Gas natural licuado

Buque gasero para GNL.El gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido procesado para ser transportado en forma lquida. Es la mejor alternativa para monetizar reservas en sitios apartados, donde no es econmico llevar el gas al mercado directamente ya sea por gasoducto o por generacin de electricidad. El gas natural es transportado como lquido a presin atmosfrica y a -162 C. As, para poder transportar el gas natural licuado, se ha de lograr reducir el volumen del gas natural en 600 veces, donde se transportar en buques especiales llamados metaneros. El GNL es inodoro, incoloro, no txico, su densidad (con respecto al agua) es 0,45 y slo se quema si entra en contacto con aire a concentraciones de 5 a 15%.1

Impacto ambientalEl gas natural tiene el menor impacto ambiental de todos los combustibles fsiles por la alta relacin hidrgeno-carbono en su composicin. Los derrames de GNL se disipan en el aire y no contaminan el suelo ni el agua. Como combustible vehicular, reduce las emisiones de xidos de nitrgeno (NOx ) en un 70%, y no produce compuestos de azufre ni partculas. Para la generacin elctrica las emisiones de dixido de azufre, SO2 prcticamente quedan eliminadas, y las emisiones de CO2 se reducen en un 40%.2

Todos los sistemas de produccin y transporte, as como la planta de proceso, estn diseados para evitar fugas y prevenir incendios; es el caso de los sistemas de transferencia de GNL de y hacia los barcos, envo o revaporizacin (o regasificacin) de GNL. Hay algunas diferencias de diseo respecto a las plantas de gas, pero las consideraciones ambientales, de seguridad y de salud son las mismas o ms estrictas. Para transportar el gas, en grandes distancias, resulta ms econmico usar buques. Para transportarlo as es necesario licuarlo, dado que a la temperatura ambiente y a la presin atmosfrica ocupa un volumen considerable. El proceso de licuefaccin reduce el volumen del gas natural 600 veces con respecto a su volumen original. Aproximadamente la mitad de las reservas de hidrocarburos conocidas hoy son yacimientos de gas natural. El dao ambiental respecto a estas plantas es que este proceso abierto requiere de 500 millones de litros de agua diarios, los cuales se devuelven clorados y 10 grados ms fros, provocando un Impacto Ambiental Negativo afectando la biodiversidad y adulterando las aguas dulces de superficie.

Historia del GNLLos orgenes de la tecnologa de licuefaccin del GNL aparecen alrededor de 1920 cuando se desarrollaron las primeras tcnicas de licuefaccin del aire. El primer uso de GNL fue para recuperar helio del gas natural. El proceso se basaba en la licuefaccin de los hidrocarburos que contenan helio, dejando este ltimo en fase gaseosa; despus de la extraccin del helio, el GNL se vaporizaba y se venda como combustible.

En el pasado, el gas natural se consideraba un subproducto sin valor asociado con la extraccin petrleo crudo, hasta que en 1920 se hizo evidente que era una valiosa fuente de combustibles como el propano y el butano.

1941 Primera planta de licuefaccin en Cleveland, Ohio.1959 Primer envo de GNL por buque.1960 Primera planta de licuefaccin con carga de base en Argelia.1964 Comercio a gran escala entre Argelia y Europa.1969 Transporte de GNL de Alaska a Japn.2008 - Primera planta de Reserva de GNL en Quintero, ChileEl GNL en 2002[editar]Las operaciones de GNL estn amplindose rpidamente en todo el mundo, y cada vez hay ms plantas en construccin o en vas de desarrollo. Actualmente, existen las siguientes instalaciones:

15 plantas de licuefaccin de GNL que operan en 12 pases.38 plantas de regasificacin de GNL que operan en 10 pases.Actualmente se consumen 104 millones de toneladas anuales de GNL en el mundo. Las proyecciones varan pero se espera para 2010 que la produccin se pueda duplicar.2

En adicin a las plantas de licuefaccin de GNL en tierra, existen ms de 30 proyectos de plantas de licuefaccin flotantes, que tienen una ventaja considerable en el caso de plataformas marinas de explotacin de gas.

Cadena de procesamientoUn proyecto de GNL es altamente complejo tanto desde el punto de vista tcnico as como del comercial. El proyecto debe tener en cuenta todos los aspectos de la cadena de produccin desde el yacimiento, el tratamiento preliminar en los pozos, el transporte por tubera a la planta de licuefaccin, el llenado de barcos, el transporte a las unidades de re vaporizacin y, finalmente, la venta y distribucin del gas ya sea como gas natural o en la forma de electricidad.

Los proyectos de GNL son proyectos que representan varios miles de millones de dlares de inversin, por lo que requieren la participacin de compaas integradas (que tengan unidades de exploracin, produccin y distribucin de gas) de alta solvencia econmica y entidades financieras que contribuyan el capital de inversin. Todos estos factores han creado una industria en la cual el riesgo de inversin sea bajo y requiere que tanto los contratos de compra y venta de gas sean a largo plazo, en este caso 20 aos con reservas mnimas en el orden de 12 billones de pies cbicos por proyecto (12 TCF en el argot internacional.)

Proceso de licuefaccinCuando se extrae el gas natural de los yacimientos subterrneos, a menudo contiene otros materiales y componentes que deben ser eliminados antes de que pueda ser licuado para su uso:

Helio por su valor econmico y por los problemas que podra producir durante el licuado;Azufre, corrosivo a equipos;Dixido de carbono, que se solidifica en las condiciones de licuefaccin;Mercurio, que puede depositarse en instrumentos y falsificar las mediciones;Agua, que al enfriar el gas se congelara formando hielo o bien hidratos que provocaran bloqueos en el equipo si no se eliminaran;Hidrocarburos pesados, llamados condensado, que pueden congelarse al igual que el agua y producir bloqueos del equipo y problemas en la combustin del gas.El GNL producido debe ser usado en procesos de combustin y por lo tanto hay que extraer algunos hidrocarburos para controlar su poder calorfico y el ndice de Wobbe. Dependiendo del mercado final, la remocin de etano, propano y otros hidrocarburos debe estar controlada mediante una unidad de remocin de lquidos que puede estar integrada en el proceso de licuefaccin.

Proceso de enfriamientoPara convertir el gas natural en lquido, se enfra el gas tratado hasta aproximadamente -161 C, que es la temperatura a la cual el metano su componente principal se convierte a forma lquida. El proceso de licuefaccin es similar al de refrigeracin comn: se comprimen los gases refrigerantes produciendo lquidos fros, tales como propano, etano / etileno, metano, nitrgeno o mezclas de ellos, que luego se evaporan a medida que intercambian calor con la corriente de gas natural. De este modo, el gas natural se enfra hasta el punto en que se convierte en lquido. Una vez que el gas ha sido licuado se somete a un proceso de Joule Thompson o expansin con extraccin de trabajo para poderlo almacenar a presin atmosfrica. El GNL producido se almacena en tanques especiales para ser luego transferido a buques tanques especiales de transporte.

El diseo de estas plantas est gobernado por normas estrictas, en la industria de GNL hay cuatro diseadores de plantas que se usan industrialmente: proceso con intercambiados de tubos en espiral de Air Products (APCI y APX), la cascada optimizada de Phillips, el triple ciclo refrigerante de Linde y el proceso de caja fra con mezcla refrigerante de Black and Veatch (PRICO).

Todos estos procesos son usados en la industria y competencias de diseo son realizadas para seleccionar el proceso que va a generar el proyecto ms rentable a lo largo de toda su vida til.

Existe tambin una tendencia reciente de construir plantas flotantes de licuefaccin. La principal ventaja de este tipo de plantas es en pozos remotos.3

Almacenamiento del GNLEl GNL se almacena a -161 C y a presin atmosfrica en tanques criognicos especiales para baja temperatura. El tpico tanque de GNL tiene doble pared: una pared externa de hormign armado, recubierto con acero al carbono, y una pared interna de acero niquelado al 9%. La seguridad y la resistencia son las consideraciones de diseo primarias al construir estos tanques, los cuales se disean para soportar terremotos y fuertes vientos.

Transporte del GNLEl GNL se transporta a presin atmosfrica en buques especialmente construidos con casco doble. El sistema de contencin de carga se disea y construye utilizando materiales especiales para el aislamiento y tanque, para asegurar el transporte seguro de esta carga criognica.

El GNL en los tanques de carga del buque se mantiene a su temperatura de saturacin (-161 C) a lo largo de toda la navegacin, pero se permite que una pequea cantidad de vapor se disipe por ebullicin, en un proceso que se denomina "autorrefrigeracin". El gas evaporado se utiliza para impulsar los motores del buque.

Aproximadamente 40% de los buques de GNL actualmente en servicio cuentan con sistemas de contencin de carga del tipo de membrana, de modo que tienen un aspecto muy similar al de otros cargueros. El resto de los buques tienen un sistema de contencin de carga ms particular, que incluye cuatro o ms tanques esfricos grandes. Ambos tipos de sistema de contencin poseen antecedentes de operacin extremadamente seguros y confiables