INGENIERÍA-DEL-GAS-NATURAL.pdf
- 1. INGENIERÍA DEL GAS NATURAL “Una Estrategia para la Industrialización del Gas Natural Boliviano” MSc. Ing. Jose Ernesto Bautista Rodas
- 2. GAS NATURAL El gas natural es una mezcla de hidrocarburos parafínicos livianos como el metano, etano, propano, isobutano, n-butano, iso pentano, n-pentano, hexanos, heptanos, octanos, etc. y algunas sustancias contaminantes como el H2S, CO2, N2, H2O y varios otros compuestos químicos presentes en menores cantidades.
- 3. COMPONENTES TÍPICOS DE GAS EN LA INDUSTRIA COMPONENTES CO2 H2S N2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 C6 C7 + Gas Inerte Gas ácido GNL G.N. GLP Gasol. Natural LGN Conden. Estabiliz
- 4. CADENA DE VALOR DEL GAS NATURAL
- 6. TRATAMIENTO DEL GAS NATURAL El tratamiento del gas es muy importante para preservar las instalaciones de la cadena del gas natural por que la seguridad es el factor más importante en la operación de los ductos.
- 7. PROCESAMIENTO DEL GAS NATURAL Normalmente, de inicio se realiza la extracción de líquidos, donde se separan los líquidos del gas natural. Los líquidos recuperados pasan al proceso de fraccionamiento de gas, donde se realizan “cortes” en los componentes del gas, es decir se realiza una separación por medio de la destilación que aprovecha la diferencia en la temperatura de ebullición de los componentes para separarlos. Estos productos pueden ser etenos, GLP y gasolinas naturales
- 9. Proceso de Producción GLP por Fraccionamiento
- 12. CONTAMINANTES DE GAS NATURAL Sulfuro de Hidrogeno H2S Monóxido de Carbono CO Dióxido de carbono CO2 Sulfuro de Carbonilo COS Disulfuro de Carbono CS2 Mercaptanos RSH Nitrógeno N2 Agua H2O Oxigeno O2
- 13. Composición del GN Producido en Algunos Campo Bolivianos
- 14. CONCENTRACIÓN DE GASES ÁCIDOS Nombre del Campo CO2 % molar H2S % molar Carrasco. 5.79 0.0002 Bulo Bulo 3.14 0.0000 San Alberto. 2.23 0.0001 San Alberto (2). 0.020 0.0002 San Alberto (3). 1.93 0.0004 Tacobo. 4.53 0.0000 Río Grande. 1.56 0.0010 Río Grande 1.56 0.0000 Vuelta Grande 0.06 0.0000 Sábalo. 2.23 0.0001 Sábalo (2). 1.94 0.0001 Percheles. 0.07 0.0000 Sirari 0.08 0.0000 Sirari (2) 0.08 0.0000 Víbora 0.62 0.0000 Margarita 1.66 0.0000
- 15. TRATAMIENTO DEL GAS NATURAL. Deshidratación. Endulzamiento PROCESAMIENTO DEL GAS NATURAL. Fraccionamiento. Extracción de Líquidos.
- 17. PROCESO DE DESHIDRATACIÓN DEL GAS
- 18. EFECTOS DEL AGUA CORROSION ……. HIDRATOS ……… CAPACIDAD DE GASODUCTOS CONGELAMIENTO
- 19. LC LC PC LC GAS HUMEDO GAS SECO GLICOL POBRE GLICOL RICO TANQUE FLASH ACUMULADOR REBOILER VAPOR DE AGUA DESHIDRATACION CON GLICOL
- 20. DESHIDRATACION CON TAMICES GAS A DESHIDRATAR GAS HUMEDO CALIENTE GAS DE REGENERACION 600 F ABIERTA CERRADA
- 22. EFECTO DE LOS GASES ACIDOS H2S TOXICIDAD CORROSION (CON O SIN AGUA) CO2 CORROSION (CON AGUA) DISMINUCION DE PODER CALORIFICO CONGELAMIENTO Perdida de Peso SSCC
- 23. ELIMINACION DE H2S / CO2 LA ELIMINACION DE GASES ACIDOS ES IMPERATIVA PARA GARANTIZAR LA INTEGRIDAD DE LOS GASODUCTOS VARIOS PROCESOS SOLVENTES QUIMICOS SOLVENTES FISICOS PROCESOS EN LECHO SOLIDO CONVERSION DIRECTA SECUESTRANTES MEMBRANAS
- 24. ESQUEMA DE PROCESO: AMINAS (SOLVENTES QUIMICOS) Gas agrio Gas Dulce Amina Rica Gas combustible Gas ácido Contactor Separador de entrada Separador de salida Tanque flash HX amina rica/pobre Bomba amina Filtros Enfriador de amina Rehervidor Reclaimer (opcional) Bomba reflujo Tambor reflujo Condensador reflujo
- 25. TAMICES MOLECULARES: SIMILAR A DESHIDRATACION. UN LECHO OPERANDO Y UNO EN REGENERACION. GAS DE REGENER. A INCINERADOR O PLANTA DE AZUFRE PUEDE DESHIDRATAR Y REMOVER CO2 SIMULTANEAMENTE LECHOS SOLIDOS: TAMICES Gas de regeneración a antorcha Gas dulce Gas agrio Lecho # 1 Lecho # 2 Calentador
- 27. TRATAMIENTO DEL GAS NATURAL. Deshidratación. Endulzamiento PROCESAMIENTO DEL GAS NATURAL. Fraccionamiento. Extracción de Líquidos.
- 28. Que es la Extracción de líquidos? Es la recuperación de la mayor parte de los elementos condensables del gas natural o líquidos del gas natural. Los líquidos del gas natural comprenden los componentes que se pueden extraer del gas natural para mantenerlos en estado líquido; por lo tanto, es la parte más pesada de la mezcla de hidrocarburos y se refiere al propano y los componentes más pesados
- 29. EXTRACCION DE LIQUIDOS DEL GN Algunas tecnologías efectúan este trabajo y combinan también el proceso de fraccionamiento del gas, son: Ciclos cortos de adsorción Refrigeración mecánica Absorción con aceite pobre Turboexpansión Según el GPSA la selección de uno de estos procesos para una aplicación específica depende de: Composición del gas Caudal de flujo de gas Economía de la extracción de GLP Economía de la recuperación de etano
- 30. Proceso de extracción de líquidos C1 79.20 C2 3.06 C3 2.02 iC4 3.20 nC4 5.53 iC5 0.47 nC5 2.56 C6 0.75 C7 0.73 C8 0.53 C9 0.70 C10 0.25 C1 98.8 C2 1.7689 C3 0.681 iC4 0.0243 nC4 0.0068 C1 0.01 C2 0.97 C3 53.58 iC4 13.20 nC4 15.53 iC5 4.47 nC5 2.56 C6 5.75 C7 2.45 C8 0.53 C9 0.70 C10 0.25
- 31. Esquema de fraccionador Fraccionador Producto de fondo Condensador de reflujo Producto de tope Rehervidor Intercam.
- 32. PROCESAMIENTO DEL GAS NATURAL LGN A FRACCIONAMIENTO
- 34. Composición de los hidrocarburos en una torre depropanizadora C1 0.01 C2 0.97 C3 53.58 iC4 13.20 nC4 15.53 iC5 4.47 nC5 2.56 C6 5.75 C7 2.45 C8 0.53 C9 0.70 C10 0.25 depropanizador Producto de fondo Condensador de reflujo Producto de tope Rehervidor C1 0.0182 C2 1.7689 C3 97.681 iC4 0.0043 nC4 0.0068 C3 0.03 iC4 28.5913 nC4 34.3789 iC5 9.8976 nC5 5.6684 C6 12.7319 C7 5.4249 C8 1.1735 C9 1.5500 C10 0.5536 Alimentac.
- 36. Mediante la petroquímica se obtienen principalmente las olefinas. Se entiende por olefinas: • El etileno • El propileno • Otros compuestos Se entiende por poliolefinas: • El polietileno • El polipropileno La petroquímica es sólo una de las formas de industrializar el gas natural Existen dos tipos de petroquímica: 1. Petroquímica convencional: usa el etano (el 5% del gas) como materia prima. 2. Petroquímica de nueva tecnología: usa, además del etano, también el metano (el 90% del gas) como materia prima. Esta petroquímica es también conocida como: • MTO: methanol-to-olefines, • GTP: gas-to-poliolefines LA PETROQUIMICA
- 37. APLICACIONES PETROQUIMICA A PARTIR DEL METANO METANO GAS DE SINTESIS ACIDO ACETICO DISOLVENTES PINTURAS BARNICES NITRATO DE AMONIO BI FOSFATO DE AMONIO (DAP) UREA SULFATO DE AMONIO AMONIACO METANOL ETILENO, PROPILENO
- 38. APLICACIONES PETROQUIMICA A PARTIR DEL ETANO ETANO ETILENO POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LDPE) POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (HDPE) PET ESTIRENO POLIESTIRENO ABS, SAN CAUCHO SBR RESINA POLIESTER FIBRAS POLIESTER OXIDO DE ETILENO / GLICOLES DE ETILENO RESINA POLIESTER FIBRAS POLIESTER CLORURO DE VINILO PVC
- 40. PROCESOS PETROQUÍMICOS PARA TRANSFORMAR GAS A LÍQUIDOS
- 41. • El petróleo sintético contienen gas licuado, gasolinas, diesel oil, productos mas pesados. • Prácticamente este proceso es la conversión de gas natural en diese oil, jet fuel, etc. de buena calidad. Este proceso permite transformar, mediante un proceso catalítico complejo, las moléculas de gas natural en “gas de síntesis” y seguido de un proceso catalítico se convierte en “petróleo sintético”. PROCESO G-T-L
- 42. Proceso FT Gas natural reformado RUTA DE PROCESO CO/3H2 hidrocrackeo Diesel, gasolina, etc parafinas
- 43. Preparación del Gas de Síntesis Síntesis de Fischer Tropsch Hidroproceso Gas Natural Gas de Venteo Gas de Síntesis Petróleo Sintético Producto Final Gas de Salida para Combustible Esquema GTL
- 44. Primera Etapa (Generación del Gas de Síntesis) Generación de Vapor Enfriamiento del Gas y Recuperación del Calor Reactor Catalítico Gas Natural Agua Gas de Síntesis
- 45. Alimentación de Hidrocarburo Liquido Enfriamiento del Gas y Separación de Productos Reactor de Lodos de Columna Burbujeante Gas de Síntesis Agua Petróleo Sintético Segunda Etapa (Generación del Petróleo Sintético) Gas de Salida
- 47. GTL resuelve el déficit de Diesel en Bolivia Se agrega valor al gas en Bolivia Mejor valorización del gas Boliviano (+300%) Abre la puerta para exportación de Diesel a otros países VENTAJAS PARA BOLIVIA
- 48. PLANTAS SEPARADORAS DE LÍQUIDOS EN BOLIVIA
- 49. PLANTAS SEPARADORAS DE LICUABLES Caranda, Ubicado en el Departamento de Santa Cruz Rio Grande, Ubicado en la Provincia Cordillera, Departamento de Santa Cruz Bulo Bulo, Ubicado en el Departamento de Cochabamba
- 50. PLANTA SEPARADORA “GRAN CHACO” Es considerada 6 veces mas grande que la planta separadora de Rio Grande. Tiene una capacidad de procesar 32 MMmcd de Gas Natural. Su capacidad de producción: 2247 Toneladas Métricas (TM) días de GLP. 3144 Toneladas Métricas de Etano 1658 BPD de gasolina Natural. 2030 Toneladas Métricas (TM) de Etano. 1044 de Isopentano
- 51. PLANTA SEPARADORA DE “RIO GRANDE” Con la construcción de esta planta ya no enviamos gas rico al Brasil Su capacidad de producción: 361 Tonelada Métrica de GLP por Día. 50% para mercado interno y 50% para la exportacion 350 Barriles por Día de Gasolina Natural. 195 Barriles por día de Gasolina rica en Iso-pentano.
- 52. PLANTA DE GAS ITAU Tiene una capacidad de procesamiento de 5,7 MMmcd de gas Natural. Tiene la capacidad de eliminar los contaminantes del Gas Natural producido en el campo Itau. Separar el gas de los hidrocarburos liquidos y del agua. Estabilizar y tratar el condensado producido del campo Itau.
- 53. PLANTAS DE INDUSTRIALIZACIÓN DE GAS NATURAL EN BOLIVIA
- 55. PLANTA DE PRODUCCIÓN DE UREA Y AMONIACO Tiene una capacidad de procesamiento de 1,4 MMmcd de Gas Natural. Su capacidad de producción: 420,000 Toneladas Métricas por Año de Amoniaco. Produce: 756,000 Toneladas Métricas por Año de Urea
- 56. COMPLEJO PETROQUÍMICO DE PRODUCCIÓN DE ETILENO Y POLIETILENO Producirá 600,000 Toneladas Métricas por Año de polietilenos. Producirá 200,000 Toneladas métricas Anuales de propileno Consumirá 756,000 Toneladas Métricas por Año de Etano, lo cual será proveniente de la Planta de Separación de Líquidos Gran Chaco.
- 57. PLANTA DE GTL (Gas to Liquid) Tendrá una capacidad de procesamiento de 4,5 Millones de Metros cúbicos día (MMmcd). Producirá combustibles ultra limpios como el Diésel y Gasolinas. Aun esta en diseño conceptual de la planta.
- 58. EN RESUMEN:
- 59. Exportación en bruto (como se lo esta haciendo ahora) reporta: 0% de valor agregado Utilizando el gas para consumo interno como GNC reporta: 260% de valor agregado Utilizado para la transformación de gas a líquidos GTL (Diesel y Gasolina) reporta: 400% de valor agregado Utilizado el gas en Petroquímica reporta: 10.000% (diez mil %) de valor agregado Utilizando el gas en siderurgia reporta: 10.000% (diez mil %) de valor agregado. Utilizando el gas en producción de electricidad reporta: 400% de valor agregado. CIFRAS A TOMAR EN CUENTA
- 60. CVQ. 60 Opciones para la Industrialización del Gas Natural El gas natural se puede industrializar de diversas maneras. Las principales son: 1. Procesar el gas para producir energía eléctrica 2. Procesar el metano del gas para producir metanol 3. Procesar el metano del gas para producir diesel 4. Procesar el metano del gas para la reducción directa del mineral de hierro del Mutun y producir acero 5. Procesar el metano del gas para producir poliolefinas (plásticos) con nueva tecnología petroquímica (GTP) 6. Procesar el etano del gas para producir poliolefinas (plásticos) mediante la petroquímica convencional 7. Procesar el metano del gas para producir DME: un sustituto del GLP 8. Procesar el metano para producir amoniaco y fertilizantes NPK.
- 61. CVQ. 61 Opciones en Gran Escala de Productos Derivados del METANO para el Mercado de Carburantes Las opciones de industrialización en gran escala del gas natural, rentables y con grandes mercados mundiales, que pueden tener un impacto grande en la economía y en el desarrollo del país son: Industrialización del metano vía F-T para producir DIESEL Industrialización del metano para producir DME (substituto del GLP) vía Metanol Industrialización del metano para producir OLEFINAS (vía metanol que es Petroquímica de nueva tecnología)
- 62. CVQ. 62 Ciclo Productivo: Industrializar el Gas Natural en Bolivia produce… Ahorro interno y aumento del PIB producen… Bolivia Desarrollada Financiamiento Puestos de trabajo
- 63. CVQ. 63 Crecimiento del PIB nacional Industrias derivadas del Gas Natural Mayores fuentes de trabajo Relaciones Desarrollo Social Metas Sociales:
- 64. CVQ. 64 Gas Industrializado en el País… • Crece el PIB nacional • Se crean fuentes de empleo formal • Existe ahorro interno, aumenta ingreso per cápita • Excedentes van a sector productivo nacional RESULTADO FINAL: ¡Disminuye la pobreza en Bolivia!
- 65. 65 Industrialicemos el gas natural en nuestro país!
- 66. MUCHAS GRACIAS…