IVÁN RODRÍGUEZ VALDEZ Docente Santa Cruz, Marzo/2011
Boliviano, Ingeniero Químico de profesión, egresado de la Universidade Federal de Rió Grande del Norte (UFRN) – Brasil, en Julio de 1.980, es Especialista en Transporte y Tratamiento de Hidrocarburos, con un Diplomado en Alta Gerencia otorgado por Maestrías para el Desarrollo de la Universidad Católica Boliviana. Egresado de Maestría en Administración de Empresas (MBA – Executive) en “Alta Dirección Escuela de Negocios” con el aval de la Universidad Francisco de Vitoria de Madrid - España. Diplomado en el programa “CEO Management Program I y II” también de ADEN Con el aval de Harvard University y el M.I.T. Es Diplomado en Educación Superior de la UAGRM. Con 30 años de experiencia en la industria petrolera, trabajo 17 años en la Empresa estatal petrolera boliviana YPFB en diferentes cargos de la Gerencia Industrial (Refinación, Diseño, Construcción y Operación de ductos). Desde 1997 a 2008 se ha desempeñado en TRANSREDES S. A. – Transportadora de Hidrocarburos S. A. como Gerente del Centro de Control y Servicio al Cliente, Gerente de Operaciones Gas, Gerente de Operaciones Líquidos y Vicepresidente de Operaciones. Fue consultor con Serpetbol para la evaluación conceptual de un proyecto de biodiesel. Actualmente es Director de Proyectos para Bolpegas S. R. L. y Hytech S. A. de Argentina.
Además de sus actividades profesionales; ha ejercido labores académicas en la Universidad Federal de Rió grande del Norte, en Brasil y la Universidad Gabriel René Moreno en Santa Cruz de la Sierra, Bolivia. Actualmente es docente en la EMI (Escuela Militar de Ingeniería), la UDABOL (Universidad Aquino de Bolivia) y el INEGAS de la UAGRM.
Presentación Expectativas EL NEGOCIO PETROLERO
Parte 1: ◦ Herramientas (Unidades, Propiedades de los HC, medición de calidad y cantidad, contratos)
Parte 2: ◦ Desarrollo histórico del comercio petrolero (evolución de las reservas, formación de precios, medios de transporte)
Parte 3: ◦ La Capitalización y la Nacionalización 2 enfoques del negocio petrolero boliviano
Análisis de los 2 negocios mas grandes de Bolivia (Contratos de compra-venta de GN a la Argentina y Brasil)
Desarrollo temático del material preparado mediante presentaciones en MPP Búsqueda permanente de la interacción Docente - Estudiante Trabajos prácticos, lecturas de comprensión (artículos publicados en la media disponible), ejercicios prácticos de la actualidad Aplicación de los 3 exámenes parciales, relacionado a cada parte desarrollada (el final es de toda la materia). Glosario Trabajo de investigación
Regla # 1: Participe!! (pregunte, sugiera, cuestione, por favor… no sea “silencioso”) Si la clase es aburrida… permita aprovechar a sus compañeros que SI!! tienen interés Asistencia a clases >= 80% (establecido en el Reglamento Interno de la UDABOL) Su trabajo vale la mitad, después de la fecha Si llega tarde… Por favor hágase el “Fantasma”, no haga bulla y que no lo vean (15 minutos después cerraremos la puerta) COPIAR (o hacer “Chancho”)… IMPOSIBLE!!! Como podría cometer semejante delito, si ya es “casi Ingeniero” (en el futuro trabajo… quien se lo copiara?????)
Glosario / terminología Comercialización de hidrocarburos El Negocio Petrolero Definiciones Medidas (SI, BKS, Sistema Nacional) Unidades de mayor uso Factores de Conversión Nomenclatura del petrolero Leyes y Regulaciones Normativa vigente © Iván Rodríguez V.
7
FLUIDO 1. Cualquier sustancia en estado liquido o gaseoso 2. Es una sustancia que se adapta al recipiente que la contiene 3. Cuerpos que intermolecularmente tienen baja cohesión 4. Materia cuyas moléculas están en permanente movimiento 5. Sustancia que se deforma ante un esfuerzo cortante 6. Hidrocarburos en estado gaseoso y/o liquido Practico: Construir un Glosario propio (personal) de 100 términos (a ser entregado antes del tercer parcial)
Comercio: Intercambio de bienes y servicios por valores (trueque, cambio de mercancías) Moneda: Medio acordado entre partes p/el intercambio de bienes y servicios, solo de uso regional (c/país tiene su moneda) Divisas: Elemento de intercambio comercial aceptado internacionalmente p/facilitar el comercio entre países. Banca: Establecimiento monetario p/facilitar el comercio, fue iniciado por los “cambistas”. Banca Internacional = Comercio Internacional
Teoría Laboral del Valor (TLV): Es una teoría que considera que el valor de un bien o servicio depende directamente de la cantidad de trabajo que lleva incorporado Lo anterior puede ser interpretado como la cadena de costos de producción El precio no depende solamente de los costos, otros factores, entre ellos la oferta y la demanda son determinantes. Los hidrocarburos tienen otras variables para la fijación de precios (ej. M/O especializada)
Mercado: Institución/Organización (ambiente) social y/o virtual que propicia condiciones p/el intercambio (comercio) Ofertantes (Productores/vendedores) (bien /servicio) Demandantes (consumidores/ compradores) Mercado petrolero Internacional (“El mundo y sus alrededores”… OPEP, NYMEX, HH, Etc.) El mercado petrolero: Interno (al por mayor (YPFB) y al por menor (publico consumidor)), externo (exportación (Gobiernos/ductos) e importación (marítimo y cisternas))
Comercio o industria mercantil es la universalidad del cambio de los productos del trabajo El comercio existe por el cambio pero no es el cambio mismo “Ganar mucho vendiendo poco” VS “Ganar poco para vender mucho” Economía de mercado: Organizaciones que asignan producción y consumo de bienes y servicios, que surgen del juego de la oferta y la demanda
Ingresos Totales (IT) = Ventas Totales (VT) Producto: Cantidad (Q) Precio (P): Valor de venta de un producto VT = Q X P Costos Totales (CT), Costos Fijos (CF), Costos Variables (CV) CT = CF +CV Utilidades Utilidad Operacional Margen Neto Perdidas
Punto de Equilibrio IT=CT Si: IT>CT El negocios esta OK!! Si: IT
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COMERCIALIZACIÓN: Es el cambio o transacción de algo a cambio de otra cosa de similar valor NEGOCIOS: Tratar asuntos públicos o privados procurando su mejor logro (comprar y vender “ganando”) HIDROCARBUROS: Compuestos orgánicos que combinan átomos de carbono e hidrógeno molecularmente (Gas Natural, GLP, Petróleo, Combustibles: Diesel, gasolinas, Fuels, etc.)
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GAS NATURAL: Fuente de energía no renovable formada por una mezcla de gases hidrocarburiferos, cuya base molecular esta compuesta mayoritariamente por el Metano, que se encuentran frecuentemente en yacimientos de petróleo no-asociado (solo), disuelto o asociado (acompañando al petróleo) o en depósitos de carbón. Hidrocarburo gaseoso acondicionado para su distribución, venta y/o exportación
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PETROLEO: Líquido natural oleaginoso e inflamable, constituido por una mezcla de hidrocarburos, que se extrae de lechos geológicos continentales o marítimos. Mediante diversas operaciones de destilación y refino se obtienen de él distintos productos utilizables con fines energéticos o industriales, como la gasolina, el Jet Fuel, el querosén, el diesel, el Fuel Oíl, GLP, GN, etc. Hidrocarburo liquido acondicionado como materia prima para las refinerías y/o para su venta/exportación
RESERVORIOS DE HIDROCARBUROS
MERCADO
Fuente (Producción) – Transporte - Mercado El Negocio petrolero. Reservas (PPP): Probadas, Probables, Posibles. Campos y Megacampos. Certidumbre, confianza, confiabilidad. Flexibilidad entre stocks y flujos. Sinergia, Gana – Gana. Regulación, Precios, incentivos, subsidios. Inversionistas, Multinacionales, Valor bursátil, Gobernancia Corporativa.
Up Stream / Down Stream Middle Stream NOC’s y IOC’s WTI Brent NYMEX "light sweet crude" Canasta OPEP Henry Hubb Spot TCF´s BCM’s
Según legislación vigente, Bolivia esta adscrita al Sistema Internacional de Medidas (Sistema Métrico Decimal, SI) Tradicionalmente y por la “herencia” de los contratos, es de uso común el Sistema Anglo Sajón (Ingles o Británico) Es practica común en la industria petrolera boliviana el uso de ambos sistemas. Intentos para la Normalización (SHC) y su significado (costo del cambio, aprox. 15 MM $US)
SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS (Sistema Métrico Decimal) Unidades Primarias: 1. Longitud = Metro 2. Masa = Kilogramo 3. Tiempo = Segundo 4. Temperatura = Grado Kelvin 5. Cantidad de materia = Mol 6. Intensidad eléctrica = Amperio 7. Intensidad luminosa = Candela
DERIVADAS: Volumen: m3 : PCS : BBL : Galones : Litro Peso : Kg: Tons : TM Densidad: Kg/m3 Densidad API: (141,5/GE (@ 60⁰ F)) – 131,5) Presión: P : Kg/cm2 : Atm : Bar Flujo: BPD : m3/D : PCSD : L/Sg Temperatura: ⁰C : ⁰F Energía: BTU : Calorías Viscosidad: Ctks
1 BBL = 0,158987 m3 =158,987 L = 42 gal. 1 gal. = 3,7854 L = 3.785,4 cc (m3/D) / 0,158987 = BPD (BPD) * 0,158987 = m3/D 1 m3 = 35,32 PCS = 1 x 10^6 cc 1 TCF = 1 x 10^12 PCS 1 BCM = 1 x 10^12 m3 1 BTU = 252 Calorías 1 ⁰C = (⁰F – 32)5/9 API = (141,5 / GE) – 131,5
1.
2.
Supongamos que un Tanque (Tk) para almacenaje de petróleo esta siendo construido, tendrá un diámetro de 30 m. por 15 m. de altura. Calcular su volumen “teórico” interno en barriles (BBLS) y metros cúbicos (m3). Un gasoducto de 10,75 pulgadas de diámetro y 1milla de longitud será llenado con gas, calcular el volumen necesario en (PC) y (m3) para “llenarlo” a presión atmosférica, considerando que el espesor de pared es ¼ de pulgada
Según el reporte anual de YPFB, se tiene
1.
◦ ◦ ◦ 3.
◦ ◦ ◦ 5.
1.400,39 MM pcsd [m3/d] 42.802 bpd [m3/d] 906 TM/d [garrafas/d]
Convertir las unidades [equivalentes] Si los mercados han tomado los sigs. vols.
2.
4.
Prod. GN: Prod. CR: Prod. GLP:
BRA: 26,57 MM m3/d ARG: 4,91 MM m3/d BOL: 7,90 MM m3/d
Abastecerá la producción nacional de GN?? Demanda nacional de DO: 22.851 bpd de los cuales 11.479 bpd son nacionales, que porcentaje es importado?
MEHC, ANH, SHC, PRODE, TGN, IDH YPFB, YPFB-T (TRSA), YPFB-R (PBRSA), YPFB-A (Andina SA), YPFB-CH (Chaco SA)… PEB, BG, Repsol, Total, PBE… Min, Mex, GSA, TCGS, TP/TE CR, FO, JF, GLP, RECON, CRR, GB, GL, GR/PT GN, GNV, GNC, GNL, GTL Ducto Troncal, Lateral, Ramal, Acometida, Red, Línea Distribución, POI, Emed Line Pack, DDV, OSSA (Ducto), EoCo, EoBo
POI / EMED / City Gate TE (Tarifa Estampilla) TBMI / TEMI MAOP / MOP DO (día Operativo: 0600 a 0600) API 5LX55 / 12,75 / 0,25 D / Tn / Pi HVP / TVR TCGS
Ley de Hidrocarburos (LHC # 3058) Reglamento de Transporte de Hidrocarburos por Ductos (RTHD) Reglamento de Distribución de Gas Natural por Redes (RDGNR) Reglamento de Refinerías y Plantas de Proceso Reglamento del Régimen de Precios del GNV Liquidación de Regalías y participación TGN IDH / Gas Combustible
ASME B31.4 ASME B31.8 ANSI ASTM API AGA ISO / OSHAS ANH (SHC) ANB / GNN / GHC
YPFB-Refinación. esta expandiendo su producción anual de gasolina reformada (PT) a 63 X 10^6 galones USA, se quiere conocer: 1. Cual es la capacidad actual en M3/D si el incremento esta en el orden del 37% 2. Considerando que el precio de venta del BBL de PT en YPFB-R esta en 105 $US, cual es la utilidad anual de la Refinería, si su margen neto esta en 13,5% 3. Si el Mex paga 700 $US/M3 y la TT es de 2,43 $US/BBL por Tmin y 2,58 $US/BBL por Tmex. Conviene exportar??
COMPOSICION MOLECULAR PROPIEDADES FISICAS ESPECIFICACIONES DE TRANSPORTE PUNTO DE ROCIO PODER CALORIFICO CROMATOGRAFIA GRAVEDAD ESPECIFICA CONTAMINANTES CARACTERISTICAS DEL CRUDO CARACTERISTICAS DEL RECON
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
10. 11. 12.
Poder calorífico Punto de inflamación Tensión de Vapor Reíd (TVR) Densidad (Gravedad especifica) Viscosidad Punto de escurrimiento Punto de congelamiento Temperatura y presión critica Número de Octano (Octanaje) Índice de Cetano Contenido de H2O Contaminantes (CO2, N2, S, Hg…)
Característica por peso ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
Condensado: Encima de 41⁰ API Liviano: Entre 31⁰ y 41⁰ API Medio: Entre 21 y 31⁰ API Pesado: Entre 10 y 21⁰ API Extra pesado: Por debajo de 10⁰ API
Estado o fase ◦ Gases, C1 a C4 ◦ Líquidos: gasolinas, destilados, Fuel Oil/Aceites ◦ Sólidos: Grasas, Asfaltos y Parafinas
El gas natural COMPOSICION DEL GAS NATURAL
Metano
90 %
Etano
5%
Propano
2%
USOS CONVENCIONALES
INDUSTRIALIZACION
Exportación a Brasil, Argentina, Bolivia: GNC, Gas Domiciliario, LNG
La industrialización del metano –principal componente del gas natural- permite hacer:
Petroquímica
• diesel, vía GTL
GLP
• petroquímica, en mayores cantidades, vía la nueva tecnología MTO •DME: producto que reemplaza al GLP
Butano
1%
Otros
2%
Hidrogeno
GLP
•Fertilizantes •Metanol
Carbono
El principal componente del gas natural es el metano.
GAS NATURAL Definición: Es una mezcla de hidrocarburos gaseosos que en condiciones de Presión y Temperatura ambiente se encuentra en estado gaseoso, sus componentes de esta mezcla van desde el Metano al Hexano y superiores siendo el de mayor concentración el Metano una composición típica es la siguiente
COMPONENTES
N2 CO2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 C6+ TOTAL
%MOL 1.31 0.36 88.83 7.19 1.49 0.19 0.37 0.09 0.08 0.09 100.00
INERTES
PROPIEDADES FISICAS PESO MOLECULAR DEL GAS MASA ESPECIFICA IDEAL MASA ESPECIFICA REAL DENSIDAD RELATIVA IDEAL DENSIDAD RELATIVA REAL PODER CALORIFICO SUPERIOR IDEAL PODER CALORIFICO SUPERIOR REAL PODER CALORIFICO INFERIOR IDEAL PODER CALORIFICO INFERIOR REAL NUMERO DE WOBBE PUNTO DE ROCIO (DEW POINT)
18.12Lb/Lb-mol 0.047 Lb/pie³ 0.047 Lb/pie³ 0.628 0.63 9559 Kcal/m³ 9583 Kcal/m³ 8635 Kcal/m³ 8657 Kcal/m³ 1357 BTU/pie³ 18 ºF
ELEMENTOS CONTAMINANTES CONTENIDO DE H 2 S CONTENIDO DE ASUFRE TOTAL CONTENIDO DE MERCAPTANOS CONTENIDO DE OXIGENO LIBRE CONTENIDO DE MERCURIO
mgr/m³ mgr/m³ mgr/m³ % mol mgr/m³
ESPECIFICACIONES DE TRANSPORTE DE GAS
PARAMETROS
ESPECIFICACIONES
METODO DE ANALISIS
Densidad Relativa Temperatura de Flujo Agua y vapor de Agua Punto de Rocio Oxigeno - O2 Anh. Carbonico - CO2 Nitrógeno N2 Inertes (N2 + CO2) Sulfuro de Hidrogeno - H2S Sulfuro de Mercaptano - CH2S Azufre (S2) Mercurio (Hg)
> 0.590 pero < 0.690 > 40 pero <120 ºF < 5.50 Lb/MMPC 45 ºF a 800 PSIa < 0.20 % Mol < 1.50 % Mol <2.00 % Mol < 3.50 % Mol < 5.03 mgr/m³ < 14.87 mgr/m³ <50.34 mgr/m³ < 0.60 mcgr/m³
ASTM-D-3588 ASTM-D-1142 ASTM –D-1142 ASTM-D-1945 ASTM-D-1945 ASTM-D-1945 ASTM-D-1945 ASTM-D-2385 ASTM-D-2385 ASTM-D-1072 ASTM-D-5954
PUNTO DE ROCIO DEL HIDROCARBURO ASTM D-1142 El punto de rocio del hidrocarburo esta definido como la temperatura a la cual aparece la primer gota de liquido observable que se forma, es una indicación de la presencia de la condensación de licuables en el gas natural. El punto de rocío también no excluye a los contaminantes como ser: glycoles, aceite y alcoholes. Los hidrocarburos a alta presión y elevado punto de rocio pueden causar los siguientes problemas en la operación del transporte de gas. Reducen la eficiencia del ducto debido a la formación de hidrocarburos liquidos a lo largo del tubo. Corrosión interna del ducto a causa de la reacción química con otros agentes tal como aminas. Formación de hidratos cuando el gas es enfriado debajo del punto de rocio El equipo de Punto de Rocío (dewpoint) es usado para la determinación del punto de rocío del hidrocarburo junto con el punto de rocío del vapor de agua. El punto de rocio del hidrocarburo aparece como una iridiscencia(aureola de colores) en el espejo del aparato del Punto de Rocío. El punto de Rocio del agua, aparece como una mancha blanca en forma de un anillo.
PODER CALORIFICO(Heating Value)-ASTM-3588 El poder calorífico del gas se define como la cantidad de calor o energía que desprende un volumen dado de gas quemado. La determinación del Poder Calorífico es una necesidad que se basa en unidades de energía para el pago de gas natural hoy en día. La energía entregada se obtiene multiplicando el volumen de gas transportado por su poder calorífico. medido Resumen de la terminología y unidades:
Poder Calorifico Bruto( Gross Calorific Value). Es una medida empirica del poder calorifico o energia por unidad de volumen en condiciones standard y esta expresada en terminos de unidades : Térmicas Británicas por pie cubico standard =BTU/pie³ - BTU/SCF) Métricas MegaJoules por metro cubico = MJ/m³
Poder Calorifico Neto( Net Calorific Value). Es la medida de la energía disponible por unidad de volumen en condiciones standard, siempre es menor que el Poder calorífico Bruto, por una cantidad igual al calor latente de vaporización del agua formado durante la combustión
La determinación de la energia del gas puede ser obtenida por dos métodos: Un método es analizar el gas con un aparato de medida de energia en línea (calorimetro) y el otro es obtener muestras de gas por cromatografía.
DEFINICION: Es un técnica de separación que ha revolucionado la química analítica . Esta técnica de separación no tardo en aplicarse a compuestos orgánicos como inorgánicos,
Las principales ventajas de la cromatografía de gases son: a.-Alta resolución b.-Velocidad c.-Sensibilidad d.-Sencillez e.-Resultados cuantitativos
ANALISIS CROMATOGRAFICO Y CONTROL DE CALIDAD Componentes C6+ C3 i-C4 n-C4 neo-C5 i-C5 n-C5 CO2 C2 O2 N2 C1 Total P.CAL (BTU/PC) G.ESPECIF N2+CO2 (% MOL) Pto Rocio HC °F Cont Vapor (mg/m3) Hidrogeno Sulfurado (mg/m3) 3 Metil Mercaptano(mg/m ) Carbonilo de Sulfuro (mg/m3) 3 Azufres Totales (mg/m ) Mercurio microgr/m3
Especificaciones
Promedio
Mínimo
Máximo
0.07 1.68 0.25 0.35 0.00 0.10 0.06 1.50 6.32 0.01 0.70 88.96 100.00 1043.52 0.63344
0.06 1.55 0.22 0.30 0.00 0.09 0.06 1.40 5.58 0.01 0.55 88.54
0.08 1.86 0.29 0.39 0.00 0.11 0.07 1.71 6.66 0.01 0.77 89.83
1034.53 0.62923
1048.98 0.63730
? 3,50% mol
2.20
1.95
2.48
? 32°F a 640 PSI
21.34
17.80
26.90
15.30
13.81
19.62
3.63
2.95
4.50
0.66
0.08
1.30
0.47
0.00
2.12
4.11
2.83
6.23
? 2,00% mol ? 0,2 % mol ? 2,00% mol
? 1034 Btu/ft3 ? 0,590 SG ? 0,690
? 95 mg/m ? 5 mg/m
3
3
? 15 mg/m
3
3
? 50 mg/m ? 0,6 microgr/m3
0.02
CONTENIDO DE SULFURO DE HIDROGENO ASTM D-2385 El más crítico de los componentes de azufre es Sulfuro de hidrógeno (H2S) el sulfuro de hidrógeno es un gas tóxico y acelera la corrosión de la tubería interior. Esta corrosión reduce la eficiencia del sistema de transporte de gas y también crea condiciones potencialmente inseguras cuando la pared de la cañería se corroe a los niveles muy bajos de lo normal.
CONTENIDO DE OXIGENO (O2) ASTM D-1945 El análisis de este componente es importante puesto que en cantidades mayores a los normales puede ocasionar mezclas explosivas . Y puede ser determina por cromatografía de gases.
CONTENIDO DE DIOXIDO DE CARBONO (CO2) El análisis de este componente es monitoreado constantemente puesto que con el agua libre se forma el ácido carbonico. Este acido disuelve al acero(cañeria) atraves de un proceso electroquímico y los parámetros que pueden afectar en la relación de corrosión incluyen:
Presión Parcial de CO2 Temperatura del Gas Contenido de Bicarbonato Contenido de H2S
Agua y Sedimentos (WS): 1% en vol. Máximo Contenido de Sales: 50 Lbs./1M bbls. Máximo Presión de Vapor Reid (TVR): 12 psig @ 100 grados Fahrenheit. Punto de Escurrimiento: 25 grados Fahrenheit Maximo
Agua y Sedimentos (WS): 0,5% en vol. Máximo Gravedad Especifica: 0,8 Max. Contenido de Sales: 7 Lbs./1M bbls. Máximo Contenido de azufre: 0,05% en peso Max. Viscosidad: 4,86 cst @ 68 grados F, Max. Presión de Vapor Reid (TVR): 10 psig @ 100 grados Fahrenheit. Punto de Escurrimiento: 30 grados F en verano y 20 grados F en verano, Max. Gomas & Residuos: Vestigios
Objetivos de la presentación Propiedades del GN y del C3 (Propano) Toxicidad y odorización Gravedad especifica Poder calorífico Punto de ignición e inflamabilidad Cuantificación de “energía”, caso practico
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
Proporcionar a los estudiantes, una comprensión básica de las propiedades del gas natural y del propano, permitiendo tomar decisiones cuando se encuentren en situaciones potencialmente peligrosas que involucran estos combustibles. Establecer un acercamiento cooperativo para mitigar situaciones potencialmente peligrosas entre las personas responsables de emergencias de cualquier comunidad.
F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
Composición de los Gases
Gravedad especifica de los gases
Poder calorífico de los gases
Temperaturas de ignición de los gases
Limites de Inflamabilidad F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
Esta demostración resalta las siguientes propiedades del Gas Natural y del Propano: å Composición å Toxicidad
å Olor å Gravedad Especifica å Poder Calorifico
å Temperatura de Ignición å Limites de Inflamabilidad
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PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
Metano CH4
Propano C3H8 F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
Metano
Otros Hidrocarburos
90% - 95% 3% -
5% ◦ Etano, Propano, Butano
Gases Inertes
1% - 5%
◦ Dioxido de Carbono, Nitrogeno
Monoxido de Carbono
0% F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
EL GAS NATURAL Y EL PROPANO NO SON TOXICOS
Estos gases no son venenosos, sin embargo puede ocurrir el fenomeno de la asfixia debido al desplazamiento del oxígeno (ausencia del aire) Estos gases no contienen monoxido de carbono, sin embargo la combustión incompleta de estos combustibles producirá CO
F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
El gas natural y el propano no tienen olor El principal metodo para detectar la presencia (o fuga) de estos gases es a través de la adición de odorantes El gas natural debe ser detectable al 20% del LEL Los odorantes no afectan la combustión, se consumen en la llama Es importante los chequeos de rutina o monitoramiento electronico para asegurar una concentración adecuada.
F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
TIPO DE COMBUSTIBLE Sg @ condiciones ambiente Gas Natural Propano Butano Gasolina Acetileno
0.6 1.5 2.0 3.0 0.9
La Gravedad Especifica (Sg) es una medida de la densidad de un gas cualquiera relativa a la del aire (Aire = 1.0) Los gases con Sg mas cerca de 1.0, se mezclan mas facilmente con el aire. F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
El propano tiene una gravedad especifica de 1.5, por tanto es mas pesado que el aires
El propano siempre fluirá hacia abajo. Revisar acumulaciones en lugares bajos como drenajes, sotanos, zanjas, etc. Se debe ventilar por las aberturas mas bajas posibles.
GLP
F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
El gas natural tiene una gravedad especifica de 0.6, por tanto es mas ligero que el aire.
El gas natural tiende a subir y disiparse rapidamente. No se concentra en el aire libre. (El GNL es una exepción) Las acumulaciones deben ser revisadas en la parte alta de los espaciós cerrados Se debe ventilar a través de las aberturas mas altas
Gas Natural
F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
El poder calorífico es una medida de la energía liberada a través de la combustión. Un BTU = 0.252 Kcal = la energía requerida para elevar la temperatura de una libra de agua en un grado Fahrenheit (aproximadamente igual a quemar un palito de fosforo). El gas natural tiene un poder calorífico de 1000 BTU por pie cubico (gas), LNG = 81000 BTU por galón (líquido). El propano tiene un poder calorífico de 2500 BTU por pie cubico (gas), y 91000 BTU por galón (líquido). F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
TIPO DE COMBUSTIBLE
BTU/pie3
Gas Natural Propano Butano Gasolina Acetileno
1,000 2,500 3,250 4,750 1,470
1 BTU = 0.252 kcal. La comparación de precios de los diferentes combustibles debe ser sobre la base de BTU, y no en forma volumétrica. F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
Oxigeno
Calor
CH4 C3H8 Combustible F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
TIPO DE COMBUSTIBLE TERMPERATURA DE INGNICION Gas Natural Propano Butano Gasolina Acetileno
650 Grados Centigrados 482 Grados Centigrados 404 Grados Centigrados ~315 Grados Centigrados 304 Grados Centigrados
Es la temperatura requerida para la ignición de un combustible en una mezcla de aire. Gases combustibles con baja temperatura de ignición son menos estables. F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
Máquinas a combustión Electrodomésticos Equipos de calefacción Timbres Teléfonos Equipos electrónicos Interruptores Linternas Electricidad estática Relámpagos Fuego Cigarrillos Luces Celulares
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PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
LEL = Limite Inferior de Explosividad (Lower Explosive Limit) ◦ La mezcla mas pobre posible de combustible y aire que permite el inicio de la combustión. ◦ La menor concentración de un gas combustible en el aire que permite el inicio de la combustión
UEL = Limite Superior de Explosividad (Upper Explosive Limit) ◦ La mezcla mas rica posible de combustible y aire que permite el inicio de la combustión ◦ La mayor concentración de un gas combustible en el aire que permite el inicio de la combustión.
El LEL & UEL son expresados como “% de gas en aire” por volumen. Concentraciones de gas en aire, menores que el LEL, y mayores que el UEL, no permiten el inicio de la F.Cossío combustión. - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
LIMITES DE INFLAMABILIDAD LIMITE INFERIOR DE EXPLOSIVIDAD
(LEL)
LIMITE SUPERIOR DE EXPLOSIVIDAD
(UEL)
1% 5% 10% 15% GAS NATURAL EN UNA MEZCLA DE AIRE
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PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
TIPO DE COMBUSTIBLE
LEL
UEL
Gas Natural Propano Butano Gasolina Acetileno
4.5% 2.0% 1.5% 1.3% 2.5%
14.5% 9.5% 9.0% 8.0% 80% +
El LEL del gas natural es dos veces mayor que el de otros combustibles F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
1 parte CH4
20% O2 80% N2
10 partes air
ignición
2 partes H2O
1 parte CO2
8 partes N2
F.Cossío - 04/06/01
PROPIEDADES DEL GAS NATURAL Y DEL PROPANO
Heat Value
Ignition
BTU/scf
Temp.
TIPO DE GAS
Sg
Gas Natural
0.62
1000
Propano
1.52
Butano
Boiling Point
LEL
UEL
1200
4.0%
14.0%
-255 F
2500
900
2.1%
10.0%
-43 F
2.00
3250
760
1.9%
8.4%
31 F
Gasolina
3.00
4750
600
1.2%
7.7%
145 F
Acetileno
0.90
1470
580
2.5%
80% +
-120 F
Monoxido de Carbono
0.97
320
1130
12.5%
74.2%
-312 F
o
o
o
o
o o
Pipeline Rules of Thumb, Crane Tech. Paper No. 410, & NYSEG demo
Caso practico para el calculo base energética de un gas típico de composición promedio F.Cossío - 04/06/01
Considere que las exportaciones de GN de Bolivia a Brasil durante la gestión 2008 (365 días) fueron de un volumen promedio de 30 MM M3/D con la siguiente composición (promedio durante el año): ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
N2=1,35% Mol. CO2=0,65% Mol. C1=87,5% Mol. C2=7,45% Mol. C3=1,95% Mol. C4=0, 85% Mol. C5+= 0,25% Mol.
Poder Calorífico Parcial C1=1.000 BTU/pcs C2=1.470 BTU/pcs C3=2.500 BTU/pcs C4=3.250 BTU/pcs C5+=4750 BTU/pcs
Calcular: 1. El volumen transportado durante la gestión 2008 2. El costo total “volumétrico” si el precio es de 5 $us/M pcs 3. La energía transportada durante el mes de Nov/09, considerando el Poder calorífico parcial mencionado. 4. El costo total “energético” si el precio es de 5 $us/MM BTU
Debate: Cual es la diferencia entre el precio volumétrico y el energético y cual es su opinión al respecto?
Clase practica (01/03/11) / taller de cine, proyección de la película… “Petróleo Sangriento” Trabajo practico (presentar antes parcial 1): Elaborar un resumen analítico sobre la película enfocando los siguientes aspectos: Impresión personal sobre el perfil de la película, desde la perspectiva de la industria del petróleo Que aspectos negativos nos muestra en comparación con la actividad petrolera actual Cuantos “escenarios de negociación” se pueden apreciar en el filme, explicar.
Es determinar la dimensión de la magnitud de una variable en relación con una unidad de medida preestablecida y convencional. Es comparar la cantidad desconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Teniendo como punto de referencia dos cosas: un objeto (lo que se quiere medir) y una unidad de medida ya establecida ya sea en Sistema Ingles, Sistema Internacional, o Sistema Decimal. Cuando medimos algo se debe hacer con gran cuidado, para evitar alterar el sistema que observamos.
Unidades básicas: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
Centímetro cubico (cc) Litro (L) Metro Cubico (M3) Barril [USA] (bbl) Pie cubico (pcs) Kilogramos (Kg) Tonelada Métrica (TM)
Unidades F(t) = (Flujo/Caudal) ◦ M3/h, bph, pcsh ◦ M3/d, Bpd, pcsd ◦ M3/m, bpm, pcsm
Por que medir? ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
Control de volúmenes Control de calidad Protección y alarma Venta de productos Transferencia de custodia Monetización de la producción Fiscalización
Participación Fiscal Impuestos Regalías Aranceles y Tasas Aduaneros (importación y/o exportación)
Operación en la cual la posesión de un producto es entregada por una parte a otra, bajo un determinado contrato o acuerdo. En ese punto se realiza normalmente la medición y las compensaciones (pagos) por el producto entregado/recibido. Para los “Operadores” (Plantas, Ductos…) es equivalente a la “responsabilidad por el producto”, con un porcentaje definido en los contratos, para las “diferencias de medición”
Toda medición posee un error asociado. El error es la diferencia entre el valor de la medición realizada y el valor verdadero. El valor verdadero es el resultado de una medición perfecta la cual no puede ser realizada. Por tanto, se usa el valor convencionalmente verdadero. El error total de una medición tiene dos componentes: ◦ El error sistemático ◦ El error aleatorio
Parámetro asociado con el resultado de una medición que caracteriza la dispersión de un valor, el mesurado y nos indica la calidad de un valor medido Mientras menor sea el numero, mejor será la medición… ◦ Mediciones operacionales < +/- 5% ◦ Mediciones para control < +/- 2% ◦ Transferencia de custodia < +/- 1%
Costo de la Incertidumbre, ejemplo con un Q1 = 40M bpd y Q2 = 42MM M3/d, por un periodo de un año y a los costos de hoy (109,18 $US/bbl y 6,65 $US Mpcs)
Medición de nivel o “manual” (exclusivamente para hidrocarburos líquidos), totalmente dependiente del operador (persona que mide) Medición de flujo continuo: ◦ Hidrocarburos líquidos (CR, FO, RECON, DO, KE, Gasolinas, Solventes, aceites y lubricantes) ◦ GN y Líquidos HVP (GLP, C3, C4, iC5)
Medición por peso, atribuible a los hidrocarburos sólidos como grasas, parafinas, ceras y otros HC solidos.
Huincha graduada y plomada, para mediciones manuales Medidores “automáticos” ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
Vareg (flotador estático) Sonar (reflejo de la onda) Desplazamiento positivo Placa de orificio Turbina Másicos (Coriollis) Ultrasónicos
Mostrar presentación sobre Medición de GN a alta presión de INTI… Preguntas… ◦ ◦ ◦ ◦
Por que medimos, causas, razones… Tipos de medidores para los HC Que medidores tienen la menor incertidumbre Transferencia de custodia
Los medidores tienen rangos de operabilidad El operador debe conocer los limites máximo y mínimo de operación de los medidores Ningún medidor debe ser operado en valores extremos de su intervalo de medición Como regla general, el mejor intervalo de medición se ubica dentro del 25% y 90% del intervalo de operación. Las variaciones en el flujo afectan la calidad de la medición. En lo posible, estas variaciones deben ser minimizadas.
Se deben disponer de tablas y procedimientos que contemplen, como mínimo: Valores normales., mín. y máx. de Q, P y T Ubicación y registro de los precintos Registros del factor del medidor, MF Volumen esperado en el recipiente toma muestra Procedimiento para el inicio y cierre de la transferencia ◦ Procedimiento para la prueba de los medidores ◦ Procedimiento en caso de falla o contingencia ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
Previo al inicio de cada transferencia se debe verificar La correcta posición de las válvulas de bloqueo
Los medidores deben ser probados con el fluido a ser medido. Si el medidor no puede ser probado con el fluido a ser medido, se debe utilizar un fluido con densidad y viscosidad tan similares como sea posible. Los medidores deben ser probados a la tasa de flujo y a las condiciones presión y temperatura. En caso de operar a diferentes tasas de flujo, se deberá probar a cada una de ellas. Un medidor que requiere de enderezadores de flujo debe ser probado con los mismos instalados.
La Boleta o Ticket (carta, bobina, grafico, registro) es el documento primario de la monetización de los hidrocarburos La boleta de entrega constituye el documento oficial de la transferencia del producto. El reporte generado por el computador de flujo puede ser aceptado como boleta. Se debe verificar que todas las copias de las boletas de entrega sean legibles. Los procedimientos acordados deben prohibir las realización de enmiendas en las boletas de entrega.
En casos excepcionales y por acuerdo de las partes, si una boleta es corregida esta debe ser inicializada por todas las partes. En caso de presentarse un error, la boleta debe ser marcada como NULA y será necesario la elaboración de una nueva. Si no es posible mantener la numeración, la boleta anulada debe ser anexada a la nueva boleta. Los cálculos deben ser realizados bajo un procedimiento acordado, de manera que todas las partes puedan obtener los mismos resultados.
Line Pack es el volumen de hidrocarburo necesario que permite la operación de transporte de hidrocarburos por ductos (Oleoductos y Gasoductos). Comprende el inventario de la línea o llenado de los mismos, hasta las condiciones de operación y el volumen de la carga muerta de tanques (para Oleoductos).
El Cargador mantendrá un inventario variable en el sistema del Transportador. El inventario será determinado por la relación proporcional a las recepciones promedio de cada Cargador al total de recepciones del sistema del Transportador de los últimos seis meses.
El Cargador reconocerá al Concesionario las siguientes tolerancias máximas por mermas que se aplicarán a los Volúmenes medidos en el Punto de Recepción perdidos y no contabilizado, estarán a cargo del Cargador: Gas Natural: 0,5% Petróleo Crudo y Crudo Reconstituido: 0,7%. Diesel: 1,0%. GLP: 1,5%
Los volúmenes perdidos y no contabilizados mayores a los máximos establecidos estarán a cargo del Transportador.
“Desbalance" es la diferencia entre los volúmenes efectivamente medidos y recibidos en los Puntos de Recepción y los volúmenes efectivamente medidos y entregados en los Puntos de Entrega, ajustado por los volúmenes perdidos y no contabilizados y por cambios en el volumen de stock en el sistema. Los Cargadores y el Concesionario cooperarán entre sí para hacer que todos los Desbalances sean recuperados en especie, acreditando los inventarios de aquellos Cargadores a los que se les deba un Desbalance, y debitando los inventarios de aquellos Cargadores que deban un Desbalance. Tal recuperación en especie la harán los Cargadores previo acuerdo entre Partes el Mes siguiente al que siga al Mes en que surja el Desbalance, sujeto a consideraciones operativas. el Concesionario administrará y entregará a los Cargadores cada Mes un estado de Desbalance para facilitar la recuperación de Desbalances por los Cargadores
Documento escrito y acordado que tiene como objetivo proteger los intereses de cada una de las partes involucradas. En términos generales establece: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
Características del producto entregado Requerimientos de medición Condiciones de transporte y entrega Pagos asociados Contingencias
El último lugar al cual un conflicto en la medición de flujo debe llegar es a un arbitraje o una corte para decidir sobre el caso. El contrato debe prever y definir todos los posibles conflictos que podrían presentarse y las soluciones que serían tomadas en cada caso.
Partes: ◦ Cargador, Operador, Transportador ◦ Comprador / Cliente
Agregador Distribuidor Generador Gran consumidor)
Antecedentes, Definiciones Objeto e interpretación Vigencia, fecha de inicio Tarifas, condiciones de precio Confidencialidad Notificaciones, Exigibilidad, Aceptación
Mediciones Volumen del producto Calidad del producto Condiciones de operación Penalizaciones e incentivos Facturación, pago y auditorias Contingencias La estación de medición Puntos de transferencia de custodia (recepción y entrega) El contrato de transporte La fiscalización (verificadoras)
Mediciones: Se debe establecer de manera clara y sin posibilidad de confusiones la unidad utilizada en la entrega (gal USA, gal UK, barriles netos a condiciones estándar, MM pcsd, MM m3sd, etc.). En el caso de medición y entrega en unidades de masa solo es necesario establecer la unidad correspondiente. En el caso de medición de volumen las condiciones bases de presión y temperatura deben ser indicadas.
Volumen del producto: El volumen máximo y mínimo aceptado en el periodo de tiempo acordado debe ser establecido. También es necesario acordar las acciones y medidas a tomar en caso de incumplimiento. Se debe considerar que el incumplimiento podría ser por causas atribuibles tanto al productor como al receptor.
Calidad del producto: Las características aceptables que definen la calidad del producto deben ser establecidas, Ej.: °API, % AyS, % H2S, BTU/ft3. Estos valores de calidad deben ser definidos como rangos y no como valores fijos, Ej.: % AyS < 1%, °API > 28°, BTU/pie3> 950 Las acciones a tomar en caso del incumplimiento de los límites establecidos deben ser claramente definidos, Ej.: rechazo del producto; pago inferior al acordado.
Condiciones de operación: El contrato debe establecer los límites de operación permitidos en variables como Presión, Temperatura, Flujo, y las acciones a tomar en caso de incumplimiento. Se debe considerar que el incumplimiento podría ser por causas atribuibles tanto al productor como al receptor. En caso de incumplimiento, siempre estarán establecidas las condiciones de las penalidades (multas y castigos).
Facturación, pago y auditorías: En esta sección se establece los lapsos límites para el cálculo de la cantidad entregada y las condiciones para la realización de auditorías, reclamos y la corrección de errores. Se debe especificar los procedimientos para facturación (responsables de entrega y aceptación, documentos de entrega, soportes, etc.), periodos de pagos y penalidades por retrasos de los mismos.
Contingencias: Es necesario prever y definir la ocurrencia de posibles fallas y conflictos para acordar anticipadamente las medidas y soluciones a tomar. Estas continencias incluyen, entre otras: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦
Falla de energía Falla del medidor de flujo Falla del computador de flujo Falla del sistema toma muestra Falla de los transmisores de presión y temperatura Pérdida de datos o de algún documento soporte
“Imposibilidad sobrevenida”
Es la acción del hombre o de las fuerzas de la naturaleza que no hayan podido prevenirse, o que previstas no hayan podido ser evitadas, quedando comprendidas también las roturas y/o fallas graves e intempestivas de instalaciones y equipos pertenecientes al cargador o al concesionario, fallas en las instalaciones de los productores, mantenimientos de emergencia necesarios para garantizar la seguridad pública, que tengan directa incidencia en el cumplimiento de las obligaciones derivadas de un contrato de servicio de transporte y que no se hayan producido debido a negligencia debidamente comprobada. Se incluye en esta definición, a la acción de un tercero al que razonablemente no se puede resistir, incluyendo en este caso huelgas, conmoción civil u otros de carácter general que tengan directa incidencia en el cumplimiento de las obligaciones derivadas de un contrato de servicio de transporte.
La estación de medición: La propiedad y responsabilidades para el diseño, instalación, operación y mantenimiento de la estación de medición deben ser establecidas para cada una de las partes. El método y nivel de acceso de cada una de las partes a la estación de medición, así como las acciones a tomar por su violación, deben ser establecidas según procedimientos. La frecuencia y tipo de certificaciones y verificaciones deben ser definidas (si no están establecidas por Ley y/o Reglamento).
1.
2.
3.
La producción de YPFB esta en 40M bpd de petróleo y condensado, mas 42MM M3/D de GN, si el precio promedio de venta es de 102 $US/bbl en crudo y 5,75$US por millar de pcsd de GN, cual seria el ingreso bruto de YPFB para la gestión 2010? Un gasoducto esta transportando 25 MM M3/D de GN fuera de especificaciones, con 2% molar de N2 y 2,5% molar de CO2 durante 2 semanas. Cuál es el “volumen inerte” en pies cúbicos transportado en ese lapso de tiempo? El año pasado las ventas de GN fueron de 1.903 MM $US. Monto inferior en 1.155 MM $US a las del año 2008, calcule el precio del gas pagado por Brasil en ese año si el volumen promedio diario durante esa gestión fue de 30 MM M3/D.
Próximo lunes, 28/03/2011 a hrs. 2000 Antes del examen, entrega del trabajo practico sobre la película “Petróleo Sangriento” (los que no lo hagan, el trabajo se “devalúa automáticamente” al 50%) Y el Glosario???... En que estado esta???…
Perfil de la película: Basada en la novela “Oíl!” de Upton Sinclair (1927), ambientada a principios del S-XX (auge de la ind. Petr.) en el pueblo Little Boston (California), con Daniel Plainview (de minero pobre a petrolero rico), su hijo H.W. y Ely Sunday (pastor de la iglesia pentecostal) como protagonistas. En la medida que el CR los vuelve ricos, hay mas problemas como la corrupción, la ambición, la mentira. Que pone en peligro los valores humanos como: el amor, la esperanza, la solidaridad, la confianza, el vinculo Padre-Hijo, además de un tremendo conflicto humano entre la religión y el poder del dinero.
Aspectos negativos: 1. Desconocimiento y falta de recursos técnicos 2. Falta de herramientas, exagerada improvisación 3. Carencia de medios de transporte 4. Carencia de servicios 5. Seguridad inexistente, casi nula 6. Negocio de “alto riesgo” 7. No hay respecto por el medio ambiente 8. Las comunidades son “atropelladas” y Los “dueños” (propietarios) son engañados 9. Carencia de reglas claras en la negociación 10. Falta de una regulación de precios
Escenarios de negociación: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10.
Concesiones mineras, c/Estado y privados. El uso del suelo y las servidumbres La adquisición de tierras Las contrataciones de mano de obra. La compra de materiales e insumos La compra de empresas, adquisiciones, fusiones La venta del producto, el petróleo Compra de servicios, transporte El “Contrato Social” (las Comunidades) El desarrollo de la “Industria Paralela”
