Ciclos térmicos para mejorar la eficiencia en la regasificación del gas natural licuado

Abstract

El proceso de regasificación del gas natural licuado (GNL) es una fuente de exergía susceptible de ser recuperada. Esta exergía disponible del GNL tiene su origen en la baja temperatura que posee el gas natural (GN) cuando se licua, para facilitar su transporte y almacenamiento. Para su distribución final hacia los consumidores, el GNL debe ser regasificado. En la regasificación mediante los sistemas convencionales, sea mediante intercambiadores de calor con agua de mar o vaporizadores de combustión sumergida, esta exergía disponible se libera sin realizar un aprovechamiento exergético. Esta tesis se centra en el estudio del aprovechamiento de la exergía liberada por el GNL durante su proceso de regasificación, para mejorar la eficiencia de las plantas térmicas. Se revisan los diferentes ciclos termodinámicos que explotan la exergía del GNL y se analiza el proceso de regasificación, para determinar la exergía disponible del GNL y la que se puede recuperar. Lo anterior tiene como objetivo proponer nuevas configuraciones de plantas térmicas de elevada eficiencia mediante el aprovechamiento exergético del GNL. Las plantas propuestas son modelizadas termodinámicamente y analizadas con el software EES (Engineering Equation Solver) para realizar un análisis paramétrico y optimizarlas bajo el punto de vista de la eficiencia. Las plantas tratadas se basan en el ciclo Brayton cerrado, en la asociación en serie de ciclos Brayton y Rankine y en plantas que permiten la captación de CO2.