8/3/2019 TECNOLOGIAS GNL

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TECNOLOGIAS GNL

Licuefaccin

El gas que llega a la planta de licuefaccin debe estar libre de contaminantes yacondicionado para cumplir con las especificaciones del mercado de destino. Elloimplica procesar el gas del yacimiento de origen para deshidratarlo, remover de lacorriente de gas natural crudo las impurezas clsicas: CO2, azufre, compuestosnitrogenados, mercurio y mercaptanes y adems, en algunos casos, retirar los lquidosque contiene la corriente: etano, propano, butano y gasolina. El gas as contiene laproporcin de contaminantes que admite la especificacin del mercado al cualestdestinado. Si esta especificacin es muy estricta y exige la remocin de

contaminantes ms all de los valores clsicos imperantes en los principales pases delmundo y por otra parte el gas crudo de origen contiene un alta proporcin deimpurezas, entonces el costo de acondicionamiento se incrementar desmedidamentepudiendo poner en peligro la ecuacin econmica del sistema.

El acondicionamiento y la remocin de lquidos de la corriente de gas hmedo se llevacabo en instalaciones propias de la planta de licuefaccin en los casos en que lacorriente de gas llega directamente desde el yacimiento, como ocurre en los pasesexportadores netos de GNL. Pero cuando existen sistemas de gas operando en el pas,

es comn que la separacin de lquidos se realice en plantas en cabecera degasoducto junto con el acondicionamiento- o en saddle-plants en puntos deconfluencia de varios gasoductos (tipo Gral. Cerri en nuestro pas), de manera que elgas llega seco y en especificacin a la planta de licuefaccin. Slo si la tolerancia a unaimpureza o el punto de roco que exige el pas de destino es ms estricta que laimperante en el pas de origen ser necesario someter al gas seco a unacondicionamiento extra, previo a su ingreso a la planta de licuefaccin.

La planta de licuefaccin est diseada para enfriar la corriente de gas acondicionadopor medio de refrigerantes y consiste en una instalacin en batera de varias unidades

en paralelo (denominadas trenes), que rebajan la temperatura del gas a 161 Caproximadamente, reduciendo su volumen unas 600 veces.

Existen tres procesos disponibles en el mercado para la licuefaccin de GNL, a saber:

El proceso simple de mezcla de refrigerantes;

El proceso de mezcla de refrigerantes con propano pre-enfriado;

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El proceso en cascada.

Los tres procesos estn basados en un principio comn: enfriar el gas natural hastaque adopte su fase lquida a la presin ambiente, es decir hasta la temperaturaanteriormente mencionada. Los procesos bsicamente difieren en el mtodo por el

cual se produce el enfriamiento del gas, aunque tienen en comn el siguienteprocedimiento: para enfriar el refrigerante, que a su vez enfriar la corriente de gasnatural seco, se reduce la presin a la que est sometido hacindolo pasar por unavlvula parcialmente abierta, denominada vlvula de expansin. Esta sbita cada depresin (flashing) enfra el refrigerante por accin del denominado efecto Joule-Thompson.

El proceso SMR o de mezcla simple de refrigerantes utiliza un refrigerante mltiplecompuesto de nitrgeno, metano, etano, propano, butano y pentano. La proporcin enque cada componente entra en la mezcla es elegida para hacer coincidir su curva de

punto de ebullicin con la curva de licuefaccin de la carga de gas natural a tratar.Cuanto ms coincidan estas dos curvas, ms eficiente ser el proceso. La mezcla derefrigerantes es comprimida y parcialmente condensada antes de que entre en la cajafra (cold box), un recinto aislado y dotado de un sistema de intercambio de calor muyeficiente, generalmente de aletas. Antes de pasar por la vlvula de expansin, lamezcla de refrigerantes es completamente condensada; all se produce una violentareduccin de temperatura, la mezcla enfriada entra a la caja fra y comienza elintercambio de calor entre el refrigerante y la carga de gas. Luego de pasar por elintercambiador, la mezcla de refrigerantes en fase vapor se enva al compresor parauna nueva condensacin.

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Si la corriente de gas que entra en el intercambiador es de gas hmedo (provenientedel yacimiento), es inicialmente enfriada a cerca de35 C, lo cual permite separar loslquidos del gas natural o condensables, los cuales se pueden fraccionar en suscomponentes en la misma planta o enviar en forma de sopa todos mezclados a unaplanta fraccionadora de terceros. Si en cambio la corriente es de gas seco, el

intercambiador es de una sola etapa y la mezcla refrigerante enfra el gasconvirtindolo en GNL que va a los tanques de almacenamiento.

El proceso PPMR o de mezcla de refrigerantes con propano pre-enfriado essimilar al anterior en que utiliza un refrigerante de componentes mltiples, el cual sinembargo tiene un peso molecular inferior y est compuesto de nitrgeno, metano,etano y propano. De manera similar a la explicada en el proceso anterior, los lquidosdel la corriente de gas natural hmedo son condensados mediante un pasaje previo a

travs de un enfriador a propano que hace bajar la temperatura de la misma a 35 Caproximadamente, retirados del sistema y enviados a una planta fraccionadora propia ode terceros. El corazn del proceso PPRM es un gran intercambiador de calor deetapas mltiples que contiene en su interior una serie de manojos de tubos de pequeodimetro que permiten una rpida ecualizacin de las temperaturas de condensacin yde evaporacin de ambas corrientes, o sea de mezcla refrigerante y de gas naturalseco.

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La particularidad de este proceso y la razn de su eficiencia- es la presencia deenfriadores extra a propano, tanto en la entrada de la corriente de gas alintercambiador, cuanto en la entrada de la mezcla refrigerante, lo cual reduce latemperatura de ambos componentes antes de iniciar la etapa de intercambio calrico.

Las corrientes separadas -en fase lquida y en fase vapor- ya suficientemente enfriadassufren expansiones violentas al pasar por vlvulas de efecto Joule- Thompson, lo cualprovee el enfriamiento adicional necesario para licuar el gas y obtener GNL.

El Proceso en cascada est compuesto por 3 unidades enfriadoras separadas, cadauna de las cuales opera con un solo elemento refrigerante puro, en general: propano,etileno y metano. En cada circuito, una porcin del refrigerante es expandido en tresetapas y a tres diferentes presiones de arranque, lo cual produce reducciones

graduales de temperatura y presin.

El circuito de propano enfra el etileno, el metano y la corriente de gas natural hmedoa35 C aproximadamente, lo cual permite separar los lquidos de esta ltima en una

planta de fraccionamiento. La corriente de gas seco y el metano refrigerante pasan a launidad de enfriamiento por evaporacin de etileno, que reduce la temperatura deambos hasta 100 C aproximadamente. Finalmente, el gas natural es tratado en laetapa de evaporacin de metano, hasta alcanzar la fase lquida a -161 C.

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TRANSPORTE DEL GNL

ESTUDIO DE LAS TECNOLOGAS DE TRANSPORTE DE GAS NATURAL

Actualmente, existen cuatro alternativas tecnolgicas para el transporte de gas naturaldesde la fuente (del campo de produccin, gasoducto o red de distribucin) hasta elmercado (los consumidores de los sectores residencial, comercial, industrial, elctrico ytransporte), tal como se muestra en la Figura 1: (a) gasoductos, (b) transporte conreduccin de volumen como GNC, GNL y HGN, (c) conversin en otros productos(GTL), (d) conversin para otra forma de energa, como energa elctrica y transmisinpor cabo submarino para la costa terrestre (GTW), y e) transporte del gas comocommodity (GTC) [1].

Ejemplos de instalaciones a escala pequea ymediana Carga y transporte de GNL, planta deShanShan, ChinaCapacidad

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CATEGORAS DE MUNICIPIOS SEGN NMERO DE POBLACIN

En Bolivia hay cuatro categoras de municipios, segn el nmero de poblacin.

Categora A, hasta los 5.000 habitantes, en la cual se ubican 84 municipios.

Categora B, de 5000 a 15.000 habitantes, en la que se ubican 137 municipios.

Categora C, de 15.000 a 50.000 habitantes, en la que figuran 89 municipios.Categora D, ms de 50.000 habitantes, con 17 municipios.