39 replies to this topic

[Murdock]

Estimados,

 

accidentalmente borre el Hilo anterior, en el cual empezamos a tratar esta problemática referente al GLP. Permitanme volver a subir las consultas realizadas, esperando poder proseguir con la solución de etas consultas.

 

Gracias.

Atte. Jorge

 

 

 

Buenos Días a Todos. 

 

Mi consulta es la siguiente:

 

Se pretende alimentar una planta industrial, fabricación de Cemento, con GLP (Gas Licuado de Petroleo) almacenado en taques del tipo salchicha. Si cuento con GLP en estado liquido, cual seria mi sistema de Regasificación?? para posteriormente transportarlo por tubería en estado gaseoso hasta los hornos quemadores.

 

Que normas aplican para diseñar un sistema de regasificación de GLP??? Que equipos intervienen en este proceso??? Cuales son los cálculos necesarios para diseñar este sistema???

 

Adjunto un pequeño esquema.

 

Valoro mucho sus aportes, sugerencias y participación.

 

Un saludo.

Attached Files

•  Captura.JPG   52.77KB   16 downloads

Edited by sirlocomurdock, 29 June 2015 - 01:56 PM.

[Murdock]

Distinguidos ART y TALVI,

Muchas gracias por las respuestas. A continuación haré un pequeño resumen del proyecto y su problemática, y seguidamente planteare la consulta general, que involucra el tema de Vaporizadores de Gas Licuado de Petróleo (GLP).

 

Originalmente, para alimentar una planta industrial con Gas natural, se diseñó un sistema de distribución (piping, fittings, etc), medición y regulación, considerando que el abastecimiento de Gas natural seria otorgado por el ente Regulador Nacional, mediante la interconexión a un Gasoducto troncal que pasa por la zona de esta planta industrial.

 

Posterior a esta ingeniería. El ente Regulador nacional informa a la planta industrial que no podrá satisfacer la demanda de Gas Natural. Sin embargo el ente regulador indica que si podrá proveer GLP para las actividades de la planta.

En este entendido, mi cliente nos plantea la necesidad de diseñar una playa de almacenamiento de GLP(trasvase, recipientes a presión, piping, etc) y los diseños, validaciones necesarias para que este GLP pueda llegar en condiciones requeridas (P, T, etc) hasta los puntos de consumo de la planta.

 

En este entender se tienen que considerar 2 particularidades.

 

1).- Diseñar el sistema de almacenamiento de GLP que llegara a esta planta mediante camiones cisternas y por vagones de tren. El sistema deberá contemplar todo lo necesario para el trasvase de producto GLP, posterior almacenamiento, y adecuación para que ingrese al sistema de distribución, medición y regulación previamente diseñado para Gas natural.

 

2).- Verificar si el diseño ya realizado para utilizar Gas natural (piping, medición y regulación, etc) satisface (cumple, sirve) para los requerimientos de utilización de GLP en vez de Gas natural.

Mi consulta es la siguiente:

 

Respecto al punto 1),

 

·         Que consideraciones, diseños, equipos como vaporizadores, u otros, se tienen que considerar para que el GLP llegue en estado gaseoso correctamente hasta el punto de consumo??

·         Que consideraciones se deben tomar al diseñar un sistema de GLP ?. Dimensiones, bombas, seguridad de incendios, entre otros?

·         Que se debe hacer con el vapor generado dentro del tanque de almacenamiento al momento de ir evacuando GLP liquido??

 

Respecto al punto numero 2) no tengo dudas por el momento

 

 

Las características del GLP son aproximadamente las siguientes

 

Porcentaje :                      Propano 60 %   -  Butano 40%

Presión de Cisterna:         100 - 120 Psig

Temperatura:                    25-35 C ( ambiente mínimo 10 C   --  Maximo 40 C)

 

Almacenamiento en tanques de 115 m3 (aproximadamente unos 18 tanques horizontales). La presión en cada tanque de almacenamiento estará definida una vez se tengan las corridas hidráulicas para garantizar que llegue el GLP hasta el punto final de consumo.

 

 

Me encuentro atento a sus comentarios.

Gracias de antemano por las respuestas.

 

Saludos cordiales

[Murdock]

Estimado Art,

 

Las respuestas a continuación;

·         A que presión existe el GLP licuado dentro el tanque de almacenamiento;

 

Dependerá de la caída de presión del sistema y requerimientos en el punto de consumo. Estimo que dentro del tanque estará entre 600 y 1000 Psig

 

·         A que presión se propone abastecer el producto gasificado;

 

Hay 2 puntos, derivaciones, de consumo donde el producto sera medido y regulado. El primer punto sera regulado hasta 40 psig. El segundo punto de consumo sera regulado hasta 100 psig. 

 

·         Que fuente de calentamiento se desea emplear para llevar a cabo la gasificación.

 

Aun sin especificar. Se cuenta con energía eléctrica y también con Gas para combustión.

 

 

 

PD; Aproximadamente serán 8 kilómetros de ducto enterrado, desde los tanques de almacenamiento hasta los 2 puntos de regulación y medición para consumo

 

 

Atento a tus comentarios 

Saludo cordiales.

Edited by sirlocomurdock, 29 June 2015 - 01:59 PM.

[Art Montemayor]

Jorge:

 

Doy comentarios a la información que nos mandas:

 

1) Tomando la temperatura ambiental como 40 ^oC (lo causaría la presión de vapor mas alta), las presiones de los dos componentes puros del GLP son

Propano = 198.65 psia

Butano = 54.895 psia

Si tuviera que estimar cual sería la presion de vapor de tu mezcla, yo diría 150 psia.  No entiendo de donde sacas una presión dentro el tanque entre ¡600 y 1,000 Psig!  Por favor mándanos una copia de tus cálculos - preferible en forma de spreadsheet, empleando una nueva versión del workbook que adjunte a mi previa respuesta.  Necesitas identificar el calor latente de vaporización del GLP y para eso debes estudiar el mismo workbook.  Vuelvo a adjuntarlo otra vez para que lo leas y estudies como se calcula (en forma estimada) el calor latente.  También tienes que calcular la presión de vapor de una mezcla de hidrocarburos en el estado saturado para identificar cual sería la presión saturada más alta dentro el tanque.  El calculo de la presión es esencial para fijar el diseño mecánico del tanque tanto como también to el sistema de almacenaje.  Tienes que identificar a que presión vas a fijar tu válvulas de seguridad e identificar si va ser posible alimentar tu gasoducto de 8 km empleando solo la presión dentro el tanque.

 

2) No importa cuántos puntos en el gasoducto tienes que alimentar.  Lo que es importante es saber cuál será la presión saturada más baja que se puede encontrar dentro el tanque de almacenamiento.  Sospecho que cuando hagas tus cálculos, vas encontrarte con una presión muy baja durante el invierno.  Además de tomar en cuenta la presión de almacenaje, tienes que considerar la perdida de carga que va tener el flujo de gas que se transporta en el gasoducto.  Para calcular la perdida de carga, necesitas saber el flujo de gas para el cual estas diseñando - pero esa cifra no la sabemos.  Se tiene que identificar la cantidad de gas que se propone transportar por 8 kilometros de gasoducto en pleno invierno (cuando la temperatura ambiental es la mas baja -igual que la presión de GLP en almacenaje.  Estos son puntos importantísimos para fijar en la base de diseño.

 

3) Yo, particularmente, te aconsejo de no emplear un vaporizador a fuego directo ni uno que emplee elementos de resistencia eléctricos.  Para mantener una operación segura y sin problemas de incendio o alto mantenimiento es mucho mejor emplear vapor de agua o agua caliente como tu fuente de calor en un vaporizador de GLP.

 

En espera de tu respuesta y cálculos.

 LPG Vaporization Rev1.xlsx   458.26KB   131 downloads

[Murdock]

Art,

 

Muchas gracias por la pronta respuesta. Mientras estudio el Workbook, te voy adelantando algunas Respuestas a tus consultas.

 

Efectivamente tal como indicas, la temperatura ambiente en invierno y verano afectan directamente la presión necesaria para mantener en estado liquido el GLP. Aproximadamente se necesita de 136 Psig (HYSYS) para un temperatura de 40 C en verano; y aproximadamente unos 63 Psig para una temperatura de 10 C en invierno. Estos valores son muy a groso modo para ir teniendo algunos parámetros de calculo. Los camiones (o trenes) cisternas entregaran el GLP para su trasvase, a nuestras instalaciones a ser diseñadas, mas o menos a las condiciones anteriores (P y T).

 

Respecto a los 600 a 1000 PSIG. Tal como tu ya predijiste, el GLP necesita recorrer aproximadamente unos 8 kilómetros para llegar a sus puntos de consumo. La caída de presión generada por la tubería, accesorios, equipos de medición, regulación, etc, hace que sea necesario incrementar la presión en los tanques de almacenamiento, al valor suficiente para que puedan llegar al punto de consumo con los valores deseados. Este incremento de presión lo realizaría la bomba de trasvase al momento de llenar los Tanques de almacenamiento.

 

Aun no realizo los cálculos hidráulicos y de perdida de cargas, pero tentativamente asumo que el tanque de GLP tendrá que tener una presión estimada, aproximada, de tal vez unos 600 a 800 psig, para posteriormente el GLP ser distribuido por estos 8 km hasta el punto de consumo final. Según datos inicial del cliente, en el primer punto de consumo se necesita el GLP a unos 40 Psig, mientras que en el segundo punto de consumo se necesita el GLP a unos 100 psig. Si considero solamente la presión inicial del cisterna (aprox 136 psig) seguramente no llegara hasta mi punto de consumo debido a la caída de presión de los 8 km.

 

Respecto al vaporizador. Este también deberá calentar lo suficiente el GLP para que después de pasar los 8 km de intercambio de calor (con el ambiente, con el terreno, cambio de temperatura por caída de presión, etc.), llegue al punto de consumo con la temperatura necesaria para que aun este en estado gas el GLP.

 

Respecto al caudal de consumo. Aproximadamente requieren unos 208 Ton/ día de GLP ( 370 m3/dia e GLP). La cantidad de tanques se diseñaran para tener capacidad de pulmón aproximado de unos 5 días. Es decir un consumo garantizado de 5 días. 

 

Espero haberte brindado todos los datos necesarios.

Me encuentro atento a tus comentario 

 

Gracias 

saludos.

Edited by Art Montemayor, 01 July 2015 - 11:34 AM.

[talvi]

sirlocomurdock :

1.Tengo la impresión que hay un error de concepto respecto a los Tanques LPG en cuanto a su diseño . Como bien lo indica el Dr. Montemayor la Presión que vas a tener en los Tanques (sean salchichas o esferas) va a ser de alrededor de 150 PSI para una Temperatura ambiente promedia de 40 °C ( aproximadamente 100 °F).

La Norma NFPA 58 (Liquefied Petroleum Gas Code) recomienda presiones de diseño  para los Recipientes ASME  .

La Presión de Diseño usada en los Recipientes que almacenan LPG y que son diseñados con el ASME es de 250 PSI.

2. De acuerdo con el Dr. Montemayor  usando  vapor de agua para calentar el LPG , más aún cuando en ese tipo de instalaciones puede haber un caldero.

TALVI.

Attached Files

•  Vaporizadores LPG.xlsx   36.75KB   64 downloads

[Art Montemayor]

Jorge:

 

Se tienen que hacer cálculos sobre la perdida de carga que va existir entre el punto donde se introduce el GLP gaseoso y el punto de consumo (previo a una válvula de control).

 

Según los resultados de los cálculos hidráulicos, recién se podrá comenzar a estudiar los posibles métodos de almacenar y vaporizar el GLP.  Si la pérdida de carga resulta ser aproximadamente 100 psi o mas, es probable que tendrás que considerar que se va necesitar una bomba (preferible) o un compresor para alimentar el gasoducto.  Ademas de esas necesidades, también tienes que estudiar muy bien la posibilidad que si la presión es alta dentro el gasoducto, es posible que el gas se condense.  Si esto es el caso, entonces resultaría más práctico y económico transportar el GLP en el estado licuado y dejar los consumidores que lo vaporicen - o instalar una estación de vaporización en el punto de consumo.

 

Cuando se trata de fijar el flujo máximo y el flujo de diseño para el GLP, procura de tener mucho cuidado con la forma como se identifica el caudal.  Siempre trata de emplear una taza de m³ o kg por MINUTO y nunca una cantidad por dia.  Siempre tienes que identificar el flujo máximo para el diseño y no puedes depender de un “promedio” basado en una cantidad por dia.

 

Según los datos, se propone almacenar 1,000 toneladas de GLP.  Esto representa una esfera gigantesca de capacidad volumétrica de aproximadamente 2,340 m³.  Esta cifra es tan grande que solo esferas serian económicas - como pronosticó Talvi.  Tanques cilíndricos probablemente no serían factibles.

[Murdock]

Talvi y Art,

 

Gracias por la respuestas. Son valiosas

 

Consulta:

1. Si bien las normas recomiendan una presión de almacenaje  máxima entre 250 y 350 psig, El GLP en caso de así desearlo, se puede almacenar a presiones elevadas??? Por ejemplo por encima de los 900 Psig.
2. Sobre las propiedades de saturacion del GLP. Sabemos que existe una presión y temperatura para que el GLP se encuentre en equilibrio ya sea en estado vapor (V=1) o estado liquido (V=0).  Al comprimir un gas o un liquido, existe un aumento en la temperatura.  Existe alguna condición critica para no sobrepasar en valores de temperatura del GLP????? 
3. Sobre el volumen de almacenaje, el cliente necesita un consumo diario (24 hr/ 7 días) de GLP para operar la planta. Y considerando que el ente regulador entregara GLP en cisternas o trenes, el cliente quiere prever almacenando en exceso, para por lo menos unos 5 días, en caso de problemas en el abastecimiento. Diario necesitan 208 Ton. de GLP. Almacenando para 5 días, necesitan una playa de tanques con un volumen aproximado de 1040 Ton. de GLP. Para lo anterior el cliente estaba pensando en almacenar en varios  tanques horizontales tipo salchicha y es ahí donde nos contrata para diñar esta playa de almacenamiento. 

Aproximadamente unos 18 Tanques de 60 Toneladas. 

 

Que sugerencia tienen respecto a este dimensionamiento ?????  Es mas económico esferas???? 

 

Gracias por sus respuestas.

Saludos cordiales.

[Art Montemayor]

Jorge:

 

Las respuestas que doy a tu último post son:

1. ¡No!  Las normas recomiendan una presión de diseño de almacenaje (como lo ha expresado Talvi) y no una presión de almacenaje máxima entre 250 y 350 psig.  Existe una gran diferencia entre valores de diseño y valores de operación.  Talvi escribe bien claro y el señor lo sabe porque es un experto en la industria sobre almacenaje de hidrocarburos.  El diseño llega hasta los 250 por la sencilla razón practica que la diferencia en el costo del tanque es un minimo en ciertos tamaños de diámetro para la parte cilíndrica.  Esto se comprueba cuando uno consulta con un taller de fabricación con experiencia en este tipo de tanques.  Para estas alturas supongo que existen talleres con experiencia en Bolivia.  En el tiempo que yo pase en tu país - los años ‘60s - esta situación no existía y se tenia que importar tal equipo.  Además, no se almacena el GLP a presiones mayores a su presión de saturación porque no es practico - y, además, es costoso.  Supongo que eres ingeniero quimico o mecanico y estas familiarizado con el Equilibrio de Fases.  Por ejemplo, estudia bien los valores termodinámicos de tu mezcla.  Esto lo puedes hacer si eres un trome con el HySys.  Te darás cuenta que para mantener el GLP a 900 psig tienes que convertir el GLP a un líquido no-saturado y tendras que almacenarlo como tal.  Esto es un almacenaje bastante peligroso debido a que cualquier sobrecalentamiento tuvieras un aumento de su presión hidráulica y esto sería en forma casi instantánea.  Este aumento de presión hidráulica se debe al hecho que no tienes un sistema saturado y con su volumen de vapor que siempre se contribuye a un tanque de GLP (que es aproximadamente 80-90% del volumen del tanque - dependiendo de leyes y códigos locales).  Sin tomar en cuenta el espesor de pared de los tanques necesario para aguantar una presión de 900 psig, te puedo decir que tu idea de almacenar el GLP como liquido sub-enfriado no es lógico, seguro, o practico.  Mi consejo es: olvídate de esta idea.  Como ya te he escrito en veces anteriores tienes que almacenar el GLP en el estado SATURADO y con un “colchón” de vapor encima.  No sé por qué sigues repitiendo las mismas ideas desde el principio de este tema.
2. Te equivocas cuando dices: “Sabemos que existe una presión y temperatura para que el GLP se encuentre en equilibrio ya sea en estado vapor (V = 1) o estado líquido (V = 0).”  Esto no es cierto y es probable que no te das cuenta porque no has estudiado el diagrama de Mollier o el de Temperatura vs Entropia.  La definición del estado saturado es que el fluido en cuestión existe en el estado liquido como también el gaseoso y ambos estados están en equilibrio.  Ojala tengas una copia del “GPSA Engineering Databook”.  Si no, entonces te aconsejo que compres una copia inmediatamente.  Allí vas encontrar diagramas para Propano y Butano.  Para darte una idea en forma de un database, te adjunto tablas de los valores termodinámicos.  Toma nota que esta trata con propiedades de los compuestos en el estado saturado y, por lo tanto, los fluidos tienen propiedades en el estado líquido y gaseoso - que existen simultáneamente.  No existe alguna condición crítica para no sobrepasar en valores de temperatura del GLP - pero esto depende del proceso que deseas emplear.  Por encima del Punto Crítico (valor que supongo que reconoces y entiendes bien) existe el área de Super Critico - en la cual el fluido exhibe las propiedades de líquido tanto como de gas.  Pero esa es una zona no aplicable para un almacenamiento de GLP.
3. Una playa de almacenamiento con 18 tanques de GLP constituye una “selva” de cañería igual como de tanques.  Sería una pesadilla la operación tanto como el mantenimiento.  Y ni hablar del costo de inversión.  Salvo que ocurra un peligro con respecto a sabotaje o un acto de terrorismo, tanques esféricos serian lo aconsejable en este caso - pero esto se debe comprobar con un estudio de ingeniería sobre el costo total y sus ventajas / desventajas.  Tanques esféricos se construyen en el campo; no sabemos cuales son las dimensiones de tus tanques de 60 toneladas.

Con respecto al uso de la palabra tonelada: yo supongo que hablamos de toneladas METRICAS (1,000 kg) y no inglesas (2,000 libras).

 

 Propiedades Termodinamicas = Propano & Butano.xlsx   43.41KB   70 downloads

[talvi]

JORGE :

Me ratifico en mi comentario inicial :

 

1- Hay un error conceptual en cuanto al Dimensionamiento de los Recipientes (Salchichas Versus Esfera) . Los costos se incrementan de forma muy grande al usar salchichas :

a- Superficie mayor para colocar las 18 Salchichas que para colocar una Esfera.

b- Costos adicionales en piping (tuberías , accesorios) , valvulería y equipos de control y medición.

c- Costos Operativos mayores ( personal).

d- Costos Indirectos Mayores (Adecuación de la superficie , Sistema Contra-Incendios , etc...................).

 

2- Otro error es el pretender trabajar los recipientes con una Presión de Diseño entre 600 PSI y 1000 PSI. No se a que Norma Específica te refieres cuando indicas Presiones de Diseño entre 250 PSI y 350 PSI . La empresa a la que he prestado mis servicios diseñó y construyó el Terminal de GLP de Monteverde (Ecuador) . Todos los Recipientes para almacenar GLP (Salchichas y Esferas) fueron diseñados con una Presión de 250 PSI. Específicamente  las Esferas fueron diseñadas y construídas por CB&I.

En la hoja de cálculo en la que que voy añadiendo información a medida que se desarrolla el hilo , te muestro de forma general como se calcula el volumen de la esfera , e inclusive el cálculo primario del espesor de la chapa en el punto inferior de la esfera.

 

3- Como ejemplo te doy información que puedes encontrar en Internet sobre los Vaporizadores y los parámetros requeridos para dimensionarlos . Al respecto puedes ver la información de "Alternate Energy Systems" adjunta.

 

TALVI.

Attached Files

•  LPG.zip   595.89KB   81 downloads

[Murdock]

Art y Talvi,

 

Aprecio sobremanera su experiencia. Realizare algunos cálculos y volveré con Uds. y algunas consultas. 

 

Gracias

 

Jorge.

Edited by Murdock, 02 July 2015 - 02:04 PM.

[Napo]

Estimado Sirlocomurdock,

 

Me permito sugerir que agoten todos los mecanismos posibles para demostrar al Ente Regulador, que el no abastecimiento de Gas Natural, ocasionaría verdaderamente gastos nada despreciables y una alta logística de abastecimiento. ¿De qué país estamos hablando?, no lo encontré en un perfil y por eso la pregunta.

 

¿La planta que indicas ya está es un proyecto a implementarse?, pues al inicio de tu exposición indicas que se tiene que verificar si el diseño actual permite cambiar la operación de gas natural a lpg, y que por el momento esto no te preocupa. Yo pienso que esto es fundamental pues se debe verificar que los quemadores (horno rotatorio, calderos y otros) van a poder quemar este combustible.

 

La entrega del lpg va a requerir una logística de alrededor de 10 camiones (de 20 m3), para mantenerte abastecido, se ha hecho un análisis del riesgo de esta situación. Adicional, y esto es importante el Ente Regulador te va entregar el lpg en un punto donde es fiscalizado, y luego lo que tú hagas con el combustible es tu responsabilidad, que tengas otros puntos de medición es un respaldo para verificar el consumo de los equipos, pero necesariamente debe haber un punto de fiscalización entrega recepción.

 

Asegúrate de la calidad del lpg, por los datos que indicas, la densidad indicaría otra composición (208/370 es 0,562).

 

¿Qué combustible quema o vaa quemar la caldera?, pues si el abastecimiento de energía (eléctrica) es seguro yo no descartaría el uso de vaporizadores eléctricos.

 

Si todo está en diseño, por qué no se contempla mantener el lpg líquido a una presión de 150-200 psi, y vaporizarlo en un lugar próximo a los puntos de consumo. Te digo esto porque así tenemos el sistema instalado en la planta que trabajo.

 

¿Has considerado otro combustible?, digo esto porque el lpg es un combustible de lujo, normalmente caro, bien podrían considerar diesel si la logística del transporte no es problema y los equipos pueden operar con este.

 

Cordialmente,

 

Napo.

[Murdock]

Estimado Napo,

 

Te agradezco por tus comentarios. Voy respondiendo en orden.

 

1.- Sobre agotar todas las instancias respecto al Gas natural , es un tema que le compete al nuestro cliente y al ente regulador. En un inicio este proyecto se conceptualizo y se diseño para Gas natural, sin embargo ahora se esta cambiando a GLP y por eso se debe realizar nuevos diseños y verificaciones. Como empresa de diseño trabajamos sobre las bases que el cliente requiera.

 

2.- Este proyecto aun no se implementa. Esta en etapa de diseño.

 

3.- Existe puentes de medición para transferencia de custodia. De igual manera se verificara si este puente de medición medirá satisfactoriamente GLP.

 

4.- El ente regulador garantizo la provisión de GLP. Por lo menos así entendemos por lo vertido por nuestro cliente. 

 

5.-  Respecto a los datos, composición, cantidad, etc., del GLP, nos estamos basando en datos proporcionados por el cliente. Sin embargo se estan considerando distintos escenarios según las características del GLP en nuestro mercado.

 

6.-  Respecto al vaporizador, se va a definir según nuestras recomendaciones el modelo, tipo,  energía, etc.

 

7.- Se esta considerando Mantener el GLP a presiones aproximadas a 150 Psig y vaporizar en puntos de consumo cercanos. Pero también se están considerando otras alternativas, y ademas se esta indagando sobre cualquier otro tipo de solución. Es por eso que en este Hilo se realizaron consultas que a lo mejor salieron de lo normal. 

 

8.- Sobre considerar otro combustible. Es el cliente el que nos proporciona sus necesidades y requerimientos. Si bien se le menciono el tema de Costos, y dificultadas de tratar con GLP, aun así es el Cliente quien dictamina sus requerimientos. Una vez realizadas las ingenierías, el cliente tomara la desicion que mas le convenga. 

 

 

Nuevamente gracias por tus comentarios.

 

Saludos.

[Murdock]

Buenos días,

 

Siguiendo alguna sugerencia vertida en este hilo, me anime a verificar el consumo total de GLP proporcionado por nuestro cliente, según los consumos de cada equipo instalado. 

 

El cliente nos proporciona el volumen de GLP que necesita para consumo, aproximadamente 208 Ton (métricas) / día de GLP. Sin embargo al intenta verificar este valor no consigo llegar al mismo resultado. 

 

Adjunto una planilla con el consumo de potencia a ser instalado en esta planta. Por favor me podrían indicar cual seria el procedimiento para obtener el volumen de GLP necesario en base a estos valores de potencia requerida ?????

 

Gracias de antemano

saludos cordiales

atte.

Jorge

Attached Files

•  Potencias equipos instalados.xlsx   10.59KB   54 downloads

[talvi]

JORGE :

He añadido dos pestañas a mi hoja de cálculo :

1-Fuentes de Energía ( LPG , Gas Natural , Carbón , Kerosene , Fuel-Oil , y Electricidad).

2-Cisternas LPG - Accesorios . Distancias a ser consideradas entre las Cisternas - Dimensiones Generales - Sigo pensando que la Solución con las Cisternas no es la más económica .

Attached Files

•  Depósito LPG.xlsx   87.84KB   82 downloads

[Murdock]

Talvi

 

Muchas gracias por esta información. Se esta considerando el diseño de una o mas esferas de GLP, en vez de recipientes horizontales, siguiendo las sugerencias vertidas en este Hilo. Aun seguimos a la espera de algunas confirmaciones de nuestro cliente.

 

Volviendo al tema de calculo de consumo de GLP considerando la potencia (KW) a instalarse en esta planta, Podrías indicarme una metodología de estimación, una secuencia de cálculos, para determinar el caudal de GLP que necesitaría nimiamente para el consumo de esta planta.

 

Que información hace falta para permitir esta calculo??? 

 

Gracias nuevamente

saludos.

Jorge.

[talvi]

JORGE :

1-El almacenamiento tal como lo sugeríamos con esferas LPG les va a resultar una solución más económico y me alegro que al menos consideren esa opción. Pienso que con dos esferas la solución sería la mas conveniente : Dos Esferas con Capacidad de alrededor de 1100 m3 , una operando para atender el consumo durante 15 días , mientras la otra recibe el producto para los siguientes 15 días (por ejemplo).

2-Para determinar el consumo diario de LPG debes indicar si todos los equipos que listas operan simultáneamente y de forma contínua durante las 24 horas del Día . Si no es así debes indicar cuantas horas diarias trabajan cada uno de los equipos que mencionas  . En base al pico de consumo máximo horario estableces tu requerimiento de LPG diario .

Si miras la hoja de cálculo que te he enviado en el desplegable "fuentes de energía" encuentras diferentes variables como Gas Natural , LPG , Electricidad , Carbón , etc..........

Con los datos que te he dado en esa Tabla y que puedes ajustar a valores más precisos y exactos , y al valor de cada uno de esos combustibles en el mercado boliviano (creo que tu proyecto es para Bolivia) puedes establecer costos para el consumo de LPG , e inclusive costos comparativos .

[Napo]

Murdock,

 

Con el valor total que proporcionas en tu archivo (44308,97 kW), yo he obtenido, mediante factores de conversión, que el consumo total de LPG está en alrededor de 83,2 T/día. He asumido un poder calórico de 23000 kJ/L y una densidad de 0,500 T/m3, con la tabla que ha adjuntado el Sr. Talvi, de seguro que puedes "afinar" el valor. De hecho el valor que se obtiene es alrededor de un 40% del que se ha requerido para el diseño, habría que preguntarles a los clientes si en verdad requieren este valor 208 T/d. Pienso que se están guardando las espaldas por el abastecimiento, principalmente.

 

Te hago notar nuevamente que el LPG es un combustible de lujo.

 

Puedes afinar el cálculo revisando el Engineeering Data Book de GPSA (décima edición, 1987), en la sección 8 (Fired Equipment), el ejemplo 8-11, hace un cálculo con propano muy similar a lo que tu requieres empleando el diagrama P-H.

 

Napo.

[talvi]

JORGE :

1- Corrijo lo indicado en el punto 1 en el sentido que las Esferas propuestas por mi a título de ejemplo son de Capacidad Volumétrica de alrededor de 2100 M3 y te garantizan , en base a los datos que nos has proporcionado 5 días de operación . Mientras tanto la otra sería alimentada a través de camiones cisternas de LPG hasta llenarla en ese mismo lapso de tiempo .

Sin embargo creo hay una incongruencia respecto a la flota de 10 Camiones Cisternas con Capacidad 20 M3 : Hablamos de 105 transportes de 20 M3 c/u . Con esa flota vehicular se requieren (105/(10*5)) = 2 viajes diarios por cada vehículo . Es éso posible considerando tiempos de carga y descarga , distancias , etc....?

TALVI.

[Murdock]

Estimados Talvi y Napo,

 

Gracias por su respuestas y sugerencias.

 

Talvi.

Según nos indica el cliente cada cisterna del ente regular que proveerá el GLP tendría una capacidad aprox de 22 TonM. Según las distancias entre la fabrica y el punto de salida de los cisternas GLP no daria el tiempo para realizar 2 viajes por camión cisterna.

 

 

Como ambos mencionaron, es posible que exista un sobre-dimensionamiento de la capacidad de GLP a ser requerida. Les pido me puedan ayudar a verificar si mis cálculos son correctos.

 

1.- Por favor sugerir si mi procedimiento (excel adjunto) para el calculo del consumo de GLP por día se encuentra correcto.

 

2.- El cliente realizo sus estimaciones y solo nos proporciona los siguientes datos 

 

Producción de la fabrica =      2000 TonM/dia  de Clinker

Consumo energético específico (neto) =        774,4 kcal/ kg   de clinker

Poder calorífico GLP =       21300 BTU/lb

 

Con esto datos el cliente afirma que necesitara de 208 TonM/dia de GLP. 

 

Al realizar mis cálculos(Excel) no obtengo el mismo resultado. Podrían sugerir cual seria el valor o procedimiento mas correcto entre los punto 1 y 2.

 

 

 

Gracias de antemano.

Saludos cordiales

atte.,

Jorge

Attached Files

•  Verificacion capacidad GLP - Potencias equipos instalados.xlsx   11.05KB   55 downloads

Edited by Murdock, 08 July 2015 - 01:47 PM.

[talvi]

JORGE :

1- El problema no radica en el procedimiento que has usado para encontrar el consumo de LPG/diario.

2- El Señor NAPO en su envío del 7/07 define la cantidad de LPG  requerida en alrededor de 83,2 T/diarias en bases a puntos de partida que señala ; el valor que encuentras está alrededor de 77,3 T/diarias , y el valor que yo encuentro es de 101,7 T/diarias (conservador por cierto, ya que la tabla que te he facilitado es únicamente para hacer estimaciones y "estar cubierto") .

3- Las Pérdidas de Calor por sí solas en el proceso dudo que justifiquen el valor que da el cliente 208 T/diaria . Como sugiere el Señor NAPO  el cliente se guarda un "colchón" que yo podría atribuir a : Pérdidas de Calor durante el proceso + Reserva para cubrir posibles aumentos de la Producción.

4- Te estoy enviando un DATA SHEET de una ESFERA LPG para que tengas otra fuente respecto a los datos que se deben mostrar . La Encontrarás en la Hoja de Cálculo que te adjunto desplegable "Esfera LPG - Modelo" . También el Gráfico Propano P-H (ver desplegable "Gráficos").

 

No me atrevo a hablar de errores en el punto de partida ; pero insisto en que el dato del cliente respecto al consumo de LPG/diario contiene otras variables no definidas (como las mencionadas por mí , y quizás otras más) .

 

Los pocos datos que tenemos (no conocemos las bases del concurso , ni la información técnica suministrada , y éso es privativo de ustedes) no permiten profundizar mucho , pero el razonamiento del Señor NAPO respecto al uso de LPG  es cierto , a primera vista : un combustible costoso  . Tengo entendido que en Bolivia hay Gas Natural en grandes cantidades y , pese a lo que nos explicas respecto a la posición del cliente la falta de información nos hace pensar que el proceso escogido no es el más económico .

 

TALVI.

[talvi]

JORGE :

Adjunto el archivo ofrecido arriba .

Attached Files

•  Depósito LPG.xlsx   386.85KB   53 downloads

[talvi]

JORGE :

 

Inicialmente me he dejado llevar por los datos suministrados y que arrojaban unos resultados diferentes a los señalados por tu cliente respecto al requerimiento de  Kcal/kg de clínker .

El trabajo era muy sencillo de resolver y el Señor NAPO y yo en base a un listado de Equipos  encontramos unos valores , y ese requerimiento era mucho menor al señalado por tu cliente .

Quiero aclararte que mi formación es la de Ingeniero Mecánico , y no pensé inicialmente en el PROCESO . De ser Ing. Químico o Procesista las alertas hubieran sonado mucho antes .

 

En mi hoja de cálculo encontrarás dos Desplegables adicionales : Balance de Materia Prima y , Proceso . El valor indicado por tu cliente , es decir un requerimiento de 774,5 4 kcal/kg para producir 1 kg de  clínker , para un proceso en seco , es totalmente correcto . En el desplegable “proceso” encontrarás que para ese tipo de “procesos en seco” se tiene un requerimiento energético que oscila entre 720 y 750 kcal/kg para 1 kg de clínker.

Así que te recomiendo  elabores un diagrama de flujo del proceso para poder establecer el requerimiento energético , y de seguro obtendrás un valor similar al de tu cliente .

TALVI.

Attached Files

•  Depósito LPG.xlsx   631.79KB   63 downloads

[Murdock]

Buenos Días.

 

Talvi.

Muchas gracias por el valor agregado que le das a tus aportes. Me aclaraste bastantes dudas al respecto.

 

Con esta información, el consumo diario de GLP proporcionado por el cliente de 208 TonM/dia (consumo para clinker 131 TonM + consumo otros 77 TonM) seria el adecuado para sus requerimientos.

 

Considerando que desean almacenar un respaldo para 5 días de combustible, nuestro sistema de almacenamiento deberá ser dimensionado para  1040 TonM de GLP.  

 

Por las ideas vertidas en días anteriores, lo mas practico, económico, operabilidad, etc., seria dimensionar una esfera de GLP, o dos esferas de menor capacidad considerando una por si es necesario algún mantenimiento.

 

Estoy simulando las perdidas de presión del sistema (tuberías, equipos, accesorios, etc.) para determinar si el GLP a presión de almacenamiento podrá llegar a los puntos finales de consumo a presión y temperatura requeridas. En cuanto termine esa simulación les presentare los resultados.

 

Apriori, asumo que se tendrá que considerar y analizar los posibles cambios de fase del GLP en este sistema de distribución y medición hasta el punto de consumo final.

 

 

Saludos cordiales

atte.,

Jorge 

[Napo]

Jorge,

 

Revisé recién hoy los últimos post, y verdaderamente el Sr. Talvi hace una excelente exposición sobre tu proceso.

 

Antes de emitir mis comentarios anteriores yo revisé el libro de Shreve N., Industrias de Procesos Químicos y como el consumo total de tu proyecto es 44 MW consideré que se estaba incluyendo todos los consumos de la planta (con sus eficiencias individuales), por ello hablé que el valor obtenido era de un 40% del requerido por el cliente (208 T/día).

 

Ahora he determinado al igual que tú que se requerirían 131 T de LPG/día. ¿entonces ahora de donde aparecerían las 77 T/día, restantes para dar las 208 T/día?.

 

Yo trabajo en una Planta y para generar 7 MW requiero alrededor de 500 bbl/día de LPG, si considero una eficiencia de las turbinas de LPG de alrededor del 30%, este valor concuerda con el teórico (esto como dato complementario, e inicialmente bajo este criterio calculé la cantidad necesaria para general los 44 MW que tu cliente requiere). Como el valor que se obtiene por métodos más rigurosos no coincidía con el valor de 208 T/día es el "proceso" el que tiene valores de eficiencia menores, lo que hace que se aumente el consumo del combustible.

 

Si el proceso requiere 208 T/día el enfoque no daría ninguna holgura, considero que debería tomarse como mínimo un 10% de seguridad (aprox. 300 T/día), y con las características variables de composición esto estaría más que justificado y permitiria tener una banda operativa de sobredemanda.

 

Dejo a consideración lo expuesto.

 

Cordialmente,

 

Napo.

Edited by Napo, 13 July 2015 - 10:42 AM.