Definición de Gas Natural
Ingeniera Química
El gas natural es un hidrocarburo formado en su mayor parte por metano (CH4), a lo que también suele contener una proporción variable de nitrógeno, etano, CO2, H2O, butano, propano, mercaptanos y trazas de hidrocarburos más pesados. El metano es un átomo de carbono unido a cuatro de hidrógeno (CH4) y puede constituir hasta el 97% del gas natural.
La cantidad de trazas que contenga el gas de diferentes compuestos depende, en su mayoría, del pozo donde se extraiga (tipo de cuenca), ya que desde que se extrae hasta que es distribuido para su consumo, puede ser hasta imperceptible el tratamiento que se le hace.
Una especificación típica del gas natural es:
• 85% de metano
• 10% de etano
• 3% de propano
• 0,1% de butano
• 0,7% de nitrógeno
Siendo: metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8), butano (C4H10).
En general, compuestos de hidrocarburos más pesados no se encuentran en el gas natural, ya que se extraen para su posterior venta por tener mayor valor comercial.
Propiedades
El peso molecular del gas natural es 18,2 si se considera que la fórmula molecular es la del metano, por ser su compuesto mayoritario. Sin embargo, el peso molecular y sus propiedades pueden variar dependiendo de la composición del gas.
El procesamiento del gas una vez extraído como tal es muy simple y sencillo, y dependiendo de la edad del pozo y de las características del yacimiento puede llegar a ser casi nulo el tratamiento. En cambio, en otros casos puede llegar a requerirse la extracción de dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno o trazas de metales como mercurio.
La temperatura de ebullición normal es -160°C y la de fusión -180°C. Así mismo, la densidad de sus vapores es 0,61 a 15,5°C mientras que la densidad del líquido es de 0,554 a 0°C. A su vez, se lo considera ligeramente soluble en agua.
Se considera que es el combustible fósil más limpio que existe en la naturaleza hoy en día, ya que su combustión no produce partículas sólidas ni azufre y, además, su producción emite menos gases del tipo efecto invernadero como SO2, CO2, NOx y CH4 . Es por ello, que hoy en día es el tipo de combustible que se encuentra en aumento de producción y por el cual se están realizando nuevas exploraciones para su descubrimiento en cuencas marítimas.
¿Para qué se usa el gas natural?
Principalmente, como combustible doméstico e industrial gracias a su gran poder calorífico. Tiene la facilidad que su combustión es graduable y produce escasa contaminación, como se mencionó anteriormente, la producción de CO2 es aproximadamente la mitad de la producida por los restantes hidrocarburos derivados de combustibles fósiles.
Así mismo, resulta ser la principal materia prima en la industria petroquímica para la obtención de amoníaco, fertilizantes, metanol, etileno, butadieno, propileno. En conclusión, gas natural se utiliza en la producción de la mayoría de los elementos que utilizamos en nuestra vida cotidiana.
¿Cómo se extrae, produce, transporta y distribuye el gas natural?
La extracción del gas natural se obtiene utilizando una técnica de perforación en un pozo, ya sea offshore u onshore. Durante este procedimiento, el fluido se traslada a la superficie a través del interior de un brazo perforador y una serie de tuberías diseñadas para tal fin que cuenta con un manifold de válvulas en la parte superior, el famoso “árbol de Navidad”, para maniobrar y tener control del pozo. Una vez se extrae el gas natural del yacimiento hay que tratarlo y procesarlo para que pueda ser transportado y comercializado.
En este punto, pueden añadirse ciertos químicos que ayuden a la detección de la fuga o bien que impidan la combustión espontánea. Así mismo, se realiza un proceso de filtrado simple y eliminación de impurezas y gases que puedan interferir en el enfriamiento del gas.
En este punto, se pueden tratar gases presentes no deseados, como dióxido de carbono, nitrógeno hasta incluso compuestos como Mercurio, capaces de dañar la metalurgia de las instalaciones.
El almacenamiento puede ser del tipo subterráneo o bien en tanques en plantas de regasificación. Tanques de Gas Natural Licuado (GNL) es muy típico de ver en la mayor parte de las industrias de gas, sin embargo, para reducir la carga de fuego, se busca que el almacenaje sea el menor posible y sea una línea continua de producción y despacho. Estos tanques son diseñados con gran espacio de almacenaje para contingencias frente a eventos de paro de plantas no programados. En este caso, el gas licuado reduce su volumen 600 veces, haciendo más práctico el almacenaje y también el transporte.
El siguiente paso es el transporte, que puede ser por barco como GNL, en donde previamente se debe licuar en esferas o cisternas, o a través de gasoductos. Este último sistema de conducción está compuesto por tuberías de grandes dimensiones que transportan el gas natural a gran escala para distribuirlo por los hogares, lo hacen en estado gaseoso a alta presión.
Lo más común es que el transporte del gas natural se realice a través de gasoductos desde el yacimiento hasta el lugar de destino. En caso de que no haya instalaciones para tal fin, se realiza con barcos criogénicos. Al llegar al muelle, el gas líquido se almacena en depósitos donde luego se regasifica y se inyecta a la red de distribución.
En el campo del gas y petróleo, las industrias se clasifican según la actividad a la que se dedican en el proceso de extracción, producción, transporte y distribución del producto. En este caso, las compañías distribuidoras de gas natural son las empresas dedicadas al transporte del gas natural desde la red de transporte a alta presión hasta los puntos de suministros de cada consumidor. El último eslabón de la cadena es la compañía comercializadora, que es quien contacta con el cliente, ya que la distribuidora opera a través de la comercializadora.
Art. actualizado: Oct. 2022; sobre el original de octubre, 2009.
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