Licuefaccion de Gas NaturalEl desarrollo de la Industria del Gas Natural esta limitado por las dificultades en el transporte delGas Natural. Muchas fuentes de Gas Natural estn localizadas en reas remotas, a grandesdistancias de los mercados comerciales los que los hacen difciles su produccin y etraccin.El GasNatural de!epre"iamente sersometidoa di"ersos procesos#antesdeltransporte#luegoestos son transportados por ductos como gas comprimido o como gas licuado. $tro medio detransporte del Gas Natural#En estado Liquido- es por medio de Buques Metaneros. %demas sepuede transformar el gas en Energa El&ctrica.El TRANSPORTE POR D!TOS"'al "ez sea la solucin mas simple, pero requiere la instalacin de red de ductos conectando lospuntos de produccin con los puntos de recepcin ello implica el transporte y el sistemade distri!ucin.EL transporte por #uques metaneros es la practica normal despu$sde %a#erse licuado el gas-El gas se transforma a (iquido !a)o ciertas condiciones de presin y temperatura#.(a (icuacin del Gas permite una significati"a reduccin de "olumen de aproimadamente de *++"eces, lo que hace el transporte eficiente. Para producir el &AS L'!ADO se utili(ael PRO!ESO DE L'!A!')N.El transporte del metano por !uques requiere la licuefaccion del Gas Natural, el cuales transportado en *ase liquida a presi+n atmos*$rica a apro,imadamente a una temperaturade --./0!. El transporte por !uque de gas natural presurizado es limitado por razones de costosy seguridad.(as fracciones liquidas pueden ser transportadas en la forma de G(,, si consisten !sicamente de-.y-/opuedenser mezcladas conel crudoparaunafraccion-01separadadeungasasociado. Es posi#le trans*ormar el &as Natural qu1micamente en un producto liquido acondiciones del am#iente2 tales como Metano2 gasolina o diesel.!ON3ERS')N EL4!TR'!A"Es tam!i&n posi!le con"ertir el calor de com!ustin del Gas Natural en energa el&ctrica#lascentrales t&rmicas#.En ausencia de un *raccionamiento 2 el transporte por ductos es posi#leendos *ases -gas 5 l1quidos ocomo un*luidosupercritico2 a mayores presiones queelcriconder!ar , eliminando as cualquier riesgo de condensacin.L'!A!')N DEL &AS NATRAL"La licuaci+n de los gases es parte importante de la re*rigeraci+n Muc%os procesos atemperaturas criogenicas 6temperaturas #a7o--//0!8 dependedelalique*acciondelosgases. % temperaturasso!reel puntocritico, unasustanciaeistesoloenfasegaseosa. (astemperaturas criticas del 2elio, 2idrgeno y Nitrogeno 3tresgases licuefacti!les usados com4nmenteson #5*6, #5/+ y #7/89-. ,or lo tanto, ninguna de estassustancias eistir en forma liquida a condiciones atmosf&ricas %demas, !a)as temperaturas deestas magnitudes no pueden ser o!tenidas con t&cnicas de refrigeracin ordinarias.(as '&cnicas quepuedenser usadas son: Sistemade Re*rigeraci+n en!ascada2 SistemaconRe*rigerante Mi,to2 etc. El proceso de lique*accion generalmente comprendeuna (ona criogenicas con uno o masciclos de refrigeracin endondeel gas natural es enfriado enuna omas etapas desdelatemperatura am!iente hasta la temperatura de condensacin del Gas Natural o algo menor.Esta temperatura es normalmente alrededor de #7*+;-.(os sistemas de refrigeracin generalmente hacen uso de *luidos re*rigerantes2 que pueden serun constitu5ente puro o una me(cla. El refrigerante es tipicamente "aporizado en uno o masintercam!iadores decalor criogenicas enel cual el Gas Natural es enfriado. El re*rigerante9apori(ado es su#secuente mente comprimido a altos ni"eles de presin y temperatura. Elre*rigerantees en*riadomedianteaguaoaire5posteriormenteen*riadopor e,pansi+n.Es com4n en los procesos de licuacin con ciclos m4ltiples que los ciclosde refrigeracin consecuti"a sean enfriados pro el refrigerante del primer ciclo. Normalmente2las corrientes de &as Natural son primeros descontaminados de agua2 gases :cidos e%idrocar#uros pesados.!'!LO DE RE;R'&ERA!')N"El ciclo de refrigeracion puede di"idirse en / etapas:Etapa de E,pansion" En la etapa de epansion se inicia con la disponi!ilidad de un refrigerante alestado liquido. Mediante esta etapa, la presion y temperatura son reducidas medianteel ;LAS..0! 5 >>// ?Pa5 se desea con9ertirlo a liquido saturado a presion atmos*erica 6 --.-2.0! 5 -/- ?Pa8.-omo el metano tiene una temperatura critica de #609-, este no puede ser licuado !a)o ningunacircunstancia a temperaturas mayores. ,ara enfriar el gas desde las condiciones del yacimiento,se tienen . procesos posi!les: Intercambio de Calor con una corriente Fria. Expansion Isoentropica con produccion de trabajo, mediante un expander. Expansion adiabatica a traves de una valvula Joule-Thompson.En este proceso de licuacion se considerara como esquema !ase el de ?oule#'hompson, )unto conun pre#enfriamiento mediante intercam!io de calor. (a razon de enfriamiento de la carga se de!eaquesiseefectua una epansin desde007* @,a y 70.*9- hastala presin atmosf&rica estadescendera solohasta#75.59-,porlo quenoha!ra licuaciondel Gas Natural.#Ae encuentrafuera de la en"ol"ente#.(a com!inacin de estos dos conceptos da origen al !iclo Linde Simple el cual se representa enun diagrama de Mollier.El procesoconsisteenunen*riamientodelacargamediante intercam#iodecalorconlacorrientedegas*rioo#tenidadelae,pansion2seguidoporunae,pansionadia#aticadelgas. El compresor delgas de recirculacion producidopor la epansion representa elpunto deinyeccion de la energia del proceso.!'!LO DE !AS!ADA !ON3EN!'ONAL"Enesteproceso, latemperaturaes reducidaenetapas sucesi"as paraigualar el perfil detemperatura#entalpia. En si, el proceso consta de . etapas. La primera etapa corresponde alen*riamientoproducidopor el propano comorefrigerantedondeseo!tiene#.09-. Enestaetapa un 5+B de intercam!io de calor se da. La segunda etapa utili(a etileno comore*rigerante2 en*riando el &as Natural %asta --//0!, o!teniendose un intercam!io de calor enesta etapa de aproimadamente0+B. La terceraetapa utili(a el metano como re*rigerante2en*rian*o el &as Natural %asta -->>0!2 usando el ciclo de metano. En cada uno de los ciclos, lamas !a)a presion atmosferica, para eliminar el riesgo de ingreso del aire.DES!R'P!'ON DEL PRO!ESO"El propano comprimido a 7.. M,a en el primer ciclo, es condensado con agua de en*riamiento.(a "aporizacion del propano a #.09-enfria el gas natural y tam!ien condensa el etileno,comprimido a 5.7 M,a. (a "aporizacion del etileno a #7++9- ayuda a licuar el gas natural !a)opresion y a condensar el metano comprimido hasta ..C M,a. en el tercer ciclo. Desde que el gasnatural es su#en*riado a -->>0!2 la e,pansion de la *ase liquida a presion atmos*erica resultaen 9apori(acion parcial 6*las%82 la cual ayuda a alcanzar la temperatura de equili!rio liquido#"apor s presion atmosferica.En este!iclodeRe*rigeracionde!ascada2elciclo consistede @ su#cicloscon di*erentesre*rigerantes. En el primer ciclo, el propano de7a el compresor a alta temperatura y presion 5ingresa al !ondensador donde aguao aire de en*riamientoes usadocomo re*rigerante. Elpropano condensa y entra a la Valvula de Expansion donde su presion es disminuida hastalapresiondeevaporacion. Comoel propanoevapora, el calordeevaporacionvienedelacondensaciondel Etileno, enfriamientodel metanoydel as !atural. El propanodejaelevaporador e ingresa al Compresor, completando asi el ciclo.El Etileno condensado se e,pande 5 e9apora conforme condensa el metano y el gas natural esmas adelante enfriado y licuado. -omo el metano entra al compresor para completar el ciclo, lapresion del gas natural licuado es reducida en una valvula de expansion multietapas conusualmentetresetapas,yconsecuentmentetresnivelesdetemperaturadeevaporacionpara cada refrigerante. (os flu)os de masa en cada etapa son usualmente diferentes. El GasNatural desde los ductos "a a tra"es de un proceso durante el cual los gases acidos son remo"idosy su presion aunmentada a un "alor promedio de /+ !ar antes de entrar al ciclo.PLANTA MEL!