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Sistemas SNG GLP - Aire 1 ASOCIACION NACIONAL DE ORGANISMOS DE INSPECCION, A.C.
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Sistemas SNG
GLP - Aire
1
ASOCIACION NACIONAL DE
ORGANISMOS DE INSPECCION, A.C.
Escenario de Reflexión
La dependencia peligrosa sobre el gas natural no es sólo una inconveniencia
en el país, en EUA existe un temor sobre el tema, pero en Europa este temor
es constante y lo mismo sucede en Asia. Cada vez escuchamos con más
frecuencia de los sistemas de respaldo de GLP. Los medios especializados
sugieren que SNG sea una "Nueva" tecnología que "Reemplazará" al gas
natural, al menos parcialmente como el salvador principal de la industria de
transporte y suministro de gas natural.
Evidentemente, SNG es una herramienta estratégica relevantemente crítica en
el mercado de energías.
Se puede transportar por ducto enterrado regionalmente para ayudar cubrir las
demandas a gran escala donde existen. Pero SNG no es perfecto para todas
aplicaciones - es lento de implementar y altamente costoso actualmente. Para
suministro más pequeños el LPG mezclado con aire puede ser una opción y
puede ser usado para complementar el uso del gas natural en picos de
demanda máxima o como sistemas de respaldo.
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Esta presentación comienza con una breve explicación de que es SNG.
Segundo, hablaremos de la relación de combustibles intercambiables como
herramientas estratégicas o tácticas en los mercados de gas natural
actuales. Tercero hablaremos y evaluaremos la oportunidad para usar SNG
en demandas máximas o en mercados típicamente dominados por gas
natural (Hungría). Esta sección también aborda la infraestructura que se
debe tener para hacer comercialmente viable el SNG. Hablaremos
brevemente no solo de Europa Central, sino también de los mercados de
oportunidad como el mexicano para el uso de SNG en Centro y
Sudamérica. Concluimos proporcionando una visión técnica general del
proceso para la obtención del SNG. El objetivo general es compartir el
conocimiento de la tecnología de LPG - la propiedad de intercambiabilidad y
fomentar el uso del SNG en aplicaciones tanto regionales como globales
dentro de los mercados de gas natural.
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Que es SNG?
Para crear SNG diluimos GLP vapor con aire a una proporción aproximada
del 55 % GLP y 45 % de Aire. A esta mezcla es lo que llamaremos como
Gas Natural Sintético o SNG para abreviar. No confunda SNG LPG basado
en SynGas metano y nafta. SNG cumple el concepto de la calidad de
intercambiable de combustible usando LPG.
Los expertos destacan que el LPG - aire o SNG pueden jugar un papel
estratégico relevante conociendo los nichos y necesidades de energía en el
mercado.
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Figura 1. Descripción de la intercambiabilidad entre el GN y el GNS
Experiencia
Más de medio siglo ha pasado desde que la Asociación Estadounidense de
Combustibles (AGA) en su Boletín 36 publica y aborda la calidad de
intercambiable de combustible. Sin embargo, es de suponer que nuestra
industria todavía no está bien informada sobre el concepto de calidad
intercambiable de los combustibles. Lo mismo pasa para los beneficios que
brinda. Las oportunidades de intercambiabilidad de combustible existen
mundialmente - Hungría, Chile, Argentina, Brasil y Pakistán son solamente
algunos ejemplos. Las oportunidades existen para usar SNG como gas
natural de suplemento durante períodos de demanda máximos, usar SNG
durante reducciones de gas natural, o como un combustible de base antes
de la llegada de gas natural en una región.
Aprovechando las tecnologías que actualmente se disponen como
computadores de flujo, electro correctores de flujo, medidores de flujo,
PLC`s, válvulas de control, la capacidad de suministrar SNG de calidad casi
perfecta nunca ha sido tan oportuna, ya que usando la mezcla LPG - aire, o
SNG con un valor cercano para simular la utilización de gas natural de
manera imperceptible para los sistemas de aprovechamiento.
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Características de SNG.
Si el gas natural y el SNG tienen un índice de Wobbe idéntico o casi
idéntico, producen una cantidad equivalente de energía y requieren la
misma cantidad de aire para combustión. Por sus características se muestra
una equivalencia total.
El Cuadro 1 ilustra las características funcionales básicas de SNG
comparado con NG.
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COMBUSTIBLE
CARACTERISTICAS INTERCAMBIABILIDAD
COMPOSICION TOXICO SEGUROINDICE
WOBBE
AJUSTES EN
PRESIONAJUSTES EN PRESION
APARATOS DE
CONSUMO
NGMETANO
95% ∞NO SI MISMO NO NO MISMOS
SNG LPG - AIRE NO SI MISMO NO NO MISMOS
8
Hay numerosas técnicas para medir la calidad de intercambiabilidad. Estas
técnica incluyen a Wobbe, Knox, Weaver y otros.
Wobbe es el índice considerado como uno de los mejores indicadores de la
calidad de intercambiabilidad. El índice de Wobbe se puede definir de manera
general como " flujo de energía". Es calculado como la proporción del Valor
calorífico entre la raíz cuadrada de la gravedad específica en comparación
con aire ( aire de SG = 1).
Figure 2 ilustra la ecuación básica.
La ecuación de Wobbe es usada cuando la "Carga de energía" es más
relevante que el "Flujo de gas". Esto es el caso por ejemplo, cuando en un
aparato, el flujo de gas es controlado por el motor de un quemador. Si el gas
es proporcionado a una presión constante, el flujo es proporcional al recíproco
de la raíz cuadrada de la gravedad específica.
Figura 2: Calculo de comparación del valor energético entre el SNG y GN.
De ahí es que la flujo de energía es proporcional al índice de Wobbe, tal índicees necesario en casos donde la materia prima es LPG (mezcla de propano ybutano) donde esta mezcla es variable y el poder calorífico también.
Por ejemplo, asumiendo que el LPG es propano, y SNG la mezcla que remplazaal gas natural deberá tener un gravedad especifica de 1.29 – 1.31 y un valor enBTU de entre 1400 – 1500 BTU/Ft³.
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INTERCAMBIABILIDAD DE ENERGETICO
(Índice WOBBE)
Gas Natural
SG = 0.6
H = Valor Calórico = 1017 BTU/SCF
o = Original Gas
m = SNG Mezcla (Propano 70% o 60% + Butano 30% o
40%y Aire)
Indices Wobbe = 1017 = 1502
𝟎. 𝟔 o 𝟏. 𝟑𝟏 m
Wobbe = 1312
Importancia de la Intercambiabilidad de los combustibles
La inversión económica para suministrar un combustible intercambiable es
menor que la construcción un de gasoducto para distribuir y atender la
misma demanda de gas natural. Además un sistema de SNG puede ser
una inversión flexible, tangible y segura a largo plazo para el suministro
de gas combustible.
Un importante número de sistemas de SNG para el servicio público han
sido Instalados alrededor del mundo. Todos estos han sido construidos
para complementar la demanda del gas natural en demandas pico o para
preparar la llegada del gas natural ya sea tanto a los sistemas de
aprovechamiento como a las redes de distribución en forma regional (por
ejemplo la construcción de un gasoducto de gas natural tarda tiempo en
construirlo y tenerlo disponible), y una vez construidos tienen una
capacidad limitada, lo que se hace ventajoso aun cuando se cuenta con
estos para empresas en constante crecimiento y en demandas pico.
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Hoy los mercados del gas natural no solo no son lo mismo de lo que
conocimos en los años 1970's y los 80`s. Hoy la industria del gas natural tiene
que tomar en cuenta temporadas de demanda máxima en inviernos muy
prolongados y el uso de sistemas de calefacción que usan gas y también
temporadas muy calurosas con demandas máximas para la generación de
potencia en los sistemas de aire acondicionado. Este es una constante de
crecimiento de la demanda de gas que requiere de la creación de
infraestructuras e inversiones. En los 1990's se observo que casi 95 % del
suministro de la generación de la energía fue alimentada por gas natural.
Según la práctica habitual (tendencia) indicaba periodos largos de bajo costo.
Ahora esta misma practica está en discusión con la volatilidad del precio e
incrementos en temporadas de demanda, mas la dificultad de llevar más gas
natural y la escasez del mismo hacen este un tema estratégico.
Figure 3: ilustra el incremento en el NG en la generación de potencia (cortesía de EIA – Annual Outlook 2004 - 2020).
Usar mezcla LPG/Aire para simular y reemplazar gas natural puede ser unaherramienta poderosa. Un municipio en el medio – oeste de los USA esta actualmenteinstalando un sistema de SNG basado en propano capaz de abastecer 25,000Decatherms por día ( 22 tons/h de propano) a presiones arriba de 160 PSIG. Elsistema requiere una inversión que supera los 5 millones USD sin considerar losterrenos. Esto está siendo posible porque es económicamente redituable.
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Los sistemas de respaldo permiten que clientes industriales puedan usar
SNG durante periodos de reducción o periodos de demandas pico teniendo
inclusive beneficios fiscales.
Los combustibles intercambiables deben moldear el enfoque estratégico y
táctico para los encargados de tomar las decisiones con respecto de las
energías (departamentos de energías o temas ambientales). Desechar la
posibilidad de utilizar sistemas de SNG como energía intercambiable o
energía base sin considerar las experiencias de otros mercados puede ser
la diferencia de éxito o fracaso.
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SNG es utilizado típicamente en tres escenarios.
Sistemas de Carga Máxima: Donde compañías locales tanto
distribuidores de NG y consumidores industriales convienen usar SNG en
picos de demanda. (Países en desarrollo).
Sistemas de Carga – Base: Son sistemas de gas natural equivalente que
esta de manera temporal esperando que la estructura de redes de
distribución a esas regiones esté lista para abastecer el GN.
Sistemas de Respaldo: Cuando usuarios industriales convienen usar SNG
durante periodos de reducción y cierre de la entrega de GN por los
distribuidores locales.
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Los combustibles intercambiables deberán ser parte de la estrategia de los
mercados de energía. El uso de SNG es un acierto y una herramienta
estratégica que complementa y ayuda a cubrir la demanda máxima en zonas
donde la infraestructura es limitada y también en las instalaciones de
aprovechamiento de los grandes usuarios.
En Junio del 2006 el Pipeline & Gas Journal publico un artículo titulado
Confiabilidad es la llave del éxito en los mercados del Gas. El artículo señala
las inconveniencias de los usuarios industriales del Gas Natural respecto a
sus proveedores. Las inconveniencias fueron:
•Confiabilidad
•Seriedad
•Honradez
El costo del gas natural no fue mencionado a pesar de que este ha tenido
un comportamiento muy inestable. Parecen estar más preocupados por la
disponibilidad del energético que el costo que se tiene que pagar por él.
Este no es un tema exclusivo de EUA sino que es un tema global. Por eso la
pregunta relevante para los usuarios y distribuidores es cuál es el precio que
tendré que pagar para tener gas. Por lo que surge una pregunta igualmente
relevante, cual es mi estrategia de intercambiabilidad de combustible.
Demos un ejemplo de los mercados de gas natural y las oportunidades de
usar SNG en las demandas pico y de implementar estos sistemas de
manera segura.
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Gas de Hungría
Hungría en el corazón de Europa Central pobre en recursos naturales, este ex
país socialista disfrutó la energía artificialmente barata hasta el fallecimiento de
influencias soviéticas en 1989. Cuando la Unión Soviética desapareció - el acceso
para el gas barato desapareció también. Rusia empezó la facturación sobre la
base de market prices del mundo forzando al gobierno húngaro a tomar una
decisión estratégica: continuar con el subsidio del precio de gas para mantener
precios bajos o pasar a los nuevos precios altos a los consumidores. Con la
estabilidad política fue posible mantener los precios de gas natural bajos.
Como se muestra en la figura 4, el incremento en el gasto de gas natural de
Hungría desde la liberación de las influencias soviéticas ha sido fuerte. La grafica
de gas natural de Hungría cubre casi tres cuartos del país. Más de 2600 de sus
3600 ciudades y pueblos dependen del consumo de gas natural como energía
primaria. A decir verdad, Hungría usa en proporción de un (45 %) más gas natural
que los 26 miembros completos de la IEA o International Energy Agency. Esta
organización, parece no estar en conocimiento de esto, es descrita, en su sitio
web, como un "Órgano entre gobiernos comprometidos a avanzar y dar garantía
de suministro de energía, crecimiento económico y sustentabilidad ambiental a
través de una política de energía - la cooperación".
Figura 4: Gasto de Gas Natural como energía primaria de Hungría
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Ahora a poco más de dos décadas de la caída de la Unión Soviética, la
estructura de energía en Hungría queda artificialmente sostenida por
subsidios. Para ser justo, los precios de gas industriales y domésticos han
aumentado dramáticamente. Sin embargo, quedan debajo de precios
liberados. Para complicación de Hungría, un impuesto sobre petróleo
pesado en 2004 resultó en que casi trescientos clientes grandes de petróleo
pesado cautivos se convirtieran a gas natural. Estos ex clientes de petróleo
vieron la oportunidad de adquirir NG más barato, ininterrumpidamente. Pero
era demasiado buena para ser verdadero. Lo inesperado sucedió en Enero
del 2006. GAZPROM corta la alimentación del gas a Ukrania en una disputa
de incremento de precios.
Esta reducción afecta no solo a Hungria, Austria, Polonia, Slovakia, Italia, y
La República Checa. MOL, Compañía Nacional de Petróleo y Gas de
Hungría, responde a sus grandes usuarios de gas con intercambiabilidad a
petróleo (gas natural a petróleo – no SNG) deberán regresar a petróleo que
es fácil decirlo pero no implementarlo.
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Cuando la escasez de gas natural continuó, la grafica de consumo de gas
de Hungría amenazaba con el fracaso. La presión bajó a 32 bar. La
vulnerabilidad del suministro de gas - y la falta de opciones de combustible
intercambiables reales se pusieron en evidencia.
Hungría tiene una buena red de almacenamiento y distribución de gas
natural pero querer establecer precios fijos a su energía primaria y
amortiguar el consumo máximo en los períodos de demanda máxima del
invierno donde Hungría requiere de 86 - 90 millones de m3/día típicamente,
mientras que en verano requieren aproximadamente 18 millónes de m3 /
día. Aunado a la sensibilidad de la temperatura de gas. Por ejemplo, una
variación de 1 ° C a 2° C requiere de 2 millón m3 adicionales de gas.
Cuando las temperaturas decaen 3°C los grandes usuarios deben activar
sus sistemas de combustible alternativo. Los datos históricos indican que las
interrupciones pueden llegar a 19 días por año.
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Como ayuda una Buena estrategia de intercambiabilidad
Características que una estrategia de combustible intercambiable debe
contener:
•Una energía confiable y preferentemente de origen independiente.
•Amigable con el medio ambiente
•Flexibilidad y facilidad de transporte
•Disponibilidad en demandas máximas y capaz de ser almacenado
•Una tecnología robusta y confiable
El SNG puede cubrir estas necesidades, pero existen otros problemas que
deben ser considerados. El precio de LPG del mercado mundial es
aproximadamente 3 veces más costoso que el NG subsidiado comparado
sobre la base del MJoule.
Para el mercado húngaro, la logística juega un papel relevante y el aspecto
económico de LPG.
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En 1996 en un estudio realizado por el MOL, identificó elementos de la
cadena de importación de LPG rusa que afectaban el costo final de LPG
significativamente:
1. Distancias de transporte
2. Cuellos de botella especialmente en invierno
3. Trans - carga
4. Disponibilidad
5. Compatibilidad de mercados
6. Programación de volúmenes para responder a contingencias
7. Las naciones productoras carecen de la infraestructura para traer su LPG a
los Mercados globales. Por ejemplo, Rusia, Kasajistán, Turkmenistán, Libia,
etcétera.
Después de entender todo lo anterior, la investigación sugiere un ahorro de
entre el 15 – 30 % por manejo y transporte y del 30 – 40% de ahorro en 3 – 6
meses por almacenamiento en temporadas de demanda. Esta suposición
requiere de una adecuada planta de almacenamiento y distribución de LPG
para competir con precio del GN. Compras GLP en volumen a buen precio
con quizás una devolución de impuestos para el SNG utilizado en periodos
determinados puede propiciar un mercado de oportunidad y un mejor manejo
de las contingencias para los grandes usuarios.
Que significa esto
La tecnología del SNG no es más que una parte de la ecuación dentro de laadministración de las energías dentro de las empresas. Pero considerar eluso del SNG requiere de entender la logística del LPG para hacerlorentable. Si el abastecimiento y los precios son adecuados el SNG puedeser una energía alternativa para los usuarios del NG en periodos de altademanda, proyectos de expansión o sistemas de respaldo.
Mas allá de Europa Central
Hungría no es el único país con vulnerabilidad en el tema delabastecimiento del NG. En los anos 90’s Chile compro el NG que consumióa Argentina, compras equivalentes al 70% del gas de exportación deArgentina. En Chile como en cualquier otro lugar la generación de energíaeléctrica es substancialmente alimentada por NG con más del 40% delconsumo total de esta energía.
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En un escenario no muy distinto al de Hungría en Enero del 2006, en
Abril del 2004 Argentina reduce el abastecimiento de gas a Chile. La
válvula fue ajustada en un 14% cerca de 2.3 millones de m³ por día. La
reducción debida a la baja de producción, como al aumento del consumo
domestico en el mercado local argentino. Lo que obligo a los usuarios a
buscar opciones. La primera opción era encontrar a un proveedor de NG
alternativo. Chile reconsidero a Bolivia como este proveedor pero Bolivia
recordó el conflicto del acceso al mar en la guerra de 1880. La otra
alternativa fue el SNG. Afortunadamente tanto Chile como Argentina
estaban acostumbrados a usar SNG para respaldar su infraestructura de
GN. De hecho ambos países tienen instalados sistemas de respaldo para
consumos pico.
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Brasil otro mercado de NG en vías de desarrollo, también vive en la
sombra de la inestabilidad política respecto a su suministro de gas natural.
Bolivia provee casi dos terceras partes del gas natural consumido en
Brasil. Las ventas de gas natural de Bolivia a Brasil aumentaron de 23
millónes de dólares en 1999 a más de 750 millones de dólares en 2005.
En reciprocidad, la presencia económica de Bolivia en Brasil representa 20
% del producto interno bruto de Bolivia. Teniendo en cuenta la difícil
relación entre los dos vecinos, el riesgo de un corte de gas natural - por la
decisión política o el sabotaje nunca ha estado demasiado lejos. Sin
embargo, en Mayo 2006 el presidente boliviano Evo Morales decidió
nacionalizar todos los activos extranjeros en materia de energía en Bolivia
lo que ha aumentado factores de miedo indudablemente.
La situación en Brasil es incluso más delicada que la Húngara debido a que
Brasil, a diferencia de Hungría y muchos otros países, carece de una
infraestructura para almacenar gas natural para emergencias. Por lo tanto
no tienen opciones a corto plazo viables. Este escenario abre la oportunidad
y la posibilidad de usar SNG para demandas de apogeo o para clientes de
gas industriales grandes. Esto podía ser especialmente atractivo para
algunos de los distribuidores de LPG que han visto perder sus contratos del
mercado de LPG industrial asu competencia en el mercado del gas natural.
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Foto 1 es un sistema de respaldo propiedad de NISSAN Mexicana (Planta CIVAC)U localizada en la cuidad de Cuernavaca – Morelos. La principal
compañía de gas HidroGas (Grupo Sony) respondió a su cliente aprovechando su capacidad instalada un sistema de SNG para no perder al cliente ante
la llegada del gas natural a la zona (SEMPRA Gas Natural Comprimido).
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Energía a base de SNG
Además del incremento en el consumo del NG, así como los periodos de
reducción en el suministro, sugiere que el SNG pueda ser utilizado como la
energía primaria. Existen varios ejemplos como el de Uruguay, China, Chile,
Korea, Canadá, USA, Pakistán. Comentaremos el de Pakistán ya que
curiosamente tiene una larga experiencia en el uso de sistemas SNG a base de
LPG. El primer sistema de SNG como energía base fue concesionado hace
mas de 30 años. El sistema atendió la demanda de la cuidad de Quetta capital
de Beluchistán proveyendo mas 7,500m³/h de SNG por tubería enterradas a
una presión de distribución de 2 bar. El sistema fue instalado por Indus Gas
Limmited Company quien surge en 1989 con Sui Gas Transmisión Company
que se unió a karachi Gas Company que actualmente son Sui Southerm Gas
Company.
En 1973, el gobierno pasó apuros para atender la demanda de gas de la ciudad
de Quetta con un combustible gaseoso conveniente. El gobierno paquistaní
valoró las siguientes alternativas:
•Continuar con el uso de NG y construir más gasoductos
•Proveer GLP en cilindros
•Construir sistemas de gasificación de carbón y tuberías enterradas.
•Construir un sistema de SNG y tuberías enterradas que sirvieran en el futuro
para transportar y alimentar NG.
La última alternativa fue la selección y SUI Gas que durante tres décadas
desarrollo de sistemas de SNG. Cuando Southern Gas Company (SSGC)
enfrento un desafío similar la solución fue la misma.
A finales de 2005 la compañía de SUI Gas del sur empezó la construcción
de un sistema de SNG en la ciudad de Gwadar, una ciudad portuaria
ubicada en Baluchistán cerca de la frontera de Irán. Baluchistán es la
provincia más grande en Pakistán con una población de alrededor de un
millón de habitantes. El puerto de Gwadar está desarrollado bajo el apoyo
del gobierno para el comercio con Afganistán, China y otros estados del
centro de Asia.
La foto 3 muestra un SNG sistema instalado en Gwadar. Este fue inagurado
en Enero del 2006 por el presidente General Musharreff. Varias otras
ciudades de Pakistán fueron programadas para ser atendidas por sistemas
de SNG a partir del 2007.
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La foto 3 muestra un SNG sistema instalado en Gwadar. Este fue inagurado en Enero del 2006 por el presidente General Musharreff. Varias otras
ciudades de Pakistán fueron programadas para ser atendidas por sistemas de SNG a partir del 2007.
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Figura 5, El concepto usado por SSGC es proveer SNG a través de una red de gas local como combustible primario mientras llega la estructura de las empresas de NG.
31
Extracción
de GNCity Gate ERM Sistema SNG
GRANDES
USUARIOS DE
GN
32
Después de la llegada de gas natural en el futuro, el SNG vuelve a una
función de respaldo para carga máxima.
Dos ejemplos excelentes de países que han usado esta estrategia que son
China y Corea.
33
Figura 7 Describe un sistema típico de producción de SNG. LPG líquido es guardado en tanques bajo presión. La cantidad de
almacenamiento requerido es determinado en base a la demanda por hora del producto y la logística para reponer el almacenamiento de
LPG. Cuándo el sistema SNG está en operación, el LPG es transferido por bombas hacia los vaporizadores en su fase liquida. El LPG es
cambiado a su fase vapor por calentamiento adecuado previendo asu ves recondensación. El LPG vaporizado es mezclado con aire
proporcionalmente por el sistema de control. Figura 8.
Figure 8: Estructura tipica de un SSNG
SNG para carga máxima es inyectado en los ductos enterrados de Gas
Natural para reemplazar hasta aproximadamente 25 a 40 % del flujo total
de gas. El" (BTU / Ft3) de la calidad de la mezcla para un máximo gasto
en carga máxima, involucra factores como el de la composición y calidad
del NG y el LPG para que el criterio de intercambiabilidad pueda ser
cubierto.
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Cuando los sistemas trabajan a demanda máxima existen dos métodos
de control.
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Figure 9: Metodo de control flujo
El control por flujo promedio corregido por presión y temperatura a través de
una señal de salida de un medidor de flujo para NG instalado aguas arriba
del SNG es necesario, esta señal es recibida por una válvula de control que
regula la mezcla y el volumen promedio del aire aproximadamente arriba
~40% del gas natural en la tubería. Este promedio asegura que la gravedad
especifica siempre este por debajo de 1.00 (gravedad especifica del aire). El
sistema de control también varia el flujo en una proporción fija si la demanda
se incrementa demasiado.
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Figure 10: Peak shaving using pressure control
Un método alternativo de control en demanda máxima es el control por
presión. Cuando se demanda la capacidad máxima del sistema para
sustituir la totalidad de demanda del NG el flujo puede variar desde un
mínimo a un 100 %. El papel del SNG sólo es mantener la presión en la
línea y el flujo en la tubería - sin considerar la proporción de SNG / NG!
durante la operación, un transmisor de presión provee un control de flujo
que reducirá el flujo promedio de SNG cuando la presión de gas natural
se acerca a un set point de presión fijo. Si la presión de sistema de gas
natural supera ese valor, la válvula de control de flujo se cierra y la
inyección de SNG parará. Cuando la presión de línea baje, el proceso de
circulación comenzará otra vez.
Ambos sistemas tienen controles que garantizan la operación segura.
Éstos seran comentados mas adelante.
37
Diseño y Construcción
Las actividades relacionadas a diseñar una instalación de SNG para demanda
máxima pueden dividirse en diferentes grupos:
• Estudio de viabilidad económica
• Ubicación
• Diseño y especificación del sistema (incluyendo proyecto eléctrico y civil)
• Estudios y permisos necesarios para su construcción
• Órdenes de compra para construcción de los equipos
• Construcción de instalaciones de almacenamiento carga, descarga de
LPG, sistema de vaporización, sistema de mezcla SNG y sistema de
control de flujo
• Elaboración de manual de Operación y Mantenimiento acorde a la filosofía del
proyecto
• Interconexión del sistema de SNG a instalaciones de aprovechamiento de NG
• Pruebas de arranque de los sistemas mecánico eléctrico y de control
• Puesta en marcha del sistema de SNG
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39
Tiempos y costos de Construcción
Los tiempo y costos de construcción varían dependiendo de cada proyecto
debido a que se construyen como trajes a la medida y dependiendo de la
cobertura de intercambiabilidad de los procesos de cada cliente.
Dimensionamiento de un Sistema de SNG
Un correcto dimensionamiento del equipo requiere de información suficiente
proporcionada por el cliente:
•Máxima capacidad de entrega por del SNG
•Poder Calorífico del NG
•Plano isométrico de las instalaciones y memorias de cálculo.
40
Ejemplo para dimensionar un equipo de Mezcla Proporcional
41
(1) Gas Natural: S.G.U. = 0.6 Poder Calórico 1000 BTU/CF
(2) Mezcla de GAS: S.G.U. = 1.31 Poder Calórico 1480
Demanda Máxima Requerida Vaporización
Requerida
de GLP en
GPH
Aire
Requerido en
SCFM
Tamaño de Tuberías
Modelos
RANSOME
Millones
de
BTU/HR
Miles de Pies
Cubico x Hora
de NG (1)
Miles de Pies
Cubico x Hora
de Mezcla (2)
Aire Ø en
Pulgadas
GLP Ø en
Pulgadas
Salida de
Mezcla
22.1 22.1 15 244 102 2 2 6 MPM-15
44.25 44.25 30 488 204 2 2 6 MPM-30
73.75 73.75 50 813 340 2 2 6 MPM-50
110.6 110.6 75 1,220 510 2 2 6 MPM-75
148 148 100 1,626 680 2 2 6 MPM-100
221 221 150 2,440 1,020 3 2 6 MPM-150
296 296 200 3,253 1,360 4 3 6 MPM-200
369 369 250 4,066 1,700 4 3 6 MPM-250
443 443 300 4,879 2,040 4 3 8 MPM-300
738 738 500 8,132 3,400 4 3 8 MPM-500
1,106 1,106 750 12,198 5,100 4 3 8 MPM-750
1,475 1,475 1,000 16,264 6800 6 4 12 MPM-1000
60 40
Poder calórico por Galón de GLP Mezcla 70/30 (95,566 BTU) en Propano (90,574 BTU)
Para una Mezcla de GNS de 59% GLP y 41 % Aire
Poder Calórico del Propano C3H8 es: 2,516 BTU/cuft
Poder Calórico del Butano C4H10 es: 3,280 BTU/cuft
Para una Mezcla de 70% Propano y 30 Butano: 1,761 + 984 = 2,745 BTU/cft x 59% 1,620
Gravedad Especifica Propano C3H8 es: 1.53
Gravedad Especifica Butano C4H10 es: 2.00
Para una Mezcla de 70% Propano y 30 Butano: 1,07 + 0.6 = 1.67
INDICE WOBBE: = 1620 = 1620 = 1,256
1.67 1.29
42
43
Sistema de Control
La tecnología de punta está disponible para el control de la demanda máxima de
manera sumamente flexible y amigable para los usuarios. En general una
estación de control centralizada puede estar basado en un sistema de
relevadores o actualmente mayormente vía un PLC que puede utilizar una
conexión de datos vía Ethernet. En cualquier caso los controles de hoy admiten la
integración de procesos completos ( volumen almacenado hacia - las funciones
de medición y control de la calidad de la mezcla del gas / aire). El diseño del
sistema debe concentrarse en conseguir una estrategia operativa coherente
simple y segura.
Protección de seguridad
La seguridad básica para una instalación de LPG debe considerar todos los
aspectos normativos incluyendo dispositivos necesarios para proteger las
instalaciones como al personal que opera el sistema. La instalación debe estar
restringida a autorización y acceso solo al personal capacitado y que opere el
sistema.
Entrenamiento y documentación de Técnica
Los operadores de sistema deben comprender las propiedades básicas y los
peligros del manejo del LPG. Es importante conocer las diferencias entre gas
natural y LPG. De igual manera deben estar ampliamente capacitados en el
manejo y control de los equipos que integran el sistema para garantizar el seguro
y buen funcionamiento de este.
Análisis de viabilidad
Los sistemas de respaldo deben de consideración un análisis de viabilidad.
Un enfoque práctico basado en el conocimientos de tarifas de precios y
demanda de gas natural, como de tecnologías disponibles para SNG.
Conclusión
Las estrategias de calidad de intercambiable de gas natural pueden ser un
elemento importante de Inversión, segura como flexible en el suministro de
gas. Los mercados de gas natural de hoy no son los mismos de hace unas
décadas. El crecimiento constante en la demanda en el uso de NG, la
volatilidad de precios en los mercados son un riesgo para la dependencia
del gas natural como energía base. Por lo que se hace necesaria tener una
estrategia para solventar la escasez en el suministro. Usar LPG / aire
(SNG) para simular y reponer a la escases de gas natural es una buena
opción. El SNG puede proveer un índice de Wobbe idéntico o casi idéntico.
Producir una energía equivalente requiere la misma cantidad de aire de
combustión como gas natural. El SNG no afecta el funcionamiento de
quemadores y no requiere de ajustes en la relación proporcional de la
combustión.
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Referencias
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(Pipeline & Gas Journal, June, 2006).
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2005).
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Pakistan 1976.
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2006.
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Pakistan, 2006.
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