sesión 1 diplomado bolivia

UMSS - UNSAUMSS - UNSA

“DIPLOMADO EN APLICACIONES “DIPLOMADO EN APLICACIONES DEL GAS NATURAL”DEL GAS NATURAL”

MODULO IV MODULO IV SESION 1SESION 1

““CONVERSION DE CONVERSION DE QUEMADORES Y HORNOS QUEMADORES Y HORNOS

INDUSTRIALES A GAS INDUSTRIALES A GAS NATURAL”NATURAL”

““INSTALACIONES INDUSTRIALES A GAS NATURAL”INSTALACIONES INDUSTRIALES A GAS NATURAL”PROFESOR: Mg. Gonzalo Chávez OblitasPROFESOR: Mg. Gonzalo Chávez Oblitas

20072007

CONTENIDOCONTENIDO

SESION 1.-SESION 1.-

Presentación e introducción Presentación e introducción

Tipos de abastecimientos de gas natural; por gasoducto; abastecimiento virtual de GNC; Tipos de abastecimientos de gas natural; por gasoducto; abastecimiento virtual de GNC; Plantas Satélites de GNC; Abastecimiento de LNG (Proyecto Bolivia y Proyecto Perú); Plantas Satélites de GNC; Abastecimiento de LNG (Proyecto Bolivia y Proyecto Perú); Análisis de costos; determinar el abastecimiento mas conveniente. Análisis de costos; determinar el abastecimiento mas conveniente.


Instalaciones Comerciales e industriales de gas natural; determinar la carga térmica Instalaciones Comerciales e industriales de gas natural; determinar la carga térmica equivalente de gas natural; Determinar el consumo de gas por día en MMCFD o Mm3/día; equivalente de gas natural; Determinar el consumo de gas por día en MMCFD o Mm3/día; determinar el costo de la energía equivalente de los demás combustibles en $/MMBTU; determinar el costo de la energía equivalente de los demás combustibles en $/MMBTU; comparar la realidad boliviana y peruana; aspectos tarifários para considerar en futuros comparar la realidad boliviana y peruana; aspectos tarifários para considerar en futuros proyectos. Trabajo práctico: $/MMBTU Bolivia, Perú.proyectos. Trabajo práctico: $/MMBTU Bolivia, Perú.


Determinar el diámetro del ducto de derivación; Diseño de la acometida de la red Determinar el diámetro del ducto de derivación; Diseño de la acometida de la red principal; redes enterradas y expuestas, materiales del ducto; verificación del espesor ; principal; redes enterradas y expuestas, materiales del ducto; verificación del espesor ; materiales alternativos y recomendados; válvulas de alivio y medidores de flujo.materiales alternativos y recomendados; válvulas de alivio y medidores de flujo.


Diseño de las estaciones de regulación y control, selección de las válvulas de seguridad, Diseño de las estaciones de regulación y control, selección de las válvulas de seguridad, separadores, filtros y otros dispositivos, Esquema general de una estación de regulación y separadores, filtros y otros dispositivos, Esquema general de una estación de regulación y medida de acuerdo a normas internacionales. Trabajo practico: Realización de esquema.medida de acuerdo a normas internacionales. Trabajo practico: Realización de esquema.


Caso de estudio I: Planta industrial de cerámicos.Caso de estudio I: Planta industrial de cerámicos.

Caso de estudio II: Hospital de salud Caso de estudio II: Hospital de salud

Determinar el flujo de gas natural por día; Diseño de la tubería; Diseño de la acometida; Determinar el flujo de gas natural por día; Diseño de la tubería; Diseño de la acometida; Presupuesto económico.Presupuesto económico.

CONTENIDOCONTENIDO

SESION 6.- SESION 6.-

Calderos industriales, tipos y aplicaciones; Hornos industriales, tipos y aplicaciones, Calderos industriales, tipos y aplicaciones; Hornos industriales, tipos y aplicaciones, Quemadores, tipos y aplicaciones; Emisividad de llama, combustión eficiente con gas Quemadores, tipos y aplicaciones; Emisividad de llama, combustión eficiente con gas natural, ventajas y desventajas del uso del gas natural.natural, ventajas y desventajas del uso del gas natural.


Proyecto de conversión de una planta industrial o centro comercial, análisis micro Proyecto de conversión de una planta industrial o centro comercial, análisis micro energético, planilla de artefactos (calderas, marmitas, equipos de secado, cocinas, energético, planilla de artefactos (calderas, marmitas, equipos de secado, cocinas, tostadores, freidoras, hornos, etc.) determinación de su potencia térrnica y selección de tostadores, freidoras, hornos, etc.) determinación de su potencia térrnica y selección de los quemadores a gas o duales. los quemadores a gas o duales.


Instalación de los quemadores a gas en calderos, hornos y demás artefactos en la planta, Instalación de los quemadores a gas en calderos, hornos y demás artefactos en la planta, accesorios, tuberías y demás materiales, lay-out isométrico de la instalación, costeo de accesorios, tuberías y demás materiales, lay-out isométrico de la instalación, costeo de partes y evaluación económica (determinar el ahorro mes y el tiempo de recuperación de partes y evaluación económica (determinar el ahorro mes y el tiempo de recuperación de la inversión o pay back.la inversión o pay back.

Trabajo práctico: Inversión total, costos de operación y mantenimiento, Ahorro, Periodo.Trabajo práctico: Inversión total, costos de operación y mantenimiento, Ahorro, Periodo.


Cogeneración Industrial con gas natural, ventajas y aplicaciones.Cogeneración Industrial con gas natural, ventajas y aplicaciones.

Centrales Térmicas de generación eléctrica de ciclo combinado con gas natural. CTCC.Centrales Térmicas de generación eléctrica de ciclo combinado con gas natural. CTCC.

Costo de la energía eléctrica en Bolivia, Perú, Chile y otros países sudamericanos.Costo de la energía eléctrica en Bolivia, Perú, Chile y otros países sudamericanos.


Evaluación final (Prueba escrita de dos horas) y entrega del trabajo práctico al profesor Evaluación final (Prueba escrita de dos horas) y entrega del trabajo práctico al profesor para su revisión y calificación. para su revisión y calificación.

PRESENTACIONPRESENTACION

11.- ¿.- ¿Por qué es importante el tema del gas natural Por qué es importante el tema del gas natural parapara

nosotros?nosotros?

2.- ¿Cuáles son nuestras reservas, comparadas con 2.- ¿Cuáles son nuestras reservas, comparadas con loslos

demás países de sudamerica?demás países de sudamerica?

3.- ¿Quién debe administrar la explotación, 3.- ¿Quién debe administrar la explotación, tratamiento,tratamiento,

comercialización y usos del gas?comercialización y usos del gas?

RESERVAS EN PAISES RESERVAS EN PAISES SUDAMERICANOSSUDAMERICANOS

TERMINOLOGIA EMPLEADA EN PROYECTOS DE GAS TERMINOLOGIA EMPLEADA EN PROYECTOS DE GAS NATURALNATURAL

GN: Gas Natral secoGN: Gas Natral seco GNC: Gas natural comprimidoGNC: Gas natural comprimido GNV: Gas natural vehicularGNV: Gas natural vehicular GLP: Gas licuado de petróleo (propanp-butano)GLP: Gas licuado de petróleo (propanp-butano) LNG o GNL: Gas natural licuefactadoLNG o GNL: Gas natural licuefactado NGH: Hidrocarburos líquidos del gas naturalNGH: Hidrocarburos líquidos del gas natural GTL: Tecnología de gas a líquidos. (combustibles de laboratorio)GTL: Tecnología de gas a líquidos. (combustibles de laboratorio) MMSCFD: Millones estándar de pies cúbicos por día.MMSCFD: Millones estándar de pies cúbicos por día. MMSCMD: Millones estándar de metros cúbicos por días. MMSCMD: Millones estándar de metros cúbicos por días. TPC: Tera pies cúbicos.TPC: Tera pies cúbicos. $/MMBTU: Dólares americanos por millón de unidades térmicas británicas.$/MMBTU: Dólares americanos por millón de unidades térmicas británicas. CH4: MetanoCH4: Metano CTCC: Central térmica de ciclo combinadoCTCC: Central térmica de ciclo combinado Z: Factor de compresibilidad.Z: Factor de compresibilidad. G: Gravedad especifica.G: Gravedad especifica. MJ/M3: Unidades del poder calorifico.MJ/M3: Unidades del poder calorifico. City Gate: lugar donde se realiza la RP, M, odorización y comienza la City Gate: lugar donde se realiza la RP, M, odorización y comienza la

distribución distribución BP: Baja presión 5 kPa; MP: Media presión 40 kPa; HP: Alta presión 80 BP: Baja presión 5 kPa; MP: Media presión 40 kPa; HP: Alta presión 80

bar.bar.

ABASTECIMIENTO DE GAS NATURALABASTECIMIENTO DE GAS NATURAL

Gasoducto: Forma común de transporte de gas natural, historia, desarrollo, diseño.Gasoducto: Forma común de transporte de gas natural, historia, desarrollo, diseño.

GNC : Gas natural comprimido y envasado a 200 bar. (2 900 Psi)GNC : Gas natural comprimido y envasado a 200 bar. (2 900 Psi)

en cilindros especiales conformados de una sola chapa de acero, sinen cilindros especiales conformados de una sola chapa de acero, sin

soldadura, las capacidades varián desde 6 m3, 9 m3 hasta 120 m3.soldadura, las capacidades varián desde 6 m3, 9 m3 hasta 120 m3.

Seguridad es importante.Seguridad es importante.

Uso automotriz y ciertas aplicaciones para tener centros satélites queUso automotriz y ciertas aplicaciones para tener centros satélites que

distribuyen GNC para consumos limitados.distribuyen GNC para consumos limitados.

Baterías de cilindros para tener mayor autonomía.Baterías de cilindros para tener mayor autonomía.

LNG : Gas Natural licuefactado, tecnología desarrollada en la década de los LNG : Gas Natural licuefactado, tecnología desarrollada en la década de los sesentasesenta

para el transporte por barcos metaneros el gas natural en forma liquida, para el transporte por barcos metaneros el gas natural en forma liquida, se lose lo

enfria a – 164 C. pasa a estado liquido y su volumen se reduce 600 veces.enfria a – 164 C. pasa a estado liquido y su volumen se reduce 600 veces.

Es una tecnología que estará de moda en los próximos años pero a Es una tecnología que estará de moda en los próximos años pero a escalasescalas

menores.menores.

HISTORIA DEL TRANSPORTE POR DUCTO DEL GN (1)HISTORIA DEL TRANSPORTE POR DUCTO DEL GN (1)

2000 A.C.2000 A.C. En Irán aparecen los primeros yacimientos de gas natural, es probable que En Irán aparecen los primeros yacimientos de gas natural, es probable que

un relámpago los encendiera y así los antiguos persas descubrieran su un relámpago los encendiera y así los antiguos persas descubrieran su existencia creyendo que las llamas constantes eran provocados por los existencia creyendo que las llamas constantes eran provocados por los dioses.dioses.

125 A.C125 A.C.. En China se realiza la primera perforación del primer pozo conocido de En China se realiza la primera perforación del primer pozo conocido de

Gas Natural a 150 m. de la superficie, las perforaciones y el Gas Natural a 150 m. de la superficie, las perforaciones y el transporte eran realizadas con cañas de bambú huecas.transporte eran realizadas con cañas de bambú huecas.

1659 1659 Aparecen los primeros tratados de Gas Natural en Inglaterra donde se Aparecen los primeros tratados de Gas Natural en Inglaterra donde se

menciona la gran dificultad de transportarlo grandes distancias, por lo que menciona la gran dificultad de transportarlo grandes distancias, por lo que se lo mantuvo desplazado del desarrollo industrial por el Petróleo, carbón y se lo mantuvo desplazado del desarrollo industrial por el Petróleo, carbón y sus derivados.sus derivados.

18151815 Algunos barrios de París y Londres iluminan sus calles y plazas con el “Gas Algunos barrios de París y Londres iluminan sus calles y plazas con el “Gas

de Alumbrado” como lo llaman, en la Argentina se hizo lo mismo después de de Alumbrado” como lo llaman, en la Argentina se hizo lo mismo después de unos años.unos años.

18211821 En el estado de Nueva York, se transportó el gas mediante una cañería de En el estado de Nueva York, se transportó el gas mediante una cañería de

cobre de pequeño diámetro hasta los consumidores que lo empleaban para cobre de pequeño diámetro hasta los consumidores que lo empleaban para iluminacióniluminación

HISTORIA DEL TRANSPORTE POR DUCTO DEL GN (2)HISTORIA DEL TRANSPORTE POR DUCTO DEL GN (2)

18901890 Se realiza un importante avance en la tecnología del transporte del Gas, con Se realiza un importante avance en la tecnología del transporte del Gas, con

elel uso de las uniones a prueba de filtraciones, aunque los materiales y uso de las uniones a prueba de filtraciones, aunque los materiales y

técnicas técnicas de construcción existentes continuaban siendo limitadas, por lo que no se de construcción existentes continuaban siendo limitadas, por lo que no se

podíapodía transportar el gas distancias superiores a 150 Km.transportar el gas distancias superiores a 150 Km. 19271927 La tecnología de las cañerías ha evolucionado por lo que en los Estados La tecnología de las cañerías ha evolucionado por lo que en los Estados

Unidos,Unidos, Se construyen gasoductos de 20 pulg. de diámetro y 320 Km. de long.Se construyen gasoductos de 20 pulg. de diámetro y 320 Km. de long. 19701970 En Rusia comienza a construirse la tubería mas larga para el transporte de En Rusia comienza a construirse la tubería mas larga para el transporte de

Gas Natural, la red de Northern Lights, con 5 470 Km. Uniendo Europa Gas Natural, la red de Northern Lights, con 5 470 Km. Uniendo Europa Oriental con Sibéria (1,20 m de diámetro)Oriental con Sibéria (1,20 m de diámetro)

2000 Se inaugura el gasoducto mas largo de sudamerica Bolivia-Brasil (3 200 2000 Se inaugura el gasoducto mas largo de sudamerica Bolivia-Brasil (3 200 Km.)Km.)

20012001 Se inicia la construcción del gasoducto Camisea-Lima con mas de 700 Km.Se inicia la construcción del gasoducto Camisea-Lima con mas de 700 Km. En la actualidad, en España las redes de Gas superan los 35 000 Km.En la actualidad, en España las redes de Gas superan los 35 000 Km.

TRANSPORTE DE GAS NATURAL EN EL MUNDOTRANSPORTE DE GAS NATURAL EN EL MUNDO(GASODUCTO Y BARCOS METANEROS)(GASODUCTO Y BARCOS METANEROS)

LNGGAS NATURAL

GASODUCTO SECUNDARIO GASODUCTO SECUNDARIO (POLIETILENO) (POLIETILENO)

PROYECTO DE UN GASODUCTO PROYECTO DE UN GASODUCTO

1.- Determinación del mercado térmico de la región1.- Determinación del mercado térmico de la región2.- Estudio del Impacto Ambiental del gasoducto.2.- Estudio del Impacto Ambiental del gasoducto.3.- Estudio del Impacto Social del proyecto. 3.- Estudio del Impacto Social del proyecto. 4.- Alternativas de ruta y determinación definitiva4.- Alternativas de ruta y determinación definitiva5.- Determinación del caudal de gas natural5.- Determinación del caudal de gas natural6.- Calculo del diámetro de tubería6.- Calculo del diámetro de tubería7.- Calculo de las estaciones de compresión7.- Calculo de las estaciones de compresión8.- Selección de los turbocompresores8.- Selección de los turbocompresores9.- Diseño de las estaciones de control y regulación9.- Diseño de las estaciones de control y regulación10.- Evaluación económica10.- Evaluación económica11.- Cronograma de inversión11.- Cronograma de inversión

FUNCION DEL ABASTECIMIENTO FUNCION DEL ABASTECIMIENTO VIRTUAL GNCVIRTUAL GNC

TRABAJO DE INVESTIGACION 1TRABAJO DE INVESTIGACION 1 PROPUESTO PROPUESTO

DETERMINAR HASTA QUE DISTANCIA SERIA RENTABLE DETERMINAR HASTA QUE DISTANCIA SERIA RENTABLE ELEL

ABASTECIMIENTO VIRTUAL DE GNC, EN BOLIVIA, TANTO ABASTECIMIENTO VIRTUAL DE GNC, EN BOLIVIA, TANTO PARAPARA

USO AUTOMOTRIZ COMO COMERCIAL.USO AUTOMOTRIZ COMO COMERCIAL.

Argentina: 400 Km.Argentina: 400 Km.

Perú : 320 Km.Perú : 320 Km.

Parámetros o variables a considerar: Costo del Diesel 2Parámetros o variables a considerar: Costo del Diesel 2

Costo operación y Costo operación y mantenimientomantenimiento

Mercado (concentrado, Mercado (concentrado, disperso, etc) disperso, etc)

AUTOMOVIL CON UN CILINDRO DE AUTOMOVIL CON UN CILINDRO DE GAS NATURAL DE 9 M3 (2,5 gl.)GAS NATURAL DE 9 M3 (2,5 gl.)

ABASTECIMIENTO DE LNGABASTECIMIENTO DE LNG(GAS NATURAL LICUEFACTADO)(GAS NATURAL LICUEFACTADO)

El gas natural licuefactado se mantiene en estas El gas natural licuefactado se mantiene en estas condiciones mientras se conserve a -164 C y presión condiciones mientras se conserve a -164 C y presión atmosférica.atmosférica.

Tiene la apariencia de alcohol, al mantenerlo en un Tiene la apariencia de alcohol, al mantenerlo en un recipiente expuesto a la atmósfera se evapora con el tiempo.recipiente expuesto a la atmósfera se evapora con el tiempo.

Estos vapores combustionan con facilidad y no presentan Estos vapores combustionan con facilidad y no presentan particulados.particulados.

La planta de Licuefacción que se construirá en las Pampas La planta de Licuefacción que se construirá en las Pampas Melchorita, Ica esta valuada en 1 500 millones de dólares, Melchorita, Ica esta valuada en 1 500 millones de dólares, procesara 600 MMCFD.procesara 600 MMCFD.

Cada barco metanero costara 200 millones de dólares.Cada barco metanero costara 200 millones de dólares. La planta de regasificación en México costara 450 millones La planta de regasificación en México costara 450 millones

de dólares.de dólares. En total el Proyecto LNG Perú, costará 2 500 millones de En total el Proyecto LNG Perú, costará 2 500 millones de

dólares, que se pagara con Gas Peruano. dólares, que se pagara con Gas Peruano.

PRINCIPIO TERMODINAMICO DE LA PRINCIPIO TERMODINAMICO DE LA LICUEFACCIONLICUEFACCION

HISTORIA DEL LNGHISTORIA DEL LNG

En 1941, se construye la primera planta de En 1941, se construye la primera planta de licuefacción en Cleveland, Ohio. EEUU.licuefacción en Cleveland, Ohio. EEUU.

En 1959, Primer envio de LNG por buque metanero.En 1959, Primer envio de LNG por buque metanero. En 1960, Primera planta de gran tamaño en Argelia.En 1960, Primera planta de gran tamaño en Argelia. En 1964, Comercio en gran escala entre Argelia y En 1964, Comercio en gran escala entre Argelia y

Europa.Europa. En 1969, Transporte en grades cantidades de gas En 1969, Transporte en grades cantidades de gas

desde Alaska al Japón.desde Alaska al Japón. En la actualidad en el mundo se están construyendo En la actualidad en el mundo se están construyendo

mas de 6 plantas de licuefacción, existen mas de 12 mas de 6 plantas de licuefacción, existen mas de 12 y 38 plantas de regasificación en 10 países y se y 38 plantas de regasificación en 10 países y se espera duplicar estas cifras para el 2010.espera duplicar estas cifras para el 2010.

TRANSPORTE DE LNG EN BARCO TRANSPORTE DE LNG EN BARCO METANEROMETANERO

ABASTECIMIENTO EN PEQUEÑA ABASTECIMIENTO EN PEQUEÑA ESCALA DE LNGESCALA DE LNG

Si bien es cierto esta tecnología se justifica Si bien es cierto esta tecnología se justifica económicamente para grandes volúmenes, ahora con la económicamente para grandes volúmenes, ahora con la nueva tecnología se están fabricando plantas de nueva tecnología se están fabricando plantas de Licuefacción pequeñas y a bajo costo relativo.Licuefacción pequeñas y a bajo costo relativo.

La planta propuesta estaría ubicada en Pisco a 2 Km. de La planta propuesta estaría ubicada en Pisco a 2 Km. de la red principal de gas, tendrá una capacidad de 0,2 la red principal de gas, tendrá una capacidad de 0,2 MMCFD, lo equivale a 60 000 gl/día de Diesel 2.MMCFD, lo equivale a 60 000 gl/día de Diesel 2.

El costo de esta planta modular es de 20 millones de El costo de esta planta modular es de 20 millones de dólares.dólares.

Con los cisternas de abastecimiento (mínimo 10 unds.) el Con los cisternas de abastecimiento (mínimo 10 unds.) el proyecto llegaría a unos 24 millones de dólares.proyecto llegaría a unos 24 millones de dólares.

La empresa Plus Petrol tendrá en los próximos 2 años La empresa Plus Petrol tendrá en los próximos 2 años ejecutado este proyecto. ejecutado este proyecto.

El proyecto LNG Bolivia, en pequeña escala, tendrá un El proyecto LNG Bolivia, en pequeña escala, tendrá un costo de 50 millones de dólares.costo de 50 millones de dólares.

CASOS PRACTICOS PARA ANALIZAR CASOS PRACTICOS PARA ANALIZAR

1.- 1.- UNA INDUSTRIA ALIMENTARIA, ubicada10 Km.UNA INDUSTRIA ALIMENTARIA, ubicada10 Km. de un gasoducto, desea reemplazar 10 000 gl /día de un gasoducto, desea reemplazar 10 000 gl /día

de D2de D2

2.- 2.- UN HOTEL, ubicado a 10 Km. desea reemplazar 100 UN HOTEL, ubicado a 10 Km. desea reemplazar 100

gl/día de D2, 20 gl. de GLP y 60 KWh de energia. gl/día de D2, 20 gl. de GLP y 60 KWh de energia.

3.- 3.- UNA FLOTA DE 10 VEHICULOS, de 2000 cc. a UNA FLOTA DE 10 VEHICULOS, de 2000 cc. a gasolinagasolina

que operan en una ciudad a 30 Km. de un gasoducto.que operan en una ciudad a 30 Km. de un gasoducto.

TRABAJO DE INVESTIGACION 2TRABAJO DE INVESTIGACION 2PROPUESTOPROPUESTO

PROYECTAR UNA PLANTA DE LICUEFACCION EN PROYECTAR UNA PLANTA DE LICUEFACCION EN PEQUEÑA PEQUEÑA

ESCALA PARA EL ABASTECIMIENTO POR MEDIO DE ESCALA PARA EL ABASTECIMIENTO POR MEDIO DE CISTERNAS CRIOGENICAS A CENTROS MEDIANOS DE CISTERNAS CRIOGENICAS A CENTROS MEDIANOS DE CONSUMO.CONSUMO.

- Tamaño - Tamaño

- Ubicación- Ubicación

- Distancia rentable- Distancia rentable

- Maquinaria y equipo- Maquinaria y equipo

- Inversión- Inversión

- Rentabilidad.- Rentabilidad.

PRIMER TRABAJO PRACTICOPRIMER TRABAJO PRACTICODETERMINAR EL COSTO EN $/MMBTU PARA DETERMINAR EL COSTO EN $/MMBTU PARA

DIFERENTES COMBUSTIBLES DIFERENTES COMBUSTIBLES

COSTO DEL:COSTO DEL:

- Petróleo Diesel 2- Petróleo Diesel 2

- Gasolina 90 octanos - Gasolina 90 octanos

- GLP- GLP

- Petróleo Residual 6 - Petróleo Residual 6

- Carbón mineral- Carbón mineral

- Kerosene-- Kerosene-

(Bolivia, Perú, Chile, Argentina) (Bolivia, Perú, Chile, Argentina)

PODER CALORIFICO DEL COMBUSTIBLE:PODER CALORIFICO DEL COMBUSTIBLE:

sesión 1 diplomado bolivia

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