El gas evaporado (BOG, por sus siglas en inglés) se refiere al gas vaporizado que se genera cuando una sustancia líquida o criogénica experimenta un cambio de fase de líquido a gas debido al calentamiento o la evaporación natural. Se produce comúnmente en el almacenamiento y transporte de gases licuados, como el gas natural licuado (GNL), el gas licuado de petróleo (GLP) y el nitrógeno líquido.
Cuando estas sustancias se almacenan o transportan a temperaturas extremadamente bajas y bajo presión, parte del líquido se evaporará naturalmente, lo que dará como resultado la liberación de gas. Este gas evaporado se conoce como gas de ebullición.
La generación de gas de ebullición puede ocurrir debido a varios factores, incluidos:
1. Ingreso de calor: el calor externo que ingresa al sistema de almacenamiento o transporte puede hacer que el gas licuado se caliente y se vaporice, lo que lleva a la producción de gas de ebullición.
2. Ineficiencias del aislamiento: un aislamiento inadecuado o una falla del aislamiento pueden resultar en la transferencia de calor al líquido almacenado o transportado, lo que hace que se vaporice y produzca gas de ebullición.
3. Evaporación natural: algunos gases licuados, como el GNL, tienen tasas de vaporización inherentes incluso en sistemas bien aislados. Esto se debe a la entrada natural de calor del entorno, lo que genera gas evaporado. El gas evaporado generalmente se captura y se gestiona de varias formas para evitar su liberación a la atmósfera o para utilizarlo como un recurso valioso. Los métodos de gestión pueden incluir: 1. Re-licuefacción: el gas evaporado se puede comprimir, enfriar y condensar nuevamente en forma líquida a través de sistemas de re-licuefacción. Esto permite que el gas recuperado regrese al sistema de almacenamiento o transporte, minimizando las pérdidas. 2. Combustible para la generación de energía: el gas evaporado se puede utilizar como combustible para la generación de energía al quemarlo en turbinas de gas u otros sistemas de generación de energía. Esto ayuda a compensar el consumo de energía y reduce la necesidad de fuentes de combustible externas. 3. Almacenamiento o quema: en algunos casos, el gas evaporado puede almacenarse o quemarse temporalmente si no se puede utilizar o volver a licuar de inmediato. La quema implica la combustión controlada del gas para evitar su liberación a la atmósfera.
4. Gas evaporado en la industria del GNL: el gas evaporado es particularmente significativo en la industria del gas natural licuado (GNL). El GNL se almacena y transporta a temperaturas criogénicas para mantenerlo en estado líquido. Sin embargo, debido a la entrada de calor y la evaporación natural, los tanques y transportadores de GNL experimentan la generación de gas evaporado. La gestión eficiente del gas evaporado es crucial para mantener el GNL a la temperatura deseada y evitar la acumulación excesiva de presión.
5. Sistemas de recuperación de gas evaporado: para minimizar las pérdidas de gas evaporado y utilizar el gas de manera efectiva, se emplean sistemas de recuperación de gas evaporado. Estos sistemas capturan el gas evaporado, lo comprimen y lo vuelven a licuar mediante enfriamiento y condensación. El gas recuperado se devuelve luego al sistema de almacenamiento o transporte o se utiliza para otros fines, como la generación de energía o el abastecimiento de combustible.
6. Composición del gas de ebullición: La composición del gas de ebullición puede variar según el tipo de gas licuado. En el caso del GNL, el gas de ebullición se compone principalmente de metano, que es el componente principal del gas natural. Sin embargo, también puede contener peque?as cantidades de otros hidrocarburos, nitrógeno y trazas de impurezas.
7. Velocidad del gas de ebullición: La velocidad a la que se produce el gas de ebullición depende de varios factores, incluidas las condiciones de almacenamiento o transporte, la eficacia del aislamiento y las temperaturas ambiente. La velocidad de ebullición es un parámetro crítico a tener en cuenta para el dise?o y el funcionamiento de los sistemas de almacenamiento y transporte de GNL.
8. Consideraciones de seguridad: La gestión del gas de ebullición es esencial por razones de seguridad. La acumulación incontrolada de gas de ebullición puede provocar un aumento de la presión dentro de los tanques de almacenamiento o los transportadores, lo que puede dar lugar a riesgos de seguridad. Se implementan sistemas adecuados de monitoreo, control y ventilación para mantener condiciones de operación seguras y evitar la sobrepresurización.
9. Impacto ambiental: La liberación incontrolada de gas de ebullición a la atmósfera puede contribuir a las emisiones de gases de efecto invernadero y la contaminación del aire. Por lo tanto, minimizar las pérdidas de gas de ebullición e implementar sistemas efectivos de recuperación y utilización son importantes para reducir el impacto ambiental de las operaciones de almacenamiento y transporte de gas licuado.
La gestión del gas de ebullición es un aspecto crítico del manejo de gases licuados para garantizar un uso eficiente, seguro y responsable con el medio ambiente. El desarrollo de tecnologías y sistemas avanzados para la recuperación y utilización de gas de ebullición continúa mejorando la eficiencia general y la sostenibilidad de las industrias de GNL y otros gases licuados.
Compresor de gas de ebullición
Un compresor de gas de ebullición es un tipo de compresor diseñado específicamente para manipular y comprimir el gas de ebullición generado en los sistemas de almacenamiento y transporte de gas licuado. Se utiliza para capturar, comprimir y gestionar el gas de ebullición, evitando su liberación a la atmósfera y permitiendo su utilización o relicuefacción.
A continuación, se muestran algunas características y funciones clave de los compresores de gas de ebullición:
1. Compresión de gas: la función principal de un compresor de gas de ebullición es comprimir el gas generado a una presión más alta. Esta compresión permite un manejo, transporte y utilización eficientes del gas evaporado.
2. Aumento de la presión: los compresores de gas evaporado aumentan la presión del gas para superar la contrapresión en el sistema de almacenamiento o transporte. Esto garantiza que el gas se pueda gestionar de forma eficaz y volver a licuar, utilizar como combustible o devolver al sistema de almacenamiento o transporte.
3. Recuperación de gas: los compresores de gas evaporado desempe?an un papel crucial en la recuperación del gas evaporado. Al comprimir el gas, se puede capturar y evitar que escape a la atmósfera, lo que minimiza las pérdidas de producto y el impacto ambiental.
4. Soporte de re-licuefacción: los compresores de gas evaporado se utilizan a menudo junto con los sistemas de re-licuefacción. Estos compresores ayudan en el proceso de re-licuefacción comprimiendo el gas evaporado antes de que se enfríe y se condense para la re-licuefacción.
5. Gestión de la temperatura: los compresores de gas evaporado también ayudan en la gestión de la temperatura dentro del sistema de almacenamiento o transporte. Al comprimir el gas, su temperatura aumenta, lo que permite un mejor control y optimización del perfil de temperatura del sistema.
6. Medidas de seguridad: Los compresores de gas de ebullición están equipados con características de seguridad para garantizar un funcionamiento confiable y seguro. Estas pueden incluir válvulas de alivio de presión, sistemas de monitoreo de temperatura y mecanismos de apagado de emergencia para proteger contra la sobrepresurización u otros peligros operativos.
Los compresores de gas de ebullición generalmente están diseñados para manejar tipos específicos de gases y están adaptados a los requisitos del sistema de almacenamiento o transporte. Están diseñados para soportar las temperaturas criogénicas y otros desafíos asociados con el manejo de gases licuados. Es importante seleccionar un compresor de gas de ebullición que tenga el tamaño, el dise?o y la clasificación adecuados para la aplicación específica para garantizar un rendimiento confiable y una gestión eficiente del gas de ebullición.
El principio de funcionamiento del compresor de gas de ebullición
El principio de funcionamiento de un compresor de gas de ebullición es similar al de otros compresores, donde implica la admisión, la compresión y la descarga de gas. El principio de funcionamiento específico de un compresor de gas de ebullición puede variar según su dise?o, tipo y configuración. Sin embargo, aquí se ofrece una descripción general del principio de funcionamiento: 1. Admisión de gas: el gas de ebullición, que se genera debido a la evaporación del gas licuado, se introduce en el compresor a través de un puerto de admisión o entrada. El gas ingresa al compresor a una presión relativamente baja. 2. Compresión: el compresor contiene una o más etapas de compresión donde el gas se comprime a una presión más alta. La compresión se logra utilizando varios mecanismos, como pistones, tornillos o impulsores centrífugos, según el tipo de compresor. 3. Entrada de energía mecánica: el compresor requiere una fuente de energía mecánica para impulsar el proceso de compresión. Esta energía puede ser proporcionada por un motor eléctrico, una turbina de gas o un motor, según la aplicación y los requisitos específicos. 4. Refrigeración y lubricación: durante el proceso de compresión, la temperatura del gas aumenta debido al trabajo de compresión. Para evitar el sobrecalentamiento, el compresor puede emplear mecanismos de enfriamiento, como intercoolers o camisas de agua, para mantener la temperatura del gas dentro de límites seguros. Además, se utilizan sistemas de lubricación para reducir la fricción y garantizar el funcionamiento suave de las piezas móviles dentro del compresor.
5. Aumento de la presión: a medida que el gas pasa por cada etapa de compresión, su presión aumenta progresivamente. La relación de presión específica y la presión de descarga están determinadas por el dise?o y los requisitos de la aplicación.
6. Descarga: una vez que el gas se ha comprimido a la presión deseada, se descarga del compresor a través de un puerto o salida de descarga. El gas comprimido puede luego dirigirse para su utilización, relicuefacción, almacenamiento u otros fines, según los requisitos específicos del sistema.
7. Control y regulación: los compresores de gas de ebullición a menudo están equipados con sistemas de control para regular el proceso de compresión. Estos sistemas monitorean y ajustan factores como la presión de succión, la presión de descarga y el caudal para mantener un rendimiento óptimo y garantizar un funcionamiento seguro.
8. Tratamiento del gas: en algunos casos, el gas de ebullición puede requerir tratamiento antes de la compresión. Este tratamiento puede implicar la eliminación de impurezas, humedad u otros contaminantes que podrían afectar el funcionamiento del compresor o los procesos posteriores.
9. Compresión en varias etapas: los compresores de gas de ebullición pueden emplear varias etapas de compresión para lograr el aumento de presión deseado. Cada etapa consta de un conjunto de elementos de compresión, como pistones, tornillos o impulsores, dispuestos en configuraciones en serie o en paralelo. La compresión en varias etapas permite relaciones de presión más altas y una eficiencia mejorada.
10. Gestión del calor: los compresores de gas de ebullición pueden incorporar sistemas de gestión del calor para abordar el calor generado durante la compresión. Esto puede incluir intercoolers, posenfriadores o intercambiadores de calor que ayudan a eliminar el exceso de calor y mantener la temperatura del gas dentro de límites aceptables.
11. Consideraciones de seguridad: los compresores de gas de ebullición están diseñados y equipados con características de seguridad para garantizar un funcionamiento confiable y seguro. Estas características pueden incluir válvulas de alivio de presión, monitoreo de temperatura, sistemas de apagado de emergencia y alarmas para proteger contra sobrepresión, temperaturas excesivas u otras condiciones de operación anormales.
12. Integración del sistema: Los compresores de gas de ebullición generalmente se integran en sistemas más grandes que incluyen infraestructura de almacenamiento o transporte, unidades de re-licuefacción y otros equipos asociados. La integración y coordinación adecuadas con estos sistemas son cruciales para garantizar una gestión eficiente y eficaz del gas de ebullición.
Es importante tener en cuenta que el principio de funcionamiento y los detalles específicos de los compresores de gas de ebullición pueden variar según el dise?o, el fabricante y la aplicación. La selección y el funcionamiento de un compresor de gas de ebullición deben basarse en los requisitos y condiciones específicos del sistema de almacenamiento o transporte de gas licuado para garantizar un rendimiento y una confiabilidad óptimos.
