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'Tecnología avanzada de turbinas de gas para
aplicaciones industriales'
Camilo Contreras.
Marketing Manager Latin America.
OPRA Turbines - Holanda
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Contenido de la presentación:
1. Contexto energético
2. Tecnología de Turbinas de Gas OP16
3. Estudios de caso generación de energía con
turbinas de gas
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1. Contexto energético global y en México
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Consumo Energético México
Consumo energético en 2014: 258,256 GWh
Consumo de electricidad per cápita: 2.1 MWhData: Energy Outlook IEA, EIA, SENER, 2014
Consumo Energético Mundial
Consumo energético en 2014:17,867 TWh
Consumo de electricidad per cápita: 3 MWh
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Potencial nacional de Cogeneración: 11,000 MW
Industrial 60%
Pemex 30%
Azucarero 10%Data: PWC, CONUEE, PEMEX, SENER, 2014
Capacidad Instalada de
GeneraciónPotencial de Cogeneración
Cogeneración instalada 3,500 MW
80 plantas de cogeneración
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Billones de metros cúbicos de gas se queman anualmente
20% del gas producido a nivel mundial
es gas asociado.
58% del gas asociado es reinyectado.
27% del gas asociado es utilizado.
15% del gas asociado es quemado o
venteado (150 bmc) anualmente en
pozos de petróleo a nivel mundial.
El volumen de gas quemado/venteado
equivale a:
25% del gas consumido en E.E.U.U
30% del gas consumido en la Unión
Europea
Más del 100% del gas consumido en
América Latina
Data: World Bank, GGFR, EIA,
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En México se queman/ventean más de 470 mpcd de gas
México produce aproximadamente 2.2
Mbd de petróleo
Más de 4500 mpcd de gas asociado.
~10% del gas es quemado o venteado
(>470 mpcd) en diversos pozos de
petróleo a través del país.
El volumen restante es comercializado o
reinyectado
Más de 6 Millones de toneladas de CO2
derivadas de la quema de gas por año.
Limitaciones para la utilización del gas:
Pozos en lugares remotos
Características del gas
Composición (Hidrocarburos Pesados, H2S)
Bajo Poder Calorífico (Alto contenido de
CO2/N2)
Fluctuación en producción
Data: EIA, CNH, SENER, OPRA calculations
Plataformas Akal G-J / Campo Cantarell
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2. Tecnología de Turbinas de Gas
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Las Turbinas de Gas son muy apropiadas para generación
de energía descentralizada
Tendencia global hacia la generación
descentralizada.
Utilización de combustibles disponibles en
campo con amplia flexibilidad.
Contribuyen a la mitigación de gases de
efecto invernadero (CH4-CO2).
Ofrecen un amplio rango de potencia
eléctrica 1 – 400 MW.
Desempeño varia en función de
condiciones ambientales y no de la
calidad del combustible.
Mayor disponibilidad y menores costos de
operación (Opex).
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La Turbina de Gas OP16 - 1.9 MW se caracteriza por la
simplicidad y el alto desempeño
• Un solo eje
• Etapa simple de compresión 6.7:1
• Rotor tipo cantiléver con
rodamientos en parte fría
• Pocas partes en movimiento
• Consumo minimo de aceite lubricante
• Alabes sin orificios de refrigeración
OPRA propietary information
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El sistema avanzado de combustión de la Turbina OP16
ofrece bajas emisiones y alta flexibilidad de combustible
Cuatro cámaras de combustión para distribución
uniforme del calor y bajo mantenimiento.
Sistema de emisiones bajas y secas;
<25 ppm NOx & CO (gas natural)
Sistema dual de combustible – capaz de cambiar a
plena carga. Ej: Gas/Liquido, Gas/Gas
Capacidad probada para quemar un amplio rango de
combustibles fuera de especificaciones.
Ej. Gas asociado o gas de pozo, gases residuales,
gases amargos, GLP, Petróleo Crudo, Gas sintético
(syngas), biogás, biocombustibles etc.
> 60 MW instalados / > 700.000 horas acumuladas
operando con gas asociado en campos onshore y
offshore
OPRA propietary information
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Flexibilidad de Combustible - Turbina de Gas OP16
500 BTU/scf 1.000 BTU/scf
Poder Calorífico
Contenido
máximo de CO2:
Contenido
máximo de H2S:
Temperatura máxima
de suministro de gas
60%
<4 vol%
<300˚C
OPRA propietary information
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Paquete Turbogenerador OP16-100% Contenerizado
Potencia Nominal 1.9 MWe
200 m elevation
OPRA propietary information
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Las turbinas tienen menores perdidas enérgeticas
comparadas con motores reciprocantes
Turbina OP16 Motor Reciprocante
26%
Electrical
energy71%
HIGH grade
thermal energy
100% Combustible
3%
Losses 37%
Electrical energy
9%
Losses27%
LOW grade
thermal energy
27%
HIGH grade
thermal energy
100% Fuel
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Potenciales Aplicaciones de Cogeneración
Aplicaciones Sector
Producción de vapor (Saturado y supercalentado
aprox 6 ton/h sin post-combustión.
• Indústria alimentícia
• Indústria papelera
• Indústria textil
• Indústria química
• Indústria farmaceutica
• Indústria petroquímica
• Hotéles
• Hospitales
• Shopping centers
Producción de agua caliente y
calentamiento.
Trigeneración / refrigeración por
absorción. 800-1000 m3/h
Uso del calor del gas de escape
directamente.
• Indústria cerámica
• Indústria de
aglomerados
• Indústria papelera (Tissue)
Source: EPA
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3. Estudios de caso de generación de energía y
cogeneración
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1 Turbina OP16-3B cogenerando en Alemania
1 Turbina de Gas OP16-3B en una
planta de producción de almidón.
Cogeneración:
Gas Natural
1.7 MWe Electricidad
4.5 MWt Calor
Utilización directa del calor del gas de
escape para secado de materia prima
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2 Turbinas OP16-3A cogenerando en Indonesia
2 Turbinas de Gas OP16-3A en una
planta de producción de bebidas.
Cogeneración:
Gas Natural
3 MWe Electricidad
>4 MWt Calor
12 ton/h vapor saturado (WHRB)
utilizado en el proceso industrial
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3 Turbinas OP16-3A operando en Brasil por Petrobras
3 Turbinas de Gas OP16-3A en la
plataforma FPSO-Piranema,
operando con gas asociado y
biodiesel.
Hidrocarburos pesados
Contenido de Metano
70%
Gas Asociado
Aracaju, Sergipe
Capacidad de
producción de petróleo
30.000 bpd
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2 Turbinas OP16-3A en el campo de petróleo Tedinskoe
operado por Lukoil en Rusia
2 Turbinas de Gas OP16-3A en un
campo remoto en el norte de Rusia,
operando con gas asociado.
Contenido de H2S
3 vol%
Contenido de Metano
34%
Gas Asociado
Operación
>51.000 horas
Cogeneración:
6 MWth Calderas de Agua Caliente