el gas natural licuado (gnl) i. introduccion

EL GAS NATURAL LICUADO (GNL)
I.
INTRODUCCION
El gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido enfriado hasta el punto
que se condensa a líquido, lo cual ocurre a una temperatura de
aproximadamente –161°C y a presión atmosférica. Este proceso, denominado
“licuefacción”, permite reducir su volumen en aproximadamente 600 veces,
facilitando su almacenaje en grandes cantidades y volviéndolo más económico
para su transporte en barcos.
Los países líderes productores de gas natural y que comercializan GNL a los
mercados mundiales son Argelia, Indonesia y Qatar. Sin embargo, muchas
naciones juegan pequeños pero importantes roles como productores de gas
natural y exportadores de GNL, tales como Australia, Nigeria, y Trinidad y
Tobago.
En tanto, países como Angola y Venezuela están procurando alcanzar su
máximo potencial en el mercado mundial de GNL. Y otros como Arabia Saudita,
Egipto e Irán, que tienen grandes reservas de gas natural, también podrían
participar como exportadores de GNL.
Las plantas de licuefacción se encuentran normalmente situadas en la costa, y
pueden disponer de una o más unidades paralelas (“trenes” de GNL).
Asociación de Distribuidores de Gas Natural.
1
CARACTERISTICAS DEL GNL:
¾
Es un líquido criogénico: Como el proceso de licuefacción consiste en el
enfriamiento del gas purificado mediante el uso de refrigerantes, el GNL
es un líquido criogénico. El término “criogénico” significa baja
temperatura, generalmente por debajo de -73°C.
¾ El GNL es un líquido puro, con una densidad de alrededor del 45% de la
densidad del agua.
¾ Los contaminantes que se encuentran presentes se extraen para evitar
que se congelen y dañen el equipo cuando el gas es enfriado a la
temperatura del GNL y para cumplir con las especificaciones técnicas del
gasoducto en el punto de entrega. Como resultado, el GNL está
compuesto en su mayoría de metano.
II. ETAPAS DEL PROCESO DE LICUEFACCION
El proceso de
manera:
licuefacción en una planta puede resumirse de la siguiente
1. Etapa de extracción de CO2: Se realiza la purificación del gas por
adsorción del dióxido de carbono (CO2) y el agua existentes en el mismo, por
medio de la aplicación de una corriente inversa de solución de momo-etanolamina (MEA).
2. Etapa de deshidratación y filtrado: Se le extrae la humedad al gas hasta
lograr valores menores a 1 ppm. Luego se realiza un filtrado para extraer
trazas de mercurio y partículas sólidas, y además se produce la separación de
los hidrocarburos pesados por condensación parcial.
3. Etapa de licuefacción y almacenamiento: Se produce el enfriamiento
necesario para su licuefacción. El GNL producido se envía al tanque de
almacenamiento, el cual lo mantiene a su temperatura de licuefacción,
operando a una presión de 20 a 70 mbar. El GNL es almacenado en tanques de
paredes dobles a presión atmosférica, que más bien es un tanque dentro de
otro. El espacio anular entre las dos paredes del tanque está cubierto con un
aislante. El tanque interno en contacto con el GNL, está fabricado de
materiales especializados para el servicio criogénico y la carga estructural
creada por el GNL. Estos materiales incluyen 9% de acero, níquel, aluminio y
concreto pretensado. El tanque exterior está fabricado generalmente de acero
al carbono y concreto pretensado.
Asociación de Distribuidores de Gas Natural.
2
III. BARCOS GASEROS O “METANEROS”
Los buques de transporte de gas natural licuado, también denominados
metaneros, son probablemente los barcos mercantes más sofisticados y de
más alta tecnología. Todos cuentan con doble casco y en el lugar de las
bodegas tienen habilitados uno o varios depósitos criogénicos que permiten
mantener la carga a una temperatura de -161°C.
Los transportadores de GNL son embarcaciones especialmente diseñadas y
aisladas para prevenir fuga o ruptura en el evento de un accidente. El GNL se
almacena en un sistema especial dentro del casco interior donde se le
mantiene a presión atmosférica y -161°C.
En función del aislamiento de los tanques, estos transportes pueden ser
principalmente de dos tipos, ambos igualmente idóneos, de modo que resulta
muy difícil distinguir el mejor:
• El diseño esférico (Tipo "Moss")
• El diseño de membrana
Los metaneros Kvaerner Moss incorporan varios depósitos construidos en una
aleación de aluminio y de forma esférica que a simple vista destacan sobre la
cubierta. Los metaneros de membrana se denominan así porque sus tanques
disponen de una membrana de acero corrugado y expandible. Se distinguen
porque en su cubierta sobresale una gran estructura, normalmente prismática.
Actualmente la mayoría de los barcos de GNL usa los tanques esféricos (tipo
"Moss"). El buque típico puede transportar alrededor de 125.000 – 138.000 m3
de GNL, lo cual se convierte entre 73,6 – 79,3 millones de m3de gas natural.
Mide 274 metros de longitud, alrededor de 42 metros de ancho y 10 metros de
casco sumergido, y cuesta alrededor de 160 millones de dólares. El tamaño de
esta embarcación es similar a la de un porta-aviones, pero significativamente
más pequeño que un barco muy grande de transporte de petróleo (“VLCC”).
Los transportadores de GNL son generalmente menos contaminantes que otras
embarcaciones, porque utilizan gas natural y fuel-oil como fuente de energía
para la propulsión.
Asociación de Distribuidores de Gas Natural.
3
IV. ALMACENAMIENTO Y REGASIFICACION
El GNL se gasifica a través de la planta de regasificación. A su llegada al
terminal en estado liquido, primero es bombeado a un tanque de
almacenamiento de doble-pared (a presión atmosférica), similar al usado en la
planta de licuación, y después es bombeado a alta presión a través de
diferentes partes del terminal donde es calentado en un ambiente controlado.
Los tanques de almacenamiento del GNL se construyen de doble pared con
aislamiento intermedio, con capacidades que van desde los 50.000 m3 hasta
los 150.000 m3. El diámetro de estos tanques es del orden de los 60 a 70
metros. Se suele emplear un techo de aluminio, resistente a baja
temperaturas.
El GNL se calienta circulándolo por tuberías con aire a la temperatura ambiente
o con agua de mar, o circulándolo por tuberías calentadas por agua. Una vez
que el gas es vaporizado se regula la presión y entra en la red de gasoductos
como gas natural.
Finalmente, los consumidores residenciales y comerciales reciben el gas para
su uso diario proveniente de las compañías de gas locales o en forma de
electricidad.
Asociación de Distribuidores de Gas Natural.
4
V. TRANSPORTE POR GASODUCTOS
El transporte desde el país productor hasta el consumidor se hace por barco o
por gasoducto, y éste puede ser terrestre o submarino.
Una vez regasificado, la distribución del gas natural se realiza a través de la
red de gasoductos. No obstante, también puede ser distribuido utilizando
camiones cisterna especiales.
El gasoducto está formado por tubos de acero muy
elásticos y unidos entre sí por medio de soldaduras.
Discurre por una zanja que permite que la parte
superior del conducto permanezca enterrada al
menos a un metro del suelo.
Se evita el contacto directo con el terreno por
medio de un recubrimiento de polietileno. El
diámetro de la canalización se decide en función de
la cantidad de gas que vaya a fluir por ella.
La principal ventaja del gasoducto sobre
transportes alternativos es su economía y su
seguridad.
Su impacto ambiental es mínimo, puesto que la
zona por la que discurre se restaura y, al cabo de
pocas semanas, salvo por la señalización
correspondiente, no se distingue su trazado.
Antes de tenderlo, se realiza un estudio
medioambiental y otro arqueológico.
Asociación de Distribuidores de Gas Natural.
5
VI. CADENA DE VALOR DEL GNL
Para disponer de GNL, las compañías de energía deben invertir en un número
de diferentes operaciones o procesos que están relacionadas entre sí y
dependen unas de las otras. Las etapas más importantes de la cadena de valor
del GNL, excluyendo las operaciones de tubería entre cada etapa, son las
siguientes:
Exploración y producción para encontrar gas
natural en la corteza terrestre y llevarlo a los
consumidores. Muchas veces el gas natural se
descubre durante la búsqueda de petróleo.
Licuefacción para convertir gas natural a
estado líquido, para que así pueda ser
transportado en barcos.
Transporte
especiales.
del
GNL
en
embarcaciones
Almacenamiento y Regasificación, para
convertir el GNL almacenado en tanques de
almacenamiento especiales, de su fase líquida a
su fase gaseosa, listo para ser llevado a su
destino final a través del sistema de tuberías de
gas natural.
Mundialmente hay 17 terminales de exportación (licuefacción), 40 terminales
de importación (regasificación) y 136 transportadores de GNL, que en conjunto
manejan del orden de 120 millones de toneladas métricas de GNL por año.
Asociación de Distribuidores de Gas Natural.
6
VII. ¿QUE PAISES UTILIZAN GAS NATURAL?
Todos los países que se preocupan por el desarrollo sostenible utilizan gas
natural. Entre los combustibles fósiles, el crecimiento del consumo de GNL es
el mayor del mundo. Tanto es así que en el año 2015 el mercado mundial
demandará un 76% más que en 1993.
El mayor importador es Japón, que en el año 2000 adquirió 54 millones de
toneladas de GNL, es decir, más de la mitad del comercio mundial de esta
fuente energética. A su vez, el mayor exportador mundial es Indonesia.
Existen grandes reservas de gas natural en áreas donde no hay un mercado
significativo. Tales reservas de hidrocarburos están varadas en África del
Norte, al Oeste de África, Sudamérica, el Caribe, el Medio Oriente, Indonesia,
Malasia, el Noroeste de Australia y Alaska. Parte del gas natural en estas
regiones es licuado para ser transportado a mercados donde la demanda de
gas natural es superior a la capacidad de abastecimiento doméstico. Estos
mercados incluyen Japón, Taiwán, Corea, Europa y Estados Unidos.
De acuerdo a la Agencia de Información de Energía de Estados Unidos, la
producción de gas natural en ese país se estima crecerá de 0,541 trillones de
metros cúbicos en el 2000 a 0,807trillones de metros cúbicos en el año 2020.
Si embargo, su demanda total de se espera que aumente de 0,646 trillones de
metros cúbicos en el 2000 a alrededor de 0,957 trillones de metros cúbicos en
2020.
Asociación de Distribuidores de Gas Natural.
7
VIII. MERCADO INTERNACIONAL DEL GNL
Las diferencias en mercados y precios de GNL entre las cuencas Atlánticas y
Pacíficas se deben a diversos factores, entre los cuales destacan:
¾ Distintas evoluciones históricas del mercado de GNL: los países
importadores en el Pacífico son dependientes casi por completo del GNL,
mientras que en las cuencas Atlánticas usan suministros domésticos y
gas de gasoductos para cubrir la demanda de gas natural.
¾ Los recientes cambios en el mercado se han inclinado hacia un aumento
de la flexibilidad en el comercio de GNL y los actuales contratos pueden
firmarse para períodos más cortos. A este hecho han contribuido las
mayores facilidades en el transporte del GNL.
¾ Los costos de licuefacción, transporte y regasificación han ido
disminuyendo con los años, lo que se traduce en menos costos para los
productores. Sin embargo esto no se traduce directamente en un menor
precio para los consumidores, ya que éste sigue ligado al precio del
petróleo y a contratos de largo plazo.
¾ Compradores y vendedores han ido tomando nuevos papeles en el
mercado: compradores como Tokio Gas y Tokio Electric Power Company,
están invirtiendo en plantas de liquefacción (Planta Darwin, en
Australia), mientras que vendedores tradicionales, como BP y Shell, han
arrendando terminales, extendiendo su actividad en el comercio.
Asociación de Distribuidores de Gas Natural.
8