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Title: A techno-economic assessment of natural gas valorization in the Amazon region to increase the Liquefied Petroleum Gas (LPG) production in Ecuador
Authors: Ricaurte Fernández, Marvin José
Viloria Vera, Dario Alfredo
Ortiz Gutiérrez, Darwin Patricio
Keywords: Gas natural
Gas asociado
Gas licuado de petróleo
Región amazónica
Ecuador
Natural gas
Associated gas
Liquefied petroleum gas
Amazon region
Issue Date: Dec-2021
Publisher: Universidad de Investigación de Tecnología Experimental Yachay
Abstract: La demanda de energía está creciendo mundialmente y diferentes fuentes de energía deben ser analizadas para asegurar un suministro apropiado. Una de las principales fuentes de energía es el gas natural, que es un combustible fósil ampliamente usado para proveer de energía y como insumo de la industria petroquímica. El gas licuado de petróleo (GLP) es una mezcla de hidrocarburos (propano y butanos) usado como un gas combustible, el cual es obtenido a través del procesamiento del gas y petróleo. La producción ecuatoriana de GLP (1.91 MMbbl/año) proviene principalmente de la refinería Esmeraldas y de la planta de gas Shushufindi, esta última ubicada en la región amazónica. Sin embargo, con esta producción no se puede abastecer la demanda del mercado ecuatoriano, y más del 80 % de este derivado es importado para satisfacer el mercado nacional. Al mismo tiempo, en la región amazónica, el gas natural producido no es completamente valorizado, y cantidades importantes de gas asociado son quemadas (~100 MMscfd), representando energía desaprovechada con un impacto ambiental significativo. Por esta razón, el presente trabajo busca desarrollar un análisis técnico y económico de la potencial valorización del gas natural en la región amazónica para incrementar la producción de GLP en el país. El estudio inició con una revisión detallada de la producción del gas asociado en la región amazónica. La información fue analizada considerando la ubicación geográfica de los campos, composición del gas, y condiciones operacionales. Luego, se realizó una visualización de la cadena de valor del gas natural. Seguidamente, se desarrolló un análisis técnico para procesar la corriente de gas asociado más atractiva de la región. Finalmente, se elaboró un análisis de factibilidad económica (clase V), considerando un análisis preliminar del gasto de capital (CAPEX) y un balance económico. Los resultados indican que procesando 14.6 MMscfd del campo Sacha, la producción de GLP en el Ecuador puede incrementarse en un 30 %. Una cantidad que representa 14.5 MMUSD/año en importación de este derivado a la economía ecuatoriana. La infraestructura requerida consiste en procesos convencionales (usando tecnología madura) de procesamiento de gas. El CAPEX estimado para la planta de gas, considerando condiciones locales, es de 21.9 MMUSD. Además, otros campos presentan características comerciales que deben ser analizadas para oportunidades de valorización industrial.
Description: The energy demand is growing worldwide, and different energy sources need to be analyzed to ensure the current supply. One of these sources is natural gas, a fossil fuel that is widely used to provide energy and as a feedstock of the petrochemistry industry. Liquefied petroleum gas (LPG) is a C3/C4´s hydrocarbon mixture used as fuel gas, obtained through natural gas and oil processing. The Ecuadorian LPG production (1.91 MMbbl/year) came mainly from the Esmeraldas refinery and Shushufindi gas plant. The last one is located in the Amazon region. However, this LPG production cannot meet the Ecuadorian market demand, and over 80 % of this commodity is imported to satisfy the national market. At the same time, in the Amazon region, the natural gas produced is not fully valorized, and an important quantity of the associated gas is flared (~100 MMscfd), representing energy wasted with a significant environmental impact. Therefore, this work aims to develop a technical and economic assessment of the potential natural gas valorization in the Amazon region to increase de LPG production in the country. The study started from a detailed review of the associated gas produced in the Amazon region. The data was analyzed considering the geographic location of the fields, gas composition, and operational conditions. Then, a visualization of the natural gas value chain was developed. Subsequently, a technical analysis was performed to process the stream of one of the most attractive gases in this region. Finally, an economic feasibility (class V) study was carried out, considering a preliminary analysis of the capital expenditure (CAPEX), and economic balance. The outcome of this study indicates that by processing 14.6 MMscfd of the associated gas from the Sacha field in the Amazon region, the national LPG production can increase by 30 %. An amount that represents 14.5 MMUSD/year in commodity imports to the Ecuadorian economy. The required infrastructure consists of conventional processes (using mature technologies) for natural gas processing. The estimated CAPEX for the natural gas processing plant is 21.9 MMUSD, considering local conditions. In addition, other fields also present high commercial characteristics to be analyzed for industrial valorization opportunities.
URI: http://repositorio.yachaytech.edu.ec/handle/123456789/428
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