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 Freddy J. Rojas, M.Sc.

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Glp y Gn

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  • Freddy J. Rojas, M.Sc.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 2

    GLP

    Gas Natural

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 3

    Gas Licuado de Petrleo

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 4

    Gas Licuado de Petrleo

    Tanque de combustible

    Regulador

    Mezclador

    Tubos de cobre

    Dispositivos electrnicos

    Electrovlvula

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 5

    Gas Licuado de Petrleo: Gasocentro

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 6

    Gas Natural: Distribucin

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 7

    Gas Natural: Aplicaciones

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 8

    Gas Natural: Aplicaciones

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 9

    Reservas de Gas Natural

    En el 2001, las

    reservas

    probadas de

    gas natural a

    nivel mundial

    eran de

    167.630

    billones de m3.

    Reservas Mundiales de Gas Natural

    Europa

    3,5%Asia

    7,0%

    Medio Oriente

    33,9%

    Amrica

    9,2%

    Africa

    7,6%Federacin Rusa

    38,8%

    Ao 2001

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 10

    Donde se encuentra el Gas Natural?

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 11

    Como se extrae el Gas Natural?

    Equipo de perforacin

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 12

    Como se procesa el Gas Natural?

    Una vez extrado de los reservorios se somete a un proceso de separacin.

    Proceso de separacin: Gas natural seco

    Lquidos de gas natural

    Otros componentes

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 13

    Mapa de localizacin del proyecto CAMISEA

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 14

    Mapa de localizacin del proyecto CAMISEA

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 15

    Explotacin, transporte y distribucin

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 16

    Mapa de localizacin de la red troncal primaria de distribucin de GN

    Fuente: Gas Natural de Lima y Callao - GNLC

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 17

    Esquema del proyecto de exploracin, transporte y distribucin del GN

    Fuente: Oficina de Estudios Econmicos - OSINERG

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 18

    Principales Mercados para el Gas Natural

    Fuente: Gerencia Adjunta de Regulacin Tarifaria - OSINERG

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 19

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 20

    Comparacin de costos de Generacin Elctrica

    Fuente: Gerencia Adjunta de Regulacin Tarifaria - OSINERG

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 21

    Distribucin: Niveles de Presin

    La empresa CALIDDA (GNLC), ha determinado los siguientes niveles de presin de diseo y operacin para

    el sistema de Distribucin:

    Designacin Presin de Diseo Presin de Operacin

    Red principal 50 bar 20<

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 22

    Tarifa de Trasporte y Distribucin en Alta Presin

    US$/Mil m3 US$/MMBTU

    (*)

    Transporte 44.7440 1.2529

    Distribucin 6.9311 0.1941

    Fuente: Resolucin OSINERG N 097-2005-OS/CD

    (No incluye factor de descuento, FD = 0.91436)

    PCS = 9000 kcal/m3

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 23

    Tarifa de Distribucin (Otras Redes)

    Unidades A Residencial

    B Comercial

    C Industrial

    menor

    D Industrial

    mayor

    MD US$/mil m3 119.7 52.67 19.98 11.5

    MC US$/cliente-mes 0.85 10.67

    US$/(m3/dia)-mes 0.144 0.087

    Fuente: Resolucin OSINERG N 097-2004-OS/CD

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 24

    Precios de Gas Natural por Categoras (incluye IGV)

    Categora m3/Mes GJoule/mes S/./mes S/./GJoule US$/GJoule

    A 28 1.04 28.45 27.27 8.35

    B 300 11.18 232.71 20.82 6.37

    C 125000 4657.12 66098.63 14.19 4.34

    D 600000 22354.18 293109.33 13.11 4.01

    Fuente: OSINERG

    Tipo de cambio (TC) : .3.267

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 25

    Precio de Sustitutos (incluye IGV)

    Categora Sustituto S/./kg

    (*)

    S/./galn

    (*)

    S/./GJoule US$/GJoule Ahorro

    PGN/PS

    (**)

    A GLP 3.56 67.32 20.61 59%

    B GLP 3.17 59.81 18.31 65%

    C Diesel 2 8.64 45.92 14.06 69%

    D Residual 6 3.62 20.29 6.21 35%

    (*) En base a lista de precios PETROPERU

    (**) PGN = Precio del Gas Natural (factura estimada)

    PS = Precio del Combustible Sustituto

    Tipo de Cambio (TC) = 3.267

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 26

    Comparacin de Precios del GN y Sustitutos

    Comparacin de Precios (incluye IGV)

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    A B C D

    Categoras

    S/./G

    Jo

    ule

    GN Sustituto

    GLP GLP

    D2

    R6

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 27

    Comparacin de Precios del GN y Sustitutos

    Comparacin de Precios (incluye IGV)

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    A B C D

    Categoras

    US

    $/G

    Jo

    ule

    GN Sustituto

    GLP GLP

    D2

    R6

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 28

    Clasificacin de los Gases Combustibles

    GASES

    COMBUSTIBLES

    Gas Manufacturado

    Gas de ciudad

    Gas de alumbrado

    Gas de coque

    Acetileno

    Gas de Agua

    Gas de Aire

    Gas Pobre o mixto

    Gas de altos hornos

    Hidrgeno

    Gas Natural

    Propano

    Butano

    GLP

    PRIMERA FAMILIA SEGUNDA FAMILIA TERCERA FAMILIA

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 30

    GLP: Gas Licuado de Petrleo

    El G.L.P. se encuentra en estado lquido en los envases, ya que al

    pasar al estado gaseoso se multiplica 262 a 270 veces. Esta

    caracterstica del gas hace posible que un recipiente pequeo

    pueda abastecer de gas a una familia por un promedio de un mes.

    FASE

    GASEOSA

    FASE

    LQUIDA

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 31

    GLP: Sinnimos

    Sinnimos:

    G.L.P. - L.P.G. - G.P.L. - Gas licuado de

    petrleo - Propano / Butano

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 32

    Propiedades del GLP

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 33

    GLP: Caractersticas y Propiedades

    SUSTANCIA PESO POR LITRO

    Propano (Lquido) 0.508 kg

    Butano (Lquido) 0.584 kg

    Agua 1.000 kg

    Mezcla(70% Propano 30% Butano) 0.531 kg

    OH

    sust

    2

    Peso especfico

    El peso especfico del GLP en estado lquido en relacin

    al agua se calcula de la siguiente manera:

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 34

    GLP: Peso Especfico del GLP Lquido

    1 litro de GLP lquido

    1 litro de agua

    H2O

    GLP 0.531 kg

    1.0 kg

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 35

    GLP: Peso Especfico del GLP Vapor

    SUSTANCIA PESO POR LITRO

    Propano (Vapor) 1.522 kg

    Butano (Vapor) 2.006 kg

    Aire 1.000 kg

    Mezcla(70% Propano 30% Butano) 1.667 kg

    aire

    sust

    El peso especfico del GLP en estado vapor en relacin al

    aire se calcula de la siguiente manera:

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 36

    GLP: Peso Especfico del GLP Vapor

    1 litro de GLP vapor

    1 litro de aire

    Aire

    GLP

    1.0 kg

    1.667 kg

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 37

    GLP: Punto de Ebullicin

    Se conoce como punto de ebullicin de una

    sustancia determinada a la temperatura en que

    pasar del estado lquido al de vapor.

    Punto de Ebullicin Sustancia

    F C

    Propano -43,7 -42,1

    Butano +31,1 -0,5

    Agua +212,0 +100,0

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 38

    Uso del GLP en regiones fras

    Para obtener vapor del G.L.P. Es necesario mantenerlo siempre sobre

    su temperatura de ebullicin, por lo anterior

    el Butano no puede ser empleado en regiones demasiado

    fras, ya que si la temperatura es inferior a 0.5C bajo cero

    el recipiente que contiene el butano carecera de vapor y no existira

    presin.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 39

    GLP: Capacidad de Vaporizacin

    Cada litro de GLP Lquido (70% propano, 30%butano), de un tanque o recipiente(Cilindro), es capaz de producir 262 a 270 litros de vapor.

    Generalmente el GLP, es extrado y utilizado en estado de vapor.

    La gran capacidad de vaporizacin que posee el GLP permite almacenar en recipientes pequeos grandes cantidades de Gas-Vapor.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 40

    GLP: Capacidad de Vaporizacin

    1 litro de lquido de propano equivale a 272.6 litros de gas.

    1 litro de lquido de butano equivale a 237.8

    litros de gas.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 41

    Ejemplo de un cilindro de 45 kg de GLP

    Equivalencias Aproximadas

    1 Galln Lquido G.L.P. = 1 metro cbico vapor

    1 Kg. Lquido G.L.P. = 0.5 metro cbico vapor

    1 Lb lquido G.L.P. = 8 pies cbicos de vapor

    vap

    liq

    liq

    vap

    l

    l

    kg

    l

    lkg

    VaporGas 38,22203

    531,0

    26245

    _

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 42

    GLP: Poder Calorfico

    PODER CALORFICO

    UNIDAD PROPANO BUTANO MEZCLA

    (70% P 30% B)

    Kcal/Kg (Lquido) 13005 11780 12638

    BTU/Kg (Lquido) 47659 46768 47392

    Kcal/litro (Lquido) 6105 6910 6347

    BTU/litro (Lquido) 24238 27432 25196

    Kcal/litro (Vapor) 23 30 25

    BTU/litro (Vapor) 91 119 99

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 43

    GLP: Accesorios

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 44

    GLP: Seguridad en Uso de Cilindros

    Instale los cilindros en espacios ventilados, pero protegidos de la intemperie y de personas extraas.

    No someta a los cilindros a calor excesivo, ya que se podra activar la vlvula de seguridad dejando escapar el gas.

    Utilice los cilindros en posicin vertical, la vlvula de seguridad no funciona si est en contacto con la fase lquida del gas.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 45

    GLP: Seguridad en Uso de Cilindros

    No permita que se golpeen los cilindros, esto podra debilitar sus paredes, no logrando

    soportar la presin interna y causando una

    explosin.

    Instale los estanques fuera de edificios y subterrneos.

    El terreno en que se encuentren instalados los estanques debe estar libre de materiales

    combustibles (malezas o pasto seco), por lo

    menos en un radio de 3 m.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 46

    GLP: Seguridad en Uso de Cilindros

    Si los estanques se ubican en lugares accesibles al pblico, deben protegerse por una

    reja de seguridad con las siguientes

    caractersticas:

    Puerta con cerradura o candado. Distancia mnima al estanque 1 m.

    Altura mnima 1.8 m.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 47

    GLP: Seguridad en Uso de Cilindros

    Si el estanque es subterrneo, debe contar con el siguiente sistema de proteccin:

    Reja horizontal anclada ubicada a no ms de 10 cm sobre la caja protectora.

    Escotilla que permita efectuar la operacin de carga del estanque.

    Cerradura o candado.

    Debe resistir como mnimo una carga concentrada de 100 kg o una carga distribuida de 500 kg/m2

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 48

    GLP: Seguridad en Uso de Cilindros

    Los estanques deben instalarse a una cierta distancia de las lneas elctricas. Por ejemplo, si

    existe una lnea de 220 v, la distancia mnima de

    instalacin ser de 2 m.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 49

    GLP: Seguridad

    Instalaciones inapropiadas

    Cilindro dentro de cocina

    Piso de madera

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 50

    GLP: Seguridad

    Tanques instalados incorrectamente

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 51

    GLP: Seguridad

    Tanque instalado

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 52

    GLP: Seguridad

    Instalacin incorrecta

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 53

    GLP: Seguridad

    Instalacin correcta

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 54

    GLP: Seguridad

    El gas licuado de

    petrleo no es txico,

    pero si inflamable y

    explosivo en

    determinadas

    circunstancias.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 55

    GLP: Seguridad

    Nunca compruebe con

    una llama encendida

    las posibles fugas de

    gas licuado de

    petrleo.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 56

    GLP: Seguridad

    Siempre debe

    encenderse primero el

    fsforo y despus

    abrirse la llave del

    quemador a usar.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 57

    GLP: Seguridad

    No caliente el cilindro o

    baln con velas,

    fsforos o sopletes para

    obtener mayor

    rendimiento de su

    recipiente.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 58

    GLP: Seguridad

    Si se detecta fugas de

    gas licuado, se debe

    evitar fuentes de

    inflamacin,

    especialmente

    encender fsforos,

    cigarrillos, puntos de

    iluminacin u otras

    llamas vivas

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 59

    GLP: Seguridad

    El gas licuado de petrleo

    se expande en la

    atmsfera lentamente a

    menos que exista una

    fuerte corriente de aire, por

    lo tanto, si detecta fugas

    espera por lo menos media

    hora antes de encender

    llamas o luces.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 60

    GLP: Seguridad

    Si detectan fugas debe

    mantenerse cerradas

    todas las llaves de las

    vlvulas hasta que se

    verifique el desperfecto.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 61

    GLP: Seguridad

    Si existe prdida de gas

    licuado se debe ventilar el

    ambiente, abriendo puertas y

    ventanas de la cocina y el

    departamento para evitar la

    acumulacin de combustible.

    Tome note, el gas licuado de

    petrleo se acumula en

    lugares bajos.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 62

    GLP: Riesgo Ambiental

    Exposicin permisible

    en 8 horas 1000 ppm

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 63

    GLP: Riesgo Incendio

    Materiales de extincin CO2, Polvo Qumico, Niebla

    de Agua

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 64

    GLP: Riesgo de Quedarse sin Oxgeno

    16% O2 Sube frecuencia de pulsos y la respiracin, se

    afectan las funciones mentales

    14% O2

    Fatiga anormal, perturbacin emocional, baja

    capacidad de juicio y coordinacin deficiente.

    Nauseas, vmitos, dao permanente al corazn

    y perdida de conciencia.

    5% O2 Coma en 40 s. debe suministrase oxgeno para

    tener la posibilidad de sobrevivir.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 65

    GLP: Bleve

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 66

    GLP: Bleve

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 67

    GLP: Bleve

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 68

    GLP: Bleve

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 69

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 70

    Que es el gas natural?

    EL Gas Natural es una mezcla de hidrocarburos, cuyo componente principal es el Metano (CH4)

    C

    H

    H

    H

    H H C

    H

    H

    H

    C

    H

    H

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 71

    Gas Natural: Estructura Molecular

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 72

    Gas Natural: Propiedades Fsicas y Qumicas (Genrico)

    Hidrocarburo Composicin

    Qumica

    Rango

    (en %)

    Metano CH4 80 95

    Etano C2H6 2 6

    Propano C3H8 0 3

    Butano C4H10 0 3

    Nitrgeno N2 0 1

    Dixido de Carbono CO2 0 2

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 74

    Gas Natural: Propiedades

    Poder Calorfico

    Densidad

    ndice de Wobbe

    Relacin Hidrgeno/Carbono: 4

    Velocidad de propagacin de la llama

    Lmite de Inflamabilidad

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 75

    Gas Natural: Poder Calorfico

    Es la cantidad de calor liberado a condiciones normales (25 C y 1 atm) por cada unidad

    combustible cuando los reactantes y productos

    estn en las mismas condiciones 25 C y 1 atm.

    Poder Calorfico Superior: [kJ/kg, BTU/m3]

    Poder Calorfico Inferior: [kJ/kg, BTU/m3]

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 76

    Gas Natural: Densidad

    Densidad = 0.7462 kg/Nm3

    Densidad relativa = 0.6175

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 77

    Gas Natural: ndice de Wobbe

    El ndice de Wobbe se representa por la letra W y se define a partir de la siguiente expresin:

    PCS: Poder calorfico superior, [MBTU/m3] : Densidad relativa del gas respecto al aire

    W = 48.41 MBTU/Nm3

    Dos gases que tengan el mismo ndice de Wobbe proporcionan el mismo poder calorfico y por tanto son

    intercambiables.

    PCSW

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 78

    Gas Natural: Velocidad de Llama

    Velocidad =0.36 m/s

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 79

    Ventajas del Gas Natural

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 80

    Ventajas del Gas Natural

    Ahorros entre 30% y 60% en costo de combustible

    Ahorros en almacenamiento

    Menores costos de almacenamiento

    Se paga despus de consumir (pago mensual)

    Eliminacin de costos financieros por stock

    Pago solo por volumen consumido

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 81

    Ventajas de productividad y competitividad

    Es gas natural es gaseoso. Alto rendimiento en la combustin

    No requiere almacenamiento ni precalentamiento

    Combustible libre de impurezas, permite un calentamiento directo en los productos

    La regulacin y medicin es sencilla y precisa

    Garanta de suministro continuo

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 82

    Uso Industrial del Gas Natural

    El GN puede sustituir a los siguientes combustibles:

    Diesel 2

    Kerosene

    Gas licuado de petrleo (GLP)

    Petrleos Industriales R4, R5, R6, R500

    Carbn mineral

    Lea

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 83

    Ventajas medio ambientales

    Es el combustible que menos contamina el ambiente, debido a que en su combustin no se

    generan gases txicos, carboncillo, cenizas.

    No es txico ni corrosivo.

    Carboncillo

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 84

    Ventajas Medioambientales del GN en comparacin con otros combustibles

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 86

    Propiedades del Gas Natural

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 87

    El Gas Natural, es inodoro en estado puro, igual que ocurre con el

    monxido de carbono (txico).

    Por eso es comn que se le adicionen componentes odorantes

    (Mercaptano), que tienen un olor desagradable y sirven para advertir

    un escape en las tuberas o en los artefactos a gas.

    Propiedades del Gas Natural

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 88

    Gas Natural: Caractersticas del Gasoducto Troncal

    Longitud: 61305 m

    Dimetro: 20 (50 cm)

    Espesor: 11.13 mm

    Presin mxima: 50 barg

    Material: Acero API 5L X56

    Tapada mnima: 1.2 m

    Vlvulas de bloqueo de lnea: 10

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 89

    Gas Natural: Secuencia Constructiva

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 90

    Gas Natural: Secuencia Constructiva

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 91

    Gas Natural: Secuencia Constructiva

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 92

    Gas Natural: Caractersticas de tapada de zanja

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 93

    Gas Natural: Empalmes

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 99

    Seguridad: Gas Natural

    Si percibe olor a gas probablemente existe una fuga, para ubicarla realice el siguiente

    procedimiento:

    Dirjase al lugar donde el olor sea ms intenso.

    Verifique que las llaves del o los artefactos estn cerradas.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 100

    Seguridad: Gas Natural

    Corte el flujo del gas cerrando la llave de paso y ventile la habitacin donde se encuentra el

    artefacto.

    Reanude el flujo de gas y con una solucin de agua jabonosa, pinte las uniones de las

    caeras, mangueras, llaves, etc.

    Si en algn punto se forman burbujas, habr encontrado la fuga.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 101

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 102

    Gas Natural Licuado (GNL) y su Composicin

    El gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido enfriado

    hasta el punto que se condensa a lquido. Este proceso se denomina

    Licuefaccin.

    Como resultado, el GNL est

    compuesto en su mayora de

    metano.

    El proceso de licuefaccin

    requiere la extraccin de

    componentes como el agua,

    dixido de carbono y otros.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 103

    Proceso de Licuefaccin

    Es el proceso de convertir GN a fase lquida (-161C y 1 atm.), reduciendo el volumen unas

    600 veces para que pueda ser transportado

    en barcos.

    Es necesario eliminar componentes susceptibles de congelarse durante el proceso

    de enfriamiento (agua, CO2, gases cidos e

    hidrocarburos pesados), as como

    compuestos dainos para las instalaciones

    (azufre y mercurio).

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 104

    Etapas del proceso de Licuefaccin:

    El proceso de Licuefaccin est formado de las siguientes etapas:

    (i) Extraccin de CO2.

    (ii) Deshidratacin y filtrado.

    (iii) Licuefaccin y almacenamiento.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 108

    Cadena del Valor del GNL

    Para disponer de GNL se debe invertir en un nmero de diferentes

    operaciones o procesos relacionados entre s.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 109

    Licuefaccin

    Proceso de transformar el

    gas natural a fase lquida

    enfrindolo a

    temperaturas cercanas a

    -161 C.

    El proceso de licuefaccin

    reduce el volumen del gas

    natural unas 600 veces

    permitiendo el transporte

    en barcos.

    Las plantas que realizan este procedimiento se

    encuentran normalmente situadas en la costa.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 110

    Transporte de GNL (Barcos metaneros)

    Los barcos metaneros son los barcos sofisticados y de alta tecnologa.

    Todos cuentan con doble

    casco y tienen habilitados uno

    o varios depsitos criognicos

    que permiten mantener la

    carga a -161 grados.

    La mayora de los barcos de GNL usan tanques esfricos (Tipo Moss). stos son reconocidos fcilmente porque la parte alta de los tanques son visibles encima de la cubierta.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 111

    Casco Interior Buque Metanero

    El GNL se almacena en un sistema especial dentro del casco interior donde se mantiene a presin atmosfrica y -161 C.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 112

    Buque de Transporte Tipo Moss

    El buque tpico puede transportar alrededor de 125,000 138,000 m3 de GNL, lo cual se convierte entre 73,6 79,3 millones de m3 de gas natural.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 113

    Buque de Transporte Tipo Moss

    El buque tpico mide 274 m. de longitud, alrededor de 42

    m. de ancho y 10 m. de casco sumergido. Cuesta aprox.

    $160 millones de dlares.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 114

    Almacenamiento y Regasificacin

    En el terminal, el GNL en su estado liquido es bombeado a un tanque de almacenamiento y despus es bombeado a alta presin a travs de diferentes partes del terminal donde es calentado en un ambiente controlado.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 115

    Planta Almacenamiento y Regasificacin

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 116

    Tanques de Almacenamiento del GNL

    Los tanques de almacenamiento del

    GNL tienen capacidades desde los

    50,000 m3 hasta los 150,000 m3.

    El dimetro es del orden de los 60 a

    70 metros.

    El GNL se calienta circulndolo por

    tuberas con aire a la temperatura

    ambiente o con agua de mar, o

    circulndolo por tuberas calentadas

    por agua.

    Una vez que el gas es vaporizado se regula la presin y entra en la red

    de gasoductos como gas natural.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 117

    Transporte por Gasoductos

    El gasoducto est formado por tubos

    de acero muy elsticos y unidos

    entre s por medio de soldaduras.

    La principal ventaja del gasoducto

    sobre transportes alternativos es su

    economa y seguridad.

    Una vez regasificado, la distribucin

    del gas natural se realiza a travs de

    la red de gasoductos.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 118

    Costos de Transporte

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 119

    Costos del GNL Disminuyen

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 120

    Planta de Licuefaccin GNL

    El proceso de licuado permite retirar el oxgeno, el dixido de carbono, los componentes de azufre y el agua del gas natural.

    Cada metro cbico de

    lquido equivale a unos 600

    metros cbicos de gas.

    Para el proceso, una planta de licuefaccin consume del

    orden del 8% del gas convertido en GNL para licuar el resto.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 129

    mbito de aplicaciones

    Industria del vidrio

    Industria de alimentos

    Industria textil

    Industria de cermicas

    Industria de papel

    Industria del cemento

    Fundicin de metales

    Generacin de electricidad

    Cogeneracin

    Industria petroqumica

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 130

    Gas Natural: Aplicaciones en Calderos

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 131

    Gas Natural: Aplicaciones en Calderos Trmicos

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 132

    Gas Natural: Aplicaciones en Calentadores

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 133

    Gas Natural: Aplicaciones en Empresas Textil, Galletas

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 134

    Gas Natural: Aplicaciones en Hornos, Empresa de Papel

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 135

    Gas Natural: Aplicaciones en Calentadores de Agua, Cocina

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 136

    Gas Natural: Aplicaciones en Grupos Electrgenos

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 137

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 138

    Clasificacin de los Gases Combustibles

    GASES

    COMBUSTIBLES

    Gas Manufacturado

    Gas de ciudad

    Gas de alumbrado

    Gas de coque

    Acetileno

    Gas de Agua

    Gas de Aire

    Gas Pobre o mixto

    Gas de altos hornos

    Hidrgeno

    Gas Natural

    Propano

    Butano

    GLP

    PRIMERA FAMILIA SEGUNDA FAMILIA TERCERA FAMILIA

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 139

    Comparacin Instalacin GLP vs GN

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 140

    GLP: Instalacin Domiciliaria e Industrial

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 141

    Gas Natural: Instalacin del Gasoducto Troncal

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 142

    Gas Natural: Instalacin del Gasoducto

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 143

    Velocidad de llama: GN, GLP y otros Gases

    Combustible Velocidad

    m/s

    *Velocidad

    m/s

    Gas Natural 0.36

    Propano 0.47 0.44

    Butano 0.45 0.38

    GLP 0.46

    Hidrgeno 2.83 2.07

    Fuente: * Clculos realizados por el autor

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 144

    Combustible Aire Oxgeno

    Lmite

    Inferior

    Lmite

    Superior

    Lmite

    Inferior

    Lmite

    Superior

    Metano 5,00% 14,00% 5,00% 60,00%

    Propano 2,37% 9,50% 2,30% 45,00%

    Butano 1,86% 8,41% 1,80% 40,00%

    Hidrgeno 4,00% 74,20% 4,00% 94,00%

    Acetileno 2,50% 80,50% 2,80% 93,00%

    Monxido de carbono 12,50% 74,20% 16,00% 94,00%

    Gas Natural 5,00% 15,40%

    Gas licuado de petrleo 1,80% 9,50%

    Gases de Alcohol 1,90% 3,30%

    Gases de Gasolina 1,40% 7,40%

    Fuente: Indura Per S.A. 1 atm. 20C

    Rango de inflamabilidad de combustibles gaseosos

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 145

    Densidad relativa de combustibles gaseosos

    aire

    d

    Combustible Densidad

    [kg/m3]

    Densidad relativa (1)

    Gas Natural 0,756 0,617

    Gas licuado de petrleo 2,168 1,77

    Gases de Alcohol 1,960 1,6

    Gases de Gasolina 3,7-4,9 3-4

    Metano (2) 0,680 0,555

    Etano (2) 1,283 1,047

    Propano (2) 1,899 1,550

    Butano (2) 2,545 2,077

    (1) 1 atm. 15C. (Aire=1.225 kg/m3)

    (2) clculos propios.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 146

    Combustible Aire Oxgeno

    Lmite

    Inferior

    Lmite

    Superior

    Lmite

    Inferior

    Lmite

    Superior

    Metano 5,00% 14,00% 5,00% 60,00%

    Propano 2,37% 9,50% 2,30% 45,00%

    Butano 1,86% 8,41% 1,80% 40,00%

    Hidrgeno 4,00% 74,20% 4,00% 94,00%

    Acetileno 2,50% 80,50% 2,80% 93,00%

    Monxido de carbono 12,50% 74,20% 16,00% 94,00%

    Gas Natural 5,00% 15,40%

    Gas licuado de petrleo 1,80% 9,50%

    Gases de Alcohol 1,90% 3,30%

    Gases de Gasolina 1,40% 7,40%

    Fuente: Indura Per S.A. 1 atm. 20C

    Rango de inflamabilidad de combustibles gaseosos

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 147

    Mezcla de: Aire+Gas Licuado

    Lmite Superior de

    Inflamabilidad o de

    Explosividad

    Lmite Inferior de

    Inflamabilidad o de

    Explosividad (LIE)

    0% aire +

    100% Gas Licuado

    90.5% aire +

    9.5% Gas Licuado

    98.2% aire +

    1.8% Gas Licuado

    100% aire +

    0% Gas Licuado

    ZONA A ZONA

    EXPLOSIVA

    ZONA B

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 148

    Lmites de Inflamabilidad de gases combustibles en Aire

    1 atm. 20 C

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    Metano Propano Butano Hidrgeno Acetileno CO GN GLP Gases de

    Alcohol

    Gases de

    Gasolina

    Combustibles

    %

    LI LS Aire

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 149

    Lmites de Inflamabilidad de gases combustibles en Oxgeno

    1 atm. 20 C

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    Metano Propano Butano Hidrgeno Acetileno CO

    Combustibles

    %

    LI LS O2

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 150

    Composicin qumica de algunos gases combustibles

    COMPOSICIN QUMICA DE ALGUNOS GASES COMBUSTIBLE

    % en volumen

    Gas Licuado Componente Gas de Ciudad Cataltico Corriente

    Gas Natural

    Hidrgeno (H2) 40.2 0.0 0.0 0.0

    Metano (CH4) 17.4 0.0 0.0 91.7

    Monxido de carbono (CO) 12.1 0.0 0.0 0.0

    Etano (C2H6) 0.6 2.4 0.4 4.0

    Propano (C3H8) 0.5 96.1 27.2 0.9

    Butano (C4H10) 0.4 1.5 59.7 0.4

    Pentano y superiores (C5H12) 3.4 0.0 6.0 0.2

    Anhdrido carbnico (CO2) 18.6 0.0 0.0 1.9

    Nitrgeno (N2) 5.9 0.0 0.0 0.9

    Oxgeno (O2) 0.9 0.0 0.0 0.0

    Olefinas 0.0 0.0 6.7 0.0

    Total 100 100 100 100

    Fuente: Indura Chile

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 151

    Punto de ebullicin de varios Gases

    Punto de Ebullicin (1 atm.) Sustancia

    F C

    Metano -258,74 -161.52

    Propano -43,70 -42,10

    Butano +31,10 -0,50

    Hidrgeno -422,99 -252,77

    Monxido de carbono -312,75 -191,53

    Agua +212,00 +100,00

    Fuente: Indura Per S.A.

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 152

    ndice de Wobbe

    Donde:

    PCS = poder calorfico superior del gas, [kJ/Nm3], [kcal/Nm3]

    = densidad relativa

    PCSW

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 153

    Familia y grupo de gas ndice de Wobbe superior

    A 15 C y 1.01325 bar (kcal/m3)

    mnimo mximo

    Primera familia 5350 5923

    Grupo A 5350 5923

    Segunda Familia 9338 13064

    Grupo H 10915 13064

    Grupo E 9768 13064

    Grupo L 9338 10700

    Tercera Familia 17411 20850

    Grupo B/P 17411 20850

    Grupo P 17411 18342

    Grupo B 19537 20850

    Familia de gases combustibles

  • Freddy J. Rojas, M.Sc. 154

    Poder calorfico, Densidad e ndice de Wobbe de GC, GN, GLP

    (1) a 1.0 atm y 15 C

    (2) considerar el PCS

    Tipo de Gas Gas de Ciudad Gas Natural Gas Licuado

    PCS, kcal/m3 4500,0 9300,0 23290,0

    kJ/kg 21705,8 51504,3 44935,7

    PCI, kcal/m3 4120,0 8400,0 22300,0

    kJ/kg 19872,8 46519,9 43025,6

    Densidad relativa 0,709 0,617 1,77

    Densidad absoluta kg/m3 (1) 0,868 0,756 2,17

    ndice de Wobbe kcal/m3 (2) 5344,3 11839,7 17505,8