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ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA “MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” “SANTA CRUZ-BOLIVIA”

Proyecto de Transporte y Almacenaje de Hidrocarburos

Prestígio, Disciplina y Mejores Oportunidades

“CONSTRUCCION DE GASODUCTO A BENI”

ROBERTH ALEJANDRO GONZALES ZAPATA

SANTA CRUZ – 2017

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA “MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” “SANTA CRUZ-BOLIVIA”

Proyecto de Transporte y Almacenaje de Hidrocarburos

“CONSTRUCCION DE GASODUCTO A BENI”

ROBERTH ALEJANDRO GONZALES ZAPATA

PROYECTO PRESENTADO COMO REQUISITO PARCIAL PARA APROBAR LA MATERIA TRANSPOTE Y ALMACENAJE DE HIDROCARBUROS

DOCENTE: ING. MARIA EUGENIA LLADO

SANTA CRUZ – 2017

CAPÍTULO 1. GENERALIDADES

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1.1 ANTECEDENTES La logística de abastecimiento de Diésel Oíl y Gasolina para el departamento de Beni se la realiza mediante el transporte por cisternas desde la Refinería Santa Cruz hacia Trinidad, parte de este producto queda en Trinidad para el mercado de esta ciudad y localidades, y otra parte del producto se transporta por barcazas a través del río Mamoré hasta Guayaramerín, donde parte del producto queda para el mercado interno y otra es cargada nuevamente en cisternas hacia Riberalta. La logística implementada, y la capacidad de las plantas de almacenaje generan actualmente un stock en plantas de hasta 10 días de autonomía durante la presente gestión. El abastecimiento de GLP al departamento del Beni comienza con el envío de cisternas desde la Planta de Separación de Líquidos Río Grande, ubicada en Santa Cruz hacia Trinidad, planta que también opera como terminal de carga para las embarcaciones que se dirigen a Guayaramerín. Mensualmente se tienen dos embarcaciones que se encargan del abastecimiento de Guayaramerín, las cuales transportan el GLP en dos distintas modalidades: Tanques de Alta Presión (85 Toneladas Métricas por viaje) y producto ya engarrafado (18.000 garrafas por viajes). Una vez el producto arriba a Guayaramerín parte de este producto queda para el mercado interno y otra parte es enviada a Riberalta a través de camiones.

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1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1.1 Identificación del problema El proyecto tratara de abastecer de gas natural de forma más eficiente a la ciudad de Trinidad y a las poblaciones aledañas, si bien la cantidad de habitante no generar un demanda muy alta, este proyecto será un proyecto social en donde se tratara de mejorar las condiciones de vida de los pobladores, facilitando su acceso a fuente de gas natural. Un resumen de lo hablado anteriormente se lo muestra en el siguiente esquema:

Se transportara el gas desde la estación de compresión Carrasco en Santa Cruz

Los volúmenes transportados dependerán de la demanda

Abastecimiento de gas la cuidad de Trinidad

Se beneficiara toda la población de la comunidad gracias a este proyecto

Las poblaciones aledañas necesitan gas natural para su diario vivir

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1.2 Objetivos 1.2.1

Objetivo general

Determinar la viabilidad técnica, económica y financiera para la construcción de un ducto que transporte gas a la ciudad de Trinidad. 1.2.2

Objetivo especifico



Analizar la oferta y demanda del Gas Natural en la cuidad de Trinidad



Elaborar un perfil de la ruta que seguirá el ducto desde la estación de compresión de Carrasco



Definir parámetros de operación para dimensiones de gasoducto



Evaluar económicamente el proyecto

1.2.3

Objetivos específicos y acciones

El siguiente cuadro muestra las acciones que debe realizarse para llevar a cabo el proyecto del gasoducto al parque industrial Latinoamericano. CUADRO 1.1 Cuadro de acciones de la investigación

OBJETIVOS ESPECIFICOS

ACCIONES

1. Analizar la oferta y demanda de la ciudad

de

Trinidad

y

poblaciones aledañas

1.1 cuantificación de la oferta 1.2 análisis de los precios 1.3 análisis de la comercialización

2. Elaborar un perfil de la ruta que

2.1 analizar el perfil topográfico de la zona de la cual se desarrollara el proyecto

seguirá el ducto desde la estación de compresión de Carrasco.

3. Definir parámetros de operación

3.1 definir las dimensiones del gasoducto 3.2 determinar las variables criticas de presión y temperatura

para dimensiones de gasoducto

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1.3 ALCANCE 1.3.1 Alcance temático 

Área de investigación: Geología, comercialización, costos y presupuestos.



Tema específico: Abastecimiento de gas natural a la cuidad de Trinidad.

1.3.2 Alcance Geográfico País: Bolivia El estudio tendrá un alcance geográfico que se limitara al estudio del terreno entre la estación de compresión de Carrasco y La cuidad de Trinidad.

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CAPÍTULO 2: MARCO TEORICO

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2.1 IDENTIFICACION Y DESCRIPCION DEL PRODUCTO 2.1.1 Características del gas natural El gas natural es una fuente de energía no renovable formada por una mezcla de gases hidrocarburiferos, cuya estructura está constituida mayoritariamente por el metano contiene también , etano, propano, butano y componentes más pesados en proporciones menores y decrecientes, que se encuentran frecuentemente en proporciones menores. Dada su naturaleza gaseosa la característica y manejo del gas natural se hace con procedimientos desarrollados con base en la teoría de los gases y estos permiten definir con relativa facilidad sus propiedades físicas y los procedimientos para llevarlo a los requisitos de calidad que exigen los consumidores. Propiedades y comportamiento del gas natural Los gases se ajustan a las siguientes características 

Ocupando homogéneamente todo el volumen en el cual se encuentran



No hay interacciones del tipo gravitacional, eléctrico o electromagnético entre moléculas



Los choques de las moléculas son completamente elásticos

Todo lo ya mencionado se cumple para los gases a los cuales se les denominan ideales los cuales se encuentra a presión y temperatura bajas. A medida que aumenta la presión y temperatura deben incluirse el volumen de las moléculas y las fuerzas de atracción y repulsión entre ellas, a dichos gases se los denomina gases reales Para el estudio de los gases ideales hay algunas leyes conocidas entre las cuales podemos mencionar Ley de Avogadro Bajo las mismas condiciones de presión y temperaturas los volúmenes iguales de los gases ideales contienen el

mismo número de moléculas. Esta ley descubierta por

Avogadro a principios del siglo XIX El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas



Si aumenta la cantidad de gas, aumentara el volumen. 10



Si disminuye el gas, el volumen disminuirá.

Ecuación del estado para un gas ideal Una relación entre la presión, volumen, temperatura y a la cantidad de gas conocida como la ecuación de estado para gases ideales PV = nRT Donde P = presión absoluta a la cual se encuentra el gas (psia- kg/cm3) V = Volumen que ocupa el gas (pies3 o Lts R = constante universal de gases (su valor depende del sistema en el cual se trabaje) N = cantidad dada en moles T = temperatura absoluta (Rankin o kelvin) 2.1.2 Composición Real del Gas Natural A continuación, se muestra en el CUADRO los principales componentes del gas natural COMPOSICION % COMPONENTE

Alto C1

Bajo C1

Características

NITROGENO N2

1,85

2,546

Gases inertes

0,623

Gases inertes

DIOXIDO

DE 0,941

CARBONO

CO2

METANO

C1

92,316

85,35

Gas seco

ETANO

C2

4,502

6,343

Gas seco

PROPANO

C3

0,349

3,103

Contenido de GLP

i-BUTANO

i-C4

0,002

0,372

Contenido de GLP

11

n-BUTANO

i-C4

0,01

0,919

Contenido de GLP

i-PENTANO i-c5

0,005

0,215

Gasolina natural

n-PENTANO n-C5

0,007

0,252

Gasolina natural

HEXANO

0,003

0,141

Gasolina natural

HEPTANO +

0,015

0,106

Gasolina natural

TOTAL

100,00

100

C6

2.1.3 propiedades físicas del gas natural a) Peso molecular El peso molecular es conocido como¨ la suma de todos los pesos atómico que forman una molécula o el peso relativo de la molécula de una sustancia¨, es una de las características de la sustancia que ayuda en la investigación en la ingeniería b) Gravedad especifica del gas La gravedad especifica de un gas se define como la relación entre la densidad del gas y la densidad del aire calculadas a las mismas condiciones de presión y temperatura, o sea de acuerdo con la ecuación Gg = (Pgas/Paire) c) Factores de compresibilidad del gas Se define como un volumen ocupado por un gas a determinadas condiciones de presión (P) y temperatura (T) y el volumen que ocuparían en esas condiciones si fuera un gas ideal. Este parámetro será importante caudales instantáneos en cualquier parte del sistema y calcular la densidad puntual del gas El factor de comprensibilidad depende de la composición del gas de su presión y temperatura, para una determinada temperatura y compresión el factor de

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compresibilidad disminuirá si se incrementa hasta llegar a un minimo para después incrementarse continuamente 2.1.4 Contaminantes del gas natural Los contaminantes del gas natural son varios, por ejemplo; agua, la que puede encontrarse en forma de vapor, también dentro de la impureza se puede encontrar nitrógeno(N2), el oxígeno(O2), el monóxido de carbono y el mercurio, el mercurio es particularmente dañino en los intercambios de calor a base de aluminio, que se utiliza en los procesos criogénicos. Proceso que se denomina veneno catalítico, los principales gases ácidos son: -

Sulfuro de hidrogeno (H2S)

-

Dióxido de carbono (CO2)

-

Monóxido de carbono(

-

Sulfuro de carbonilo(COS)

-

Disulfuro de carbono(CS2)

-

Mercaptanos (RHS)

CO)

Para el debido transporte del gas natural para la comercialización debe cumplir con normas y requisitos es por eso que en Bolivia se cumple con diferentes especificaciones internacionales que se pueden observar en el cuadro siguiente CUADRO especificaciones del Gas Natural para su transporte

PARAMETROS

ESPECIFICACIONES

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METODO DE ANALISIS

Densidad relativa

>0.590 pero 40 pero 5.50 Lb/MMPC

ASTM-D-1142

Punto de roció

45 ⁰F a 800 psia

ASTM-D-1142

Oxigeno – O2

< 0.20 % Mol

ASTM-D-1142

Anh. Carbónico - CO2