El Gas Natural Licuado o GNL conocido por sus siglas, es un gas natural que ha sido procesado para ser transportado en forma líquida (a presión atmosférica y a -162 °C) por lo que se considera un líquido criogénico. El GNL es inodoro, incoloro, no tóxico, ni corrosivo, su densidad (con respecto al agua) es 0,45 y sólo se quema si entra en contacto con aire a concentraciones de 5 a 15%.

El GNL está formado en un 95% por metano (CH4) y contiene proporciones menores de etano, propano, butano, nitrógeno y dióxido de carbono.

¿En el ámbito de la sostenibilidad porque es mejor el Gas Natural Licuado?

En la actualidad, y como consecuencia del desarrollo tecnológico en las aplicaciones del GNL y de los acuerdos establecidos por el Protocolo de Kyoto, comienza a establecerse en torno al consumo de gas natural una tendencia a explotar este recurso como  una fuente eficiente para la generación de combustible debido a los factores que exponemos a continuación.

El gas natural tiene el menor impacto ambiental de todos los combustibles fósiles por la alta relación hidrógeno-carbono en su composición. Además, el Gas Natural Licuado durante el proceso de licuefacción elimina impurezas como el agua, hidrocarburos pesados y otras partículas reduciendo con ello el impacto sobre el medio ambiente. Por todo esto el GNL presenta significativas ventajas contribuyendo a reducir la contaminación medioambiental y disminuye las emisiones de dióxido de carbono (CO2), dióxido de azufre (SO2) y partículas contaminantes. Por este motivo, el GNL está llamado a desempeñar un importante papel en la transición hacia una economía descarbonizada. Tal y como lo considera la Unión Europea en sus últimos planes estratégicos.

Siguiendo con ello, los derrames de GNL se disipan en el aire y no contaminan el suelo ni el agua. Como combustible vehicular, reduce las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx ) en un 90%, y no produce compuestos de azufre ni partículas. Para la generación eléctrica las emisiones de dióxido de azufre, SO2 prácticamente quedan eliminadas, y las emisiones de CO2 se reducen en un 40%.

Hay que destacar también el importante ahorro que permite el GNL, ya que se trata de un combustible más económico que el resto de los que podemos encontrar en el mercado. Su coste por kilómetros es un 30% más económico en relación con el gasóleo, un 50% menor en comparación con la gasolina y un 20% menor que el GLP (gas licuado del petróleo)

Proceso del Gas Natural Licuado – 1er paso Licuefacción

El refinamiento del GNL se inicia con el proceso de licuefacción. El gas natural que se extrae de los yacimientos subterráneos a menudo contiene otros materiales y componentes que deben ser eliminados antes de que pueda ser licuado para su uso:

  • Helio por su valor económico y por los problemas que podría producir durante el licuado)
  • Azufre por ser corrosivo.
  • Dióxido de carbono pues se solidifica en las condiciones de licuefacción
  • Mercurio pues puede acumularse en instrumentos y falsificar las mediciones.
  • Agua, ya que al enfriar el gas se congelaría formando hielo o bien hidratos que provocan bloqueos en el equipo si no se eliminaran.
  • Hidrocarburos pesados (llamados condensado) que pueden congelarse al igual que el agua y producir bloqueos del equipo y problemas en la combustión del gas.

El GNL producido debe ser usado en procesos de combustión y por lo tanto hay que extraer algunos hidrocarburos para controlar su poder calorífico. El índice de Wobbe que es un parámetro importante cuando se quiere mezclar gases combustibles y el aire en una reacción de combustión para obtener la combustión más satisfactoria. Dependiendo del mercado final, adicionalmente se eliminan etano, propano y otros hidrocarburos controlados mediante una unidad de remoción de líquidos que puede estar integrada en el proceso de licuefacción.

El enfriamiento

Una vez realizado, se pasa a convertir el gas natural a líquido mediante el proceso de enfriamiento. El gas tratado se enfría hasta aproximadamente -161 °C, que es la temperatura a la cual el metano —su componente principal— se convierte a forma líquida.

El proceso es similar al de refrigeración común: se comprimen los gases refrigerantes produciendo líquidos fríos, tales como propano, etano / etileno, metano, nitrógeno o mezclas de ellos, que luego se evaporan a medida que intercambian calor con la corriente de gas natural.

De este modo, el gas natural se enfría hasta el punto en que se convierte en líquido. Una vez que el gas ha sido licuado se somete a un Efecto Joule-Thomson, o expansión con extracción de trabajo, para poderlo almacenarlo a presión atmosférica.

Almacenamiento y transporte del GNL

El GNL se almacena a -161 °C y a presión atmosférica en tanques criogénicos especiales para baja temperatura. El típico tanque de GNL tiene doble pared: una pared externa de hormigón armado, recubierto con acero al carbono, y una pared interna de acero niquelado al 9%. La seguridad y la resistencia son las principales consideraciones de diseño al construir estos tanques, los cuales se diseñan para soportar terremotos y fuertes vientos.

En cuanto al transporte se hace a presión atmosférica en buques especialmente construidos con casco doble (igual que los tanques). El GNL, en los tanques de carga, del buque se mantiene a su temperatura de saturación (-161 °C) a lo largo de toda la navegación. Pero este se permite que una pequeña cantidad de vapor se disipe por ebullición, en un proceso que se denomina “auto refrigeración”. Este gas evaporado se utiliza para impulsar los motores del buque.

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