Gas Natural Clasificación, Distribución, Transporte y Almacenamiento



Gas Natural Clasificación, Distribución, Transporte y Almacenamiento

ASES COMBUSTIBLES. DISTRIBUCIÓN DEL GAS NATURAL
CLASIFICACIÓN DE LOS GASES COMBUSTIBLES

Se pueden clasificar los gases usados como combustibles, ya sea para aplicaciones domésticas o industriales, de la siguiente manera:

• Gas natural.
• Gas licuado o envasado.
• Gas manufacturado.
• Bio-gas.
• Otros gases combustibles.

Gas natural: Como gas natural se define la mezcla de hidrocarburos livianos en estado gaseoso, donde la mayor proporción corresponde al metano (CH4) en un valor que oscila entre el 80 al 95 %.

El porcentaje restante está constituido por etano (C2H6), propano, butano y superiores, pudiendo contener asimismo en proporciones mínimas, vapor de agua, anhídrido carbónico, nitrógeno, hidrógeno sulfurado, etc.
El gas natural proviene de yacimientos subterráneos que pueden ser de gas propiamente dicho o de petróleo y gas, según que en su origen se encuentre o no asociado al petróleo.

El gas natural procede generalmente de las perforaciones que se realizan en los yacimientos petrolíferos, de la descomposición de la materia orgánica con el tiempo.

En dichos yacimientos, el petróleo más liviano que el agua, suele flotar sobre lagos subterráneos de agua salada. En la parte superior se encuentra el gas, que ejerce enormes presiones, con lo cual hace fluir el petróleo hacia la superficie.

En la figura  se muestra la disposición de un yacimiento de petróleo y gas.

disposición de un yacimiento de petróleo y gas.


El empleo del gas natural del cual la República Argentina cuenta con grandes reservas, representa un sinnúmero de ventajas con respecto al uso de combustibles líquidos.

Así se puede mencionar:



Economía, dado que al encontrarse en estado natural no requiere grandes procesos de depuración.
• Transporte directo mediante redes de la zona de producción a la de consumo.
• El gas natural no es tóxico, contiene metano que es inodoro y para detectarlo se le agregan mercaptanes, que son compuestos de azufre de olor fuerte, con el fin de constatar las pérdidas. Facilidad de medición.

No requiere almacenado de reservas de combustible por parte del usuario. La combustión, prácticamente, no produce contaminación atmosférica. La producción de llama es inmediata y directa, sin ninguna transformación previa.

Los equipos son de sencilla manutención. La llama es fácilmente regulable en los artefactos.

Como inconvenientes puede mencionarse el mayor peligro, debido a la formación de mezclas explosivas y problemas de asfixia por falta de oxígeno, en caso de pérdidas.

Gas licuado: El propano C3H8 y el butano C4H10 si bien en condiciones normales de temperatura y presión están en estado gaseoso, al comprimirse se licuan, lo que se logra a presiones moderadas, permitiendo su almacenamiento en tanques o cilindros, para su utilización en estado gaseoso a presión ligeramente superior a la atmosférica. Ello constituye lo que se conoce como gas envasado cuyas características se verán posteriormente.

El metano o el etano no se utilizan porque no se licuan fácilmente.

El propano y el butano derivan de:

Procesamiento del gas natural, por separación de los componentes más pesados del metano y luego fraccionados y separados en torres depropanizadoras y debutanizadoras.

• De destilerías, derivados de los distintos procesamientos a que se somete al petróleo en las mismas.
Gas manufacturado

Los gases manufacturados son los que se obtienen por procesos de fabricación, partiendo de materias combustibles sólidas o líquidas debido a diferentes tratamientos técnicos.



En nuestro país se utilizaba dicho gas cuando no se explotaban las fuentes naturales.
Procede del proceso de destilación de la hulla o carbón de piedra, por lo que se lo denomina gas de hulla y también porque arde con llama luminosa y se utilizó primitivamente para iluminación de las calles de Buenos Aires, gas de alumbrado.

Este gas posee un alto grado de hidrógeno y metano, con un poder calorífico de 5.000 Kcal./m3 y una densidad con respecto al aire de 0,4 a 0,5.

Cabe consignar que en el proceso de destilación de la hulla queda como residuo el coke que es un carbón de uso industrial de alto poder calorífico.

El Bio-Gas: El bio-gas proviene de la descomposición de la materia orgánica por medio de las bacterias, estando compuesto básicamente por metano (50 a 70 %) y dióxido de carbono (30 a 45 %), con pequeñas proporciones de oxígeno, hidrógeno y nitrógeno.

El bio-gas es producido por la putrefacción de residuos fósiles, vegetales y materia orgánica en ausencia de oxígeno, por parte de las bacterias anaeróbicas.

Dicha descomposición puede producirse naturalmente en los pantanos, por lo que suele denominarse gas de los pantano», o puede efectuarse artificialmente, descomponiendo estiércol y otros desperdicios en un elemento denominado digestor, que consiste en un tanque que se llena con materia orgánica.

El poder calorífico del bio-gas es aproximadamente de 5.500 Kcal./m3 pudiendo variar en más o en menos, de acuerdo al contenido de metano.

Otros gases combustibles: Se pueden mencionar los gases de refinerías, constituidos por mezclas gaseosas derivadas de los diferentes procesos, que se encaran en una destilería, cuya composición es muy variada.
Los gases residuales que son obtenidos en industrias metalúrgicas y que se utilizan para su propio consumo interno. El hidrógeno es un gas que puede utilizarse como combustible, cuya disponibilidad prácticamente es ilimitada en la naturaleza.

DISTRIBUCIÓN DEL GAS NATURAL
Se denomina captación la extracción y recolección del gas natural de los yacimientos, ya sea de reservas gasíferas o el originado en las explotaciones petrolíferas.

Con posterioridad a la extracción del yacimiento, el gas natural debe ser sometido a procesos de deshidratación, mediante separadores de petróleo-gas.



Con posterioridad a la captación y tratamiento depurador previo, indicado precedentemente, el gas se lo almacena en centros de recolección, ubicados cerca de las cabeceras de los gasoductos.

Los gasoductos están constituidos por las cañerías que unen los yacimientos con los centros de consumo.
En dichas cabeceras se efectúa una depuración de gasolinas, propano y butano, que puede traer el gas, a fin de evitar inconvenientes del transporte a los centros de consumo.

En el mapa de la figura  se indican los principales gasoductos de la República Argentina, señalándose en el cuadro 1-1 las características principales de los mismos.

En todo gasoducto destinado a la distribución del gas de las fuentes de captación hasta los consumos se deben realizar una serie de funciones que se detallan seguidamente:
• Transporte.
• Almacenamiento.
» Distribución a los medios de consumo.

GasoductosLongitudDiámetro
Km.cm.

Campo Durán-Buenos Aires

1.744

60

Cañadón Seco-Buenos Aires

1.695

75

Comodoro Rivadavia-Buenos Aires

1.695

25

Pico Truncado-Buenos Aires

1.690

75

Cerro Redondo-Pico Truncado

650

75

Neuquén-Bahía Blanca

570

60

Red de captación Pico Truncado

568

60

Santa Cruz-Yacuiba (Bolivia)-Salta

530

60

Alvear-Villa María

490

60

Plaza Huincul-General Conesa

462

20

Neuquén-Alvear

450

75

Alvear -Mendoza

290

45

Anillo Azul-Llavallol

273

25

San Sebastián-El Cóndor

195

75

Tandil-Mar dei Plata

170

40

Mendoza-San Juan

160

30

General Conesa.-Viedma

160

20

Red de captación Comodoro Rivadavia

149

15 a 30

Aldao-Santa Fe

135

40

Olavarría-Barker

109

30

Medanito-Allen

102

60

Anillo industrial Córdoba

101

25

Plaza Huincul-Zapala

85

15

Loma de la Lata-Buenos Aires

1.477

75

Transporte: Para el transporte del gas por cañerías en grandes extensiones es necesario trabajar a presiones elevadas, de manera de vencer las resistencias por frotamiento.

Estas altas presiones se logran con el diseño y aplicación de compresores, que comunican al gas la presión adecuada para lograr su desplazamiento a distancia.

Además, la compresión del gas se efectúa en otras oportunidades, por ejemplo, en el almacenamiento cuando el mismo se realiza a alta presión, o en la utilización cuando la demanda industrial requiere una presión superior a la de distribución, etc.

El número de plantas compresoras y su potencia, dependerá del tipo de gas a transportar, la distancia a cubrir, así corno de las presiones de trabajo y el diámetro de cañería seleccionado, para lograr la solución técnico-económica más satisfactoria.

En el trayecto del gasoducto se proyectan centros de distribución donde se regula y mide el consumo de gas, el que luego sigue por la canalización principal del gasoducto.

Almacenamiento: El almacenamiento del gas representa uno de los elementos más importantes en la distribución de los consumos de una red.

En efecto, nunca existe coincidencia entre los consumos previstos con los reales caudales entregados para un período determinado, dado que van a depender de muchos factores entre los que podemos mencionar:

* Zonas.
« Estaciones del año.
• Horas del día.

Por ejemplo, para uso doméstico se consume en la época de invierno una mayor cantidad de gas natural que en verano.
En el análisis de las redes de distribución se tiene en cuenta e! consumo aproximado del combustible durante las distintas horas del día.

En el gráfico de la figura , se representa el consumo de distintos artefactos durante las diferentes horas del día de una familia tipo, en la temporada de invierno en la ciudad de Buenos Aires.

Se han considerado los valores promedios del consumo de los siguientes artefactos:

• Calefón de 12 litros.
• Cocina con quemadores medianos.
Estufa de 3.500 Kcal./h.

(el área expresa en Kcal./h el consumo diario)
(el área expresa en Kcal./h el consumo diario)

Se nota la influencia de la estufa, que hace que los consumos sean mucho mayores en esta época del año.

En el gráfico de la figura, se efectúa el análisis comparativo del consumo diario promedio de los artefactos mencionados precedentemente.

Como consecuencia de esta variabilidad del consumo, es necesario prever depósitos de reserva que permitan cubrir los valores máximos de consumo denominados «picos horarios».

Estos depósitos de reserva se denominan gasómetros, enviándose entonces el gas a ellos para lograr el almacenamiento que permita regular el suministro.

Estos depósitos pueden ser:
• Gasómetros de baja presión o volumen variable.
• Gasómetros de alta presión o volumen constante.

Fuente Consultada: Instalaciones de Gas Néstor P. Quadri

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