Facultad de Ingeniería de Minas y Metalurgia Universidad San Luis Gonzaga de Ica

VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM QUE ES EL GAS NATURAL El gas natural es un hidrocarburo (compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno) de mezcla de gases ligeros de origen natural. n o tiene olor ni color. Sus principales componentes en orden decreciente de cantidad son el metano (usualmente 90%) y normalmente incluye cantidades variables etano, propano, butanos, pentanos y hexanos. Cuando se extrae generalmente contienen 1% de impurezas como el ácido sulfhídrico, nitrógeno, helio, oxígeno, vapor de agua. Las impurezas se eliminan en las plantas de tratamiento de gas, mediante el uso de solventes y absorbentes, para que puedan ser transportadas y comercializadas. El gas natural es una de las principales fuentes de energía que dispone el hombre para atender sus necesidades e impulsar muchas de sus actividades.

VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM ORIGEN DEL GAS NATURAL El gas natural es un combustible fósil. Esto significa que al igual que el petróleo y el carbón se formó de los restos de plantas, animales y microorganismos que vivieron en la tierra hace millones de años atrás Se forma cuando varias capas de plantas en descomposición y materia animal, es decir materia orgánica, se exponen a calor intenso y presión bajo la superficie de grandes capas de lodo, arena y piedras que se acumularon gradualmente en millones de año. Una vez generado el gas natural migra y se almacena en cualquier formación geológica que lo pueda contener naturalmente, tales como rocas de varios tipos que se encuentran en el subsuelo con porosidad y permeabilidad suficientes.. Factores que Intervienen: Los factores físicos de temperatura, presión y tiempo son los que gobiernan la transformación de los sedimentos en gas natural a través de un proceso de millones años.

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VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM TRANSFORMACION DE MATERIA ORGANICA EN GAS La transformación de materia orgánica a gas se produce por tres procesos: 1.- Diagénesis Es el ciclo final sedimentario en la que una vez depositados los materiales empiezan a sufre una transformación, en este caso la materia orgánica depositada se transforma en Kerógeno o Querógeno (que es compleja sustancia formada por largas cadenas de carbono e hidrógeno) debido al aumento de temperatura y presión por la compactación. 2.- Catagénesis: si los Kerógenos son sometidos a temperaturas más altas que en la etapa de diagénesis, sufren el craqueo (agrietamiento) que es el proceso de romper una cadena larga de hidrocarburos en cortos y requiere de altas temperaturas y alta presión dando como resultado moléculas más simples tales como hidrocarburos ligeros 3.- Metagénesis: Se caracteriza por temperaturas mayores, a profundidades que superan 4 – 5 km, donde cesa la generación del petróleo y el gas natural a partir del Kerógeno, ya que las moléculas de petróleo se descomponen en moléculas de gas más pequeñas.

VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM YACIMIENTOS Se extrae, bien ya sea de yacimientos independientes (gas no asociado, depósitos que contienen únicamente gas natural), o junto a yacimientos petrolíferos o de carbón (gas asociado, el que se extrae junto con el petróleo crudo y contiene grandes cantidades de hidrocarburos como etano, propano, butano y naftas.) Debido al tipo de origen (según el yacimiento don se haya formado) el gas sufre variaciones en su composición

VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM ¿POR QUE SUCEDE EL YACIMIENTO ASOCIADO Y NO ASOCIADO? Debido a la “ventana del petróleo” y la “ventana del gas natural” El rango en que se presenta la máxima generación de petróleo se denomina la “ventana de petróleo”. Mientras que para el gas natural su máxima generación está marcada por la “ventana de gas”. Estas dos “ventanas” no coinciden, para generar gas debe haber un mayor craqueo es decir una mayor ruptura de las cadenas moleculares de los hidrocarburos para formar el gas y para ello se requiere mayor temperatura y presion, mucho mayor que la que se requiere para la generación del petróleo. Por lo general el lugar en que se deposita la materia orgánica para el petróleo es el medio marino, respectivamente aguas de poca profundidad, en zonas cálidas y tranquilas mientras que la materia orgánica generadora de gas natural se deposita en zonas cerca de las áreas de drenaje continental (lagunas, deltas ).

VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM El gas natural es la energía más limpia, menos contaminante y con menor contenido de carbono de todos los combustibles fósiles. Su combustión emite a la atmósfera menos dióxido de carbono que el carbón o el petróleo, contribuyendo, de esta forma, a la disminución del efecto invernadero, manteniendo el equilibrio con el medio ambiente, constituyéndose en el energético de mayor aceptación en el mundo. Características: Poder calorífico: Es la cantidad de calor que cada m^3 de gas libera, el gas natural tiene un poder calorífico mayor que el de los gases manufacturados y menor que los gases licuados de petróleo. Densidad: El gas natural es más liviano que el aire, lo que permite dispersarse rápidamente, convirtiéndolo en un combustible más seguro. Toxicidad: En esta característica está una de las ventajas más importantes del gas natural si se lo compara con el gas manufacturado: el gas natural no es tóxico debido a la ausencia en su composición de monóxido de carbono. Características del Gas Natural.

VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM El GLP Y GN El GLP (gas licuado del petróleo) o GN (gas natural) como combustible se trata de dos gases completamente diferentes, aunque los resultados de su combustión sean similares. - El GLP es un gas compuesto principalmente por butano 61% y propano 39%, que se obtienen como subproducto en el proceso de destilación del petróleo. - El GN es metano (también está presente en los pozos petrolíferos formando bolsas). Ni el GLP ni el GN tienen olor, por eso son tan peligrosas las bolsas de gas en las minas, porque no las detectamos por el olfato.  En el sector transporte, el GNV sustituye con ventajas económicas y ambientales a la gasolina, el diésel, y al gas licuado de petróleo (GLP).  El GNV permite ahorros de hasta el 60% comparado con otros combustibles empleados en el sector transporte.

El Gas Natural Vehicular (GNV): Es el mismo gas natural (GN) que utilizan los consumidores residenciales, las industrias y las generadoras eléctricas, con la diferencia que el GNV es el gas natural comprimido y almacenado para su comercialización, este se comprime en alta presión de hasta 200 bares. Los gasoductos transportan el Gas Natural Comprimido (GNC) a distintas presiones según lo requiera el consumidor final. Sus clientes son los consumidores residenciales, las industrias y las generadoras eléctricas y va desde presiones menores a 0,05-2 bares para uso domésticos, hasta presiones superiores a 40 – 70 bares a grandes consumidores industriales. Es decir el Gas Natural (GN) circula con ciertas presión en los gaseoductos se denomina Gas Natural Comprimido (GNC) pero para uso vehicular es comprimido a una alta presión por ello se denomina Gas Natural Vehicular (GNV), es el mismo gas natural pero a diferentes presiones. EL GNV Y El GNC

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*Gas natural (GN) - Gas Natural Vehicular (GNV) / *Gas Natural Comprimido (GNC) Gas licuado de petróleo (GLP) Es más liviano que el aire, por ello ante cualquier fuga se disipa rápidamente sin formar acumulaciones peligrosas. Es más pesado que el aire, por ello ante cualquier fuga este gas puede acumularse en lugares poco ventilados y puede formar mezclas potencialmente explosivas. Tiene mayor rango de inflamabilidad. Es decir se necesita mayor calor para que ocurra una explosión Tiene menor rango de inflamabilidad. Es decir no soporta grandes temperaturas de calor, por lo cual el peligro de explosión es mayor. Su empleo es seguro y continuo, pues se distribuye por medio de tuberías hasta el lugar de uso (cocina, terma, etc.) Su empleo no es continuo y el gas puede terminarse en cualquier momento y para volver a emplearlo se tiene que comprar otro balón. Emite menor cantidad de CO2 al medioambiente. Es más contaminante, pues contiene mayor cantidad de azufre. No ocupa espacio extra, pues para su comercialización se realizan instalaciones de tuberías en los lugares de aplicación. Ocupa espacio extra, pues es comercializado en balones de fierro. DIFERENCIAS GN - GLP.

Gas Natural Licuado - GNL. Habitualmente la red de conducciones para transportar el gas natural se topa en su camino con grandes masas de agua, para sobrepasarlas existen dos grandes soluciones: - La implantación de gasoductos submarinos, pero supone una inversión en infraestructuras elevada, con lo que es frecuente recurrir a la segunda opción el transporte marítimo. El GNL no es un uso sino un medio para transportarlo - Transporte en buques metaneros, consiste en GNL que se obtiene por un proceso de enfriamiento, se disminuye la temperatura del Gas Natural a –160 °C y con la consecuente licuefacción su volumen se reduce en 600 seiscientas veces del volumen normal que ocupa; de esta forma puede ser transportado, mediante “buques metaneros”. Al final llega a un planta Regasificadora del gas natural licuado. En ella se recupera el carácter gaseoso del combustible, permitiéndose así una posterior distribución local, a través de gasoductos más pequeños para ser transportado como Gas Natural Comprimido - GNC

VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM Aplicaciones del Gas Natural El gas natural es un combustible económico y versátil que se emplea en: 1.- Sector residencial: Para la cocción de alimentos, el calentamiento de agua en termas, la climatización (en sistemas de aire acondicionado) y el secado de ropa 2.- Sector comercial: Empleado negocios como: la panadería, restaurantes, hoteles, lavanderías, hospitales, saunas, colegios, actividades artesanales y similares 3.- Sector eléctrico: El gas natural reemplaza con ventajas económicas y ambientales a otros combustibles fósiles como el carbón, el diesel y el petróleo residual, 4.- Petroquímica: El gas natural es utilizado como materia prima, de manera fácil y económica se puede convertir en hidrógeno, etileno, o metanol, para la producción de plásticos y fertilizantes. 5.- Sector transporte: Es empleado como combustible (GNV) para activar los motores de los vehículos, es un producto mucho más barato y más limpio que otros combustibles.

VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM Aplicaciones del Gas Natural Ejemplo de aplicación del Gas natural en una casa suministrada de forma continua por tuberías

VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM Aplicaciones del Gas Natural 6.- Sector industrial Industria de alimentos: combustible en procesos de esterilización, pasteurización, deshidratación, cocción y secado. Industria textil: Permite la aplicación directa de la llama y el calentamiento directo de los equipos por convección en secadores y otros. Industria del vidrio: Empleo en quemadores que producen una llama limpia y radiante, permite una óptima transmisión de calor a la masa de cristal. Fundición de metales: Para el calentamiento de los hornos utilizados en la mayoría de procesos metalúrgicos. Industria de cerámicas: Producción de piezas de alta calidad con menores costos de producción. Industria del cemento: Los hornos de las cementeras que utilizan gas natural son más eficientes; no requieren de mantenimiento continuo. Cogeneración: La cogeneración es la producción simultánea de energía eléctrica y energía térmica, que utiliza un único combustible como el gas natural.

VIII – ESCUELA DE ING. MINASFIMM Aplicaciones del Gas Natural 6.- Sector industrial Industria de alimentos: combustible en procesos de esterilización, pasteurización, deshidratación, cocción y secado. Industria textil: Permite la aplicación directa de la llama y el calentamiento directo de los equipos por convección en secadores y otros. Industria del vidrio: Empleo en quemadores que producen una llama limpia y radiante, permite una óptima transmisión de calor a la masa de cristal. Fundición de metales: Para el calentamiento de los hornos utilizados en la mayoría de procesos metalúrgicos. Industria de cerámicas: Producción de piezas de alta calidad con menores costos de producción. Industria del cemento: Los hornos de las cementeras que utilizan gas natural son más eficientes; no requieren de mantenimiento continuo. Cogeneración: La cogeneración es la producción simultánea de energía eléctrica y energía térmica, que utiliza un único combustible como el gas natural.

GRUPO A- MESA 1 La industria peruana de gas natural en el Perú está localizada en tres zonas geográficas: en Tumbes y Piura, en Ucayali, y en Cusco. La producción de gas de las dos primeras zonas es poco significativa y se destina casi en su totalidad a la generación eléctrica, de ahí que puede afirmarse que la gran industria de gas natural en el Perú se inicia con la explotación de los yacimientos de Camisea, en Cusco.