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TAREA SEMANA 2, GAS NATURAL LICUADO Y FUTURO ENERGETICO EN LOS ESTADOS UNIDOS

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  • Presentado por: LADY JOHANA BLANCO VARGAS UTILIZACIN DE LOS HIDROCARBUROS

    GAS NATURAL LICUADO Y FUTURO ENERGETICO EN LOS ESTADOS UNIDOS Tutor: OMAR ORMACHEA

  • GAS NATURAL LICUADO Y FUTURO ENERGETICO EN LOS ESTADOS UNIDOS

    LADY JOHANA BLANCO VARGAS

    1

    Contenido

    1. RESUMEN 2

    2. INTRODUCCION 3

    3. CONTENIDO DE LA INVESTIGACIN CON EJEMPLOS 6

    4. CONCLUSIONES 12

    5. BIBLIOGRAFIA 13

  • GAS NATURAL LICUADO Y FUTURO ENERGETICO EN LOS ESTADOS UNIDOS

    LADY JOHANA BLANCO VARGAS

    2

    1. RESUMEN EJECUTIVO

    Este informe describe la industria del gas natural licuado (GNL) y el creciente

    papel que el GNL juega en el futuro energtico de los EE.UU. Este documento

    introduce al lector al GNL y describe en pocas palabras muchos de los temas

    relacionados con la industria del GNL.

    El GNL es la forma lquida del gas natural que la gente usa en sus casas para

    la cocinar y la calefaccin. Segn la Administracin de Informacin de

    Energa de los EE.UU. (EIA), el pas puede verse frente a un vaci en el

    suministro de gas natural de alrededor de cinco billones de pies cbicos (bpc)

    para el 2020. Por lo tanto, el aumento de importaciones del gas natural ser

    necesario para compensar las deficiencias venideras. Canad puede que no

    sea capaz de mantener los crecientes volmenes de exportaciones para los

    EU, debido al aumento de la demanda de gas natural en el mercado interno.

    La EIA espera que importaciones del gas natural licuado alcancen 0.8 bpc

    por ao para el 2020, o alrededor del tres por ciento de nuestro consumo total.

    Se espera que la demanda por el GNL crezca.

    Para hacer el GNL disponible para su uso en los EE.UU, compaas de energa

    deben invertir en la cadena de valor del GNL, la cual contemple diversas

    operaciones sumamente relacionadas y dependientes entre s. El gas natural

    puede ser producido econmicamente y llevado a los EU como GNL por un

    precio estimado en $2.50 - $3.50 por milln Btu (MMBtu), dependiendo

    mayormente del costo de transporte.

    El GNL ha sido manejado con mucha seguridad por muchos aos. La industria

    no est limpia de incidentes, pero ha mantenido un record de seguridad

    envidiable, especialmente por los ltimos cuarenta aos. Mundialmente hay

    17 terminales de exportacin (licuefaccin), 40 terminales de importacin

    (regasificacin), y 136 embarcaciones de GNL en conjunto manejando

    aproximadamente 120 millones de toneladas mtricas de GNL por ao.

    Actualmente, hay alrededor de 200 instalaciones Reduccin de pico y de

    almacenaje de GNL alrededor del mundo, algunas funcionando desde los

    aos 60. EE.UU. tiene el mayor nmero de instalaciones de GNL en el mundo.

    Hay 113 instalaciones activas de GNL repartidas a travs de los EE.UU. con la

    mayor concentracin de instalaciones en la regin noreste.

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    LADY JOHANA BLANCO VARGAS

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    2. INTRODUCCION

    El GNL es la forma lquida del gas natural que la gente usa en sus casas para

    la cocinar y la calefaccin. El Gas natural tambin se usa como combustible

    para generar electricidad. El gas natural y sus componentes son usados como

    materia prima para fabricar una extensa variedad de productos, desde fibras

    para ropa, hasta plsticos para productos mdicos, de computacin y de

    mueblera. El gas natural representa como un cuarto de toda la energa

    consumida en los EE.UU. cada ao. El uso ms comn de GNL en los EE.UU es

    para reducir los picos de demanda.

    Reduccin de Pico es la manera como las compaas de electricidad y gas

    almacenan gas para suplir el mercado durante los picos de la demanda que

    no pueden ser suplidos por el gas que circula en los gasoductos. Esto puede

    ocurrir durante el invierno cuando frentes fros se desplazan y es necesario el

    uso de la calefaccin o cuando ms gas natural es requerido para generar

    energa elctrica para el aire acondicionado durante los meses de verano.

    Las compaas de utilidades licuan el gas de tubera cuando este es

    abundante y disponible a precios bajos, o compran el GNL en terminales de

    importacin suministrados por instalaciones de licuefaccin en el extranjero.

    Cuando la demanda por el gas aumenta, el GNL almacenado se convierte

    de su estado licuado, otra vez a su estado gaseoso, para complementar el

    suministro proveniente de los gasoductos.

    Hoy en da, el GNL est siendo usado como un combustible de transporte

    alternativo en el transporte pblico y en flotas de vehculos manejadas por

    muchas de las compaas de utilidades locales

    El gas natural puede ser transportado por largas distancias en tuberas o como

    GNL en embarcaciones a travs de los mares. El gas natural puede ser

    almacenado hasta cuando sea necesario, en cavernas subterrneas en la

    tierra y yacimientos o como GNL en tanques atmosfricos. El transporte de

    GNL por camiones se realiza en los EE.UU. de manera limitada. Este medio de

    transporte es ms comn en los pases que no poseen una red nacional de

    gasoductos, pero pudiera desarrollarse en los EE.UU., si los mercados

    especficos de GNL, como combustible de GNL para vehculos, se desarrolla.

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    LADY JOHANA BLANCO VARGAS

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    3. CONTENIDO DE LA INVESTIGACIN CON EJEMPLOS

    QUE ES EL GNL?

    El gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido enfriado hasta el punto

    que se condensa a un lquido, lo cual ocurre a una temperatura de

    aproximadamente 161 C y presin atmosfrica. La licuefaccin reduce el

    volumen aproximadamente 600 veces, hacindolo as ms econmico para

    transportar entre continentes, en embarcaciones martimas especiales,

    donde sistemas de transporte por tuberas tradicionales serian menos

    atractivos econmicamente y podran ser tcnica o polticamente no

    factibles. De esta manera, la tecnologa del GNL hace disponible el gas

    natural a travs del mundo.

    Las etapas ms importantes de la cadena de valor del GNL, excluyendo las

    operaciones de tubera entre etapas, son las siguientes:

    Exploracin para encontrar gas natural en la corteza de la tierra y

    produccin del gas para llevarlo a los usuarios del mismo. La mayora del

    tiempo, el gas natural es descubierto durante la bsqueda de petrleo.

    Licuefaccin para convertir gas natural en estado lquido, para que as

    pueda ser transportado en barcos.

    Transporte del GNL en embarcaciones especiales.

    Almacenamiento y Regasificacin, para convertir el GNL almacenado en

    tanques de almacenamiento especiales, de su fase liquida a su fase

    gaseosa, listo para ser llevado a su destino final a travs del sistema de

    tuberas de gas natural.

    PORQUE ES NECESARIO EL GNL EN EE.UU?

    La demanda de gas natural en los EE.UU. fue estimulada en los aos 80, en

    parte por el deseo de diversificar las fuentes de energa despus de los

    aumentos excesivos en los precios del petrleo. Tal demanda ha continuado

    debido a los claros beneficios ambientales del gas natural sobre otros

    hidrocarburos y su eficiencia trmica en la generacin de electricidad. De

    acuerdo a la Administracin de Informacin de Energa de los EE.UU., la

    produccin de gas natural en los EE.UU. se estima que crezca de 19.1 billones

    de pies cbicos (bpc) en el 2000 a 28.5 bpc en 2020. La demanda total de

    gas natural en los EE.UU. esta anticipada a que se eleve de 22.8 bpc en el

    2000 a alrededor de 33.8 bpc en 2020 (ajustado por aumento en eficiencia y

    conservacin). Estas proyecciones sugieren que los EE.UU. pueden verse frente

    a un vaci en el suministro de alrededor de 5 bpc para el 2020. La mayor parte

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    del gas natural usado en los EE.UU. viene de la produccin domstica. En

    muchos casos de campos que tienen muchas produciendo y cuya

    produccin estn comenzando a decaer rpidamente. Nuevas reservas de

    gas natural estn siendo descubiertas constantemente, pero con la avanzada

    tecnologa de recuperacin, estos campos se estn agotando rpidamente.

    Consecuentemente, un aumento en las importaciones de gas natural, sern

    necesarias para cubrir las deficiencias futuras.

    Actualmente, las importaciones de GNL representan menos de uno por ciento

    del consumo total de gas natural en los EE.UU. Hay por lo menos 113

    instalaciones de GNL activas en los EE.UU., incluyendo terminales marinos,

    instalaciones de almacenamiento, y operaciones involucradas en mercados

    especiales como combustible vehicular como est demostrado en la figura

    de abajo. La mayora de estos servicios fueron construidos entre 1965 y 1975 y

    fueron dedicados para cubrir las necesidades de almacn de las compaas

    de utilidades locales. Aproximadamente 55 utilidades locales son propietarias

    y manejan las plantas de GNL como parte de su red de distribucin

    Grafico 1. Instalaciones de GNL en los Estados Unidos

    PORQUE EL GNL ES UNA FUENTE COMPETITIVA DE GAS NATURAL?

    Hay grandes reservas de gas natural en reas donde no hay un mercado

    significativo. Tales reservas de hidrocarburos estn varadas en frica del

    Norte, al Oeste de frica, Sur Amrica, el Caribe, el Medio Oriente, Indonesia,

    Malasia, el Noroeste de Australia y Alaska. Parte del gas natural en estas

    localidades es licuado para ser transportado a lugares donde el uso del gas

    natural sobrepasa su suministro domstico. Aquellos mercados incluyen

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    Japn, Taiwn, Corea, Europa y los EE.UU. El GNL ofrece mayor flexibilidad

    para el intercambio que el transporte a travs de gasoductos, permitiendo

    cargamentos de gas natural ser llevadas y entregadas donde la necesidad

    es mayor y los trminos comerciales son ms competitivos. El grafico de abajo

    demuestra que as como la distancia sobre la que el gas natural es

    transportado aumenta, el uso del GNL tiene beneficios econmicos sobre el

    uso de gaseoductos. Licuando el gas natural y transportndolo, resulta ms

    econmico que transportarlo en gaseoductos sumergidos para distancias de

    ms de 700 millas o en gaseoductos sobre la tierra para distancias de ms de

    2,200 millas.

    Grafico 2. Costos de transporte

    Grafico 3. Incremento de la demanda de GNL

    COMPOSICION DEL GAS NATURAL Y GNL

    El gas natural est compuesto principalmente por metano, pero tambin

    contiene etano, propano e hidrocarburos ms pesados. Pequeas

    cantidades de nitrgeno, oxigeno, dixido de carbono,

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    Grafico 4. Composicin tpica del gas natural

    compuesto de azufre y agua tambin pueden ser encontrados en el gas

    natural. El grafico de arriba, proporciona una composicin tpica del gas

    natural. El proceso de licuefaccin requiere de la extraccin de algunos de

    los componentes no-metano como el agua y el dixido de carbono del gas

    natural producido, para evitar que se solidifiquen cuando el gas es enfriado a

    la temperatura del GNL (-256 F). Como resultado, el GNL est tpicamente

    compuesto de metano, como est demostrado en el grafico siguiente:

    Grafico 5. Composicin del GNL

    Ejemplos de la composicin del GNL aparecen en la tabla de abajo:

    Tabla 1. Composicin del GNL (Porcentaje Mol)

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    LADY JOHANA BLANCO VARGAS

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    El GNL no tiene olor, ni color, es anticorrosivo y no es toxico. Sin embargo,

    como cualquier material gaseoso adems del aire y oxgeno, el gas natural

    vaporizado del GNL puede causar asfixia en un lugar sin ventilacin

    LA CADENA DE VALOR

    Exploracin y Produccin

    Segn el World Oil, para el ao 2001, las reservas probadas a nivel mundial

    fueron 5.919 billones de pies cbicos, un aumento del 8,4 por ciento con

    respecto al 2000, y ms reserves de gas natural continan siendo descubiertas.

    La mayora de este gas natural esta varado bastante lejos del mercado, en

    pases que no necesitan grandes cantidades de energa adicional. Las

    reserves de gas natural de los EE.UU. aumentaron un 3,4 por ciento a 183 Mpc,

    entre el 2000 y el 2001. Los pases lderes productores de gas natural que lo

    comercializan en de GNL a los mercados mundiales son Argelia, Indonesia, y

    Qatar. Muchos otros pases juegan un papel pequeo pero importantes roles

    secundarios como productores de gas natural y exportadores de GNL, tales

    como Australia, Nigeria, y Trinidad y Tobago. Pases como Angola y Venezuela

    estn procurando alcanzar su mximo potencial en el mercado mundial de

    GNL, y pases como Arabia Saudita, Egipto e Irn, los cuales tiene grandes

    reserves de gas natural tambin pudieran participar como exportadores de

    GNL.

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    LNG Licuefaccin

    El gas alimentado a la planta de licuefaccin viene de los campos de

    produccin. Los contaminantes que se encuentran en el gas natural

    producido son extrados para evitar que se congelen y daen el equipo

    cuando el gas es enfriado a la temperatura del GNL y para cubrir las

    especificaciones del gaseoducto en el punto de entrega. El proceso de

    licuefaccin puede ser diseado para purificar el GNL a casi 100 por ciento

    metano. El proceso de licuefaccin consiste en el enfriamiento del gas

    purificado a travs del uso de refrigerantes. La planta de licuefaccin puede

    consistir en varias unidades paralelas (trenes). El gas natural es licuado para

    ser transportado a una temperatura aproximada de -256F. Al licuar el gas, su

    volumen es reducido por un factor de 600, lo que quiere decir que el GNL a la

    temperatura de -256F, utiliza 1/600 del espacio requerido por una cantidad

    comparable de gas a temperatura ambiente y presin atmosfrica. El GNL es

    un lquido criognico. El trmino criognico significa baja temperatura,

    generalmente por debajo de 100F. El GNL es un lquido puro, con una

    densidad de alrededor de 45 por ciento la densidad del agua.

    Transporte del GNL

    Los tanqueros de GNL son embarcaciones de casco dobles, especialmente

    diseados y aislados para prevenir el goteo o ruptura en el evento de un

    accidente. El GNL est almacenado en un sistema especial dentro del casco

    interior donde se mantiene a presin atmosfrica y -161C.

    Tres tipos de sistemas de almacenamiento han evolucionado como los

    estndares. Estos son:

    El diseo esfrico (Moss)

    El diseo de membrana

    El diseo estructural prismtico

    Almacenamiento y Regasificacin

    Para regresar el GNL a su estado gaseoso, es pasado a la planta de

    regasificacin. A la llegada al terminal de recepcin en su estado lquido, el

    GNL es bombeado primero a un tanque de almacn de doble pared (a

    presin atmosfrica) similar a aquel usado en la planta de licuacin, despus

    es bombeado a alta presin a travs de diferentes componentes donde es

    calentado en un ambiente controlado.

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    CUANTO CUESTA EL GNL?

    Una de las razones del resurgimiento del inters de los EE.UU. en el GNL es que

    los costos han bajado significativamente durante los ltimos aos. El gas

    natural puede ser producido econmicamente y entregado en los EE.UU.

    como GNL a un precio entre $2.50 - $3.50 por milln de Btu (MMBtu)

    dependiendo mayormente del costo de transporte.

    Los costos de exploracin y produccin han venido disminuyendo debido a

    las avanzadas tecnologas como ssmica 3-D (tercera dimensin); la

    perforacin y completacin de arquitecturas de pozos complejos; y

    mejoradas instalaciones bajo el mar. Ssmica 3-D permiten la creacin de

    imgenes de las rocas debajo de la superficie de la tierra, permitiendo a los

    cientficos de exploracin predecir donde pueden existir acumulaciones de

    gas natural. Perforacin y completacin de arquitecturas de pozos complejos

    permiten a los ingenieros petroleros precisar ms cuidadosamente estas

    acumulaciones y maximizar la recuperacin de depsitos de petrleo y gas

    usando mltiple ramas de pozos y sistemas inteligentes completacin.

    Avanzadas instalaciones bajo el mar le permiten a las compaas producir gas

    natural desde el fondo del mar.

    RECORDS DE ACCIDENTES EN LA INDUSTRIA DEL GNL

    En general, la industria del GNL ha tenido un record de seguridad industrial

    excelente comparado con otras plantas de refinacin y petroqumicas. A

    nivel mundial hay 17 terminales de exportacin de GNL (licuefaccin), 40

    terminales de importacin (regasificacin), y 136 embarcaciones de GNL,

    todos juntos manejando aproximadamente 120 millones de toneladas

    mtricas de GNL por ao. El GNL ha sido transportado de manera segura a

    travs del mar por ms de 40 aos. En este tiempo, ha habido ms de 33,000

    viajes de embarcaciones de GNL, cubriendo ms de 60 millones de millas, sin

    grandes accidentes o problemas de seguridad ni en puertos ni en alta mar.

    Los tanqueros de GNL usualmente atraviesan reas de alto trfico. Por

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    LADY JOHANA BLANCO VARGAS

    11

    ejemplo en el 2000, un cargamento entr la Baha de Tokyo cada 20 horas, en

    promedio, y un cargamento entr la Baha de Boston cada semana. La

    industria del GNL ha cubierto los rigurosos estndares puestos por pases como

    los EE.UU., Japn, Australia, y naciones europeas. Segn el Departamento de

    Energa de los EE.UU., durante la vida de esta industria, ocho accidentes

    marinos alrededor del mundo han resultado en derrames de GNL, varios

    causados por cascos daados debido a fracturas fras pero en ninguno

    ocurri un incendio. Hay siete incidentes en record en los que no hubo

    derrame, dos por encallamiento en donde no hubo prdida del cargamento.

    No ha habido ninguna fatalidad en embarcaciones de GNL. Accidentes

    aislados con fatalidades han ocurrido en distintas instalaciones en tierra

    durante los primeros aos de la industria. Desde entonces han sido

    implementadas regulaciones de seguridad y operaciones ms estrictas

    COMO LA INDUSTRIA DE GNL GARANTIZARA LA SEGURIDAD Y PROTECCION DE

    LAS INSTALACIONES ELECTRICAS Y LAS ACTIVIDADES DEL TRANSPORTE

    La experiencia de la industria de GNL demuestra que peligros normales de

    operacin son manejables. Desde el accidente en Cove Point, no ha ocurrido

    ninguna muerte o accidente serio en una instalacin de GNL. West y Mannan

    de la Universidad de Texas A&M concluyeron en su informe: La industria

    mundial de GNL ha compilado un record de seguridad envidiable en la

    industria basado en el anlisis minucioso de la seguridad y el desarrollo de las

    regulaciones de seguridad en la industria y sus estndares. Los ms de 40

    aos de experiencia sin mayores incidentes causados por el GNL, las plantas

    de licuefaccin, las embarcaciones de GNL, cargamentos e instalaciones de

    regasificacin reflejan el compromiso de la industria con la seguridad industrial

    e ingeniera y operaciones confiables. Los ataques terroristas del 11 de

    Septiembre, del 2001 sacaron a flote nuevos riesgos de seguridad que

    necesitan ser considerados, no solo para la industria del GNL sino para todas

    las actividades industriales en los EE.UU. y el mundo. La industria de GNL utiliza

    sistemas de prevencin de ataques robustos, procedimientos operacionales

    probados y muchas otras medidas de seguridad. Durante las ltimas dcadas,

    las tecnologas han avanzado rpidamente para garantizar un

    almacenamiento ms seguro del GNL tanto durante el transporte como en las

    instalaciones en tierra.

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    4. CONCLUSIONES

    1. El gas natural es usado como combustible en los EE.UU para generar

    electricidad.; adems de esto, sus componentes son aprovechados como

    materia prima para fabricar una extensa variedad de productos, desde

    fibras para ropa, hasta plsticos para productos mdicos.

    2. El gas natural representa un cuarto de toda la energa consumida en los

    EE.UU cada ao y est enfocada en la reduccin de los picos de demanda

    que no pueden ser suplidos por el gas que circula en los gasoductos.

    3. La demanda total de gas natural en los EE.UU. esta anticipada a que se

    eleve de 22.8 bpc en el 2000 a alrededor de 33.8 bpc en 2020. Tal

    demanda ha continuado debido a los claros beneficios ambientales del

    gas natural sobre otros hidrocarburos y su eficiencia trmica en la

    generacin de electricidad.

    4. Las importaciones de GNL representan menos de uno por ciento del

    consumo total de gas natural en los EE.UU. Existen por lo menos 113

    instalaciones de GNL activas en los EE.UU., incluyendo terminales marinos,

    instalaciones de almacenamiento y operaciones involucradas en

    mercados del combustible vehicular.

    5. Si el gas natural es licuado y se transporta, resulta ms econmico que

    transportarlo en gaseoductos sumergidos para distancias de ms de 700

    millas o en gaseoductos sobre la tierra para distancias de ms de 2,200

    millas.

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    LADY JOHANA BLANCO VARGAS

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    5. BIBLIOGRAFIA

    1. http://www.beg.utexas.edu/energyecon/lng/documents/CEE_INTRODUC

    CION_AL_GNL.pdf

    2. http://www.phillips66.com/lng/LNGglossary.htm.

    3. Harmon, Harvey, Vice President, El Paso Global LNG, The Dawn of New

    Golden Age for LNG, IAEE Houston Meeting, February 2002

    4. Gas Journal, March 11, 2002. A train is typical terminology for LNG

    liquefaction plants, which are often added as separate units as a facility

    grows.