Diseño de un sistema de vaporización de 20000 m3/h para repotenciar una planta de regasificación de gas natural licuado

Abstract

La presente tesis está se enfocada en repotenciar el sistema de vaporización de una planta de regasificación de gas natural licuado (GNL). La gran mayoría de plantas de regasificación utilizan vaporizadores ambientales para cambiar el estado del GNL y distribuirlo a temperatura ambiente, sin embargo, una planta puede iniciar con la problemática de su sistema de vaporizadores cuando existe una demanda alta y constante de gas natural. Por lo anterior, la planta de objeto de estudio tiene una capacidad de vaporización instalada de 17200 m3/h de gas natural (GN), sin embargo, existen temporadas donde la demanda de GN llega al 93.85% de capacidad total, esto hace que los vaporizadores ambientales trabajen a plena carga, se produzca neblina en el ambiente, baje la temperatura y como consecuencia que los vaporizadores pierdan su eficiencia y solo vaporicen de manera correcta un 61.04% de su capacidad nominal. Para dar solución a lo anterior se evaluó diferentes alternativas de sistemas de vaporización forzada para un caudal de 20000 m3/h de GN. Para elegir la mejor alternativa se utilizó la metodología de diseño VDI 2225 donde se hace una evaluación técnica – económica de los sistemas, posterior a ello se procede a realizar los cálculos para luego validarlos por el software SimQuim®. Los 20000 m3/h de GN se dividen en 3 vaporizadores y los resultados muestran que el coeficiente global de transferencia de calor “U” es el ideal pues se logra una temperatura de salida del gas natural de 14.2 °C a un caudal de 6670 m3/h. El análisis económico del nuevo sistema de vaporización tiene un retorno de la inversión de 30 días pues por cada dólar invertido se tiene una ganancia de $ 29.41 dólares. Con esta repotenciación se logra duplicar la capacidad de regasificación de la planta haciendo que los ingresos crezcan un 105%.