PPR R EEGGUUNNTT A ASS Y Y R R EESSPPUUEESSTT A ASS SSOOBBR R EE EELL GG A ASS LLIICCUU A ADDOO DDEELL PPEETTR R ÓÓLLEEOO --GGLLPP-GENERALIDADES 1. ¿Qué es el Gas Licuado del Petróleo (GLP)? El Gas Licuado del Petróleo (GLP) es una mezcla de hidrocarburos extraídos del procesamiento del gas natural o del petróleo, gaseosos en condiciones atmosféricas, que se licuan fácilmente por enfriamiento o compresión, Metano
algunas diferencias en composición del GLP extraído por ECOPETROL de diferentes fuentes, durante el 2007.
Pentanos y más pesados 0,7%
C5 y más pesados 0%
Metano, Etanos 1,8%
Butanos 44,5%
Etano, Etileno 0%
Butanos, Butilenos 42% Propano, Propileno 58%
Propanos 53,0%
Barranca
C1H4
C5 pesados 0,9%
C2H6 Etano
Cartagena
Apiay
GASES
Etano, Etileno 0,6% Propano, Propileno 38,7%
C3H8 Propano
Butanos, Butilenos 59,8%
C4H10
LIQUIDOS A PRESIÓN
Butano C5H12
Figura 2. Composición promedio del GLP nacional en el año 2007
Pentano
constituidos principalmente por propano y butanos. Comúnmente se llama gas propano. Figura 1. Principales componentes del GLP
2. ¿Qué son los hidrocarburos? Los hidrocarburos son compuestos formados por la asociación de átomos de carbono e hidrógeno, unidos en varias combinaciones químicas y en proporciones diversas.
5. ¿Cuáles son los procesos necesarios para obtener Gas Licuado del Petróleo? 5.1 Por refinación del petróleo Al cargar el crudo en la refinería, se obtienen destilados del proceso de refinación primaria, como nafta, keroseno, diesel, gas y gasóleos. Gas
Petróleo crudo
Nafta virgen Jet A-
3. ¿Cuáles son las fuentes de obtención del GLP? Cerca del 80% del gas que se produce hoy a nivel mundial se obtiene de las refinerías como subproducto del procesamiento del crudo, mientras el otro 20% viene asociado y es separado en las plantas donde se procesa el gas natural. En Colombia, aproximadamente el 5% del GLP que se comercializa se obtiene del procesamiento del gas natural, mientras que el 95% restante se obtiene en refinería. 4. ¿Según sea la fuente el GLP es diferente? Parcialmente si. En Colombia, varían las proporciones en la composición del GLP de acuerdo con la refinería o planta donde se obtenga. A continuación se muestran
Almacena -miento de petróleo
Desal a-do
Horno
Destilación
1/Keroseno A.C.P.M. Gasóleos Crudo reducido
Destilación al vacío
Combustóleo
Figura 3. Esquema de refinación del petróleo
Cracking
GLP
Gasolina
Estos gasóleos son la materia prima para la producción de GLP. El proceso continúa cuando éstos se cargan a una planta o “unidad de ruptura catalítica” donde mediante un reactor, con base en un catalizador, se obtiene gasolina de alto octanaje, octanaje, GLP y otros productos. productos. Los gases que constituyen el GLP son separados y almacenados como líquidos a presión. 5.2 Producción de GLP mediante “Secado” del gas natural El Gas Natural se encuentra “húmedo” o mezclado con otros hidrocarburos en fase líquida o gaseosa en depósitos o en los pozos de petróleo. Una vez extraído se separan los diferentes gases y líquidos, en una planta construida para tal propósito. El gas natural se despacha por gasoducto hacia los puntos de consumo y el GLP y demás productos se almacenan para su posterior comercialización. 6. Al igual que el petróleo, ¿el GLP es un recurso no renovable? Si, el GLP es un recurso no-renovable debido debido a que es un elemento de la naturaleza que la industria, con su tecnología, es capaz de transformar pero no de reponer. Su vida está ligada principalmente a la del petróleo crudo y secundariamente a los depósitos de gas natural con contenidos de propano y butano.
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•
Al vaporizar 1 litro de GLP en fase líquida se obtienen aproximadamente 270 litros de GLP en fase de vapor. Cuando se mezcla con la cantidad apropiada de aire, puede haber combustión sostenida.
8. ¿Existen diferentes tipos de GLP? En la industria del gas en general hay diferentes tipos o mezclas de GLP, las cuales se emplean en función del uso que se les vaya a dar. Las principales mezclas son1 : •
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CARACTERÍSTICAS DEL GLP
Mezclas Propano Butano (Mezclas P-B): Son mezclas en proporciones variables de propano y butano, regidas por normas técnicas y que son las que se ofrecen al mercado Colombiano. Su principal limitante es el máximo contenido de Pentanos y mayores del 2%. En muchos países se han emitido normas específicas, de acuerdo con necesidades, que fijan de una manera mas precisa limites y exigen un máximo contenido de butanos y de olefinas. Propano comercial: es una mezcla de propano, propileno y otros compuestos minoritarios (etano, butano, etc.). El contenido máximo permitido de butanos o más pesados es del 2.5% HD5 o Propano para uso especial: Un tipo de GLP compuesto principalmente por propano con un máximo de 5% de propileno y un contenido máximo permitido de butanos o más pesados del 2.5% Butano comercial: es una mezcla compuesta principalmente de butanos y con un máximo del 2% 2% de Pentanos y mayores.
9. ¿Qué son condiciones estándar? 7. ¿Cuáles son las principales características del GLP? •
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Puede encontrarse en estado líquido y gaseoso. A condiciones atmosféricas normales está en fase gaseosa, pero pero al comprimirlo pasa a estado líquido, es decir se licua. No tiene color: Hay oportunidades, en especial cuando se presenta una fuga de líquido, en que se observa como una nube blanca. No tiene olor: Cuando Se dice “huele a gas” en realidad se habla de la percepción olfativa de sustancias con fuerte olor que se adicionan al GLP. El GLP pueden almacenarse y transportarse como líquido bajo presión y vaporiza fácilmente a temperaturas bajas. Como todo fluido, pero especialmente en fase vapor, se expande cuando se le aplica calor y poca presión y se contrae a menor temperatura o mayor presión. Todo aumento en la temperatura se refleja en incremento de la presión del vapor. Por si mismo no es venenoso ni tóxico, pero si se libera en espacios confinados, puede presentar riesgos por inhalación, ya que el GLP desplaza el oxígeno. No es corrosivo.
Son los valores de presión presión y temperatura temperatura que se se toman como parámetro de comparación de mediciones y que se definen a través de un acuerdo o de una norma gubernamental.
En la mayoría de los países, las condiciones estándar de Presión y Temperatura para la medición de la Densidad Relativa del GLP, aire y agua, se han tomado así: Temperatura 60°F (15.5 °C) °C) y Presión 14.7 psi (1 atm). 1
Fuente: ASTM D1835-05. Standard Specification for Liquefied Petroleum LP (Gases)
10. ¿Qué es la presión de vapor? Es la presión que se alcanza a una determinada temperatura, entre la fase líquida y la fase de vapor del GLP, de tal manera que encuentran el equilibrio dinámico. Su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado. Lo importante es que la presión de vapor es aquella en la cual se mantiene el equilibrio entre las dos fases. El factor más importante que determina el valor de la presión de vapor es la propia composición del producto. En general, la presión de vapor a una temperatura dada, es tanto menor cuanto mayor es el peso molecular del líquido. En las instalaciones industriales, comerciales y residenciales, donde se utiliza el GLP vaporizado como combustible, la presión de vapor se constituye en la fuerza que mueve el gas y le permite salir hacia los puntos de consumo. No se requiere de ningún equipo para hacerlo mover hacia estos puntos, pues vaporiza naturalmente. Entre el butano y el propano, componentes principales del GLP, para las mismas condiciones de temperatura, el Propano es el que presenta mayor presión de vapor. De ahí que se apetezca como elemento propelente en algunos recipientes que dispensan fluidos con presión, tales como las pinturas, cremas de afeitar, lociones, lacas, etc. y ha sido un excelente sustituto para los fluorocarbonados que tanto daño le causaron a la capa de ozono. Tabla 1. Comparación de la presión de vapor del propano y butano puros TEMPERATURA PRESIÓN APROXIMADA (PSIG) °F °C PROPANO BUTANO -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
-40,0 -34,4 -28,8 -23,3 -17,7 -12,2 -6,6 -1,1 4,4 10,0 15,5 21,1 26,6 32,2 37,7 43,3
Fuente. SAENA de Colombia S.A.
3,6 8,0 13,5 20,0 28,0 37,0 47,0 58,0 72,0 86,0 102,0 127,0 140,0 165,0 196,0 220,0
La unidad de medida de la presión de vapor más comúnmente empleada es en el Sistema Internacional el Pascal (P a ) ; en el sistema métrico Kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) y libras por pulgada cuadrada (psi) en el Sistema Inglés. 11. ¿En general qué es densidad relativa? La densidad relativa o gravedad específica de un fluido es la relación entre su densidad y la del agua o la del aire, dependiendo de la fase (líquida o vapor) en que se encuentre el fluido. Dado que esta propiedad se afecta por la presión y temperatura, usualmente ambos componentes de la relación se miden a Condiciones Estándar. 11A. ¿En particular cuál es la densidad relativa del GLP? La densidad relativa del GLP varía de acuerdo a la composición que presente. Dado que los principales componentes del GLP son Propano y Butano, se indican sus densidades relativas en forma separada:
La densidad relativa del propano líquido, a condiciones estándar, es de 0.507. Esto significa que el peso del propano es aproximadamente la mitad del peso del agua (más ligero que el agua). Si lo comparamos con el aire, la densidad relativa del propano, en fase vapor, en condiciones estándar, es de 1.52, lo que indica que el Propano gaseoso es aproximadamente una y media vez más pesado que el aire.
La densidad relativa del butano líquido, a condiciones estándar, es de 0.58; es decir que su peso es aproximadamente la mitad del peso del agua (más ligero que el agua), pero más pesado que el Propano. Si se compara con el aire, la densidad relativa del Butano, en fase vapor, en condiciones estándar es de 2.00, lo que indica que el Butano gaseoso es aproximadamente dos veces más pesado que el aire.
12. ¿Para qué sirve conocer la densidad relativa del GLP?
3,0 6,9 12,0 17,0 23,0 29,0 36,0 45,0
Es importante conocer el valor de la densidad relativa cuando i) el GLP se entrega o recibe en las plantas, ii) cuando se realiza la operación de llenado de cilindros, iii) cuando se realizan mediciones en fase vapor y iv) para el adecuado diseño de las instalaciones y manejo seguro del gas. En el primer caso se emplea este dato para asegurar que el producto recibido tenga la calidad y la cantidad especificadas, en el segundo y tercer caso para realizar la conversión de volumen a masa, y en el cuarto para conocer hacia donde se dirige el gas en caso de escape y así diseñar las facilidades de almacenamiento y ventilación.
13. ¿Por qué el GLP presenta diferentes comportamientos cuando se encuentra almacenado? Dado que el GLP comúnmente se almacena en espacios externos y en recipientes metálicos, está sujeto a las condiciones del medio ambiente, en especial a la temperatura. Por ser muy sensible a la temperatura, sus variaciones son muy notorias y se reflejan en el aumento de la presión del vapor y en la variación de su volumen, dado que como fluido está sujeto a la expansión cuando se calienta y a la contracción cuando se enfría. 14. ¿Qué es poder calorífico? El poder calorífico es la cantidad de energía que libera la combustión de una determinada cantidad de sustancia. Se mide en unidades de energía por unidad de masa o volumen del combustible. Las unidades de energía más empleadas son BTU, Calorías y Julios. En Colombia, las unidades empleadas para medir el poder calorífico del GLP, normalmente son BTU/galón o BTU/libra. Un BTU (British Termal Unit - Unidad Térmica Británica) es la cantidad de energía (calor) necesario para incrementar la temperatura de 1 libra de agua en 1 grado Fahrenheit (-17.22 °C). En muchos países, el costo del gas se basa en su poder calorífico (a mayor poder calorífico, mayor precio).
Así, para cada composición existen una serie de requisitos básicos que determinan su calidad, los cuales están especificados en las normas técnicas fijadas para el producto a nivel nacional o internacional. Si estos requisitos se cumplen, las características de las diferentes mezclas serán aceptables. 16. ¿De qué manera influyen las diferencias en la composición del GLP con su comportamiento? Es necesario considerar una combinación de componentes que permitan la mejor opción de mezcla de acuerdo con la aplicación o destino final del producto y teniendo en cuenta los siguientes aspectos: •
•
•
•
Los poderes caloríficos del Propano y Butano son de 90.902 y 102.925 2 BTU/gal respectivamente, es decir que un galón de Butano es capaz de liberar más energía que un galón de Propano. En cuanto a la vaporización: la temperatura de ebullición del Propano (-42°C) es inferior a la del Butano (-0.5°C), lo que hace más favorable la vaporización del primero. La densidad del Propano es de 4.23 lb/gal y la del Butano 4.86 lb/gal, lo que indica que el Propano es más liviano requiere más masa de gas para ocupar el mismo volumen que el Butano. Debido a que entre más hidrocarburos pesados contenga la mezcla, más difícil será su vaporización, la mezcla debe tener un máximo de 2% de pentanos y más pesados (hidrocarburos de cadenas de cinco y más carbonos) para limitar los residuos líquidos no vaporizables. Esto cobra mayor importancia en aquellas áreas donde la temperatura ambiente es baja. En los países con estaciones y donde se preparan mezclas, suelen incrementar el contenido de Butano en verano y el de Propano en invierno para facilitar la vaporización. En Colombia esto sería deseable, incrementando el Propano para tierra fría (más liviano) y el Butano para tierra caliente (más pesado).
15. ¿La calidad del Gas Licuado del Petróleo puede verse afectada de acuerdo con su composición?
17. ¿Cuáles son las diferencias fundamentales entre el Gas Licuado del Petróleo y el Gas Natural?
Con el fin de desarrollar distintas aplicaciones o usos se pueden hacer mezclas o utilizar diferentes composiciones del GLP. Esta flexibilidad, que constituye una ventaja del GLP, hace que se pueda contar con el producto más adecuado para aplicar a necesidades específicas, lo cual se determina principalmente de acuerdo con los requerimientos de poder calórico y vaporización.
Las diferencias en las propiedades de los componentes del GLP y del Gas Natural, inciden en sus características finales. Entre las características del GLP es importante destacar su portabilidad dado que se puede comprimir a presiones 2
GPA.
relativamente bajas y llevarlo a estado líquido; con ello se logra transportar una gran cantidad de energía en un recipiente relativamente muy liviano y a una presión baja. Es igualmente posible llevar el Gas Natural en cilindros, pero difícilmente se alcanza el estado líquido y a fin de lograr una cantidad de energía equivalente a la transportada en un cilindro de GLP, sería necesario comprimirlo a presiones muy altas y temperaturas muy bajas, lo que exigiría recipientes muy resistentes y por lo tanto muy pesados y costosos. Gracias a esta característica propia del GLP, ha sido posible su empleo como combustible en zonas rurales y apartadas. La facilidad de compresión del GLP y su alto poder calorífico por unidad de volumen ha hecho que este sea el combustible alternativo más empleado a escala mundial. A continuación se transcribe la tabla No. 2 de algunas propiedades de los principales compuestos de estos gases. Tabla 2. Propiedades del Propano, Butano y Metano PROPIEDAD Fórmula Química Gravedad específica (Líquido) Peso por galón Punto de ebullición (P.Atmosférica) Temperatura de Ignición Límite superior de inflamabilidad Límite inferior de inflamabilidad Relación ideal de combustión (Aire –Gas) Poder calorífico (liquido) Poder calorífico (gas)
PROPANO
BUTANO
GA S NATURAL (METANO)
C3H8
C4H10
CH4
0.507
0.583
0.3
4.23 lb
4.87 lb
2.55 lb
-44 ºF
31ºF
-259ºF
920 – 1120ºF
900 – 1000ºF
1.150ºF
Aunque estos dos gases pueden tener básicamente las mismas aplicaciones, cada uno de acuerdo con sus características, se desarrolla en diferentes nichos del mercado. Así el GLP en Colombia tiende a ser empleado en la cocción de alimentos, calentamiento de agua en hogares, en procesos industriales y como combustible vehicular en el sector rural, mientras que el GN se expandió principalmente en estratos altos y medios de las grandes ciudades pues sería comparativamente antieconómico su uso en ciudades pequeñas o sectores rurales. El GLP presenta algunas ventajas ante el GN, como son: •
•
•
•
Adicionalmente, cuando se emplea como combustible vehicular, se observa: •
•
9.60%
8.60%
14% •
2.15%
1.55%
4% •
24 to 1
31 to 1
10 to 1
90.902 BTU/gal 88.855 BTU/m3
102.925 BTU/gal 115.206 BTU/m3
___ 35.667 BTU/m3
•
Fuente. NPGA. Propane emergencies. GPA. •
18. Al hacer una elección entre emplear GLP o GN, ¿cuáles son los principales criterios y/o consideraciones que se deben tener en cuenta? ¿Es posible considerar al GLP y al GN como productos sustitutos?
Su portabilidad le permite llegar mas fácilmente a todas las diferentes regiones del país. El poder calorífico del GLP (aprox. 93.600 BTU/m3 de vapor)3 es casi tres veces mayor que el del GN (35.315 BTU/m3) 4 . Debido a que el GLP se licua fácilmente, se puede almacenar empleando una infraestructura más sencilla y económica. En términos prácticos, el GN, no es almacenable, especialmente si se habla de altos consumos, a menos que se criogenice por un procedimiento proporcionalmente costoso. En combustión en motores, el GLP presenta un promedio de emisiones netas de gases efecto invernadero de 8.61 mientras que las del GN comprimido son de 9.035 .
3
Para instalaciones con el mismo nivel de calidad, la seguridad es igual. El GLP vehicular proporciona por unidad de volumen, al mismo vehículo, el triple de autonomía que el GN vehicular. Instalaciones y equipos más livianos y económicos. La instalación de un sistema de carburación a gas natural es del orden de 2.5 veces más costosa que el GLP. La presión en el cilindro que maneja el GLP es de 120 psi y la del GN es de 3000 psi. Lo que obliga a utilizar para este último un tanque mucho más pesado. Así, buena parte de la energía suministrada por el GN, es empleada en transportar SU PROPIO TANQUE de almacenamiento. Esto es muy notorio en vehículos pequeños. El espacio ocupado por el tanque de GLP es mucho menor que el ocupado por el cilindro de GN. Aún así la autonomía con GLP es mayor. Como se observa en la siguiente tabla, el volumen y peso del GN requerido como combustible automotor
Poder calorífico promedio del GLP producido en la refinería de Barrancabermeja. 4 Fuente: Juan V. Saucedo. Canasta energética colombiana. 5 Fuente: ALPGA. LPG Industry Development
es de aproximadamente el triple del empleado por el GLP.
Tabla 4. Límites de inflamabilidad de algunos gases combustibles PROPANO BUTANO
Tabla 3. Comparación de volúmenes equivalentes y peso del tanque cargado de combustible.
Volumen combustible (L) Peso del combustible y el tanque (kg)
GL P GN vehicular Comprimido de 102 302 90
288
Fuente: World LP Gas Association. Automotive LP Gas.
Límite superior de inflamabilidad Límite inferior de inflamabilidad
En general, estos gases más que ser competencia pueden considerarse como productos complementarios en el sentido en que cada uno ocupe el nicho de mercado que le corresponde. 19. A veces se piensa que el GLP es más peligroso que el GN, ¿esta afirmación es correcta? Debido a las propiedades físicas de estos gases, su manejo y condiciones de seguridad son muy similares, y llegar a afirmar que un gas es más peligroso que el otro sería apresurado y tendencioso; máxime teniendo en cuenta que todo combustible, incluso cualquier energético bien manejado NO es peligroso.
9.6%
8.6%
14.0%
2.1%
1.5%
4.0%
Fuente. NPGA. Propane emergencies.
En toda forma, lo más importante es conocer correctamente las características de cada gas y las medidas de seguridad que deben tomarse para su manejo seguro.
Además, para la elección de uno de estos combustibles se tendrían dos escenarios: el primero es un escenario urbano en el cual los dos gases son bienes sustitutos debido a que satisfacen una necesidad similar y por tanto el consumidor podrá optar por el consumo de cualquiera. En el segundo, el escenario rural, se comportan como productos independientes debido a que el gas natural por el alto costo de su infraestructura y dificultades de transporte no cubre todos los municipios colombianos.
GA S NATURAL
USOS DEL GLP 20. Si el GLP se clasifica dentro de los combustibles fósiles, ¿por qué se considera combustible ecológico? Este combustible es ecológico, no contamina como otros materiales, y debido a su composición y estado físico, combustiona con muy baja cantidad de residuos contaminantes y de manera más completa. Comparado con otros combustibles puede llegar a reducir alrededor de un 95% las emisiones de NOx y material particulado, además de las reducciones de CO2, CO, hidrocarburos y gases tóxicos del aire, y con relación al total de los gases es el que menos emisiones presenta, tal como se indica en la siguiente tabla. Tabla 5. Gases efecto invernadero por combustible. Combustible Gasolina Metanol de Gas Natural Etanol de maíz Gas Natural Comprimido Gas Licuado del Petróleo
Relativo neto (Gases efecto invernadero) 10.71 12.02 13.88 9.03 8.61
Las condiciones de manejo seguro requeridas en las instalaciones en donde se consume GLP y GN son en esencia las mismas. Las diferencias radican en la calibración y modo de empleo de los equipos debido a que la presión y el punto de ebullición son mucho menores en el Gas Propano, mientras que la densidad es mayor.
Fuente: ALPGA. LPG Industry Development
Sin embargo, el rango de inflamabilidad es mayor para el GN que para el GLP.
21. Desde los comienzos del GLP, ¿cuáles han sido las aplicaciones que se le han dado? Entre otros usos tenemos: •
Combustible: en el sector residencial y comercial principalmente como combustible para cocción de
alimentos, calentamiento de agua, refrigeración calefacción. •
•
•
•
•
•
•
•
•
y
Generación eléctrica: se emplea como combustible para plantas eléctricas, en poblaciones apartadas, también para hogares, en refinerías, etc. También se emplea para iluminación estacional y alumbrado público. Usos industriales: para soldadura, gas de corte, tratamiento en caliente de piezas y asfalto, cocción y terminado de cerámicas, en refrigeración, tratamiento térmico en producción de alimentos y como combustible para monta cargas. Otro uso difundido en la industria es en aquellas que se encuentran alejadas de gasoductos y en lugares donde por condiciones climáticas el diesel no es conveniente debido al elevado punto de congelamiento (principalmente minería). Transporte: se emplea como combustible automotor en todo tipo de vehículos (Autogas) y motos. Combustible para motos: este uso es bastante difundido en Europa. Nautigas: motores fuera y dentro de borda incluyendo los de dos tiempos. Usos agroindustriales: se emplea como combustible para moto bombas de irrigación, enfriadoras, tractores, calderas, hornos, secadores, tostadores e invernaderos. También se usa para desmalezar, control de insectos, esterilizar semillas y en sistemas de incubadoras con llama a gas. Criaderos de pollos: calentamiento en la cría de pollos. Invernaderos: iluminación y calentamiento en los cultivos de flores. Petroquímica: para la fabricación de plásticos, obtención de oleofinas para numerosos productos y como aditivo para aumentar el índice de octano de las
n ó i c a p i c i t r r o a t p c e e s d r e o j a p t n e c r o P
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
1990 1995 2005
r a l t u u c i r A g
r a t i u s d I n
t e o r s p n a T r
gasolinas. Así, como lo muestra la siguiente figura, las aplicaciones más comunes a nivel mundial son como combustible en el sector residencial y comercial, para petroquímica y como combustible industrial. Fuente. Statical Review of Global LP Gas. WLPGA.
Figura 4. Consumo mundial de GLP por sectores – 2005
22. ¿Existen perspectivas que conduzcan al GLP a buscar nuevas aplicaciones? En Colombia más que pretender descubrir nuevas aplicaciones del GLP (debido a la diversidad ya existente en otros países), se busca retomar las más empleadas a nivel mundial; para así aprovechar el potencial de este noble energético tan subutilizado en nuestro país y contar con tecnologías que faciliten su aplicación en gran variedad de usos. De hecho, en diferentes países se apoyan procesos de investigación y desarrollo que permiten al GLP ser muy competitivo con los demás combustibles, en beneficio de la población. 23. ¿Cómo esta conformada la canasta energética mundial? La canasta energética mundial esta compuesta por: a. Hidrocarburos: * Líquidos: Gasolina, Diesel, Jet A * Gaseosos: GLP y Gas Natural b. Energía hidráulica c. Energía térmica (Carbón) d. Leña e. Biomasa: Cualquier material orgánico que es renovable, como las cosechas agrícolas y sus residuos. f. Energía eólica g. Energía solar h. Energía radioactiva i. Energía geotérmia j. Energía maremotriz 24. La demanda energética mundial aumenta día a día y las reservas de hidrocarburos y recursos hídricos disminuyen con el tiempo, con base en este panorama ¿cuáles son las perspectivas del GLP dentro de la canasta energética mundial y en Colombia? Como se observa en los puntos anteriores, el GLP es susceptible de ser empleado como combustible en un gran rango de aplicaciones; a pesar de esto, su desarrollo se ha visto limitado por la falta de políticas gubernamentales, lo cual ha llevado a estancarlo y limitarlo casi exclusivamente a combustible residencial.
Sin embargo, a causa de la crisis energética mundial los gobiernos han visto la necesidad de incluir nuevos combustibles dentro del mercado, siendo el GLP uno de los más opcionados, razón por la cual se ha entrado en programas mundiales de masificación del gas, eliminación de barreras y ampliación de la oferta.
efecto invernadero y a la reducción del material particulado causante de enfermedades respiratorias y muertes asociadas. Tabla 6 – Reducción de emisiones por Autogas
Emisiones CO2 NOx HC CO PM PM10(Partículas ultrafinas)
Reducción de emisiones de Autogas respecto a: Gasolina Diesel 11% - 13% 15% - 80% 90% - 99% 20% - 40% 10% - 30% 30% - 35% 30% - 60% 80% - 95% 90% - 99%
Fuente: http://pgp.petrosin.com/info.asp
Algunos puntos a desarrollar dentro de la masificación del gas en Colombia son: •
•
•
•
•
•
Liberar las restricciones sobre los tamaños de los cilindros. Incrementar la producción de GLP mediante las modificaciones que sean necesarias en el equipamiento y operación de las refinerías, enmarcadas en los planes de refinación en Colombia. Facilitar las importaciones adaptando puertos y sistemas de transporte. Profundizar y ampliar el programa de GLP para el campo. Adelantar la normatividad que permita desarrollar el GLP vehicular. Incluirlo en los planes de generación eléctrica en zonas no interconectadas y equiparar su tratamiento al dado a los demás combustibles.
Los costos de inversión para el desarrollo de una red de distribución de Autogas, sumados a los costos de conversión de los vehículos resultan inferiores a los costos de cualquier otro sistema de combustibles alternativos. 26. ¿Cómo se comporta el GLP con relación a los combustibles empleados comúnmente? El G.L.P. tiene una serie de ventajas prácticas y ambientales sobre los otros combustibles. Su portabilidad, además de facilitar su manejo, hace posible que sea empleado como fuente de energía en regiones apartadas donde otros combustibles no pueden llegar. Su alto valor calorífico en estado líquido equivale a una reducción de los costos de transporte. Por ejemplo, 13 Kg de GLP adecuadamente manejados proveerían alrededor de 180 KWh de energía, mientras que se requerirían aproximadamente 25 Kg de carbón y 91 Kg de madera para lograr este valor.
25. ¿Por qué se emplea el Autogas (GLP vehicular)? No existe unanimidad de criterios sobre las razones que llevan a un determinado país a tomar la decisión de adelantar programas de Autogas, aunque los expertos consideran que básicamente son tres: ambientales, económicas y de seguridad energética, o cualquier combinación de las tres. Las razones ambientales son tal vez las más conocidas, seguidas por las razones económicas y las de seguridad energéticas que han tomado especial interés a causa del agotamiento del crudo. Como ya se ha expuesto, las ventajas ambientales del GLP son innegables especialmente por el importante aporte que presentan en la reducción de las emisiones de gases
Comparado con otros combustibles comúnmente empleados, los diferentes poderes caloríficos se relacionan en la siguiente tabla.
Tabla 7. Poder calorífico promedio de diferentes combustibles del país. Combustible Gasolina Corriente Diesel Gas Licuado del Petróleo Gas Natural
Poder calorífico (BTU/gal) 115.400 138.000 92.000 35.315
Fuente: Juan V. Saucedo. Canasta energética colombiana.
En cuanto a beneficios ambientales, el GLP prácticamente no produce partículas finas y junto con el Gas Natural son los combustibles fósiles que producen menos emisiones de monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos nitrosos. En la tabla se comparan las emisiones producidas por la combustión de diferentes combustibles en vehículos, donde tanto el GLP como el GN exhiben los menores valores de emisiones contaminantes. Tabla 8 6 . Emisiones comparativas de Autogas, GNV, gasolina y diesel g/ Km-ton Partículas (PM) Monóxido De Carbono (CO) Hidrocarbones (HC) Óxidos de nitrógeno (NOx) Dióxido de Carbono (CO2)
Autogas 0.0005 0.3
GNV 0.0005 0.25
Gasolina 0.0001 0.6
Diesel 0.04 0.5
0.05
0.06
0.08
0.06
0.04
0.04
0.06
0.4
170
165
190
170
Fuente: World LP Gas Association. Autogas – Clean and economic transportation fuel.
Aparte de las bajas emisiones por combustión que presenta el GLP, su transporte y almacenamiento en recipientes sellados presenta ventajas para la salud, el ambiente y de seguridad. Este gas no es tóxico, así que no puede contaminar suelos y acuíferos. Además, el GLP no se deteriora después de un periodo prolongado de almacenamiento. La tabla No. 9 resume las características ambientales de los principales combustibles empleados en Colombia.
6
Los valores corresponden a cifras representativas del impacto real de las emisiones, unificando unidades y ciclos de prueba, llegando a valores promedio en condiciones comparables.
Tabla 9. Características de los combustibles Características del combustible
Contaminación del aire urbano
Gasolina
Diesel
GNC
Emisiones de HC Altas emisiones Altas emisiones de y NOx de NOx y bajas HC, pero que no moderadas a de HC. Altas contribuyen a la bajas. emisiones de formación de Bajas emisiones partículas con smog. Moderada de partículas. relación a otros abaja emisión de NOx. Bajo nivel de combustibles aunque con bajos partículas. niveles de sulfuro.
GLP Bajas emisiones de NOx y moderadas a bajas de HC. Muy poca emisión de partículas.
Moderado CO2, bajo CH4. Formación de N2O durante la catálisis.
Bajo CO2, bajo Potencialmente los Niveles de CO2 del CH4 y HC. más bajos niveles tubo de escape Las partículas de CO2 comparables con Alto impacto por el diesel. pueden incrementar el las emisiones de Emisiones calentamiento. CH4. insignificantes de Altos niveles de CH4. NOx pueden resultar en elevados niveles de N2O.
Ruido
Bajo
Alto
Aplicación
Bajos costos del Complejo sistema Altos costos sistema de de alta presión rango limitado que combustión. que eleva los imposibilita su uso Atractivo para costos, pero en vehículos carros y mayor eficiencia livianos. Uso vehículos del combustible. limitado a buses y comerciales Muy durable y camiones con sus livianos. confiable en propias facilidades aplicaciones de de recarga. carga.
Calentamiento global
Fuente: ALPGA. LPG – The clean transport alternative.
27. ¿El Autogas es seguro? Si, completamente. La mayor parte de las inquietudes sobre la seguridad del Autogas obedecen, sin lugar a dudas, a falsas percepciones y al desconocimiento de los combustibles gaseosos. Como cualquier combustible, el Autogas es inflamable, lo cual indica que debe manejarse con precaución. Al igual que los demás, requiere de un manejo adecuado, siguiendo normas básicas de seguridad. Por lo anterior, la industria ha adoptado medidas estrictas y tecnologías avanzadas para garantizar la seguridad. Un estudio de evaluación de riesgos adelantado por el instituto alemán de investigaciones TNO, concluyó que los
Bajo
Bajo yCostos, rango y mantenimiento equivalente a vehículos livianos de gasolina. Disponible para buses y camiones medianos.
índices de seguridad de los vehículos modernos de Autogas son de hecho, mejores que los de gasolina. Otro estudio adelantado por la organización belga de investigaciones, DNV, demostró que existe un riesgo más alto en los vehículos de gasolina de sufrir una ruptura del tanque de combustible que los de Autogas. Estas conclusiones son corroboradas por el hecho que no hay incremento en el valor de las primas de seguros para los vehículos de Autogas, apoyados en los excelentes registros estadísticos de seguridad frente al resto de combustibles vehiculares. Resulta muy diciente entonces y conveniente de resaltar, que una de las aplicaciones más difundidas del Autogas en los Estados Unidos es el transporte público escolar. Las decisiones gubernamentales de usar el Autogas como un combustible limpio, seguro y económico para transportar la comunidad escolar infantil, es una ratificación de la
confianza que se ha generado con base en los registros estadísticos de seguridad del Autogas. Ninguna autoridad osaría poner a sus niños dentro de buses que tuvieran la menor sombra de riesgo para su integridad.
La circulación del gas internamente se realiza por una tubería de corte flexible de alta presión especial para el paso de gas en estado líquido, otro componente es el reductor vaporizador, el cual es el principal elemento del equipo, ya que haciendo las veces de bomba de gasolina, permite el cambio térmico necesario para la evaporación del GLP. Tanque Multi válvula
Selector de combustible Mezclador
Punto de suministro
Va orizado
Existen dos razones que hacen del Autogas un energético intrínsecamente seguro: la integridad estructural del sistema de combustible y las características físicas del GLP como combustible.
Emulador
Figura 5. Esquema de montaje típico de un sistema dual Gasolina-GLP
28. ¿Cuánto es el consumo de Autogas en el mundo? El Autogas es empleado exitosamente en más de 60 países del mundo y su consumo se ha venido incrementando año a año desde sus inicios. A finales del 2006, el mundo contaba con más de 12.360.000 vehículos funcionando con este combustible y 47.580 estaciones de servicio, equivalente a un consumo de 19.200 millones de toneladas de GLP. 29. ¿Cómo se realiza la conversión de un vehículo de gasolina a GLP? El GLP puede emplearse en sistemas dedicados (solo GLP), o duales, bien sea gasolina-GLP o diesel-GLP. Para la transformación de un vehículo a GLP, se suele utilizar el sistema dual, con el fin que el vehículo mantenga todos los elementos necesarios para seguir funcionando a gasolina y que el conductor con tan solo accionar un selector pueda elegir el combustible deseado. Es por ello que al instalar el equipo de GLP no se modifica en nada la estructura interna del vehículo; solo se le añade un nuevo equipo, a menos que sean equipos dedicados de fábrica. El equipo que se instala en la parte delantera del vehículo sirve para procesar el gas y permitir su integración al motor y el tanque que va en la parte trasera usado para almacenamiento de combustible (ver figura 5). El tanque tiene una electroválvula múltiple que bloquea la salida del gas en caso de accidente.
Válvula GLP solenoide
MAN EJO SEGURO DEL GLP 30. ¿Dentro del manejo seguro como se debe identificar el GLP? Los Distribuidores de gas, han tomado unas medidas preventivas para el óptimo manejo del GLP y su identificación, con el objeto de reconocer el producto que se almacena y/o transporta y así minimizar el riesgo de accidentes y facilitar las labores. Por tanto, en concordancia con las Naciones Unidas, el GLP, al igual que todos los combustibles, mundialmente se clasifica preventivamente como mercancía peligrosa, y se reconoce con el número de identificación (UN) 1075. 31. ¿Cuáles son las principales precauciones para el manejo y almacenamiento del GLP? Manejo: •
•
Asegurarse que la válvula del contenedor este cerrada cuando se conecta o se desconecta un cilindro. Si se nota alguna deficiencia o anomalía en la válvula de servicio, se debe desechar ese cilindro y reportarlo de inmediato a su distribuidor de GLP. Nunca insertar objetos dentro de la válvula. Nunca buscar fugas con flama o fósforos. Utilizar un detector electrónico de fugas o agua jabonosa.
•
•
•
Revisar periódicamente los recipientes para comprobar su buen funcionamiento. Los equipos eléctricos, de iluminación y ventilación deben ser a prueba de explosiones. No dejar caer ni maltratar los cilindros ni recipientes de almacenamiento.
Con el propósito de asegurar su adecuado cuidado y conservación, los vehículos de reparto de las empresas distribuidoras están adecuados para transportar los cilindros verticalmente, firmemente asegurados de modo tal que la válvula de alivio de presión se encuentre comunicada directamente con el espacio de vapor del recipiente. Los recipientes se soportan o sujetan de tal modo que sea mínima la posibilidad de movimiento, volcamiento o daño físico. Este sistema de sujeción se adecua para que simultáneamente permitia la rápida liberación del recipiente. 34. ¿Cuáles son los elementos necesarios para que se presente una combustión? La combustión no se presenta solo por el hecho de contar con un material combustible, sino que deben estar presentes tres elementos para poder iniciarse. Estos son: combustible, oxígeno y calor (fuente de ignición).
Almacenamiento: •
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•
•
Los recipientes que contengan GLP se almacenan en lugares autorizados, lejos de fuentes de ignición y de calor, en lo posible lugares ventilados, frescos y secos. Los vapores de GLP son mas pesados que el aire y se pueden concentrar en lugares bajos por lo tanto la ventilación para disipar el gas debe localizarse en la parte inferior de las instalaciones. Almacenar todos los cilindros de GLP, vacíos y llenos, en posición vertical (con esto se asegura que la válvula de alivio de presión del recipiente, siempre este en contacto con la fase vapor del GLP). Cuando los cilindros se encuentren fuera de servicio, se deben mantener las válvulas cerradas. Los cilindros vacíos conservan ciertos residuos, por lo que deben tratarse como si estuvieran llenos.
32. ¿Por qué las válvulas juegan un papel importante en la seguridad de las instalaciones en las que se encuentra GLP? La válvula es una pieza que abre, cierra u obstruye un pasaje, permite iniciar, cortar o regular el paso de un fluido. En los equipos e instalaciones que manejan gas, este mecanismo de acción, permite controlar el flujo de gas con el fin de no permitir escapes o poderlos controlar en caso de llegar a presentarse. Un buen sistema de control de válvulas y equipos es capaz de operar manual o automáticamente. Las válvulas facilitan trabajar bajo sistemas de seguridad preventiva. 33. ¿Cómo se deben transportar los cilindros en un vehículo de distribución?
Figura 6. Triángulo del fuego Para permitir que la combustión ocurra, dichos elementos deben estar presentes en las proporciones apropiadas, lo cual solo se da en contadas ocasiones y normalmente con la intervención del hombre. La adecuada combinación y manejo de estos tres elementos garantiza el empleo seguro de los combustibles. 35. ¿A qué se le llama fuente de ignición? Son dispositivos o equipos que, debido al modo en que se utilizan u operan, son capaces de suministrar suficiente energía térmica como para iniciar la combustión de las mezclas aire-vapor de GLP cuando se hallan en contacto con ellas, ocasionando la propagación de las llamas. 36. ¿Cuáles son las fuentes de ignición más comunes cuando se trabaja con GLP? Las fuentes de ignición más comunes pero no las únicas, son: cigarrillos, chispa producida por energía estática, llamas vivas, instrumentos de corte o soldadura, instalaciones eléctricas que no sean a prueba de explosión; el encendido de la luz, los pilotos y
quemadores de los electrodomésticos y vehículos en funcionamiento.
39. Cuando se lleva a cabo la combustión del GLP, ¿qué productos se obtienen?
37. ¿Qué son los límites de inflamabilidad y cuáles son estos límites para el GLP?
Cuando el gas y el aire se encuentran en una relación correcta (condiciones ideales), se lleva a cabo una combustión completa. Los productos de esta combustión son vapor de agua, dióxido de carbono (CO2) y calor.
Los límites de inflamabilidad o de explosión, se refieren a los porcentajes por volumen, mínimos y máximos, de gas requeridos en una mezcla de gas/aire para que se presente la combustión. Aun habiendo una excesiva cantidad de gas y aire en la atmósfera si estos no se encuentran dentro de la relación apropiada no habrá combustión. Incluso para que haya una explosión accidental se requieren unas concentraciones mínimas, pues los gases combustibles queman siempre que la mezcla gas/aire se encuentre dentro de los límites de inflamabilidad.
Límite inferior
La combustión del GLP se caracteriza por ser una combustión limpia que no genera tóxicos ni hollín. 40. ¿Por qué se le adiciona una sustancia con fuerte olor al GLP? Debido a que el GLP es inodoro, se le adiciona una sustancia con un fuerte olor, de modo que pueda percibirse con el fin de identificarlo y detectarlo en forma temprana si se presenta una fuga, antes que forme una atmósfera inflamable.
Límite superior
Figura 7. Límites de inflamabilidad del gas propano 38. ¿A qué se denomina “relación ideal de combustión”? Aunque dentro de los límites de inflamabilidad se presenta combustión, esta no siempre es eficiente, puede producir insuficiente calor, gases sin quemar y productos nocivos como el monóxido de carbono (CO). Más aun, para cada combustible existe una relación ideal gas/aire que permite una combustión eficiente, denominada relación ideal de combustión. Como resultado de esto, los quemadores de gas combustible son diseñados y ajustados a la relación ideal gas/aire. La siguiente la tabla que resume las principales relaciones de combustión. Tabla 10. Relación de combustible ideal de diferentes gases
Ga s combustible Propano Butano Gas Natural
Relación de combustión Partes aire/gas 24/1 31/1 10/1
Fuente. NPGA. Propane emergencies.
Relación de combustión % Aire/ % Ga s 96/4 97/3 91/9
Aunque en el mercado se encuentran diferentes sustancias que añaden este fuerte olor. El más empleado es el etil mercaptano que se adiciona al gas en las refinerías en una concentración de aproximadamente 1 lb por cada 10.000 galones de GLP. 41. ¿Un escape de Gas Propano, pueden producir intoxicación? No, el gas propano no es tóxico, pero al inhalarlo en cantidad y en un ambiente saturado, puede actuar como asfixiante simple con propiedades ligeramente anestésicas debido a que el propano puede desplazar el oxigeno. En altas concentraciones produce mareos. Por eso, si se producen escapes en espacios confinados, al detectar el olor característico, se debe proceder con el cierre de la fuga y, en caso extremo con la evacuación del personal.
42. ¿Cuáles son las acciones que se deben tomar cuando se presenta un escape de gas? Cuando se presenta un escape de gas es fundamental tratar de cerrar su suministro, eliminar cualquier fuente de ignición y ventilar la zona con ventilación natural. Cuando amerite, el cuerpo de bomberos puede emplear un chorro de agua en forma de cortina o niebla, que rompa la nube de gas e impida su concentración. 43. ¿Por qué puede considerarse potencialmente más peligroso un escape de líquido que uno de gas? Esto se debe a que un pequeño volumen de líquido, en condiciones atmosféricas, equivale a un gran volumen de gas. Un pie cúbico de propano líquido puede convertirse en aproximadamente 273 pies cúbicos de vapor. 44. En caso de un incendio donde este involucrado el GLP, ¿cuáles son las principales medidas que se deben tener en cuenta?
El agua de refrigeración debe cubrir la totalidad del recipiente, pero ante todo asegurándose de enfriar la parte superior debido a que en este sector se encuentra concentrada la fase gaseosa del GLP que por poseer menor capacidad de conducir el calor facilitará el calentamiento del tanque. La función del agua en este punto es disminuir la temperatura y presión hasta que el gas se extinga. 46. ¿Cuál es el equipo de protección personal que deben emplear los operarios de plantas e industrias cuando manejan GLP? Como mínimo se debe disponer de: • • • •
Guantes de caucho de butilo o neopreno Vestimenta de algodón Botas de seguridad Gafas de seguridad (en operaciones transferencia y de emergencia)
de
47. ¿Qué elementos deben emplearse para la extinción de incendios?
La forma más efectiva de combatir un fuego de GLP es cortando el suministro de gas. Si esto no es posible, es mas seguro permitir que el fuego se auto extinga puesto que mientras continúe la fuga de gas será posible que este retome el contacto con la fuente de ignición y reinicie el fuego. Adicionalmente, se deben eliminar otras fuentes de ignición en el área.
Normalmente se emplea polvo químico Seco (bicarbonato de potasio, bicarbonato de sodio, fosfato monoamónico), bióxido de carbono y agua para enfriamiento y dispersión del gas. Sin embargo, el fuego solamente se apaga después de haber bloqueado la fuente de la fuga y/o agotado el gas que se está quemando.
Como protección del personal y de las instalaciones, con el fin de prevenir explosiones o extensión del incendio, y para dispersar el vapor de GLP, también se emplea un chorro de agua en forma de cortina o niebla sobre las paredes del tanque, que rompa la nube de gas, impida su concentración y enfriar los recipientes durante el fuego. Además, ayuda a mantener controlada la temperatura y presión de los tanques.
OTROS ASPECTOS TÉCNICOS DEL GLP
Cuando se presentan emergencias con cilindros basta emplear menores cantidades de agua para extinguir el incendio y controlar la concentración del gas. En todo caso se requiere que estas emergencias sean manejadas por personal calificado de la compañía junto con los bomberos. Se debe tener en cuenta que en caso de un siniestro, el GLP es un gas explosivo. 45. ¿Por qué cuando se encuentran recipientes involucrados en un fuego es primordial mantener refrigerada la parte del tanque donde se encuentra el GLP en fase de vapor?
48. ¿Por qué el GLP siempre se almacena en tanques y cilindros? Para evitar la vaporización del GLP y la consecuente pérdida del gas, se emplean recipientes cerrados y presurizados, que permitan su almacenamiento como líquido. 49. En los tanques de almacenamiento, el termómetro se encuentra ubicado en la base, a una altura entre el 2 y el 4% de su capacidad, mientras que el manómetro se localiza entre el 97 y el 99%. ¿A qué se debe esta ubicación? La disposición de estos instrumentos se realiza con el principal propósito de asegurar una medición confiable y adecuada. Así, el termómetro se ubica en la parte inferior del recipiente debido a que: 1) en este punto siempre se encontrará GLP en estado líquido, los líquidos son mejores conductores de calor que los gases, y 2) en este punto, el termómetro no está expuesto a los rayos del sol, que alterarían la lectura de la temperatura del líquido.
Por su parte, el manómetro se ubica en la parte superior con el fin de asegurar que siempre se encuentre en contacto con el producto en fase vapor que es el que ejerce la mayor presión en el recipiente.
En un carro tanque el recipiente o recipientes van instalados y soportados en forma fija y permanente al chasis del vehículo. En el argot “gasero” un carro tanque es el que se utiliza para las ventas a granel, a tanques estacionarios, en edificios, conjuntos e industrias y habitualmente es de menos de 6.000 galones de capacidad, mientras que una cisterna es de mayor tamaño, habitualmente tiene una capacidad entre 10.000 y 12.000 galones. 52. A diferencia de los tanques de almacenamiento de otros combustibles líquidos, los tanques de almacenamiento de GLP presentan sus extremos en forma muy redondeada. ¿Por qué?
50. ¿Qué medios (de transporte) son aceptables para transportar el GLP? Debido a que el GLP requiere un almacenamiento bajo presión, básicamente se aceptan tres tipos de transporte: •
•
•
Poliductos y gasoductos: son redes de tuberías destinadas al transporte de hidrocarburos. Los poliductos transportan diferentes clases de combustibles terminados, mientras que los gasoductos de GLP se dedican exclusivamente al transporte de este. Cisternas y carrotanques: son recipientes utilizados para el transporte de GLP a granel, en estado líquido bajo presión, montados en el chasis de un vehículo automotor o remolque (terrestre) o en embarcaciones (marítimo o fluvial), diseñados y fabricados de acuerdo con las especificaciones establecidas en las normas del Código ASME y en las normas DOT, adoptadas en las Normas Técnicas Colombianas aplicables según el caso. Cilindro: recipiente, en su mayoría metálico (acero) diseñado especialmente para almacenar, transportar y distribuir GLP. Se pueden encontrar cilindros de diferentes capacidades, en Colombia los hay de 10, 20, 33, 40, 77 y 100 lb. Cuentan con una pintura de base que lo protege contra la corrosión. Recientemente han empezado a circular cilindros de material similar a la fibra de vidrio, forrados en un material plástico especial, ya de gran aceptación a escala mundial.
51. ¿Qué es una cisterna y qué un carro tanque? Ambos corresponden a sistemas de transporte vehicular, y como tal cumplen con lo determinado en la respuesta anterior. En una cisterna, el tanque es el elemento estructural o chasis, que porta las ruedas y el punto de apoyo al vehículo que ejerce la tracción.
La esfericidad de los recipientes en que se almacena el Gas Licuado del Petróleo no permite la formación de ángulos que atrapen el gas en movimiento y eleven la presión en dicho punto. De esta forma se puede mantener un almacenamiento confiable que permita generar la presión necesaria para almacenar el GLP sin que se evapore. 53. ¿Qué es el trasiego? Es la operación por medio de la cual se pasa un fluido de un recipiente a otro. En GLP, entre tanques y carrotanques se pasa este gas en fase líquida y se recibe en fase de vapor. En el llenado de cilindros solamente se trasiega gas líquido. Después del almacenamiento es la principal labor que desarrollan las plantas almacenadoras y ocupa aproximadamente el 90% de las labores de las plantas de envasado de cilindros. 54. ¿Cómo se encuentra el GLP dentro de los recipientes? El GLP almacenado a una presión y temperatura dada, superior a su temperatura de ebullición, mantiene un equilibrio entre el líquido y el vapor dentro del recipiente. Cuando el GLP líquido se almacena en un recipiente, este comenzará a vaporizarse dentro del mismo y a contribuir a la presurización en el espacio de vapor. Esta vaporización continúa hasta el momento en que se alcance el punto de equilibrio donde la presión y la temperatura estarán balanceadas. En este momento cesa la ebullición y por ende la vaporización. Esta característica hace posible que el GLP se pueda almacenar en fase líquida como se muestra en la figura. Una vez se alcance la presión de equilibrio, que es la presión máxima posible para una mezcla a una temperatura dada, se detendrá la vaporización. Si la temperatura y la presión permanecen constantes el GLP líquido no se vaporizará más. En este punto se obtiene el equilibrio entre la fase líquida y de vapor que se encuentran en el recipiente.
Los cilindros, tanques estacionarios y de transporte están diseñados para cumplir con estas condiciones y garantizar un almacenamiento seguro.
Con base en estos criterios es posible un mayor porcentaje de llenado del recipiente, conforme aumenta la temperatura y el tamaño del recipiente. 57. En la carga y/o descarga de carro tanques se emplean dos mangueras, la de líquido y la de vapor, ¿cuál es su finalidad? Se emplea una manguera para cada fase, creando un circuito cerrado entre el tanque receptor y el que entrega.
Espacio vapor Líquido
Figura 8. Almacenamiento de GLP en un recipiente 55. ¿Por qué se puede disparar o abrir la válvula de alivio de presión de los recipientes? Si un recipiente que contiene GLP se somete a temperaturas altas, se presentarán dos fenómenos simutáneos: la presión del vapor se incrementa y el líquido se dilata (se expande) comprimiendo el vapor en su espacio, incrementando su presión aún más. De seguir aumentando la temperatura, el fenómeno descrito continuará, hasta que la presión de vapor alcance la presión de calibración de la válvula de alivio. En este punto abre la válvula, libera el exceso de presión e impide que el recipiente estalle. Por lo tanto no es conveniente que los recipientes estén expuestos a temperaturas externas excesivas. 56. Los recipientes de almacenamiento para el GLP, no se deben llenar en su totalidad, ¿a qué se debe esto? En la respuesta a la pregunta 54 se explicó que el recipiente contiene GLP en dos fases, líquido y vapor. Si se llena completamente de GLP líquido, al incrementar la temperatura externa, este se expandirá y podrá liberar una buena parte del líquido a través de la válvula de alivio, pero si no lo logra hacer con la rapidez requerida, su liberación puede llegar a romper el recipiente. El máximo contenido de GLP líquido en cualquier recipiente depende del tamaño del recipiente, de la temperatura del líquido, de la densidad del gas y del tipo de instalación (de superficie o enterrado).
Las razones de esta práctica son principalmente técnicas ya que cuando el trasiego se realiza con bomba, en lo fundamental funciona así: Al interconectar los tanques se equilibran las presiones de vapor, teniendo en cuenta que el tanque que tiene mayor nivel de líquido es el que tiene mayor presión de vapor. Cuando se realiza la transferencia de este producto la manguera de líquido transporta el GLP en estado líquido y la de gas, conocida como ‘retorno de vapor’, es por donde retornan o regresan los vapores del carro tanque que recibe el GLP. A medida que baja el nivel del tanque que entrega, va perdiendo presión de vapor y va recibiendo el vapor del carro tanque receptor, cuyo nivel va subiendo. Los vapores se retornan con el fin de aliviar la presión y facilitar el trabajo de la bomba o compresor. Si no se realiza esta operación se expulsará menos líquido por minuto y no será posible adicionar la cantidad de líquido deseada. El compresor toma el vapor del tanque receptor y lo envía al tanque que entrega forzando el líquido a moverse hacia el tanque receptor. 58. ¿Cuáles son los parámetros básicos a tener en cuenta para realizar la medición volumétrica de GLP en tanques de almacenamiento y cisternas? La medició n estática del GLP consiste en determi nar el conteni do total de GLP almace nado en un tanque a condiciones estándar (14,7 psia y 60°F), y comprende la suma del producto en estado líquido y el equivalente en líquido correspondiente a la fase de vapor. Antes de realizar esta operación, se debe contar con un periodo de reposo mínimo de 10 minutos y realizar por lo
menos 4 mediciones básicas: Presión de vapor, temperatura del líquido, densidad relativa del GLP almacenado y nivel de líquido, y contar con la tabla de aforo del tanque. 59. ¿Existe otra forma de medir el gas?
área mojada y por lo tanto mayor capacidad de vaporización. Por ejemplo, en la figura 5 se observa que ambos recipientes tienen un contenido total de gas de aproximadamente el 60%, pero el área mojada del tanque es mayor que la del cilindro.
El GLP también se puede medir por peso empleando básculas o medidores másicos, que es un sistema más preciso. De hecho estos sistemas de medición por peso son los más utilizados a nivel mundial. Las cisternas pueden ser pesadas mediante básculas camioneras. 60. ¿Cómo se lleva a cabo la vaporización del propano? Para vaporizar el propano se requiere calor, así como se requiere calor para hervir el agua. El propano toma el calor que requiere de las paredes del recipiente que lo contiene, y éstas a su vez lo toman del ambiente externo. El área mojada del recipiente, la ubicación geográfica y las condiciones climáticas juegan un papel definitivo en la vaporización; por tanto, para una misma composición de GLP, no se puede esperar que un mismo recipiente vaporice la misma cantidad de GLP en un clima frío que en un clima cálido, simplemente por la diferencia de temperatura ambiente. 61. ¿Qué es “área mojada”? Es el área del recipiente, en contacto con el GLP que está en fase líquida.
Gas Licuado Gas
Gas Líquido
Área mo ada
Figura 9. Área mojada de un recipiente 62. ¿Qué papel juega el área mojada en la vaporización del propano? Mientras mayor sea el contenido de líquido en un recipiente, mayor será el área mojada y entre mayor sea el área mojada, se vaporizará más GLP. La vaporización aumentará porque una mayor cantidad de este gas estará en contacto con la temperatura del ambiente, permitiendo mayor transferencia de calor. Igualmente a mayor tamaño del recipiente, para el mismo porcentaje de contenido de producto y para las mismas condiciones ambientales, tendrá como es lógico, mayor
Figura 10. Comparación del área mojada de dos recipientes de distinto tamaña 63. En ocasiones se observa agua, escarcha o hielo en la parte externa e inferior de cilindros o tanques de GLP, ¿cuándo se presenta este fenómeno? El agua, la escarcha y el hielo, indican que parte del vapor de agua que se encuentra en la atmósfera ha pasado a fase líquida o sólida, debido a que han sido sometidos a baja temperatura. Se debe recordar que el GLP “toma temperatura” del ambiente exterior para vaporizarse. Si aumenta la demanda de vapor, el GLP para vaporizarse debe tomar más temperatura y la tomar del aire circundante que normalmente contiene humedad. Si a esta humedad se le quita su temperatura se va enfriando hasta convertirse en gotitas de agua, luego en escarcha y finalmente en hielo. Para evitar que se produzca este fenómeno, los recipientes se calculan para las condiciones más difíciles como son, la mayor demanda, y al nivel mínimo de combustible y a la más baja temperatura ambiente esperada. 64. Se rumora que a los cilindros de GLP se les adiciona agua con el fin de rendir el gas, ¿es esto posible? Sencillamente no. Por un lado hay que tener en cuenta que el GLP almacenado en el cilindro se encuentra en su mayoría en estado líquido. Con respecto a los residuos, los líquidos que quedan en el cilindro luego de su uso son residuos de hidrocarburos pesados, una especie de gasolinas que provienen del proceso actual de la refinación del petróleo. Por otro lado, el agua adicionada disminuiría la vaporización del gas, hecho que sería percatado rápidamente por los consumidores.
65. Como medida preventiva, cuando se produce un incendio que involucre un cilindro, es pertinente revisarlos aunque aparentemente se encuentren en perfecto estado. ¿Cuál es el motivo de esta revisión? La transferencia de calor hacia un cuerpo puede realizarse de diferentes formas y una de ellas es la radiación, en la que el calor se transfiere a través del espacio por ondas calóricas que viajan en línea recta en todas direcciones. Debido a esta forma de transferencia, es posible que un recipiente metálico ubicado dentro del área de influencia del calor, a pesar de no presentar ninguna señal externa de deterioro, haya sido afectado por la radiación, repercutiendo directamente en el material, reduciendo su calidad. Esto hace necesaria una inspección detallada y normalmente mantenimiento para recalificar el cilindro. 66. De acuerdo con la reglamentación colombiana, ¿cuál es el mantenimiento que se deben realizar a los tanques de almacenamiento de GLP y cada cuánto? De acuerdo con la Resolución 180196 de 2006 del Ministerio de Minas y Energía, para el mantenimiento de cilindros existen el mantenimiento Tipo A y Tipo B: TIPO A: se realiza a los cilindros que conforme a la norma no se consideren suficientes para su rechazo en relación con Daños por Exposición a Fuego, Abolladuras y Corrosión. Se debe realizar con carácter preventivo, transcurrido un (1) año desde su último mantenimiento, Este mantenimiento comprende: a) Limpieza Interna y Externa del Cilindro. b) Prueba hidrostática c) Pintura del Cilindro d) Cambio de la Válvula (opcional) Cualquier indicio de deterioro o mal funcionamiento en la Válvula obliga a su reemplazo por una nueva. Se prohibe la reparación de válvulas. TIPO B: este procedimiento incluye el Mantenimiento Tipo A y se realiza posteriormente a cualquiera de las siguientes reparaciones: a) B1: cambio del Aro Base b) B2: cambio del Cuello Protector c) B3: cambio del Aro Base y del Cuello Protector El mantenimiento de los tanques incluye la revisión parcial y la total: •
Revisión Parcial.
Esta se realiza antes de cada llenado y como mínimo una vez (1) al año. Consiste básicamente en una inspección visual para verificar que la superficie no presente abolladuras, abombamientos, áreas con corrosión, fisuras o escapes. Se deben inspeccionar también los sobresanos
y soportes y verificar el estado de las roscas, conexiones y accesorios del tanque. La inspección visual también deberá incluir una revisión del estado de tuberías, medidores de nivel o cualquier dispositivo que esté conectado al tanque. •
Revisión Total.
Debe efectuarse, por lo menos, una (1) vez cada cinco (5) años o cada vez que se someta a Mantenimiento. Consiste, además de las inspecciones visuales de que trata la revisión parcial, en una revisión interna y un examen de espesores con el propósito de verificar la respuesta del Tanque Estacionario a condiciones específicas de esfuerzo, carga o presión. 67. ¿Cuál es el máximo contenido de GLP que puede haber en los recipientes de GLP? Los recipientes en los que se almacena el GLP no se deben llenar en su totalidad sino que debe dejarse un espacio de vapor el cual varía dependiendo básicamente de la capacidad del recipiente, densidad del GLP envasado y la temperatura. La principal función de este espacio es permitir la expansión del líquido sin que se presenten fugas en caso de presentarse un incremento en la temperatura. 68. ¿Qué se conoce como factor de capacidad o de llenado de los cilindros, y cuáles se aplican en Colombia? Desafortunadamente en Colombia no se aplica aún el Sisitema Internacional de medidas en el GLP, por lo que a veces se mide en volumen y otras veces se trabaja en kilos. La fórmula para determinar el precio del GLP usa como unidad de medida el galón americano. Sin embargo, puesto que la venta se hace también en cilindros de diferentes capacidades expresadas en masa, para determinar el precio del usuario final se requiere establecer la capacidad en galones que puede contener un cilindro según su capacidad en libras, es decir se establece el factor de capacidad de los cilindros. De acuerdo con lo establecido en la resolución CREG 083 de 1997, se fijó un valor que representa la capacidad en galones (volumen) de un cilindro con una capacidad expresada en libras (masa), que se conoce como factor de capacidad de los cilindros. Este valor se determina con base en la densidad relativa de la mezcla de GLP nacional con que se llenen los cilindros, la cual varia diariamente y más aun de una refinería a otra. Por esta razón, en el 2001, la CREG
adaptó un factor para cada tipo de cilindro y refinería, que se modificará anualmente con base en la densidad promedio del año inmediatamente anterior. Las siguientes tablas muestran los factores de capacidad que se han empleado en Colombia desde el año 1998.
Otra entidad reconocida en el medio es el U.S, Department of Transportion - D.O.T. - (Departamento de Transporte de los Estados Unidos). Esta rige la construcción de los cilindros portátiles. En Colombia se utiliza una versión adaptada de esta normativa.
Tabla 11. Factores de capacidad anuales para el GLP de las diferentes refinerías en Colombia
71. ¿Cuál es el ente normalizador de mayor reconocimiento en materia de normas de construcción e instalaciones para GLP?
Año
1998-200 0
2001
2002;Res. 009
2003;Res.005 2004. A nivel internacional, la Asociación Nacional deRes.013 Protección Contra Incendio (National Fire Protection Association – Res.CREG NFPA-). Res; 083/ 97 010 y 44 Barranca Cartagena Apiay Barranca Cartagena Apiay Barranca Cartagena Apiay f, Cilindro 100 23,7023 21,347 21,353 22,035 22,497 21,372 22,111 22,451 21,326 22,31 22,575 f, Cilindro 80 18,2464 16,469 16,442 16,967 17,323 16,457 COMERCIALI 17,026 17,356 ZACIÓN16,421 DEL GLP 17,179 17,383 f, Cilindro 40 9,4809 8,538 8,54 8,81 9 8,549 8,844 9,016 8,531 8,924 9,03 f, Cilindro 30 7,8199 7,056 7,047 7,272 7,424 7,053 7,297 7,438 7,038 7,362 7,45 72. ¿Cuándo comenzó4,265 a emplearse f, Cilindro 20 4,7405 4,271 4,271 4,407 4,499 4,274 y por 4,422qué 4,508 4,462el Gas 4,515 Propano? Su historia inició en 1904 en Augsburg, Alemania, con el 2005; Res.001 2006; Res.006 desarrollo del “Blaugas” por Herman Blau, un joven Barranca Cartagena Apiay B arranca Cartagena Apiay químico alemán. El producto era una mezcla de gases Cilindro 100 21,312 22,279 22,467 21.321 22.164 22.196 licuados y unas pequeñas fracciones de gasolina, todos Cilindro 80 16,41 17,155 17,3 16.417 17.067 17.091 producidos sintéticamente a partir de una modificación a la práctica prevaleciente de producir gas de iluminación a Cilindro 40 8,525 8,912 8,987 8.528 8.866 8.879 partir del petróleo. Cilindro 30 7,033 7,352 7,414 7.036 7.314 7.325 Cilindro 20 4,262 4,456 4,493 4.264 4.433 4.439 El Blaugas era caro de producir y aún más caro su manejo. Era almacenado en cilindros en donde las presiones se manejaban entre 750 y 1500 psi. El costo de 69. En el diseño de los recipientes de almacenamiento de su fabricación era cercano a 10 céntimos por libra y los GLP, ¿cuáles son los materiales de construcción usuarios tenían que pagar el flete de ida y vuelta de 7 lb mundialmente aceptados? de acero para obtener 1 lb de combustible. De acuerdo con las especificaciones D.O.T., el material El sistema de utilización consistía en un vaporizador de más empleado es el acero. Sin embargo a raíz del fuego directo, una serie de reguladores de líquido y vapor incremento en la demanda del GLP para usos alternativos, para reducir la presión original del tanque a 8 oz., y un se han diseñado cilindros en resinas compuestas similares pequeño tanque de servicio para almacenar el vapor ya al poliuretano o a compuestos de resinas plásticas, con el producido. El mismo equipo cuando se introdujo en fin de disminuir el peso del cilindro. América incluía un altísimo cargo total por cada instalación de $200 USD de esa época. 70. ¿Cuál es la máxima autoridad técnica que rige la normatividad para fabricación de tanques y cilindros? El Blaugas primero fue usado para iluminación de calles, casas y para cocinar. Logró popularidad entre los En el ámbito internacional, es generalmente aceptado el europeos que lo podían costear y se instalaron plantas en código ASME de la American Society of Mechanical varios países de Europa. En los EEUU se formaron nueve Engineers (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos) compañías americanas para comercializar el producto, de para calderas y recipientes de presión, que entre sus las cuales solo dos sobrevivieron posteriormente. secciones contiene la VIII “Reglas para la construcción de recipientes a presión no sometidos a fuego”, Año
comercializadores mayoristas. Si en un terminal de entrega de un gran comercializador no hubiere sino un solo comercializador mayorista, aquél podrá suministrar GLP a distribuidores directamente.”
73. En Colombia, ¿cómo se desarrolló la introducción de este combustible?
En Colombia la producción de GLP se inició en el año de 1948, obteniéndose como subproducto de los procesos de refinación del petróleo en la zona de Tibú. Por esa época, ante las perspectivas de producción y uso, se creó la Compañía Colombiana de Gas, COLGAS, para encargarse de los asuntos relacionados con este producto, principalmente en las ciudades de Bogotá y Barranquilla. Hombres casi heroicos viajaban constantemente a tibú para llevar el gas en cilindros de 100 libras por pésimas carreteras y ya en las ciudades, pasarlo a cilindros de 40 libras para que se pudiera consumir. 74. ¿Cuál es la actual cadena de comercialización en Colombia? Conforme a la regulación vigente el sector se encuentra organizado de la siguiente forma:
El Transporte es la “actividad complementaria al servicio público domiciliario de GLP, que se realiza por poliductos, propanoductos, vehículos-tanque y planchones en el caso de transporte fluvial, para el suministro de GLP al por mayor a granel, y llega hasta las plantas almacenadoras de los comercializadores mayoristas.” Comercializador mayorista es “la empresa de servicios públicos que almacena, maneja y suministra GLP a granel a distribuidores, y su entrega la efectúa generalmente a través de vehículos-tanque.” Distribuidor es “la empresa de servicios públicos que maneja, envasa y suministra GLP a usuarios, a través de cilindros y tanques estacionarios en fase líquida, o a través de una red local en fase gaseosa.” Depósito de cilindros de GLP: “centro de acopio de un distribuidor, destinado al almacenamiento de cilindros portátiles de GLP para su distribución a través de expendios o vehículos a domicilio.” Expendios de cilindros de GLP: “la instalación perteneciente a un distribuidor, cuyo fin es la venta directa de cilindros portátiles con una capacidad máxima de 40 libras (18 kilogramos) de GLP a usuarios, en zonas urbanas de difícil acceso o rurales.”
75. ¿Cómo nacieron las actuales empresas Distribuidoras Minoristas? Las empresas distribuidoras nacieron a partir de transportadores, que se encargaban de llevar los cilindros desde las refinerías hasta el lugar de venta. Con el paso del tiempo estos transportadores se asociaron y formaron empresas de muy variados tamaños y estructuras, llegando a existir 240 empresas. Hoy están activas 112. 76. ¿Cómo nacieron las Comercializadoras Mayoristas?
Figura 11. Cadena de Comercialización del GLP. Donde, según la Resolución CREG No. 074 de 1996:
El Gran Comercializador es “la empresa de servicios públicos, salvo la excepción prevista en el artículo 15.2 de la ley 142 de 1994, que produce o importa GLP para el suministro al por mayor a
En 1982, a instancias del Estado Colombiano, ante la necesidad de incrementar el almacenamiento estratégico nacional, de atender de una manera especializada a los distribuidores minoristas y como aplicación del esquema universal de la industria del petróleo productor-mayoristaminorista (que refleja unas particularidades de problemática de cada eslabón de la cadena), entró en operación la primera Comercializadora Mayorista, Almagas, con sede en la ciudad de Bogotá. Formada por la asociación de 14 distribuidores, inició su funcionamiento en las afueras de la ciudad. El Ministerio de Minas mediante la resolución No. 3-1702 del 14 de septiembre de 1993 estableció que: “las sociedades almacenadoras de
gas propano, GLP, autorizadas por el Ministerio de Minas y Energía y con licencia de funcionamiento expedida por el mismo Ministerio, que vienen recibiendo por tubería y entregando a las empresas distribuidoras minoristas del país mediante carrotanque, se convierten en distribuidores mayoristas de gas propano, GLP, y se sujetarán a la reglamentación específica que establezca el Gobierno Nacional”. Posteriormente el Ministerio de Minas obligó a las comercializadoras mayoristas a tener en operación una capacidad instalada de almacenamiento equivalente al 50% de las ventas mensuales, requisito que a partir de la Resolución CREG No. 074 de 1996 es del 25%. Las que no cumplan con dicho parámetro son multadas. 77. ¿Cuál es el papel de ECOPETROL dentro de la cadena de comercialización del GLP? Actualmente en Colombia, ECOPETROL es el mayor y casi único Gran Comercializador mayoritario, de quien depende la oferta del 98 % del GLP nacional, y el encargado de entregar gas desde una de sus plantas a las Comercializadora Mayorista. 78. ¿Dónde se obtiene el requerimientos del país?
GLP
para
surtir
los
Para el año 2007, Colombia contaba con una capacidad máxima de producción de 29 KBDO (kilo barriles día operación), distribuida como se indica en el recuadro. Tabla 12. Planta Refinería de Barrancabermeja (CIB + Campos) Refinería de Cartagena Apiay (Campos) Otros Total Nacional (*) En operación normal.
Producción (KBDC) 25,0 2,5 (*) 0,9 0,6 29,0
Habitualmente ECOPETROL entrega el GLP desde sus Distribución demanda por terminales de entrega ECOPETROL 2006 Mansilla Yumbo Salgar Manizales
7% 7%
24%
Bucaramanga Vistahermosa Cartagena Pereira
9%
17% 10%
15%
Los terminales de entrega de ECOPETROL se encuentran localizados en Bucaramanga, Puerto Salgar, Facatativa, Mosquera, Pereira, Manizales, Cartago Yumbo Cartagena y Apiay Figura 12. Distribución de la demanda promedio de GLP en los terminales de entrega. 2006 80. ¿Cómo se realiza el ciclo de venta del servicio del GLP en Colombia? Cada Comercializador entrega el propano usualmente a carros cisterna de los Distribuidores Minoristas, quienes lo transportan a sus plantas y descargan en tanques de almacenamiento, desde los cuales envasan en cilindros de diferentes denominaciones (10, 20, 33, 40, 77 y 100 lbs) o lo transportan a granel hasta las fábricas, edificios y conjuntos residenciales para surtir tanques estacionarios. Los Distribuidores Minoristas pueden vender los cilindros de gas directamente a los consumidores a través de los carrotanques, o almacenarlos en depósitos o expendios para luego ser vendido a los consumidores. 81. ¿Ha habido alguna política de masificación del gas? En 1986 se lanzó el programa “GAS PARA EL CAMBIO” con dos objetivos muy claros:
79. ¿Cómo entrega ECOPETROL su producto a los diferentes comercializadores y en dónde?
1% 4% 4% 2%
plantas ubicadas en los centros de producción, a través de la red de poliductos y gasoductos existentes, hasta las Comercializadoras Mayoristas las cuales disponen de grandes tanques de almacenamiento conectados a las facilidades de ECOPETROL. Este transporte hasta las diferentes plantas es responsabilidad de ECOPETROL.
Apiay Sebastopol Cartago Provincia
Ofrecer a las clases menos favorecidas un energético seguro y de bajo precio para mejorar su nivel de vida. Optimizar y racionalizar el uso de los recursos energéticos con que cuenta el país.
En 1991 el Gobierno a través de documento CONPES No. 2571 aprobó el Programa para la masificación del Gas, que contempla el desplazamiento del GLP a centros urbanos alejados, y áreas rurales, sitios donde no es económico la construcción de gasoductos para transportar el Gas Natural, además de la infraestructura necesaria para la penetración del Gas Natural a los sectores residenciales. En 1995, el documento CONPES No. 2801, estableció las estrategias y acciones necesarias para fomentar el uso eficiente y racional de energía. Dentro de este marco se propuso la sustitución de energéticos, encaminada específicamente a: la sustitución de electricidad por GLP o gas natural en el sector residencial y comercial; la sustitución de gasolina y diesel por combustibles alternos como GLP o GNC para el transporte público alterno; y la sustitución de leña por GLP en áreas rurales.
Sin embargo y en contravía de lo aquí planteado y del Plan Energético Nacional7 , el uso del GLP como carburante automotor sólo ha sido autorizado para los vehículos que distribuyen el mismo gas8 , impidiendo la sustitución de la gasolina y el diesel por este combustible, como complemento del GNC y para propósitos específicos, como flotas dedicadas. Posteriormente, en 1996, se elaboró la Política de Bosques (Documento CONPES No. 2834), la cual, al reconocer los bosques como un “recurso estratégico de la nación”, definió estrategias para que su utilización y manejo se dé dentro de los principios de sostenibilidad que consagra la Constitución. Dado que “la leña es el principal combustible utilizado en la cocción de alimentos por los habitantes del sector rural, debido principalmente a la falta de alternativas energéticas” 9 ; se propuso el fortalecimiento del programa de masificación del gas en zonas rurales, y el estudio, por parte del Ministerio de Minas, de instrumentos que incentivaran la penetración de este energético, en particular por vía tarifaria. 82. ¿En qué consiste el Programa de Gas para el Campo? En respuesta a todas Las políticas de masificación del gas, Señora cocinando con un cilindro de GLP en su casa, árboles altos alrededor de la casa, niño abrazando un árbol y papa llegando contento con un azadón de trabajar y zanahorias en la mano.
el Gobierno Nacional, en cabeza de ECOPETROL, impulsó en 1997 el Programa de Gas para el Campo, que busca sustituir el consumir de leña por el de GLP. Aunque la meta era alcanzar el cubrimiento en 750.000 viviendas, un desabastecimiento en el suministro del energético llevó a suspender el programa luego de alcanzar solo 93.000 hogares. Un nuevo programa inició en el 2004 en el departamento del Cauca llegando a 3.465 hogares, y entre el 2005 y el 2006 se reemplazó el consumo de leña por GLP en 203.213 hogares del sector rural. Este programa continúa su desarrollo beneficiando año a año a más hogares del país. 83. ¿Qué ventajas tiene para los usuarios sustituir la leña por GLP? 7 8 9
De acuerdo con los resultados del programa de “GLP Rural 2005 - 2006” 10 , las principales ventajas de sustituir leña por GLP son: •
Impacto en el bienestar Cocinar con GLP requiere menos tiempo que con leña. Es más fácil cocinar con GLP que con leña. Se presenta un ahorro de tiempo que permite realizar otras actividades. o
o
o
•
Impacto ambiental y en la salud Reducción de emisiones que afectan el ambiente y la salud. Disminución de las enfermedades respiratorias agudas y de enfermedades pulmonares crónicas obstructivas, principalmente en mujeres y niños. Reducción de la tala de árboles. o
o
o
84. De acuerdo con la normatividad colombiana, ¿qué se conoce como expendio de gas? Según la resolución CREG 074 de 1996, un expendio de cilindros de GLP es la instalación perteneciente a un distribuidor, cuyo fin es la venta directa de cilindros portátiles con una capacidad máxima de 40 libras (18 kilogramos) de GLP a usuarios, en zonas urbanas de difícil acceso o rurales. Su operación será reglamentada por el Ministerio de Minas y Energía. En Colombia los expendios han tendido a convertirse en una especie de tienda de barrio. Informales y desordenados, prácticamente casi ninguno de ellos cumple con la normatividad existente. 85. ¿Cuántos comercializadores mayoristas distribuidores minoristas de GLP hay en el país?
A finales del 2006 existían aproximadamente 27 Comercializadoras Mayoristas y 112 Distribuidoras Minoristas. 86. ¿Es posible adquirir el Gas Propano en todas las zonas de Colombia? Una de las grandes ventajas que presenta este gas es la portabilidad, que le permite ser movilizado a través de distintos medios de transporte y llegar hasta los lugares más alejados. Por rios, selvas, mares, valles y montañas, el GLP siempre estará presente en la vida de los colombianos.
PEN 1997-2010 Ley 689 de 2001
Documento CONPES 2834 de enero 31 de 1996, “Política de Bosques”
y
10
ECOPETROL. Programa de GLP Rural 2005 - 2006
COMERCIO INTERNACIONAL Y NACIONAL 87. ¿Cuáles son los principales productores de GLP del mundo? Durante la última década, Norte América y Asia han liderado la producción mundial de GLP, destacándose esta última región por incrementar su producción en aproximadamente el 100%. (Ver figura)
Figura 19. Consumo per capita de GLP en Latinoamérica11 89. ¿Cuál es la capacidad de producción nacional de Gas Propano?
250000 s 200000 a d a l e n 150000 o T e d s 100000 e n o l l i M 50000
0
Como se puede observar, el 86% de la producción está concentrada en el Complejo Industrial de Refinación y Petroquímica de Barrancabermeja –CIB-.
Asia Pacífica Africa
Según las proyecciones de ECOPETROL, la implementación de mejoras en las refinerías de Barranca y Cartagena y la entrada del proyecto de Cusiana, la oferta de GLP en Colombia a partir del 2010 puede ser de casi 35 KBDC. (ver gráfica).
Medio Este Europa y Eurasia Centro y Sur América Norte América
5 9 9 1
6 9 9 1
7 9 9 1
8 9 9 1
9 9 9 1
0 0 0 2
1 0 0 2
2 0 0 2
3 0 0 2
4 0 0 2
40,000
5 0 0 2
PMD 35,000
PFIsen GCB
30,000
Fuente. Statical Review of Global LP Gas. WLPGA
Figura 13. Producción GLP por región (1995 –2005)
25,000 C D B
20,000 15,000
88. Como es sabido, el consumo de un producto en los diferentes países se ve afectado de acuerdo con su población y el nivel de vida por país. ¿Cómo repercute este comportamiento en el consumo del GLP? En países donde el GLP es un combustible sustituto, los factores que determinan su demanda son la producción y competitividad. La clave para determinar la producción de este combustible esta en los ingreso familiares y precios del combustible. En el caso en que demasiados hogares estén en capacidad de adquirir el combustible la demanda dependerá de que tan competitivo sea el precio del gas con respecto a otros combustibles. Este hecho se debe a que gran parte del mercado de este combustible se encuentra en zonas rurales donde los habitantes cuentan con escasos recursos haciéndose más factible el empleo de combustibles como leña y keroseno principalmente. De modo que se requiere un equilibrio en el cual los ingresos sean tales que posibiliten la adquisición del combustible, siempre y cuando este sea competitivo.
10,000 5,000 0 2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
O PT IM I ZA CI ON DE L AS C OR R IE N TE S GLP A EXPORTAR EXPORTA R OFERTA GLP ECOPETROL
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
G LP O FE RT A EC P A DO ME S TI CO GLP A IM PORTA R PARA DOMESTICO
Figura 14. Proyección de la oferta de GLP en Colombia 90. ¿Cuáles son los principales consumidores de Gas Propano en el mundo? Como lo muestra la gráfica, los principales consumidores de GLP en el mundo son Norte América, Asia Pacífica, Europa y Eurasia. Paralelo al incremento en la producción de GLP que ha presentado Asia durante el periodo analizado, se ha incrementado su demanda, llevándola a ser junto con Norte América los mayores consumidores. En el año 2002, estas tres regiones consumieron aproximadamente el 80% de la energía empleada en el continente.
11
Fuente. Purvin & Gertz
250000 s 200000 a d a l e n 150000 o T e d s 100000 e n o l l i 50000 M
0
Asia Pacífica Africa Medio Este
en el cual no se presentaba ningún excedente; sin embargo a partir de esta fecha comenzó a desequilibrarse, generándose excedentes en la producción de GLP. Especialmente a partir del 2001 comenzó un descenso cuya caída se detuvo en el 2005 y por lo cual las exportaciones han aumentado.
Europa y Eurasia Centro y Sur América
Oferta vs. Dema nda GLP
Norte América
30
5 9 9 1
6 9 9 1
7 9 9 1
8 9 9 1
9 9 9 1
0 0 0 2
1 0 0 2
2 0 0 2
3 0 0 2
4 0 0 2
5 0 0 2
Fuente. Statical Review of Global LP Gas. WLPGA
25 20 Demanda
C
15
D
Oferta
B
Figura 15. Consumo GLP por región (1995 –2005)
K
10
91. ¿Cuánto es el consumo nacional de GLP?
5
Luego del importante incremento en la demanda del GLP que se dio durante la década de los noventa, se inició a partir del 2001 una marcada contracción del sector. Solo hasta el 2005 se empezó a observar un incremento en el consumo de este energético. (Ver figura).
0
Demanda GLP 1994 - 2006 26 24 ) C D B K (
22 20
a 18 d n a 16 m e 14 D
12 10
5 9 6 9 7 9 8 9 9 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 9 4 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 1 9 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0 2 0
Figura 16. Consumo del GLP en Colombia 1994 - 2006. La demanda nacional de GLP en 2005 fue de 21.536 BDC, un 0.35% superior a la del año 2004, y entre enero y septiembre de 2006 ha sido de 21.852 BDC, un 1.41% superior a la demanda del 2005 durante este mismo periodo. A pesar de los incrementos en el consumo del GLP que se han registrado, las fuertes alzas de precio, superiores a la inflación, no han permitido el total restablecimiento del mercado. 92. ¿La balanza de la oferta y la demanda del GLP en Colombia, se encuentra en equilibrio? Como lo muestra la gráfica, entre 1981 y 1995, la oferta y demanda del GLP se encontraban en un perfecto equilibrio
1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005
Figura 17. Oferta vs. demanda del GLP en Colombia 1981 - 2005. 93. ¿Cuáles son las importaciones y exportaciones de GLP que mundialmente se presentan? Debido a las restricciones de transporte del GLP (al igual que los demás combustibles), se aumenta significativamente el precio del producto importado y por ende disminuye su competitividad. Por esta razón el comercio internacional del GLP generalmente se lleva a cabo entre países fronterizos o cercanos y el crecimiento de su mercado se regula conforme a la infraestructura exportadora y/o importadora de cada país. En Latinoamérica, los principales países exportadores son Argentina, Venezuela, Bolivia, Perú, Trinidad y Chile; y los principales países exportadores son Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, México, Paraguay, todos los países centroamericanos y del Caribe excepto Trinidad, las Islas Vírgenes (EUA) y las Antillas Holandesas.
Figura 18. Exportaciones e importaciones de GLP en Latinoamérica 1990- 2005.
REGULACIÓN Y NORMATIVIDAD 94. ¿Por qué en Colombia, el GLP se encuentra clasificado como servicio público domiciliario? A raíz de la Ley 142 de 1994, conocida como Ley de Servicios Públicos, mediante concepto de la Presidencia de la República, se incluyeron dentro del servicio público de gas combustible las actividades de comercialización, envasado y transporte de GLP. Dice la norma: “Servicio público domiciliario de gas combustible. Es el conjunto de actividades ordenadas a la distribución de gas combustible, por tubería u otro medio, desde un sitio de acopio de grandes volúmenes o desde un gasoducto central hasta la instalación de un consumidor final, incluyendo su conexión y medición. También se aplicará esta ley a las actividades complementarias de comercialización desde la producción y transporte de gas por un gasoducto principal, o por otros medios, desde el sitio de generación hasta aquel en donde se conecte a una red secundaria” Artículo 14 de la Ley 142 de 1994. La aplicación práctica y real de la ley ha demostrado la necesidad urgente e imperativa de su desarrollo para, en el caso del GLP, poder reconocer las particularidades de esta industria. Con el tiempo se ha ido adquiriendo, poco a poco, una mayor conciencia por parte del Estado de las diferencias con los demás servicios. Es así como la Ley 689 de 2001, que modificó parcialmente la Ley 142 de 1994, adicionó un capítulo nuevo dedicado específicamente al GLP. 95. ¿Cuáles son las principales normas que rigen el sector en Colombia? La siguiente tabla muestra las principales normas aplicables al sector del GLP: Tabla 13. Normatividad básica referente al GLP. Normas Ley 142 de 1994 Ley 689 de 2001
Objeto Por la cual se establece el régimen de los servicios públicos domiciliarios y se dictan otras disposiciones.
Resolución CREG 074 de 1996
Por la cual se regula el servicio público domiciliario de gases licuados del petróleo (GLP), y se dictan otras disposiciones.
Resolución 8-0505 de 1997 del Ministerio de Minas y Energía
Por la cual se dicta el reglamento técnico al cual debe someterse el almacenamiento, manejo, comercialización mayorista y distribución de Gas Licuado del Petróleo, GLP.
Resolución 180196 de 2006 del Por la cual se expide el Reglamento Técnico para Cilindros y Ministerio de Minas y Energía Tanques Estacionarios utilizados en la prestación del servicio público domiciliario de Gas Licuado del Petróleo, GLP, y sus procesos de mantenimiento. Decreto 1609 de 2002 del Ministerio de Transporte
Reglamenta los requisitos que se deben cumplir en el transporte de Mercancías Peligrosas, entre las cuales se encuentra el GLP.
Resoluciones CREG 083/97, 084/97, 144/97, 035/98, 048/00, 052/00, 010/01, 011/01, 012/01, 044/01, 112/01, 131/01, 071/02, 013/04, 001/05, 006/06 y 007/07
Establecen las formulas tarifarias vigentes y los parámetros para la fijación de los precios del GLP en las diferentes etapas de la cadena de comercialización.
Resoluciones CREG 048/00, 010/02, 019/02, 071/02, 015/03, 017/03, 020/03, 057/04, 025/06 y 015/07.
Establece todo lo referente al recaudo y administración del Margen de Seguridad, y a la reposición y mantenimiento de los cilindros y tanques estacionarios.
96. ¿En nuestro país el GLP se encuentra regulado? Al quedar la comercialización y distribución de GLP enmarcada dentro de la Ley de Servicios Públicos, esta actividad pasó a ser regulada por la Comisión de Regulación de Energía y Gas –CREG-, y sujeta a la vigilancia y control de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios – SSPD-. 97. En Colombia, ¿cuáles son los entes encargados de la normatividad del sector?
Resolución 083 de este año, los precios son fijados por vía regulatoria por la CREG. 99. ¿Cuál es la estructura tarifaria aplicable al GLP? De acuerdo a lo establecido en las respectivas resoluciones de la Comisión de Regulación de Energía y Gas, CREG, el precio al público del GLP tiene en cuenta los costos y márgenes en cada una de las etapas en las que se genera el valor agregado del producto, de tal forma que cada una de ellas mantiene un margen conocido con el que se remunera su propia actividad . El precio de venta al público en ciudades donde existen terminales de entrega de ECOPETROL (M), se obtiene aplicando la siguiente fórmula, establecida en la Resolución 083 de 1997 de la CREG: La fórmula tarifaria aplicada es: M = G +E + Z + N + D Donde:
Ministe
Reglamentación técnica de transporte
Figura 19. Esquema de los entes encargados de la normatividad del sector 98. ¿Cómo se fijan los precios del GLP en Colombia? Debido a la regulación a la que esta sometido este energético, desde 1997, con la expedición de la
G = Costo del producto (GLP), fijado con base en el promedio móvil de 36 meses del precio del Propano y Butano en Mont Belvieu. E = Costo de transportar el GLP desde el sitio de producción hasta el terminal de entrega. Z = Margen de seguridad N = Costo de remuneración de la actividad de almacenamiento.
D = Costo de remuneración de las actividades de envasado, distribución y comercialización de GLP (cilindros y tanques). Composición Precio GLP, Bogotá (Marzo 2007) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Costo Transporte, Distribución carrotanque D, Margen de distribución Carrontanque ($/gal) N, Margen Comercializador Mayorista ($/gal) Z, Margen de Seguridad (Recaudad o por ECOPETROL) ($/gal) E, Ingreso Gran Comercializador (ECOPETROL) por transpor te ($/gal) G, Ingreso Gran Comercializador (ECOPETROL) por produc to ($/gal)
Figura 20. Componentes del precio al público del GLP entregado por carrotanque (Marzo de 2007)12 100.
¿Qué es el margen de seguridad?
El margen de seguridad (Z), es el valor incluido en la tarifa del GLP para el mantenimiento, reparación y reposición de cilindros portátiles, tanques estacionarios, otros recipientes, partes y accesorios de los mismos y demás conceptos relacionados con estas actividades, y para el pago que genere el contrato de una fiduciaria que administra los dineros respectivos. 101. ¿Por qué se asigna una fiducia para el control de los recursos provenientes del margen de seguridad? La resolución CREG 074 de 1996 ordenó la realización de un contrato de fiducia, a través del cual, una fiduciaria es la encargada de administrar los recursos provenientes del margen de seguridad establecido en la estructura vigente de precios del GLP fijada por la CREG. La fiduciaria está obligada a cancelar la reposición y el mantenimiento periódico, preventivo y correctivo, de los cilindros, tanques estacionarios, otros recipientes, sus partes y accesorios, sin importar su tamaño y fecha de fabricación, y a reponer todos los cilindros portátiles que, en razón de su deterioro, lleguen al límite de uso. Se exceptúan cilindros de procedencia extranjera salvo programas especiales en las zonas de fronteras. Un Comité Fiduciario presidido por el Ministerio de Minas y Energía es el órgano rector del programa de reposición y mantenimiento.
12
Fuente: Cálculos AGREMGAS