Compresor de metano

El metano (CH₄) es el componente principal del gas natural y del metano de yacimientos de carbón. Tiene un peso molecular de 16,04, una densidad de 0,717 kg/m³ en condiciones estándar y es más ligero que el aire, por lo que tiende a acumularse en puntos elevados tras una fuga. Su temperatura crítica es de tan solo -82,6 °C y su punto de ebullición es de -161,5 °C, lo que hace que el riesgo de licuefacción bajo compresión convencional sea extremadamente bajo; sin embargo, se requiere especial atención en procesos criogénicos de alta presión (como el GNL). El metano es altamente inflamable y explosivo, con un límite de explosión en el aire del 5 % al 15 %. Su clasificación de seguridad es Ex d IIB T4, lo que impone requisitos estrictos en cuanto al sellado de los equipos y su rendimiento a prueba de explosiones. En la industria, el metano está presente en toda la cadena de GNL, desde el aumento de presión del gas natural, la licuefacción y el almacenamiento, hasta la gasificación y la distribución. Además, es una materia prima química importante para la síntesis de amoníaco y la producción de metanol, y también se utiliza como gas de alta pureza en los sectores alimentario y farmacéutico.

COMPRESOR DE DIAFRAGMA

COMPRESOR DE PISTÓN

Ventajas del compresor de diafragma de metano

01

Máxima pureza y seguridad absoluta:

La estructura de sellado estático de la cámara de diafragma logra un aislamiento físico entre el gas y el aceite lubricante, garantizando una pureza del metano comprimido de hasta el 99,999% y eliminando por completo las fugas de gas durante el funcionamiento. Esto se ajusta perfectamente a la naturaleza inflamable y explosiva del metano, proporcionando el máximo nivel de protección para metano de grado químico, investigación de laboratorio y áreas sensibles a la seguridad.
02

Capacidad de alta presión y amplia adaptabilidad:

Una sola etapa permite alcanzar una alta relación de compresión, con una presión de descarga máxima de hasta 100 MPa. Cumple con los requisitos de ultra alta presión, desde el llenado de GNC y el embotellado a alta presión hasta procesos químicos especiales. Sus materiales resistentes a la corrosión también permiten procesar metano con trazas de impurezas.

Puntos de diseño para compresores de diafragma de metano

01

Monitoreo de seguridad del diafragma y mejora de materiales:

La estructura de diafragma de tres capas debe estar configurada con un sistema integrado de monitoreo y alarma de rotura para garantizar el apagado inmediato en caso de fallo del diafragma, evitando así la mezcla de petróleo y gas. Todas las piezas en contacto con el fluido deben estar fabricadas en acero inoxidable 316L o un material de mayor calidad y someterse a un riguroso proceso de desengrase y limpieza para garantizar la pureza del gas y la compatibilidad de los materiales.
02

Diseño preciso para la gestión térmica y la prevención de fugas:

La temperatura de descarga de cada etapa debe controlarse rigurosamente, sin superar los 120-135 °C, para evitar que las altas temperaturas afecten la vida útil del diafragma y los materiales de sellado. Todos los puntos de sellado estáticos del sistema de paso de gas deben utilizar juntas metálicas o elementos de sellado de alto rendimiento. Se deben proporcionar interfaces de purga de nitrógeno para purgar antes del arranque y mantener la presión después del apagado, a fin de evitar la formación de mezclas explosivas.
03

Sistema de enclavamiento de seguridad integrado:

Dentro del área de operación del compresor, se deben instalar detectores de gas combustible específicos para metano, interconectados con el sistema de parada de emergencia (ESD) del motor principal y el sistema de ventilación de emergencia. Se deben configurar alarmas duales e interbloqueos de parada para los parámetros de presión y temperatura, a fin de establecer un sistema de protección de seguridad activo.

Certificado

SELECCIÓN DE MODELOS

Maestro

Modelo G70Z/G95Z/G110Z/G130Z	Carrera del pistón 70 mm~130 mm	Fuerza máxima del pistón 10 kN~30 kN
Presión máxima de descarga 70 MPa	Rango de flujo 1~500Nm³/h	Potencia del motor 2,2 kW~30 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua/refrigerado por aire

Modelo G70V/G95V/G130V	Carrera del pistón 70 mm~130 mm	Fuerza máxima del pistón 10 kN~30 kN
Presión máxima de descarga 50 MPa	Rango de flujo 1~200 Nm³/h	Potencia del motor 2,2 kW~30 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua / Refrigerado por aire

Compresor de diafragma de metano de alta presión

Modelo G110L/G130L	Carrera del pistón 110 mm~130 mm	Fuerza máxima del pistón 20 kN~40 kN
Presión máxima de descarga 100 MPa	Rango de flujo 10~1000 Nm³/h	Potencia del motor 7,5 kW ~ 90 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua / Refrigerado por aire

Modelo G110D/G130D/G150D/ G180D/G182D/G210D	Carrera del pistón 110 mm~210 mm	Fuerza máxima del pistón 20 kN~160 kN
Presión máxima de descarga 100 MPa	Rango de flujo 30~2000 Nm³/h	Potencia del motor 22 kW~200 kW
Velocidad del cigüeñal 420 rpm	Método de enfriamiento Refrigerado por agua / Refrigerado por aire

GRAMO

Compresor de diafragma

CON

Carrera del pistón: 70 mm

Caudal (Nm³/h)

Presión de entrada (barg)

Presión de salida (barg)

No.	Modelo	agua de refrigeración	Fluir	Presión de entrada	Presión de salida	Dimensiones (largo × ancho × alto)	Peso	Potencia del motor
No.	Modelo	(L/h)	(Nm³/h)	(MPa)	(MPa)	(≈mm)	(≈kg)	(kW)
1	GZ-52/40-56	500	52	4	5.6	1200×700×1100	900	3
2	GZ-15/10-12	500	15	1	1.2	1200×700×1100	900	3
3	GZ-150/15-40	3000	150	1.5	4	2030×1045×1700	2500	30
4	GV-10/16-250	1000	10	1.6	25	1400×900×1200	1000	7.5
5	GV-10/(15-20)-160	1000	10	1,5-2	16	1400×900×1200	1000	7.5
6	GV-30/4-250	1000	30	0,4	25	2400×1700×1300	3000	15
7	GL-20/12-160	1000	20	1.2	16	2200×1800×1300	3000	7.5
8	GL-70/5-35	1500	70	0,5	3.5	2000×1800×1200	3000	15
9	GL-60/0,05-4	4000	60	0,005	0,4	2400×1800×1600	3000	15
10	GD-220/12-90	4000	220	1.2	9	3000×2000×1800	4000	37
11	GD-130/8-300	6500	130	0,8	30	3500×2300×1800	4500	45
12	GD-500/20-250	9000	500	2	25	3800×2300×2000	100000	75

Las dimensiones y el peso del equipo son solo de referencia, y el diseño final será el que prevalezca.

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ESTUDIO DE CASO

Rusia
ESTADOS UNIDOS
España
Kazajistán

Ventajas de los compresores alternativos de metano

01

Alto caudal y eficiencia económica:

Los compresores alternativos, especialmente los de tipo D (de pistones opuestos equilibrados), ofrecen un amplio rango de caudal, desde miles hasta decenas de miles de metros cúbicos por hora, con una alta eficiencia volumétrica. Son idóneos para aplicaciones industriales continuas de gran caudal, como la presurización de gasoductos, el procesamiento de gas de alimentación en plantas de licuefacción y grandes centrales eléctricas de gas, ofreciendo excelentes economías de escala.
02

Amplio rango de relación de compresión y madurez técnica:

Cuentan con un amplio rango de adaptación a la presión, desde presión media hasta presión ultra alta (por ejemplo, 25 MPa o superior), con rutas técnicas consolidadas y fiables. Según el nivel de pureza requerido, se pueden adoptar diseños lubricados, microlubricados o sin aceite, lo que proporciona soluciones probadas para condiciones operativas complejas, como la recompresión de BOG en grandes terminales de recepción de GNL y la recuperación de gas asociado en yacimientos de petróleo y gas.

Puntos clave de diseño para compresores alternativos de metano

01

Lubricación sin aceite y refrigeración entre etapas para evitar la formación de tapones de líquido:

Para garantizar la pureza del metano y evitar que el aceite lubricante entre en el sistema de proceso, se deben utilizar anillos de pistón sin aceite y empaquetaduras de PTFE o materiales compuestos de carbono. Es necesario diseñar enfriadores entre etapas y separadores gas-líquido eficientes. Si bien el metano tiene una temperatura crítica baja y no se licúa fácilmente en condiciones normales, esto permite controlar eficazmente la temperatura de descarga, reducir el consumo de energía y evitar el arrastre de líquido o la condensación de componentes pesados en el gas de admisión, lo que podría provocar la formación de tapones de líquido.
02

Sellado a prueba de explosiones y aislamiento amortiguador:

El motor de accionamiento y todos los componentes eléctricos deben cumplir con la clasificación de protección contra explosiones Ex d IIB T4. El sistema de empaquetadura del vástago del pistón debe diseñarse con un sello amortiguador de nitrógeno para dirigir las mínimas fugas de gas de proceso a un sistema de ventilación o antorcha seguro, evitando que el gas combustible entre en el cárter. Para compresores de gas de evaporación a baja temperatura, la pieza espaciadora debe tener un diseño extendido y estar equipada con dispositivos de aislamiento de nitrógeno.
03

Supresión de pulsaciones y control de vibraciones:

Debido a la baja densidad del metano, es probable que se produzcan pulsaciones en el flujo de gas durante el funcionamiento del compresor. Se deben diseñar e instalar amortiguadores de pulsaciones o depósitos de compensación cerca de los puertos de succión y descarga de cada etapa. Se debe realizar un análisis de vibraciones de la tubería de acuerdo con normas como la API 618 para garantizar la estabilidad del sistema de tuberías y la cimentación, asegurando así un funcionamiento seguro y estable del equipo a largo plazo y reduciendo el riesgo de fallas por fatiga.

Certificado

SELECCIÓN DE MODELOS

Tipo Z

Tipo V/W

Tipo M

Tipo D

Carrera del pistón 80 mm, 95 mm	Fuerza del pistón 10 kN～25 kN
Fuerza 7,5 kW-55 kW	Número de bancos de cilindros 1/2
Velocidad del cigüeñal 740 rpm, 980 rpm	Número de etapas de compresión 1/2/3/4
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

Carrera del pistón 92 mm, 95 mm, 105 mm, 120 mm	Fuerza del pistón 25 kN, 45 kN, 65 kN
Número de etapas de compresión 1/2/3/4	Número de bancos de cilindros 2/3/4
Velocidad del cigüeñal 740 rpm, 980 rpm	Fuerza 15 kW-220 kW
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

Carrera del pistón 92 mm ~ 315 mm	Fuerza del pistón 45 kN~660 kN
Número de etapas de compresión 1/2/3/4	Número de bancos de cilindros 4
Velocidad del cigüeñal 300 rpm ~ 980 rpm	Fuerza 160 kW-3000 kW
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

Carrera del pistón 92 mm ~ 315 mm	Fuerza del pistón 25 kN~200 kN
Número de etapas de compresión 1/2/3/4	Número de bancos de cilindros 2
Velocidad del cigüeñal 300 rpm ~ 980 rpm	Fuerza 30 kW - 1000 kW
Modo de conducción Motor eléctrico, motor diésel, motor de gas natural

CON

Tipo vertical

Sin aceite / F: Refrigerado por aire

2.1

Caudal volumétrico real (m³/min)

0,15

Presión de entrada (barg)

Presión de salida (barg)

N.º de serie	Modelo	Fluir	Presión de entrada	Presión de salida	Potencia del motor
N.º de serie	Modelo	(Nm³/h)	(Mpa)	(MPa)	(kW)
1	ZW-2.1/0.15-15	120	0,015	1.5	22
2	ZW-0.9/6-25	310	0,6	2.5	30
3	ZW-0.63/3-200	130	0,3	20	37
4	VW-10/8	600	Cajero automático	0,8	75
5	VW-15/13	780	Cajero automático	1.3	132
6	VW/20/8	1020	Cajero automático	0,8	132
7	D-1,47/10-300	800	1	30	185
8	D-1.1/10-300	600	1	30	160
9	DW-30/16 - 20-30	27000	1,6-2,0	3	900
10	MW-154/6	10500	0,05	0,6	1100
11	MW-6/15-21	6000	1,5-2,0	2.1	185
12	M-40/3-7	9000	0,3	0,7	450