Cómo y por qué se licua el gas: tecnología de producción y alcance del uso del gas licuado

¿Cómo se transporta el gas?

Introducción

Actualmente, en las salas de calderas que forman parte de la infraestructura de las empresas de transporte ferroviario, en la mayoría de los casos, el carbón y el fuel oil sirven como fuente de energía, y el combustible diesel como respaldo. Así, por ejemplo, un análisis de las instalaciones de suministro de calor del Ferrocarril Oktyabrskaya, una rama de los Ferrocarriles Rusos, mostró que las salas de calderas funcionan principalmente con fuel oil, y solo algunas de ellas funcionan con gas natural.

Las calderas de fuel oil tienen como ventajas su total autonomía (posibilidad de utilizarlas para instalaciones alejadas de la red de gas) y el bajo coste del componente combustible (en comparación con las calderas de carbón, gasóleo y eléctricas), las desventajas son la necesidad de organizar una instalación de almacenamiento, asegurar el suministro de fuel oil, controlar la calidad del combustible, problemas de contaminación ambiental. Al entregar combustible en grandes volúmenes, es necesario organizar un sistema de descarga (calefacción y drenaje de fuel oil) y caminos de acceso, la necesidad de calentar las instalaciones de almacenamiento y las tuberías de fuel oil para transportar el combustible a las calderas, y los costos adicionales para limpiar los intercambiadores de calor de calefacción y filtros de aceite combustible.

En relación con el fuerte aumento esperado en las tarifas por emisiones nocivas a la atmósfera, la Dirección Central de Suministro de Calor y Agua de los Ferrocarriles Rusos decidió reducir el uso de fuel oil en las calderas ferroviarias. En la región de Murmansk, por donde pasa parte del ferrocarril Oktyabrskaya, se presenta un proyecto destinado a reducir la dependencia del fuel oil de las salas de calderas de ciudades y distritos, incluida la opción de cambiarlas a gas natural licuado (GNL). Está prevista la construcción de una planta de GNL en Karelia y una infraestructura de gas en el Distrito Federal del Noroeste.

Alejarse del fuel oil aumentará la eficiencia de las salas de calderas en la región de Murmansk en un 40%.

El GNL es el combustible del siglo XXI

En un futuro próximo, Rusia puede convertirse en uno de los principales productores y proveedores del mercado mundial de gas natural licuado, un tipo de combustible alternativo relativamente nuevo para nuestro país.De todo el gas natural producido en el mundo, más del 26% es licuado y transportado en forma líquida en camiones cisterna especiales desde los países productores hasta los países consumidores de gas.

El gas natural licuado tiene ventajas significativas sobre otros vectores de energía. Se pueden proporcionar en poco tiempo a los asentamientos no gasificados. Además, el gas natural licuado es el más ecológico y seguro de los combustibles de uso masivo, lo que abre amplias perspectivas para su uso en la industria y el transporte. Hoy en día se barajan varias opciones para la construcción de plantas de licuefacción de gas natural en Rusia y terminales para su envío para exportación, una de las cuales se supone se implementará en el puerto de Primorsk, región de Leningrado.

El gas natural licuado como combustible alternativo tiene una serie de ventajas. En primer lugar, la licuefacción del gas natural aumenta su densidad 600 veces, lo que aumenta la eficiencia y la comodidad de almacenamiento y transporte. En segundo lugar, el GNL no es tóxico ni corrosivo para los metales, es un líquido criogénico que se almacena bajo una ligera sobrepresión a una temperatura de unos 112 K (-161 °C) en un recipiente con aislamiento térmico. En tercer lugar, es más ligero que el aire y, en caso de derrame accidental, se evapora rápidamente, a diferencia del propano pesado, que se acumula en depresiones naturales y artificiales y crea un peligro de explosión. En cuarto lugar, permite gasificar objetos situados a distancias considerables de las tuberías principales. El GNL hoy es más barato que cualquier combustible de petróleo, incluido el diesel, pero los supera en términos de calorías.Las calderas que funcionan con gas natural licuado tienen una mayor eficiencia: hasta un 94%, no requieren consumo de combustible para precalentarlo en invierno (como el fuel oil y el propano-butano). El bajo punto de ebullición garantiza la vaporización completa del GNL a las temperaturas ambiente más bajas.

Perspectivas para el hidrógeno licuado

Además de la licuefacción directa y el uso de esta forma, también se puede obtener del gas natural otro portador de energía, el hidrógeno. El metano es CH4, el propano es C3H8 y el butano es C4H10.

El componente hidrógeno está presente en todos estos combustibles fósiles, solo hay que aislarlo.

Las principales ventajas del hidrógeno son el respeto al medio ambiente y la amplia distribución en la naturaleza, sin embargo, el alto precio de su licuefacción y las pérdidas debidas a la constante evaporación anulan estas ventajas.

Para pasar el hidrógeno de un estado gaseoso a un estado líquido, debe enfriarse a -253 °C. Para ello, se utilizan sistemas de refrigeración de varias etapas y unidades de "compresión/expansión". Hasta ahora, tales tecnologías son demasiado costosas, pero se está trabajando para reducir su costo.

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Además, a diferencia del GLP y el GNL, el hidrógeno licuado es mucho más explosivo. Su más mínima fuga en combinación con el oxígeno da una mezcla de gas y aire, que se enciende con la más mínima chispa. Y el almacenamiento de hidrógeno líquido solo es posible en contenedores criogénicos especiales. Todavía hay demasiadas desventajas del combustible de hidrógeno.

Riesgo y mitigación de incendios/explosiones

Un contenedor de gas esférico de uso común en las refinerías.

En una refinería o planta de gas, el GLP debe almacenarse en tanques presurizados. Estos recipientes son cilíndricos, horizontales o esféricos. Por lo general, estos buques se diseñan y fabrican de acuerdo con algunas reglas. En los Estados Unidos, este código se rige por la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME).

Los contenedores de GLP tienen válvulas de seguridad para que cuando se exponen a fuentes de calor externas, liberan GLP a la atmósfera o chimenea.

Si un tanque está expuesto a un incendio de suficiente duración e intensidad, puede estar sujeto a una explosión de vapor en expansión de líquido en ebullición (BLEVE). Esto suele ser una preocupación para las grandes refinerías y plantas petroquímicas que manejan contenedores muy grandes. Como regla general, los tanques están diseñados para que el producto salga más rápido de lo que la presión puede alcanzar un nivel peligroso.

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Uno de los medios de protección que se utiliza en ambientes industriales es dotar a dichos contenedores de una medida que proporcione un grado de resistencia al fuego. Los grandes contenedores esféricos de GLP pueden tener paredes de acero de hasta 15 cm de espesor y están equipados con una válvula de alivio de presión certificada. Un gran incendio cerca del recipiente aumentará su temperatura y presión. La válvula de seguridad superior está diseñada para aliviar el exceso de presión y evitar la destrucción del propio contenedor.Con suficiente duración e intensidad del fuego, la presión creada por el gas en ebullición y expansión puede exceder la capacidad de la válvula para eliminar el exceso. Si esto sucede, el contenedor sobreexpuesto puede romperse violentamente, expulsando piezas a gran velocidad, mientras que los productos liberados también pueden encenderse y causar daños catastróficos a cualquier cosa que se encuentre cerca, incluidos otros contenedores.

Las personas pueden estar expuestas al GLP en el lugar de trabajo a través de la inhalación, el contacto con la piel y el contacto con los ojos. La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) ha establecido el límite legal (límite de exposición permisible) para la exposición al GLP en el lugar de trabajo en 1000 ppm (1800 mg/m 3 ) durante una jornada laboral de 8 horas. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 1000 partes por millón (1800 mg/m 3 ) durante una jornada laboral de 8 horas. A niveles de 2000 ppm, 10% Límite inferior de explosividad, el gas licuado de petróleo se considera directamente peligroso para la vida y la salud (solo por razones de seguridad relacionadas con el riesgo de explosión).

¿Por qué licuar el gas natural?

El combustible azul se extrae de las entrañas de la tierra en forma de mezcla de metano, etano, propano, butano, helio, nitrógeno, sulfuro de hidrógeno y otros gases, así como sus diversos derivados.

Algunos de ellos se utilizan en la industria química y otros se queman en calderas o turbinas para generar calor y electricidad. Además, cierto volumen de lo extraído se utiliza como combustible para motores de gas.

Cómo y por qué se licua el gas: tecnología de producción y alcance del uso del gas licuadoLos cálculos de los trabajadores del gas muestran que si se necesita entregar combustible azul a una distancia de 2.500 km o más, a menudo es más rentable hacerlo en forma licuada que por tubería.

La principal razón para licuar el gas natural es simplificar su transporte a largas distancias. Si el consumidor y el pozo de producción de combustible de gas están ubicados cerca uno del otro en tierra, entonces es más fácil y rentable colocar una tubería entre ellos. Pero en algunos casos, la construcción de una carretera resulta demasiado costosa y problemática debido a los matices geográficos. Por ello, recurren a diversas tecnologías para producir GNL o GLP en forma líquida.

Economía y seguridad del transporte.

Una vez licuado, el gas ya está en forma de líquido bombeado a contenedores especiales para su transporte por mar, río, carretera y/o ferrocarril. Al mismo tiempo, tecnológicamente, la licuefacción es un proceso bastante costoso desde el punto de vista energético.

En diferentes plantas, esto consume hasta un 25% del volumen de combustible original. Es decir, para generar la energía que requiere la tecnología, se tiene que quemar hasta 1 tonelada de GNL por cada tres toneladas de éste en forma terminada. Pero ahora el gas natural tiene una gran demanda, todo vale la pena.

Cómo y por qué se licua el gas: tecnología de producción y alcance del uso del gas licuadoEn forma licuada, el metano (propano-butano) ocupa entre 500 y 600 veces menos volumen que en estado gaseoso

Mientras el gas natural se encuentre en estado líquido, no es inflamable ni explosivo. Solo después de la evaporación durante la regasificación, la mezcla de gases resultante es apta para la combustión en calderas y cocinas. Por lo tanto, si se utiliza GNL o GLP como combustible de hidrocarburo, entonces deben regasificarse.

Uso en varios campos.

Muy a menudo, los términos "gas licuado" y "licuefacción de gas" se mencionan en el contexto del transporte de un hidrocarburo portador de energía. Es decir, primero se extrae el combustible azul y luego se convierte en GLP o GNL. Además, el líquido resultante se transporta y luego se devuelve nuevamente al estado gaseoso para una aplicación particular.

Cómo y por qué se licua el gas: tecnología de producción y alcance del uso del gas licuadoEl GLP (gas licuado de petróleo) es 95% o más de una mezcla de propano y butano, y el GNL (gas natural licuado) es 85-95% de metano. Estos son tipos de combustible similares y al mismo tiempo radicalmente diferentes.

El GLP de propano-butano se utiliza principalmente como:

  • combustible para motores de gas;
  • combustible para inyección en tanques de gas de sistemas de calefacción autónomos;
  • líquidos para llenar encendedores y cilindros de gas con una capacidad de 200 ml a 50 litros.

El GNL generalmente se produce exclusivamente para el transporte de larga distancia. Si para el almacenamiento de GLP hay suficiente capacidad que puede soportar una presión de varias atmósferas, entonces para el metano licuado, se requieren tanques criogénicos especiales.

Los equipos de almacenamiento de GNL son altamente tecnológicos y ocupan mucho espacio. No es rentable usar dicho combustible en automóviles de pasajeros debido al alto costo de los cilindros. Los camiones de GNL en forma de modelos experimentales individuales ya circulan por las carreteras, pero es poco probable que este combustible "líquido" encuentre una amplia aplicación en el segmento de automóviles de pasajeros en un futuro próximo.

El metano licuado como combustible se usa cada vez más en la operación:

  • locomotoras diésel de ferrocarril;
  • buques de mar;
  • transporte fluvial.

Además de utilizarse como portador de energía, el GLP y el GNL también se utilizan directamente en forma líquida en plantas de gas y petroquímicas. Se utilizan para fabricar varios plásticos y otros materiales a base de hidrocarburos.

Propiedades y capacidades del propano, butano y metano licuados

La principal diferencia entre el GLP y otros tipos de combustible es la capacidad de cambiar rápidamente su estado de líquido a gaseoso y viceversa bajo ciertas condiciones externas. Estas condiciones incluyen la temperatura ambiente, la presión interna en el tanque y el volumen de la sustancia. Por ejemplo, el butano se licua a una presión de 1,6 MPa si la temperatura del aire es de 20 ºС. Al mismo tiempo, su punto de ebullición es de solo -1 ºС, por lo que en heladas severas permanecerá líquido, incluso si se abre la válvula del cilindro.

El propano tiene una densidad de energía más alta que el butano. Su punto de ebullición es de -42 ºС, por lo tanto, incluso en condiciones climáticas adversas, conserva la capacidad de formar gas rápidamente.

El punto de ebullición del metano es aún más bajo. Pasa a estado líquido a -160 ºС. El GNL prácticamente no se usa para condiciones domésticas, sin embargo, para la importación o el transporte a largas distancias, la capacidad del gas natural para licuarse a cierta temperatura y presión es de gran importancia.

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Cómo y por qué se licua el gas: tecnología de producción y alcance del uso del gas licuado

transporte en cisterna

Cualquier gas hidrocarburo licuado tiene un alto coeficiente de expansión. Entonces, en un cilindro lleno de 50 litros contiene 21 kg de propano-butano líquido. Cuando todo el “líquido” se evapora, se forman 11 metros cúbicos de una sustancia gaseosa, lo que equivale a 240 Mcal. Por lo tanto, este tipo de combustible se considera uno de los más eficientes y rentables para los sistemas de calefacción autónomos. Puedes leer más sobre esto aquí.

Al operar con gases hidrocarburos, es necesario tener en cuenta su lenta difusión a la atmósfera, así como su baja inflamabilidad y límites explosivos en contacto con el aire. Por lo tanto, tales sustancias deben manipularse correctamente, teniendo en cuenta sus propiedades y requisitos especiales de seguridad.

Cómo y por qué se licua el gas: tecnología de producción y alcance del uso del gas licuado

Tabla de propiedades

Gas licuado de petróleo: cómo es mejor que otros combustibles

La industria de aplicación del GLP es bastante amplia, lo que se debe a sus características termofísicas y ventajas operativas frente a otros tipos de combustible.

Transportación. El principal problema de la entrega de gas convencional a los asentamientos es la necesidad de instalar un gasoducto, cuya longitud puede alcanzar varios miles de kilómetros. El transporte de propano-butano licuado no requiere la construcción de comunicaciones complejas. Para esto, se utilizan cilindros ordinarios u otros tanques, que se transportan por carretera, ferrocarril o transporte marítimo a cualquier distancia. Teniendo en cuenta la alta eficiencia energética de este producto (una botella SPB puede cocinar comidas para la familia durante un mes), los beneficios son obvios.

recursos producidos. Los propósitos de usar hidrocarburos licuados son similares a los propósitos de usar gas principal. Estos incluyen: gasificación de instalaciones y asentamientos privados, generación de electricidad a través de generadores de gas, operación de motores de vehículos, producción de productos de la industria química.

Alto poder calorífico. El propano, el butano y el metano líquidos se convierten muy rápidamente en una sustancia gaseosa, cuya combustión libera una gran cantidad de calor.Para butano - 10,8 Mcal/kg, para propano - 10,9 Mcal/kg, para metano - 11,9 Mcal/kg. La eficiencia de los equipos térmicos que funcionan con GLP es muy superior a la eficiencia de los dispositivos que utilizan materiales combustibles sólidos como materia prima.

Facilidad de ajuste. El suministro de materias primas al consumidor se puede regular tanto en modo manual como automático. Para ello, existe toda una gama de dispositivos encargados de la regulación y seguridad de la operación de gas licuado.

Alto octanaje. SPB tiene un octanaje de 120, lo que lo convierte en una materia prima más eficiente para los motores de combustión interna que la gasolina. Cuando se utiliza propano-butano como combustible para motores, aumenta el período de revisión del motor y se reduce el consumo de lubricantes.

Reducción del coste de gasificación de los asentamientos. Muy a menudo, el GLP se utiliza para eliminar la carga máxima en los principales sistemas de distribución de gas. Además, es más rentable instalar un sistema de gasificación autónomo para un asentamiento remoto que tirar de una red de tuberías. En comparación con la instalación de gas de red, las inversiones de capital específicas se reducen de 2 a 3 veces. Por cierto, se puede encontrar más información aquí, en el apartado de gasificación autónoma de instalaciones privadas.

Refrigeración de gases

En el funcionamiento de las instalaciones se pueden utilizar sistemas de refrigeración de gases de diferentes principios. En la implementación industrial, existen tres métodos principales de licuefacción:

  • cascada: el gas pasa secuencialmente a través de una serie de intercambiadores de calor conectados a sistemas de refrigeración con diferentes puntos de ebullición del refrigerante. Como resultado, el gas se condensa y entra al tanque de almacenamiento.
  • refrigerantes mixtos: el gas ingresa al intercambiador de calor, allí ingresa una mezcla de refrigerantes líquidos con diferentes puntos de ebullición que, al hervir, reducen secuencialmente la temperatura del gas entrante.
  • expansión turbo: se diferencia de los métodos anteriores en que se utiliza el método de expansión de gas adiabático. Aquellos. si en las instalaciones clásicas reducimos la temperatura debido a la ebullición del refrigerante y los intercambiadores de calor, aquí la energía térmica del gas se gasta en el funcionamiento de la turbina. Para el metano se han utilizado instalaciones basadas en turboexpansores.

gasolina estadounidense

EE. UU. no solo es el hogar de la tecnología de producción de gas reducido, sino también el mayor productor de GNL a partir de su propia materia prima. Por lo tanto, cuando la administración de Donald Trump planteó el ambicioso programa Energy Plan - America First con el objetivo de convertir al país en la principal potencia energética del mundo, todos los actores de la plataforma global del gas deberían escucharlo.

Cómo y por qué se licua el gas: tecnología de producción y alcance del uso del gas licuado

Este tipo de cambio político en los EE. UU. no fue una gran sorpresa. La posición republicana de EE.UU. sobre los hidrocarburos es clara y sencilla. Esta es energía barata.

Las previsiones para las exportaciones de GNL de EE. UU. son variadas. La mayor intriga en las decisiones comerciales de "gas" se está desarrollando en los países de la UE. Ante nosotros se desarrolla una imagen de la competencia más fuerte entre el gas "clásico" ruso a través de Nord Stream 2 y el GNL importado de Estados Unidos. Muchos países europeos, incluidos Francia y Alemania, ven la situación actual como una excelente oportunidad para diversificar las fuentes de gas en Europa.

En cuanto al mercado asiático, la guerra comercial entre EE. UU. y China ha llevado a que los ingenieros de energía chinos se nieguen por completo al GNL estadounidense importado.Este movimiento abre enormes oportunidades para entregar gas ruso a través de gasoductos a China durante mucho tiempo y en grandes volúmenes.

Ventajas del gas licuado

número de octano

El número de octanos del combustible de gas es más alto que el de la gasolina, por lo que la resistencia a los golpes del gas licuado es mayor incluso que la gasolina de la más alta calidad. Esto le permite lograr una mayor economía de combustible en un motor con una relación de compresión más alta. El octanaje medio del gas licuado -105- es inalcanzable para cualquier marca de gasolina. Al mismo tiempo, la velocidad de combustión del gas es ligeramente inferior a la de la gasolina. Esto reduce la carga sobre las paredes de los cilindros, el grupo de pistones y el cigüeñal, y permite que el motor funcione suave y silenciosamente.

Difusión

El gas se mezcla fácilmente con el aire y llena los cilindros con una mezcla homogénea de manera más uniforme, por lo que el motor funciona de manera más suave y silenciosa. La mezcla de gas se quema por completo, por lo que no hay depósitos de carbón en los pistones, válvulas y bujías. El combustible de gas no elimina la película de aceite de las paredes del cilindro y tampoco se mezcla con el aceite en el cárter, por lo que no afecta las propiedades lubricantes del aceite. Como resultado, los cilindros y pistones se desgastan menos.

Presión del tanque

El GLP se diferencia de otros combustibles de automoción por la presencia de una fase de vapor por encima de la superficie de la fase líquida. En el proceso de llenado del cilindro, las primeras porciones de gas licuado se evaporan rápidamente y llenan todo su volumen. La presión en el cilindro depende de la presión de vapor saturado, que a su vez depende de la temperatura de la fase líquida y del porcentaje de propano y butano en ella. La presión de vapor saturado caracteriza la volatilidad de los HOS.La volatilidad del propano es mayor que la del butano, por lo tanto, su presión a bajas temperaturas es mucho mayor.

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Escape

Al quemarse, se liberan menos óxidos de carbono y nitrógeno e hidrocarburos no quemados que la gasolina o el diesel, sin que se liberen hidrocarburos aromáticos ni dióxido de azufre.

impurezas

El combustible de gas de alta calidad no contiene impurezas químicas como azufre, plomo, álcalis, que aumentan las propiedades corrosivas del combustible y destruyen las partes de la cámara de combustión, el sistema de inyección, la sonda lambda (sensor que determina la cantidad de oxígeno en el mezcla de combustible), convertidor catalítico de gases de escape.

Proceso de producción

La materia prima para la producción es gas natural y refrigerante.

Existen dos tecnologías para la producción de GNL:

  • ciclo abierto;
  • ciclo de expansión del nitrógeno.

La tecnología de ciclo abierto utiliza la presión del gas para generar la energía necesaria para la refrigeración. El metano que pasa a través de las turbinas se enfría y expande, dejando un líquido. Este es un método simple, pero tiene un inconveniente importante: solo el 15% del metano se licua y el resto, no ganar suficiente presión, sale del sistema.

Cómo y por qué se licua el gas: tecnología de producción y alcance del uso del gas licuadoTecnologías de producción de GNL

Si hay consumidores directos de gas cerca de la planta, esta tecnología se puede usar de manera segura, ya que es menos costosa: se gasta la cantidad mínima de electricidad en el proceso de producción. El resultado es un menor costo del producto final. Pero si no hay consumidores, entonces no es económicamente factible utilizar este método: grandes pérdidas de materia prima.

Tecnología de producción que utiliza nitrógeno:

  • en un circuito cerrado que contiene turbinas y compresores, el nitrógeno circula constantemente;
  • después de enfriar el nitrógeno, se envía a un intercambiador de calor, donde el metano se entrega en paralelo;
  • el gas se enfría y se licua;
  • el nitrógeno se envía al compresor ya la turbina para que se enfríe y pase al siguiente ciclo.

Cómo y por qué se licua el gas: tecnología de producción y alcance del uso del gas licuadoTecnología de separación de gases de membrana

Las ventajas de esta tecnología:

  • 100% uso de materias primas;
  • compacidad del equipo y simplicidad de su operación;
  • alta fiabilidad y seguridad.

Solo hay un inconveniente: el alto consumo de electricidad (se consumen hasta 0,5 kW/h por cada 1 nm3 / h de productos terminados), lo que aumenta significativamente el costo.

Cómo y por qué se licua el gas: tecnología de producción y alcance del uso del gas licuadoDiagrama de distribución de la planta de nitrógeno

Purificación y licuefacción de gases

En esencia, la licuefacción del gas natural es el proceso de su purificación y enfriamiento. Solo la temperatura requerida es de menos 161 grados centígrados.

Para lograr este orden de temperaturas, se utiliza el efecto Joule Thompson (cambio en la temperatura del gas durante el estrangulamiento adiabático - flujo de gas lento bajo la acción de una caída de presión constante a través del estrangulador). Con su ayuda, la temperatura del gas purificado cae al valor al que se condensa el metano. (nota requiere aclaración)

La planta de licuefacción debe contar con líneas separadas de tratamiento y recuperación de refrigerantes. Además, las fracciones individuales de gas provenientes del campo (propano, etano, metano) pueden actuar como refrigerante en diferentes etapas de enfriamiento.

La debutanización es parte del proceso de destilación de materias primas en fracciones, durante el cual se separan fracciones cuya temperatura de condensación es más alta, lo que permite purificar el producto final de impurezas no deseadas.Cada producto de condensación se guarda como subproducto valioso para la exportación.

El condensado también se agrega al producto final Estabilizadores, que reducen la presión de vapor del combustible condensado, haciéndolo más conveniente para el almacenamiento y el transporte. También hacen posible que el proceso de transición del metano de un estado líquido a gas (regasificación) sea manejable y menos costoso para el usuario final.

Como obtener

El GNL se produce a partir de gas natural mediante compresión seguida de enfriamiento. Cuando se licua, el volumen del gas natural se reduce unas 600 veces. El proceso de licuefacción se desarrolla en etapas, en cada una de las cuales el gas se comprime de 5 a 12 veces, luego se enfría y se transfiere a la siguiente etapa. La licuefacción real ocurre durante el enfriamiento después de la última etapa de compresión. El proceso de licuefacción requiere por tanto un importante gasto de energía[fuente no especificada 715 días] del 8 al 10% de su cantidad contenida en gas licuado.

En el proceso de licuefacción, se utilizan varios tipos de instalaciones: acelerador, turboexpansor, turbina-vórtice, etc.

Construcción de una planta de GNL

Por lo general, una planta de GNL consta de:

  • plantas de pretratamiento y licuefacción de gases;
  • líneas de producción de GNL;
  • tanques de almacenaje;
  • equipos de carga de camiones cisterna;
  • servicios adicionales para dotar a la planta de electricidad y agua para refrigeración.
tecnología de licuefacción

Procesos de licuefacción de grandes plantas de GNL:

  • AP-C3MRTM - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
  • AP-X - Productos de aire y productos químicos, Inc. (APCI)
  • #AP-SMR (refrigerante mixto único) - Air Products & Chemicals, Inc. (APCI)
  • Cascada-ConocoPhillips
  • MFC (cascada de fluidos mixtos) - Linde
  • PRICO (SMR) - Negro y Veatch
  • DMR (refrigerante mixto doble)
  • Liquefin-Air Liquide

GNL e inversiones

Alta intensidad de metales, complejidad del proceso tecnológico, la necesidad de inversiones de capital serias, así como la duración de todos los procesos asociados con la creación de instalaciones de infraestructura de este tipo: justificación de inversiones, procedimientos de licitación, atracción de fondos prestados e inversores, el diseño y la construcción, que suele ir asociado a graves dificultades logísticas, — crean obstáculos al crecimiento de la producción en esta zona.

En algunos casos, las plantas móviles de licuefacción pueden ser una buena opción. Sin embargo, su rendimiento máximo es muy modesto y el consumo de energía por unidad de gas es superior al de las soluciones estacionarias. Además, la composición química del propio gas puede convertirse en un obstáculo insalvable.

Para reducir los riesgos y asegurar el retorno de la inversión, se están desarrollando planes para la operación de las plantas con 20 años de anticipación. Y la decisión de desarrollar un campo a menudo depende de si el área es capaz de suministrar gas durante un largo período de tiempo.

Las plantas se desarrollan para un sitio específico y condiciones técnicas, que están determinadas en gran medida por la composición de la materia prima de gas entrante. La planta en sí está organizada según el principio de una caja negra. A la entrada de materias primas, a la salida de productos, lo que requiere una mínima participación del personal en el proceso.

La composición de los equipos del sitio, su cantidad, capacidad, secuencia de procedimientos que se requieren para preparar la mezcla de gases para la licuefacción se desarrollan para cada planta específica de acuerdo con los requisitos del Cliente y consumidores de productos.

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