Evaluación del proyecto de inversión en el sistema Bi-Fuel para la generación de energía en el campo de producción Corcel de Petrominerales Colombia Limited
El CPF Corcel es una Facilidad Central de Producción de la operadora canadiense Petrominerales Colombia Limited, ubicada en el municipio de Barranca de Upía – Departamento del Meta, en la cual se adelantan los procesos de producción de crudo, gas y tratamiento de agua. Toda la energía que requiere e...
- Autores:
-
Duran Jaimes, Jorge Faryd
Jiménez Herrera, John Alexander
Pinto Cáceres, Ismael Enrique
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2013
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/11851
- Palabra clave:
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Analysis
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Power resources Power sector Energy industry Analysis Investigation Fuel consumption Costs Environmental impact Gas burning Financial management Financial analysis Recursos energéticos Sector energético Industria energética Análisis Investigación Gestión financiera Análisis financiero Consumo de combustible Costos Impacto ambiental Quema de gas |
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El CPF Corcel es una Facilidad Central de Producción de la operadora canadiense Petrominerales Colombia Limited, ubicada en el municipio de Barranca de Upía – Departamento del Meta, en la cual se adelantan los procesos de producción de crudo, gas y tratamiento de agua. Toda la energía que requiere el proceso se obtiene de cuatro generadores eléctricos movidos por motores de combustión interna, los cuales suministran 3.990 KW/día para el consumo interno de la estación. Utilizando como único combustible el Diesel, se registra un consumo promedio de 198.000 gal/mes, representados en un gasto mensual promedio de COP$ 1.614.888.000. Tal cifra constituye cerca del 60% del costo de producción del campo. Actualmente los generadores de campo corcel tienen como filosofía de mantenimiento, los planes preventivos entregados por el fabricante de cada equipo, siendo estos insuficientes ya que no tienen la cobertura necesaria para lo que en la actualidad demandan los generadores, aumentando la taza de fallas de estos y como consecuencia reduce su disponibilidad y confiabilidad respecto a la operación. Otro problema a resaltar del sistema de generación actual es el impacto ambiental que produce la combustión al trabajar los motores con combustible diesel, debido a que se producen gases tóxicos por la composición de azufre, contaminando así el medio ambiente. Estos niveles de azufre generan también desgaste en el motor y en el sistema de control de emisiones. Debido a esto nace la necesidad de implementar un sistema económico y ambientalmente sano que pueda minimizar los costos de energía requeridos por la estación. Consiste entonces en adaptar los motores que actualmente funcionan con alimentación 100% diesel a un sistema Bi-Fuel en una relación Gas-Diesel que puedan llegar a ser hasta de 60:40, aprovechando la disponibilidad del fluido que provee la planta de tratamiento de gas de Campo Corcel. |
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Toda la energía que requiere el proceso se obtiene de cuatro generadores eléctricos movidos por motores de combustión interna, los cuales suministran 3.990 KW/día para el consumo interno de la estación. Utilizando como único combustible el Diesel, se registra un consumo promedio de 198.000 gal/mes, representados en un gasto mensual promedio de COP$ 1.614.888.000. Tal cifra constituye cerca del 60% del costo de producción del campo. Actualmente los generadores de campo corcel tienen como filosofía de mantenimiento, los planes preventivos entregados por el fabricante de cada equipo, siendo estos insuficientes ya que no tienen la cobertura necesaria para lo que en la actualidad demandan los generadores, aumentando la taza de fallas de estos y como consecuencia reduce su disponibilidad y confiabilidad respecto a la operación. Otro problema a resaltar del sistema de generación actual es el impacto ambiental que produce la combustión al trabajar los motores con combustible diesel, debido a que se producen gases tóxicos por la composición de azufre, contaminando así el medio ambiente. Estos niveles de azufre generan también desgaste en el motor y en el sistema de control de emisiones. Debido a esto nace la necesidad de implementar un sistema económico y ambientalmente sano que pueda minimizar los costos de energía requeridos por la estación. Consiste entonces en adaptar los motores que actualmente funcionan con alimentación 100% diesel a un sistema Bi-Fuel en una relación Gas-Diesel que puedan llegar a ser hasta de 60:40, aprovechando la disponibilidad del fluido que provee la planta de tratamiento de gas de Campo Corcel.INTRODUCCIÓN 12 1. OBJETIVOS 14 1.1 OBJETIVO GENERAL 14 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 14 2. JUSTIFICACIÓN DEL PLAN PROPUESTO 15 2.1 ESTADO DEL ARTE 16 3. EL SISTEMA BI-FUEL PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA EN EL CPF CORCEL DE PETROMINERALES 18 3.1 CAMPO CORCEL 18 3.1.1 Consumo de Combustible Diesel para Generación 18 3.1.2 Grupo electrógeno caterpillar G-31 19 3.1.2.1 Características Generador G-31 20 3.1.2.2 Características del Motor Diesel G-31 21 3.1.3 Grupo electrógeno trienergy G-35 22 3.1.3.1 Especificaciones Técnicas del Grupo Electrógeno Trienergy 22 3.1.3.2 Especificaciones del Motor Cummins 23 3.1.3.3 Especificaciones del Generador Stanford 24 3.1.4 Control de seguridad de parámetros operacionales 25 3.1.5 Consumo de diesel actual de los generadores G-31 y G-35 25 3.2 TECNOLOGIA A UTILIZAR 25 3.2.1 Características del sistema BI-FUEL 27 3.2.2 Gases compatibles y no compatibles con el sistema BI-FUEL 28 3.2.3 Beneficios del sistema BI-FUEL 29 3.2.4 Aplicaciones 30 3.2.5 Componentes del sistema GTI BI-FUEL 30 3.2.6 Sistema de entrega de gas 30 3.2.6.1 Mezclador (Mixter) Aire-Gas 30 3.2.6.2 Regulador de presión primario 31 3.2.6.3 Tren de Gas 31 3.2.6.4 Válvula manual de bola 31 3.2.6.5 Filtro de gas 31 3.2.6.6 Regulador de presión cero (ZG) 32 3.2.6.7 Válvula Solenoide Dual Modular (DMV) 32 3.2.6.8 Válvula de Potencia GTI (GPV) 32 3.2.7 Sistema de control y monitoreo 33 3.2.7.1 Parámetros Monitoreados por el Panel de control 34 3.2.7.2 Temperatura en Manifold de Aire (MAT) 34 3.2.7.3 Presión Suministro de Gas (GSP) 35 3.2.7.4 Temperatura de Gases de Escape (EGT) 35 3.2.7.5 Transductor en vacío (VAC) 36 3.2.7.6 Vibración (VIB). P 36 3.2.7.7 Regulador de Salida Switch de Presión (ROP) 37 4. COSTO DE IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA BI-FUEL 38 5. PRUEBA PILOTO PARA LA IMPLEMENTACION DEL SISTEMA BI-FUEL 39 5.1 METODOLOGÍA DE PRUEBAS PUESTA A PUNTO DEL SISTEMA BI FUEL 39 5.1.1 Condiciones del gas 41 5.2 PRUEBA PILOTO PUESTA A PUNTO EL SISTEMA BI-FUEL EN EL MOTOR CATERPILLAR G-31 41 5.3 PRUEBA PILOTO PUESTA A PUNTO DEL SISTEMA BI-FUEL EN EL MOTOR CUMMINS G-35 44 5.4 CALCULO TEÓRICO DE CONSUMO DE GAS 46 5.5 MEDICIÓN DE VIBRACIONES EN LOS MOTORES CATERPILLAR 47 5.6 MONITOREO Y EVALUACIÓN DE EMISIONES ATMOSFÉRICAS AL GRUPO ELECTRÓGENO – CAMPO CORCEL 47 6. EVALUACIÓN FINANCIERA 51 6.1 LINEA BASE: OPERACIÓN 100% DIESEL 52 6.1.1 Consumo y costo del combustible 52 6.1.2 Costos indirectos 52 6.1.3 Costos asociados a la operación y mantenimiento 53 6.2 ANÁLISIS ECONÓMICO CON COSTO DE IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA BI-FUEL 54 6.2.1 Flujo de caja del proyecto 54 6.2.2 Sensibilidades del proyecto 58 7. CONCLUSIONES 62 BIBLIOGRAFÍA 64 ANEXOS 66EspecializaciónThe Corcel CPF is a Central Production Facility of the Canadian operator Petrominerales Colombia Limited, located in the municipality of Barranca de Upía - Department of Meta, in which the production processes of crude oil, gas and water treatment are carried out. All the energy required by the process is obtained from four electric generators powered by internal combustion engines, which supply 3,990 KW / day for the station's internal consumption. Using diesel as the sole fuel, an average consumption of 198,000 gal / month is recorded, represented in an average monthly expense of COP $ 1,614,888,000. This figure constitutes about 60% of the production cost of the field. Currently the field steed generators have as a maintenance philosophy, the preventive plans delivered by the manufacturer of each equipment, these being insufficient since they do not have the necessary coverage for what generators currently demand, increasing the rate of failures of these and as a consequence it reduces its availability and reliability regarding the operation. Another problem to highlight of the current generation system is the environmental impact that combustion produces when engines work with diesel fuel, due to the fact that toxic gases are produced due to the sulfur composition, thus polluting the environment. These sulfur levels also lead to wear on the engine and the emission control system. Due to this, the need arises to implement an economic and environmentally sound system that can minimize the energy costs required by the station. It then consists of adapting the engines that currently work with 100% diesel power to a Bi-Fuel system in a Gas-Diesel ratio that can be up to 60:40, taking advantage of the availability of the fluid provided by the gas treatment plant. by Campo Corcel.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaEvaluación del proyecto de inversión en el sistema Bi-Fuel para la generación de energía en el campo de producción Corcel de Petrominerales Colombia LimitedEvaluation of the investment project in the Bi-Fuel system for the generation of energy in the Corcel production field of Petrominerales Colombia LimitedEspecialista en Gerencia de Recursos EnergéticosUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaEspecialización en Gerencia de Recursos Energéticosinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPPower resourcesPower sectorEnergy industryAnalysisInvestigationFuel consumptionCostsEnvironmental impactGas burningFinancial managementFinancial analysisRecursos energéticosSector energéticoIndustria energéticaAnálisisInvestigaciónGestión financieraAnálisis financieroConsumo de combustibleCostosImpacto ambientalQuema de gasAltronic gas control valve, Operación manual (12-2004). P. 2Apsarsrv\sar\servidor\03 proyectos\Petrominerales\001 planta gas campo corcel\02 ingeniería\01 procesos\documentos\rev 1\pcl-001-cc-pr-bd-001 bases de diseñoCaterpillar. Power Generación, Características y especificaciones del Grupo electrógeno Diesel [online]. Aviablefrom internet. (URL: http://www.cat.com/power-generation/generator-sets/diesel-generator-setsEco D. Manual Bi Fuel System.Henríquez Harper, El libro Práctico de los Generadores, Transformadores y Motores Eléctricos. Limusa, 2044; 1: 1-35.John Moubrayt, Mantenimiento Centrado en Confiabilidad RCM2, Industrial Press, Segunda Edición, 1992; 1: 1-18.Kates Edgar, William Luck, Motores Diesel y de Gas de Alta Compresión. Editorial Reverte, 2003; 2: 25-45.Liss, W. y Thrasher, W. Natural Gas as a Stationary Engine and Vehicular Fuel, SAE Technical paper 912364, 1 October 1991.Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial. 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