Ayuda 3 Caracteristicas Del Gas Natural 2015(1)

MSc. ING. JORGE LUIS ROJAS ROJAS

TECNOLOGA DEL GAS NATURAL

Mdulo: I Unidad: II Semana: 3

CARACTERSTICAS DEL GAS

NATURAL

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10/04/2015

MSc. Ing. Jorge Luis Rojas Rojas

ORIENTACIONES

En este tercer capitulo se conocern las

caractersticas del gas natural,

composicin, beneficios, produccin

reservas, aplicacin, balance comercial de

hidrocarburos, exportacin y productos con

valor agregado.

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10/04/2015


CONTENIDOS TEMTICOS

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10/04/2015

Caractersticas del gas natural.

Composicin del gas natural.

Beneficios del gas natural.

Reservas y produccin de gas natural en el

Per y el mundo.

Balance de hidrocarburos.

Productos con valor agregado.


EL GAS NATURAL


El gas natural se puede presentar en los siguientes

estados:

Gaseoso: el metano distribuido por redes, se consume

en domicilios, industria, comercios y usinas elctricas.

Lquido: El propano y el butano se separan del metano

por licuefaccin y se usan como combustible,

distribuidos en garrafas (GLP).

Condensado: El Gas Natural Comprimido GNC,

almacenado a alta presin usado como combustible

vehicular (GNV).

CARACTERSTICAS DEL GN


El Etano es usado en la industria petroqumica como insumo del etileno.

De los componentes lquidos: pentano, hexano y heptano se obtiene gasolina (llamada gasolina

natural) que se usan en refineras.

Todos estos componentes son extrados en plantas fraccionadoras.

Sus amplios beneficios tanto ambientales como energticos y econmicos son puntos clave en el

desarrollo y utilizacin del mismo.



Es una fuente de energa que est en plena carrera ascendente.

Es estratgico como materia prima en las actividades industriales, particularmente de la petroqumica que

es la base de muchas otras de alta tecnologa y de

mercados nacionales e internacionales.

Es un producto de uso masivo como fuente energtica en el uso domstico, en la generacin de

energa elctrica, en la actividad industrial y en la

automotriz como combustible.



Es una fuente de energa no renovable

formada por un conjunto de hidrocarburos

presentes en las formaciones geolgicas

porosas situadas en las superficies terrestres

compuesto por molculas que contienen muy

pocas impurezas y son de combustin limpia.

CARACTERSTICAS GENERALES

10/04/2015 MSc. Ing. Jorge Luis Rojas Rojas

El gas natural, esta formado por una serie de

alcanos (hidrocarburos compuestos de

carbono e hidrgeno), frecuentemente

asociados al petrleo. Uno de los

componentes principales es el metano con

mas de un 80%.

CARACTERSTICAS QUMICAS


COMPOSICIN


En la siguiente figura se muestra los

componentes del gas natural con su anlisis

molar y el rango de variacin de sus

componentes.

Estos valores son promedios de los

yacimientos de gas natural de la mayora de

los pases del mundo.

COMPOSICIN DEL GAS NATURAL

(%MOLAR) 98.0

Metano (55 - 98) Etano (0,10 - 20)

Propano (0,05 - 12) N-Butano (0,05 - 3)

Iso-Butano (0,02 - 2) N-Pentano (0,01 - 0,80)

Iso-Pentano (0,01 - 0,80) Hexano (0,01 - 0,50)

Heptano (0,01 - 0,40) Nitgeno (0,10 - 0,50)

Oxigeno (0,09 - 0,30) Sulfuro de Hidrgeno (Trazas - 28)

Dixido de Carbono (0,20 - 30) Helio (Trazas - 4)


Composicin tpica del gas natural

Constituyente Frmula qumica Composicin por

volumen (%)

Metano CH4 81.86

Etano C2H6 11.61

Propano C3H8 1.92

I-Butano C4H10 0.23

N-Butano C4H10 0.22

Nitrgeno N2 0.90

Dixido de carbono CO2 3.18

COMPOSICIN


Responden a la formula: Cn H2n + 2

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

C6H14

1 2

3

4

5

6

tomo tomo

tomo

tomo

tomo

tomo

de de

de

de

de

de

C C

C

C

C

C

: :

:

:

:

:

metano etano

propano

butano

pentano

hexano y as sucesivamente

Los primeros 4 mencionados como ejemplos de la serie parafnica son los que ms comnmente intervienen en la composicin de los gases combustibles.

COMPOSICIN DE LOS PARAFINICOS


Los tipos ms comunes de gas natural que ocurren en

el mundo de acuerdo con su composicin y sus

propiedades fisicoqumicas son los siguientes:

Gas cido: Gas que contiene ms de 6 mg/m3 de H

2S.

Gas dulce: Gas que contiene menos del 6 mg/m3 de H

2S.

Gas hmedo: Gas con un contenido de humedad mayor a 14 cm3 de agua por m3 de gas.

Gas seco: Gas con un contenido menor a 14 cm3 de agua por m3 de gas.

CLASIFICACIN DE LOS GASES


Gas rico: Gas que contiene una cantidad significativa de compuestos mas pesados que el etano, alrededor de 95 cm3 de C3+ por m3 de gas.

Gas pobre: Gas que contiene pocas cantidades de propano y ms pesados.

CLASIFICACIN DE LOS GASES


Hidrocarburo Composicin qumica Rango (en %)

Metano CH4 91-95

Etano C2H6 2-6

Propano C3H8 0-2

Butano C4H10 0-1,5

Pentano y superiores C5H12 0-1

Dixido de Carbono CO2 0-2

Nitrgeno N 0-1

COMPOSICION DEL GAS NATURAL


COMPOSICION DEL GAS NATURAL


El poder calorfico del gas natural es variable de acuerdo a su composicin, estando comprendido generalmente entre 9.000 y 9.500 Kcal/m3. Menos si es un gas con importante contenido de inertes o mayor si contiene muchos hidrocarburos pesados. La densidad, medida respecto de la del aire tomada como unidad, oscila comnmente entre 0,6 y 0,7 segn sea el contenido de hidrocarburos condensables (propano y superiores).

DETECCIN DE FUGAS


La inyeccin de mercaptano se

realiza directamente al producto que

se carga en camiones cisternas, en

base al peso. Se inyecta en ciclos

distribuidos a diferentes porcentaje

de llenado para que se homogenice

(1 libra / 10,000 galones).

DETECCIN DE FUGAS


La planta como tal cuenta con detectores

de LEL (exposmetros) distribuidos

estratgicamente para detectar alguna

fuga, otro factor que ayuda a la

identificacin oportuna esta con los

monitores porttiles de las contratistas, ya

que es requisitos que estos estn

monitoreando constantemente la

atmosfera durante todo el trabajo.

El gas natural es una energa eficaz, rentable y

limpia.

Tiene un precio altamente competitivo con el que se

presenta en el mercado.

Cuenta con una combustin mucho ms completa

que el resto de hidrocarburos, gracias a su

estructura molecular simple, por lo que se

encuentra un paso adelante con respecto a las

normativas de seguridad ambiental, siendo el

combustible ms limpio de origen fsil y tiene una menor contaminacin atmosfrica.

VENTAJAS DEL GAS NATURAL

http://www.monografias.com/trabajos16/fijacion-precios/fijacion-precios.shtml#ANTECEDhttp://www.monografias.com/trabajos16/fijacion-precios/fijacion-precios.shtml#ANTECEDhttp://www.monografias.com/trabajos16/fijacion-precios/fijacion-precios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/fijacion-precios/fijacion-precios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/contatm/contatm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/contatm/contatm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/contatm/contatm.shtml

El equipamiento necesario para trabajar con el gas

natural es de un mantenimiento fcil y econmico.

VENTAJAS DEL GAS NATURAL

http://www.monografias.com/trabajos16/fijacion-precios/fijacion-precios.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/fijacion-precios/fijacion-precios.shtml

Los combustibles causan contaminacin tanto al

usarlos como al producirlos y transportarlos.

Uno de los problemas ms estudiados en la

actualidad es el que surge de la inmensa cantidad

de CO2 que estamos emitiendo a la atmsfera al

quemar los combustibles fsiles.

Este gas tiene un importante efecto invernadero y se

podra estar provocando un calentamiento global de

todo el planeta con cambios en el clima que podran

ser catastrficos.

DESVENTAJAS DEL GAS NATURAL

http://www.monografias.com/trabajos10/contam/contam.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/contam/contam.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml

Otro impacto negativo asociado a la quema de

petrleo y gas natural es la lluvia cida, en este

caso no tanto por la produccin de xidos de

azufre, como en el caso del carbn, sino sobre

todo por la produccin de xidos de nitrgeno.

Los daos derivados de la produccin y el

transporte se producen sobre todo por los

vertidos de petrleo accidentales o no, y por el

trabajo en las refineras.

DESVENTAJAS DEL GAS NATURAL


(kg de emisin por TJ de energa consumida)

Gas Natural

Petrleo

Carbn

Oxido de Nitrgeno

43

142

359

Dixido de Sulfuro

0,3

430

731

Partculas

2

36

1333

COMBUSTIN DEL GAS NATURAL


RESERVAS DEL GAS NATURAL


Probadas Demostrada capacidad por su historial de

produccin con alto grado de certidumbre.

Susceptibles de ser probadas, calculadas

por evidencias de pozos de exploracin y

estudios geolgicos.

Reservas que pueden existir pero estn

menos definidas por control de pozos. Se

calculan sobre el potencial hidrocarburfero

de la zona. Alto grado de incertidumbre.

Probables.

Posibles.

CLASIFICACION DE LAS RESERVAS


Las reservas certificadas considera la suma de las reservas Probadas (P1) y las Probables de gas las (P2)

RESERVAS DEL GAS DE CAMISEA


En 1990 haba suficientes depsitos localizados de petrleo para otros 40 aos (hasta el 2030) y de gas natural para unos 60 aos; es decir, en estos aos se ha descubierto ms de lo que se ha consumido. Por todo esto se puede decir que hay reservas para un tiempo comprendido entre varias decenas y unos 100 aos.

RESERVAS MUNDIALES DE GAS

NATURAL


A finales de 2003 cbicos)

RUSIA: 1641 TCF

Fuente: BP estatistical review of world energy June 2004


NATURAL


200 180 160 177,4 140 120 100

80 60 40 20

0

59,7

8,6 7,8 4,3 3,6 3,4

TC

F

1 TCF(USA) = 1 TRILLON of CUBIC FEET = 10 12 PC

147,5

29,5 27,4 24 23,4


NATURAL


Fuente: Bolivia en el contexto mundial de los hidrocarburos Hugo Peredo

RESERVAS DE GAS NATURAL EN

AMERICA LATINA



RESERVAS NACIONAL DE GAS

NATURAL

APLICACIONES


Productos derivados del GN

Componente hidrocarburo del

GN

Aplicacin

Naftas para motores de combustin interna

Lquidos 0,9% (Pentano, Hexano,

Heptano)

Butano 1,1%

(gaseoso)

Propano 1,5%

(gaseoso)

Etano 4,0%

(gaseoso)

Gasolinas 1% (lquido)

Insumo petroqumico GLP 6 % (lquido)

Garrafas y a granel

Combustible

Insumo petroqumico

Etano 3 % (gaseoso)

Etileno

Por redes (GN seco)

GN seco (gaseoso)

GNC (condensado) 90 %

Metano 90,1% (gaseoso) Combustible

Uso vehicular GNC

APLICACIONES DEL GAS NATURAL


LNG (Liquefied Natural Gas) Almacenaje para picos de demanda estacional

Transporte masivo

Redes Virtuales de Gas Natural

CONSUMO INTERNO Uso Domstico

Uso Comercial

Uso en Industrias

GNC, gas natural comprimido para vehculos.

GENERACION Y COGENERACION ELECTRICA

INDUSTRIALIZACION DEL GAS NATURAL GTL (Gas To Liquid) produccin de Diesel y Gasolina

Petroqumica

EXPORTACION



Cogeneracin: Cualquier sistema de produccin

de energa elctrica en el que se aproveche la

energa trmica (calor) que lleva asociada bajo la

forma de agua caliente o vapor, ya sea para un

proceso productivo o para la calefaccin o para

aire acondicionado

(a travs del equipamiento

conocido como

enfriador de absorcin).


Calderas industriales: produccin

de vapor y calentamiento de agua.

Climatizacin: Aire acondicionado.

Calor Radiante El calentamiento a travs de

paneles radiantes o tubos radiantes a Gas Natural

es una tecnologa particularmente dirigida al

calentamiento de espacios de gran tamao, tales

como naves industriales,

oficinas, pabellones

polideportivos y almacenes.




Siderrgica y metalrgica de metales ferrosos:

todos los usos trmicos que existan pueden justificar

su utilizacin.

Metalurgia de metales no ferrosos: En ocasiones,

la sensibilidad de los metales a las reacciones

qumicas desencadenadas por los productos de

combustin especialmente debido a las impurezas

que estos pueden contener, exigen la utilizacin de

un combustible limpio.



Industria del vidrio y cemento: Hornos de fusin.

Produccin de cal: cal de mejor calidad, que

presente una mejor reaccin y una baja proporcin

de azufre.

Industria cermica: el gas natural tiene una

influencia significativa en la calidad y el costo de

produccin.

Industria Agrcola y de alimentacin: produccin

de vapor y secado por calentamiento directo.



Industria textil: El uso de vapor de agua y de agua

caliente puede representar casi el 90% de las

necesidades trmicas de esta industria, entre las

cuales se incluyen las correspondientes al

calentamiento y humidificacin de las naves

industriales.

Industria de la madera, papel y cartn: Produccin

de vapores y en los hornos para el calentamiento y

secados.


APLICACIONES DEL GAS NATURAL Industria Qumica

Procesos petroqumicos derivados de la primera

transformacin del gas natural, metano, etano,

propano y naftas.

Sntesis del amoniaco de la cual se deriva la

industria de los abonos nitrogenados, refrigerantes

y de la urea.

Nitrato de amonio (Fertilizantes Explosivos).

Sntesis de alcohol metlico o metanol que posee

un gran nmero de utilizaciones en la industria

qumica.



Industria Qumica

Sntesis de acetileno que es la primera materia del

productos plsticos corrientes.

Preparacin del hidrgeno puro empleado en

numerosas fabricaciones de qumica orgnica.

Cuando el gas natural contiene cantidades

apreciables de hidrocarburos insaturados, puede

utilizarse como base de desarrollo de diversas

olefinas: etileno, polietileno, etc.

Elaboracin de plsticos, fibras y hules sintticos,

frmacos, refrigerantes, aditivos, etc.



Polmeros: un polmero es una sustancia cuyas

molculas son mltiplos de unidades de peso

molecular bajo. En general los polmeros tienen

una excelente resistencia mecnica debido a que

las grandes cadenas polimricas se atraen.

En los polmeros se producen atracciones

electrostticas muy dbiles en las molculas de

tamao normal, pero en los polmeros, formados

por miles de pequeas molculas, las fuerzas de

atraccin se multiplican y llegan a ser enormes,

como el caso del polietileno.



Polietileno: se denomina a cada uno de los

polmeros del etileno. La fabricacin de los

polmeros consume el 60% del etileno que se

produce.

El polietileno es probablemente el polmero que

ms se ve en la vida diaria, es el plstico ms

popular del mundo.

Existen, bsicamente dos tipos de polietileno, el de

baja densidad (Low Density PolyEthylene LDPE) y

el alta densidad (High Density PolyEthylene

HDPE).


Etileno

Polietileno de alta densidad: se emplea en la

fabricacin de prtesis, envases para gases y

contenedores de agua y combustible. Peso

molecular entre 200.000 y 500.000.

Polietileno de baja densidad: Se trata de un

material plstico que por sus caractersticas y bajo

coste se utiliza mucho en envasado, revestimiento

de cables y en la fabricacin de tuberas.



Etileno

Polietileno lineal de baja densidad: Se utiliza en el

recubrimiento de cables y en la fabricacin de

objetos moldeados por extrusin o soplado.

Polietileno de ultra alto peso molecular: con peso

molecular entre 3.000.000 y 6.000.000 se

denomina UHMWPE (Ultra High Molecular Weight

Polyethylene). Con este material se producen

fibras, tan fuertes que pueden utilizarse para

fabricar chalecos a prueba de balas.


la provisin abundante y barata de los productos, sera el incremento del empleo permanente.

INDUSTRIALIZACIN DEL GAS

NATURAL

El gas natural resulta ser una fuente ideal para

modificar la estructura productiva nacional y

establecer una base industrial.

La produccin industrial tambin podra favorecer

al pas, mediante la provisin suficiente y segura

de combustibles lquidos como el diesel y la

gasolina, obtenidos mediante procesos como el

Gas to Liquid (GTL), el Metanol to Gasoline (MTG)

y el de Sntesis Destilacin Media (SMDS).


la provisin abundante y barata de los productos, sera el incremento del empleo permanente.

Tiene beneficios sobre la produccin agrcola y la

industria manufacturera debido a la disponibilidad

de fertilizantes y otros insumos para la produccin

que son productos con mayor valor agregado que

la exportacin del gas natural como materia prima.

INDUSTRIALIZACIN DEL GAS

NATURAL


Metano reformado: es la reduccin de un xido de

fierro en estado slido que se logra elevando su

temperatura sin llegar a la fusin, utilizando para ello

un elemento reductor como el gas natural.

Existe la viabilidad tcnica y econmica de producir

fierro y acero utilizando el Proceso MIDREX

(reduccin directa del mineral de fierro con metano

reformado) tomando en cuenta las reservas de

mineral de fierro y gas natural que existen en el

pas.

Fuente: Gas Natural, Fierro y Acero Sal Escalera - 2005

METANO REFORMADO


Esto beneficiar principalmente a las industrias de

la construccin, de la minera y otras que utilizan

fierro y aceros especiales en grandes cantidades.

Fuente: Gas Natural, Fierro y Acero Sal Escalera - 2005

METANO REFORMADO

Mineral de Hierro (xido de hierro)

Gas Natural

(Gas de sntesis)

Hierro esponja

(Libre de

xido)


POLTICAS DE DESARROLLO


Promover la masificacin del consumo de Gas Natural en el mercado interno, mediante la expansin de las redes de distribucin y el uso de GNV en el parque automotor.

Promover la industrializacin de Gas Natural en el pas.

Garantizar el abastecimiento de carburantes en el

territorio nacional a un precio uniforme. Lograr

autosuficiencia en la produccin de Diesel Ol.

MERCADO INTERNO


GNV


El gas natural vehicular (GNV) es un conjunto

de programas de conversin cuyo objetico es

contribuir a cambio de la matriz energtica

nacional hacia el gas natural, sustituyendo

gradualmente el uso de los combustibles

tradicionales por el GNV.

GNV


GNV PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO

Cilindros de Almacenaje ->250 bar 250 bar

PRM 20->Pcompresora

PROYECTOS INVOLUCRADOS Mecnico

Regulacin final de distribucin 200 bar Elctrico Civil

Arquitectura

Acometida

Instalacin

Interna


LNG


Qu es el LNG?

Gas Natural Lquido (Liquefied Natural Gas), o

LNG, es el gas natural en estado lquido.

Cuando el gas natural es enfriado a menos 259

grados Fahrenheit (-161 C) este se transforma

en un lquido limpio, inodoro e incoloro.

El LNG no es corrosivo ni txico.

LNG


LNG

Durante el proceso conocido como

licuefaccin, el gas natural es enfriado debajo

de su punto de rocio (below ist boiling point),

removiendo muchos de los componentes no

deseados del gas natural.

El peso del LNG es menor que la mitad del

peso del agua, as que puede

ser transportado con facilidad.


MERCADO EXTERNO

Desarrollar nuevos mercados de exportacin

para el gas natural.

Desarrollar la generacin de electricidad con

fines de exportacin.

Consolidar el proceso de integracin

energtica aprovechando la disponibilidad y

la posicin geogrfica del pas.


GTL


PETROQUMICA


Debe definirse, como poltica Energtica

Nacional que sirva de base para:

1.El aprovechamiento racional y efectivo de

este recurso en toda la cadena productiva.

2.Para la definicin de la estrategia nacional

de desarrollo.

3.Para fomentar la ejecucin de proyectos de

inversin que generen valor agregado,

empleo y divisas a partir del gas natural.

CONCLUSIONES


Termoelctricas Petroqumica.

Planta para fertilizantes.

Conversin de gas a lquidos.

La exportacin del gas en general debe circunscribirse en la poltica nacional energtica donde se establezca entre otros aspectos, lo siguiente:

CONCLUSIONES

1.Los requerimientos de gas natural para los

prximos 50 aos como mnimo para el

consumo domestico e industrial nacional.

2.Los requerimientos de la demanda

latinoamericana en los prximos 50 aos.

3.Desarrollar proyectos con valor agregado.


Termoelctricas Petroqumica.

Planta para fertilizantes.

Conversin de gas a lquidos.

4. Se debe dar la mayor importancia a la

industria del acero, creando all un polo de

desarrollo industrial.

5. Se debe continuar con la actividad de

desarrollo de campos descubiertos e

intensificar la bsqueda de mayores

reservas de hidrocarburos.

6. Se debe intensificar el desarrollo del gas

para el mercado interno.

CONCLUSIONES


10/04/2015

1.J. lebrn Madge. El poder del gas, el

impacto de la energa en desarrollo

mundial. (Autor-editor). Lima 2008.

2.Balance Nacional de Energa 2010 (BNE-

2010).Ministerio de Energa y Minas.

3.V. Daniel Hunt. Diccionario de energa. Ed.

Mc. Laughin research corporation. Ed.

Marcombo. S.A. Barcelona 1984.

BIBLIOGRAFA


10/04/2015

5. Douglas M. Considine. Tecnologa del gas

natural. Ed. Marcombo. S.A. Barcelona 1984.

6. Tecsup. Instaladores Internos de Gas. Lima

Agosto 2009.

7. Procobre Per. Instalaciones de Gas Natural y gas en baja presin. Chile 2000.

8. Marks. Manual de Ingeniero Mecnico Tomo I. Editorial McGraw Hill. Mxico 1999.

9. Luis Cceres Graziani. El gas natural. Editorial Grupo S. R. L. Lima.

BIBLIOGRAFA


GRACIAS

69 10/04/2015

LA SIGUIENTE SESIN DESARROLLAREMOS

TECNOLOGIAS DE PROSPECCION

10/04/2015

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