Aplicaciones del Gas Natural (GN)

El gas natural es un interesante combustible de origen fósil que pueden usar las industrias que utilizan hornos y calderos en sus procesos productivos. Muchas características y cualidades hacen de este una buena opción debido a que reemplaza ventajosamente a otros combustibles.

Ademas de la utilización en diversos procesos productivos, la aplicación del gas natural en la industria abarca otros campos de desarrollo, de manera que se puede usar como materia prima ( industria  petroquímica), en la generación de energía eléctrica (generación distribuida) y cogeneración (electricidad y calor).

Debido a que es un combustible gaseoso permite que se realice una buena mezcla con el comburente (oxigeno del aire), generando una adecuada configuración de la llama y los quemadores usados tienen un alto rendimiento, que  incluso pueden ser automatizados.

Por ser un combustible libre de impurezas permite un calentamiento directo de los productos como por ejemplo en la elaboración de mayólicas y cerámicas sin que la calidad de estos se altere.

Al distribuirse mediante tuberias, ofrece garantía de suministro continuo, facilidad de distribución y ahorro en espacio en tanques (tanques de GLP) o almacenes (sacos de carbón).

Todo ello representa un notable aumento del rendimiento global de las instalaciones y una mejora general de las condiciones de trabajo. La simple sustitución de un combustible sólido o líquido por el GN conlleva importantes ventajas, como por ejemplo el menor exceso de aire en la combustión, la mayor capacidad de ajuste de temperatura y la mejora en la regulación del sistema, que se traduce en ahorros de energía muy considerables en relación con el resto de combustibles sólidos y líquidos.

La ausencia de impurezas, junto con la flexibilidad de uso, convierten al gas natural en el combustible ideal para calentamiento directos. En este caso, las ventajas frente a los calentamientos realizados a través de fluidos intermedios son un mayor rendimiento del sistema en combustión al producirse la transferencia directa de calor.

De esta forma se evitan las pérdidas térmicas del fluido intermedio. También hay una mejora en la produtividad por el hecho de la posibilidad de regular la transferencia de calor a un nivel de temperatura mucho más elevado, una mayor homogeneidad de la transferencia de calor a los materiales a tratar, un mejor control de las temperaturas de fabricación en los diferentes puntos de proceso y la mayor facilidad de adaptación a los cambios de producción.

El gas natural de hecho sustituye a los siguientes combustibles:

-       Diesel

-       Residual

-       Gas licuado de petróleo (GLP)

-       Kerosene

-       Gasolina

-       Carbón

-       Leña

A continuación precisamos algunas industrias donde el GN es usado con éxito:

Industria de Alimentos. Para la producción de alimentos el GN se utiliza en los procesos de cocimiento y secado. El GN es un combustible que permite cumplir las exigencias de la calidad ISO y estos  estándares son el pasaporte y requisito para ciertos productos de exportación.

Industria Textil. El GN permite al calentamiento directo por convección con un ahorro energético del 20% a 30%. Ademas los beneficios que reporta a la industrial su uso como combustible en las calderas de vapor, son múltiples procesos donde el gas encuentra aplicaciones tan específicas que lo convierten en practicamente imprescindible, por ejemplo:

-    Aplicaciones de acción directa de la llama (chamuscado de hilos, chamuscado de tejidos).

-       Aplicaciones de calentamiento por contacto (abrasado, calandrado).

-       Aplicaciones de calentamiento por radiación(Presecado, polimerización).

-       Aplicaciones de calentamiento directo por convección en secadores y rames.

-       Calentamiento directo de los baños líquidos mediante tubos sumergidos.

-       En el chamuscado de tejidos lisa y homogénea por la acción directa de la llama.

-       Aplicación de placas metálicas al rojo vivo.

-       Incremento de la producción (entre un 10 y un 15%) debido al aumento de la velocidad de paso del tejido por el secador, que se puede conseguir realizando un presecado mediante placas infrarrojas situadas en la entrada y elevando la temperatura de secado por calentamiento directo del aire.

Industria del Vidrio. Las propiedades físicas y químicas del GN han hecho posible la construcción de quemadores que permiten una llama que brinda luminosidad y la radiación necesarias para conseguir una óptima transmisión de la energía calórica en la masa de cristal. Es importante comentar que usando gas natural el vidrio muy limpio.

Los hornos de crisol pueden ser abiertos gracias a que el contacto de los productos de combustión no altera el producto tratado, con lo cual la transferencia térmica es mayor y el consumo específico disminuye.

En las áreas de recogido, el calentamiento puede ser directo, con unos ahorros energéticos del orden del 20% respecto al calentamiento indirecto. En el conformado, el requemado, el acabado y el decorado del cristal, es el combustible ideal gracias a su versatilidad para adoptar las características de llama requeridas.

El GN, al disponer de una combustión limpia, impide la aparición de burbujas, manchas o coloraciones no deseadas gracias a la ausencia de azufre y vanadio, así como la formación de inclusiones en la masa fundente al estar libre de escorias y cenizas. Esto último es una gran ventaja respecto a los residuales y al diesel.

Industria de cerámicas. El uso del GN es esta industria es también ventajoso debido a que se consigue un ahorro económico y permite la obtención de productos de mejor calidad. Cabe indicar que los productos acabados de esta industria requieren mucha limpieza y con el gas natural se consigue esta exigencia.

El proceso de fabricación de todo tipo de piezas de cerámica abarca la preparación de las materias primas, la mezcla, el amasado y la extrusión, la configuración de las piezas, el secado, la cocción, el esmaltado y la decoración. El uso de calor tiene lugar en el secado, la cocción, el esmaltado, la decoración y también la mezcla y amasado. El gas natural ofrece a la industria cerámica unas ventajas, cuyo provecho viene determinado por el tipo de producto de que se trate y el equipo empleado.

Industria del cemento. Los hornos de las cementeras que emplean GN son más eficientes y tiene mayor vida útil; no requieren de mantenimiento continuo y los gases de combustión no contaminan el ambiente como los demás combustibles.

Fundición de metales. El GN ofrece a la industria metalúrgica varias aplicaciones. Sus características lo hacen apto pata todos los procesos de calentamiento de metales, tanto en la fusión como en el recalentamiento y tratamientos térmicos.

Petroquímica. Por su doble faceta de uso, como fuente de energía y como materia prima, es en la industria química donde el gas natural encuentra uno de los campos más amplios de utilización.

El GN como fuente de energía, tanto para la producción de vapor como para el calentamiento de las unidades de cracking y de reforming, permite una perfecta regulación de la temperatura; por el ajuste de la relación aire-gas y la uniformidad de composición del GN, presenta una nula corrosión de los haces tubulares gracias a la ausencia de impurezas, y facilita la posibilidad de utilización del GN con mezcla variable de otros gases residuales disponibles en la industria gracias a la ductibilidad de los quemadores.

Fuente: Cáceres Vergara, Julio - El Gas Natural - Caminando al Desarrollo
             Lima -Perú, 2005