1 Tecnologias Disponibles Para Plantas de LNG Fernando Rodrigo

8/18/2019 1 Tecnologias Disponibles Para Plantas de LNG Fernando Rodrigo

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Tecnologías Disponibles

para

Plantas

de

LNG

a

Pequeña Escala

“II CONGRESO INTERNACIONAL DEL GAS NATURAL

Micro Gas Natural Licuado: Masificación con Inclusión Social”

Noviembre 2013

Fernando Rodrigo

VP, Chemically Renewable Hydrocarbons Corp.


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Temas Importantes en esta presentación

• Consideraciones Generales del Sector de Gas Natural

• Tecnologías para la Licuefacción del Gas Natural a Pequeña y Mediana Escala

• Transporte de LNG

• Tecnologías para la Regasificación de LNG (Plantas Satélite)

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Consideraciones Generales del Sector de Gas Natural Nueva Perspectiva Económica Mundial

La Situación en el Perú: Desafíos y Oportunidades

Modelo del Negocios y Política para el Sector de Gas del Perú

Arbitraje Gas – Petróleo/Gas – Líquidos

Combustibles para el Sector Transporte

3CRH Corp. 2013


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Nueva Perspectiva Económica Mundial• El crecimiento y la estabilidad económica han cambiado en la última década de las

economías desarrolladas a las economías emergentes.

• Las economías desarrolladas tienen altos niveles de endeudamiento público y privado, que ya no son manejables.

• Hasta que los países desarrollados no puedan tener su deuda bajo control, no van a liderar el crecimiento económico mundial.

• Las economías emergentes ya no pueden mirar al crecimiento de las exportaciones, orientados al mundo desarrollado.

• Para apoyar el crecimiento rápido, los países emergentes deben centrarse en su demanda

interna y el comercio con otras naciones emergentes.

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La situación de Perú: Desafíos

y

Dificultades• Las reservas de gas natural actuales en Perú no son tan grandes como otros países

con superávit de gas ( especialmente en relación con el tamaño de la economía de Perú , por lo que no se puede poner en práctica una estrategia clásica monetización de gas

• Exploración y Producción ( E & P) es compleja y costosa debido a la ubicación del gas del Perú ( selva tropical )

• El gas se encuentra lejos de la costa, con un terreno difícil en el medio (Los Andes) , por lo que es costoso de transportar

• El auge de gas no convencional tiene el efecto de deprimir los precios de gas

natural nivel mundial :‒ Crea un desafío para la economía de la creciente cadena de gas de Perú

‒ Reduce el interés de la inversión del sector privado (nacional e internacional ) en el sector del gas de Perú

• La disminución del crecimiento global (economías desarrolladas y China) , reduce la

demanda

y

el

precio

de

exportación

de

los

productos

del

sector

extractivo

del

Perú

(especialmente en el sector minero).

• Nuevas reservas de gas importantes en los EE.UU. y en otras partes del mundo crean una mayor competencia en Perú para atraer Inversión Extranjera Directa (IED) para el sector de gas natural.

CRH Corp. 2013


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La

situación

de

Perú: Desafíos

y

Dificultades• El Perú tiene una economía nacional grande y de rápido crecimiento ($ 325 mil millones ,

ajustado por PPP) y una población joven que propicia la creación de un gran mercado interior del gas natural y productos fabricados a base de gas.

• El Perú es un importador neto de petróleo , por lo que la estrategia del Arbitraje Gas ‐ Líquidos

crea

una

sustitución

beneficiosa

de

las

importaciones

de

petróleo

por

el

gas

doméstico.• La geología de las cuencas sedimentarias del Perú es " joven " y menos prospectado que

muchas otras regiones del mundo , creando un nuevo potencial significativo para grandes nuevos descubrimientos de gas de gas convencional en el futuro.

• Una vez descubierto , el gas convencional se encuentra puede tener un bajo costo de explotación en comparación con el gas no convencional ( como vemos en Perú , Bolivia ).

‒ Pozos pueden ser relativamente no muy profundos (bajos costos de perforación).‒ Pozos individuales pueden producir enormes flujos de gas.

‒ Los caudales se mantienen altos durante períodos largos (sin disminución pronunciada como el shale gas).

• El Perú es un país " favorable a las inversiones " , por lo que es atractivo para los inversionistas

privados.

‒ Excelente macroeconomía ( crecimiento del PIB, de grado de inversión soberano)

‒ No hay control de cambios , el pleno repatriabilidad de beneficios

• Perú ocupa una posición estratégica , geográfica y políticamente

‒ Acuerdos comerciales beneficiosos en América y Asia ‐Pacífico

‒ Acceso logístico y marítimo Trans ‐Pacífico para las América y el Asia

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La Realidad del Shale Gas: Perforación

de

muchos

pozos,

Curva

de

depletación

muy

pronunciada

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Modelo

de

Negocios

y

Política

para

el

Sector

de

Gas

Natural• La atención para el gas natural debería centrarse en la utilización interna versus las

exportaciones de gas, para promover el crecimiento interno y la industrialización

• La utilización de gas debe permitir la sustitución del petróleo crudo importado por

gas natural doméstico (por ejemplo, GTL, GNC y GNL para el transporte)• Las exportaciones futuras de gas deben ser de valor agregado, justificadas por

netbacks superiores al del mercado interno en el Perú, por ejemplo `:

‒ Las exportaciones de gas a Chile (exportación de gas directo)

‒ Las exportaciones de productos petroquímicos (exportación de gas indirecto)

• Las industrias en el Perú basadas en gas natural deberían permitir la diversificación económica y la integración con otros sectores clave de la economía:

‒ Fertilizantes (agricultura y agroindustria)

‒ Plásticos (Fabricación y Producción)

‒ Explosivos (Minería y Minerales)

• Las industrias en el Perú basadas en gas natural deben promover el desarrollo económico regional y la descentralización económica, siempre que sea posible

• El desarrollo sostenible debe ser una consideración prioritaria

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Crecimiento de la Demanda:

Arbitraje Gas

‐ Petróleo

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• Durante décadas, los precios del petróleo y el gas natural cayeron entre dos límites

‒ Límite inferior basado en el contenido de energía versus el petroleo (6:1)

‒ Límite superior basado en la dinámica del mercado, huracanes, etc (10:1)

‒ La relación histórica entre los precios del petróleo y del gas natural se ha roto

• Durante un largo período de tiempo en el futuro (25 años) el gas natural será barato ($ 4 a $ 6/MMBTU), el petróleo será caro ($ 75 a $ 100/barril)

• Esto creará una revolución en las tendencias de utilización de gas natural en todo el mundo, centrado en un "Arbitraje Gas‐Petróleo" o un "Arbitraje Gas‐Líquidos"

• Dos de los temas mas importantes del Arbitraje Gas‐Líquidos son:

‒ Combustibles líquidos para aplicaciones de transporte

‒ Petroquímica

Low Limit 6:1

(Calorific content)

Historic Ratio to gas price High Limit 10:1 (Market Pricing 1986 ‐ 2008)

April 2012 Record High 52:1

Oil Price

($/bbl)

Gas

Price

($/MMBTU)


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Arbitraje Gas ‐ Petróleo:

Se mantendrá

alto

el

Precio

del

Petróleo

?

• Para que el Arbitraje Gas‐Petróleo tenga sentido, el precio del petróleo debe seguir siendo alto

• Mucha gente se pregunta por qué el precio del petróleo se mantiene alto, dadas las nuevas e importantes fuentes futuras de petróleo:

‒ Bitúmenes y arenas bituminosas (por ejemplo, Alberta, Canadá)

‒ En aguas profundas (como el Brasil pre‐sal)

‒ Esquisto bituminoso (ejemplo Bakken, Dakota del Norte, EE.UU.)

• La respuesta es simple: el mundo tiene mucho petróleo, pero los precios del mismo se mantendrán altos para todas las fuentes futuras debido a los altos costos de producción de petróleo

• Incluso

en

el

caso

del

petróleo

de

esquisto,

ya

hay

decepciones

advertidas

en

las

reservas

potenciales, lo mismo ocurre en el caso de Pre‐sal en Brasil

CRH Corp. 2013


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Predominio

del

Petróleo

en

el

Sector

Transporte

• Se prevé que la mayor fracción del futuro aumento de la demanda de petróleo para el transporte provenga de los mercados emergentes

CRH Corp. 2013

• Este porcentaje ha ido aumentando de forma constante durante el último

cuarto de siglo

• Actualmente transporte representa aproximadamente dos tercios de la demanda total de petróleo a nivel mundial


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Combustibles

para

transporte

dependían

casi

exclusivamente de una fuente de energía ‐ Petróleo

CRH Corp. 2013


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Sustitución

Directa

del

Petróleo

por

Gas

en

Transporte• Sin embargo, como consecuencia del auge del gas de esquisto, ha causado una

revolución en:

‒ La Innovación que está ocurriendo en los EE.UU. para lograr la sustitución directa de los combustibles líquidos derivados del petróleo en el transporte.

‒ La Infraestructura y tecnología para el funcionamiento de los trenes, autobuses y camiones con GNC y GNL, y de los automóviles con GNC

• Esto representa otro tipo de arbitraje Gas – Líquidos.

CRH Corp. 2013


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Futuro del Gas Natural en los EE.UU. para el Sector Transporte

• La Agencia Internacional de Energía (IEA) cree que

"tres desarrollos distintos" desempeñarán un papel

clave en la aceleración del crecimiento de la

demanda de gas en el transporte terrestre y

marítimo en los EE.UU. Estos son:

‒ la diferencia entre los precios del petróleo (o

gasolina / diésel), y los precios del gas.

‒ la disminución de la dependencia del petróleo, y

‒el abastecimiento de combustible a camiones

pesados con el LNG, y al sector ferroviario.

• En el plano político, la Comunidad Europea está

interesada en la reducción de su dependencia con el

petróleo y la mejora de la calidad del aire.

•Las empresas europeas están tratando de

desarrollar un mercado alternativo para el gas

natural, con un doble interés en el transporte por

carretera y marítimo

• En China, la principal preocupación es la calidad delaire local. El foco principal está en el transporte por

carretera, pero algunas iniciativas recientemente

también se han tomado en el transporte marítimo. "

15CRH Corp. 2013


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Futuro del Gas Natural en los EE.UU. para el Sector Transporte

• El gas natural, como el gas natural

comprimido (GNC) y gas natural licuado

(LNG), serán el combustible de más rápido

crecimiento en el sector del transporte. ‒su tasa de crecimiento anual promedio es

de 11.9 % desde 2011 hasta 2040

• Los Vehículos de Carga Pesada (HDVs)

incluyen remolques de tractores, vehículos

vocacionales, autobuses y camionetas de

trabajo pesado y furgonetas

‒con una clasificación de peso bruto del

vehículo (GVWR) de 10,001 libras o más,

‒lideran el crecimiento de la demanda de gas

natural durante todo el período de proyección.

• El consumo de combustible de gas naturalpara HDVs aumento de casi cero en 2011 a

más de 1 quadrillon de BTU en el 2040, a

una tasa promedio de crecimiento anual del

14,6 por ciento.

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Natural Gas Consumption in the Transportation

Sector, 1995 – 2040 (Quadrilliones de BTU)


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Modalidades

de

Transporte

del

Gas

Natural

16CRH Corp. 2013

P

EI

N

C

I

Principal

Objetivo de la

Presentación


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Porque se debe considerar Plantas de LNG a Pequeña Escala?

• En la actualidad, el LNG para uso comercial en vehículos se produce típicamente por las

tecnologías de refrigeración convencionales (compresores y circuitos refrigerantes) en las

plantas de licuefacción de gran escala..

‒ Uno de los obstáculos para el uso generalizado del LNG como combustible para vehículos es el costo y la

disponibilidad del mismo..

• A medida que el uso de los avances la aplicación del LNG hacia su comercialización

generalizada, la posibilidad de producir localmente LNG en plantas a pequeña escala a partir de

los gasoductos de gas natural existentes se vuelve cada vez más atractiva.

‒ El costo del combustible puede reducirse significativamente, y mejorar su disponibilidad, por la producción

en las plantas de LNG a pequeña escala y de bajo costo

• Las plantas de LNG a menor escala, es decir, entre 100,000 y 1.0 millones de toneladasmétricas por año de capacidad, fabricadas en talleres en forma modular, requieren de un menor

CAPEX para su capacidad instalada.

• El diseño de la planta de licuefacción usará componentes “off-the-shelf” con lo que se reducen al mínimo

las posibles requerimientos de energía y partes móviles

• En los mercados en desarrollo como el nuestro, donde el acceso de gasoductos está limitada

por retos geográficos, económicos y socio ambientales, el gas natural puede llegar a losconsumidores aislados a través de su transporte por “gasoductos virtuales” usando:

‒ Plantas de LNG a pequeña escala

‒ camiones de LNG,

‒ camiones de gas natural comprimido. o cualquier combinación de estos modos de transporte

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Tecnologías para la Licuefacción del Gas Natural a Pequeña y Mediana Escala

Tecnologías basadas en los ciclos de expansión del refrigerante

Tecnologías sin ciclo de pre‐enfriamiento y refrigerantes mixtos

Tecnologías con ciclo de pre‐enfriamiento y refrigerantes mixtos

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Tecnologías para la Licuefacción del Gas Natural a

Pequeña y Mediana Escala

CRH Corp. 2013

• Una descripción general de las tecnologías de licuefacción potencialmente aplicables

para las plantas de una capacidad de hasta 1 MMTPA se presenta a continuación.

• Se requiere una alta eficiencia de refrigeración para convertir el gas natural a su forma

liquida por condensación . Esto podría conseguirse mediante dos métodos diferentes :

‒ Forzar el gas para desarrollar un ciclo termodinámico inverso , es decir, su expansión después

de ser comprimido y enfriado ( en una o varias etapas ) .

‒ Permitir que intercambio de calor entre el gas y un fluido más frío conocido como refrigerante.

El refrigerante se ha enfriado previamente por un ciclo termodinámico inverso .

• Estos dos métodos de licuefacción se aplican en las diferentes tecnologías las que se

pueden clasificar de acuerdo a la naturaleza de refrigerante o el ciclo termodinámico.• Por lo tanto , las tecnologías aplicables para el rango de capacidad considerado en la

presentacion se pueden dividir en tres grupos principales:

‒ Tecnologías basadas en los ciclos de expansión del refrigerante

‒ Tecnologías basadas en un ciclo de refrigerantes mixtos (sin pre - enfriamiento)

‒ Tecnologías basadas en un ciclo de pre-enfriamiento combinado con un ciclo de refrigerantes

mixtos

• Tecnologías más complejas basadas en múltiples ciclos de refrigeración (por ejemplo

en cascada optimizada de doble refrigerantes mixtos) no están cubiertos por este

análisis, ya la sencillez del proceso es un factor determinante para seleccionar una

tecnología óptima .


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Tecnologías basadas en los ciclos

de expansión del refrigerante

CRH Corp. 2013

• Esta tecnología no comprende el cambio de fase del fluido refrigerante (este

permanece como un gas a través del proceso).

• El refrigerante es un gas que sigue un ciclo Brayton inverso. Los pasos de este

ciclo son: ‒ refrigeración por compresión (a alta temperatura)

‒ expansión-calefacción (a baja temperatura)

• El calentamiento del refrigerante se utiliza para enfriar y condensar el gas natural.

Un intercambiador de calor criogénico principal único (MCHE) se utiliza para este

paso central del proceso.• Los principales hechos positivos de este proceso son:

‒ puesta en marcha simple /operación/bajada de planta

‒ uso de refrigerantes no inflamables en la mayoría de las instalaciones

‒ generación directa de refrigerante

‒modularidad, tamaño compacto y menor peso en comparación con plantas de tamaño

equivalente.

‒ otro factor positivo es la simplicidad del proceso que permite una rápida y fácil puesta en

marcha reduciendo la cantidad de gas quemado o venteado.


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Tecnologías basadas en los ciclos

de expansión del refrigerante

CRH Corp. 2013

• Las principales desventajas de esta tecnología, comparado con los procesos de

refrigerantes mixtos son:

‒ la menor eficiencia,

‒el mayor requerimiento del líquido refrigerante y

‒ el mayor número de sistemas rotativos.

• Con el fin de mejorar la baja eficiencia del proceso, se utilizan sistemas expansivos

en lugar de válvulas de Joule-Thompson.

• Los sistemas expansivos recuperan parte de la energía dinámica que participa en el

proceso, que se aplica por lo general al eje de la etapa de compresión.• Las tecnologías basadas en los ciclos de expansión se pueden clasificar como:

‒ Tecnologías basadas en la expansión de nitrógeno

‒ Tecnologías basadas en la expansión del gas natural (gas de alimentación o el gas de

evaporación)

‒Tecnología de expansión del gas combinado con otros procesos.

• La investigación actual en esta tecnología esta centrada en:

• la mejora de la eficiencia de licuefacción, así como de la instalación propia,

• la reducción de la cantidad de equipos industriales y

• permitir la fabricación de módulos independientes


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Tecnologías basadas en la Expansión de Nitrógeno

CRH Corp. 2013

• El ciclo de refrigeración de nitrógeno es propiedad comercial de diferentes

empresas como un ciclo único o como combinación de muchos ciclos. En este

proceso, el nitrógeno se utiliza como gas que reproduce un ciclo Brayton inverso.

• Como se puede observar en las figuras siguientes, hay diferentes procesos

basados en esta tecnología y que ofrece diferentes licencias de proceso


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Tecnologías basadas en la Expansión de Nitrógeno

CRH Corp. 2013

• En el diagrama de proceso que se muestra a continuación, el nitrógeno trabaja en

diferentes niveles de presión. Varios sistemas expansivos recuperan parte de la energía de

compresión transfiriéndola de nuevo a los compresores.

• El intercambio de calor desde el gas natural a diferentes flujos de refrigerante se lleva a

cabo en un intercambiador de calor principal.

‒

El objetivo de la operación es el de maximizar la eficiencia del proceso. ‒ Esto se consigue realizando una curva de calefacción para el refrigerante y lo más cerca posible y paralelo a la curva

de calefacción de gas natural.

• El intercambiador de calor principal es generalmente formado por una serie de tubos o por

placas de aluminio soldado.


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Tecnología Basadas en la Expansión del Gas Natural

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• Este tipo de proceso reemplaza el ciclo del nitrógeno por un ciclo Brayton inverso

criogénico aplicada al gas natural, de modo que no hay necesidad de un fluido refrigerante.

El siguiente diagrama muestra una disposición típica.

• Uno o sistemas expansivos múltiples se utilizan con el fin de recuperar parte de la energía

contenido en el gas a presión. El diseño de los sistemas expansivas es la principal

diferencia entre los diferentes procesos basados en esta tecnologia


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Tecnología de Expansión del Gas Combinado con

otros

Procesos

CRH Corp. 2013

• Con el fin de mejorar la eficiencia del proceso de licuefacción y para reducir el gas combustible el consumo, el proceso de expansión se completa con otro ciclo de refrigeración simple.

• El ciclo adicional añadido al proceso de expansión puede ser o bien una etapa de pre‐enfriamiento por propano o amoniaco (es decir, un ciclo de Rankine inverso) o un ciclo doble de gas metano y

nitrógeno

que

reduce

la

cantidad

de

refrigerante

almacenado.• El intercambio de calor se lleva a cabo en un solo intercambiador de calor criogénico que permite el

flujo de las diferentes corrientes a través de varios canales independientes.

• Los siguientes diagramas muestran el proceso con una etapa de pre‐enfriamiento de propano.


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Tecnologías basadas en un Ciclo de

Refrigerantes Mixtos (sin Pre - Enfriamiento)

CRH Corp. 2013

• Los refrigerantes mixtos sufren un cambio doble de fase:

‒ Líquido a gas (evaporación) y

‒ Gas a líquido (condensación)

• El proceso de refrigerante mixto individual (SMR) es básicamente un ciclo Rankine inverso cuando se enfría el gas licuado en un solo intercambiador de calor (MCHE ).

• El refrigerante es una mezcla de varios compuestos (principalmente hidrocarburos y

nitrógeno) y sigue un ciclo de Rankine inverso con las siguientes etapas: ‒ refrigeración por compresión‐condensación (a una temperatura alta)

‒ expansión‐evaporación (a baja temperatura).

• Con el fin de mejorar la eficiencia del proceso de licuefacción y para reducir el gas

combustible el consumo, el proceso de expansión se completa con otro ciclo de refrigeración simple.


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• Hay diferentes tecnologías SMR disponible en el mercado con las referencias de este proceso desde la década de los 70’s.

• Entre todos los procesos de refrigerantes mixtos, SMR proporciona configuraciones más simples de las instalaciones, lo que permite

• reducir los costos de mantenimiento • Tener un CAPEX más bajo,

• menor necesidad de superficie para la planta,

• fácil proceso para puesta en marcha de la planta.

• Sin embargo, la operación de las instalaciones basadas en esta tecnología exigen un mayor

costo en términos de consumo de energía.• La composición del refrigerante mixto depende de los requisitos específicos del sitio y está

formado principalmente por:

‒ metano, etano, propano, butano, pentano y nitrógeno mezclado en diferentes proporciones para optimizar el consumo de energía del proceso.

• La

eficiencia

del

proceso

es

óptimo

cuando

la

curva

de

la

evaporación

del

refrigerante

es

idéntica a la curva de enfriamiento y licuefacción del gas natural.

• Los siguientes diagramas muestran procesos que opera con un ciclo de enfriamiento de refrigerante mixto.


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Tecnologías basadas en un Ciclo de Refrigerantes

Mixtos

(sin

Pre ‐

Enfriamiento)

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• El proceso comprende diferentes elementos principales tales como

• los compresores de refrigerante (por lo general dos de ellos, pero en algunos casos, solo uno) y

• un intercambiador de calor criogénico principal, donde se enfría el gas natural y condensado. Este intercambiador de calor suele ser multi‐tubular o serie de placas de aluminio soldadas.

• El refrigerante mixto normalmente opera a diferentes relaciones de presión con el fin de reducir la cantidad de gas necesario y también mejora su eficiencia.

• Una

vez

en

funcionamiento,

las

instalaciones

que

operan

por

este

proceso

tienen

la

posibilidad de rerar los hidrocarburos más pesados de la corriente de gas natural.

• Estos compuestos más pesados se pueden ulizar como componentes del fluido refrigerante mixto, convirtiéndose en la instalación en un sitio independiente con respecto a los fluidos refrigerantes.


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Tecnologías basadas en un Ciclo de Pre‐enfriamiento Combinado con un Ciclo de Refrigerantes Mixtos

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• Durante los últimos 30 años, la tecnología más popular entre las plantas de licuefacción es la que presenta un ciclo de pre‐enfriamiento combinado con refrigerantes mixtos.

• Esta tecnología añade una etapa de pre‐enfriamiento al ciclo de Rankine inverso del refrigerante mixto, reduciendo el consumo de energía del proceso global (mediante el

aumento de la eficiencia).

• Este ciclo adicional se utiliza para pre‐enfriar el gas natural y / o enfriar y condensar el refrigerante.

• Esta etapa de pre‐enfriamiento se genera por lo general en un ciclo de Rankine inverso o en un ciclo de absorción. El inconveniente de esta modificación es la mayor complejidad de la

instalación resultante.• La etapa de pre‐refrigeración se utiliza para dos aplicaciones diferentes:

‒ Para enfriar el gas de alimentación que se licua

‒ Para condensar el refrigerante mixto utilizado en el ciclo de refrigeración principal

• Hay diferentes opciones para este ciclo adicional:

‒ Refrigeración con propano tras un ciclo de Rankine inversa

‒ De refrigeración con amoniaco tras un ciclo de Rankine inversa

‒ De refrigeración con amoniaco después de un ciclo de absorción (aprovechando el calor residual producido por la salida de la turbina que actúan sobre los compresores principales)


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Tecnologías basadas en un Ciclo de Pre‐enfriamiento Combinado con un Ciclo de Refrigerantes Mixtos

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• Esta tecnología también se puede utilizar un intercambiador de calor principal criogénico (tubos dentro de un srecipiente o aletas de aluminio soldado).

• La siguiente figura muestra las diferentes soluciones propuestas por los diferentes procesos de licuefacción licenciados de un refrigerante mixto con el ciclo de pre‐enfriamiento


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• La siguiente tabla muestra el resultado de una dispersión anterior y el análisis entre algunas de las plantas de GNL existentes o en proyecto en forma global.

• Las plantas seleccionadas cumplen con una serie de declaraciones con el fin de tener en cuenta:

• La capacidad de producción entre 0.1 y 2.0 MMTPA.

• Ubicación en tierra (on‐shore).

• Capacidad de producción alcanzada en condiciones estándar.

• Licenciador del proceso de licuefacción y enfoque EPC principalmente en plantas de la capacidad descrita.

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Revisión de Plantas de Licuefacción a Escala Intermedia(Capacidad entre 0.1 y 2.0 millones de toneladas de LNG por año)

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Revisión de Plantas de Licuefacción a Escala Intermedia(Capacidad entre 0.1 y 2 millones de toneladas de LNG por año)

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R i ió d Pl d Li f ió E l I di


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• Con la información disponible en el cuadro anterior, una serie de gráficos se han realizado para mostrar algunos conceptos de los proyectos de LNG a pequeña y mediana escala:

‒ La mayoría de los proyectos tienen su sede en Asia, principalmente en China, donde existe una extensa distribución de LNG por camiones.

‒ No hay proyectos que se desarrollen en África y sólo hay uno en América del Sur.

‒ En Europa sólo hay un proyecto que se encuentra en Noruega, donde existe un mercado muy desarrollado a pequeña escala.

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R i ió d Pl t d Li f ió E l I t di


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Transporte de LNGTransporte de LNG para Mercados Domésticos

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Transporte de LNG para Mercados Domésticos

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• Pueden existir un número de puntos de entrega (plantas satélites), que pueden ser origen de las redes de distribución aisladas.

‒ Algunas de estas plantas satélite puede servir a locales industriales o pequeños generadores de energía.

T d LNG M d D é i


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• En esta sección, se describe el equipo destinado a la distribución local a través de una flota de camiones cisterna LNG.

• El transporte terrestre de LNG se hará en camiones cisterna de diez ruedas. El tanque del camión cisterna debe tener un volumen total de 35

m3 (30 m3 de GNL a un 85 % de la carga máxima).

• Aunque hay camiones cisternas mas grandes de LNG en el mercado (hasta 56 m3), los pequeños tanques son los

que mejor se adaptan a la red de carreteras del país.

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Transporte de LNG para Mercados Domésticos(Equipo)

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T t d LNG M d D é ti


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Transporte de LNG para Mercados Domésticos(Equipo)

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• Hay dos tecnologías estándar para el aislamiento del tanque de LNG:

‒ aislamiento al vacío y aislamiento de poliuretano.

• El tipo de vacío se elige porque tiene dos ventajas principales sobre el poliuretano:

‒ Un mejor aislamiento, lo que permite una velocidad de evaporación menor (0,13% tasa diaria frente a una tasa diaria 1,3% con el tipo de poliuretano)

‒ El tanque es más robusto ya que consta de dos capas concéntricas.

• Los camiones deben cubrir un promedio de 600 a 800 kilómetros desde la planta de licuefacción hasta las plantas satélite

• La mayor parte de las cisternas viajaran en promedio sobre carreteras con asfalto

‒ una pequeña porción lo harán sobre carreteras sin asfalto o con un pavimento muy pobre, lo que hará que los camiones viajen a una velocidad reducida de

unos

25

km

por

hora.

‒ El resto del viaje se llevará a cabo a 60 km por hora de velocidad promedio.

• Pueden existir un número de puntos de entrega (plantas satélites), que pueden ser origen de las redes de distribución aisladas.


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Tecnologías para la Regasificación de LNG

(Plantas Satélite)

Descripción de una Planta Satélite

Vaporizadores de LNGNuevos Desarrollos ‐ Utilización de la Energía Fría

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Descripción de una Planta de Regasificación

CRH Corp. 2013

• El terminal de recepción es uno de los componentes de la cadena de LNG entre el campo de gas y el consumidor residencial o industrial.

• En esta sección se revisa el proceso de recepción de LNG y equipos terminales en uso

común

en

una

serie

de

instalaciones

diseñadas

por compañías consultoras, así como la descripción de algunas nuevas características que están siendo consideradas.

• Se han previsto varias plantas satélites en todo el área de desarrollo en un promedio distancia de 600 ‐ 800 kilómetros de la planta de licuefacción.

• Una planta satélite de LNG tiene estas características básicas:

‒ Sistema de Descarga de Camiones

‒ Almacenamiento y Sistema Auxiliar

‒ Sistema de Vaporización

‒ Sistema de Control

‒ Seguridad y Sistema de Extinción de incendios

‒ Estación de Medición

‒ Sistema Eléctrico

‒ Edificios , eyc.


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Descripción de una Planta de Regasificación (Cont.)

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• La descarga del LNG del camión cisterna de LNG se realiza a través de la conexión del camión cisterna al tanque de almacenamiento de la planta satélite, por medio de dos sistemas de tuberías,

‒ uno fijo (tuberías)

‒ y mangueras criogénicas cortas, que son las que están conectadas al camión cisterna.

• La descarga se realiza mediante la presurización del camión tanque de GNL. Para ello, una pequeña cantidad de LNG se envía a un vaporizador llamado "de presurización rápida". La salida de este vaporizador es enviado de nuevo al tanque a través de otra manguera criogénica

• El LNG se almacena en tanques criogénicos. Estos tanques cilíndricos se pueden

colocar vertical u horizontalmente y tienen dos coberturas: una interna construida en acero inoxidable y la externa de acero. El espacio entre los recipientes se llena con perlita expandida al vacío, para reducir el intercambio de calor con el medio ambiente.

• El LNG en el tanque de almacenamiento se extrae por presurización. Un pequeño vaporizador por tanque mantiene la presión interna y hace que sea posible para que la planta de alimentación provea el gas a la red de distribución o a los clientes finales asociados con la planta.

• El LNG desde los tanques de almacenamiento se envía a la unidad de vaporización. Esta instalación de vaporizadores calienta el LNG a los parámetros compatibles con la red de distribución


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Descripción de una Planta de Regasificación (Cont.)

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• Las instalaciones de Regasificación de LNG tienen vaporizadores múltiples operativos en paralelo con vaporizadores de repuesto (standby).

• Existen diferentes tipos de vaporizadores. Entre algunos ejemplos tenemos:

‒ Vaporizadores de bastidor abierto (ORV) son comunes en todo el mundo y utilizan el agua de mar para calentar y vaporizar el LNG. Debido al alto costo de las instalaciones del sistema de agua de mar ORV tienden a tener un costo de capital instalado superior

‒ Vaporizadores de combustión sumergida (SCV) utilizan gas combustible o el LNG vaporizado como combustible para la combustión que proporciona calor de vaporización. Las instalaciones SCV tienen un coste operativo más alto debido al costo del combustible.

• En muchas instalaciones, un diseño económico se puede lograr mediante el uso de ORV’s para la operación normal de vaporización del LNG y SCV como stanby.

• Además de ORV’s y VCE’s, ahora están siendo considerados vaporizadores de casco y tubos para aplicaciones específicas, que usan agua de mar.

• Otras aplicaciones consideran el uso de fluidos intermedios en los intercambiadores de calor de casco y tubo (STV), STV con un fluido intermedio (IFV) o intercambiadores de calor con aire del ambiente (AAV).

• El uso de intercambiadores de calor de casco y tubo también se consideran cuando se dispone de una fuente alternativa de calor, tal como a partir de una planta térmica de generación de energía o procesos que utilizan 'energía fría'.

• También existen plantas de regasificación que pueden producir GNC o despachar directamente LNG

Tecnologías de Regasificación de LNG


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(Vaporizadores de Bastidores Abierto - ORV)

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Tecnologías de Regasificación de LNG(Vaporizadores de Combustión Sumergida - SCV)

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Tecnologías de Regasificación de LNG(Vaporizadores de Casco y Tubo - STV)

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Tecnologías de Regasificación de LNG(Vaporizador con Fluido Intermedio - IFV)

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Tecnologías de Regasificación de LNG(Vaporizadores con Aire Ambiental - AAV)

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Tecnologías de Regasificación de LNG(Recuperación de la Energía Fría del LNG)

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• El LNG se vaporiza más comúnmente en ORV’s con el agua de mar o en SCV’s donde la energía fría contenida en el LNG almacenado se desperdicia esencialmente durante el proceso de regasificación.

• El potencial frío se puede aprovechar de varias maneras mediante la integración de

proceso de vaporización de LNG para mejorar el rendimiento, de capital más bajo y los costos de operación.

• Algunos de los posibles métodos de utilización de GNL frío se enumeran a continuación:

• Separación de aire

• Generación de energía eléctrica

• Desalinización del agua de mar• Agua fría para refrigeración y la industria

• Almacenamiento en frío y de alimentos congelados

• Trituración criogénica

• Producción de CO2 y de hielo seco

• Extracción de etano / propano



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g g(LNG como materia prima para producir CNG - LCNG)

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• La aplicaciones a Gas Natural Vehicular, implica una tecnología para bombear el LNG a alta presión y vaporizarlo que se conoce como la “Tecnología LCNG".

• El dispensador acciona inicialmente el CNG almacenado en los tanques de almacenamiento en cascada de GNC.

• Luego activa las bombas LCNG para elevar la presión del LNG hasta 4500 psig. antes de

enviarlo al vaporizador de alta presión (que convierte el LNG a GNC)

• El CNG pasa a través del des‐odorizador antes de ir al dispensador

• el sistema de entrega del CNG incluye un colector de secuenciación para activar las bombas y llenar los tanques de almacenamiento en cascada para mantener la presión en la boquilla del dispensador.


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1 Tecnologias Disponibles Para Plantas de LNG Fernando Rodrigo