Gas natural licuado (GNL): producción, almacenamiento, transporte

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El mercado energético global moderno es extremadamente volátil. Trae una gran cantidad de novedades y sorpresas. La parte más "sorpresa" son, por supuesto, las nuevas tecnologías. Estos incluyen principalmente la revolución del esquisto y todo lo relacionado con el gas natural licuado (GNL).

Las tecnologías y los procesos del sector del GNL son observados de cerca por las comunidades empresariales y políticas de todo el mundo. Los cambios tectónicos en la gran política mundial a veces se deben al desarrollo tecnológico de la producción de energía y la logística.

tecnología GNL

El gas licuado se obtiene a partir del gas natural mediante dos procesos físicos: compresión y enfriamiento. Al final, el volumen del gas licuado se reduce seiscientas veces.

El proceso tecnológico consta de varias etapas. Cada etapa es una compresión de 5 a 10 veces, seguida de enfriamiento y transferencia a la siguiente etapa. Al pasar de la primera a la penúltima etapa, el gas sigue siendo gas. Se convierte en líquido sólo en el últimopasos. Para producir una tonelada de gas LNG, se requieren alrededor de mil quinientos metros cúbicos de gas natural.

Las etapas tecnológicas con compresión y enfriamiento requieren costos energéticos importantes, hasta un 25% de la cantidad total de gas licuado.

Matices de producción

Las plantas de GNL difieren en la naturaleza de los procesos físicos en los que operan:

• acelerador;
• expansor turbo;
• turbina-vórtice, etc.

Hoy en día, se utilizan dos métodos de procesamiento en el mundo:

1. Condensación o compresión de gas contra un fondo de presión constante. Este método ya no se encuentra entre los efectivos debido a los altos costos de energía.
2. Métodos de intercambio de calor usando refrigeradores o estranguladores basados en cambios en la temperatura del gas.

Uno de los requisitos tecnológicos más importantes para la producción de gas LNG es la alta calidad del aislamiento térmico y los equipos de intercambio de calor.

Si hablamos del proceso de producción de gas licuado como un todo, entonces consta de cuatro etapas obligatorias y secuenciales:

1. Producción de gas a partir de plataformas de perforación, entrega de gasoductos a la planta de licuefacción.
2. Licuefacción de gases, almacenamiento de GNL en instalaciones especiales.
3. Envío de GNL a buques tanque con transporte por agua.
4. Descarga de GNL en terminales, almacenamiento, regasificación y entrega al consumidor.

Propiedades del gas LNG

Las propiedades físicas del gas licuado son únicas. El lideramuy mansamente: en su forma pura, no se quema y no explota. Si se coloca en un espacio abierto a temperatura normal, el GNL comenzará a evaporarse silenciosamente, mezclándose con el aire.

La ignición es posible, pero solo a una concentración específica de gas en el aire: de 4.4 a 17%. Si el contenido de GNL en el aire es inferior al 4,4 %, la cantidad de gas para encender será demasiado pequeña. Si la concentración de gas en el aire supera el 17%, no habrá suficiente oxígeno para la llama. Esta es la base del proceso de regasificación. La evaporación se realiza simplemente sin oxígeno, es decir, sin aire.

Logística de GLP

Las tecnologías de entrega de GNL no son inferiores a los métodos de su producción en términos de su dinamismo y avance. Si realizamos, por ejemplo, una calificación de las embarcaciones marinas modernas en términos de estética y diseño, entonces los cruceros no ganarán en absoluto. Ganarán los camiones cisterna de gas licuado de color blanco nieve, que sorprenden por su tamaño, variedad y diseños únicos.

Las plantas de gas natural licuado suelen estar ubicadas cerca de donde se producen. En esta etapa, el elemento más importante es el almacenamiento de GNL con los requisitos tecnológicos más serios con su implementación obligatoria. Los tanques criogénicos se construyen según el principio de los recipientes Dewar, diseñados para almacenar sustancias con una temperatura diferente a la normal. El elemento principal en tales recipientes son las paredes dobles. Los tanques criogénicos para el almacenamiento y transporte de GNL se pueden ubicar en camiones cisterna o vehículos especiales. Para el transporte ferroviario, se utilizan vagones especiales en formacriotanque.

Si el GNL ya ha sido regasificado, se envía al consumidor a través de un gasoducto clásico.

¿Cuál es mejor?

Durante mucho tiempo se calculó que las tecnologías de transporte de GNL son más rentables que un gasoducto convencional en largas distancias que superan varios miles de kilómetros.

En Rusia, Gazprom es el más preocupado por la producción de GNL. Según sus principales expertos, el GNL ruso ya ha comenzado a ser una competencia innecesaria para el método del gasoducto. Uno de los argumentos es la ausencia de un derecho de exportación y un impuesto sobre la extracción de minerales en el mismo Yamal LNG. Esta situación se denomina “pérdida de eficiencia presupuestaria”.

Parece que el presidente Vladimir Putin ha encontrado una solución de compromiso. Tampoco ve nada bueno en la competencia entre los dos tipos de gas natural ruso. Al mismo tiempo, las tecnologías de GNL deben promoverse en el mercado interno del país para reconstruir el transporte público a un nuevo tipo de combustible: el gas natural. Además de los autobuses, hay muchos consumidores de GNL en Rusia, en su mayoría residentes de áreas remotas donde no hay gasoductos y no los habrá.

GNL ruso

Sakhalin-2 y Yamal LNG son dos plantas de licuefacción de gas operativas en Rusia en 2018. La primera y más antigua empresa es la planta de Sakhalin, propiedad de Shell, Mitsubishi y Mitsui, y una participación mayoritaria pertenece a Gazprom.

Producción de petróleo y gas asociado, yLa producción de GNL también se lleva a cabo bajo los términos de un acuerdo especial de producción compartida. La planta de GNL se puso en funcionamiento en 2009 y se convirtió en la primera empresa rusa de este perfil.

El hermano menor es la segunda planta propiedad de Novatek. Se trata del proyecto Yamal LNG, que desde un principio estuvo enfocado a la exportación de gas licuado. En su marco, se construirán y pondrán en funcionamiento cinco terminales de carga con una enorme capacidad total anual de hasta 58 millones de toneladas.

Gasolina estadounidense

Estados Unidos no solo es el hogar de la tecnología de gas reducido, sino también el mayor productor de GNL a partir de su propia materia prima. Por lo tanto, cuando la administración de Donald Trump lanzó el ambicioso America First Energy Plan para convertir al país en la principal potencia energética del mundo, todos los actores de la plataforma global del gas deberían prestar atención a esto.

Este tipo de giro político en los EE. UU. no fue una gran sorpresa. La posición de los republicanos estadounidenses sobre los hidrocarburos es clara y sencilla. Esto es energía barata.

Los pronósticos para las exportaciones de GNL de EE. UU. son muy diferentes. La mayor intriga en las decisiones comerciales de "gas" se está desarrollando en los países de la UE. Ante nosotros se desarrolla una imagen de la competencia más fuerte entre el gas "clásico" ruso a través de Nord Stream 2 y el GNL importado de Estados Unidos. Muchos países europeos, incluidos Francia y Alemania, ven la situación actual como una excelente oportunidad para diversificar las fuentes de gas en Europa.

En cuanto al mercado asiático, la guerra comercial entre EE. UU. y China ha llevado a que los ingenieros de energía chinos se nieguen por completo a importar GNL estadounidense. Este movimiento abre enormes oportunidades para el suministro de gas ruso a través de gasoductos a China durante mucho tiempo y en grandes volúmenes.

Seguridad al utilizar GNL

La seguridad en muchas industrias se ha convertido en una rutina aburrida. Esta actitud no se aplica de ninguna manera a la producción de gas licuado, así como a todo lo relacionado con la palabra "gas".

Los principales riesgos están asociados con la inflamabilidad general del gas en su conjunto. La inflamabilidad del GNL es un orden de magnitud menor, por supuesto. Las normas de seguridad de GNL se centran en el derrame y la vaporización de GLP. Si, por ejemplo, se vierte un nuevo gas con una densidad diferente en un tanque de GNL (esto sucede), los líquidos pueden separarse sin mezclarse. En este caso, el gas más denso se depositará en el fondo con la formación de dos cavidades con circulación independiente de líquidos. Los líquidos finalmente se mezclan durante el intercambio convectivo. Si ocurre rápidamente, comienza la estratificación: el GNL se evapora rápida y abundantemente. Para evitar esto, se utilizan dispositivos especiales para la mezcla controlada y métodos especiales de llenado de tanques.

Ventajas del GNL: Resumen

Comienza con los beneficios de utilizar GNL en el mercado nacional. El uso de gas licuado en las salas de calderas es el tipo de combustible más óptimo: mayor poder calorífico, máxima eficiencia y un coste muy moderado, que en última instanciaresulta ser incluso más económico que el fuel oil.

La logística de GNL se vincula fácilmente a salas de calderas de cualquier ubicación, incluidos los puntos más remotos, gracias a la producción bien desarrollada de medios de transporte de GNL en forma de tanques criogénicos de varias configuraciones.

Debido a que el GNL se quema de manera más eficiente que el carbón o el fuel oil, las emisiones nocivas a la atmósfera son mínimas: los gases de combustión no contienen partículas ni compuestos de azufre.

Desde el punto de vista de las exportaciones de GNL y el desarrollo del mercado energético global, el GNL y su producción se están convirtiendo en un factor cada vez más prioritario para las economías más grandes del mundo, incluidas Francia, Corea del Sur, España, etc. El consumidor mundial de gas licuado es Japón, cuyas importaciones de gas son 100% GNL.