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ESTUDIO TCNICO DE RECUPERACIN DE GLP

Villa Montes, 30 de Julio de 2009.

CONTENIDO1. 2.

ANTECEDENTES........1 OBJETIVOS..........42.1. 2.2.

Objetivo General.............................4 Objetivos Especfico...........4

3. 4.

JUSTIFICACIN.........4 MARCO TERICO......5 4.1. Disponibilidad de la Materia Prima.5 4.2. Identificacin del Problema y Rutas de Solucin.......6 4.3. Generalidades......7 4.4. Procesos de Separacin del Gas......7 4.4.1. Proceso de Fraccionamiento del LGN.........7 4.4.2.Proceso de Absorcin y Rectificacin.....8 4.4.3. Proceso Criognico..........9 4.5. Descripcin del Proceso Criognico......11 4.5.1. Seleccin del Proceso.....11 4.5.2. Descripcin General del Proceso Criognico.............12 4.5.3. Condiciones de Operacin.....15 4.6. Diseo del Equipo Turbo Expander..16

5. ESTUDIO ECONOMICO....17 6. METODOLOGA.17 7. PLAN DE TRABAJO..18 8. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.....18 9. COSTO DEL ESTUDIO PROPUESTO.19 10. BIBLIOGRAFA.......20

NDICE DE TABLAS Pginas Tabla N 1 Composicin del Gas Natural...1 Tabla N 2 Pozos Perforados en Margarita.....6 Tabla N 3 Ventajas y Desventajas para la recuperacin del GLP..11 Tabla N 4 Cronograma de Actividades.......18 Tabla N 5 Detalle de Costos ...........19

NDICE DE FIGURAS / DIAGRAMAS DE FLUJOS Pginas Figura 1: Grfico de las Reservas de Gas Natural...............5 Diagrama de Flujo N 1 Proceso de Fraccionamiento LGN8 Diagrama de Flujo N 2 Proceso de Absorcin y Rectificacin..9 Diagrama de bloque N 1 Planta Criognica...11 Diagrama de Flujo N 3 Proceso Criognico para la Recuperacin de GLP..14 Figura N 2 Turbo Expander...16

1. ANTECEDENTES El gas natural es un hidrocarburo que puede encontrarse en yacimientos, slo o en compaa de petrleo. En el primer caso se denomina gas libre mientras que en el segundo se conoce como gas asociado. Sus componentes pueden variar segn el yacimiento pero en general posee la siguiente composicin: Tabla N 1: Composicin del Gas Natural N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Compuesto N2 CO2 C1H4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n-C4H10 i-C5H12 n-C5H12 C6H14 C7H16+ Masa Molecular % Molar 28,02 0,726 44,01 1,633 16,04 86,015 30,07 7,653 44,10 2,701 58,12 0,424 58,12 0,546 72,15 0,149 72,15 0,091 86,17 0,043 100,198 0,019 Fuente: YPFB1. Yi 0,00726 0,01633 0,86015 0,07653 0,02701 0,00424 0,00546 0,00149 0,00091 0,00043 0,00019

Mundialmente, en el ao 2003, el gas natural ocupaba el tercer lugar entre las fuentes de energa primaria con un 24% del total. Hoy en da el gas natural ha ido posicionndose en uno de los primeros lugares. Los usos ms comunes del gas natural son2:

Aplicacin Domstica Aplicacin Comercial Aplicacin Industrial Generacin Termoelctrica.

El gas natural para ser consumido pasa por un proceso de deshidratacin, donde se elimina el contenido de agua presente con los hidrocarburos gaseosos, este sistema se realiza en dos etapas, en la primera etapa se utiliza el trietilen glicol y tamices moleculares en la segunda etapa. El gas obtenido del proceso de deshidratacin es un gas seco, libre de agua, para prevenir la formacin de hidratos en el proceso de recuperacin de gas licuado de petrleo (GLP). El gas licuado de petrleo se obtiene en un 60% por separacin del gas natural y en un 40% de la destilacin de petrleo crudo en las refineras. Industrialmente para la recuperacin de GLP, se utilizan los siguientes procesos:

Proceso de Fraccionamiento. Proceso de Absorcin y Rectificacin. Proceso Criognico.

Proceso de Fraccionamiento.- Consisten en varias etapas de separacin que se logran a travs de la destilacin, en las que se separa el propano-butano (GLP), por la parte superior y el pentano- hexano componentes de la gasolina natural por la parte inferior. Proceso de Absorcin y Rectificacin.- Consiste en un proceso de separacin que se lleva a cabo en columnas de burbujeo en las que circula a contra corriente el absorbente se usa gas ol o Kerosene como absorbente. Donde el aceite absorbente rico en hidrocarburos livianos es separado en la columna rectificadora, por la parte superior propano-butano (GLP) por la parte inferior pentano-hexano componentes de la gasolina natural3. Proceso Criognico.- El proceso Criognico tambin conocido como proceso Turbo Expander, es el ms utilizado debido a su eficiencia en la mayora de las plantas de procesamiento de gas, para el control del punto de roco y recuperacin de etano, propano-butano (GLP), e hidrocarburos ms pesados como el pentano-hexano del Expander componentes de la gasolina natural, debido a las caractersticas temperaturas de -73 C.

(Expansor), de producir trabajo utilizable a dems de enfriamiento a muy bajas

Sistema mecnico dePlanta de recuperacin de GNL

refrigeracin. Gas de Ventas a las Tuberas o

CRIOGNICO

ResiduoRico a Seco, tubera reinyeccin El producto de NGL a ladel Gas El NGL del producto de Bombas Re compresin Seco Gas de Entrada

En Bolivia, los primeros esbozos de la industrializacin del Gas Natural (GN)

se

dieron en la dcada de 1970, en el marco del Pacto Andino, actualmente Comunidad Andina de Naciones (CAN). En esa poca a Bolivia se le asign la produccin de una serie de productos petroqumicos, los cuales Bolivia no los pudo producir por falta de infraestructura, pero fundamentalmente por la falta de un Plan Nacional de Desarrollo de la Industria Petroqumica y una clara Poltica Nacional de Industrializacin del GN4. Los proyectos de industrializacin del gas natural, surgen para cambiar el modelo primario de exportador de materias primas para generar valor agregado, empleo y abastecer el mercado interno. Estos proyectos se traducen en la construccin y puesta en marcha de plantas de recuperacin de lquidos y plantas petroqumicas de etileno/poli olefinas y amonio/ urea en el territorio nacional5. Para contribuir al proyecto de Recuperacin de lquidos es que se realiza un Estudio Tcnico para la Recuperacin de GLP en la Planta Margarita. La Planta Margarita, est ubicada en Caipipendi en la jurisdiccin del departamento de Tarija, se constituye en la actualidad en uno de los mayores reservorios de gas natural del pas junto a los yacimientos de San Alberto y San Antonio donde se produce ms del 85 % de los volmenes exportados a la Argentina y Brasil. La Planta Margarita es operada por la compaa hispano argentina Repsol YPF y otros dos socios. Margarita inici su produccin en diciembre de 2004 cuando se concluy la instalacin de una planta de adecuacin de gas y en la actualidad cuenta con una capacidad de procesamiento de 71 MMPCD de gas natural y 303.48 MMBP. Margarita proyecta producir 636 MMPCD de gas natural hasta finales del 2013, lo que permitir aumentar la produccin de gas natural y destinar una gran parte del Gas Natural deshidratado a la planta de recuperacin de GLP para distribuirlos al mercado interno y al mercado exterior. Y otra gran parte del Gas Natural destinar a la exportacin a Argentina6.

2. OBJETIVOS 2.1. Objetivo General-

Realizar un estudio tcnico para la Recuperacin del GLP a partir del Gas Natural deshidratado en la Planta Margarita utilizando el Proceso Criognico.

2.2.

Objetivos especficos-

Caracterizacin de la materia prima. Recopilar informacin de la cantidad de reservas de GN con las que cuenta la Planta Margarita. Identificar y describir los procesos de Recuperacin de GLP.

-

- Analizar el proceso Criognico utilizado para la recuperacin de GLP. - Disear el Turbo Expander del Proceso Criognico.-

Realizar los balances de materia y energa en el proceso Criognico.

- Determinacin de los costos de los equipos del proceso criognico. 3. JUSTIFICACIN Mediante el procesado del Gas Natural para obtener GLP, se da a la materia prima mayor valor agregado, de esta manera se puede asegurar el consumo masivo de este combustible y obtener mayores ingresos que le permitan recuperar el capital invertido en el proceso. A nivel Nacional la Regin Autnoma del Gran Chaco del Departamento de Tarija es el mayor productor de Gas Natural. Especialmente la Planta Margarita asegura la disponibilidad de la Materia Prima para someterla al proceso de Recuperacin de GLP. En la siguiente figura se muestran las Reservas de Gas Natural en Bolivia, en el cual Tarija es el mayor productor1.

Figura N 1: Grfico de las Reservas de Gas Natural

Probada + Probables

Fuente: YPFB1 Es de suma importancia la implementacin de una planta de Recuperacin GLP en la Planta Margarita que pueda contrarrestar la escasez de GLP en el Departamento y de esta manera ahorrar las divisas que son importantes para el pas. Con la realizacin y puesta en marcha de este proyecto Bolivia podra cubrir la demanda de GLP, y se cambiaria el modelo primario de exportador de materias primas para generar valor agregado, empleo y abastecer al mercado interno. 4. MARCO TERICO 4.1. Disponibilidad de la Materia Prima La materia prima necesaria para la recuperacin de GLP, y otros derivados como la Gasolina Natural que no es objeto de nuestro estudio, es el Gas Natural y el Petrleo crudo de la Planta Margarita. El Gas Natural procedente de esta planta es rico en metano, etano, propano, butano y dems pesados, los cuales son obtenidos despus de pasar por un sistema de deshidratacin. En la siguiente tabla se muestran los resultados de los pozos perforados en el bloque Caipipendi centro margarita X-1, 2, 3, 4.

Tabla N 2: Pozos Perforados en Margarita

PLANTA Margarita Margarita Margarita Margarita

POZOS MGR X-1 MGR X-2 MGR X-3

PROVINCIA Gran Chaco Gran Chaco Gran Chaco

DTO. Tarija Tarija Tarija

Resultado Productor Seco Productor Productor

MGR X-4 Gran Chaco Tarija Fuente: HidrocarburosBolivia_com7

La Planta Margarita produce 71 MMPCD de Gas Natural, esta planta es rica en hidrocarburos lquidos como el C3 (2,736 %), C4 (0,539 %), C5 (0,148 %) y C6+. Los hidrocarburos propano-butano se separan para producir el GLP y el pentanohexano y heptano para producir la gasolina natural. 4.2. Identificacin del Problema y Rutas de Solucin El problema esencial es el desabastecimiento de GLP en el mercado nacional, debido al crecimiento significativo en la demanda de GLP y a la cada en la produccin del energtico. Segn reportes del Instituto Nacional de Estadstica (INE), analizados por el instituto Boliviano de Comercio Exterior (IBCE), Bolivia erog $us 1.390 millones para importar combustibles y ($us 1.4 millones) se gasto en GLP desde enero del 2006 hasta agosto del 2009. Los mayores abastecedores de GLP en el pas son Argentina y Per8. Despus de tener identificado el problema, se plantean algunas posibles soluciones para cubrir el dficit de carburantes en el pas, entre estas rutas de solucin se tienen: Aumentar la produccin del GLP Aumentar la produccin de Gasolina Aumentar la produccin del Diesel Utilizar GNC.

La materia prima necesaria para la recuperacin de GLP es el Gas Natural de la Planta Margarita. La disponibilidad de la materia prima y la recuperacin requerida de GLP para cubrir el mercado, hace que sea necesaria la construccin y puesta marcha de una planta recuperadora de GLP en la Planta Margarita, que est ubicado en Caipipendi en la jurisdiccin del departamento de Tarija. 4.3. Generalidades Existen tres procesos ms conocidos, para la Recuperacin de GLP, estos son: Proceso de Fraccionamiento del LGN, Proceso de Absorcin de Gases y el Proceso Criognico. Para fines pedaggicos explicaremos someramente en que consisten estos procesos. El proceso criognico ser estudiado con mayor profundidad, debido a que este proceso es el que se desarrolla en el presente trabajo. 4.4. Procesos de Separacin del Gas El gas, luego de la separacin y deshidratacin, contiene todava componentes pesados que es necesario extraer por el valor econmico del Gas Licuado de Petrleo y la gasolina natural. El procesamiento del gas natural, consiste en separar las molculas de metano de las otras molculas de hidrocarburos ms pesados como por ejemplo el etano, propano, butano y pentano. La separacin de las molculas se la realiza sometiendo el hidrocarburo producido a diferentes presiones y temperaturas y en base a la diferencia de sus propiedades fsicas de cada uno de los componentes. Esta separacin se la realiza principalmente para facilitar el transporte de los productos que se encuentran en distintas fases y para producir productos con diferentes caractersticas para diferentes mercados9. 4.4.1. Proceso de Fraccionamiento del LGN Consiste en varias etapas de separacin que se logran a travs de la destilacin, en la que se produce la separacin de cada uno de los productos, como se muestra en el diagrama de flujo N1 de Repsol YPF.

En la columna Deetanizadora se separa el etano, en la Depropanizadora se separa el propano, y en la columna Debutanizadora por la parte superior se obtiene el Gas Licuado de Petrleo y por la parte inferior la Gasolina Natural10.

Diagrama de Flujo N 1: Proceso de Fraccionamiento del LGN 4.4.2. Proceso de Absorcin y Rectificacin. La disolucin de una parte o toda una mezcla gaseosa en un lquido se llama absorcin. Uno de los procesos ms importantes para la Recuperacin de GLP es el de absorcin en columnas de bandeja de burbujeo en las que circula a contra corriente el absorbente (se usa gas ol o Kerosene como absorbente). El aceite absorbente rico en hidrocarburos livianos es despojado de propano, butano y componentes de la gasolina natural en otra columna llamada rectificadora (Stripper) y enviado de vuelta al absorvedor. El gas natural libre de compuestos licuables es apto para ser bombeado a los mercados previa eliminacin de vapor de agua contenido en el mismo para evitar la formacin de hidratos. La deshidratacin se efecta por absorcin en soluciones de glicol o por desecantes slidos. Los lquidos recuperados por el proceso de absorcin son fraccionados en productos estables, gas licuado, propano y butano, gasolina natural o condensado estabilizado3.

Condensador Gas Seco C1 > % C2 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+ Gas Rico Enfriador Aceite Pobre Acumulador GLP C3-C4

Gasolina C5 C6 C7+

Stripper

Absorvedor

Bomba

Aceite Rico

Diagrama de Flujo N 2 Proceso de Absorcin y Rectificacin. 4.4.3. Proceso Criognico La planta criognica que se muestra en el diagrama de bloque, trabaja a temperaturas muy bajas para que ciertos componentes del gas se condensen a lquido. Los componentes del gas que se condensan forman una mezcla de hidrocarburos lquidos conocidos como lquidos del gas natural (LGN), que contienen valiosos hidrocarburos que pueden separarse en productos como el propano- butano (GLP) y gasolina natural. El proceso criognico es uno de los ms econmicos, es utilizado para la recuperacin de etano y los hidrocarburos ms pesados, como el propano, butano (GLP) y pentanos, hexanos componentes de la gasolina natural. Con este proceso se obtiene ms del 85% del etano y todos de los hidrocarburos ms pesados encontrados en el gas natural producido. La ventaja principal de la planta criognica es su capacidad de recuperar un alto contenido de etano, propano y butano. El corazn de la planta criognica es una mquina llamada Turbo Expander o simplemente expander. El expander es una turbina que trabaja a presiones altas, para poder mover el eje de la maquina, este emplea ciertos principios termodinmicos para producir temperaturas sumamente fras, aproximadamente a -84 C o -109 C (-120 a -165 F). El gas que se extiende por la turbina que funciona movindose el eje, hace que su energa interior se reduzca causando temperaturas y presiones muy bajas. Las

temperaturas producidas son tan fras que pueden condensar los hidrocarburos lquidos del gas natural (LGN), incluso el etano. El eje de la turbina transmite el trabajo al compresor que se encuentra en el otro extremo del eje. El trabajo de este compresor es aumentar la presin del gas de presin baja, despus de que el lquido del gas natural se ha condensado. Este gas, llamado gas de residuo es el metano con una composicin > compresores para el transporte en tuberas o a reinyeccin. El resto de la planta criognica consiste en una torre fraccionadora que estabiliza los productos recuperados del liquido del gas natural (LGN), separando cualquier componente disuelto como el metano. En el siguiente diagrama de bloque el gas a la entrada de la planta es un gas rico, hmedo, saturado con vapor de agua debe deshidratarse para quitar prcticamente todo el vapor de agua que contiene. Este debe alimentar a las partes ms fras de la planta criognica que est seca y rica en hidrocarburos lquidos del gas natural. El flujo de gas a travs del fro se condensa y luego se bombea fuera como un producto lquido. El gas residual est seco y pasa por el recompresor donde su presin se aumenta para entrar en una lnea de transmisin de gas. Algunas plantas criognicas requieren adicionalmente de refrigeracin para condensar LGN. El Diagrama de bloque N1 representa un sistema de refrigeracin mecnico el cual se usa para este propsito11. , es enviado a los

Diagrama de bloque N1: Planta Criognica

CRIOGNICO

Residuo tubera El producto de NGL a ladel Gas El NGL del producto de Bombas Re compresin Seco

Planta de recuperacin de GNL

El NGLcompresin de Planta CRIOGNICA GN de Ventas a las Re del producto H2O Fuente: Funcionamiento, y Mantenimiento de Bombas de Gas. Tuberas o a Plantas Residual Sistema Deshidratacin Gas mecnico reinyeccin. GLP Seco Rico, hmedo C1 de refrigeGas de Entrada 4.5. Descripcin del Proceso Criognico C2 racin. C3 C4 C1 GN de Entrada C1 C2 C5 Para la seleccin del proceso se va a tomar en C3 cuenta las ventajas y desventajas que se C6 C4 C7+ presentan en cada uno de los procesos utilizados para la recuperacin de GLP. Como C5 H2O C6 se muestra en la siguiente tabla. C7+

4.5.1. Seleccin del Proceso C4

C3

Seco, Rico

Tabla N 3: Ventajas y Desventajas para la recuperacin del GLP Desventaja Equipos Presin 13 10 PSIG 86-411 250-450 Gas Rico Alto Alto Ventajas Contenido Recuperacin de GLP de H2O -----------Alto 0-80% 0-80%>85 %

Procesos 1.- Fraccionamiento GNL 2.- Proceso Absorcin y rectificacin

3.- Proceso Criognico 21 >1.200 Bajo ----------Fuente: Alternativas Tecnolgicas para la Recuperacin de Licuables del GN12.

De la tabla anterior se puede observar que el proceso de fraccionamiento tiene 13 equipos. Este proceso requiere de presiones bajas de 86 a 411 PSIG y el gas de alimento del proceso debe ser rico en hidrocarburos lquidos, libre de agua y debe poseer un rendimiento del 80 %, por lo que este proceso resulta econmico. El proceso de Absorcin y rectificacin tiene 10 equipos. Este proceso requiere de absorbentes como gasoil o kerosene y presiones de 250 a 450 PSIG. El gas de alimento del proceso tiene un alto contenido de agua y de hidrocarburos lquidos, y su capacidad de recuperacin de GLP es del 80 %, por lo que este proceso resulta el ms caro. El proceso criognico es el ms completo, contiene 21 equipos y opera a temperaturas bajas y presiones mayores a 1.200 PSIG. El gas de alimento del proceso esta libre de agua, con bajo contenido de hidrocarburos licuables y posee una recuperacin de GLP mayor al 85 %. Por lo tanto este proceso es el de mayor eficiencia y el ms econmico. 4.5.2. Descripcin General del Proceso Criognico:

El gas deshidratado ingresa al sistema y pasa por el intercambiador gas-gas y el intercambiador gas-liquido y es enfriado por intercambio de calor con el gas residual fro. La corriente de dos fases liquidovapor entra en el separador donde se recupera el condensado y el gas se dirige al Expander donde tiene lugar el proceso de expansin sin adicin ni remocin de calor al sistema (proceso isentrpico). La presin disminuye hasta igualar la presin de diseo del Demetanizador y el enfriamiento para alcanzar la temperatura de cabeza del Demetanizador, generando trabajo que un compresor directamente acoplado al eje del Expander recupera para recomprimir el gas procedente de la cabeza del Demetanizador. El gas residual puede ser recomprimido adicionalmente hasta alcanzar la presin de entrada al gasoducto. El uso del Turbo Expander para recuperar la energa del gas, permite materialmente incrementar la refrigeracin y bajar la temperatura por debajo de las condiciones que se puede obtener de un proceso adiabtico. El lquido condensado en el separador de baja temperatura y el gas de descarga del Expander son enviados al Demetanizador, el producto de fondo de esta columna se enva al sistema de fraccionamiento de la planta para la recuperacin de gas licuado y gasolina natural. La recuperacin de etano puede alcanzar el 90% o ms del contenido en la carga. Virtualmente se puede recuperar el 100% de propano-butano e hidrocarburos ms pesados contenidos en el gas de carga3.

Diagrama de Flujo N 3: Proceso Criognico para la Recuperacin de GLPCompresor

Gas Deshidratado Filtro de Cartuchos

Int. gas -gas

Sep. Gas Frio Expansor Int. gas -liq Acum. de condensado

Recompresor Combustible Gas Seco Separador de succin

Cond. parcial

Condensador Fraccionador De GLP Acum. de Reflujo Gas Licuado de petrleo GLP

Deetanizador

Acum. de reflujo

Reboiler

Reboiler Enfriador de Gasolina Enfriador

Gasolina Natural

4.5.3. Condiciones de Operacin Enfriamiento del Gas: Para cumplir con una de las condiciones requeridas por el proceso antes de la entrada del gas a la turbina de expansin, se debe enfriar el gas a -40 F (40 C). Esta operacin se efecta por intercambio de calor con corrientes de condensado y gases fros, provenientes del acumulador del condensado frio, en los intercambiadores de gas gas y gas - condensado. Expansin Isentrpica: La operacin se efecta en la turbina de expansin, la corriente de gas que se encuentra a 1.000 PSIG, y a sufre una cada de presin a 500 PSIG y la temperatura baja a -100F (-73C). La mayor parte del propano y los hidrocarburos ms pesados se condensan. La expansin isentrpica produce energa que se utiliza para recomprimir el gas residual. Deetanizacin: El lquido acumulado en el separador de condensado fro que contiene el propano y superiores (C3 y extrados de la corriente de gas por enfriamiento, contiene a dems un apreciable volumen de etano que debe ser eliminado por no estar prevista su recuperacin en el diseo de la planta. Este trabajo se efecta en la torre deetanizadora. Por la parte superior se recupera el etano y metanos contenidos en la carga, el producto de cabeza est constituido por estos componentes. El producto de fondo constituye la carga de la torre debutanizadora. Fraccionamiento de Gas Licuado y Gasolina Natural: La corriente de condensado procedente de la deetanizadora es enviada a la torre debutanizadora en calidad de carga, por la parte superior de esta unidad se separa el GLP y por el fondo la Gasolina Natural. Recompresin del Gas Residual: El gas seco residual procedente del separador de condensado fro que luego de ser usado como medio de enfriamiento en varios intercambiadores de calor, es recomprimido primero en el compresor accionado por la turbina de expansin y luego en el recompresor, cuya presin de descarga es de 1.440 PSIG, que es la presin de cabecera del gasoducto3.

4.6. Diseo del Equipo Turbo Expander El Turbo Expander es un equipo destinado a disminuir la presin y temperatura de los gases, aumentando su volumen para as poder licuarlo o condensarlo aprovechando el trabajo producido para generar potencia. El Turbo Expander es un sistema completo, formado por la turbina donde se produce la expansin propiamente dicha del gas y el compresor asociado sobre el mismo eje que es la carga. Posee juego de toberas, labes rotativos a travs de los cuales el gas fluye en un proceso de expansin estable13-14. Debido a los elevados costos de energa que se dan en otros procesos tales de Ventas a las Tuberas o Gas como en el de absorcin y rectificacin es que se hace uso de los Turbo Expander, cuyo propsito es realizar eficazmente dos funciones en una sola mquina. La funcin primaria es

a reinyeccin

generar la refrigeracin del gas que se realiza en el extremo de la Turbina de Expansin que extrae la energa del calor potencial del gas, para refrigerarlo, esto se

Re compresin convierte en la energa mecnica que hace girar el eje. En el otro extremo del eje seencuentra el Compresor del Turbo Expander que parcialmente comprime el gas. El Turbo Expander opera segn las leyes termodinmicas para producir temperaturas sumamente fras15-16.

Residuo del Gas Seco

Para realizar el diseo del Turbo Expander se realizar una serie de clculos que determinaran las caractersticas del equipo, entre estos su dimetro, el trabajo potencial energa en el proceso criognico, haciendo uso del Hysys. Figura N 2: Turbo ExpanderEntrada de Gas

Seco, la temperatura y presin del proceso. Tambin se elaborar un balance de materia y RicoCRIOGNICO Gas de EntradaDescarga de Gas

Sistema mecnico de refrigeracin.

Planta de recuperacin de GNL

EXPANDER Corriente de Gas y Lquido

COMPRESOR

Succin de Gas

Fuente: Sistema de Control del Expander.

El producto de NGL a la tubera

El NGL del producto de Bombas

5. ESTUDIO ECONOMICO El estudio econmico tiene como objetivo presentar en forma tabulada la informacin relevante de precios y costos de los equipos, que se extrae del estudio de ingeniera Todo anlisis realizado en esta seccin ser una estimacin econmica sobre el monto de inversin que deber ser considerado en un estudio de prefactibilidad de una planta de Recuperacin de GLP. 6. METODOLOGA Para realizar este proyecto se proceder a realizar lo siguiente:

La caracterizacin de la materia prima se realizar haciendo uso de un cromatografo, en el que se realizar el anlisis de la muestra del gas natural de la Planta Margarita. Para recopilar informacin de la cantidad de reservas de Gas Natural con las que cuenta la Planta Margarita, se har uso del internet, revistas y se visitara a YPFB o a la misma planta.

Para la identificacin y descripcin de los procesos de Recuperacin de GLP se har uso de diferentes libros de procesos.

Para el anlisis del proceso criognico utilizado para la recuperacin de GLP, se visitar diferentes fuentes bibliogrficas, libros, revistas. En el diseo del Turbo Expander se realizar una serie de clculos para identificar el tipo de Turbo Expander, el dimetro de la turbina y el trabajo o la potencia del mismo. Para esto se har uso de libros de termodinmica, de ecuaciones diferenciales, de operaciones unitarias, revistas entre otros. Para la realizacin de los balances de masa y energa en el proceso criognico se tomar en cuenta las caractersticas de la materia prima, la cantidad de gas deshidratado que posee la Planta Margarita y la demanda de GLP en el pas. Para llevar a cabo el balance de masa y energa se utilizara el Hysys. El estudio econmico de los costos de los equipos se realizar utilizando el programa de costos (EASEUS).

7. PLAN DE TRABAJO

Para la elaboracin del presente proyecto se requerir de una recopilacin intensiva de informacin referente a la composicin del Gas Natural y a la produccin de la Planta Margarita. Se recopilara informacin de los procesos posibles para la Recuperacin de GLP e informacin referente al diseo del Turbo Expander y se realizar un estudio econmico de los equipos del proceso. Para llevar a cabo el proyecto se har uso de todos los medios posibles de recopilacin de informacin como el internet, libros, revistas, trabajos de investigacin, trabajos de tesis y se har huso del Hysys para poder simular la planta. El presente proyecto tendr una duracin de 4 meses y 15 das, desde el 1 de agosto del 2010 hasta el 15 de diciembre del 2010. 8. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Tabla N4: Cronograma de Actividades ACTIVIDAD Agosto Revisin Bibliogrfica Anlisis del Estudio Tcnico Ingeniera del Proyecto Marco Terico (Estudio Tcnico) Redaccin , presentacin y defensa del Proyecto Septiembre AO 2010 Octubre Noviembre

Diciembre

9. COSTO DEL ESTUDIO PROPUESTO La ejecucin del presente trabajo demanda un costo estimado de $us 500, el cual ser solventado por aporte propio. Los principales gastos se detallan en la Tabla N5.

Tabla N5: Detalle de Costos DETALLE Recopilacin de Informacin: Internet Bibliografa Hysys Material de Escritorio TOTAL 100 200 50 150 500 COSTOS ($us)

10. BIBLIOGRAFIAS CONSULTADAS PARA LA ELABORACIN DEL PERFIL (1) YPFB (Yacimientos Petrolferos Fiscales Bolivianos)1.

(2) Arias, M. J., (2006). Gas Natural Licuado Tecnologa y Mercado. Trabajo de Investigacin, Instituto Argentino de la Energa General Mosconi. (Argentina). (3) Arenas Estrada M., (2008). Introduccin a la Industria de los Hidrocarburos, Cap. 6, Editorial Plural Editores. Bolivia, (4) Estrategia Boliviana de Hidrocarburos, Parte III, Cap.7 Industrializacin del gas natural. (5) Memoria Institucional., (2008). Ministerio de Hidrocarburos y Energa La Paz Bolivia Per exporta Gas: 8 de Junio 2010. (6) Disponible: http://www.cedla.org/obie/content/8969 (7) www.hidrocarburosbolivia.com- 29 /07/2010 (8) Disponible: http://www.hidrocarburosbolivia.com/bolivia-mainmenu-117/analisisy-opinion/29368-importacion-de-glp-editorial.htm. 22/07/2010 (9) Enrique Rojas Arano., (2007). Diseo de un Algoritmo para la Distribucin Terica de Gasolina y GLP en plantas de procesamiento de Gas Natural. Santa Cruz de la Sierra, Bolivia. Disponible: Enrique Rojas Arano [email protected]. (10) Disponible: Procesamiento_gas. REPSOL YPF. (11) Simms James., (2009). Fundamentals of The Turboexpander Basic Theory and Design, Engineering Parts Service Cryogenic Petrochemical Air Separation. (12) Alternativas Tecnolgicas para la Recuperacin de Licuables del Gas Natural. (13) Saad Ali al-Sobhi., (2007). Simulation And Integration of Liquefied Natural Gas (LNG) Processes, Trabajo de Tesis para obtener el grado de Ingeniera Qumica, Universidad de Texas, (14) Branan Carl R., (1999). Manual de Soluciones Rpidas y Exctas para los Problemas cotidianos en la Ingeniera de Procesos, Segunda Edicin (Primera Edicin en Espaol). Traduccin: Ingeniero Jos Hernn Prez Castellanos. (15) Bloch Heinz P, Soares Claire., (2001). Turbo Expanders and Process Applicatzons, Un registro del catlogo para este libro est disponible en la Biblioteca britnica.29/07/2010

(16) Campbell John M. and Company., (2003). Technical Assistance Service For The Design, o Peration, And Maintenance of Gas Plants, Cap.12.