SISTEMAS DE RESPALDO ENERGETICO: EL AIRE PROPANADO

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Carla Maidana Castilla
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Agosto 2015 - Boletín 141 SISTEMAS DE RESPALDO ENERGETICO: EL AIRE PROPANADO Autor: Andres Bernal Ortiz División Comercial UEN Fabricación y Montaje de INDISA

mayoría de los casos pasan desapercibidos los aspectos relacionados con su operación y sostenimiento, sin embargo, en momentos de escasez y baja disponibilidad

GAS LICUADO DE PETROLEO El Gas Licuado de Petróleo (GLP) es un combustible ampliamente utilizado en la industria, comercios y residencias para atender sistemas

1 Agosto Boletín 141 SISTEMAS DE RESPALDO ENERGETICO: EL AIRE PROPANADO Autor: Andres Bernal Ortiz División Comercial UEN Fabricación y Montaje de INDISA S.A. Ilustración 1 Sistema de respaldo de aire Cortesía EGSA Los procesos térmicos en la industria y en la vida diaria son tan comunes que en la mayoría de los casos pasan desapercibidos los aspectos relacionados con su operación y sostenimiento, sin embargo, en momentos de escasez y baja disponibilidad surgen alertas y requerimientos de extrema urgencia para garantizar el suministro de combustible que mantenga en operación los sistemas que lo demandan GLP: GAS LICUADO DE PETROLEO El Gas Licuado de Petróleo (GLP) es un combustible ampliamente utilizado en la industria, comercios y residencias para atender sistemas de combustión. Para su producción es necesario mezclar dos (2) combustibles derivados del petróleo denominados Propano y Butano, en proporciones que varían según el

2 campo de producción en el cual son obtenidos. Para las condiciones de nuestro país, las propiedades típicas de este combustible son las siguientes (para comparación se muestran las del gas natural también): Composición PROPIEDAD GLP GAS NATURAL Gravedad Especifica C Butano (C4H10) 60% - Propano (C3H8) 40% Poder Calorífico Superior a Btu/Gal a Btu/Sm3 Estado en Almacenamiento Metano (CH4) 90% - Otros 10% 1.5 a 1.7 (Adimensional) 0.6 a 0.7 (Adimensional) Liquido en tanques 120 Psig y Tatm Btu/Sm3 a Btu/Sm3 GNC Psig y Tatm GNL - Patm y -162 C Estado en operación Gaseoso Gaseoso Índice de Wobbe a Btu/Sft a Btu/Sft3 Tabla 1 Tabla comparativa de propiedades GLP Vs. Gas Natural AIRE PROPANADO En Zonas No Interconectadas (Sin disponibilidad de gas natural), el GLP gasificado es una gran alternativa de suministro para los sistemas térmicos de la industria, sin embargo, sus condiciones operativas difieren considerablemente frente a las de otros combustibles gaseosos, como por ejemplo el gas natural, por lo que a pesar de que un quemador apto para operar con GLP pueda quemar gas natural, deben realizarse ajustes operativos y mecánicos para asegurar que sea posible. Para solucionar esta situación se han creado combustibles sintéticos que simulan las condiciones del gas principal de suministro, los cuales deben tener propiedades ajustadas de forma manual para asegurar que llegue al sistema de combustión con las condiciones adecuadas. Esta intercambiabilidad se da en función del Índice de Wobbe, cuya fórmula se presenta en la ecuación 1. Indice de Wobbe = Poder Calorifico Superior (HHV) (Gravedad Especifica (Sg) Ecuación 1 Cálculo del Índice de Wobbe Dado que los combustibles fósiles provienen de la asociación de Hidrogeno y Carbono, y que presentan disociación antes de consumirse, sí podemos igualar los Índices de Wobbe de dos (2) combustibles gaseosos diferentes, podremos utilizarlos de forma indiscriminada en el mismo sistema de combustión sin que se requieran cambios sustanciales en su operación.

Para las condiciones típicas de nuestro país, si realizamos una mezcla controlada de 51% de GLP y 49% aire (bien sea atmosférico o comprimido), podremos obtener un combustible sintético

3 Para las condiciones típicas de nuestro país, si realizamos una mezcla controlada de 51% de GLP y 49% aire (bien sea atmosférico o comprimido), podremos obtener un combustible sintético características similares a las del gas natural, el cual debe quemarse correctamente en cualquier sistema de combustión apto para su uso. Las ventajas de este combustible se traducen en beneficios operativos para las plantas donde se cuenta con su suministro y es por esto que es una gran alternativa de respaldo en caso de ausencia de gas natural. Este caso es el principal, aunque no el único, y otras aplicaciones donde puede tener alta viabilidad es en plantas de respaldo por alta demanda (Peak Shaving Plants), zonas con baja o inexistente disponibilidad de gas natural y procesos industriales que requieran gran estabilidad en las condiciones físico químicas del combustible utilizado en su proceso (Ej.: Hornos de vidrio) Ilustración 2 Sistema mezclador aire - GLP para suministro a baja presión Es importante resaltar que el uso de aire propanado como combustible principal para los sistemas térmicos puede no ser en la mayoría de los casos la mejor alternativa en términos de costos operativos (Ver Tabla 2), sin embargo, los costos asociados a la NO disponibilidad de combustible y los costos operativos asociados a la recalibración de los sistemas de combustión, puede compensar esta diferencia y viabilizar la instalación de este tipo de plantas.

4 ITEM COMBUSTIBLE PODER CALORIFICO (Típico) (Poder Calorífico) CONSUMO (Consumo) PRECIO PROMEDIO (Precio) VALOR HORA ($/hr) 1 GLP 92, Btu/gal 2 Gas natural 35, Btu/Sm3 3 ACPML (Light 135, Btu/gal Oil) 4 Heavy Oil 138, Btu/gal 5 Aire propanado 49, Btu/Sm3 5a GLP 92, Btu/gal 5b Aire comprimido - Gal/hr $ 4, $/Gal $ 48, Sm3/hr $ 1, $/Sm3 $ 34, Gal/hr $ 6, $/Gal $ 50, Gal/hr $ 5, $/Gal $ 37, Sm3/hr $ - - $ 46, Sm3/hr $ 4, $/Gal $ 46, Sm3/hr $ $/m3 $ Tabla 2 Costo operativo de diferentes combustibles para sistema de combustión de 1.0 MMBtu/hr (Valores de referencia típicos para el mercado Colombiano) COMPONENTES DEL SISTEMA DE AIRE PROPANADO Para poder contar con una infraestructura de aire propanado disponible siempre que sea requerido para soportar los procesos industriales, es necesario instalar los siguientes componentes y sistemas: Infraestructura de trasiego (Recibo GLP liquido) Tanque de almacenamiento de GLP; calculado según la autonomía requerida por el sistema Bomba estabilizadora de presión Vaporizador (Fuego directo, Baño Maria, eléctrico, etc.); seleccionado para garantizar la rata de vaporización de GLP requerida por el sistema Mezclador aire gas (Atmosférico para baja presión o asistido para alta presión); encargado de diluir el GLP con aire para obtener la mezcla esperada o Nota: En el sistema de alta presión debe tenerse un compresor o una línea de aire comprimido libre de aceite, debidamente filtrado y a una presión de 100 Psig o superior Filtro de GLP con tanque estabilizador Calorímetro o Gravitometro para ajuste de la mezcla Tea para combustión fuera de línea Infraestructura de conexión con línea de gas natural Un gran número de industrias colombianas cuentan con estos sistemas de respaldo para garantizar su operación ante cualquier eventualidad en el suministro de gas natural y les ha permitido mantener sus hornos y calderas funcionando, sin embargo, no debe olvidarse que un apropiado plan de mantenimiento, pruebas de operación fuera de línea y ajuste final de los sistemas de combustión debe ser realizado siempre que sea necesaria la sustitución de combustible.

NOVEDADES Un nuevo material para proteger la piel contra la radiación ultravioleta Investigadores del Centro Andaluz de Biomedicina y Biotecnología (BIONAND) y del Consejo Superior de Investigaciones

transparentes para el ojo humano y opacas para la radiación carcinogénica.

no se produce la absorción sino la reflexión de esta perjudicial radiación. FUENTE: http://noticiasdelaciencia.com/ Si usted no recibe esta publicación directamente de INDISA

5 NOVEDADES Un nuevo material para proteger la piel contra la radiación ultravioleta Investigadores del Centro Andaluz de Biomedicina y Biotecnología (BIONAND) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en España, han demostrado recientemente que es posible prevenir el daño que causan la rayos ultravioletas en células epiteliales humanas empleando láminas que son a la vez transparentes para el ojo humano y opacas para la radiación carcinogénica. La principal novedad que presenta esta propuesta radica en el mecanismo mediante el cual los rayos ultravioletas son bloqueados, basados en un fenómeno conocido como interferencia óptica, en el que no se produce la absorción sino la reflexión de esta perjudicial radiación. FUENTE: Si usted no recibe esta publicación directamente de INDISA S.A. o si desea recomendarnos a alguien para que la reciba, presione aquí Para consultar las ediciones anteriores del boletín INDISA On line, puede entrar a En esta página se encuentran todos los boletines en formato de página web, para que usted pueda grabarlos en su computador e imprimirlos. Tel: (574) Medellín-Colombia mercadeo@indisa.com

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