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ES2672254B2 - Sistema de transporte y distribución marítimo de gas natural licuado gnl - Google Patents
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ES2672254B2 - Sistema de transporte y distribución marítimo de gas natural licuado gnl - Google Patents

Sistema de transporte y distribución marítimo de gas natural licuado gnl Download PDF

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Description

DESCRIPCION
Sistema de transporte y distribucion mantimo de gas natural licuado GNL
CAMPO TECNICO DE LA INVENCION
La invencion se encuadra en el campo tecnico de sistemas de transporte y logistica de gas natural mas concretamente en el transporte de gas natural licuado GNL desde los yacimientos o pâ ses productores de gas hasta los clientes o consumidores finales, cuando dichos consumidores se encuentran en localizaciones de dificil acceso mantimo.
El sistema de transporte y distribucion de la invencion se encuadra igualmente en los medios mantimos empleados para el transporte de grandes cantidades de gas mediante grandes buques metaneros que hacen las rutas entre los yacimientos de extraccion de gas y los paises consumidores de dicho gas.
ESTADO DE LA TECNICA ANTERIOR
El transporte de gas natural licuado GNL o en ingles Liquified Natural Gas LNG, desde los paises productores de gas natural a los paises consumidores, se hace a traves de grandes buques denominados metaneros o gaseros. En estos buques, el gas debe mantenerse a una temperatura de -161 °C para largos recorridos, siendo transportado el gas natural en estado liquido a una presion superior a la atmosferica. Los grandes buques metaneros o gaseros poseen una capacidad de carga de entre 30.000 y 266.000 m3.
El GNL se transporta en tanques que soportan estas bajas temperaturas, manteniendose el GNL a la temperatura a la que se ha cargado, es decir a aproximadamente -161 °C a lo largo de toda la navegacion, pero dependiendo de su temperatura y presion, una parte del liquido se evapora por ebullicion. El gas evaporado se utiliza habitualmente para propulsar el buque, bien consumiendolo en calderas o usandolo en motores que usen el gas como combustible.
Habitualmente, al descargar en puerto el gas transportado, se deja en los tanques una pequena cantidad de la carga, que al irse evaporando durante el viaje mantendra los tanques frios, siendo solamente necesario un corto enfriamiento final mas intenso antes de cargar de nuevo el GNL. Esto se logra con esa misma carga remanente, extrayendola de los tanques, la cual, al evaporarse, los enfria a la temperatura requerida para la carga.
Estos grandes buques metaneros o gaseros necesitan puertos con un gran calado y ademas, debido a la carga que transportan, suelen hacer tanto la carga de gas natural licuado como su descarga en terminales de carga alejadas de puertos, que se conectan a traves de tuberias con tierra firme.
Es conocida la solicitud de patente PCT WO2016/036690, referida a un sistema de transporte maritimo de hidrocarburos en estado criogenico, es decir, se trata de transporte de gas natural licuado a pequena escala, sistema que incluye una pluralidad de barcazas con depositos contenedores de gas licuado de una capacidad de 25.000 m3 o menores y un buque de transferencia semisumergible, colaborando estas barcazas con el buque semisumergible para la distribucion de gas hasta las instalaciones en tierra firme donde se descarga y regasifica el gas licuado. Este sistema facilita el suministro de gas natural a zonas costeras de poco calado donde su profundidad es inferior a los 10 metros, lo que hace apropiado su uso en estas circunstancias, pero sigue siendo necesario una infraestructura portuaria de almacenamiento de gas natural licuado e incluso una planta de regasificacion desde donde se distribuya el gas a traves de canalizaciones hasta el cliente o consumidor final.
El problema que puede darse, sucede cuando los clientes o consumidores finales se encuentran por ejemplo en islas o archipielagos muy dispersos donde no es rentable hacer esas instalaciones portuarias en todos y cada uno de esos lugares ya que economicamente no compensa, imposibilitandose que se pueda suministrar gas natural licuado a un grupo muy numeroso de clientes que estan dispersos por esas islas.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
La presente invencion se refiere a un sistema de transporte y distribucion maritimo de gas natural licuado GNL, destinado a suministrar dicho gas a los clientes o consumidores que se encuentren dispersos en lugares aislados, como por ejemplo islas y a los cuales no sea posible abastecer a traves de gaseoductos por falta de rentabilidad. Este sistema de transporte y distribucion comprende:
- Una gran entidad suministradora de GNL
- Al menos un pequeno buque de transporte y distribucion de GNL, de ahora en adelante pequeno buque, que se abastece de gas natural licuado GNL por parte de la gran entidad suministradora de GNL y con capacidad de fondear en areas proximas a la costa
- Al menos una barcaza de transporte de camiones cisterna, que comprende
- un modulo de conexion de la barcaza al pequeno buque de GNL
- al menos un modulo de distribution del GNL
- al menos un modulo de carga del GNL en los camiones cisterna alimentado por el modulo de distribucion del GNL
- medios de acceso de los camiones cisterna a la barcaza
- medios de salida de los camiones cisterna desde la barcaza
La barcaza de transporte de camiones cisterna se desplaza entre el pequeno buque de GNL, y el muelle dispuesto en tierra firme, donde facilita la salida y posterior retorno de los camiones cisternas para la distribucion del GNL entre los clientes finales. Con este sistema, no es necesario disponer de instalaciones portuarias de almacenamiento y distribucion de gas a los clientes o consumidores finales, ya que los camiones cisterna son autonomos para desplazarse tierra adentro hasta el cliente o consumidor final, cliente que puede ser una planta de generation de energia electrica que emplee el gas como medio de producir energia bien a traves de turbinas o motores de combustion, consumidor que puede ser una planta de regasificacion y distribucion canalizada del gas hasta pequenos consumidores finales, un cliente o consumidor final que se puede tratar de un complejo hotelero u hospital, etc.
Con este sistema se evitan las caras infraestructuras existentes en los puertos de almacenamiento y distribucion de gas, infraestructuras que habria que repetir en zonas, por ejemplo, donde existan numerosas islas con potenciales consumidores de gas.
La gran entidad suministradora de GNL puede tratarse de un gran buque de transporte con capacidad de transporte de GNL superior a los 30.000 m3, o puede tratarse de una terminal exportadora de GNL, es decir, se trata de un almacenamiento y suministro de GNL a gran escala. Entre estas entidades suministradoras de GNL, nos podemos encontrar con grandes buques metaneros que pueden llegar a alcanzar y superar los 200.000 m3 de gas y que se utilizan habitualmente para el transporte de GNL desde los paises productores de gas natural y los paises consumidores. En caso de estar relativamente cercano al lugar a distribuir, se pueden emplear terminales exportadoras de GNL de las que habitualmente se emplean para cargar los grandes buques metaneros, ya que estas terminales estan conectadas con los yacimientos de extraction y tratamiento del gas previo a su exportation.
Esta gran entidad suministradora de GNL abastece a al menos un pequeno buque de GNL, que se situa proximo a la costa o islas de la zona de influencia en el suministro de GNL, pequenos buques que se llaman asi porque tienen una capacidad de transporte de GNL inferior a los 30.000 m3, que es mucho menor que la de los grandes buques metaneros. Estos pequenos buques de GNL que se emplean, son abastecidos por la gran entidad suministradora de LNG, que recarga sus tanques de almacenamiento de GNL y puede dirigirse a zonas de menor calado y tener areas de influencia mayores que el gran buque metanero.
El pequeno buque de GNL suministra gas a las barcazas porta-camiones cisterna desplazandose dicha, al menos una barcaza porta camiones cisterna, entre el pequeno buque de GNL y los diferentes muelles o puntos de descarga de camiones cisterna en la costa o en las islas a suministrar, facilitando la bajada de camiones cargados de GNL desde la barcaza hacia el cliente o consumidor y el retorno de los camiones cisterna descargados a la barcaza.
Los camiones cisterna son rellenados de gas natural licuado, y cuando se aproxima a puerto la barcaza portacamiones, facilita la bajada de los camiones cisterna cargados de GNL, que se desplazaran por las carreteras hasta el consumidor final. Los camiones cisterna, una vez descargado el gas, retornan al puerto, donde vuelven a embarcarse en la barcaza, esperando a ser rellenados cuando dicha barcaza retorne hacia el pequeno buque de GNL.
La barcaza portacamiones esta adaptada para contener multiples camiones cisterna, cada uno de ellos situado sobre su respectivo puesto de carga y abastecido por el modulo de carga. Los camiones accederan al buque de manera rodada, y bajaran de la barcaza tambien de manera rodada, por lo que la barcaza dispondra de medios que faciliten el transito rodado de los camiones cisterna cuando lleguen a puerto.
El cliente intermedio o final podria ser una planta de regasificacion del GNL, de la que se distribuya de forma canalizada el gas, podria ser una planta de generacion electrica que emplee turbinas de gas o turbinas de vapor, donde dicho vapor es generado por la combustion del gas, siendo estas turbinas las que muevan los generadores de energia electrica, o motores de combustion interna que quemen gas natural como combustible. El cliente o consumidor final se puede tratar por ejemplo de un complejo hotelero o turistico o grupo de viviendas que posea depositos de almacenamiento centralizado de gas natural que luego se distribuye por todo el complejo, o bien clientes finales que posean un pequeno deposito cisterna para almacenamiento en su consumo propio.
Este sistema permite una gran versatilidad, ya que permite llegar con el gas natural licuado a lugares donde los consumidores esten alejados o aislados, por ejemplo en islas, donde ningun otro sistema seria competitivos ni versatil para distribuir ese gas natural licuado
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
Con objeto de ayudar a una mejor comprension de las caracteristicas del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realization practica del mismo, se aporta como parte integrante de dicha description, una serie de dibujos donde, con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra un proceso esquematico de lo que es el proceso que sigue el gas natural desde su extraction hasta el consumo final.
La figura 2 muestra una instalacion tipica de una terminal de carga de GNL.
La figura 3 muestra un mapa de islas en las que existe una poblacion y consumidores dispersos donde no se puede actualmente usar GNL, por falta de infraestructuras de almacenamiento y distribution de gas.
La figura 4 representa de forma esquematica los elementos que integran el sistema de la invencion.
DESCRIPCION DETALLADA DE UN MODO PREFERIDO DE REALIZACION DE LA INVENCION
En la figura 1, se representa un proceso esquematico del proceso seguido por el gas natural desde su extraccion en los pozos (1) que pueden encontrarse en tierra o en plataformas maritimas, donde ese gas natural es una mezcla de hidrocarburos principalmente metano, etano, propano y butano que es tratado en las plantas de tratamiento (2) antes de pasar a la planta de licuefaccion (3), donde el gas se hace liquido mediante el proceso de licuefaccion que es el metodo por el cual el gas natural a temperatura y presion normales se enfria a muy baja temperatura con el objetivo de cambiar su estado fisico de gas a liquido, facilitando asi el transporte a largas distancias de forma segura y eficiente. El proceso de licuefaccion tiene principalmente dos fases, la primera es enfriamiento y condensation y la segunda es lo que se denomina "flashing", en este ultimo proceso se baja la presion a casi atmosferica.
Una vez licuado el gas en la planta de licuefaccion (3) ya se puede transportar a largas distancias de una forma segura y eficiente, por ejemplo con los grandes metaneros o gaseros (4) que lo trasladan a los paises o zonas de descarga, donde el gas natural licuado se descarga en una planta regasificadora (5) donde se distribuye el gas a traves de canalizaciones (6) hasta los centros de consumo (7) como por ejemplo estaciones generadoras de energia (8), pequenas industrias (9), centros comerciales (10), industrias (11) y hogares (12).
Una instalacion ripica de una terminal de carga de GNL se puede observar en la figura 2 en la cual existen unas instalaciones en tierra (13) compuestas por depositos de almacenamiento de gas natural licuado, equipos de licuefaccion gas natural, una terminal maritima (14) que conecta con el muelle de atraque del gran buque metanero o gasero (15) que sera quien transporte la carga de gas natural liquido GNL.
La figura 3 muestra un mapa real de islas del mar Caribe en las que existe una poblacion y consumidores dispersos y donde no se puede actualmente distribuir de manera generalizada el GNL por falta de infraestructuras de almacenamiento y distribucion de gas. En esta representation del mapa seria donde de una forma mas clara podriamos ver la importancia que asume el sistema de transporte y distribucion del GNL de la presente invention, para lo cual podriamos contar con un gran buque metanero (15) estrategicamente situado en la zona a cubrir, unos pequenos buques de GNL (16) de capacidad igual o inferior a los 30.000 m3 de GNL que se abastecen del gran buque metanero y una multiplicidad de barcazas portacamiones cisterna (17) que son las encargadas de llegar a los puertos de cada una de las islas, descargar los camiones cisterna que son los que se van a encargar del suministro a los clientes o consumidores finales del GNL distribuidos por la multiplicidad de islas dispuestas en la zona.
En ciertas localizaciones proximas a paises productores de GNL, podemos encontrarnos con distancias entre la terminal exportadora de GNL y los consumidores finales, donde el gran buque metanero (15) se sustituye por pequenos buques de GNL (16).
La figura 4 representa de forma esquematica los elementos que integran el sistema de la invencion, constituidos por un gran buque metanero (15) con capacidad de transporte de GNL de mas de 30.0003 llegando a capacidades superiores a los 200.000 m3. De este gran buque se abastecen multiples pequenos buques de GNL (16) con una capacidad igual o inferior a los 30.000 m3 de GNL y de cada uno de ellos se abastecen multiples barcazas portacamiones cisterna (17), cuya mision es transportar los camiones cisterna (18) entre el pequeno buque de GNL (16) y el puerto (19) de descarga de los camiones cisterna (18), para a partir de ese momento proceder a descargar el GNL al cliente o consumidor final (20), que en la citada figura se ha representado una planta de regasificado y distribution entre los consumidores finales pero podria ser cualquier otro tipo de cliente consumidor de GNL.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. - Sistema de transporte y distribucion mantimo de gas natural licuado GNL que comprende
- Una gran entidad suministradora de GNL
- Al menos un pequeno buque de GNL (16), que se abastece de gas natural licuado GNL por parte de la gran entidad suministradora de GNL y con capacidad de fondear en areas proximas a la costa
- Al menos una barcaza de transporte de camiones cisterna (17), que comprende - un modulo de conexion de la barcaza al pequeno buque de GNL
- al menos un modulo de distribucion del GNL
- al menos un modulo de carga del GNL, para la carga de los camiones cisterna (18) alimentado por el modulo de distribucion del GNL
- medios de acceso de los camiones cisterna, descargados de GNL a la barcaza - medios de salida de los camiones cisterna, cargados de GNL desde la barcaza en donde la barcaza de transporte de camiones cisterna se desplaza entre el pequeno buque de GNL (16) y el puerto (19) donde el muelle dispuesto en tierra firme se facilita la salida y posterior retorno de los camiones cisternas (18) para la distribucion del GNL entre los clientes finales.
2. - Sistema de transporte y distribucion mantimo de gas natural licuado GNL segun la reivindicacion 1 caracterizado porque la gran entidad suministradora de GNL es un gran buque metanero (4) (15) con capacidad de transporte de GNL superior a los 30.000 m3.
3. - Sistema de transporte y distribucion mantimo de gas natural licuado GNL segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la gran entidad suministradora de GNL es una terminal exportadora de GNL.
4. - Sistema de transporte y distribucion mantimo de gas natural licuado GNL segun la reivindicacion 1, caracterizado porque los, al menos un, pequeno buque de GNL (16) tiene una capacidad de transporte de GNL inferior a los 30.000 m3.
5. - Procedimiento de transporte y distribucion mantimo de gas natural licuado GNL, segun las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
- la gran entidad suministradora de GNL abastece a al menos un pequeno buque de GNL (16) que se situa proximo a la costa o islas de la zona de influencia en el suministro de GNL
- la barcaza portacamiones cisterna (17) se desplaza entre el pequeno buque de GNL (16) y los diferentes muelles o puntos de descarga de camiones cisterna en la costa o en las islas a suministrar, facilitando la bajada de camiones cisterna (18) cargados de GNL desde la barcaza portacamiones cisterna (17) y retorno de los camiones cisterna (18) descargados a la barcaza portacamiones cisterna (17).
6. - Procedimiento de transporte y distribucion mantimo de gas natural licuado GNL segun la reivindicacion 5 caracterizado porque el camion cisterna (18) cargado de GNL suministra su carga hacia los centros de consumo (7) que son los clientes tanto de GNL como de gas.
7. - Procedimiento de transporte y distribucion mantimo de gas natural licuado GNL, segun la reivindicacion 6, caracterizado porque el cliente es consumidor de GNL.
8.- Procedimiento de transporte y distribucion mantimo de gas natural licuado GNL segun la reivindicacion 6, caracterizado porque el cliente es un consumidor de gas.
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