АГНКС

За матеріалами 9 засідання Секції по використанню природного газу на автомобільному
транспорті при Міжурядовій Раді по нафті та газу країн СНД 1-3 червня 2004 року


Козак В.Р. к.т.н головний інженер Управління "Укравтогаз"
Орлов І.О. к.т.н. управління АГНКС ДК "Укртрансгаз"
Цюцюра Л.О. фахівець із зв'язків з громадськістю та
пресою ДК Укртрансгаз"


З 1 по 3 червня м. Києві під егідою ДК "Укртрансгаз" проводилося 9-те засідання Секції при Міжурядовій Раді по нафті та газу з питань використання природного газу на автомобільному транспорті.
Робота Секції була суміщена з проведенням IV міжнародного бізнес-форуму та виставки "Світ зрідженого та стисненого газу - 2004", організаторами якої була фірма "Медвін", Газова асоціація України, Міністерство палива та енергетики тощо.

День перший – проведення Секції.

До роботи секції були запрошені Члени Секції - представники таких країн, як Азербайджан, Арменії, Білорусії, Грузії, Казахстану, Киргизії, Молдови, Російської Федерації та Таджикистану.

Крім членів Секції в роботі прийняли участь представники з країн ближнього та дальнього зарубіжжя: Білорусії (ОАО "Белтрансгаз"), Росії (ОАО "Газпром", ЗАО "Нефтегазтоп", НІІ "Газавтоматика", ДО АО "Оргенергогаз", ООО "МКАД проект"), Швейцарія (GreenField), Вірменії (ТОВ "Автогаз", ЗАТ "АрмРосгазпром"), Молдови. Україна була представлена такими підприємствами, як інститут Газу НАН України, ВАТ ВЕК "Сумигазмаш", ДП "ДержавтотрансНДІпроект".

На порядку денному стояли такі питання:
  1. Про розробку і реалізацію національних програм газифікації автотранспорту, що сприяють реалізації Міждержавної програми (Рішення Економічної ради СНД від 16.03.2001 і пп.10.7 Програми) і створенні комісій-координаторів виконання національних програм;
  2. Про хід розробки нормативних документів;
  3. Розвиток мережі автомобільних газонаповнювальних компресорних станцій (АГНКС) на території країн СНД на сучасному етапі розвитку ринку газомоторного палива;
  4. Про хід реалізації проекту "Блакитний коридор";
  5. Про альтернативні способи постачання газом.
  6. Про створення Міжнародного науково-навчального центра (НУЦ) по підготовці і перепідготовці фахівців АГНКС;
Довідка
Секція по використанню стисненого природного газу (СПГ) в якості моторного палива для автотранспортних засобів була створена 16 квітня 1997 року рішенням Міжурядової Ради по нафті і газу країн СНД (МРСНГ). Основною задачею співробітництва є об'єднання зусиль керівних органів, підприємств, організацій, суспільств і інших суб‘єктів країн СНД в рішенні двоєдиної проблеми: досягнення більш високого рівня забезпечення ринків держав СНД у СПГ і зниження токсичності вихлопних газів двигунів автотранспортних засобів за рахунок використання СПГ в якості моторного палива.


Роботу Секції відкрив член правління Національної Акціонерної Компанії "Нафтогаз України" Генеральний директор ДК "Укртрансгаз" п. Руднік А.А. У вступній промові Анатолій Андрійович наголосив на важливості проведення подібних зустрічей, які дозволяють підтримувати не тільки тісні сусідські стосунки між країнами, але й більш ефективно проводити обмін досвідом та узгоджувати і втілювати в життя спільні проекти на користь своїм державам.

В своєму виступі заступник генерального директора ДК "Укртрансгаз" з питань експлуатації АГНКС п. Козак Роман Васильович, зупинився на питанні перспективного розвитку мережі АГНКС України та поєднання її з мережами сусідніх держав, відпрацюван-ня спільних програм, стандартів та нормативних документів.

Козак В.Р. (Україна, Управління Укравтогаз ДК "Укртрансгаз", голова ІХ засідання Секції)
Україна серед інших країн СНД є лідером по використанню природного газу на транспорті. В країні діє розгалужена мережа з 87 АГНКС, які належать Управлінню Укравтогаз ДК "Укртрансгаз" та 27 з приватною формою власності. Загальна проектна потужність мережі України становить до 702 млн. м3 СПГ в рік, або достатньо для забезпечення СПГ в якості моторного палива до 85…95 тис. автомобілів (мережа АГНКС ДК "Укртрансгаз" має проектну реалізацію в 675 млн. м3 СПГ в рік, що достатньо для забезпечення до 80…85 тис. автомобілів) Парк метанових автомобілів в Україні становить більш 50 тис. одиниць. Завантаження АГНКС України сягає 55,3% (по ДК "Укртрансгаз").
Завдяки розгалуженій мережі АГНКС ДК "Укртрансгаз", висококваліфікованим інженерно-технічним кадрам Україна є одною з провідних держав по використанню стисненого природного газу в автомобільному транспорті і вже довгий час займає перше місце серед мереж АГНКС країн СНД і почесне в світі.
Україна признаний лідер по виробництву і використанню газу в якості моторного палива на автомобільному транспорті. ДК "Укртрансгаз" продовжує розвивати мережу АГНКС. В І півріччі 2004 року введено в експлуатацію 2 АГНКС – АГНКС-250 в м. Гайсин та АГНКС-125 №5 м. Львів та сервісний центр по переобладнанню автомобілів на СПГ та обслуговуванню газобалонного обладнання в м. Горловці.
По даним Міжнародної газомоторної асоціації IANGV (2003 р.), Україна входить в першу десятку країн світу по використанню СПГ в якості моторного палива.
Відпускна ціна газу на АГНКС ДК "Укртрансгаз" та більшості приватних становить 0,17 $/1 м3.

Єлісєєнков В.А. (Білорусія, ОАО "Белтрансгаз")
В Білорусії в експлуатації знаходяться 24 АГНКС проектною потужністю 180 млн.м3 природного газу в рік, які підпорядковані ОАО "Белтрансгаз". Загальний парк газобалонних автомобілів становить до 7,1 тис. одиниць, що дозволяє реалізовувати СПГ в якості моторного палива в об‘ємі 26,7 млн. м3. Відпускна ціна СПГ становить 2,2 $/1 м3.
В 2003 році в Білорусії прийнята "Програма використання газу в якості моторного палива для автотранспортних засобів на 2003 – 2005 роки і на період до 2010 року", яка передбачає введення до 2010 року 8 ФТЦ і 4-х центрів по переобладнанню та обслуговуванню газобалонних автомобілів, будівництво 154 АГНКС.

Статівко В.Л. (Росія, ОАО "Газпром")
Станом на 1.01.2004 року в Росії в експлуатації знаходиться 207 АГНКС проектною потужністю до 2 млрд. м3 природного газу на рік які належать ОАО "Газпром", та 25 АГНКС приватної форми власності. Парк газобалонних автомобілів Росії становить близько 40 тис. одиниць, які спожили в 2003 році 140 млн. м3 природного газу, забезпечивши завантаження мережі АГНКС ОАО "Газпром" на рівні 7%.
В 2002 році в Газпромі було проведено 11-е засідання Комісії з використання природного і зрідженого нафтового газу як моторного палива при Уряді РФ. На засіданні схвалена концепція розвитку газомоторного транспорту до 2020 року. Концепція передбачає три етапи реалізації. На 1-ому (підготовчому) етапі (2003-2005 р.р.) передбачається довести парк метанових машин до 65-70 тисяч, побудувати 10-12 нових АГНКС. На другому (основному) етапі (2006-2010 р.р.) парк ГБА на СПГ повинний збільшитися до 120-140 тис., а кількість АГНКС до 200-210. На 3-му (перспективному) етапі (2011-2020 р.р.) кількість машин, що працюють на природному газі повинна досягти 1 млн. одиниць. Росія ініціювала міжнародний проект "Блакитний коридор", що у даний час при сприянні Європейської газомоторної асоціації ENGVA готується до твердження як офіційний проект ЕЭК ООН.
Рязанський завод газової апаратури освоїв випуск ГБО для 6-и типів тракторів та 88-и типів автомобілів.


Рисунок 1 - Співставлення об‘ємних та вартісних показників роботи мереж країн СНД


Егонян С (Вірменія, ТОВ "Автогаз" ЗАТ "АрмРосгазпром")
Після декількох років неухильного падіння реалізації природного газу автомобільному транспорту в країні знову почався ріст парку газобалонних автомобілів і споживання газу.
Кількість працюючих АГНКС в 2003 році досягло 45 одиниць (9 в 1991 р., 24 в 2002 р.). При цьому у Вірменії працюють станції, що належать як концерну "АрмРосГазпром", так і частково - 36 (незалежним) власникам. Природний газ коштує приблизно в 2,5 рази дешевше бензину. Практично всі маршрутні автобуси типу "Газель" і "РАФ" у Єревані працюють на СПГ. Об`єм реалізації газу автотранспорту виріс до 88 млн. м3 у 2003 році (28 млн. м3 за 2001 р). Основні засоби на розвиток газозаправної мережі - приватні джерела. Одним з основних напрямків роботи концерну "АрмРосГазпром" в області газифікації транспорту є перегляд норм витрати газу в системі АГНКС на власні нестатки і втрати.

День другий та третій – проведення виставки та бізнес-форуму.

Четвертий міжнародний бізнес-форум і виставка були організовані за наступними розділами:
- зріджений вуглеводневий (нафтовий) газ (ЗВГ) пропан-бутан;
- стиснений природний газ (СПГ) метан;
- зріджений природний газ (СПГ) метан.
Паралельно виставці проходив бізнес-форум на якому було представ-лено біля 15 виступів і доклади учасників з наступних основних тематик:
- "Перспективи використання в Україні природного газу як моторного палива на транспорті та в сільськогосподарській техніці" - Карп Ігор Миколайович, директор Інституту газу НАН України (Україна)
- "Досвід використання стисненого природного газу в якості альтернативного виду палива" - Ануфрієв Сергій Михайлович, директор ТОВ "Фірма Сервісгаз", м. Євпаторія (Україна)
- "Про перспективи впровадження в м. Києві альтернативних видів моторних палив" - Качан Павло Григорович, головний інженер "Екотранс"
- "Програма розширення використання природного газу, як моторного палива в господарському комплексі Полтавської області" - Червоній Валерій Антонович, ТОВ "Полтаваметанмаш".

Таблиця 1 - Основні характеристики АГНКС, які випускаються в Україні.

Підприємство-
виробник
АГНКС
Кількість
заправок на добу
Величина вхідного тиску, атм
Кількість КУ, шт.
Компре-
сорна
база
Установка осушення газу (робочий тиск, сорбент, вологовміст г/м3)
Кількість рекомендо-
ваних колонок, шт.
Орієнтовна вартість станції,
тис. $
Приведена вартість АГНКС, $/м3
ВНВО ім. Фрунзе
м. Суми
75
0,5-6
2
6ГШ1,6
200-250 атм,
силікагель,
<0,009
2
190
42,2
40
0,5-6
1
1
130
54,2
50
25-75
1
4ГШ1,6
1
76
25,3
250
6-12
2
4ГМ2,5
5
250
16,7
200
0,5-3
2
4
250
20,8
150
1,5-3
2
3
250
27,8
125
1,5-3
2
2
250
33,3
ВАТ ВЕК "Сумигазмаш" м. Суми
45
0,5-2
1
3ГШ1,6
200-250 атм,
силікагель,
<0,009
1
125
46,3
60
0,5-2
1
2
130
36,1
75
0,5-2
1
2
140
31,1
150
20-80
2
3
-
-
200
5-11
4
170
14,2
400
24-42
1
6
165
6,9
40
1-6
1
6ВШ1,6
1
93
38,8
Інститут газу НАН України
40
1-6
1
6ВШ1,6
200-250 атм, силікагель, <0,009
1
75
31,3
ТОВ "Сервісгаз"
м. Євпаторія
55
0,1-3
1
6ВШ1,6
200-250 атм, фільтр-сепаратор,
~0.030….0.040
1
77,5
23,5
90
0,1-3
1
2
118,1
21,9
110
0,1-3
2
3
125,2
19,0
180
0,1-3
2
4
208
19,3

СНВО ім.. Фрунзе
У 1986 році СНВО освоїло виробництво автомобільних газонаповнювальних компресорних станцій (АГНКС) і установок (АГНКУ) у блочно-контейнерному виконанні для заправлення газобалонних автомобілів стиснутим природним газом і з тих пір є лідером серед підприємств країн СНД у цій області.
Спеціалізоване виробництво, оснащене передовим технологічним обладнанням, наявність іспитових стендів, кваліфікації співробітників і діюча в СНВО система якості, що відповідає міжнародному стандарту ISO-9001, гарантує замовникам високу якість обладнання.
В даний час об'єднання випускає цілую гаму АГНКС різної продуктивності від 40 до 125 заправок на добу. Конструкція цих станцій забезпечує можливість заправлення пересувних автогазозаправників (ПАГЗ).
Модульне блочно-контейнерне виконання станцій і повна заводська готовність забезпечують швидкий монтаж і можливість експлуатації в кліматичних зонах з температурою повітря від -50°С до +45°С и в районах із сейсмічністю до 9 балів по шкалі Ріхтера. Станції можуть доставлятися споживачу залізничним, морським, річковим і спеціальним автомобільним транспортом.
Крім того СНВО виготовляє компресорні бази:
- газові опозитні: 4ГМ2,5, 2ГМ2,5,
- газові W-подібні: 6ГШ1,6, 3ГШ1,6, 2ГШ1,6
- повітряні W-подібні: 6ВШ1,6,
компресора та компресорні установки для АГНКС, випуск яких налагоджено на Україні.
До особливостей АГНКС виробництва СНВО можна віднести те, що при необхідності нарощування продуктивності станції комплектуються додатковою компресорною установкою, а не додатковим модулем АГНКС та використовують додаткову загально-станційну автоматику, яка керує роботою обох компресорних установок.

Рисунок 2 - Компресор 6ВШ1,6



Всі АГНКС СНВО комплектуються адсорбційною установкою осушення газу на основі силікагелю при тиску адсорбції 205...245 атм. і десорбції при тиску 50...130 атм. та температурі осушеного газу десорбції 80-120°С.

ВАТ ВЕК "Сумигазмаш"
Компанія з 1995 року займається серійним виробництвом АГНКС:
- М-45 (45-100 заправок на добу),
- АГНКС-60 (60-120 заправок на добу),
- АГНКС-75 (75-150 заправок на добу),
- АГНКС із живленням від магістральних газопроводів, розрахованих на різний вхідний тиск і потужність двигуна, що дозволяють здійснювати від 100 до 600 заправок на добу,
- газорозподільних колонок нового КПГ-1А та КПГ-2,
- газозаправних шлангів високого тиску, розривних пристроїв, заправних пістолетів і іншого обладнання.
Блок-контейнерне виконання обладнання забезпечує можливість транспортування його усіма видами транспорту й експлуатацію на відкритих площадках у кліматичних зонах з температурою від –30 °С до +45 °С.
Заводська система керування якістю відповідає міжнародному стандарту ISO 9001, АГНКС М-45, –60, –75 мають Сертифікат відповідності РФ № РОСС UA.АЯ 45.У01387 і дозвіл на застосування, видане Федеральним гірським і промисловим наглядом Росії № РРС 02-1882.
Станції АГНКС М-45 (60, 75) успішно експлуатуються на територіях Росії, України, Таджикистану, Грузії, Молдови і т.д.
Всі АГНКС Компанії комплектуються адсорбційною установкою осушення газу на основі силікагелю при тиску адсорбції 205...245 атм. і десорбції адсорбенту високо напірним (25 МПа) не осушеним газом при температурі 120-140°С.

ТОВ "Фірма Сервісгаз"
ТОВ "Фірма Сервісгаз" на базі Євпаторійського Дослідного механіч-ного заводу випускає АГНКС на основі компресорів продуктивністю 2,3 та 3,7 м3/хвил на основі пересувних повітряних компресорних станцій типу УКБ.
Осушення газу здійснюється в фільтрі-сепараторі, що забезпечує точку роси на рівні 30...40 мгр./1 м3.

Інститут газу НАН України
Один з провідних інститутів України, який веде розробки в області природного газу. Інститут займався розробленням концепції національної програми по використанню СПГ на автотранспорті України, розробці обладнання АГНКС, газозаправних колонок, обладнання для газобалонних автомобілів.
На основі своїх виробничих потужностей вперше освоїв дослідний випуск АГНКС малої продуктивності на основі повітряних компресорних станцій типу УКБ виробництва СНВО ім. Фрунзе та російського ВАТ "Уралкомпресормаш".
Розглянемо більш доцільно запропоновані АГНКС.

Компресори

Всі АГНКС, випуск яких налагоджено на Україні використовують компресорні установки, на основі 3-х основних компресорних баз виробництва СНВО ім.. Фрунзе і ВАТ "Уралкомпресормаш": 4ГМ2,5, 3ГШ1,6 та 6ГШ1,6 (повітряна "версія" 6ВШ1,6).
- 4ГМ2,5 – виробництво українського СНВО ім. "Фрунзе; спеціалізований газовий, чотирирядний, опозинтий, крейцкопфний з зусиллям по штоку 2,5 тонни має встановлений ресурс до капітального ремонту 34,56 тис. годин;
- 3ГШ1,6 – виробництво українського СНВО ім. "Фрунзе та російського ВАТ "Уралкомпресормаш"; спеціалізований газовий, трирядний, W-подібний, крейцкопфний з зусиллям по штоку 1,6 тонни; має попередньо встановлений ресурс до капітального ремонту 34,56 тис. годин;
- 6ГШ1,6 (6ВШ1,6) – виробництво українського СНВО ім. "Фрунзе та російського ВАТ "Уралкомпресормаш"; спеціалізований газовий (адаптований під природний газ) трирядний, W-подібний, крейцкопфний з зусиллям по штоку 1,6 тонни; має попередньо встановлений ресурс до капітального ремонту 13 тис. годин.
Побудовані на їх основі компресорні установки мають високі економічні показники по питомій витраті електричної енергії та дешевші за іноземні аналоги (Рисунок 3 та Таблиця 1).



Рисунок 3 - Витрата енергії на стиснення 1м3 метану по компресорах АГНКС (до 200 атм).


Одним з основних показників, який характеризує економічність роботи КУ є питома витрата електричної енергії на одиницю виробленої продукції – стиснений природний газ.
Теоретично, цей показник повинний бути розташований між лінією стиснення за політропічним циклом, при якому всяі підведена енергія іде виключно на стиснення газу і який є найбільш ефективним, і адіабатичним, при якому частка енергії розсіюється з теплом.



Рисунок 4 - Компресор 3ГШ1,6

Використовувати на стиснення енергії менше, а ніж це відбувається при ізотермічному циклі нереально, а більш ніж при політропічному недоцільно.
Зону можливих робочих тисків АГНКС можна розділити на 4 основних:
1. – 0,5...3,0 атм (0,05...0,3 МПа) – газорозподільчі міські мережі;
2. – 0,6...12,0 атм (0,06...1,2 МПа) – мережі середнього тиску;
3. – 25,0...55,0 і до 75,0 атм (2,5...5,5 і до 7,5 МПа) – магістральні газопроводи і газопроводи відводи.
Робота в першій зоні є найбільш витратною. Енерговитрати становлять понад 150 Вт/м3. В цій зоні основні спеціалізовані газові компресори "тримаються" разом – від 210...230 Вт/м3 при 0,5 атм до 180...200 Вт/м3 при 3,0 атм.

Установки осушення газу
Блоки адсорбційного осушення природного газу на АГНКС розрізняються по продуктивності, тиску адсорбції і типу використовуваного адсорбенті (таблиця 2).
Для блочно-модульних станцій продуктивністю від 40 до 125 заправок автомобілів на добу розроблені технології адсорбційного осушення газу до і після його компримування. Для блоків осушення газу, розташованих до компресорних установок, рекомендований цеоліт, який забезпечує найбільш низьку температуру точку роси осушеного природного газу і має найбільшу адсорбційну активність по воді. Силікагель при даних тисках поглинає з природного газу вуглеводні. Адсорбція вологи і вуглеводнів з газу приводить до того, що динамічна активність силікагелю по воді знижується на 10...20%. Крім того, енерговитрати при проведенні процесу регенерації адсорбенту зростають.
На АГНКС, де планується використання компресорів без змащення, перспективне застосування енергозберігаючої технології осушення природного газу силікагелем з регенерацією адсорбенту не осушеним компримованим нагрітим газом. Така технологія використовується для осушення стиснутого до 25 МПа природного газу на АГНКС М 45 (Підприємство "Екотранспал" м. Суми). Наявність компресорного масла в газі, що надходить на осушення, приводить до зниження динамічної активності силікагелю по воді і скороченню терміну служби адсорбенту.
Застосування на установках осушення природного газу оксиду алюмінію широкого поширення не одержало, через швидке зниження динамічної активності по воді цього адсорбенту в ході багато циклової роботи.
Узагальнення досвіду застосування цеолітів для осушення стиснутого д