6 SemestreIngeniera Industrial

Introduccin al Gas NaturalndicePginaIntroduccin 2Objetivo General2Objetivos Especficos2Marco Terico2Qu es el gas natural?2Cmo se ha originado?4Dnde se lo encuentra?4Cul es la composicin del gas natural?4Dnde y cmo se lo procesa?6Qu volmenes de Reservas tenemos en Bolivia? 10Qu volmenes exportamos y a que pases? 10Qu es el GLP, como se lo produce y de que fuentes? 10Qu diferencia existe entre el GLP y el Gas Natural? 11Por qu hay desabastecimiento de GLP en nuestro Pas? 12Por qu no todos los departamentos de Bolivia disponen de gas natural domiciliario? 13 Qu es el GNV? 13Por qu existe algunas veces dficit de suministro de gasolina? 13Cree que existirn problemas de abastecimiento de gasolina en vista de que se ha incrementado el parque automotor en Bolivia? 14Qu sabe usted de los precios de los combustibles en Bolivia? 14 Conclusiones 14Bibliografa 15

IntroduccinLa importancia de los hidrocarburos como la principal fuente de energa en el mundo y principal pilar del desarrollo de las industrias en todos los pases, y siendo un recurso no renovable en constante disminucin es que surge la necesidad de recopilar y desarrollar la informacin disponible acerca de este importante recurso.

Objetivo GeneralDesarrollar conocimientos sobre el Gas Natural

Objetivos Especficos Recoleccin y seleccin de informacin relacionada con el Gas Natural Desarrollo de las interrogantes presentadas en esta investigacin

Marco TericoDurante el desarrollo de esta investigacin se consult una gran cantidad de informacin proveniente de pginas web en internet tanto las sugeridas por el trabajo de investigacin como otras que se encontraron relevantes por los integrantes de este trabajo.A continuacin se presenta las interrogantes desarrolladas con la informacin adquirida por los medios ya mencionados:1. Qu es el gas natural?

El gas natural es una mezcla homognea, en proporciones variables de hidrocarburos parafnicos, denominados Alcanos, los cuales responden a la frmula. Estos hidrocarburos, tienen por nombre, tambin Hidrocarburos Saturados. Este est relacionado con la hibridacin . Lo que indica que tiene cuatro (4) orbitales hbridos. Este tipo de hibridacin indica que debe de existir un enlace simple entre los carbonos, enlace difcil de romper, es por lo que reciben el nombre de saturados, a diferencia de los Alquenos y Alquinos.

El gas natural tiene, tambin cantidades menores de gases inorgnicos, como el Nitrgeno, el Dixido de Carbono ; Sulfuro de Hidrgeno; Monxido de Carbono (C0), Oxgeno, Vapor de Agua , etc. Todos estos componentes son considerados impurezas del gas natural., algunas de estas impurezas causan problemas operacionales como la corrosin en los equipos.

El componente principal del gas natural es el Metano, cuyo contenido vara generalmente entre 60 y 90 % en volumen (%V/V). Contiene tambin, Etano , Propano, Butano y componentes ms pesados en proporciones menores y decrecientes: En la siguiente imagen se muestran los principales componentes del gas natural en la Repblica Bolivariana de Venezuela. Se presentan en la forma de composicin molar todos los principales componentes que conforman el gas natural, en la gran mayora de los yacimientos de gas del pas.

En trminos generales se puede sealar que el gas natural es una mezcla de hidrocarburos (principalmente metano) que existe en los yacimientos en fase gaseosa, o en solucin con el petrleo, y que a condiciones atmosfricas permanece en fase gaseosa. Puede encontrarse mezclado con algunas impurezas o sustancias que no son hidrocarburos, tales como cido Sulfhdrico o Sulfuro de Hidrgeno , adems de Nitrgeno y Dixido de Carbono. Por su origen, el gas natural se clasifica en asociado y no asociado. El gas asociado es aquel que se encuentra en contacto y/o disuelto en el petrleo del yacimiento. El gas no asociado, por el contrario, es aquel que se encuentra en yacimientos que no contienen crudo, a las condiciones de presin y temperatura originales. En los yacimientos, generalmente, el gas natural asociado se encuentra como gas hmedo cido, mientras que el no asociado puede hallarse como hmedo cido, hmedo dulce o seco, aunque la principal diferencia es que el gas asociado tiene que ser sometido primeramente al proceso de separacin gas petrleo, mientras que el no asociado este proceso no es necesario.

2. Cmo se ha originado?El gas natural al igual que el petrleo se encuentra acumulado en el subsuelo en estructuras denominadas trampas. En la actualidad se presume que el gas natural al igual que el petrleo son el resultado de una serie de procesos qumicos y variaciones sufridas por la materia orgnica proveniente de animales y vegetales, la cual ha tenido en efecto la accin de bacterias, elevadas temperaturas y presiones.

Dentro de estas trampas los hidrocarburos estn contenidos en una roca porosa, que se denomina roca yacimiento. La trampa de hidrocarburos es una condicin geolgica de las rocas del subsuelo que permite la acumulacin del gas natural. Las trampas pueden ser de origen estructural conformado por (pliegues y fallas o estratigrficos) lentes, acuamiento de rocas porosas contra rocas no porosas, denominadas sellos. Toda trampa presenta como caracterstica principal una roca de yacimiento, limitada en su tope y su base por una roca sello, que impide que los hidrocarburos acumulados escapen. Las trampas de hidrocarburos se clasifican en:

a. Trampas Estructurales: Son aquellas constituidas por la deformacin de los estratos del subsuelo, causados por fallas.

b. Trampas Estratigrficas: Son aquellas originadas por cambios laterales y verticales en la porosidad de la roca. Se forman generalmente cuando ha desaparecido la continuidad de una roca porosa.

c. Trampas Mixtas: Son aquellas originadas por una combinacin de pliegues y/o fallas con cambios de porosidad de las rocas.

3. Dnde se lo encuentra?, Cul es la composicin del gas natural?En funcin de los volmenes de gas o petrleo que contienen los yacimientos se denominan:

a. Yacimientos de Petrleo: En estos yacimientos el petrleo es el producto y el gas esta como producto secundario disuelto en cantidades que depende de la presin y la temperatura del yacimiento. Reciben el nombre de Yacimientos Saturados. Esto corresponde, cuando el petrleo no acepta ms gas en solucin bajo las condiciones de temperatura y presin existentes, lo que ocasiona que cualquier exceso de gas se desplace hacia la parte superior de la estructura, formando una capa de gas sobre el petrleo.

b. Yacimientos de Gas-Petrleo: Estos yacimientos corresponden a acumulaciones de petrleo que tienen una capa de gas en la parte ms alta de la trampa. La presin ejercida por la capa de gas sobre la del petrleo, representa el mecanismo que contribuye al flujo natural del petrleo hacia la superficie a travs de los pozos.

c. Yacimientos de Condensado: Aqu los hidrocarburos estn en estado gaseoso, por caractersticas especficas de presin, temperatura y composicin. El gas est mezclado con otros hidrocarburos lquidos.

d. Yacimientos de Gas Seco: En estos yacimientos el gas es el producto principal. Son yacimientos que contienen hidrocarburos en fase gaseosa, y al ser producidos siguen siendo gases, a pesar de los cambios de presin y temperatura.

Es importante sealar que ni el petrleo ni el gas se consiguen en las capas del subsuelo en forma de lagos, ya que estn contenidos en los espacios porosos de ciertas y determinadas rocas. La existencia de estos estratos rocosos de hidrocarburos es escasa y su determinacin, es la labor fundamental que desempean los gelogos y geofsicos. Ellos deben llegar a la conclusin que hay hidrocarburos en forma suficiente, como para realizar operaciones.

Composicin del Gas Natural: El gas natural se encuentra en los yacimientos acompaados de otros hidrocarburos, que se aprovechan en los procesos de extraccin y el procesamiento de los productos principales. En vista de esto es que dependiendo de qu productos le acompaen, se le denomina gas seco o gas hmedo. Si el gas que predomina es el metano (CH4), el cual pertenece a la serie parafnica, en donde los tomos de carbono y de hidrgeno se unen para formar cadenas sencillas, que se simbolizan como se los denominan Hidrocarburos Saturados Normales.

El primer compuesto de esta serie es el Metano, cuya frmula qumica es (CH4), pero en forma prctica se simbolizara simplemente como (C1), simbologa que se utilizar con todos los hidrocarburos que conforman la serie parafnica. Luego el siguiente Hidrocarburo es el Etano cuya frmula qumica es (CH3CH2), ser simplemente (C2). A continuacin viene el Propano (CH3CH2CH4) (C3).Si el gas que sale del yacimiento contiene, tambin Butano (CH3CH2CH2CH3) (C4) o fracciones ms pesadas en cantidades suficiente, ser un gas hmedo.

4. Dnde y cmo se lo procesa?La industria del gas natural, es decir el proceso desde la extraccin hasta la utilizacin, comprende una serie de etapas, por ejemplo: Obtencin; Tratamiento, Compresin; Transporte; Almacenaje; Regulacin de las Presiones; Distribucin; Medicin y Utilizacin. Cada una estas etapas encierra una serie de procesos, adems de una tcnica, las cuales han ido evolucionando con el crecimiento y perfeccionamiento de la industria del gas natural. El objetivo del Procesamiento de Gas Natural es eliminar los contaminantes, incluyendo los componentes corrosivos (agua y gases cidos, sobre todo el Sulfuro de Hidrgeno su carcter contaminante), los que reducen el poder calorfico, (como Dixido de Carbono y Nitrgeno) y los que forman depsitos slidos a bajas temperaturas, como el agua, para despus separar los hidrocarburos ms pesados que el metano, que constituyen materias primas bsicas para la industria petroqumica.

Las etapas normales en el procesamiento del gas natural son la deshidratacin (eliminacin de agua, usualmente con adsorbentes slidos, como almina o mallas moleculares), el endulzamiento (eliminacin del Sulfuro de Hidrgeno y Dixido de Carbono con soluciones absorbentes), y la recuperacin criognica de etano e hidrocarburos ms pesados (condensacin de estos componentes a bajas temperaturas, del orden de 212F, y destilacin fraccionada de los lquidos condensados). Otras etapas complementarias son el fraccionamiento de los hidrocarburos recuperados y la conversin del cido sulfhdrico a azufre a (S) en forma lquida o slida, tambin la extraccin de los lquidos del gas natural, es un proceso de gran importancia, como lo es tambin la compresin del gas, adems del transporte y almacenamiento. La eficiencia de todos estos procesos est totalmente relacionada con la eficiencia del proceso de separacin gas- petrleo. En la siguiente figura se presenta en forma esquemtica los principales procesos de tratamiento del gas Natural:

Principales Procesos de Tratamiento del Gas Natural

Se observa, que si se trata de gas asociado, unos de los primeros procesos de tratamiento del gas natural, es el proceso de separacin de los componentes del fluido, que sale del pozo, que son Gas-Lquido. Se supone que la fraccin lquida est conformada por el petrleo y el agua. La separacin se realiza en los separadores, y se pueden utilizar separadores verticales u horizontales. La eficiencia del proceso de separacin ser de vital importancia para la eficiencia de todos los dems procesos. Despus del proceso de separacin y dependiendo de la composicin del gas, se deben de realizar los procesos de deshidratacin del gas, proceso de lleva a cabo fundamentalmente a travs de proceso de absorcin con solventes qumicos, como el Glicol, por ejemplo, aunque tambin se utiliza el proceso de adsorcin con tamices moleculares, tambin el proceso de endulzamiento, extraccin de y fraccionamientos de lquidos del gas natural son de importancia. A continuacin se presentan los principales destinos del natural:

Destinos del Gas Natural

Se muestran los principales destinos de tratamientos a los que debe de ser sometido el gas natural, hasta su destino y distribucin final, aunque para realizar una descripcin de los procesos y destinos a los que tiene que ser sometidos el gas natural son:

a.- La obtencin del Gas Natural: Este proceso se realiza en yacimientos, los cuales pueden ser no asociados (Yacimientos Gasferos) y asociado (Yacimientos Petrolferos). En estos yacimientos el gas se puede encontrar en tres formas. Separado del petrleo, ocupando la parte superior de la napa; Disuelto dentro del petrleo junto con los hidrocarburos livianos de petrleo; todos ellos en fase gaseosa o grandes presiones, producindose en la extraccin la separacin de las fases gaseosa y lquida por el fenmeno de condensacin retrgrada.

b.- Tratamiento: El gas que se extrae del yacimiento, en la mayora de los casos contiene componentes indeseables, los cuales deben de extraerse mediante tratamientos adecuados. Si el gas contiene gases cidos, se debe someter al proceso de endulzamiento. La presencia de nitrgeno (N2) reduce el poder calorfico y disminuye el rendimiento en los procesos de extraccin de gasolina, luego se debe buscar la forma de eliminarlo. Tambin si el gas contiene agua lquida o en forma de vapor, se debe someter el gas al proceso de deshidratacin. En lo que respecta a los hidrocarburos condensables, se deben extraer en forma de gasolina y gas licuado, en plantas especiales que pueden utilizar diversos procesos, tales como compresin y enfriamiento, absorcin con querosn

c.- Compresin: Para hacer posible la conduccin del gas a travs de gasoductos es necesario aplicarle la presin necesaria para vencer la resistencia a la friccin. Los equipos que comunican presin al gas se denominan compresores, los cuales al comunicar presin reducen el volumen. La presin necesaria que habr que aplicar al gas depender del uso que se le dar al gas.

d.- Transporte de Gas: El transporte del gas, por lo general se realiza a travs de sistemas de gasoductos. En este caso la presin de trabajo debe de ser elevada en por lo menos un 20%. El transporte puede efectuarse a granel, en caso de gas licuado o comprimido en el caso del gas natural.

e.- Almacenaje: Este proceso depender que el gas tenga alta o baja presin

f.- Regulacin de Presiones: En diversas etapas de la industria del gas existe la necesidad de mantener una presin constante, y esto debe ocurrir en forma independiente al caudal que circula. Esto, ocurre, por ejemplo en las redes de distribucin de gas a baja presin, la cual debe ser prcticamente constante y de un valor para el cual estn diseados los quemadores de los artefactos. Si la red trabajase a una presin mayor, se hace estrictamente necesaria regular la presin para cada usuario, mediante reguladores individuales.

g.- La Distribucin: Para, el caso del gas natural o manufacturado, la distribucin se hace por redes, ahora si se trata de gas licuado, la distribucin se realiza mediante envasado. La distribucin por redes y gasoductos, debe de tomar una gran importancia, cuando se establezca el mercado del gas.

h.- La Medicin: En este caso la medicin se realiza mediante interpolacin de placa de orificio. Tambin se utilizan medidores de desplazamiento.

i.- Utilizacin: El gas natural tiene diversas aplicaciones en la industria, el comercio, la generacin elctrica, el sector residencial y el transporte de pasajeros. Ofrece grandes ventajas en procesos industriales donde se requiere de ambientes limpios, procesos controlados y combustibles de alta confiabilidad y eficiencia. Adicionalmente, el gas natural es utilizado como materia prima en diversos procesos qumicos e industriales. De manera relativamente fcil y econmica puede ser convertido a hidrgeno, etileno, o metanol; los materiales bsicos para diversos tipos de plsticos y fertilizantes.5. Qu volmenes de reserva tenemos en Bolivia?Segn una informacin extraoficial originada en la empresa encargada de la certificacin de reservas de hidrocarburos (Ryder Scott), actualmente tendramos 8.9 trillones de pies cbicos (TCF) de reservas probadas. Esto significa una disminucin de las reservas en 2/3 respecto a 2005, ltimo dato oficial publicado por YPFB

6. Que volmenes exportamos y a que pases?Bolivia exporta a Brasil unos 30 millones de metros cbicos diarios de gas natural y a la Argentina 15 millones de metros cbicos diarios.

7. Qu es el GLP, cmo se lo produce y de que fuentes?El Gas Licuado de Petrleo (GLP) es una mezcla de diferentes hidrocarburos livianos constituidos principalmente por propano (C3) y sus derivados, y butano (C4) y compuestos derivados de estos, en proporciones variables y que en condiciones normales es gaseosa y al comprimirla pasa al estado lquida. Puede producirse en plantas de procesamiento de gas natural o en refineras especialmente en plantas de ruptura cataltica. Esta mezcla tambin llamada GLP (en ingls LPG), capaz de ser almacenada y transportada en forma lquida bajo presin en bombonas, de uso muy variado: domstico, industrial, qumico como combustible. Se considera como materia prima para la petroqumica, con la composicin indicada, o compuesta predominantemente de propileno o butilenos. Con esta mezcla hay que tener ciertos cuidados, ya que este producto en estado gaseoso puede causar asfixia simple y deprimir el sistema nervioso central. En estado lquido puede provocar quemaduras que son por congelamiento e irritacin de la piel. Tambin por contener compuestos de azufre, como mercaptanos, el cual se le adiciona como odorizante para identificar escapes, se deben tener ciertas precauciones ya que el azufre puede tambin ser txico.En general el GLP es una mezcla de hidrocarburos en estado lquido formado especialmente por propano y butano, los cuales permanecen en estado lquido a presiones moderadas y temperatura ambiente, y puede en cuanto a su uso subdividirse en:1.- GLP Domstico. Este es comercializado tanto a granel como en bombonas y su precio est sujeto al marco regulado establecido en la Resolucin del MEM nmero 357 de fecha 04-12-98. Puede utilizarse en forma domstica para la coccin de alimentos o calentamiento de agua2.- GLP Comercial/Industrial, es una fuente de energa, la cual es comercializado a granel y su precio es determinado por la libre competencia. Su uso industrial es como combustible en hornos, secadores y calderas de diferentes tipos de industrias. Tambin en motores de combustin interna y en turbinas de gas para generacin de energa elctrica.3.- GLP Automotor. Aqu este compuesto es comercializado a granel y su precio de venta est referenciado al precio de la gasolina de 87 octanos. Este es uno de los combustibles que hay que tratar de comercializar en muchos pases, ya que con este se evita la contaminacin ambiental.

8. Qu diferencia hay entre GLP y Gas Natural?Primero su mtodo de obtencin: El gas natural (GNL) proviene directamente de los yacimientos petrolferos solo o acompaado por petrleo, simplemente se recoge y se almacena una vez licuado y entonces se dispone de el para usos industriales y domsticos. No en todos los pases est disponible.El gas licuado de petrleo (GLP) se obtiene de la destilacin del petrleo crudo en las torres de destilacin, una vez separado se almacena una vez licuado y entonces se dispone para los mismos usos que el gas natural.Segundo su composicin vara segn su origen: El GNL contiene por lo general 85% metano, 10% Etano y