производят), а это значительные суммы, отечественные электролизеры действительно служат по 30-40 лет и ремонтопригодны; требования к воде у зарубежного оборудования выше на 2 прядка по проводимости чем описано в ГОСТ 6709-72 (по ГОСТу 5•10-4 см/м, а указано 5•10-6 см/м). Для питания зарубежных установок требуется деионизированная вода, известны случаи, когда электролизеры выходили из строя через 2-3 года; расходные материалы импортные – долгие сроки поставки и высокие наценки посредников. Ну и конечно в условиях низкого рубля покупка и содержание импортного оборудования обходится очень дорого, что стало заметно по проводимым конкурсам. Это дает шанс отечественным производителям занять эту нишу и при достижении высокого уровня качества оборудования претендовать на поставку за рубеж. GW

gasworld

ˉ˖˓ː˃ˎ Заполненный последними новостями, познавательными статьями и интервью с наиболее известными лицами в индустрии промышленных газов, журнал gasworld - это обязательное ежемесячное издание для каждого профессионала газовой отрасли, желающего оставаться на переднем плане своего бизнеса.

ˍˑː˗ˈ˓ˈː˙ˋˢ Конференции gasworld - это уникальная среда для обсуждений, дискуссий и бесед о проблемах мировой газовой индустрии. За дни конференции специалисты в сфере промышленных газов выступают с познавательными презентациями, заостряя свое внимание на коммерческих аспектах газового бизнеса, таких как: динамика рынка, внедрение новых технологий, факторы увеличения эффективности эксплуатации и векторы развития.

gasworld.com изменился! На сайте по-прежнему размещаются качественные новости, мнения и другая полезная информация, помогающая Вам оставаться в курсе всех важнейших событий мировой газовой индустрии, но теперь все это представлено на совершенно новой, самой современной платформе.

˔˒˓˃˅ˑ˚ːˋˍ На сайте gasworld.com размещен самый большой в мире on-line справочник, в котором собраны контактные данные и полный перечень продукции тысяч компаний по техническим газам и криогенному оборудованию. Данный справочник ежегодно печатается, снабжая профессионалов газовой отрасли по всему миру всеобъемляющим руководством по услугам в сфере промышленных газов.

Ǥ Ǥ

Март/Апрель 2016

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

Техническое регулирование водородных технологий. Применение международной нормативно-технической базы в интересах национальной инновационной политики Раменский А.Ю., Президент НАВЭ, ответственный секретарь ТК О29, член Общественного совета при Росстандарте, к.т.н.

Согласованность в области международной и национальной стандартизации является ключевым фактором интеграции российских предприятий в мировую экономику. Имплементация международных стандартов в области водородных технологии и топливных элементов в национальную систему стандартизации являются перспективным направлением такой интеграции. Основное потребление и производство водорода сосредоточено в крупнотоннажных технологиях. В этой связи, сформировавшиеся коды и правила технического регулирования практически не применимы к мелко-масштабному производству водорода, а также к использованию его в качестве топлива для автомобильного транспорта и жилищнокоммунального хозяйства. Вместе с тем, в рамках глобальной стратегии водородной экономики прирост потребления водорода и его производства предполагается именно в этих отраслях. По данным Информационного агентства России ТАСС (21 марта 2016 года, Корр. ТАСС Василий Головин) Правительство Японии намерено к 2030 году довести до 800 тысяч число зарегистрированных в стране экологически чистых автомобилей на топливных элементах, использующих водород в качестве горючего. Кроме того, планируется создание парка водородных автомобилей в других странах, таких как Германия, Великобритания, Китай, Корея, США и др. Это свидетельствует о планах автопроизводителей начать массовое производство водородных автомобилей, организации ин26

фраструктуры для заправки водородом, их технического обслуживания и ремонта. Топливные элементы и сопутствующие им водородные технологии получили также широкое распространение в области автономной энергетики, аварийного энергообеспечения, использования автопогрузчиков, беспилотных летательных аппаратов, подводных лодок и другой специальной и военной техники во всем мире. Такому распространению водородных технологий и топливных элементов на мировом рынке энергетики, транспорта и связи предшествовала значительная работа по формированию международной системы стандартов, охватывающей практически все стороны деятельности, связанные с разработкой, производством, эксплуатацией машин и оборудования с энергоустановками на основе топливных элементов, которая проводилась более 25 лет Международной организацией по стандартизации ИСО и Международной электротехнической комиссией МЭК. Благодаря международной стандартизации японские и корейские водородные автомобили уже сегодня нашли широкое применение в разных точках нашей планеты. Вопросы технического регулирования

в области водородных технологий и топливных элементов являются одним из приоритетным направлений в деятельности Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (РОССТАНДАРТ). В настоящее время в России введено более 20 национальных стандартов, связанных с этими инновационным разработками, большая часть которых идентична международным стандартам ИСО и МЭК. Таким образом, наша страна является полноправной участницей скоординированной работы по формированию национального рынка водородных технологий и топливных элементов, а также продвижению их на мировой рынок. Реформа технического регулирования в Российской Федерации, в основе которой лежит федеральный закон от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», дает широкие возможности для модернизации нормативно-технической базы водородных технологий. Эти процессы в совокупности с гармонизацией национальной и международной системы стандартизации позволяют современному российскому бизнесу активно влиять на формирование национальной технической политики страны и участвовать в процессах, связанных с международной стандартизацией. Технический комитет «Водородные технологии» Росстандарта (ТК 029) сформировал план создания национальных стандартов в этой области на период до 2017 года. Большинство действующих стандартов введено Росстандартом пос-

www.gasworld.ru

Водород: производство, технологии

ле 2000 г. Перечень национальных стандартов приведен в таблице. Особое значение в формировании политики технического регулирования в Российской Федерации и Таможенном союзе имеют технические регламенты (ТР ТС): - ТР ТС 010/2011 Технический регламент Таможенного союза ”О безопасности машин и оборудования”; - ТР ТС 018/2011 Технический регламент Таможенного союза “О безопасности колесных транспортных средств”; - ТР ТС 032/2013. Технический регламент Таможенного союза. «О безопасно-

ТЕМА НОМЕРА

сти оборудования, работающего под избыточным давлением». В указанных технических регламентах предусмотрено формирование перечня стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение ТР. Эта норма позволяет активно использовать имплементацию международных стандартов, разработанных с учетом опыта развитых стран и дает возможность существенно усовершенствовать требования безопасности в области водородных технологий в самое ближайшее время. Действующее законодательство пре-

Таблица: Перечень стандартов в области водородных технологий

доставляет российским коммерческим предприятиям возможность участия в формировании национальной нормативно-технической базы. Сложившаяся в настоящее время благоприятная ситуация, связанная с перестройкой политики России в области технического регулирования, создает предпосылки для активного влияния на этот процесс. Это обстоятельство позволяет устранить устаревшие ограничения, устанавливающие барьеры при организации международной торговли. В ходе гармонизации национального и международного технического регулирования в области безопасности водородных технологий необходимо более активно развивать сотрудничество российских предприятий с соответствующими техническими комитетами Международной организации по стандартизации ИСО и МЭК. В свою очередь, российский Технический комитет «Водородные технологии» (ТК 029) и Национальная ассоциация водородной энергетики России выражает заинтересованность в дальнейшем развитии работ, связанных с созданием новых и совершенствованием существующих международных стандартов, в усилении взаимодействия со всеми заинтересованными организациями, с целью продвижения на национальный рынок иностранных инновационных технологий и на международный рынок продукции отечественных предприятий, а также создании предпосылок для формирования в России развитой инфраструктуры для эксплуатации водородных автомобилей, погрузчиков, автономных энергоустановок и другого оборудования, связанного с применением водородных технологий и топливных элементов. GW Март/Апрель 2016

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

Компания Air Liquide Global E&C Solutions, осуществляющая проектирование и строительство для Группы Air Liquide, представила новую технологию парового риформинга на рынок водорода.

Паровой риформинг широко применяется в промышленности для преобразования природного газа и потоков углеводородов в чистый водород. Пар является неотъемлемым побочным технологическим продуктом и используется в технологии риформинга, а его избыток экспортируется другим потребителям, находящимся поблизости. Объем экспорта пара может быть адаптирован к широкому диапазону потребностей клиента. Доказано, что общая теоретическая эффективность технологии возрастает с увеличением экспорта пара. Тем не менее, повышение теоретической эффективности часто не отражает экономическую реальность. Интеграция тепловой энергии и оптимизация группы теплообменников снижает потребность в паре на технологических установках и приводит к более низкой экономике экспорта пара. Поэтому решения становятся более привлекательными, что обеспечивает высокую эффективность производства водорода при минимальном экспорте пара, снижая его экспорт практически до нуля, или делает водородную установку чистым импортером пара. В стандартной конфигурации трубок риформинга высокотемпературный реформированный газ используется для 28

производства пара. Однако наиболее эффективно использовать высокую температуру тепла реформированного газа непосредственно для эндотермической реакции риформинга. В новом теплообмене парового риформинга горячий реформированный газ проходит через внутренние витки для осуществления теплообмена с холодной частью слоя катализатора. Примерно 20% от требуемой энергии может быть обеспечено путем внутреннего теплообмена посредством запатентованной геометрии витков теплообменника с высокой площадью поверхности. Помимо уменьшения количества трубок риформинга и снижения капитальных затрат, сокращается энергия горения. Общая подача и расход топлива, выбросы CO2 и затраты на производство водорода снижаются более чем на 4% по сравнению с традиционной технологией.

Кроме того, можно значительно сократить площадь, занимаемую установкой. Основная трудность такой концепции заключается в выборе материала внутренних витков теплообменника, которые будут эксплуатироваться в технологических условиях, склонных к пылевой коррозии металла (MD). Для того чтобы продемонстрировать новую технологию, компания Air Liquide решила провести испытания в промышленном масштабе на ее универсальной демонстрационной установке SMR. Четыре трубки риформинга промышленного размера (диаметром 5’’, 12 м в длину) устанавливаются в печи демонстрационной установки. Пилотный блок интегрирован в ближайшую установку Air Liquide для экспорта синтез-газа и импорта энергоресурсов. Пилотная установка эксплуатируется операторами промышленной установки. Трубки риформинга снабжены теплообменными витками, изготовленными из различных никелевых сплавов. Один из основных материалов был выбран из группы с более низкой коррозионной стойкостью MD, другой принадлежит к группе с превосходной устойчивостью к коррозии. Четыре витка были покрыты с помощью диффузионной сварки защитным слоем алюминия-никеля (NiAl). Результатом специальных процедур изгиба и покрытия становится гомогенный, бездефектный слой одинаковой толщины. Первая программа испытаний включала 8000 часов эксплуатации. Полная таблица результатов испытаний эксплуатационных параметров была заполнена на основании данных, полученных при изменении температуры питающего газа и реформированного газа, соотношения пара к углероду и нагрузке установки. Полученные на установке данные были статистически обработаны с учетом погрешности датчиков установки и полученных

Высокоэффективный теплообмен в паровом риформере SMR-X

www.gasworld.ru

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

производились изменения пирометром и ИК-камерой, а также применялись новые инструменты коррекции температуры. Работа пилотной установки была стабильна и по сравнению со стандартным риформингом сопоставима с работой установки конфигурации SMR-X. Для параметров тестовой матрицы был собран полный комплект данных вместе с анализом соответствующих потоков. Измерительная аппаратура пилотной установки поставляла избыточную информацию, которая использовалась для создания выверенного набора согласованных данных. После окончания срока эксплуатации витки теплообменника были отобраны для анализа, чтобы определить состояние материала и защитного покрытия по всей длине витка. Витки теплообменника с защитным слоем были устойчивы в течение всего периода работы в пределах полного диапазона температур, и диффузия углерода через основной материал не была обнаружена. Покрытие NiAl обеспечивает устойчивую защиту от коррозии MD. Выбранный материал был квалифицирован во время долгосрочных испытаний. Для утверждения модели процесса были получены данные для самых разнообразных условий процесса. Компания Air Liquide представила на рынок водорода новую технологию SMR-X. Она предлагает лучшую экономию для класса водородных установок с производительностью более 10000 м3/ч в местах с низкой потребностью пара на основе высокой эффективности и снижения инвестиционных затрат. © Air Liquide

результатов. Основой для совершенствования и проверки технологических инструментов и CFD моделирования с интегрированной моделью реактивной трубки послужили точные данные, установленные для каждой рабочей точки. В обратной точке каждой трубки риформинга и на выходе из каждого витка теплообменника были взяты образцы из питающего газа, из топлива и из реформированного газа. Для проверки высокоточной модели необходимой информацией является температура трубки по всей длине. Трубки были оснащены термопарами на различных высотах. Кроме того,

Март/Апрель 2016

Компания Air Liquide Global E&C Solutions осуществляет работы по инжинирингу и строительству производственных установок (в основном газоразделительных установок и установок для производства водорода) для Группы Air Liquide, а также предоставляет своим Заказчикам весь спектр технологий, имеющихся у компании. Решения компании Air Liquide в области производства технических газов, преобразования энергии и очистки газов дают возможность Заказчикам компании оптимизировать использование природных ресурсов. Air Liquide Global E&C Solutions сопровождает проект в течение всего срока его реализации: предоставляет лицензированные инжиниринговые услуги и запатентованное оборудование, осуществляет проектирование на высокопрофессиональном уровне, а также руководит проектами и предоставляет услуги по их реализации. Эксклюзивные инновационные технологии компании Air Liquide вносят существенный вклад в переход к надёжному энергоснабжению в будущем. Компания Air Liquide Global E&C Solutions в своей работе повсеместно объединяет людей и идеи для создания передовых технологий, позволяющих решать задачи, поставленные Заказчиками, и обеспечивающих рост и развитие Группы Air Liquide в долгосрочной перспективе. GW

АВТОРЫ СТАТЬИ Холгер Шлихтинг, Дитер Ульбер

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

Сможет ли водород стать альтернативой традиционных энергоносителей в энергетике и на транспорте

В России инициатором водородного движения являлся ГМК «Норильский никель» и группа компаний Михаила Прохорова, бывшего генерального директора «Норильского никеля». Именно он, в выступлении перед президиумом РАН в декабре 2003 г., назвал водородную энергетику «ключом к созданию национальной программы по возврату нашей страны в ряды ведущих экономических держав мира».

В 2003 году компания «Норильский никель» и Российская академия наук подписали соглашение о ведении научно-исследовательских работ в сфере водородной энергетики. «Норильский никель» вложил в исследования $40 млн. В 2006 году «Норильский никель» приобрел контрольный пакет американской инновационной компании Plug Power, являющейся одним из лидеров в сфере разработок, связанных с водородной энергетикой. Михаил Прохоров (глава ГМК «Норильского никеля» на тот момент) заявил в феврале 2007 года, что компания вложила в разработку водородных установок $70 млн. и уже есть «не просто лабораторные, а действующие образцы», на внедрение которых уйдёт несколько лет. Начало промышленной реализации «водородного проекта», по его словам, намечено на 2008 год. Однако, уже в том же 2008 году ГМК «Норильский никель» перестал финансировать проект в области водородных технологий и топливных элементов, обанкротил свою дочернюю компанию ООО «НИК НЭП», занимающуюся управлением НИОКР. В результате банкротства подрядчики не получили средства за выполненные и принятые работы в объеме почти 200 млн. 30

руб., непогашенная задолженность по зарплате ООО «НИК НЭП» перед сотрудниками составила почти 20 млн. руб. Данная парадоксальная ситуация объясняется очень просто. К 2008 году российским ученым стало понятно, что если говорить об энергетике в ее классическом понимании, то есть, как об отрасли, вырабатывающей тепловую и электрическую энергию, или использования водорода в качестве моторного топлива, то ни о какой водородной альтернативе речи идти не может. Дело в том, что для генерирования Энергии всегда необходим другой вид энергии. Целесообразность каждого из таких процессов оценивают по такому параметру как полезная энергия – то есть полученная в конечном итоге за вычетом затрат на ее производство. Например, у нефти и природного газа полезная энергия колоссальная: при использовании этого топлива можно генерировать примерно в 200 раз больше энергии, чем расходуется на его поиск и добычу. Значительно меньшей полезной энергией обладают уголь, ветер, и солнце, тем не менее, у всех этих источников она есть. У водорода полезная энергия отрицательная - это означает, что

затраты энергии, на его получение превышают количество, которое этот носитель может генерировать. Это означает, что пока есть природный газ, уголь, торф, биомасса и возобновляемые источники энергии – солнце и ветер, водород в производстве электроэнергии и тепла применяться не будет. К сожалению, все традиционные способы получения водорода для водородной энергетики экономически не выгодны. Есть целый ряд известных способов разложения воды: химический, термохимический, электролиз и др., но все они обладают одним и тем же крупным недостатком - в технологическом процессе получения водорода используется высокопотенциальная энергия, на получение которой в свою очередь затрачивается дефицитное ископаемое топливо (уголь, природный газ, нефтепродукты) или электроэнергия, вырабатываемая на электростанциях. Такое производство водорода, естественно, всегда будет оставаться неэкономичным и экологически опасным, а, следовательно, бесперспективным. Так, например, наиболее дешевый способ производства водорода – конверсия природного газа. Но, во-первых, для этой технологии необходим природный газ (а значит, вместо альтернативной энергетики мы получаем разновидность газовой), вовторых, после выделения из природного газа водорода, мы будем выбрасывать в атмосферу углерод (и не только его), а в-третьих, при сжигании водорода (окислении его в топливных элементах) забирается кислород из атмосферы. Все это сводит на нет разговоры об «альтернативности» и экологичности водородной энергетики. Если говорить о производстве водорода на основе электролиза воды, то только для его применения в качестве топлива для существующих в настоящее время 700 млн. автомобилей потребуется в два раза увеличить количество вырабатываемой во всем мире электрической энергии. Совершенно очевидно, что водородная энергетика на традиционных методах производства водорода, никогда в принципе не сможет вытеснить обычную энергетику. Сегодня производство водородного топлива для автомобилей в четыре раза дороже, чем производство автомобильного бензина в количестве, достаточном для производства аналогичного количества энергии. Кроме того, остается проблемой создание «водородной инфраструктуры» - сети заправочных станций и сервисных центров, необходимых для обслуживания автомобилей, работающих на водородном топливе. По оценкам Аргоннской Национальной Лаборатории (Argonne National Laboratory), в масштабах США для этого требуется затратить более $600 млрд. В отчетах Американского Физического www.gasworld.ru

Водород: производство, технологии

Общества и Национальной академии наук США говорится, что для реализации программы перевода транспорта на водород необходимо осуществить технологический прорыв. По их мнению, на сегодняшний день мировая энергетическая инфраструктура слишком хорошо развита, и для того, чтобы сделать водород конкурентоспособным по сравнению с традиционными видами топлива, необходимы большие капиталовложения. Самые многообещающие водородные технологии требуют от 10 до 100 кратного усовершенствования их стоимости, чтобы они были конкурентоспособными в сравнении с углеводородными видами топлив. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Необходимо отметить, что в настоящее время у «водородной энергетики» проблемы не только с рентабельным производством водорода, но и с устройствами для использования водорода как энергоносителя. Широко известно, что основным устройством для использования водорода являются топливные элементы. В топливном элементе происходит процесс, обратный электролизу. Притягательность топливных элементов имеет серьезное основание. Действительно, никаких движущихся частей, никаких взрывов. Водород не сгорает, как это происходит в тепловом двигателе, а разлагается внутри топливных элементов (или ячеек, как их иногда именуют) на разноименно заряженные ионы и электроны. Именно электроны и превращаются в полезный электрический ток, питающий цепь бортовой силовой установки, а что касается ионов водорода, то их связывает кислород, который в составе обычного воздуха подается внутрь топливного элемента, образуя «выхлоп» - водяной пар. Первая электрическая энергия была получена с помощью топливного элемента еще в 1839 г. Однако бум вокруг ЭХГ возник тогда, когда началось освоение космоса. В 60-е годы прошлого века были созданы топливные элементы мощностью до 1 кВт для программ «Джемини» и «Аполлон», в 70-80-е годы - 10-кВт топливные элементы для «Шаттла». У нас такие установки разрабатывались для программы «Буран» в НПО «Энергия». Разработанные ЭХГ были бесшумны, не имели отработанных газов и движущихся механических деталей. В те годы царила настоящая эйфория в отношении топливных элементов, многие специалисты считали, что вышеперечисленные достоинства делают ЭХГ идеальным двигателем, и они найдут широкое применение в автомобильной промышленности, малой (альтернативной) энергетики и т.д. Тогда касалось, что основные недостатки ЭХГ: маленький реМарт/Апрель 2016

сурс, быстрое падение к.п.д., высокая стоимость, производство очень дорогого и малодоступного топлива — водорода и т.д., могут быть легко решены за счет новых материалов и технических решений. Для решения этих проблем во всех развитых странах мира были приняты национальные программы по развитию водородной энергетики и электрохимических генераторов. В этой области начали работать многие научные организации и производственные компании, среди которых ведущие мировые двигателестроительные фирмы Honda, General Motors, Toyota, Ford, BMW, Daimler, Hyundai, Nissan, Volkswagen и др. На эти исследования было израсходовано десятки млрд. долларов США. Так, на разработку водородных топливных элементов в США только в период с 2001 года по 2005 год было потрачено около $2 млрд. федеральных средств. В настоящее время в мире некоторыми компаниями налажено мелкосерийное производство ЭХГ небольшой мощности. Однако, несмотря на более чем 50-ти летний период работы по совершенствованию ЭХГ в развитых странах мира, существенного прогресса достигнуто не было. Как и раньше, сегодня стоимость топливных элементов составляет от 5 до 10 тыс. долл. США за 1 кВт установленной мощности, ресурс самых лучших опытных образцов менее 6 тыс. часов, а средних к.п.д. за весь цикл жизни составляет около 22-25%. Аналогичная ситуация сложилась и в нашей стране. В СССР первые работы по созданию ЭХГ начали в 1967 году на Уральском электрохимическом комбинате для орбитального корабля отечественной лунной программы. В 1971 году была создана первый отечественный ЭХГ, названный «Волна». На предприятии даже наладили мелкосерийное производство «Волны» - всего изготовлено 192 таких генератора. В 1988 году была закончена разработка ЭХГ более высокого класса для многоразового транспортного космического корабля «Буран», названного «Фотоном». До настоящего времени это лучший образец ЭХГ, созданный в нашей стране. К сожалению, он имеет еще худшие характеристики, чем зарубежные образцы. Так, при форсированной мощности 25 кВт электрохимический генератор «ФОТОН» стоит более 300 000 долларов, то есть более 12 тыс. долл. США за 1 кВт установленной мощности, а ресурс только около 2 тыс. часов. В результате в последние 10 лет эйфория о возможности создания дешевых и надежных ЭХГ стала сходить на нет. Сегодня даже сторонники топливных элементов признают, что для решения существующих проблем ЭХГ необходимы

ТЕМА НОМЕРА

ряд революционных научных открытий. Компания «Fuel Cell Today», информирующая о достижениях технологии, сообщает, что топливные батареи по-прежнему дороги в производстве, они больше и тяжелее обычных двигателей, технические характеристики автомобилей на топливных батареях ниже принятых на рынке стандартов. Многие зарубежные исследователи считают, технологии в создании топливных элементов достигли своих пределов, и не видят в ближайшее время возможности для дальнейшего их усовершенствования. Так, в отчетах Американского Физического Общества и Национальной академии наук США говорится, для того чтобы реализовать программу широкого применения водородной энергетики с использованием ЭХГ необходимо осуществить технологический прорыв не менее чем в 100 направлениях современной науке. В связи с этим, уже в 2006 году федеральное финансирование водородной программы и создание ЭХГ в США было прекращено, а 13 мая 2009 года Президент США Барак Обама закрыл «Фонд развития автомобилей с водородными двигателями» с бюджетом $1,2 млрд., учрежденный администрацией президента Джорджа Буша-мл., ещё в 2003 году. По мнению действующего Президента США, делать автомобили с топливными элементами просто нерентабельно. Для массового применения топливных элементов в автотранспорте их стоимость должна быть снижена до 300 долл./кВт. Вопросы дальнейшего развития топливных элементов во многом связаны со снижением их стоимости, что определяется в основном уменьшением расхода платиновых металлов (используемых в качестве катализатора) и снижением стоимости, используемых в качестве мембраны фторированных и перфторированных пленок. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Сейчас понятно только одно – водород является уникальным энергоносителем, но человечество не имеет технически совершенных способов его рентабельного производства и применения в энергетике и на транспорте. GW

АВТОР СТАТЬИ Кириллов Н.Г., Академик АВН, д.т.н., с.н.с., заслуженный изобретатель Российской Федерации, независимый эксперт.

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

Производство водорода методом парового риформинга «Амек Фостер Уилер»

Значительное увеличение мирового спроса на продукты нефтепереработки за последнее десятилетие вызвано изменениями характеристик сырья и ужесточением природоохранного законодательства, вынуждающего нефтепереработчиков снижать содержание серы, олефинов и ароматических соединений в транспортном топливе. Сегодня водород широко применяется в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности, что создает высокую потребность в этом продукте. Водород считается самым чистым источником энергии. Спрос на 32

высококачественное топливо неуклонно растет, что побуждает предприятия увеличивать существующие производственные мощности и строить новые установки по производству водорода. Паровой риформинг метана остается

ведущей технологией получения водорода, и, не смотря на то, что эта технология является отработанной, постоянно наблюдается улучшение экономических показателей, позволяющее повысить общий КПД установки, снизить затраты на получение водорода и минимизировать воздействие на окружающую среду за счет снижения выбросов CO2 . Реакция парового риформинга является эндотермической и требует подвода большого количества тепла. Процесс протекает внутри реакционных труб печи, заполненных катализатором. При проектировании учитывается интенсивность подвода тепла к реакционным трубам, равномерность распределения теплового потока по длине печи и окружности каждой трубы. В конструкции печи риформинга с террасной стеной (Terrace WallTM), разработанной и запатентованной фирмой «Амек Фостер Уилер», учтены все три перечисленных фактора и обеспечены оптимальные характеристики печи по всем отмеченным показателям. Наклонные террасные стены однородно нагреваются восходящим потоком горячих продуктов сгорания, при этом на каждом террасном уступе возможно независимое регулирование теплового потока в зоне данной террасы. Наклон стены обеспечивает максимальную эффективность террасы на участке теплообменной поверхности, находящейся непосредственно напротив нее. Опыт практической эксплуатации показал, что печь риформинга с террасной стеной имеет гораздо большую эффективность, чем та, которой можно добиться в любой печи с плоскими вертикальными стенами. Возможности «Амек Фостер Уилер» в области проектирования установок парового риформинга подкрепляются весьма успешно, более чем 30-летним опытом. Нами спроектировано большое число установок риформинга, построенных и эксплуатирующих во многих странах, в том числе России и стран СНГ. Мы были признаны лучшим поставщиком печей в России за 2013 и 2014 года. «Амек Фостер Уилер» имеет реальный опыт проектирования и поставок установок риформинга не только с террасной стеной, но и конструкций с верхним расположением горелок. Печи «Амек Фостер Уилер» дают возможность предложить действительно наилучшее решение, отвечающим требованиям заказчика. GW www.gasworld.ru

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

ИФТИ: разработка, производство и внедрение электролизных установок серии ФС Разработка технологического процесса получения водорода и кисло-рода, изготовление электролизных установок типа ФС-Т.25 с максимальной производительностью до 60 нм3 в час по водороду для различных отраслей промышленности. Комплексные инновационные решения при модернизации и реконструкции существующих электролизных станций в формате EPCM. © Основные преимущества электролизных установок серии ФС: 1. Полностью адаптированы к традиционным условиям эксплуатации и ремонта на российских электростанциях и других предприятиях, от импортных аналогов высокой надёжностью, низкими эксплуатационными расходами и простотой всех видов ремонтов. 2. Поставляются Заказчику в собранном виде или отдельными технологическими блоками, которые собираются на месте в готовое к пуску изделие службой ремонта электроцеха. 3. Имеют регулировку производительности от 20% до 120% от номинального значения. 4. При временном отсутствии потребности в водороде переходят на «ждущий режим работы», не требующий согласования включения и выключения. 5. Комплектуются оборудованием только отечественных предприятий и изготавливаются из материалов, производимых и широко распространённых в России. 6. Имеют технические характеристики, включая габариты и вес, аналогичные западным образцам. 7. При размещении двух электролизных установок и более предусмотрен вариант совместного использования вспомогательного оборудования. 8. Имеют существенно меньшую стоимость, чем западные аналоги, при луч34

ших технических характеристиках. 9. Аппараты установки не требуют регистрации в региональных органах Ростехнадзора (вся установка ставится на учёт одновременно с получением экспертизы промышленно-технической безопасности на технический проект), так как изготовлены из труб малого диаметра (меньше 150 мм). 10. Система управления выполнена на современном уровне и по своим функциональным возможностям превосходит отечественные аналоги. Автоматизированы все основные технологические процессы продувки азотом, пуска, работы и останова. Предусмотрена система противоаварийной защиты. 11. Помещение электролизной имеет самую низкую из возможной категории по взрывной и пожарной опасности – В4, в нижней части помещения электролизной допускается применять электрооборудование в общетехническом исполнении с маркировкой защиты IP54. 12. Установка может быть внесена в существующее помещение электролизной станции отдельными сборочными узлами через стандартный дверной проём шириной 0,8 м, собрана и подготовлена к испытаниям и вводу в эксплуатацию. 13. В комплекте с установками ФС поставляются блоки предварительной очистки и осушки производства ИФТИ (точка росы не выше - 20º C). 14. По согласованию с заказчиком уста-

ООО «ИФТИ»

новки ФС могут быть укомплектованными реакторами каталитической очистки, состав водорода после которых составляет 99,998% в пересчёте на сухой газ. Основные характеристики электролизной установки ФС: Производительность по водороду – 2 - 60 нм3/ч; Рабочее давление водорода и кислорода в установке – 1,0 МПа; Давление водорода на выходе – 0,1 - 1,0 МПа; Чистота водорода на выходе из электролизного блока – не менее 99,5% (О2 не более 0,5%); Чистота водорода на выходе из блока каталитической очистки – не менее 99,995% (О2 не более 0,005%); Чистота кислорода на выходе – не менее 99,3% (H2 не более 0,7%); Точка росы из технологического блока – не выше минус 20° С; Точка росы на выходе из блока осушки (опционально) – до минус 80° С; Программное обеспечение с интерфейсом на русском языке. Срок службы тех. оборудования - не менее 20 лет. Спецификация оборудования. Установки комплектуются всем необходимым для работы электролизной станции оборудованием, за исключением кабелей и труб, количество и ассорwww.gasworld.ru

Водород: производство, технологии

тимент, которых зависит от помещения и определяется на стадии проектирования. Основные аппараты и узлы установки приведены ниже. 1. Электролизный блок. Электролизный блок поставляется в собранном виде. В состав электролизного блока входят следующие аппараты. 1) Электролизёр ФС-525М - в электролизёре происходит главный технологический процесс установки. 2) Разделительные колонки (газоотделители) РК - разделение электролита и газа, предварительное удаление основной массы щёлочи в виде капель и тумана из газов, охлаждение электролита в нижней части разделительной колонки, и охлаждение газа - в верхней части. 3) Промывательные колонки (промыватели) ПР – обеспечивают одинаковое давление газов в верхней части газоотделители и дополнительную отмывку газов от щелочного тумана за счёт барботажа этих газов через слой воды в промывателях с одинаковой глубиной. 4) Бак питательный (уравнительный) БП – создаёт дополнительный объём для запаса питающей электролизёры воды. 5) Бак дистиллята БД– принимает из системы заказчика дистиллированную воду, и поддерживает запас этой воды в объёме 60 литров, достаточном для автономной работы установки в течение нескольких часов. 6) Фильтр электролита ФЭ – улавливает механические частицы на выходе электролита из разделительных колонок. 7) Теплообменник электролита ТЭ – поддерживает постоянной температуру электролизёра в рабочем диапазоне. 2. Технологический блок (блок регулирования давления и осушки). Основное назначение технологического блока состоит в том, чтобы поддерНа фото: установка ФС -10.25 ФГУП «РосРАО» («Радон») г. Сосновый Бор. Генеральный директор ООО «ИФТИ» Трофимов Ю.В.

живать минимальную разницу давлений в каждой ячейке электролизёров между водородным и кислородным пространствами, т.е. по обе стороны диафрагмы разделяющей католит и анолит. В состав технологического блока входит следующее оборудование: 1) Регуляторы давления (поплавковые) РД – поддерживают разницу давлений между водородом и кислородом в верхней части промывателей таким образом, чтобы она не превышала 20 см водяного столба. 2) Фильтр газов ФГ – предназначены для улавливания следов капельной влаги и щёлочи, уносимые в небольшом количестве из промывателей водорода и кислорода. 3) Сборник конденсата (влагоотделитель) СК – собирает конденсат из водорода после реактора каталитической очистки и вымораживателей, конденсат удаляется из сборника конденсата либо вручную один раз в сутки, либо автоматически через клапан слива поплавкового типа. 4) Регуляторы давления: - «до себя» мембранные (РДТ-15-10 или АР-85) предназначены для регулирования давления в установке и поддерживают его величину постоянной (от 9,5 до 10,5 кгс/см2) независимо от величины давления в ресиверах, а также автоматически поддерживают рабочее давление водорода в ресиверах. 5) Предохранительные клапаны (ПК-15-10 или АПТ-85) - обеспечивают сброс газов из регуляторов давления (поплавковых) при аварийном превышении давления в них. 6) Обратные защитные клапаны (ОЗК-15-10) – устанавливаются в качестве: - огнепреградителей на линиях сброса газов из установки в атмосферу; - обратных клапанов на линиях выхода водорода из установки в ресиверы.

ТЕМА НОМЕРА

7) Краны КИП, краны шаровые, клапаны Ду4 8) Соединительные трубки (соединители) 9) Платформа и рама 10) Манометры, датчики уровня, первичные преобразователи газоанализаторов, термопреозователи 3. Источник питания электролизёра. В качестве источника питания электролизёров применены специализированные, серийно выпускаемые инверторные выпрямительные агрегаты ИОН-96V-600A 4. Шкаф управления и шкаф присоединений В шкафу управления располагается необходимая автоматика, реле, вторичные преобразователи, контроллер. На лицевой панели шкафа размешены элементы управления технологическим процессом, светосигнальная аппаратура, цифровые регуляторы-измерители и панельный компьютер с сенсорным экраном и 15-17-ти дюймовым монитором. 5. Блок предварительной очистки и осушки. В состав блока предварительной очистки и осушки входят два вымораживателя, сборник конденсата, запорная и регулирующая арматура и два наружных низкотемпературных холодильных агрегата. Температура водорода в вымораживателе - не выше - 20º C при рабочем давлении 1.0 МПа. Установки серии ФС разработаны и выпускаются по ТУ 3610-002-1315135008 (до 2007 г. - по ТУ 3610-002-1315135099) также защищены патентами РФ, имеют декларацию и сертификаты соответствия, соответствуют требованиям безопасности. Подводим итоги: Установки, изготавливаемые ООО «ИФТИ», предназначены для производства водорода и кислорода методом электролиза воды и представляют собой комплекс оборудования с необходимой автоматизацией процессов, готового к использованию. Оборудование применяется в различных отраслях промышленности ( ТЭЦ, ГРЭС, АЭС, в электронной, металлургической, нефтехимической, стекольной, пищевой и др. промышленностях). GW

АВТОР СТАТЬИ Воронин Матвей Владимирович, Главный инженер ООО «ИФТИ»

Март/Апрель 2016

ТЕМА НОМЕРА

Водород: производство, технологии

Водород в качестве ракетного топлива.

Испытательная база ракетных двигателей в Индии

Водород является одним из наиболее предпочтительных топлив для ракетных реактивных двигателей. По многим параметрам водород является наиболее предпочтительным топливом для жидкостных ракетных двигателей. Однако, использование водорода в качестве ракетного топлива требуется решить множество технически сложных задач, включая сжижение для обеспечения компактного хранения на борту ракеты и исключения необходимости поддерживать высокое давление в топливных баках.

Сжиженный водород получается и поддерживается при температурах в диапазоне от - 258 °С до - 253 °С, что само по себе является довольно специфической задачей. Если же принять во внимание требования по чистоте водорода и экстремальные характеристики его выдачи в камеру сгорания, то становятся понятными причины отнесения данной проблематики к вершинам ракетных технологий. Совсем недавно, Республика Индия присоединилась к очень ограниченному кругу стран, обладающих подобными технологиями, запустив с помощью водородных двигателей на геостационарную орбиту 2-х тонный спутник. Индия шла к этому достижению более 20 лет. Одним из краеугольных камней в фундаменте успеха Индийской Организации Космических Исследований (ISRO) является создание экспериментальной базы по испытанию ракетных двигателей в Махендрагири (штат Тамил-Наду, Индия). Для разработки и строительства комплексного испытательного хозяйства, включая завод по сжижению водорода, стендов прожига водородных ракетных двигателей, иного сопутствующего оборудования, Центр Жидкостных Ракетных Систем в Махендрагири задействовал компании Linde Kryotechnik (Швейцария) и Linde Engineering India. При под36

писании контракта, председатель совета директоров ISRO подчеркнул исключительную важность испытательного комплекса для разработки и оптимизации конструкции водородных двигателей для гарантирования надежных пусков ракет.

“

“ Наша нация вступила в новую эру. Теперь стала возможной отправка наших космонавтов к Луне, Марсу и другим планетам ” Одним из вызовов при осуществлении проекта стала криогенная инфраструктура, которая должна была обеспечивать стабильное истечение при давлении 400 атм. при диаметрах технологических криогенных трубопроводов до 250 мм. Решение данной задачи было поручено компании Demaco. Кроме вышеуказанных параметров, требовалось исключительно точное изготовление, так как даже при относительно небольшой длине трассы истечения жидкого водорода (несколько десятков метров) возникают существенные термические деформации системы, и как следствие – огромные дополнительные механические напря-

жения, что в случае высоких давлений и взрывоопасности водорода является дополнительным риск-фактором возникновения масштабной аварии. Таким образом, качество изготовления компонентов криогенной инфраструктуры, включавшей в себя помимо экранно-вакуумных трубопроводов, экранно-вакуумных металлорукавов, также клапанные распределительные камеры и иные составляющие криогенной системы.

Компания Demaco успешно справилась с поставленными целями: были выполнены и защищены основные проектные решения и рабочая документация, изготовлены и протестированы компоненты криогенной инфраструктуры, проведен авторский надзор за монтажом и пуско-наладочными работами компании Linde. Председатель совета директоров Индийского Космического Агентства на торжествах по факту запуска ракеты с водородными двигателями провозгласил: «Наша нация вступила в новую эру. Теперь стала возможной отправка наших космонавтов к Луне, Марсу и другим планетам». GW

www.gasworld.ru

АКТУАЛЬНАЯ ТЕМА

Неон: вновь редкий газ в дефиците Ричард Бецендаль: «Год назад я писал статью о редких газах для CryoGas International, родственного журналу Gasworld издания, и был удивлен тому, каким неустойчивым может быть рынок. Но наблюдая за этими рынками на протяжении 40 лет, удивляться, пожалуй, не стоило. Что интересно, на этот раз речь пойдет о неоне. За годы своей работы, я четыре раза наблюдал дефицит ксенона (Хе) и скачки цен на него. Нехватки криптона (Кr) случались дважды. Но неон прежде никогда не был в серьезном дефиците. До сегодняшнего дня. Как правило, любая нехватка редких газов спадает из-за высоких цен, которые побуждают искать новые источники, способы экономичного использования газов, или же их замещения. История показывает, что подобный дефицит редких газов ни разу не длился дольше, чем пара лет.» Изучая данные В прошлом году автор статьи делал прогноз, согласно которому на рынках сохранится избыток криптона, область его применения расширится, а цена станет более устойчивой. В целом так всё и случилось. Спрос на криптон возрос, но запасы этого редкого газа по-прежнему значительно превышают текущий спрос на него. Из-за избытка продукции, цены на криптон постепенно снижались на протяжении прошлого года. К концу 2015-го они должны стабилизироваться. Прогноз относительно ксенона, напротив, - не сбылся. Ричард Бецендаль предполагал, что его дефицит будет наблюдаться до 2016 года, однако ситуация изменилась в конце 2014-го. Это произошло из-за того, что производители стремились вызвать большой спрос на галогенные лампы, ставшие альтернативой привычным для всех лампам накаливания. Но они не ожидали, как быстро подешевеют светодиоды, и что многие страны и некоторые американские штаты, а также предприятия отрасли энергетики будут субсидировать цены на них. Таким образом, спрос и цены на ксенон понизились. Это произошло на полтора года раньше, чем ожидалось. Спад в цене будет постепенно продолжаться и на протяжении 38

2015-2016 годов. И вот, в 2015-2016 годах наступил дефицит неона. Касательно спроса на него, прогноз не учел, насколько может расшириться лазерная отрасль. Немалая доля спроса - это попытка потребителей запастись газом впрок, чтобы не рисковать перебоями в своем производстве. Такое часто наблюдается при дефиците редких газов. Нехватка неона - что-то новое? Прежде неон всегда был в избытке. Еще в Советском Союзе установки по производству кислорода для сталелитейных заводов проектировались с возможностью получения и очистки неона, криптона и ксенона. Как и прочие редкие газы, неон является побочным продуктом крупных кислородных установок. Во время гонки вооружений, это был стратегически важный продукт. США и СССР работали над мощными лазерами, которые теоретически смогли бы сбить снаряд или спутник. Таким образом, была накоплена значительная производственная мощность. Даже после распада СССР, предложение на неон оставалось значительно выше спроса и составляло примерно 500-600 млн. л, притом как спрос был около 300 млн. л в год. С 1990 по 2012 год многие заводы Восточной Европы просто выбрасывали неон в атмосферу, так как его никто не покупал. Такая ситуация наблюдалась до 2013 года, но в 2014-ом она изменилась. Дело в том, что начиная с 2012 года, многие установки по производству кислорода были либо остановлены,

либо заменены на новые - уже без возможности получения неона, либо их производительность значительно сократилась из-за спада в сталелитейной промышленности, особенно заметного на Украине. К 2015 году в Восточной Европе было закрыто четыре завода, а многие из тех, что продолжали работу, сократили производство стали. Таким образом, производство неона также уменьшилось. В то же время производство неона началось в Китае. Страна из нетто-импортера стала нетто-экспортером. Тем не менее, в целом ежегодное производство неона сократилось за этот период на 125 млн. л. В настоящее время производство неона составляет приблизительно 400 млн. литров в год, а спрос на него - около 475 млн. л. Тем не менее, из восемнадцати заводов по всему миру, пять или шесть на данный момент временно не эксплуатируются, и их запуск способен увеличить поставки более чем на 150 млн. л в год. Кроме того, крупные поставщики неона рассматривают возможность увеличить его производство в 2016-2018 годах. Спрос В то время как поставки стремительно сокращались, спрос ежегодно возрастал на 6-10%. В газовых смесях для эксимерных лазеров неон используется как газ-наполнитель. Все подобные смеси на 90% состоят из неона. Тем не менее, больше всего на повышение спроса повлияло производство микросхем, а именно микролитография, в

www.gasworld.ru

АКТУАЛЬНАЯ ТЕМА

процессе которой на кремниевые пластины наносятся элементы, делающие их теми микросхемами, которые можно встретить почти в любом приборе. В 2012 году спрос на неон составлял около 350 млн. л, в настоящее время он превышает 470 млн. л. Многих это застало врасплох, учитывая, что спад в производстве наблюдался при повышении спроса. В середине 2014 года предложение и спрос на неон были приблизительно равны. Затем один из крупных сталелитейных заводов на Украине, где кислородная установка также производила неон, прекратил свою работу в связи с продолжительными политическими конфликтами. Постепенно и другие украинские сталелитейные заводы стали получать меньше заказов на свою продукцию. Один тот завод производил около 8 % от мировых поставок неона и его закрытие, вкупе с общим уменьшением производства стали на Украине, мгновенно привело к дефициту редкого газа. С тех пор ситуация только усугубилась. Спрос на неон продолжал расти, а предложение, по понятным причинам, - нет.

Март/Апрель 2016

Калькуляция цен Цены на неон вполне ожидаемо возросли. Их максимум чуть ли не в сотню раз превысил цены 2012 года. Спрос со стороны крупных компаний в отрасли электроники растет и, так как простои в работе предприятия могут обойтись им в миллионы долларов за сутки, эти компании предлагают за неон большие деньги. Приоритетом для них является безостановочное производство своей продукции. При столь высоких ценах на неон, многие поставщики стремятся увеличить производственные мощности, восстановить заводы, выведенные из эксплуатации, либо модернизировать предприятия, чтобы производить больше газа. Вот почему на рисунке 1 (слева) показано повышение предложения в 2016 году. Как случалось на протяжении 40 лет с каждым дефицитом редких газов, - взлетевшим ценам предстоит упасть. Как только предложение превысит спрос, цены вернутся к своим первоначальным значениям. Тем не менее, маловероятно, что они опустятся ниже уровня 2012 года.

Тяжелый 2015 год На протяжении 2015 года неон оставался в дефиците. Ожидается, что новые поставки смогут повлиять на сложившуюся ситуацию лишь в начале/ середине 2016 года. Тогда, в зависимости от того, как сильно возрастут производственные мощности, и как быстро продукция достигнет рынков, уже можно будет наблюдать снижение цен до приемлемого уровня. Навряд ли цены станут столь же низкими, как в 2012 году, но, несомненно, они будут намного ниже, чем в 2015. GW

ОБ АВТОРЕ Ричард Бецендаль основатель ООО «Betzendahl Gas Consultants». Он предоставляет консультационные услуги и занят в сфере импорта и экспорта редких газов, труднодоступных химических газов и специальных комплексных газовых смесей.

ВЫСТАВКИ-КОНФЕРЕНЦИИ

Мы ждем перемен! Пост - релиз конференции «Газовые баллоны и вентили 2016».

На российском рынке газовых баллонов сложилась не самая благоприятная ситуация. Значительная часть действующего парка устарела и не отвечает требованиям безопасности, что порой приводит к плачевным последствиям. По оценкам экспертов, выводу из эксплуатации подлежит не менее 25% емкостей. Однако, принимая во внимание новые требования Ростехнадзора, которые вступили в силу в 2014 г., остается непонятным, какие баллоны должны подвергнуться выбраковке.

Международная конференции «Газовые баллоны и вентили 2016», организованная CREON Energy, состоялась в Москве 2 марта 2016г. Партнером мероприятия выступила компания «Газпром газэнергосеть». Конференция прошла при поддержке Российского Газового Общества. В приветственном слове Санджар Тургунов, генеральный директор CREON Energy, отметил: «На наших конференциях по промышленным газам, СУГам, гелию, водороду мы из года в год обсуждаем хранение и транспортировку газов. И каждый раз приходим к тому, что парк баллонов устарел, а законодательство несовершенно. Постепенно стало понятно – тему газовых баллонов нужно обсуждать более детально и конкретно, а именно – на отдельном мероприятии, которое мы и решили организовать. Наша задача – не просто обсудить состояние рынка газовых баллонов, а понять, как отрасли развиваться дальше». В октябре 2015 г. «Орский машиностроительный завод» анонсировал выпуск баллона 50 л / 200 атм из легированной стали. Благодаря современному оборудованию российскому производителю удалось получить уникальный диаметр 229 мм, что обеспечивает повышение вместимости баллона с 40 до 50 л. 40

При этом сохраняется эргономичная высота 1500 мм. Рабочее давление 200 атм позволяет заправлять в 1.5 раза больше газа. Применяемая сталь 34CrMo4, признанная для баллонов оптимальной в мировом масштабе, отличается хорошей коррозийной стойкостью в среде промышленных газов, и новый баллон имеет срок службы 40 лет. Об этом участникам конференции сообщил Александр Корниенко, главный специалист управления по реализации газовых баллонов «ТМК». «Орский машиностроительный завод» с 2007 г. входит в состав «ТМК». В 20072009 гг. на предприятии был реализован инвестиционный проект по реконструкции производства газовых баллонов. После модернизации к сортаменту баллонов автомобильной промышленности и пожаротушения добавлена линейка емкостей для технических газов. Проектная мощность целой линии составляет до 120 тыс. шт. в год. Газовые баллоны на предприятии изготавливают методом горячей закатки роликом из собственной трубной заготовки, поставляемой заводами «ТМК». Сергей Шлевис, начальник цеха по производству баллонов «Первоуральского новотрубного завода», отметил, что потребление новых баллонов в России по сравнению с советскими временами

заметно снизилось. Если в начале 1990х гг. производство только 40–л баллонов достигало 550 тыс. шт. в год, то на данный момент едва достигает 50 тыс. шт. Основной причиной таких показателей является ввоз баллонов из Европы (как новых, так и б/у) и стран СНГ (еще советского производства). По словам докладчика, проблема также состоит в том, что госкорпорации недостаточно тесно взаимодействуют с производителями баллонов в части реализации государственных программ импортозамещения. Г-н Шлевис считает, что для устранения данного препятствия необходимо запретить импорт баллонов в качестве одной из ответных мер на санкции против РФ. «Первоуральский новотрубный завод» является крупнейшим в России производителем стальных труб и газовых баллонов. Его доля на рынке стальных труб в РФ составляет около 20 %. Производственные мощности - 4 млн.т. Предприятие выпускает баллоны по трем ГОСТам и более 50 техническим условиям с рабочим давлением до 39.2 МПа. При изготовлении баллонов используются углеродистые, легированные, коррозионностойкие марки стали и титановые сплавы. Баллоны «ПНТЗ» широко используются практически во всех отраслях экономики РФ. www.gasworld.ru

ВЫСТАВКИ-КОНФЕРЕНЦИИ

По словам Елены Довгаль, исполнительного директор Hexagon Composites Rus, на данный момент в России в обращении находится более 30 млн газовых баллонов СУГ бытового применения. Более 60% парка составляют уже отслужившие свой срок газовые баллоны. Это, наряду с переполнением баллонов при заправке и неправильной эксплуатации, приводит к большому количеству несчастных случаев. Так, в 2014 г. произошло 75 взрывов, в которых погибло более 40 человек.

“

“ В соответствии с недавно принятыми требованиями Ростехнадзора баллоны, выпущенные до 2014 г. в соответствии с ТУ, имеют срок службы 20 лет, баллоны по ГОСТУ - 40 лет, если другой срок службы не установлен производителем...” Ежегодно в нашей стране продается 500-600 тыс. новых баллонов для СУГ (70% - для пополнения обменных фондов газовых компаний и 30% - в розницу). В теории существует 4 типа баллонов, по факту же, говорит г-жа Довгаль, на рынке используются лишь два: стальные и композитные. Последние, несмотря на более высокую стоимость, все больше Март/Апрель 2016

получают распространение. Их преимущества неоспоримы, так как полимерно-композитные баллоны обладают уникальными свойствами, среди которых: легкость (почти в 2 раза легче металлического), взрывобезопасность, прозрачность (можно контролировать уровень газа), антикоррозийность, удобство в эксплуатации. Кроме того, существует возможность их вторичной переработки. В институте им. Склифосовского проводятся разнообразные операции с использованием аппаратуры, работающей с различными газовыми средами (среди них - медицинские, специальные, лабораторные и другие виды газов, поставляемых в баллонах). При перевозке пациентов из оперблоков в реанимацию и в отделения института, а также для проведения обследований, используются транспортные баллоны с медицинским кислородом емкостью 2, 3 и 5 л. Их количество постоянно увеличивается (с 50 до 80 баллонов в месяц). При проведении операций применяются аргоновые коагуляторы с баллонами емкостью 5, 6 и 10 л и гелиевые коагуляторы (5 и 10 л.). При операциях используется оксид азота в азоте в 40-л баллонах, двуокись углерода в 40-л баллонах, закись азота в 10-л баллонах. Об этом участникам конференции сообщил Алексей Козырев, начальник газовой службы НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского. В химико-токсикологическом центре используются баллоны емкостью 40 л с лабораторными газами, такими как аргон высокой чистоты и гелий высокой чистоты, для проведения высокоточных анализов на хроматографах различного типа. Также возникает необходимость

применения баллонов и регуляторов давления из немагнитных материалов при обследовании тяжелобольных на томографах. В институт поставляется новое оборудование, ориентированное на иностранные стандарты подключения источников газовых сред. Баллоны, которые идут в комплекте с данной аппаратурой, не сертифицированы и не регламентированы в соответствии с требованиями российского законодательства. В дальнейшем возникает проблема с заправкой таких баллонов, так как ввиду отсутствия сертификатов и паспортов поставщики отказываются заполнять их. Также - с точки зрения медицинских работников - баллоны должны легко подключаться, быть устойчивыми к опрокидыванию, легко транспортироваться и не требовать от персонала специальных навыков эксплуатации. На сегодняшний момент таким требованиям соответствуют баллоны с интегрированным вентилем западного производства. Стандартные баллоны, произведенные на территории РФ, уже устарели, и их тяжело подключать к аппаратам ИВЛ и другому оборудованию. Среди актуальных проблем, касающихся сегмента газовых баллонов, докладчик выделяет большое количество недобросовестных поставщиков, которые пытаются занять свободные ниши на рынке. Помимо этого, г-н Козырев отмечает существенное снижение контроля со стороны органов Ростехнадзора, что связано с изменением закона в области промышленной безопасности. Раньше инспекторы контролировали используемый парк баллонов и поставщиков, предупреждая тем самым возникновение инцидентов и аварий у потребителей. В настоящее время последним приходится брать ситуацию в свои руки. По мнению докладчика, заказчикам выгоден один крупный поставщик, обладающий лабораториями, испытательным оборудованием и большим парком современных баллонов, которые отвечают федеральным нормам и правилам. Аварийные ситуации у потребителей баллонов чаще всего происходят из-за неправильной эксплуатации предыдущими владельцами. Однако установить, кто пользовался ёмкостями раньше, не представляется возможным. В рамках конференции состоялся конструктивный и принципиальный разговор о техническом регулировании в области сосудов высокого давления. Александр Раменский, президент Национальной ассоциации водородной энергетики (НАВЭ), член Общественного совета при Федеральном агентстве 41

ВЫСТАВКИ-КОНФЕРЕНЦИИ

по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт), отметил: «Отечественные предприятия, опираясь на действующую в настоящее время систему технического регулирования, могут выступить инициаторами имплементации международных стандартов в национальную нормативно–техническую базу». На его взгляд, в нынешних условиях предприятия–производители продукции имеют возможность в рамках соответствующих технических комитетов Росстандарта, опираясь на собственные ресурсы, организовать работу по гармонизации национальных и международных стандартов в области своей специализации. О преимуществах композиционных баллонов четвертого типа рассказала Дарья Берндт, директор по продажам в Центральной и Восточной Европе xperion Energy & Environment. Среди них можно выделить: высокую прочность и надежность, малый вес (на 70% легче стальных баллонов), герметичность, срок эксплуатации от 20 лет и дольше. Данные баллоны успешно прошли различные испытания по ГОСТ Р ИСО 11439-2010. К примеру, по результатам теста на «утечку до разрушения» было установлено, что емкости выдерживают более 100 тыс. циклов без протечки и взрыва, а также не взрываются, даже если дают утечку. Сферой применения таких баллонов является автомобильная промышленность. Также баллоны четвертого типа монтируются в модуликонтейнеры для перевозки газов (КПГ, водород, гелий и т.д.). В 2015 г. доля баллонного СУГ в общем объеме реализации «Газпром газэнергосеть» составила 1.38% или 42

17.2 тыс. т, из которых 12.6 тыс. т (73 %) приходится на баллонный балансовый СУГ. Компания использует практически все каналы сбыта для реализации данной продукции: крупнооптовая реализация составляет 63.3 % (железнодорожный транспорт), мелкооптовая – 25.8 %, собственная розничная сеть – 9.5 %, реализация СУГ в баллонах – 1.4 %. Такую информацию участникам конференции представил Сергей Степанов, заместитель начальника управления реализации газа и продуктов нефтехимии «Газпром газэнергосеть». При этом деятельность по обеспечению населения газом для бытовых нужд является стабильно убыточной: за 20132015 гг. общий размер убытка составил 36.2 млн руб. Для этого есть целый ряд предпосылок: сокращение объема потребления баллонного СУГ при сохранении инфраструктуры ГРО (затраты компаний на обслуживание газонаполнительных станций и пунктов налива газа на одну тонну газа не уменьшаются, а растут); недобросовестная конкуренция со стороны частных компаний, пренебрегающих требованиями Ростехнадзора при обслуживании инфраструктуры; недостаточный уровень регулируемых цен на СУГ. Тем не менее, группа компаний «Газпром газэнергосеть» продолжает обеспечивать население баллонным газом, учитывая социальную значимость данного вида деятельности. В соответствии с недавно принятыми требованиями Ростехнадзора баллоны, выпущенные до 2014 г. в соответствии с ТУ, имеют срок службы 20 лет, баллоны по ГОСТУ - 40 лет, если другой срок службы не установлен производителем. Таким образом, около 20% существую-

щего баллонного парка России ежегодно подлежит замене. И в этой связи ключевым становится вопрос - а за чей счет должно происходить обновление? Ведь стоимость замены всех старых баллонов на территории РФ по экспертным оценкам составляет порядка 7 млрд руб. В регионах присутствия «Газпром газэнергосеть» ежегодной замене подлежат около 160 тыс. баллонов (около 180 млн руб.). Г-н Степанов озвучил три возможных пути решения проблемы обновления баллонного парка. Первый - обновление за счет потребителей (то есть пользователи самостоятельно приобретают новые баллоны). Вторым является включение затрат на замену обменного фонда баллонов уполномоченных компаний в розничную цену СУГ. И третий - обновление баллонного парка за счет дотаций из региональных бюджетов. По мнению специалистов, если данные затраты и в дальнейшем будут перекладываться на уполномоченные компании, ответственные ГРО, работающие в соответствии со всеми нормативными документами, будут уходить из деятельности по обеспечению населения баллонным газом. Более 90% парка баллонов СУГ в России составляют стальные баллоны, изготовленные по ГОСТ 15860-84. При правильном использовании такие емкости могут прослужить от 20 до 40 лет. Проблема безопасной эксплуатации кроется в устаревшей запорной арматуре, которая не соответствует элементарным нормам безопасности. Андрей Вычужанин, генеральный директор компании «Газовый вектор», считает, что в данном случае нужно обратиться к опыту США. С 1998 г. там на законодательном уровне запрещена эксплуатация бытовых газовых баллонов без запорно-предохранительных устройств с отсечным механизмом. По мнению специалиста, применение в России подобных безопасных запорных устройств позволит значительно снизить число происшествий с газовыми баллонами и увеличить объем реализации газа для населения на 2530% . Внедрение на рынке РФ безопасных запорных устройств, предотвращающих переполнение баллонов при заправке, позволило бы решить ряд важных системных задач, среди которых: обеспечение населения газом в труднодоступных и удаленных местах; максимальное приближение конечных потребителей к имеющейся инфраструктуре по реализации СУГ (ближайшая к потребителю АГЗС); кратное повышение уровня безопасности при обращении ГБО СУГ; снижение расходов бюджета на устраwww.gasworld.ru

ВЫСТАВКИ-КОНФЕРЕНЦИИ

нение последствий ЧС при эксплуатации газобаллонного оборудования; вывод из тени и легализация розничного рынка СУГ, что приведет к увеличению реализации СУГ на ГНС, ГНП, АГЗС официальных компаний и, соответственно, к пополнению бюджета за счет увеличения налоговых поступлений и др. В ближайшие годы в России потребуется вывести из оборота несколько млн. баллонов и заменить их на новые. Толчком к этому стало вступление в силу 116-го приказа Ростехнадзора. Андрей Сульдин, директор «ВТК», считает, что это, а также падение курса рубля и широкое использование транспорта на ГМТ, позволит российским производителям не только увеличить объем производства, но и перейти на современные технологии изготовления баллонов. У производителей техгазов будет поэтапно меняться парк баллонов, развитие получат on-site проекты. По данным докладчика, только для КПГ до 2020 г. потребуется произвести до 180 тыс. баллонов. В конце января текущего года состоялось заседание секции № 4 НТС Ростехнадзора, на котором были рассмотрены предложения по внесению изменений в ФНП ОРПД. В обсуждении вопросов в части газовых баллонов приняли участие представитель лаборатории баллонов РосНИТИ и члены рабочей группы по газовым баллонам Ассоциации производителей промышленных и медицинских газов. Алексей Ушков, заведующий лабораторией баллонов РосНИТИ, руководитель подкомитета «Баллоны» ТК 357, Март/Апрель 2016

рассказал о том, какие предложения от лаборатории были предложены на заседании по корректировке ФНП ОРПД. Техническое освидетельствование баллонов должно проводиться в соответствии с требованиями ФНП ОРПД, на основе производственной инструкции, утвержденной руководителем организации, занимающейся данным видом деятельности, которая разрабатывается на основе методики технического освидетельствования, утвержденной разработчиком конструкции. Срок службы всех видов газовых баллонов определяется разработчиком конструкции в соответствующем национальном (межгосударственном) стандарте или нормативно-технической документации. При их отсутствии срок службы баллонов принимается равным 20 годам. Баллоны, изготовленные с использованием композиционных материалов, и баллоны, предназначенные для хранения газа в качестве моторного топлива, в данном случае должны быть забракованы, выведены из эксплуатации и приведены в негодность для применения по первоначальному предназначению разрешенным способом. О техническом регулировании в области использования водородных автомобилей рассказал Александр Раменский. Он подчеркнул, что в настоящее время в Японии и Корее началось серийное производство водородных электромобилей с энергоустановками на топливных элементах. Заправка водородом таких транспортных средств осуществляется при давлении до 700 атм. В бортовых си-

стемах хранения водорода автомобилей используются облегченные современные баллоны, обеспечивающие высокие требования безопасности в процессе всего периода их эксплуатации. Технический комитет Росстандарта «Водородные технологии» (ТК29) в течение 10 лет проводит работы, связанные с гармонизацией национальной и международной системы стандартизации в области водородных технологий и топливных элементов, в том числе применительно к водородным транспортным средствам, а также инфраструктуре, необходимой для их заправки топливом, технического обслуживания и ремонта. Разработано более 20 национальных стандартов, идентичных международным стандартам ИСО и МЭК. Среди них: ГОСТ Р 55226-2012 («Водород газообразный. Заправочные станции»); ГОСТ Р 558912013/ISO/TS 15869:2009 («Водород газообразный и водородные смеси. Бортовые системы хранения топлива для транспортных средств»); ГОСТ Р ИСО 14687-1-2012 («Топливо водородное. Технические условия на продукт» в двух частях); ГОСТ Р ИСО 13985-2013 («Жидкий водород. Топливные баки для наземного транспорта») и др. Предложенная НАВЭ техническая политика, направленная на имплементацию международных стандартов в области водородных технологий и топливных элементов в национальную систему стандартизации, позволит в ближайшее время создать условия для внедрения на российском рынке инновационных водородных технологий. Это возможно не только в области использования транспортных средств, но и применительно к автономным и аварийным энергоустановкам на топливных элементах, оснащенных эффективными и безопасными системами хранения водорода на основе сосудов высокого давления. Подводя итоги конференции, Санджар Тургунов отметил: «Текущий бардак на рынке газовых баллонов не устраивает добросовестных производителей и поставщиков как газа, так и оборудования, но крайне выгоден проверяющим органам и недобросовестным компаниям, которые пытаются ловить рыбу в мутной воде. Из этой ситуации видится два выхода. Первый из них заключается в том, что крупный холдинг возьмет бразды правления в свои руки и наведет порядок в существующей нормативной базе, а также отладит экономику процесса. Второй вариант развития событий более печальный – государство обратит внимание на проблему и начнет ее решать только после трагического форсмажора». GW

ИНТЕРВЬЮ

ООО «ЭнергоСпецСервис» поставка и монтаж компрессорного оборудования по России Пичугин Константин Валерьевич Технический директор ООО «ЭнергоСпецСервис» Расскажите о Вашей компании, как образовалась и чем занимаетесь? Компания «ЭнергоСпецСервис» создана для оказания заказчикам комплексных услуг по организации поставок и монтажа высококачественного компрессорного оборудования в рамках подготовленных проектов, а также для реализации проекта строительства собственной сети АГНКС на территории Российской Федерации. Вот краткое описание наших услуг: - проведение полного цикла работ по монтажным работам АГНКС, включая поставку оборудования (согласование всех необходимых требований по строительству, поставка необходимого оборудования, выполнение монтажных и пуско-наладочных работ технологического оборудования АГНКС, проведение испытаний АГНКС, ввод в эксплуатацию объекта); - эксплуатация и техническое обслуживание АГНКС (осуществление текущего, гарантийного и постгарантийного обслуживания станции, консультирование по технологическому и дополнительному оборудованию). Все оборудование, имеет весь перечень сертификатов и допущено к эксплуатации в Российской Федерации. В настоящее время «ЭнергоСпецСервис» представляет в России интересы компании «DELTA COMPRESION S.R.L”, ТМ «Aspro» - известного на весь мир производителя компрессорного оборудования (каждая пятая АГНКС в мире работает на оборудовании «DELTA COMPRESION S.R.L”). На сегодняшний день, на территорию Российской Федерации поставлено свыше 30-ти комплектов оборудования для АГНКС. Как вы оцениваете перспективу развития метана, как моторного топлива для нашей страны и как изменилось кол-во АГНКС? Происходит бурный рост или спад, что сдерживает строительство? Рынок метана, как моторного топлива в России находится в начале своего пути, 44

хотя сегодня работает порядка 450 АГНКС по всей территории, это ничтожно мало для такой страны как Россия, с нашими возможностями и запасами газа. К примеру, в Европе рынок АГНКС просто огромен, например в таких странах как Италия - метан конкурирует наравне с классическим жидким топливом, как по количеству заправок, так и по автомобилям, работающих на метане. Мировые европейские бренды автомобилестроения выпускают серийный транспорт, изначально работающий на метане. Что, кстати, начал делать и наш автопром и это существенно подстегнёт развитие рынка метана. Ведь владелец автомобиля не хочет устанавливать газ – негде заправляться. Потенциальный владелец АГНКС не хочет устанавливать станцию – заправляться некому. Получается какой-то замкнутый круг. Так же развитие рынка страдает от стереотипов. Большинство наших сограждан считают автомобиль, который эксплуатируется на газу, этакой газовой бомбой на колесах. Хотя сами владельцы так не считают. Ведь газ безопаснее, чем бензин. При грамотной эксплуатации и своевременном обслуживании проблем у водителя не возникает. Какой самый крупный проект в данном направлении Вы реализовали? В 2015 гуду наша компания совместно с партнерами реализовала ряд проектов по строительству АГНКС. На сегодняшний день действуют и введено в эксплуатацию две АГНКС: в г. Тамбове, АГНКС 200 и в г. Омске, АГНКС 350. В 2016 году были начаты работы по строительству десяти АГНКС по всей территории России: Ленинградская обл. – АГНКС 350; Краснодарский край – 4 АГНКС 300; Ставропольский край – 2 АГНКС 300; Саратовская обл. – АГНКС 350; Республика Кабардино-Балкария - 2 АГНКС 350. По вашему мнению будущее за СПГ или КПГ? Я думаю, что рынок СПГ как моторного

топлива на сегодняшний день не актуален по причине очень дорогостоящего переоборудования транспорта и строительства заправочных станций. А вот рынок КПГ набирает обороты, для этого есть ряд причин: положительная политика государства в сторону развития рынка, стоимость метана как топлива дешевле ЖМТ как минимум в три раза! Нет ли у Вашей компании желания заняться СПГ заправками? В будущем возможно, но не сейчас. По моим подсчетам рынок СПГ получит рывок лет через 10 – 15 и мы будем к нему готовы. Так как технология по производству СПГ во многом схожи, скажем производство КПГ, является одной из ступеней для получения СПГ. Таким образом, при будущем развитии рынка СПГ как моторного топлива нам необходимо дооснастить уже существующие АГНКС модулями для получения СПГ и мы получим на базе АГНКС развитую сеть универсальных заправок как для КПГ, так и для СПГ. Если не секрет какие планы развития компании на ближайшее будущее? Наша компания будет продолжать тесное сотрудничество с ведущим производителем оборудования «DELTA COMPRESION S.R.L”, ТМ «Aspro». Их продукция отвечает всем международным стандартам, отлично себя зарекомендовала на мировом рынке компрессоров. Также в рамках программы импортозамещения нашими компаниями разработан план внедрения отечественного производства оборудования для АГНКС. В наших планах строительства АГНКС на 2017 год доля отечественного оборудования занимает третью часть поставки оборудования, что полностью соответствует тенденции рынка и требованиям многих крупных покупателей данного оборудования. Константин Валерьевич, спасибо Вам за интересное интервью, желаем успехов в работе и процветания Вашей компании. www.gasworld.ru

ИНТЕРВЬЮ

ПРОФИЛЬ КОМПАНИИ

Водород: производство, технологии

«Компрессорный Завод УКЭ» производитель компрессорных установок

завода УКЭ - это территория Российской Федерации, страны ближнего зарубежья, такие как Беларусь, Украина, Казахстан, Монголия, Узбекистан, Кыргызстан, а также в страны дальнего зарубежья (Вьетнам). Новейшие разработки Компрессорного завода УКЭ - это станции высокого давления УКС-400 УКЭ. Компрессорные станции УКС-400 УКЭ производятся с дизелем или с электродвигателем в простом или во взрывозащищенном исполнении. Компрессорные станции УКС-400 УКЭ разработаны инжиниринговой компанией УралКомЭнерго специально для ВКС России и заводов, производящих продукцию для вооруженных сил России.

“

“ Компрессорный Завод УКЭ предлагает полный спектр услуг по проектированию, производству и внедрению полного комплекса компрессорного оборудования высокого давления...”

На рынке России и СНГ, Холдинг УралКомЭнерго существует достаточно долгий период и занимается поставками компрессоров высокого давления. На сегодняшний день в холдинг УралКомЭнерго входит «Компрессорный Завод УКЭ», который является производителем поршневых и мембранных компрессорных установок. Сегодня Компрессорный завод УКЭ предлагает поршневые и мембранные компрессорные установки с приводом от дизельного или электрического двигателя, поршневые компрессорные установки высокого давления до 630 бар и мембранные компрессоры до 400 бар. «Компрессорный Завод УКЭ» гарантирует своим заказчикам надежность и качество, проверенное временем. В 60-е годы прошлого века предшественники компрессоров серии УКЭ были разработаны Сумским Машиностроительным Заводом 46

им. М.В. Фрунзе М.И. Однако в 90-е годы, в период перестройки, Сумское НПО переживало не лучшие времена. И в 2007 году, в России, в городе Екатеринбурге собственниками Холдинга УралКомЭнерго было принято решение о строительстве нового компрессорного завода. На сегодня Компрессорный завод УКЭ выпускает десятки компрессоров высокого давления в год. «Компрессорный Завод УКЭ» предлагает полный спектр услуг по проектированию, производству и внедрению полного комплекса компрессорного оборудования высокого давления и коммуникаций в технологические процессы клиентов «под ключ». География поставок Компрессорного

Ещё одним новым направлением Компрессорного завода УКЭ является производство мембранных компрессоров серии 1,6МК УКЭ и 4,0 МК УКЭ. Мембранные компрессоры востребованы также для нужд армии и нефтегазового комплекса РФ. Например: В 2015 году Компрессорный завод УКЭ произвел компрессорную станцию УКС-400 УКЭ в морском исполнении для работы на центре судоремонта «Звездочка». А в 2010-15гг. отгружены компрессоры высокого давления на Государственную Корпорацию Антей и подрядчику космодрома «Восточный» и многим другим заказчикам. Компрессоры УКЭ полностью изготовлены из комплектующих, произведенных в России и имеют гарантию завода изготовителя и все сертификаты. Возможно изготовление модификаций компрессоров, индивидуально под нужды заказчика. GW

АВТОР СТАТЬИ Федотовских В. В., генеральный директор ООО «УралКомЭнерго»

www.gasworld.ru

Азотный компрессор: Надежность и простота эксплуатации

OOO «СИАД РУС» Большая Дмитровка д.12/1, стр. 1, 3 этаж 107031 г. Москва, Россия Тел./Факс +7 495 7213026 siad@siad.ru

www.siadmi.ru

Нами поставлена цель: представить потребителю самую современную технологию, предусмотрев все требования заказчика. Азотный компрессоры SIAD Macchine Impianti - как раз такой продукт. Надежность за счет соблюдения норм проектирования, низкое энергопотребление и лучшие показатели эксплуатации, простота технического обслуживания, совершенно «сухое» сжатие при отсутствии смазки цилиндров из-за повышенного требования к чистоте газа: все это стало возможным благодаря опыту и профессионализму команды компании SIAD Macchine Impianti, где совершенство дизайна и высокая технологичность присущи каждому продукту.

Сделано в Италии