El gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido enfriado hasta el punto que se condensa a líquido, lo cual ocurre a una temperatura de aproximadamente -161ºC y a presión atmosférica. 

Esto es lo que se conoce como "licuefacción", proceso que consiste en el enfriamiento del gas purificado mediante el uso de refrigerantes, lo que permite reducir su volumen aproximadamente en unas 600 veces. Esto quiere decir que el GNL utiliza 1/600 del espacio requerido por una cantidad comparable de gas a temperatura ambiente y presión atmosférica. De esta forma, el GNL se vuelve más económico para su transporte en barcos especiales.

Las plantas que realizan este procedimiento se encuentran normalmente situadas en la costa, y pueden disponer de uno o más trenes de GNL, que forman unidades independientes pero que comparten un mismo terminal de embarque.

El gas alimentado a la planta de licuefacción proviene de los campos de producción. Los contaminantes que se encuentran en el gas natural se extraen para evitar que se congelen y dañen el equipo cuando el gas es enfriado a la temperatura del GNL (-161ºC) y para cumplir con las especificaciones técnicas del gasoducto en el punto de entrega. El proceso de licuefacción puede ser diseñado para purificar el GNL a casi 100 por ciento metano.

El GNL es un líquido criogénico. El término "criogénico" significa baja temperatura, generalmente por debajo de -73°C. El GNL es un líquido puro, con una densidad de alrededor del 45 por ciento la densidad del agua.

El GNL es almacenado en tanques de paredes dobles a presión atmosférica. El tanque de almacenaje es en realidad un tanque dentro de otro tanque. El espacio anular entre las dos paredes del tanque está cubierto con un aislante. El tanque interno en contacto con el GNL, está hecho de materiales especializados para el servicio criogénico y la carga estructural creada por el GNL. Estos materiales incluyen 9% de acero níquel, aluminio y concreto pre-tensado. El tanque exterior está hecho generalmente de acero al carbono y concreto pre-tensado.

Por esta razón, es necesario eliminar cualquier componente susceptible de congelarse (agua, dióxido de carbono, gases ácidos e hidrocarburos pesados) durante el proceso de enfriamiento y obstruir el circuito de éste o producir daños (corrosión, picaduras, etc.) así como compuestos que puedan resultar nocivos para las instalaciones, como es el caso del azufre y mercurio. También es necesario eliminar la presencia de compuestos que excedan el límite permitido por las especificaciones del gas comercial obtenido en el punto de recepción una vez vaporizado en GNL.

El proceso de licuefacción en una planta puede resumirse como:

Etapa de extracción de CO2: se realiza la purificación del gas por adsorción del dióxido de carbono(CO2) y el agua existentes en el mismo, por medio de la aplicación de una corriente inversa de solución de momo-etanol-amina (MEA).

Etapa de deshidratación y filtrado: se le extrae la humedad al gas hasta lograr valores menores a 1 ppm; luego se realiza un filtrado para extraer trazas de mercurio y partículas sólidas; y además se produce la separación de los hidrocarburos pesados por condensación parcial.

Etapa de licuefacción y almacenamiento: se produce el enfriamiento de gas hasta alcanzar los -161 °C necesarios para su licuefacción. El GNL producido se envía al tanque de almacenamiento, el cual lo mantiene a su temperatura de licuefacción, operando a una presión de 20 a 70 mbar. En este proceso se reduce unas 600 veces el volumen del gas, lo cual permite almacenar grandes cantidades.

Para disponer de GNL, las compañías de energía deben invertir en un número de diferentes operaciones o procesos que están relacionadas entre sí y dependen unas de las otras.

Las etapas más importantes de la cadena de valor del GNL, excluyendo las operaciones de tubería entre cada etapa, son las siguientes:

• Exploración y producción para encontrar gas natural en la corteza terrestre y llevarlo a los consumidores. Muchas veces el gas natural se descubre durante la búsqueda de petróleo.
• Licuefacción para convertir gas natural a estado líquido, para que así pueda ser transportado en barcos.
• Transporte del GNL en embarcaciones especiales.
• Almacenamiento y regasificación, para convertir el GNL almacenado en tanques de almacenamiento especiales, de su fase líquida a su fase gaseosa, listo para ser llevado a su destino final a través del sistema de tuberías de gas natural.

Los buques de transporte de gas natural licuado también denominados metaneros, y son probablemente los barcos mercantes más sofisticados y de más alta tecnología. Todos cuentan con doble casco y en el lugar de las bodegas tienen habilitados uno o varios depósitos criogénicos que permiten mantener la carga a -161ºC.

Los transportadores de GNL son embarcaciones especialmente diseñadas y aisladas para prevenir fuga o ruptura en el evento de un accidente. El GNL se almacena en un sistema especial dentro del casco interior donde se mantiene a presión atmosférica y -161ªC.

En función del aislamiento de los tanques, estos transportes pueden ser principalmente de dos tipos, ambos igualmente idóneos, de modo que resulta muy difícil distinguir el mejor:

• El diseño esférico (Tipo "Moss")
• El diseño de membrana

Metaneros Kvaerner Moss: incorporan varios depósitos construidos en una aleación de aluminio y de forma esférica que destacan sobre la cubierta.

Metaneros de membrana: son llamados así porque sus tanques disponen de una membrana de acero corrugado y expandible. A simple vista se distinguen porque en su cubierta sobresale una gran estructura, normalmente prismática.

Actualmente la mayoría de los barcos de GNL son los del tipo membrana, de acuerdo a los datos del LNG World Shipping Journal.

El buque típico mide 274 m de longitud, alrededor de 42 m de ancho y 10 m de casco sumergido. El tamaño de esta embarcación es similar a la de un porta-aviones, pero significativamente más pequeño que un barco muy grande de transporte de petróleo ("VLCC"). Los transportadores de GNL son generalmente menos contaminantes que otras embarcaciones porque utilizan gas natural y fuel-oil como fuente de energía para la propulsión.

El GNL se gasifica a través de la planta de regasificación. A la llegada al terminal en su estado liquido, el GNL primero es bombeado a un tanque de almacenamiento de doble-pared (a presión atmosférica) similar al usado en la planta de licuación y después es bombeado a alta presión a través de diferentes partes del terminal donde es calentado en un ambiente controlado.

Los tanques de almacenamiento del GNL se construyen de doble pared con aislamiento intermedio con capacidades que van desde los 50.000 m3 hasta los 150.000 m3. El diámetro de estos tanques es del orden de los 60 a 70 metros. Se suele emplear un techo de aluminio, resistente a baja temperaturas.

El GNL se calienta circulándolo por tuberías con aire a la temperatura ambiente o con agua de mar, o circulándolo por tuberías calentadas por agua. Una vez que el gas es vaporizado se regula la presión y entra en la red de gasoductos como gas natural.

Finalmente, los consumidores residenciales y comerciales reciben el gas para su uso diario proveniente de las compañías de gas locales o en forma de electricidad.

Infórmese del proyecto de GNL que se construye en Quintero