UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA INSTITUTO DE ENERGIA PETROLEO Y GAS

CURSO DE ACTUALIZACIONPAE - 2012

Ingeniero Mecnico Electricista. UNI- Lima 1996 CIP 62252Maestra en Motores de combustin interna . Convenio UNSA Universidad de los Pueblos de Mosc2da. Maestra en Aplicaciones del Gas Natural UNI 2002-2004Candidato a Doctor en Ingeniera Energtica.Docente invitado en la Universidad Nacional del Callao. 2003Ex Director de la Escuela Profesional de Ingeniera Mecnica de la Universidad Nacional de San Agustn de Arequipa. Director del Instituto de Energa, Petrleo y Gas de la UNSA.Docente invitado de Posgrado por la Universidad San Simn de Cochabamba- Bolivia 2006Expositor en el COPIMERA 2009 Monterey MxicoCurso de CIM y Robtica invitado por FESTO Bogot Colombia 2010 Expositor en el COPIMERA 2011 San Jos de Costa Rica Docente Investigador ganador en el concurso con fondos del Canon Consultor en temas de energa y gas natural.

Es el combustible para el siglo XXI, no solo en el Per, sino a nivel mundial. as como el carbn fue en el siglo XIX y el petrleo en el XX.Las reservas de gas natural en el Per, bsicamente estn en Camisea, y son de 11,2 Tera pies cbicos (TCF) TERA= 10 12 Es mucho o es poco?

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13 000 000 000 000 000 000 Trece trillones.mal Es poco.

RESERVAS PROBADAS, RESERVAS PROBABLES Y RESERVAS POSIBLES

El gas natural es tan antiguo como el petrleo, la dificultad que haba es como transportarlo o como envasarlo, el petrleo era mas manejable es por esto que ha sido relegado hasta ahora que se hace cada vez mas importante ante la escases del petrleo.El precio del gas lo fija cada pas o regin que lo tiene, no es un precio internacional como el petrleo o el GLP.En el Per se tiene la siguiente equivalencia:

Por qu el gas natural es importante?

El gas natural contamina menos que el petrleo, 20% menos que el Diesel 2 y 30 % que un residual. Es usado en centrales de generacin elctrica en Europa.El gas natural beneficia a muchos sectores siendo los mas importantes:

* Sector de generacin elctrica. * Sector Industrial y minero * Petroqumica * Comercial * Residencial * Transportes

GENERACION ELECTRICAINDUSTRIAL Y MINERO SECTOR RESIDENCIALSECTOR TRANSPORTES

Gasoducto.- Tubera de acero soldada con centros de compresin para su impulsin, existen desde 1000 ac. Su tecnologa en la actualidad es bien conocida.Gasoducto virtual.- Es el abastecimiento del gas natural comprimido en bateras de cilindros. Para distancia mayores a los 300 Km. ya no es rentable.Abastecimiento de LNG.- Actualmente solo es a travs de barcos metaneros, pronto ser comn encontrar vehculos con motores a gas natural y abastecidos con LNG.

INSTALACION DE GASODUCTO POR LA PANAMERICANA SUR DE LIMA

* Arequipa como ciudad con 900 000 habitantes, consume el equivalente a 24 000 barriles de petrleo diariamente, del total que consume el Per. * Estos 24 000 barriles procesados se transforman en gasolinas, Diesel 2, y residuales dan 1 008 000 galones. * Precio de la gasolina: 11,00 soles; Diesel 2: 11 soles; Residual: 6 soles, en promedio resulta: 9 soles. Multiplicado por los 1 008 000 gl. Resulta 9 072 000 soles = 3 024 000 $/da * El precio del gas natural es el 50% que el petrleo. * Ahorro = 1 512 000 $ SE PIERDE 1,5 MILLONES DE $/dia.

540 000 000 $/ao .. Mas que costo real del gasoducto

El gasoducto mas largo en el mundo es el que viene de la Siberia a Europa central mas de 5 000 Km. En tubo de acero de 1,20 m de dimetro. Recordemos que nuestro gasoducto Camisea Lima tiene 700 Km. y un dimetro de 24 pulgadas.Existe una forma bastante practica para encontrar el costo de un gasoducto que se quiera proyectar, son trminos que estn en unidades $ / pulg-m. C = F x pulg x mEjm: Gasoducto Camisea-Lima cuanto debi costar: $ = 40 x 24 x 700 000 = 672 millones de dlaresComo han sido dos ductos uno de lquidos (poliducto) y el otro de gas (gasoducto), se puede concluir que el precio de 1 500 millones de dlares que es lo que ha costado Camisea I es correcto.

Ejm: Cuanto costara un gasoducto de 18 pulgadas de dimetro entre Pisco y Arequipa $ = 30 x 18 x 800 000 = 432 millones de dlares.

TIPO DE GEOGRAFIA F = $ / pulg-m PLANA 20NORMAL 30ACCIDENTADA 40

Es muy importante para nuestro desarrollo contar con el gas natural en nuestra regin.Sea por el tramo de la costa o por el tramo de la sierra, lo importante es, que Arequipa cuente con gas natural en los prximos aos.Las reservas con las que contamos no justifican la exportacin que el gobierno esta realizando a Mxico y AsiaSe debe avanzar con los gasoductos tanto para el sur como para el norte y postergar la exportacin hasta que exista nuevas reservas.El etano ducto es importante pero debe manejarlo empresas peruanas y no transnacionales brasileas.

Esta metodologa planteada, se la ha diseado como proteccin al tcnico o profesional peruano, en los primeros proyectos de conversin de plantas industriales o comerciales a gas natural. Esta metodologa ayuda la planificacin y facilita la realizacin del cronograma del proyecto.Existe experiencia en otros pases como Argentina, Colombia, Bolivia en este tema de conversiones, no se debe permitir que esta tecnologa ingrese a nuestro pas tan fcilmente, se debe contar con una tecnologa propia, para resolver problemas que son diferentes en cada pas o regin.

Tipo de planta industrial, consumo de hidrocarburos o de energa elctrica.Si el consumo es de 60% energa elctrica y 40 % trmico existe la posibilidad de analizar la cogeneracin, independizndose de la red de E.E.Distancia del gasoducto de la planta mas de 10 Km. No es tan atractiva la derivacin por los costos del gasoducto.Tipos de aparatos trmicosCostos unitarios del combustible en $/MMBTU calculados en base a la realidad regional.

1.-Anlisis de los energticos consumidos por la planta o comercio en el mes o en el ao (Logstica de la planta)2.- Tipos de procesos trmicos en la planta, numero de calderos, tipos, hornos, secadores, etc.3.- Consumo de energa elctrica, consumo para motores, iluminacin y procesos trmicos.4.- Determinacin de la distancia del gasoducto o troncal secundaria de GN. (Mas de 10 Km. No seria rentable) 5.- Estudio de ahorro de energa o auditoria energtica (opcional) plantear la posibilidad de independencia de la red publica de E.E.6.- TOMA DE DECISION SI o NO este estudio no debe tomar mas de 3 das de evaluacin. Depende mucho de los tipos de procesos de la planta.

Ejm: 28,3 m3 de GN = 7,6 galones de Diesel por que ambos me dan 1 MMBTU

entonces: 28,3 m3 de GN = 7,6 gl x 3,78 l/gl = 28,8 litros de Diesel 2

Por lo tanto 1 m3 de GN = 1,02 litros de Diesel 2

Mejor aun : 1 m3 GN = 1 litro Diesel 2

RECURSO Gas Natural (m3) GLP (gal)Kerosene (gal)Diesel 2 (gal)Residual (gal)Carbn (Kg)EnergaElctrica (Kw-h)1 MMBTU 28,3 10,4 7,8 7,6 6,9 34,4 290,7

Combustible Poder Calorfico (BTU/ galn) Precio (US$ / galn)Precio Equivalente (US$/MMBTU)Gasolina 90 134 000 4,20 31,34Diesel 2 131 036 3,20 24,36GLP 97 080 2,10 21,63Residual 143 000 1,80 12,58Carbn 29 411 BTU/Kg 0,30 $/Kg. 10,20Gas Natural 35 314 BTU/m3 0,20 $/m3 5,60

Energa Elctrica Poder Calorfico (BTU/Kw-h) Precio (US$/Kw-h) Precio Equivalente (US$/MMBTU)Industrial 3 418 0,10 29,25

1.- Contratar el servicio de GN a la empresa comercionalizadora, si la acometida es mas de 2 Km los costos sern de la empresa interesada.2.- Disear y montar la estacin de llegada del GN.3.- Se debe determinar el caudal en MMPCD o MCMD4.- Determinar el dimetro de la tubera desde la acometida hasta la estacin de llegada de gas natural.5.- Disponer de los aparatos de medida y regulacin en la estacin de llegada

Con la instalacin de la estacin de llegada del gas natural a la planta se ha logrado la primera etapa, para lo cual sirvi el anlisis Macro trmico.Se recomienda al tcnico o profesional peruano cerrar contrato en esta parte del proyecto y abrir contrato para la segunda etapa de la conversin.Por que la segunda etapa es mas minuciosa en el aspecto de ingeniera (especializada).

1.- Se realiza la planilla de artefactos trmicos2.- Se halla el consumo de combustible por aparato trmico3.- Se halla el consumo de KW-h de E.E. Por aparato termoelctrico.4.- Se analiza la posibilidad de autogeneracin con grupo a GN y si es posible la cogeneracin de la planta5.- Se realiza el diseo de lnea para cada aparato trmico.6.- Se calcula el flujo de gas natural total y unitario. 7.- Se dibuja el LAY OUT integral y por unidad.8.- Se avala los costos y se determina el C2.

Tratamiento trmico de tubos de GNCEn Horno a Gas Natural

Secado directo Roca Argentina

Secado indirecto tabaco

QUEMADOR A GN PARA CALDERA DE ACEITE

ARTEFACTOPOTENCIAHORAS OPERACIONCONSUMOCOSTO ENERGETICCALDERO 1 50 BHP840 Gl/d D2S/. 11,00 GlCALDERO 2 75 BHP1260 Gl/d D2S/. 11,00 GlCALDERO 3 300 BHP12100 Gl/d R500S/. 8,00 GlHORNO A 20 KW16320 KW-h/dS/. 0,4 KW-h

ARTEFACTO GASTO/DIA S/.GASTO/DIA $GASTO/MES $CALDERO 1 440,001464 380,00CALDERO 2 660,002206 600,00CALDERO 3 800,002667 980,00HORNO A 128,00 431 290,00TOTAL GASTO EN ENERGETICOS REEMPLAZABLES20 250,00

EL CONSUMO DE GAS NATURAL ES : 813 m3 / da

: 24 390 m3 / mes

GASTO DE GAS NATURAL POR MES : S/. 29 268,00(1,2 S/./m3)

GASTO DE GAS NATURAL POR MES: $ 9 756,00(T.C. 3,00 S/.)

AHORRO/MES : 20 250,00 9 756,00 = $ 10 494,00

ARTEFACTOPOTENCIAHORAS OPERACIONCONSUMOCONSUMO EQUIVALEMTE GAS NATURALCALDERO 1 50 BHP840 Gl/d D2 149 m3CALDERO 2 75 BHP1260 Gl/d D2 223 m3CALDERO 3 300 BHP12100 Gl/d R500 410 m3HORNO A 20 KW16320 KW-h/d 31 m3

C1 = 350 000 $ C2 = 2 450 000 $

CT = 2 800 000 $ AHORRO = 250 000 $/mes

T.R.I. = 2 800 000 / 250 000 = 11 meses. Ao: 2005

UTILIDAD ANUAL POR LA CONVERSION = 3 000 000 $

En la primera parte de la exposicin calculamos cuanto se perda por da en Arequipa, que era 1,5 millones de dlaresA esta suma se debera agregar los beneficios indirectos que trae el tener este nuevo combustible, como: * Realizacin de Proyectos de conversin y cogeneracin. * Abastecimiento de equipos a gas * Mano de obra de tcnicos calificados para las conversiones * Mano de obra para los programas de mantenimiento. * Capacitacin a todo nivel, tcnico y profesional

MISION DE INPEGAS * Difundir la cultura del gas natural y GLP en la poblacin. * Asesorar proyectos de conversin a gas natural y GLP. * Promover la llegada del gas natural a nuestra Regin. * Realizar trabajos de investigacin sobre energa y gas.VISION DE INPEGAS * Ser un Instituto de primer nivel en temas de Energa petrleo y gas en el PerTRABAJOS DE INVESTIGACION REALIZADOS (MAS DE 10 TRABAJOS REALIZADOS) 1.- Proyecto de una CTCC de 500 MW en el Per Ao 2005 2.- Conversin de motores Diesel de gran potencia a gas natural 2005 3.- Estudio del Mercado Trmico en el Sur del Per .. 2006 4.- Proyecto de gasoducto Pisco Matarani 2006 5.- Proyecto de gasoducto Matarani Arequipa 2006 6.- Abastecimiento virtual de GNC y LNG 2007 7.- Metodologa para la conversin de Hornos y Calderas a GN 2007

TRABAJOS EN INVESTIGACION 1.- Conversin de flotas de transporte a GNV y GLP en el Per 2.- Produccin de 50 gl./da de biodiesel 3.- Fabricacin de tanques de LNG vehiculares con aplicacin de vacio. 4.- Obtencin de biogs de rellenos sanitarios para la generacin termoelctrica en Arequipa TRABAJOS DE INVESTIGACION PROPUESTOS 1.- Abastecimiento virtual de GNV o GNC en la regin Sur 2.- Desarrollo regional especifico con gas natural 3.- CTCC a gas natural de 500 MW para Arequipa 4.- Termo economa y cogeneracin en plantas industriales 5.- Transporte publico a gas natural para ArequipaINPEGAS: jchavezo@unsa.edu.pe Telf. 283178 Cel. 95 9755881 gonchavezo5@hotmail.com

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