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TAREA SEMANA 2, GAS NATURAL LICUADO Y FUTURO ENERGETICO EN LOS ESTADOS UNIDOS
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Presentado por: LADY JOHANA BLANCO VARGAS UTILIZACIN DE LOS HIDROCARBUROS
GAS NATURAL LICUADO Y FUTURO ENERGETICO EN LOS ESTADOS UNIDOS Tutor: OMAR ORMACHEA
GAS NATURAL LICUADO Y FUTURO ENERGETICO EN LOS ESTADOS UNIDOS
LADY JOHANA BLANCO VARGAS
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Contenido
1. RESUMEN 2
2. INTRODUCCION 3
3. CONTENIDO DE LA INVESTIGACIN CON EJEMPLOS 6
4. CONCLUSIONES 12
5. BIBLIOGRAFIA 13
GAS NATURAL LICUADO Y FUTURO ENERGETICO EN LOS ESTADOS UNIDOS
LADY JOHANA BLANCO VARGAS
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1. RESUMEN EJECUTIVO
Este informe describe la industria del gas natural licuado (GNL) y el creciente
papel que el GNL juega en el futuro energtico de los EE.UU. Este documento
introduce al lector al GNL y describe en pocas palabras muchos de los temas
relacionados con la industria del GNL.
El GNL es la forma lquida del gas natural que la gente usa en sus casas para
la cocinar y la calefaccin. Segn la Administracin de Informacin de
Energa de los EE.UU. (EIA), el pas puede verse frente a un vaci en el
suministro de gas natural de alrededor de cinco billones de pies cbicos (bpc)
para el 2020. Por lo tanto, el aumento de importaciones del gas natural ser
necesario para compensar las deficiencias venideras. Canad puede que no
sea capaz de mantener los crecientes volmenes de exportaciones para los
EU, debido al aumento de la demanda de gas natural en el mercado interno.
La EIA espera que importaciones del gas natural licuado alcancen 0.8 bpc
por ao para el 2020, o alrededor del tres por ciento de nuestro consumo total.
Se espera que la demanda por el GNL crezca.
Para hacer el GNL disponible para su uso en los EE.UU, compaas de energa
deben invertir en la cadena de valor del GNL, la cual contemple diversas
operaciones sumamente relacionadas y dependientes entre s. El gas natural
puede ser producido econmicamente y llevado a los EU como GNL por un
precio estimado en $2.50 - $3.50 por milln Btu (MMBtu), dependiendo
mayormente del costo de transporte.
El GNL ha sido manejado con mucha seguridad por muchos aos. La industria
no est limpia de incidentes, pero ha mantenido un record de seguridad
envidiable, especialmente por los ltimos cuarenta aos. Mundialmente hay
17 terminales de exportacin (licuefaccin), 40 terminales de importacin
(regasificacin), y 136 embarcaciones de GNL en conjunto manejando
aproximadamente 120 millones de toneladas mtricas de GNL por ao.
Actualmente, hay alrededor de 200 instalaciones Reduccin de pico y de
almacenaje de GNL alrededor del mundo, algunas funcionando desde los
aos 60. EE.UU. tiene el mayor nmero de instalaciones de GNL en el mundo.
Hay 113 instalaciones activas de GNL repartidas a travs de los EE.UU. con la
mayor concentracin de instalaciones en la regin noreste.
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2. INTRODUCCION
El GNL es la forma lquida del gas natural que la gente usa en sus casas para
la cocinar y la calefaccin. El Gas natural tambin se usa como combustible
para generar electricidad. El gas natural y sus componentes son usados como
materia prima para fabricar una extensa variedad de productos, desde fibras
para ropa, hasta plsticos para productos mdicos, de computacin y de
mueblera. El gas natural representa como un cuarto de toda la energa
consumida en los EE.UU. cada ao. El uso ms comn de GNL en los EE.UU es
para reducir los picos de demanda.
Reduccin de Pico es la manera como las compaas de electricidad y gas
almacenan gas para suplir el mercado durante los picos de la demanda que
no pueden ser suplidos por el gas que circula en los gasoductos. Esto puede
ocurrir durante el invierno cuando frentes fros se desplazan y es necesario el
uso de la calefaccin o cuando ms gas natural es requerido para generar
energa elctrica para el aire acondicionado durante los meses de verano.
Las compaas de utilidades licuan el gas de tubera cuando este es
abundante y disponible a precios bajos, o compran el GNL en terminales de
importacin suministrados por instalaciones de licuefaccin en el extranjero.
Cuando la demanda por el gas aumenta, el GNL almacenado se convierte
de su estado licuado, otra vez a su estado gaseoso, para complementar el
suministro proveniente de los gasoductos.
Hoy en da, el GNL est siendo usado como un combustible de transporte
alternativo en el transporte pblico y en flotas de vehculos manejadas por
muchas de las compaas de utilidades locales
El gas natural puede ser transportado por largas distancias en tuberas o como
GNL en embarcaciones a travs de los mares. El gas natural puede ser
almacenado hasta cuando sea necesario, en cavernas subterrneas en la
tierra y yacimientos o como GNL en tanques atmosfricos. El transporte de
GNL por camiones se realiza en los EE.UU. de manera limitada. Este medio de
transporte es ms comn en los pases que no poseen una red nacional de
gasoductos, pero pudiera desarrollarse en los EE.UU., si los mercados
especficos de GNL, como combustible de GNL para vehculos, se desarrolla.
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3. CONTENIDO DE LA INVESTIGACIN CON EJEMPLOS
QUE ES EL GNL?
El gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido enfriado hasta el punto
que se condensa a un lquido, lo cual ocurre a una temperatura de
aproximadamente 161 C y presin atmosfrica. La licuefaccin reduce el
volumen aproximadamente 600 veces, hacindolo as ms econmico para
transportar entre continentes, en embarcaciones martimas especiales,
donde sistemas de transporte por tuberas tradicionales serian menos
atractivos econmicamente y podran ser tcnica o polticamente no
factibles. De esta manera, la tecnologa del GNL hace disponible el gas
natural a travs del mundo.
Las etapas ms importantes de la cadena de valor del GNL, excluyendo las
operaciones de tubera entre etapas, son las siguientes:
Exploracin para encontrar gas natural en la corteza de la tierra y
produccin del gas para llevarlo a los usuarios del mismo. La mayora del
tiempo, el gas natural es descubierto durante la bsqueda de petrleo.
Licuefaccin para convertir gas natural en estado lquido, para que as
pueda ser transportado en barcos.
Transporte del GNL en embarcaciones especiales.
Almacenamiento y Regasificacin, para convertir el GNL almacenado en
tanques de almacenamiento especiales, de su fase liquida a su fase
gaseosa, listo para ser llevado a su destino final a travs del sistema de
tuberas de gas natural.
PORQUE ES NECESARIO EL GNL EN EE.UU?
La demanda de gas natural en los EE.UU. fue estimulada en los aos 80, en
parte por el deseo de diversificar las fuentes de energa despus de los
aumentos excesivos en los precios del petrleo. Tal demanda ha continuado
debido a los claros beneficios ambientales del gas natural sobre otros
hidrocarburos y su eficiencia trmica en la generacin de electricidad. De
acuerdo a la Administracin de Informacin de Energa de los EE.UU., la
produccin de gas natural en los EE.UU. se estima que crezca de 19.1 billones
de pies cbicos (bpc) en el 2000 a 28.5 bpc en 2020. La demanda total de
gas natural en los EE.UU. esta anticipada a que se eleve de 22.8 bpc en el
2000 a alrededor de 33.8 bpc en 2020 (ajustado por aumento en eficiencia y
conservacin). Estas proyecciones sugieren que los EE.UU. pueden verse frente
a un vaci en el suministro de alrededor de 5 bpc para el 2020. La mayor parte
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del gas natural usado en los EE.UU. viene de la produccin domstica. En
muchos casos de campos que tienen muchas produciendo y cuya
produccin estn comenzando a decaer rpidamente. Nuevas reservas de
gas natural estn siendo descubiertas constantemente, pero con la avanzada
tecnologa de recuperacin, estos campos se estn agotando rpidamente.
Consecuentemente, un aumento en las importaciones de gas natural, sern
necesarias para cubrir las deficiencias futuras.
Actualmente, las importaciones de GNL representan menos de uno por ciento
del consumo total de gas natural en los EE.UU. Hay por lo menos 113
instalaciones de GNL activas en los EE.UU., incluyendo terminales marinos,
instalaciones de almacenamiento, y operaciones involucradas en mercados
especiales como combustible vehicular como est demostrado en la figura
de abajo. La mayora de estos servicios fueron construidos entre 1965 y 1975 y
fueron dedicados para cubrir las necesidades de almacn de las compaas
de utilidades locales. Aproximadamente 55 utilidades locales son propietarias
y manejan las plantas de GNL como parte de su red de distribucin
Grafico 1. Instalaciones de GNL en los Estados Unidos
PORQUE EL GNL ES UNA FUENTE COMPETITIVA DE GAS NATURAL?
Hay grandes reservas de gas natural en reas donde no hay un mercado
significativo. Tales reservas de hidrocarburos estn varadas en frica del
Norte, al Oeste de frica, Sur Amrica, el Caribe, el Medio Oriente, Indonesia,
Malasia, el Noroeste de Australia y Alaska. Parte del gas natural en estas
localidades es licuado para ser transportado a lugares donde el uso del gas
natural sobrepasa su suministro domstico. Aquellos mercados incluyen
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Japn, Taiwn, Corea, Europa y los EE.UU. El GNL ofrece mayor flexibilidad
para el intercambio que el transporte a travs de gasoductos, permitiendo
cargamentos de gas natural ser llevadas y entregadas donde la necesidad
es mayor y los trminos comerciales son ms competitivos. El grafico de abajo
demuestra que as como la distancia sobre la que el gas natural es
transportado aumenta, el uso del GNL tiene beneficios econmicos sobre el
uso de gaseoductos. Licuando el gas natural y transportndolo, resulta ms
econmico que transportarlo en gaseoductos sumergidos para distancias de
ms de 700 millas o en gaseoductos sobre la tierra para distancias de ms de
2,200 millas.
Grafico 2. Costos de transporte
Grafico 3. Incremento de la demanda de GNL
COMPOSICION DEL GAS NATURAL Y GNL
El gas natural est compuesto principalmente por metano, pero tambin
contiene etano, propano e hidrocarburos ms pesados. Pequeas
cantidades de nitrgeno, oxigeno, dixido de carbono,
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Grafico 4. Composicin tpica del gas natural
compuesto de azufre y agua tambin pueden ser encontrados en el gas
natural. El grafico de arriba, proporciona una composicin tpica del gas
natural. El proceso de licuefaccin requiere de la extraccin de algunos de
los componentes no-metano como el agua y el dixido de carbono del gas
natural producido, para evitar que se solidifiquen cuando el gas es enfriado a
la temperatura del GNL (-256 F). Como resultado, el GNL est tpicamente
compuesto de metano, como est demostrado en el grafico siguiente:
Grafico 5. Composicin del GNL
Ejemplos de la composicin del GNL aparecen en la tabla de abajo:
Tabla 1. Composicin del GNL (Porcentaje Mol)
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El GNL no tiene olor, ni color, es anticorrosivo y no es toxico. Sin embargo,
como cualquier material gaseoso adems del aire y oxgeno, el gas natural
vaporizado del GNL puede causar asfixia en un lugar sin ventilacin
LA CADENA DE VALOR
Exploracin y Produccin
Segn el World Oil, para el ao 2001, las reservas probadas a nivel mundial
fueron 5.919 billones de pies cbicos, un aumento del 8,4 por ciento con
respecto al 2000, y ms reserves de gas natural continan siendo descubiertas.
La mayora de este gas natural esta varado bastante lejos del mercado, en
pases que no necesitan grandes cantidades de energa adicional. Las
reserves de gas natural de los EE.UU. aumentaron un 3,4 por ciento a 183 Mpc,
entre el 2000 y el 2001. Los pases lderes productores de gas natural que lo
comercializan en de GNL a los mercados mundiales son Argelia, Indonesia, y
Qatar. Muchos otros pases juegan un papel pequeo pero importantes roles
secundarios como productores de gas natural y exportadores de GNL, tales
como Australia, Nigeria, y Trinidad y Tobago. Pases como Angola y Venezuela
estn procurando alcanzar su mximo potencial en el mercado mundial de
GNL, y pases como Arabia Saudita, Egipto e Irn, los cuales tiene grandes
reserves de gas natural tambin pudieran participar como exportadores de
GNL.
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LNG Licuefaccin
El gas alimentado a la planta de licuefaccin viene de los campos de
produccin. Los contaminantes que se encuentran en el gas natural
producido son extrados para evitar que se congelen y daen el equipo
cuando el gas es enfriado a la temperatura del GNL y para cubrir las
especificaciones del gaseoducto en el punto de entrega. El proceso de
licuefaccin puede ser diseado para purificar el GNL a casi 100 por ciento
metano. El proceso de licuefaccin consiste en el enfriamiento del gas
purificado a travs del uso de refrigerantes. La planta de licuefaccin puede
consistir en varias unidades paralelas (trenes). El gas natural es licuado para
ser transportado a una temperatura aproximada de -256F. Al licuar el gas, su
volumen es reducido por un factor de 600, lo que quiere decir que el GNL a la
temperatura de -256F, utiliza 1/600 del espacio requerido por una cantidad
comparable de gas a temperatura ambiente y presin atmosfrica. El GNL es
un lquido criognico. El trmino criognico significa baja temperatura,
generalmente por debajo de 100F. El GNL es un lquido puro, con una
densidad de alrededor de 45 por ciento la densidad del agua.
Transporte del GNL
Los tanqueros de GNL son embarcaciones de casco dobles, especialmente
diseados y aislados para prevenir el goteo o ruptura en el evento de un
accidente. El GNL est almacenado en un sistema especial dentro del casco
interior donde se mantiene a presin atmosfrica y -161C.
Tres tipos de sistemas de almacenamiento han evolucionado como los
estndares. Estos son:
El diseo esfrico (Moss)
El diseo de membrana
El diseo estructural prismtico
Almacenamiento y Regasificacin
Para regresar el GNL a su estado gaseoso, es pasado a la planta de
regasificacin. A la llegada al terminal de recepcin en su estado lquido, el
GNL es bombeado primero a un tanque de almacn de doble pared (a
presin atmosfrica) similar a aquel usado en la planta de licuacin, despus
es bombeado a alta presin a travs de diferentes componentes donde es
calentado en un ambiente controlado.
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CUANTO CUESTA EL GNL?
Una de las razones del resurgimiento del inters de los EE.UU. en el GNL es que
los costos han bajado significativamente durante los ltimos aos. El gas
natural puede ser producido econmicamente y entregado en los EE.UU.
como GNL a un precio entre $2.50 - $3.50 por milln de Btu (MMBtu)
dependiendo mayormente del costo de transporte.
Los costos de exploracin y produccin han venido disminuyendo debido a
las avanzadas tecnologas como ssmica 3-D (tercera dimensin); la
perforacin y completacin de arquitecturas de pozos complejos; y
mejoradas instalaciones bajo el mar. Ssmica 3-D permiten la creacin de
imgenes de las rocas debajo de la superficie de la tierra, permitiendo a los
cientficos de exploracin predecir donde pueden existir acumulaciones de
gas natural. Perforacin y completacin de arquitecturas de pozos complejos
permiten a los ingenieros petroleros precisar ms cuidadosamente estas
acumulaciones y maximizar la recuperacin de depsitos de petrleo y gas
usando mltiple ramas de pozos y sistemas inteligentes completacin.
Avanzadas instalaciones bajo el mar le permiten a las compaas producir gas
natural desde el fondo del mar.
RECORDS DE ACCIDENTES EN LA INDUSTRIA DEL GNL
En general, la industria del GNL ha tenido un record de seguridad industrial
excelente comparado con otras plantas de refinacin y petroqumicas. A
nivel mundial hay 17 terminales de exportacin de GNL (licuefaccin), 40
terminales de importacin (regasificacin), y 136 embarcaciones de GNL,
todos juntos manejando aproximadamente 120 millones de toneladas
mtricas de GNL por ao. El GNL ha sido transportado de manera segura a
travs del mar por ms de 40 aos. En este tiempo, ha habido ms de 33,000
viajes de embarcaciones de GNL, cubriendo ms de 60 millones de millas, sin
grandes accidentes o problemas de seguridad ni en puertos ni en alta mar.
Los tanqueros de GNL usualmente atraviesan reas de alto trfico. Por
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ejemplo en el 2000, un cargamento entr la Baha de Tokyo cada 20 horas, en
promedio, y un cargamento entr la Baha de Boston cada semana. La
industria del GNL ha cubierto los rigurosos estndares puestos por pases como
los EE.UU., Japn, Australia, y naciones europeas. Segn el Departamento de
Energa de los EE.UU., durante la vida de esta industria, ocho accidentes
marinos alrededor del mundo han resultado en derrames de GNL, varios
causados por cascos daados debido a fracturas fras pero en ninguno
ocurri un incendio. Hay siete incidentes en record en los que no hubo
derrame, dos por encallamiento en donde no hubo prdida del cargamento.
No ha habido ninguna fatalidad en embarcaciones de GNL. Accidentes
aislados con fatalidades han ocurrido en distintas instalaciones en tierra
durante los primeros aos de la industria. Desde entonces han sido
implementadas regulaciones de seguridad y operaciones ms estrictas
COMO LA INDUSTRIA DE GNL GARANTIZARA LA SEGURIDAD Y PROTECCION DE
LAS INSTALACIONES ELECTRICAS Y LAS ACTIVIDADES DEL TRANSPORTE
La experiencia de la industria de GNL demuestra que peligros normales de
operacin son manejables. Desde el accidente en Cove Point, no ha ocurrido
ninguna muerte o accidente serio en una instalacin de GNL. West y Mannan
de la Universidad de Texas A&M concluyeron en su informe: La industria
mundial de GNL ha compilado un record de seguridad envidiable en la
industria basado en el anlisis minucioso de la seguridad y el desarrollo de las
regulaciones de seguridad en la industria y sus estndares. Los ms de 40
aos de experiencia sin mayores incidentes causados por el GNL, las plantas
de licuefaccin, las embarcaciones de GNL, cargamentos e instalaciones de
regasificacin reflejan el compromiso de la industria con la seguridad industrial
e ingeniera y operaciones confiables. Los ataques terroristas del 11 de
Septiembre, del 2001 sacaron a flote nuevos riesgos de seguridad que
necesitan ser considerados, no solo para la industria del GNL sino para todas
las actividades industriales en los EE.UU. y el mundo. La industria de GNL utiliza
sistemas de prevencin de ataques robustos, procedimientos operacionales
probados y muchas otras medidas de seguridad. Durante las ltimas dcadas,
las tecnologas han avanzado rpidamente para garantizar un
almacenamiento ms seguro del GNL tanto durante el transporte como en las
instalaciones en tierra.
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4. CONCLUSIONES
1. El gas natural es usado como combustible en los EE.UU para generar
electricidad.; adems de esto, sus componentes son aprovechados como
materia prima para fabricar una extensa variedad de productos, desde
fibras para ropa, hasta plsticos para productos mdicos.
2. El gas natural representa un cuarto de toda la energa consumida en los
EE.UU cada ao y est enfocada en la reduccin de los picos de demanda
que no pueden ser suplidos por el gas que circula en los gasoductos.
3. La demanda total de gas natural en los EE.UU. esta anticipada a que se
eleve de 22.8 bpc en el 2000 a alrededor de 33.8 bpc en 2020. Tal
demanda ha continuado debido a los claros beneficios ambientales del
gas natural sobre otros hidrocarburos y su eficiencia trmica en la
generacin de electricidad.
4. Las importaciones de GNL representan menos de uno por ciento del
consumo total de gas natural en los EE.UU. Existen por lo menos 113
instalaciones de GNL activas en los EE.UU., incluyendo terminales marinos,
instalaciones de almacenamiento y operaciones involucradas en
mercados del combustible vehicular.
5. Si el gas natural es licuado y se transporta, resulta ms econmico que
transportarlo en gaseoductos sumergidos para distancias de ms de 700
millas o en gaseoductos sobre la tierra para distancias de ms de 2,200
millas.
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5. BIBLIOGRAFIA
1. http://www.beg.utexas.edu/energyecon/lng/documents/CEE_INTRODUC
CION_AL_GNL.pdf
2. http://www.phillips66.com/lng/LNGglossary.htm.
3. Harmon, Harvey, Vice President, El Paso Global LNG, The Dawn of New
Golden Age for LNG, IAEE Houston Meeting, February 2002
4. Gas Journal, March 11, 2002. A train is typical terminology for LNG
liquefaction plants, which are often added as separate units as a facility
grows.