Instalaciones industriales de gas natural

INTRO
DUCCIÓ N

1.1 EL GAS NATURAL

Se denomina Gas Natural a la mezcla de diversos
hidrocarburos gaseosos que se encuentran en el subsuelo, que
pueden estar asociados con el petróleo ó no. En
esta mezcla el principal componente es el Metano, en una
proporción del 70% al 95%. El porcentaje restante
está constituido por Etano, Propano, Butano e
hidrocarburos superiores, pudiendo contener en proporciones
mínimas: vapor de agua, Anhídrido Carbónico,
Nitrógeno, Hidrógeno Sulfurado, etc.

En dichos yacimientos, el petróleo es más
liviano que el agua, suele flotar sobre lagos subterráneos
de agua salada, y en la parte superior se encuentra el gas, que
al ejercer enormes presiones, hace fluir el petróleo hacia
la superficie.

Para tener un combustible apropiado para el consumo
doméstico y/o industrial, es conveniente realizarle un
tratamiento que permita separar del metano otros cuerpos que
podrían perjudicar la buena combustión y producir
corrosión en los conductos o condensaciones si se comprime
el gas.

Tenemos diversas variedades de gas natural, según
su composición: Gas seco (metano en su mayor parte;
Gas húmedo (con grandes cantidades de
hidrocarburos, de peso molecular más altos); Gas
agrio (con mucho ácido sulfúrico); Gas
residual (el restante después de la extracción
de las parafinas de peso molecular elevado) y el Gas de
pozo (obtenido de la superficie de los pozos
petrolíferos).

EJEMPLO 11.01: La
composición de un gas típico en volumen, de un gas
natural (de los pozos argentinos), es la siguiente: Metano 87 %,
Etano 8,5 %, Propano 2,5 %, Butano 0,9 %, Anhídrido
carbónico 0,2 % y Nitrógeno 0,9 %.

a. Determine el valor medio del Poder
Calorífico del gas natural, usando los valores
porcentuales de sus componentes.

b. Determine la densidad relativa del gas
natural respecto al aire. Considere la densidad del aire = 1,00,
en condiciones normales.

CARACTERÍSTICAS DE
LOS COMPONENTES DEL GAS NATURAL

EJEMPLO 11.02:
Grafique DR del GN vs % de metano y luego determine una
relación analítica de la forma DR = A + B x ( % de
metan

VENTAJAS ECONÓMICAS
Y AMBIENTALES DEL USO DEL GAS NATURAL

PODER CALORÍFICO
INFERIOR Y RELACIÓN H / C DE COMBUSTIBLES MAS
USUALES

EJEMPLO 11.03: 1 MMBTU a
¿cuántos metros cúbicos equivale
de:

a. Metano b. Etano

c. Una mezcla, en volumen, de 97% de Metano
y 3% de Etano

EJEMPLO
11.04: Desarrolle una
expresión para calcular la cantidad de metros
cúbicos de una mezcla en volumen cualquiera de metano y
etano que sea equivalente a 1 MMBTU.

Problema 11.01: La empresa ABCD
ha contratado el suministro de gas natural en las siguientes
condiciones:

2,85 US$/MMBTU PCI = 1070 BTU /
kg

Medidos a condiciones estándar: p =
101,3 KPa

T = 15ºC

Al solicitar su consumo anual a la empresa distribuidora
del gas, ésta le envió el monto total a pagar de
US$. Adicional le hizo llegar el siguiente reporte:

Despacho a condiciones:

p = 101.3 Kpa; T = 0ºC

Como se podrá observar el despacho se ha
realizado a condiciones normales. Y la facturación se
realiza a condiciones estándar, tal como se ha firmado el
contrato.

<< La empresa ABCD solicita a la
distribuidora que le reembolse el pago en exceso que ha
realizado:

– Si el reembolso es en dólares, el
monto es de US$ .

Sin aplicar un interés anual del
12%.

– Si es en gas natural, deberá
suministrarle durante el año 2007, 900 MMMCn,
sin costo alguno.

1. La empresa ABCD debe de ser reembolsada? o
¿debe de pagar un adicional a la distribuidora del
gas?.

2. Si la empresa ABCD debe ser rembolsada, ¿son
correctos los valores de dólares y volumen de gas natural
que solicita?

3. Para el período 2007 ¿Cuántos
dólares debe de pagar la empresa ABCD por millón de
BTU, considerando que la distribuidora continuará
registrando el consumo en condiciones a condiciones normales: p =
101.3 KPa y T = 0ºC, y que no hay incremento en el pago
respecto al año 2006?

4. Si por razones administrativas en el contrato debe de
figurar que se factura a condiciones estándar,
¿Cuál será el monto que debe de
anotarse?

Problema 11.02: La
Refinería de Talara reporta el siguiente análisis
de composición utilizando el método de
análisis: cromatografía de gases.

a. Determine el valor medio del Poder
Calorífico del gas natural, usando los valores
porcentuales de sus componentes.

b. Determine la densidad relativa del gas
natural respecto al aire. Considere la densidad del aire = 1,00,
en condiciones normales.

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