В факелах попутного газа ежегодно сгорают миллионы долларов. Ученые из ОАО «Интеравиагаз» нашли способ их извлекать, чтобы направить на решение экономических, экологических и социальных проблем северных и восточных регионов. Но внедрение уникального проекта в очередной раз приостанавливается из‑за недостаточного финансирования.

О новом виде экологически чистого транспорта и преимуществах газомоторного топлива уже опубликовано в печати немало статей, в том числе – и критических.

Компания «Интеравиагаз» в сотрудничестве с ведущими авиационными и нефтегазовыми предприятиями России занимается разработкой вертолетов на газовом топливе (АСКТ). Такое топливо может вырабатываться из попутного нефтяного газа, его фракции ШФЛУ (LPG), «жирного» природного газа и т. п.



Газовая авиация

Вопрос применения газомоторного топлива в последнее время стал еще более актуальным в связи с постоянным повышением цен на авиакеросин и другие виды жидкого топлива.

Работы по внедрению газотопливной технологии в авиационную технику включены в подпрограмму «Развитие производства авиационной техники малой авиации на 2009‑2015 годы».

Изобретение российских авиаконструкторов может положить конец прожиганию попутного нефтяного газа.

Горящий факел – это неизбежный спутник нефтегазовых месторождений. Согласно материалам заседания экспертного совета при комитете Государственной Думы по энергетике, транспорту и связи, из‑за того что добывающие компании, не задумываясь, сжигают излишки производства (это 30 процентов от общего количества добываемого попутного нефтяного газа), российская экономика ежегодно теряет свыше 13 миллиардов долларов США, которые уходят на «огненное шоу» в виде гигантских факелов. По самым скромным подсчетам, российские компании ежегодно прожигают около 15 миллиардов кубометров газа, что является крайней расточительностью в условиях постоянного роста цен на углеводороды.

Эффективный способ использования попутного газа, который поможет решить ряд экономических и экологических проблем, а также выдвинуть российскую авиатехнику на качественно новый уровень, предлагают российские исследователи из ЦАГИ, ЦИАМ, ГосНИИ ГА и НИПИгазпереработки. Они разработали уникальное авиационное сконденсированное топливо (АСКТ) из смеси сжиженных углеводородных газов, которое можно получать из попутных нефтяных и жирных природных газов на газо- и нефтеперерабатывающих заводах, в пунктах осушки природного газа, а также непосредственно на нефтегазопромыслах.

Теоретически из 20 миллиардов кубометров попутного нефтяного газа получается порядка 5‑7 миллионов тонн жидкой фракции, которую, как говорят нефтяники, можно «разогнать» на два товарных продукта: автопропан и АСКТ. Если же учесть, что вся гражданская авиация за год расходует около 6 миллионов тонн авиакеросина, а военная – около 1 миллиона тонн, то топливо из попутного газа, который сегодня попросту сжигается в факелах, на 50‑70 процентов может покрыть нужды российской авиации.

По своим эксплуатационным показателям АСКТ превосходит авиакеросин. К примеру, это топливо дешевле в два-три раза (на Севере же цена газового и жидкого топлива может отличаться в четыре-шесть раз).

Так, вертолет семейства Ми-8 за час полета расходует 600‑700 килограммов керосина. При среднегодовом налете 500 часов годовая экономия только на стоимости топлива на один Ми-8 может составить 300 тысяч долларов и более. Поэтому даже частичный переход на газовое топливо позволит России снизить стоимость авиаперевозок на 20‑40 процентов.

– Тем не менее применение АСКТ, скорее всего, будет носить региональный, а не глобальный характер. Так, в Сибири, где сконцентрирована львиная доля российских нефтяных и газовых вышек, выработка топлива из попутного газа, который сегодня сжигается, будет практически бесплатной. Если же поставлять АСКТ с Севера в южные регионы, его цена автоматически увеличится, – отмечает доктор технических наук, профессор, начальник отдела топлива ЦИАМ Леонид Яновский.

По своим техническим и экологическим показателям АСКТ также превосходит обычное топливо, что позволяет на 20‑30 процентов увеличить ресурсы двигателей и значительно снизить вредные выбросы.

– АСКТ удешевит авиаперевозки, особенно в северных регионах, что значительно уменьшит издержки при освоении новых месторождений Севера, Сибири и даже Арктики, – отмечает генеральный директор ОАО «Интеравиагаз» Вячеслав Зайцев. – Кроме того, внедрение газотопливных вертолетов может иметь большое политическое значение. Объявил же президент США Джордж Буш о переводе на газ автопарка Белого дома с целью сокращения вредных выбросов в атмосферу. Так почему бы и нам не сообщить всему миру, что мы переводим на газ, например, транспорт Олимпиады-2014, и не только автомобильный, но и воздушный. Это сразу закрепит за Россией репутацию передового государства, вносящего свою лепту в общемировой процесс экологизации.



Промышленные образцы

Инженеры Московского вертолетного завода им. М. Л. Миля при активном участии ОАО «Интеравиагаз» уже создали и провели ряд испытаний первого в мире промышленного образца вертолета Ми-8ТГ – газолета, оба двигателя которого могут работать как на обычном авиакеросине, так и на АСКТ, а также их смеси. Испытания показали, что при переходе на газовое топливо характеристики вертолета улучшаются. В частности, за счет более высокой теплоты сгорания газа удельный расход топлива уменьшился на 5 процентов, а дальность полета, наоборот, увеличилась. Кроме того, по расчетам исследователей переход на АСКТ повышает эксплуатационную пожаробезопасность вертолета. Летать на газовом топливе смогут как вертолеты, так и самолеты, двигатели которых будут подвергнуты несложной модификации.

– Ми-8ТГ, который может летать на газовом топливе, – это российское ноу-хау. Подобных разработок ни в одной стране мира нет, – рассказывает главный конструктор Московского вертолетного завода им. М. Л. Миля Анатолий Белов. – Еще Менделеев говорил, что сжигать нефть все равно что топить печь ассигнациями. И в то время как на Западе утилизируется практически весь попутный газ, в России сгорает огромное количество потенциального топлива. Газолет же – это наиболее рациональный выход из сложившейся ситуации.



Из истории

Работы по применению газового топлива на транспорте получили широкое развитие в СССР в 1981 году, когда было принято Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР «Об использовании газа на транспорте».

В авиации работы развернулись, в основном, по применению двух видов газового топлива:
• сжиженного (криогенного) природного газа – метана (в самолетных двигателях, главным образом – на самолетах АНТК им. А. Н. Туполева);
• авиационного сконденсированного (пропан-бутанового) топлива – АСКТ (на вертолетах).

АСКТ – авиационное сконденсированное топливо, предназначенное для использования взамен или в сочетании с авиакеросином в вертолетных двигателях, представляет собой гамму углеводородов от пропана до гексана с небольшой примесью более тяжелых углеводородов, доминирующим компонентом в которой, как правило, являются бутаны.

Следует подчеркнуть, что упоминание нефтяного газа в ТУ и в характеристике топлива АСКТ дается только с целью отличить его от сжиженного природного газа (СПГ), представляющего собой жидкий метан при криогенных температурах и при давлении, близком к атмосферному. Фактически же АСКТ, как и исходное сырье для него – ШФЛУ, может быть получено и при подготовке «жирного» природного газа, и при стабилизации газового конденсата, и даже в некоторых случаях в процессе криогенного сжижения СПГ, причем в количествах, сопоставимых с получением из нефтяного сырья. Таким образом, потенциальные ресурсы для выработки АСКТ примерно вдвое больше, чем только из нефтяного газа, и устойчивы в перспективе.

Проблемой использования на вертолетах авиационного сконденсированного топлива (АСКТ) в качестве альтернативы традиционному авиакеросину организации, входящие в систему Росавиакосмоса – ЦАГИ, ЦИАМ, ЛИИ, ГосНИИ ГА, Московский вертолетный завод им. М. Л. Миля (МВЗ), завод им. В. Я. Климова и другие, – занимаются с начала 1980‑х годов. В 1984 году к этой работе подключился институт НИПИгазпереработка, который и сейчас является единственным институтом нефтегазовой отрасли, участвующим в этой проблеме.

В начале 1990‑х годов на Московском вертолетном заводе им. М. Л. Миля при активном участии ОАО «Интеравиагаз» создан и прошел начальный этап испытаний первый в мире опытно-промышленный образец вертолета Ми-8ТГ с двигателями, работающими как на АСКТ, так и на авиакеросине и их смесях. Испытания показали, что при переходе на газовое топливо характеристики вертолета остаются практически неизменными, а некоторые даже улучшаются (в том числе и при эксплуатации в условиях пониженных температур).

Промышленный образец вертолета в 1995 году был показан в полете на Международном авиакосмическом салоне в Жуковском и привлек внимание отечественных и зарубежных специалистов и прессы.

В 2007 году работы по внедрению газотопливной технологии в авиационную технику включены в подпрограмму «Развитие производства авиационной техники малой авиации на 2008‑2015 гг.».