Glp En Bolivia.pptx

EDGAR ESTEBAN ZUÑIGA SURRIABRE

PROCESO

CRIOGENICO DEL GAS NATURAL

INTRODUCCION 

En los últimos años, a propósito del gas natural se hace referencia frecuentemente a las plantas criogénicas. Sin embargo, muchos no tenemos claro qué proceso, por qué y para qué se usa esta tecnología, y cuáles son sus alcances. Por ello, es que el presente Informe busca explicar de forma sencilla lo que implica el proceso de la criogenia, sus características y otros datos de importancia.

LA CRIOGENIA 

La criogenia o denominada también el congelamiento ultra frío, es una técnica utilizada para enfriar materiales a temperaturas muy bajas como la temperatura de ebullición del nitrógeno (195.79 ºC) e incluso más bajas. Para lograr estas temperaturas se usan diversos productos siendo los más conocidos el nitrógeno y el helio. La criogenia tiene una gran variedad de aplicaciones, entre las que podemos destacar el procesamiento de metales y de hidrocarburos, actualmente en investigación - la posibilidad de criogenizar personas con el fin de acceder a curas de males que los aquejan en el futuro.

OBJETIVO 

Conocer el proceso criogénico y licuefacción del gas natural, además de los equipos utilizados en dicho proceso y las condiciones de operación a la que debe someterse el gas para realizar la extracción de líquidos.

LAS PLANTAS CRIOGÉNICAS Y LOS HIDROCARBUROS

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En términos muy sencillos, una planta criogénica es un complejo industrial que hace uso de procesos criogénicos, es decir, de procesos de enfriamiento a muy bajas temperaturas para conseguir objetivos determinados. En el procesamiento de hidrocarburos, una planta criogénica puede ser usada para: 1. Separar el gas natural de sus líquidos. 2. Para licuefactar el gas natural con la finalidad de hacer viable su transporte a puntos lejanos. Pero para entender un poco más acerca de estos dos procesos, pasemos a describirlos brevemente: La tecnología más usada para la extracción de licuables del gas natural son las siguientes:

Proceso de Absorción (Planta de Absorción) 

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El proceso de Recuperación de Licuables por absorción consiste en hacer Pasar gas natural rico por una columna Contactora de platos o rellena. El “Gas Rico” (soluto) ingresa por la parte inferior de la columna y asciende a la parte superior y el “Lean Oil” (solvente liquido) ingresa por la parte superior y desciende por gravedad. El gas y el solvente entran en contacto íntimo en los platos de la Contactora y en cada plato se produce la absorción de los licuables en el seno del solvente. El gas que sale por la parte superior de la Contactora recibe la denominación de “Gas Pobre”. El solvente que sale por el fondo de la Contactora recibe la denominación de “Rich Oil”. Finalmente el Rich oil se transfiere a una primera columna que rechaza el metano y parte del etano absorbido y a una segunda columna que regenera el “Rich oil”, por fondo sale el “Lean Oil “ y por tope hidrocarburos licuables a partir del propano y superiores (C3+) con un contenido menor en etanos.

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Proceso de turbo expansión (Planta Criogénica) 

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El proceso de Recuperación de Licuables por Turbo expansión consiste en hacer pasar gas rico (presión elevada) por un expansor de ruedas que esta acoplado al mismo eje de un compresor. El paso del gas rico a alta presión por el expansor se aproxima a una expansión isentrópica ocasionando la licuefacción (paso de gas a líquido) de aquellos hidrocarburos susceptibles de hacerlo tales como el propano y superiores (C3+), así mismo en menor proporción el metano y etano.

2 TECNOLOGIA EXTRACCION Proceso de turbo expansión (Planta Criogénica)

DIAGRAMA DE BLOQUES PLANTA TECNOLOGIA DE EXTRACCION 2 VUELTA GRANDE Perdida de propano Perdida mayor Perdida menor

PLANTAS CRIOGENICAS EN BOLIVIA 2

TECNOLOGIA EXTRACCION

Primera Planta Criogénica instalada en Bolivia por YPFB el año 1989

PROCESO DE SEPARACION DE LIQUIDOS

INCREMENTO DE LA PRODUCCION 

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Para satisfacer la demanda de GLP en Bolivia en el mediano plazo (2012) y el largo plazo (2014) , existen las siguientes alternativas: Construir la Planta Criogénica del Gran Chaco en madrejones cerca de Yacuiba, se espera en su máxima capacidad 2000 TMD de GLP. Construir la Planta Criogénica de Rio Grande que al momento se ha iniciado la construcción de las fundaciones por parte de la Empresa AESA (Astra Evangelista).

1 GLP PRODUCCION DEPRODUCCION GLP PRODUCCION DE GLP EN BOLIVIA Planta Planta RioGrande

Empresa

YPFBAndina

Refineria G.Villarroel

Capacidad Nominal

Licenciador

180MMSCFD

Tecnologia

AñoProd.ActualUbicación operaciónTMDGeografica

Absorcion-1970

1970262SantaCruz

1979176Cochabamba

27250BPD

UOP-USA

Destilacion petroleo-1979

Planta VueltaGrande

YPFB Chaco

70MMSCFD

TremthamUSA

Criogenica-1989

1989166Chuquisaca

Planta Carrasco

YPFB Chaco

70MMSCFD

PropakCanada

Criogenica-1996

1996103Cochabamba

Planta Kanata

YPFB Chaco

50MMSCFD

Universal CompressionUSA

Criogenica-2005

200578Cochabamba

YPFB Refinacion

16000BPD

UOP-USA

Destilacion petroleo-1979

Planta Paloma

Repsol

40MMSCFD

Criogenica-2000

200021Cochabamba

Planta Colpa

Petrobras Energia

30MMSCFD

Absorcion-1970

197024SantaCruz

MiniRefineria OroNegro

Equipetrol

1000BPD

Destilacion petroleo-2001

20019SantaCruz

Refineria G.Elder

197988SantaCruz

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TECNOLOGIAS EXISTENTES EN BOLIVIA

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En Bolivia existen las siguientes tecnologías instaladas para la extracción de licuables del gas natural:

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•Proceso de Absorción (Planta de Absorción)

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•Proceso de turbo expansión (Planta Criogénica)

GAS SECO

PROCESO DE ENFRIAMIENTO DEL GAS Para convertir el gas natural en líquido, se enfría el gas tratado hasta aproximadamente -161 °C, que es la temperatura a la cual el metano su componente principal se convierte a forma líquida.  El proceso de licuefacción es similar al de refrigeración común: se comprimen los gases refrigerantes por intermedio de un compresor, estos gases ingresan a una torre llamada caja fria en forma gaseosa y liquida por distintas cañerías y en los intercambiadores que posee ésta caja fria los gases se convierten en líquidos fríos, tales como propano, etano, etileno, metano, nitrógeno o mezclas de ellos, que luego se evaporan a medida que intercambian calor con una corriente independiente de gas natural que es el que va a ser licuado al llegar a los -161 °C.  De este modo, el gas natural se enfría hasta el punto en que se convierte en líquido. Una vez que el gas ha sido licuado se almacena a presión atmosférica. 

PROCESO DE ENFRIAMIENTO DEL GAS 

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El diseño de estas plantas está gobernado por normas estrictas, en la industria de GNL hay cuatro diseñadores 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 fría con mezcla refrigerante de Black and Veatch (PRICO). Todos estos procesos son usados en la industria y competencias de diseño son realizadas para seleccionar el proceso que va a generar el proyecto más rentable a lo largo de toda su vida útil.

PROCESO DE ENFRIAMIENTO DEL GAS

GAS NATURAL LICUADO (GNL) 

El gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido procesado para ser transportado en forma líquida. Es la mejor alternativa para monetizar reservas en sitios apartados, donde no es económico llevar el gas al mercado directamente ya sea por gasoducto o por generación de electricidad. El gas natural es transportado como líquido a presión atmosférica y a -162 °C donde la licuefacción reduce en 600 veces el volumen de gas transportado.

IMPACTO AMBIENTAL 

El gas natural tiene el menor impacto ambiental de todos los combustibles fósiles por la alta relación hidrógeno-carbono en su composición. Los derrames de GNL se disipan en el aire y no contaminan el suelo ni el agua. Como combustible vehicular, reduce las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) en un 70%, y no produce compuestos de azufre ni partículas. Para la generación eléctrica las emisiones de dióxido de azufre, SO2 prácticamente quedan eliminadas, y las emisiones de CO2 se reducen en un 40%.

RAZONES PARA LICUAR EL GAS NATURAL 

El gas natural se transporta generalmente utilizando gasoductos pero, para grandes distancias, resulta más económico usar buques. Para transportarlo así es necesario licuarlo, dado que a la temperatura ambiente y a la presión atmosférica ocupa un volumen considerable. El proceso de licuefacción 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. Con frecuencia se encuentran ubicadas en regiones con poca demanda de gas. Sin embargo, al licuarlo, puede transportarse con total seguridad hasta su mercado de destino utilizando buques, de manera similar al petróleo crudo.

HISTORIA DEL GNL 

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Los orígenes de la tecnología de licuefacción del GNL aparecen alrededor de 1920 cuando se desarrollaron las primeras técnicas de licuefacción del aire. El primer uso de GNL fue para recuperar helio del gas natural. El proceso se basaba en la licuefacción de los hidrocarburos que contenían helio, dejando este último en fase gaseosa; después de la extracción del helio, el GNL se vaporizaba y se vendía como combustible. En el pasado, el gas natural se consideraba un subproducto sin valor asociado con la extracción petróleo crudo, hasta que en 1920 se hizo evidente que era una valiosa fuente de combustibles como el propano y el butano.

HISTORIA DEL GNL      

1941 – Primera planta de licuefacción en Cleveland, Ohio. 1959 – Primer envío de GNL por buque. 1960 – Primera planta de licuefacción con carga de base en Argelia. 1964 – Comercio a gran escala entre Argelia y Europa. 1969 – Transporte de GNL de Alaska a Japón. 2008 - Primera planta de Reserva de GNL en Quintero, Chile.

EL GNL EN 2002 

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Las operaciones de GNL están ampliándose rápidamente en todo el mundo, y cada vez hay más plantas en construcción o en vías de desarrollo. Actualmente, existen las siguientes instalaciones: 15 plantas de licuefacción de GNL que operan en 12 países. 38 plantas de regasificación de GNL que operan en 10 países. Actualmente se consumen 104 millones de toneladas anuales de GNL en el mundo. Las proyecciones varían pero se espera para 2010 que la producción se pueda duplicar.

CADENA DE PROCESAMIENTO Un proyecto de GNL es altamente complejo tanto desde el punto de vista técnico así como del comercial. El proyecto debe tener en cuenta todos los aspectos de la cadena de producción desde el yacimiento, el tratamiento preliminar en los pozos, el transporte por tubería a la planta de licuefacción, el llenado de barcos, el transporte a las unidades de revaporización y, finalmente, la venta y distribución 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 dólares de inversión, por lo que requieren la participación de compañías integradas (que tengan unidades de exploración, producción y distribución de gas) de alta solvencia económica y entidades financieras que contribuyan el capital de inversión. Todos estos factores han creado una industria en la cual el riesgo de inversión sea bajo y requiere que tanto los contratos de compra y venta de gas sean a largo plazo, en este caso 20 años con reservas mínimas en el orden de 12 billones de pies cúbicos por proyecto (12 TCF en el argot internacional.) 

PROCESO DE LICUEFACCIÓN 

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Cuando se extrae el gas natural de los yacimientos subterráneos, a menudo contiene otros materiales y componentes que deben ser eliminados antes de que pueda ser licuado para su uso: Helio por su valor económico y por los problemas que podría producir durante el licuado; Azufre, corrosivo a equipos, dióxido de carbono que se solidifica en las condiciones de licuefacción, y mercurio, que puede depositarse en instrumentos y falsificar las mediciones; Agua, que al enfriar el gas se congelaría formando hielo o bien hidratos que provocarían 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 combustión del gas.

PROCESO DE LICUEFACCIÓN

PROCESO DE LICUEFACCIÓN 

El GNL producido debe ser usado en procesos de combustión y por lo tanto hay que extraer algunos hidrocarburos para controlar su poder calorífico y el índice de Wobbe. Dependiendo del mercado final, la remoción de etano, propano y otros hidrocarburos debe estar controlada mediante una unidad de remoción de líquidos que puede estar integrada en el proceso de licuefacción.