transporte y regasificacion de gas natural licuado.docx

8/11/2019 TRANSPORTE Y REGASIFICACION DE GAS NATURAL LICUADO.docx

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2014 II

UNI PERU

TRANSPORTE Y REGASIFICACION DE GAS

NATURAL LICUADO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERA QUIMICA Y TEXTIL

CURSO

DISEO DE PLANTAS (PI-525/B)

INTEGRANTES

FLORES SALINAS, Christopher 20091181H

FUENTES QUEREVALU, Rolando 20072639B

LORENZO SANCHEZ, Manuel 20092638A

PROFESOR:

Ing. Victor Leon

Ing. Freddy Huayta

FECHA DE ENTREGA

20 de Setiembre del 2014

REA ACADMICA DE INGENIERIA QUIMICA

NOTA


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NDICE

Pag.

I. Carga de Gas Natural Licuado a camiones cisterna.

II. Transporte de Gas Natural Licuado durante la ruta.

III. Descarga de Gas Natural Licuado en la estacin de

regasificacin.


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I. CARGA DE GAS NATURAL LICUADO A CAMIONES CISTERNA

La carga de GNL se efecta en los cargaderos o puestos de carga existentes,

situados en batera y equipados con los correspondientes medios de conexin,

seguridades y sistema contra incendios.

La carga de cisternas de GNL se efecta mediante bombas criognicas que

aspiran GNL de los depsitos fijos y lo transfieren a la cisterna a travs de

flexibles criognicos o brazos de carga.

Las cisternas porttiles deben estar conforme indican las disposiciones

aplicables al diseo y la construccin de las cisternas porttiles, as como a los

controles y pruebas que deben superar.

Con anterioridad al llenado, se debe inspeccionar la cisterna porttil para

asegurarse que es del tipo aprobado para el transporte de GNL. Durante el

llenado, la temperatura del GNL debe permanecer en los lmites del intervalo

de las temperaturas de clculo.

Durante la evaluacin del grado inicial del llenado, para gases licuados

refrigerados e inflamables (GNL), se debe tener en cuenta el tiempo previsto de

retencin necesario para el transporte, as como todos los retrasos que podran

producirse. El grado inicial de llenado de un depsito, debe ser tal que si el

contenido alcanza una temperatura tal que la presin de vapor fuese igual a la

presin de servicio mxima autorizada (PSMA), el volumen ocupado por el

lquido no debe sobrepasar el 95%.

Un grado inicial de llenado ms elevado debe ser autorizado bajo reserva de la

aprobacin de la autoridad competente cuando la duracin del transporte

prevista sea mucho ms corta que el tiempo de retencin.

El tiempo de retencin real debe ser calculado para cada transporte en

conformidad con un procedimiento reconocido por la autoridad competente

teniendo en cuenta:


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El tiempo de retencin de referencia para el GNL

La densidad de llenado real;

La presin de llenado real;

La presin de tarado ms baja del o de los dispositivos de limitacin de

presin.

El tiempo de retencin real debe ser marcado sobre la propia cisterna porttil o

sobre una placa metlica firmemente fijada a la cisterna porttil.

El GNL cargado se mide por diferencia de pesada en las bsculas situadas en

los propios puestos de carga sobre las que se sita la cisterna y la unidad

tractora.

Las cisternas porttiles vacas, sin limpiar y sin desgasificar, deben cumplir las

mismas disposiciones que las cisternas porttiles llenas de la materia

previamente transportada.

Utilizacin de cisternas fijas (vehculos cisterna), cisternas desmontablesy de contenedores cisterna y cajas mviles cisterna:

Los depsitos que no estn divididos en secciones de una capacidad mxima

de 7.500 litros por medio de rompeolas se llenan hasta no menos del 80% o no

ms del 20% de su capacidad.

El espesor de las paredes del depsito debe, durante toda su utilizacin, ser

superior o igual al valor mnimo definido en el diseo.

Durante el llenado y el vaciado de las cisternas, deben adoptarse medidas

apropiadas para impedir que se liberen cantidades peligrosas de gases y

vapores. Las cisternas deben cerrarse de manera que el contenido no pueda

derramarse de forma descontrolada al exterior.


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Las aberturas de las cisternas de vaciado por el fondo deben ir cerradas por

medio de tapones roscados, de bridas ciegas o de otros dispositivos de la

misma eficacia. La estanqueidad de los dispositivos de cierre de las cisternas,

debe ser verificada por el llenador, tras el llenado de la cisterna.

Si varios sistemas de cierre estn colocados unos a continuacin de los otros,

debe cerrarse en primer lugar el que se encuentre ms cerca de la materia

transportada.

Las cisternas vacas, sin limpiar, para poder ser transportadas, deben estar

cerradas de la misma manera y presentar las mismas garantas de

estanqueidad que si estuviesen llenas.

Cuando las cisternas vacas, sin limpiar, que no estn cerradas de la misma

manera y no presentan las mismas garantas de estanqueidad que si

estuviesen llenos y cuando las disposiciones de esta norma no puedan ser

respetadas, deben ser transportados en condiciones de seguridad adecuadas

hacia el lugar apropiado ms prximo donde pueda tener lugar la limpieza o la

reparacin. Las condiciones de seguridad son adecuadas si se han tomado

medidas apropiadas para asegurar una seguridad equivalente a la asegurada

por las disposiciones de la presente norma y para evitar una prdida

incontrolada de producto.

La presin de prueba aplicable a las cisternas destinadas al transporte de los

gases licuados refrigerados no debe ser inferior a 1,3 veces la presin de

servicio mxima autorizada, indicada en la cisterna, ni inferior a 300 kPa (3 bar)

(presin manomtrica); para las cisternas provistas de un aislamiento por vaco

de aire, la presin de prueba no debe ser inferior a 1,3 veces la presin de

servicio mxima autorizada, aumentada en 100 kPa (1 bar).

El grado de llenado debe estar por debajo de un valor tal que, cuando el

contenido se lleve a la temperatura en la que la tensin de vapor iguale la

presin de abertura de las vlvulas de seguridad, el volumen del lquido

alcance el 95% de la capacidad de la cisterna a dicha temperatura.


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Cisterna de Transporte de GNL

Caractersticas ms representativas de una cisterna de 56,5 m3:

Figura: Cajn Lateral de conexiones y maniobra para carga y descarga


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II. TRANSPORTE DE GAS LICUADO DURANTE LA RUTA

El GNL debe ser transportado en cisternas porttiles segn a la instruccin de

transporte en cisternas porttiles y a las disposiciones especiales de transporte

en cisternas porttiles, sta instruccin de transporte en cisternas porttiles se

aplica a los gases licuados refrigerados. Todas las disposiciones relativas al

diseo y a la construccin de cisternas porttiles para gases licuados

refrigerados y a los controles y ensayos a los que deben someterse as como

las disposiciones relativas a la construccin, los equipos, la aprobacin del

prototipo, los controles y ensayos y al marcado de las cisternas fijas (vehculos

cisterna), cisternas desmontables, contenedores cisterna y cajas mviles

cisterna deben ser cumplidas.

Las cisternas porttiles no deben ser transportadas, si presentan:

Si su grado de llenado es tal que las oscilaciones del contenido podran

crear fuerzas hidrulicas excesivas en el depsito.

Si tienen fugas. Si presentan daos hasta el punto que podran comprometer la

integridad de la cisterna o de sus elementos de elevacin o de estiba.

Si el equipo de servicio no ha sido examinado y se ha considerado que

est en buen estado de funcionamiento.

Si el tiempo de retencin real para el GNL transportado no ha sido

determinado y si la cisterna porttil no ha sido marcada.

Si la duracin del transporte teniendo en cuenta los retrasos que podranproducirse, sobrepasa el tiempo de retencin real.

Durante el transporte, las cisternas porttiles deben estar apropiadamente

protegidas contra daos que pudieran producirse en el depsito y los equipos

de servicio en caso de choque lateral o longitudinal o de vuelco. Si los

depsitos y los equipos de servicio han sido construidos para poder resistir a

los choques o al vuelco, esta proteccin no ser necesaria.


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DIAGRAMA DE INSTRUMENTACION, DEL SISTEMA TRANSVASE DE UNA

CISTERNA TRASNPORTADORA DE LGN, SIN BOMBA:

III. DESCARGA DE GAS NATURAL LICUADO EN LA ESTACIN DE

REGASIFICACIN

Secuencia general de operacin de la terminal incluye las siguientes etapas:

Arribo y acoderamiento del buque tanque con el cargamento de GNL

Acoplamiento del buque tanque

Arribo y acoderamiento del buque tanque con el cargamento de GNL

La operacin de aproximacin y acoderamiento de los buques tanque se

realizan contra el viento y preferentemente a la luz de da. La terminal


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mantendr su posicin mediante un propulsor orientable localizado en la popa,

que controlara su direccin durante el acoderamiento de los buques tanque.

Durante la maniobra se requerir la ayuda de barcos remolcadores; asi mismo,

se contara con boyas, guas, pedestales de rodillo como otros instrumentos yherramientas de amarre necesarias para su manejo.

Acoplamiento del buque tanque

Se llevara cabo mediante amarres y defensas descritos en el punto anterior.

Previamente al acopamiento, se deber lastrar la terminal con un peso

equivalente a la carga de GNL que recibir. Conforme se transfiera la carga de

GNL, se soltara lastre de modo que no exista un cambio significativo en el

calado de la terminal. La terminal se conectara al buque a travs de tres brazos

articulados.

Sistema de trasiego de GNL

El sistema de trasiego permitir la descarga completa de un buque tanque de

125 000 m3 de capacidad en un lapso de 16 horas. Si se incluye las maniobras

de acoderamiento, preparacin, y desacoplamiento, el proceso requerir entre

20 y 22 horas. El proceso posibilitara el envi ininterrumpido de GN a tierra y

simultneo a las maniobras de trasiego o de acoderamiento de un buque

tanque.

El principal componente del sistema trasiego de GNL es el conjunto de los

brazos, estos brazos estarn localizados en el rea de descarga a estribor de

la terminal, entre los tanques centrales

El sistema de trasiego estar provisto de conectores hidrulicos que permitirn

la unin de los brazos con los tubos de descarga del buque tanque. Los

conectores estarn equipados con una gua que permitir la correcta conexin

con las tuberas del buque tanque y que evitara choques peligrosos debidos al

movimiento relativo d la terminal y el buque tanque.

Todos los brazos contaran con escalerillas, pasillos y plataformas para

asegurar el acceso seguro a sus componentes durante las labores de remplazo

de piezas. El conjunto de brazos de carga estar provisto de una fosa de


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contencin para la recoleccin de fugas de GNL asi como de un sistema de

purga de gas inerte.


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Para realizar el trasiego de GNL, una vez que el sistema de tuberas se llene se

prepare, y que todos los sistemas de seguridad se hayan probado, las bombas

de trasiego del buque tanque entraran en operacin, una a la vez. Las vlvulas

de llenado en los domos de los tanques de la terminal se abrirn y la tasa de

flujo se elevara gradualmente hasta alcanzar el 100%. Estas vlvulas sern

controladas para dirigir el flujo hacia cada tanque.

En este punto, las fases de vapor de los dos sistemas de almacenamiento se

encontraran abiertas, para que el gas desplazado en el tanque de la terminal

sea transferido hacia la parte superior de los tanques del buque de

abastecimiento, a travs de brazo de retorno de vapor

TCNICAS DE REGASIFICACIN DE GAS NATURAL LICUADO.

REGASIFICACIN:

Consiste en llevar el gas natural nuevamente a su estado gaseoso,

devolvindole el calor removido en el proceso circuito de refrigeracin.

Puede decirse que las dos partes principales de una planta de regasificacin

son los tanques de almacenamiento de GNL y el muelle de atraque para los

buques metaneros.

El resto de la planta puede dividirse en los siguientes grupos:

Sistemas de captacin y descarga de agua de mar

Equipos principales (regasificadores, relicuador)

Tuberas

Servicios auxiliares

Edificios

Una planta de estas caractersticas tiene como misin la recepcin del gas

natural licuado, que llega en los buques metaneros, y despus de un perodo

de almacenamiento, transformarlo a gas para inyectarlo a presin en las redes

de transporte.

Asimismo, despus de almacenarlo en los tanques, el GNL tambin pude

enviarse, mediante camiones cisterna, a plantas satlite.


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Las funciones que debe asegurar un Terminal de regasificacin son:

Descarga: Por medio de brazos de descarga criognicos, se hace la

transferencia a los tanques, utilizando las bombas de los metaneros.

Almacenamiento: El GNL recibido se almacena durante varios das en

tanques especiales diseados para condiciones criognicas.

El bombeo: Desde los tanques hasta el relicuador o hasta la estacin de carga

de camiones lo realizan las denominadas bombas primarias, que se encuentran

sumergidas en los tanques de almacenamiento. Desde el relicuador hasta la

red de gas previo paso por los vaporizadores- lo realizan las bombas

secundarias o de alta presin.

Regasificacin: El GNL lquido es calentado bajo presin en los vaporizadores

y transformado en gas a la presin de emisin.

Medida: El gas se mide a la salida de la planta mediante contadores de turbina

y se regula la presin de emisin.

Odorizacin: Se inyecta odorizante, para poder detectar las fugas en las redes

de transporte y distribucin.

Las vaporizaciones que se producen en la planta (tuberas, brazos de

descarga, tanques y equipos) son utilizadas, durante la descarga para devolver

gas al barco y se recuperan mediante compresores, inyectndolos en el

relicuador para su posterior vaporizacin.Los gases no recuperados se envan

a la antorcha.

Descripcin del proceso

El GNL se descarga del buque metanero utilizando las bombas criognicas que

estn ubicadas en el interior de los tanques de almacenamiento del barco.

El vapor desplazado durante la operacin de llenado del tanque en tierra se

enva otra vez al buque para restablecer la presin en el tanque del barco,

modificada debido a la descarga.

Durante la operacin de descarga del buque, la presin (relativa) en los

tanques de almacenamiento se mantiene a 150 mbar (normalmente se


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encuentra en los 180 mbar). En caso de un aumento de presin en los tanques,

el exceso de gas de evaporacin se puede enviar tambin a la antorcha.

Ya realizada la descarga, el GNL se extrae de los tanques en tierra utilizando

las llamadas bombas primarias, que se encuentran en el interior de los tanquesde almacenamiento. Estas bombas impulsan al GNL para dirigirlo hacia el

equipo regasificador, previo paso por el relicuador.

En ste, el gas comprimido por los compresores de boil-off se pone en contacto

con el GNL y se condensa.

A la salida del relicuador, se obtiene GNL con una presin inferior a la exigida

por la red de gas natural. Este GNL es aspirado por las llamadas bombas

secundarias, que le otorgan la presin necesaria para atravesar el sistema de

regasificacin y alcanzar la red con la presin requerida

El GNL puede suministrarse tambin a camiones cisternas. La estacin de

carga de camiones recibe el lquido directamente desde las bombas primarias.

Todos los equipos, las lneas principales de GNL y los cabezales que no estn

en funcionamiento se mantienen fros por medio de un sistema de

recirculacin.


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PLANTAS SATLITES DE REGASIFICACIN

Clasificacin de las PSR

Segn su capacidad de almacenamiento

Segn su capacidad de vaporizacin/ regasificacin

Segn la propiedad y uso de la PSR, compaa distribuidora de GN o

empresa que lo consume

Diagrama de Flujo


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PRINCIPALES EQUIPOS Y COMPONENTES DE UNA PSR

Patio de descarga de cisternas de GNL.

Depsitos de GNL.

Sistema de Regasificacin, atmosfrico y forzado.

Estacin de regulacin y medida

Sistema de odorizacin.

Equipos de monitoreo y control remoto.

Tuberas, vlvulas y elementos de interconexin varios.

Obra Civil.

Instalacin elctrica.

Equipos y sistemas auxiliares.

Equipos de Extincin de incendios.

Suministro elctrico de iluminacin.

Agua de Servicio.

Otros.

SISTEMAS DE VAPORIZACIN / REGASIFICACION

Los sistemas de vaporizacin tienen como funcin ceder energa trmica al

GNL para provocar su cambio en su estado, de lquido a gaseoso y a

continuacin calentarlo hasta temperatura ambiente.

A las presiones que trabajan las plantas satlite, aproximadamente entre 3 bar

y 5 bar, la regasificacin tiene lugar aproximadamente entre -140 C y -135 C.

El calor medio a ceder para regasificar un kg de GNL en estas condiciones es a

efectos prcticos de 120 kcal/Nm3.

Este calor puede aportarse:

Mediante un intercambiador de calor con el aire atmosfrico.

Mediante un intercambiador utilizando algn medio calefactor (vapor, energa

elctrica, etc.) y en la prctica casi siempre agua caliente.


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VAPORIZADORES ATMOSFRICOS

El elevado gradiente de temperatura existente entre el GNL y el medio

ambiente permite el empleo de vaporizadores atmosfricos de aletas.

En ellos el GNL circula por un haz de tubos aleteados para aumentar la

superficie de intercambio, y siempre dispuestos verticalmente para favorecer la

circulacin por conveccin del aire atmosfrico.

Se utilizan generalmente para caudales reducidos, por ejemplo inferiores a los

1.000/2.000 Nm3/h, aunque no existen pautas fijas para establecer unos lmites

determinados.

Los regasificadores atmosfricos son por el contrario difcilmente utilizables en

zonas de climas muy fros, con das consecutivos bajo cero.

Los factores que influyen en su rendimiento son los siguientes;

El caudal nominal de gas regasificado (Nm3/h).

La temperatura del aire.

La humedad relativa del aire.

La velocidad del viento.

Si son consumos constantes y continuos o variables.

Si existen variaciones diarias da/noche y estacionales.

VAPORIZACIN FORZADA

Son intercambiadores clsicos compactos, con circulacin de GNL por el haz

tubular y agua caliente circulando por la envolvente.

La regulacin de temperatura en cualquier de los casos es simple y se realiza

mediante sondas de control a la salida de gas de los vaporizadores y del agua

caliente de retorno.

El agua caliente la obtendremos por medio del empleo de calderas en paralelo

y trabajando en cascada, con alguna de ellas en reserva y con colectores

comunes de impulsin y retorno.


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Para caudales elevados y constantes se recomiendan que deben emplearse

regasificadores de agua caliente.

En cualquier caso, se pueden instalar en paralelo y en combinacin con

regasificadores atmosfricos, pudiendo ser utilizados en pocas de bajos

consumos, como por ejemplo en verano.

BIBLIOGRAFA :

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