Аджиев А.Ю. Пуртов П.А. Бащенко Н.С. Производство и возможности использования нового топлива - АСКТ

НИПИГАЗ «НИПИгазпереработка» – научно-исследовательский и проектный институт в области сбора, транспортировки, подготовки и переработки попутного нефтяного газа (ПНГ), газового конденсата и нефти 1972 официальное рождение «ВНИПИгазпереработка» - головного института в сфере переработки нефтяного газа 2014 НИПИГАЗ - один из ведущих проектных институтов страны с современным офисом, развитой научно-технической и интеллектуальной базой спроектировано более 50 газоперерабатывающих заводов и компрессорных станций общая мощность объектов по подготовке и переработке свыше 148 млрд м 3 газа в год сотни объектов транспорта, подготовки и переработки углеводородного сырья в нашей стране и за рубежом 59 действующих патентов на изобретения, 36 патентов на полезные модели 2

АСКТ – СМЕСЬ УГЛЕВОДОРОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ (ПАТЕНТ РФ ) 3 Компонент Содержание, % мас. C3H8C3H8 0,1 - 12,0 C 4 H 10 24,0 - 72,0 C 5 H 12 4,0 – 36,0 C 6 H 14 0,3 – 14,0 C 7 H 16 0,1 – 9,0 C 8 H 18 0,01 – 3,0 C 9 H 2 - C 12 H 26 Остальное до 100% Ароматика, нафтены Не более 6,0 Олефины Не более 10,0 Сернистые соединения Не более 0,02 Давление насыщенных паров: При 20 0 С – не более 0,26 МПа При 45 0 С – не более 0,5 МПа

4 АСКТ – АЛЬТЕРНАТИВА ТРАДИЦИОННОМУ АВИАТОПЛИВУ (КЕРОСИНУ ТС-1) Разработка специалистов «НИПИгазпереработки» и «Интеравиагаза» – авиационное сконденсированное топливо (АСКТ) 1991 – ТУ «Топливо авиационное сконденсированное из нефтяного газа» Топливо разработано для применения в авиации (вертолет, самолет) В процессе переработки попутного нефтяного газа (ПНГ) при производстве АСКТ реализуется безотходное производство На выходе получаются три товарных продукта: газ, подготовленный для транспорта пропан автомобильный (ПА), пропан-бутан автомобильный (ПБА) АСКТ Преимущества АСКТ по сравнению с авиакеросином: стоимость в 1,3 – 1,8 раза ниже экологически чище не содержит никаких примесей, кроме углеводородов увеличение ресурса двигателей на 25-30% уменьшение массового расхода топлива – теплотворная способность на 5-7% выше более высокая эффективность при эксплуатации в зимних условиях

5 ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ГАЗОВОЕ ТОПЛИВО – АСКТ (ТУ ) Наименование показателя НормаМетод испытания 1. Массовое содержание пропана, %, не более 7,2ТУ Давление насыщенных паров, МПа (кг/см 2 ) (абс.) при +45 ºС, не более 0,5 (5,0) ГОСТ Э или п. 5.2 ТУ 3. Плотность при 20 ºС, кг/м 3, не менее 585 по п.5.3 ТУ 4. Теплота сгорания (низшая), к Дж/кг (ккал/кг), не менее (10800)по п.5.4 ТУ 5. Содержание сернистых соединений в пересчете на серу, % мас., не более 0,002ГОСТ Содержание свободной воды нетГОСТ Э 7. Содержание щелочи нетГОСТ Э 8. Содержание механических примесей нетТУ Внешний вид бесцветный, прозрачный ТУ Примечание – Для улучшения эксплуатационных свойств в АСКТ могут добавляться присадки, допущенные к применению в установленном порядке.

ИСТОРИЯ ВОПРОСА 1980-е гг. - вопрос использования АСКТ в авиации изучает Росавиакосмос; (ЦАГИ, ЦИАМ, ЛИИ, ГосНИИ ГА, «Московский вертолетный завод им.М.Л.Миля», завод им.В.Я.Климова), ОАО «Интеравиагаз»; - к изучению вопроса подключилась «НИПИгазпереработка» - единственный институт нефтегазовой отрасли, работающий по теме АСКТ; - проведены стендовые испытания вертолетного двигателя ТВ2-117ТГ, модифицированного для работы на газовом топливе (завод им. В.Климова) е гг. - создан и прошел начальный этап испытаний первого в мире опытно- промышленного образца вертолёта Ми-8ТГ с двигателями, работающими на АСКТ, авиакеросине и их смесях. (Московский вертолётный завод им. М.Л.Миля при участии ОАО «Интеравиагаз»); - демонстрационный полёт промышленного образца вертолёта был выполнен на Международном авиакосмическом салоне (МАКС), что привлекло внимание отечественных и зарубежных специалистов и прессы 2003 год - изготовлен опытно-промышленный экземпляр высокоскоростного модуля заправки (МЗ) вертолетов газовым топливом (АСКТ) и авиакеросином в аэродромных и полевых условиях 2007 год - работы по внедрению газотопливной технологии в авиационную технику включены в подпрограмму «Развитие производства авиационной техники малой авиации на гг.» гг. - Совершенствование технологии производства, разработка технических решений по созданию объектов получения АСКТ. Публикации в научно-технических изданиях, выступления на крупных диалоговых площадках: форумах, выставках, конференциях. 6 За последнее время в мире значительно возрос интерес к альтернативным топливам. Первенство в разработке газотопливных воздушных судов принадлежит России

ГАЗОЛЕТ – ВЕРТОЛЕТ НА ГАЗОВОМ ТОПЛИВЕ 7 Топливный бак

Газоперерабатывающие и нефтеперерабатывающие заводы, нефтехимические предприятия Установки комплексной подготовки и переработки газа Компрессорные станции Малогабаритные промысловые установки подготовки газа Нефтяные и газовые промыслы и месторождения Трассы крупных магистральных продуктопроводов, транспортирующих ШФЛУ Пункты хранения, налива и слива ШФЛУ ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСКТ 8

9 Стоимость авиакеросина ТС тыс. руб./т (0,75 тыс. /т) Стоимость АСКТ (экспертно) тыс. руб./т (0,39 тыс. /т) Стоимость ШФЛУ тыс. руб./т Условные обозначения - Штокмановское месторождение (газ, конденсат) - Приразломное месторождение (нефть,газ) - береговые сооружения - установка производства АСКТ - вертолет Доставка ТС-1 к местам потребления осуществляется 1-3 видами транспорта 1000 км ПРЕИМУЩЕСТВА АСКТ ПРИ ОСВОЕНИИ КРАЙНЕГО СЕВЕРА И ШЕЛЬФА

10 УНИФИЦИРОВАННЫЙ БЛОК ПОЛУЧЕНИЯ АСКТ НА ГФУ (НПЗ, ГПЗ, НХК) Деэтанизатор Пропановая колонна на переработку

УНИФИЦИРОВАННЫЙ БЛОК ПОЛУЧЕНИЯ АСКТ ИЗ ШФЛУ НА ГПЗ ИЛИ ПРОДУКТОПРОВОДЕ 11 ГПЗ продуктопровод ШФЛУ парк хранения эстакады слива/налива

12 ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА АСКТ НА КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА АСКТ НА УСТАНОВКЕ ПОДГОТОВКИ ГАЗА (МЕМБРАННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ) 13

14 Наименование аппарата Количество единиц Габаритные размеры D(L)xH(L) или LxB(D)xH, мм 10 тыс. т/год Ректификационная колонна 1600 х Испаритель х(800)х 1200 Воздушный холодильник х 1400 х х 1400 х 1800 Рефлюксная емкость 1V= 8,0 м х(3200) Насос х 425 х 405 Q до 5 м 3 /ч Емкость хранения и отгрузки 3 V= 2400 х(11000) Материальное исполнение всех аппаратов – 09Г2С Основное технологическое оборудование для производства АСКТ из ШФЛУ

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЛУЧЕНИЯ АСКТ ИЗ ШФЛУ (БЕЗ УЧЕТА РЕАЛИЗАЦИИ ПА) Стоимость авиакеросина составляет тыс. руб./т Стоимость сжиженного газа (ПА) составляет 18 тыс. руб./м 3 Стоимость АСКТ (экспертно) составляет тыс. руб./т Стоимость ШФЛУ составляет 13 тыс. руб./т 15 (1,1) (2,0) (4,6) (млн )

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ ПО АСКТ патента/заявки, дата приоритета, авторы патента/заявки, дата приоритета, авторы НазваниеСтатус Патент РФ на ИЗ приоритет Способ получения авиационного сконденсированного топлива (варианты)Действует Патент РФ на ПМ приоритет Установка переработки углеводородного газа Действует Патент РФ на ПМ приоритет Установка переработки газов с получением моторных топлив Действует 16

17 ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СОБСТВЕННОСТЬ ПО АСКТ патента/заявки, дата приоритета патента/заявки, дата приоритета НазваниеСтатус Патент РФ на ПМ приоритет Компрессорная станция углеводородного газа с получением моторного топлива Действует Патент РФ на ИЗ приоритет Установка подготовки и переработки газовых углеводородных смесей (варианты) Действует

18 Переводу авиационной техники на новый вид топлива способствует: 1. Обеспеченность различными видами сырья на долгую перспективу. 2. Более низкая стоимость АСКТ по сравнению с керосином. 3. Достаточная простота технологических схем и аппаратурного оформления установок получения АСКТ. 4. Возможность размещения объектов по производству АСКТ в непосредственной близости от потребителей. 5. Улучшенные экологические и эксплуатационные характеристики. 6. Готовность производителей АСКТ к решению проблемы.

БЛАГОДАРИМ ЗА ВНИМАНИЕ! 19