Simulación y análisis de sensibilidad de una planta de GNL con tecnología similar a la APCI-C3MR®

Resumen

Este trabajo presenta el estudio de las variables principales de la simulación de una planta de Gas Natural Licuado (GNL) que utiliza una tecnología similar a la patentada por la empresa Air Products and Chemicals, Inc. (APCI) de propano pre enfriado y mezcla de refrigerantes (C₃MR^®). Se consideró una planta con una capacidad de procesamiento de dos millones de toneladas por año (MTPA) de gas natural. Se simuló el ciclo empleando el programa comercial PRO II^®, usando la ecuación de estado de Peng-Robinson como modelo termodinámico. Se utilizó la herramienta de diseño ASPEN Muse^® para el estimado de algunos equipos principales de intercambio de calor. Las condiciones operacionales de la planta se establecieron a partir de la información obtenida en la revisión bibliográfica y de la aplicación del algoritmo basado en conocimiento, KBO (Knowledge Based Decision Algorithm). Se desarrollaron diferentes casos de estudio, determinando el efecto sobre la eficiencia del ciclo de la composición y temperatura del gas natural, temperatura ambiental y niveles de presión de operación. Se concluyó que la temperatura ambiental y el porcentaje de metano presente en el gas natural alimentado son los factores que tienen mayor influencia sobre el rendimiento termodinámico del proceso. Al incrementar el contenido de metano en el gas natural alimentado de 83 a 99,5 %, el flujo de propano requerido en el ciclo de pre-enfriamiento aumentó en un 14%, y en el ciclo de licuefacción, el flujo de mezcla de refrigerante y la potencia consumida se elevaron en un 26 y 32%, respectivamente.