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• Luis Miguel Cosme Manzano

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CAPITULO 1 TABLA DE CONTENIDO CAPITULO 1. GENERALIDADES DEL GAS NATURAL ................................................................... 4 1

GENERALIDADES DEL GAS NATURAL ................................................................................... 4 1.1

DEFINICIÓN GAS NATURAL. ........................................................................................... 4

1.2

CLASIFICACIÓN DEL GAS NATURAL. ............................................................................ 5

1.3

CONDICIONES DE REFERENCIA DEL GAS NATURAL. ................................................ 6

1.4

GAS LICUADO DEL PETRÓLEO (GLP)............................................................................ 6

1.4.1

Uso y Precauciones del Gas Licuado del Petróleo. ....................................................... 6

1.5

CALIDAD DEL GAS NATURAL ......................................................................................... 8

1.6

NAFTA ................................................................................................................................ 9

1.7

CONDICIONES ESTÁNDAR DEL GAS NATURAL. .......................................................... 9

1.8

ECUACIÓN PARA GASES REALES ............................................................................... 10

1.9 DENSIDAD, VOLUMEN ESPECÍFICO Y GRAVEDAD ESPECÍFICO DE GASES IDEALES ....................................................................................................................................... 10 1.10

ESTRUCTURA MOLECULAR DE LOS HIDROCARBUROS .......................................... 11

1.10.1 1.11

Componentes del Gas Natural ................................................................................. 11

CONTAMINANTES DEL GAS NATURAL ........................................................................ 13

1.11.1

Efectos del Acido Sulfhídrico (H2S) .......................................................................... 13

1.11.2

Corrosión por Acido sulfhídrico (H2S) ...................................................................... 13

1.12

COMPOSICION TIPICA DEL GAS NATURAL EN AREAS DE COLOMBIA ................... 14

1.13

ESTRUCTURA MOLECULAR DE LOS HIDROCARBUROS PARAFINICOS. ............... 14

1.14

PORCENTAJE DE GAS EN EL AIRE Y LÍMITE DE INFLAMABILIDAD ......................... 15

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. DONDE Y COMO SE OBTIENE EL GAS NATURAL ..................................................... 4 FIGURA 2. ESTRUCTURA MOLECULAR HIDROCARBUROS ..................................................... 14

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

Página 2

LISTA DE TABLAS

TABLA 1. . EJEMPLO COMPOSICIÓN GAS NATURAL LIBRE Y ASOCIADO. ............................. 5 TABLA 2. NORMATIVIDAD. Referencia ASTM D 1835 / NTC 2303................................................ 7 TABLA 3. CALIDAD DEL GAS NATURAL ........................................................................................ 8 TABLA 4. CARACTERISTICAS DE LA GASOLINA NATURAL ....................................................... 9 TABLA 5. COMPONENTES DEL GAS NATURAL ......................................................................... 11 TABLA 6. CONTAMINANTES GAS NATURAL .............................................................................. 13 TABLA 7. COMPOSICIÓN TÍPICA DEL GAS NATURAL EN ÁREAS DE COLOMBIA ................ 14

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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CAPITULO 1. GENERALIDADES DEL GAS NATURAL 1

GENERALIDADES DEL GAS NATURAL El gas natural es una fuente de energía no renovable formada por una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente en yacimientos de petróleo, no-asociado (libre), disuelto o asociado (acompañando al petróleo) o en depósitos de carbón. Aunque su composición varía en función del yacimiento del que se extrae, está compuesto principalmente por metano en cantidades que comúnmente pueden superar el 90 ó 95%), y suele contener otros gases como nitrógeno, CO2, H2S, helio y mercaptanos. El gas natural produce mucho menos CO2 que otros combustibles como los derivados del petróleo, y sobre todo el carbón. Además es un combustible que se quema más limpia y eficazmente.

1.1

DEFINICIÓN GAS NATURAL. El gas natural es una mezcla de hidrocarburos livianos en estado gaseoso, que en su mayor parte esta constituida principalmente por metano, cantidades menores de etano, propano y butano y finalmente puede contener porcentajes muy pequeños de compuestos mas pesados. Generalmente, esta mezcla contiene impurezas tales como vapor de agua, gas carbónico y nitrógeno. Otras veces puede contener impurezas como sulfuro de hidrógeno, mercaptanos y helio. Se encuentra generalmente en depósitos subterráneos profundos formados por rocas porosas, o en los domos de los depósitos naturales de petróleo crudo. Se cree que las acumulaciones de gas natural que existen actualmente en el subsuelo, tuvieron su origen en la descomposición del carbón, o cuando grandes moléculas de petróleo se separaron como resultado del calor y la presión reinante en los depósitos a lo largo de millones de años. (Ver Figura 1).

FIGURA 1. DONDE Y COMO SE OBTIENE EL GAS NATURAL

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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El gas natural se encuentra, al igual que el petróleo, en yacimientos en el subsuelo en uno de los siguientes estados: (Ver Tabla 1) 

Gas libre o no asociado: Cuando el yacimiento sólo contiene gas, su composición, gravedad específica y poder calorífico son diferentes en cada yacimiento.



Gas asociado: Puede encontrarse en un yacimiento de petróleo y condensado (porciones volátiles de petróleo). En Colombia se han desarrollado una serie de campos de gas libre, principalmente la parte norte del país (Jobo, Chinú, Sucre, El Difícil, Ballenas, Riohacha, Chuchupa)

TABLA 1. EJEMPLO COMPOSICIÓN GAS NATURAL LIBRE Y ASOCIADO.

1.2

CLASIFICACIÓN DEL GAS NATURAL. En general, el gas natural puede clasificarse como: 

Gas dulce: Es aquel que contiene cantidades de sulfuro de hidrogeno (H2S), menores a 4ppm,v). la G.P.S.A define un gas apto para transportarse por tuberías como aquel que contiene menos de 4ppmv de H2S; menos del 3% de CO2 y 6 - 7 libras de agua por millón de pies cúbicos en condiciones normales.



Gas agrio o acido: Contiene cantidades apreciables de sulfuro de hidrogeno, dióxido de carbono (CO2) y otros componentes ácidos COS, CS2, mercaptanos, razón por la cual se vuelve corrosivo en presencia de agua libre.



Gas rico (húmedo): Es el gas que contiene la máxima cantidad de vapor de agua en equilibrio a una presión y temperatura específica. En la industria del gas normalmente se expresa en libras de agua por millón de pie cúbico de gas (lb H2O/mpcs). El gas rico contiene hidrocarburos líquidos recuperables o cantidades significativas de condensado, por lo cual debe tratarse en una planta de procesamiento de gas. Estos líquidos corresponden normalmente a hidrocarburos más pesados que el etano, con concentraciones alrededor de 0.7 galones americanos (US de C3+ por cada 1000 pies cúbicos de gas, según la norma G.P.A. 1167). Su recuperación es de interés para los CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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procesadores, debido a su mayor valor en el mercado, bien sea como componentes de mezcla en la gasolina o como carga para plantas petroquímicas. 

Gas pobre (seco): Es un gas que prácticamente esta formado por metano (C1) y etano (C2). Sin embargo en sistemas de compresión de gas decimos gas húmedo “wet gas”, al que contiene vapor de agua y gas seco “dry gas” al que no contiene vapor de agua. La calidad del gas seco de acuerdo con la norma G.P.A.181, se define como gas que no contiene agua, según la norma ISO 6976-95. Se denomina de esta forma al gas con contenidos de vapor de agua en fracción molar menor o igual de 0.00005. Sin embargo, para propósitos prácticos, las partes contractuales pueden especificar un valor de contenido de agua, con el objeto de aceptar pequeñas cantidades de esta.

1.3

CONDICIONES DE REFERENCIA DEL GAS NATURAL. Se denomina condiciones de referencia, a las condiciones específicas de presión y temperatura que se toman como base para medir o calcular una propiedad, y sobre las cuales normalmente se han generado una gran cantidad de información. En la industria del gas, las condiciones de referencia son comúnmente utilizadas usando tres terminologías: (1) condición base, (2) condición normal y (3) condición estándar. De acuerdo con lo definido en el reglamento único de transporte (RUT) Colombiano, las condiciones estándar para el País son presión de 14.65 psia y temperatura de 60ºF. Igualmente, establece que a estas condiciones deben ser referidos los volúmenes y el poder calorífico del gas transportado por el sistema nacional de transporte, o a su respectiva equivalencia en el Sistema Internacional de Unidades, que corresponde a 1,010 082 bares de presión y 15,56 ºC de temperatura.

1.4

GAS LICUADO DEL PETRÓLEO (GLP). Mezcla de hidrocarburos livianos constituida principalmente por propano, butano y los compuestos derivados de cada uno de éstos. En proporciones variables y a condiciones normales es una mezcla gaseosa y al ser comprimirla pasa a un estado líquido. Puede producirse en plantas de procesamiento de gas natural o en refinerías. Contiene compuestos de azufre (mercaptanos) propios o que se le adicionan como odorizante para identificar escapes.

1.4.1

Uso y Precauciones del Gas Licuado del Petróleo. El gas natural en el sector industrial y petroquímico puede ser utilizado como combustible o materia prima. Como combustible se emplea en varios tipos de equipos, por ejemplo: hornos, secadores y calderas. En las industrias de cerámicas, cemento, metales, y otras donde se requieren hornos, el aprovechamiento energético y el ahorro en el consumo son notorios cuando se utiliza gas natural. Como materia prima se utiliza en las industrias que requieren metano (principal componente del gas natural) en sus procesos. Algunos de los subproductos del metano son: Monóxido de carbono, Hidrógeno, Metanol, Ácido acético, Anhídrido acético, entre otros

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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Este producto en estado gaseoso puede causar asfixia simple y deprimir el sistema nervioso central. En estado líquido puede provocar quemaduras por congelamiento e irritación de la piel. El GLP es un gas inflamable a temperatura ambiente y presión atmosférica, por lo tanto deben aplicarse los estándares establecidos para el diseño de todas las instalaciones para su uso y manejo tales como tanques de almacenamiento, tuberías y llenaderos. Es importante tener en cuenta que el GLP genera vapores desde una temperatura de -42 °C, los cuales al mezclarse con el aire en proporciones entre 1.9 y 9.5% en volumen, forman mezclas inflamables y explosivas, y como tiene una densidad aproximadamente de 1.8 veces mayor que la del aire, un escape puede ser muy peligroso debido a que sus vapores tiende a concentrarse en las zonas bajas y donde hay mayor riesgo de encontrar puntos de ignición tales como interruptores eléctricos, pilotos de estufas de gas, tomas de corriente eléctrica, lámparas y puntos calientes. Para el diseño de las instalaciones para el transporte y manejo de gas deben aplicarse las normas API, NFPA, DOT, ICONTEC; y las reglamentaciones expedidas por los Ministerios de Minas y Energía y del Medio Ambiente y demás autoridades competentes. Merecen especial y fuerte vigilancia las válvulas, conexiones y accesorios de tanques, cisternas y cilindros que se utilicen para almacenar este producto, debido a que son los puntos de mayor riesgo de escape. Así mismo, el sitio donde se ubiquen los recipientes y las instalaciones que conduzcan este producto, debe tener suficiente ventilación para evitar concentración de vapores explosivos en caso de algún escape. Características Presión de Vapor a 37.8°C (100°F),

Unidades

Métodos

Kpa

ASTM D 2598 (1)

Residuo volátil:

Mínimo

Máximo 1434 (2)

ASTM D 2163

Pentano y más pesados.

mL/100 mL

Material Residual: Residuo por evaporación de 100mL

2,0 ASTM D 2158

mL

0,05

Observación mancha de aceite

Pasa

Densidad relativa a 15.6°C/15.6°C Corrosión a la lámina de Cobre Azufre

ASTM D 2598 (3) Clasificación

ASTM D 1838

1 (4)

mg/Kg

ASTM D 6667 (5)

140

Sulfuro de Hidrógeno Poder calorífico

Reportar

kJ/kg

ASTM D 2420

Pasa

ASTM D 3588 (6)

Reportar

Contenido de agua libre

Visual

Nada (7)

TABLA 2. NORMATIVIDAD. Referencia ASTM D 1835 / NTC 2303 (1) Método alterno ASTM D 1267 (2) Las presiones de vapor permisibles de los productos clasificados como mezclas propano-butano no deben exceder 208 psig (1434 KPa) y adicionalmente no deben exceder los valores calculados de las siguientes relaciones entre la presión de vapor observada y la densidad relativa. Presión de vapor, máx. = 1167-1880x(densidad relativa a 15,6 °C).

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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Una mezcla específica debe designarse por la presión de vapor a una temperatura de 100 °F en psig. Para cumplir con la especificación, la presión de vapor de la mezcla debe estar entre +0 a -10 psi. de la presión de vapor especificada. (3) Método alterno D 1657 (4) El valor 1 se refiere a valores 1a o 1B (5) Método alternativo ASTM D 2784 (6) Para realizar los cálculos de poder calorífico es necesario también las normas ASTM D 2421 GPA 2145 (7) La presencia o ausencia de agua deberá ser establecida por inspección visual de las muestras sobre las cuales se determina el residuo

1.5

CALIDAD DEL GAS NATURAL. Las especificaciones de Calidad del Gas Natural, son las indicadas en la Resolución CREG 071 de 1999 y demás normas que la modifiquen, adicionen, aclaren o sustituyan, en especial la Resolución CREG 054 de 2007. ESPECIFICACIONES Máximo poder calorífico bruto (GHV) (Nota 1) Mínimo poder calorífico bruto (GHV) (Nota 1) Contenido de líquido (Nota 2)

Sistema Internacional

Sistema Inglés

42.8 MJ/m3

1.150 BTU/ft3

35.4 MJ/m3

950 BTU/ft3

Libre de líquidos

Contenido total de H2S máximo

6 mg/m3

Contenido total de azufre máximo Contenido CO2, máximo en % volumen Contenido de N2, máximo en % volumen Contenido de inertes máximo en % volumen (Nota 3) Contenido de oxígeno máximo en % volumen Contenido máximo de vapor de agua Temperatura de entrega máximo Temperatura de entrega mínimo Contenido máximo de polvos y material en suspensión (Nota 4)

23 mg/m3 2% 3

Libre de líquidos 0.25 grano/100PCS 1.0 grano/100PCS 2% 3

5%

5%

0.1%

0.1%

97 mg/m3 49 °C 7.2 °C

6.0 Lb/MPCS 120°F 45 °F

1.6 mg/m³

0.7 grano/1000 pc

TABLA 3. CALIDAD DEL GAS NATURAL.

Nota 1: Todos los datos sobre metro cúbico ó pie cúbico de gas están referidos a Condiciones Estándar. Nota 2: Los líquidos pueden ser: hidrocarburos, agua y otros contaminantes en estado líquido. Nota 3: Se considera como contenido de inertes la suma de los contenidos de CO2, nitrógeno y oxígeno. Nota 4: El máximo tamaño de las partículas debe ser 15 micrones.

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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1.6

NAFTA . Hidrocarburo del grupo de las gasolinas que se produce en la destilación atmosférica de las unidades de crudo. Se usa como componente en la preparación o mezcla de gasolinas y como materia prima en las plantas de reformado. Se considera nafta a la fracción del petróleo cuyo punto de ebullición se encuentra aproximadamente entre 28 ºC y 177 °C (umbral que varía en función de las necesidades comerciales de la refinería). A su vez, este subproducto se subdivide en nafta ligera (hasta unos 100 °C) y nafta pesada (el resto). La nafta ligera es uno de los componentes de la gasolina, con unos números de octano en torno a 70. La nafta pesada no tiene la calidad suficiente como para ser utilizada para ese fin, y su destino es la transformación mediante reformado catalítico, proceso químico por el cual se obtiene también hidrógeno, a la vez que se aumenta el octanaje de dicha nafta. ANÁLISIS AZUFRE AZUFRE EN PPM COLOR SAYBOLT CORROSION LAMINA COBRE PTO FINAL DE EBULLICION GRAVEDAD API

UNIDAD g/100g mg/kg N/A CLASIFICACION

ESPECIFICACIÓN 0 0.1 MAXIMO REPORTAR MINIMO 1 MAXIMO

MÉTODO ASTM D 2622

°C

220 MAXIMO

ASTM D 86

Grados API

ASTM D 4052

DENSIDAD A 15 °C PRESION DE VAPOR MINI REID PRESION DE VAPOR MINI REID Vo.Bo.

kg/m3 kPa

40 MINIMO -80 MAXIMO REPORTAR MAXIMO

psi

MAXIMO

ASTM D 5191

N/A

REPORTAR

VISTO BUENO/MALO

ASTM D 156 ASTM D 130

ASTM D 5191

TABLA 4. CARACTERISTICAS DE LA GASOLINA NATURAL.

1.7

CONDICIONES ESTÁNDAR DEL GAS NATURAL. Debido a que los gases varían su volumen respecto a la temperatura y la presión, se han seleccionado diversos estados estándar de temperatura y presión, con el objeto de poder comparar las propiedades volumétricas de los gases y tener un patrón fijo de medida, por ejemplo, a la hora de medir flujos de gases a diferentes condiciones de operación. Las condiciones de temperatura y presión estándar son: - Industria del gas natural: 60 ºF y 14.7 psia - Científicas universales: 32 ºF y 760 mm Hg Basados en las condiciones estándar de la industria del gas, la relación entre moles y el volumen que ocupa es la siguiente: 1 Mol (gas ideal) = 379 pie3 El flujo estándar se expresa en: CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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Inglés = MMSCFD (Millón estándar cubic feet per day) 60 ºF / 14.7 psia. Español = mmpcnd (millones de pies cúbicos normales al día) 60 ºf / 14.7 psia.

1.8

ECUACIÓN PARA GASES REALES Cuando se tienen gases a alta presión se obtienen desviaciones que pueden originar errores tan altos como un 55% en vez del 2 ó 3% a presión atmosférica. Para corregir la ecuación de gases ideales se incluyo un factor de conversión (Z) denominado factor de compresibilidad mediante el cual el volumen computado por la ecuación de gas ideal es convertido al volumen real. El factor de compresibilidad es razonable, conveniente y suficientemente preciso para muchos requerimientos de ingeniería. La ecuación se expresa:

PV  ZnRT

Donde:

P = Presión, Psia N= No de moles. V = Volumen, pies cúbicos R= 10.73 Z = Factor de compresibilidad T= Temperatura Absoluta. El factor de compresibilidad (Z) es adimensional (sin unidades) independiente del peso y/o cantidad de gas y es determinado por las características del gas, temperatura y presión.

1.9

DENSIDAD, VOLUMEN ESPECÍFICO Y GRAVEDAD ESPECÍFICO DE GASES IDEALES Definiendo la densidad de un gas como el peso por unidad de volumen y el volumen especifico como volumen por unidad de peso, estas cantidades pueden expresarse en la siguiente ecuación.

 

W PM  V RT

Volumen específico:



1





RT PM

La gravedad especifica se define como la razón de a densidad del gas a la densidad de una sustancia base, en las mismas condiciones de presión y temperatura. Para el caso de gases, se toma el aire como la sustancia base.

         g

g

P, T

a

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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1.10 ESTRUCTURA MOLECULAR DE LOS HIDROCARBUROS 1.10.1 Componentes del Gas Natural El Gas Natural es una mezcla de varios gases llamados hidrocarburos ya que están formados por átomos de hidrogeno y carbono (C-H), por lo regular están asociados con otras sustancias como el dióxido de carbono, el nitrógeno (H 2S) los cuales disminuyen su potencial energético. Los compuestos orgánicos o hidrocarburos forman largas cadenas de combinación por o general desde C-1 hasta C-60, pero solo los primeros cuatro componentes son gaseosos y son los que componen el Gas Natural. Estos gases son:    

Metano (CH4) Etano (CH3 -CH3) Propano (CH3 -CH3 -CH3) Butano (CH3-CH2 -CH2 – CH3) Caracterizados por su bajo peso molecular y ser excelentes combustibles. La composición de una mezcla de gas natural puede ser expresada tanto en fracción mol, fracción volumen o fracción peso de sus componentes, aunque también puede ser expresada en porcentaje molar, porcentaje volumen o porcentaje peso. CLASE

COMPONENTE

FORMULA

Hidrocarburos

Metano Etano Propano i-Butano n.Butano i-Pentano n-Pentano Ciclopentano Hexanos y pesados

CH4 C2H6 C3H8 iC4H10 nC4H10 iC4H10 nC4H10 C5H10

Gases inertes

Nitrógeno Helio

N2 He

Argón Hidrógeno Oxígeno

Ar H2 O2

Gases ácidos

Acido sulfrídrico Dióxido de carbono

H2S CO2

Compuestos de azufre

Mercaptanos Sulfuros Disulfuros

R-SH R-S-R R-S-S-R

Otros

Vapor de agua

TABLA 5. COMPONENTES DEL GAS NATURAL

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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La composición aproximada en los yacimientos es de 83 a 87% de carbono, de 11 a 15% de hidrógeno y un 5% de otros elementos como el azufre, nitrógeno y oxigeno. En concentraciones de magnitud decreciente comenzando con el metano, esto constituye el 70-90% en volumen de la mezcla hasta llegar al heptano, aunque raras veces excede el 1% de concentración. Estos componentes pueden ser agrupados bajo tres categorías de acuerdo a su grado de volatilidad y peso molecular:  Componentes Livianos: Metano, Etano  Componentes Intermedios: propano, iso-Butano, Butano-normal  Componentes Pesados: iso-pentano, Pentano-normal, Hexano, Heptano+ El grupo de los livianos constituyen entre el 80-90% de la mezcla, el segundo grupo de componentes forman del 5-10%, mientras que los componentes pesados pueden oscilar entre menos del uno hasta un 5%. El grupo de componentes livianos una vez licuados y separados selectivamente del resto de la mezcla constituyen el Gas Natural Licuado (GNL), este producto es empleado fundamentalmente como elemento combustible. Los componentes intermedios en forma de líquido y separado selectivamente de los restantes grupos, forman el gas licuado de petróleo (GLP), el cual se identifica por sus iníciales en inglés como (LPG) (Liquefied Petroleum Gas), el cual además de ser un excelente combustible es también utilizado en la industria petroquímica como fuente de materia prima en la elaboración de numerosos productos petroquímicos finales e intermedios en el campo de los plásticos, resinas y demás productos sintéticos. Finalmente el grupo de los componentes pesados forman la Gasolina Natural, el cual es un líquido a temperatura ambiente con fuerte tendencia a evaporarse a dichas condiciones. La gasolina natural es también un producto combustible es cual es utilizado con preferencia en motores de dos tiempos es también fuente de materia prima en la industria petroquímica aunque en nuestro medio es utilizada con frecuencia como medio solvente y como tal resulta el elemento de mezcla ideal para incrementar a gravedad API de crudos medianos y pesados. Para la obtención de cualquiera de estos productos: GNL, GLP y Gasolina Natural, se involucra la realización de dos operaciones: licuefacción y separación selectiva. La razón por la cual se realiza la separación selectiva, estriba en el hecho de que es deseable conservar las características de cada grupo a causa de la similitud que existe entre los componentes que lo constituyen, así el grupo de los componentes intermedios presenta una presión de vapor menor que la del grupo componentes livianos, lo que hace más fácil su almacenamiento y transporte. La segunda operación, licuefacción, es necesaria a fin de reducir el volumen del producto, lo que resulta de suma importancia en el manejo y almacenaje de los mismos, a manera de ejemplo diremos que el GNL, experimenta una reducción de volumen en el orden de las 600 veces cuando pasa de gas a líquido. Para llevar a la práctica la licuefacción y la separación selectiva en la industria se emplea comúnmente las siguientes operaciones básicas: refrigeración, absorción y destilación fraccionada, además de las operaciones complementarias de transferencia de calor, bombeo y compresión de fluidos. Estas operaciones se realizan de forma que conduzcan a un mínimo de requerimientos energéticos y un minino en número y dimensión de equipos.

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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1.11 CONTAMINANTES DEL GAS NATURAL El gas natural como cualquier otro combustible produce CO 2; sin embargo, debido a la alta proporción de hidrógeno - carbono de sus moléculas, sus emisiones son un 40-50% menor de las del carbón y un 25 - 30% menores de las del fuel-oil. La propia composición del gas natural genera dos veces menos emisiones de Nox (óxidos de nitrógeno) que el fuel-oil y 2,5 veces menos que el fuel-oil. Tiene un contenido en azufre inferior a las 10 ppm (partes por millón) en forma de odorizante, por lo que la emisión de SO2 en su combustión es 150 veces menor a la del gas-oil, entre 70 y 1.500 veces menor que la del carbón y 2.500 veces menor que la que emite el fuel-oil. El gas natural se caracteriza por la ausencia de cualquier tipo de impurezas y residuos, lo que descarta cualquier emisión de partículas sólidas, hollines, humos, etc. y además permite, en muchos casos el uso de los gases de combustión de forma directa (cogeneración) o el empleo en motores de combustión interna. (Ver Tabla 6)

TABLA 6. CONTAMINANTES GAS NATURAL

1.11.1 Efectos del Acido Sulfhídrico (H2S) La cantidad de H2S a la cual se puede exponer una persona durante ocho horas sin que sea afectada es 10 ppm,v, después de una exposición de pocas horas 70-150ppm, se sienten ligeros síntomas que afectan el sistema respiratorio, cuando la concentración sea entre 170-300 ppm, es critica, durante 30 minutos a una hora y una concentración de 400500 ppm,v es peligroso, y la situación es fatal cuando la concentración sea entre 600-800 ppm,v. en menos de 30 minutos. 1.11.2 Corrosión por Acido sulfhídrico (H2S) El sulfuro de hidrogeno y el dióxido de carbono en presencia de agua aseguran la existencia de corrosión. H2S ------- = ALTO CO2 H2 S ------- = BAJO CO2

Menos Corrosividad

Sistema mas corrosivo

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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1.12 COMPOSICION TIPICA DEL GAS NATURAL EN AREAS DE COLOMBIA

TABLA 7. COMPOSICIÓN TÍPICA DEL GAS NATURAL EN ÁREAS DE COLOMBIA

1.13 ESTRUCTURA MOLECULAR DE LOS HIDROCARBUROS PARAFINICOS.

FIGURA 2. ESTRUCTURA MOLECULAR HIDROCARBUROS

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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1.14 PORCENTAJE DE GAS EN EL AIRE Y LÍMITE DE INFLAMABILIDAD Es cualquier gas o mezcla de gases cuyo limite de inflamabilidad inferior en el aire sea menor o igual al 13%, o que tenga un campo de inflamabilidad (limite superior menos limite inferior) mayor de 12%.

CAPITULO 1 – GENERALIDADES DEL GAS NATURAL.

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