A importância da produção de gás natural para o desenvolvimento e diversificação da matriz energética global

1 INTRODUÇÃO

A produção de gás natural é de fundamental importância para o desenvolvimento e a diversificação da matriz energética mundial. O gás produzido pode estar associado ao petróleo, ou estar na forma não associada, em campos produtores de gás natural. Em ambos os casos, a medição de vazão de gás na fase de produção é importante para o controle operacional dessa produção, otimização dos processos, gerenciamento dos reservatórios de petróleo ou gás, apropriação da produção de poços e campos, contabilização dos volumes movimentados para os clientes, pagamentos de participações governamentais. ‘Segundo Cangemi (2012, Unifeb) “[...] podem ser divididos, quanto ao processo de produção, em dois grupos:- os derivados do fracionamento do ar atmosférico liquefeito, processo puramente físico (resfriamento e destilação).- os obtidos por processos químicos’’.

Depois de tratado e processado, o gás natural pode ser utilizado nas indústrias, residências, automóveis e comércio. Nas indústrias, sua utilização ocorre, principalmente, para a geração de eletricidade. Nas residências, o gás natural é usado para o aquecimento ambiental e de água. Nos automóveis, essa fonte energética substitui os combustíveis (gasolina, álcool e diesel). No comércio, sua utilização se dá principalmente para o aquecimento ambiental. Atualmente a utilização do gás natural corresponde a 15,6% do consumo energético mundial. (CERQUEIRA, 2013, brasilescola )

As pessoas associam gases industriais a algo perigoso, emitido por chaminés, escapamentos e equipamentos mal regulados. Engana-se quem pensa que a indústria é apenas formada por materiais sólidos como ferro, aço e concreto.

Conforme ANEEL , 2009 há no país 81 usinas termelétricas a gás natural em operação, com uma capacidade instalada de 10,2 GW. O mercado do gás natural está em grande expansão no Brasil. Até 2003, esse combustível participava com 5,6% da matriz energética nacional e a previsão é que essa participação deverá chegar a 12% em 2010’’.

Assim como o oxigênio é essencial para a nossa respiração, ele também é indispensável na manufatura de produtos. Os gases industriais são oxigênio, nitrogênio, argônio, hidrogênio, dióxido de Carbono (CO2), ar comprimido e Acetileno. Esses gases são exclusivamente fabricados para serem utilizados na indústria. [...] ‘’Os gases medicinais podem ser classificados segundo as suas propriedades físicas em: gases comprimidos, liquefeitos e altamente refrigerados isto está relacionado em qual estado o gás é mais comumente manipulado ou transportado’’(LINDE, 2006).

Existem empresas especializadas no processo de produção de gases. A maioria deles é obtida do ar que respiramos mesmo. O ar é comprimido e dele removido vapor, poeira e outras impurezas. Logo em seguida, resfria-se o ar, para que ele chegue a seu estado liquido. Depois se separa por meio de destilação, obtendo-se oxigênio, nitrogênio, argônio e outros gases.

1.1 Objetivo

1.2 Justificativa

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Processo produtivo

Sendo o principal negócio da empresa com a produção e venda dos gases do ar ou atmosféricos, descreveremos aqui o processo produtivo desses três gases – oxigênio, nitrogênio e argônio. Embora existam outras formas de produzir tais gases, a forma comumente empregada pela White Martins para conseguir gases de alta pureza é o processo criogênico.

Segundo (CRQ 4, 2011)’’ criogenia tem aplicações na propulsão de foguetes, no processamento eletrônico de dados, na fotóptica a infravermelho, no campo dos materiais magnéticos e no bombeamento a alto vácuo. Na indústria química, emprega-se a criogenia para a obtenção de nitrogênio e oxigênio; na metalurgia, para a produção do aço.’’

2.2 Etapas do Processo Criogênico

O processo criogênico de separação de ar pode ser resumido nas seguintes etapas: filtragem e compressão, remoção de contaminantes e destilação.

Depois destas etapas, os três gases atmosféricos se encontram na sua forma líquida, a temperaturas criogênicas e passam, ainda, pela etapa de distribuição de líquidos, até chegar ao cliente final, que consome os produtos na forma líquida ou na estação de enchimento. Aqui, inicia-se o processo de gaseificação, composto pelas etapas de expansão e envaze, para, em seguida, entrar na etapa de distribuição de gases, chegando até o cliente final de gases.

2.3 Filtragem e Compressão

O ar passa primeiramente por uma filtragem mecânica, onde são retidas as partículas sólidas. Um filtro de ar típico é composto de 3 estágios, sendo o 1º estágio constituído por uma manta que se desloca automaticamente quando atinge uma perda de carga máxima previamente determinada. Após filtragem, o ar succionado pelo compressor passa por vários estágios de compressão (3 a 6 estágios) antes de ser enviado à unidade de remoção de contaminantes. O ar, entre um estágio e outro, passa por inter-resfriadores onde parte da umidade presente no ar é condensada e retirada por meio de purgadores automáticos. O ar é comprimido a uma pressão de 6 - 7 bar para a maioria dos ciclos e 40 bares para plantas de média pressão (“Co-Products”)

2.4 Remoção de Contaminantes

2.4.1 Pré-Purificadores – Adsorção

Neste sistema, a água e o dióxido de carbono presentes no ar são removidos por adsorção em leitos de peneira molecular (“molecular sieves”) contidos em vasos denominados pré-purificadores. O sistema de pré-purificadores é composto de dois vasos cilíndricos. Assim, enquanto um dos vasos está em operação, o outro está sendo regenerado, eliminando para a atmosfera as impurezas adsorvidas. A regeneração do pré-purificador é automática e consiste das seguintes fases:

Despressurização:

Ao sair de operação, o vaso é despressurizado lentamente, a fim de se evitar danos ao leito de peneiras molecular.

Aquecimento:

Nitrogênio “waste”, comprimido através de um “blower”, ou ar da turbina auxiliar conhecido como ar de excesso, é aquecido em aquecedores elétricos ou a gás, a temperaturas próximas a 320ºC, indo assim desadsorver as impurezas retidas