PROCESSAMENTO DO GÁS NATURAL / UPGN
IFRJ / CAMPUS DUQUE DE CAXIAS / PROF OCTAVIO GOUVEIA
UPGN / PROCESSOS DO GÁS NATURAL
PROCESSOS ORGÂNICOS 1) COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO GÁS NATURAL
O gás natural é formado por uma cadeia de hidrocarbonetos, compostos químicos constituídos basicamente por átomos de carbono e hidrogênio. O componente principal do gás natural é o metano (CH4).
No restante de sua composição há pequenas parcelas de etano, propano e outros hidrocarbonetos de maior peso molecular. O que faz dele um combustível menos poluente é o fato de apresentar como produtos de combustão, além de vapor d'água e dióxido de carbono, baixos índices de óxidos de enxofre e fuligem.
| Elemento | Percentual |
|---|---|
| Metano | 88,5% |
| Etano | 6,2% |
| Propano | 2,2% |
| C4+ | 0,8% |
| CO₂ | 1,8% |
| N₂ | 0,5% |
Origem
É uma energia de origem fóssil, resultado da decomposição da matéria orgânica fóssil no interior da Terra, encontrado acumulado em rochas porosas no subsolo, freqüentemente acompanhado por petróleo, constituindo um reservatório.
Utilização Na área de transportes, pode ser utilizado em ônibus e automóveis, substituindo o óleo diesel, a gasolina e o álcool.
Na indústria, o gás natural é utilizado como combustível para fornecimento de calor, geração de eletricidade e de força motriz, e ainda como matéria-prima nos setores químico, petroquímico e de fertilizantes.
Vantagens do Gás Natural
- A sua combustão é completa, liberando como produtos o dióxido de carbono e vapor de água, sendo os dois componentes não tóxicos, portanto o gás natural é uma fonte de energia limpa, produz baixo impacto ambiental. Substitui outros combustíveis mais poluentes, como óleos combustíveis, lenha e carvão.
- Possui facilidade de transporte e manuseio, não requer estocagem, eliminando os riscos do armazenamento de combustíveis. Sua distribuição é feita através de uma rede de tubos e de maneira segura, os chamados gasodutos.
- Proporciona uma maior segurança por ser mais leve do que o ar, o gás se dissipa rapidamente pela atmosfera em caso de vazamento. Essa é a grande diferença em relação ao gás de cozinha (GLP), que por ser mais pesado que o ar tende a se acumular junto ao ponto de vazamento, facilitando a formação de mistura explosiva.
Por ser um combustível fóssil (formado a milhões de anos), apresenta a desvantagem de ser uma energia não renovável, portanto finita.
- A sua combustão é completa, liberando como produtos o dióxido de carbono e vapor de água, sendo os dois componentes não tóxicos, portanto o gás natural é uma fonte de energia limpa, produz baixo impacto ambiental. Substitui outros combustíveis mais poluentes, como óleos combustíveis, lenha e carvão.
- Possui facilidade de transporte e manuseio, não requer estocagem, eliminando os riscos do armazenamento de combustíveis. Sua distribuição é feita através de uma rede de tubos e de maneira segura, os chamados gasodutos.
- Proporciona uma maior segurança por ser mais leve do que o ar, o gás se dissipa rapidamente pela atmosfera em caso de vazamento. Essa é a grande diferença em relação ao gás de cozinha (GLP), que por ser mais pesado que o ar tende a se acumular junto ao ponto de vazamento, facilitando a formação de mistura explosiva.
Por ser um combustível fóssil (formado a milhões de anos), apresenta a desvantagem de ser uma energia não renovável, portanto finita.
PRINCIPAIS PROCESSOS
São quatro os processos principais para recuperação de hidrocarbonetos líquidos ou controle de “Dew Point “ do gás natural:
- Refrigeração simples
- Absorção Refrigerada
- Expansão Joule-Thomson ( J-T )
- Turbo –expansão
Todos os processos têm em comum o princípio básico de promover a condensação de hidrocarbonetos mais pesados por meio de redução de temperatura. O processo de Absorção Refrigerada, no entanto, utiliza a refrigeração apenas como auxiliar para obter maiores recuperações, sendo o óleo de absorção o agente fundamental na recuperação de hidrocarbonetos líquidos. Sua aplicação típica é na recuperação de propano e mais pesados, havendo sempre uma recuperação incidental de etano. Como os investimentos e custos de produção da Absorção Refrigerada estão diretamente relacionados á vazão de circulação de óleo de absorção, este tipo de processo deixa de ser interessante á medida que se deseja recuperações mais elevadas e que requerem maiores circulações de óleo. A Grande vantagem deste processo é a manutenção de pressão de admissão do gás, requerendo pouca, ou nenhuma, recompressão do gás residual.
Um dos métodos é por refrigeração simples através da utilização de um fluído refrigerante. Outra técnica é o resfriamento pôr aplicação de absorção refrigerada, onde o gás é submetido a um contato direto com um fluído auxiliar numa torre a alta pressão e baixa temperatura.
Já a Turboexpansão é outro processo utilizado para o resfriamento do gás através da expansão em uma turbina. Por fim, a última forma de resfriamento, ocorre por meio da expansão Joule-Thompson na qual ocorre uma forte diminuição de pressão por expansão em uma válvula adiabática. O gás resfriado é separado em uma coluna de destilação, onde é promovida a separação das frações leves, que inclui os compostos metano e etano, constituintes do chamado gás residual. As frações pesadas, que apresentam um maior valor comercial, são formadas de gás liquefeito de petróleo (GLP) que é constituído de propano, butano e gasolina natural.
O objetivo principal da unidade é recuperar a maior quantidade possível de gás liquefeito por volume do gás natural.
Um dos métodos é por refrigeração simples através da utilização de um fluído refrigerante. Outra técnica é o resfriamento pôr aplicação de absorção refrigerada, onde o gás é submetido a um contato direto com um fluído auxiliar numa torre a alta pressão e baixa temperatura.
Já a Turboexpansão é outro processo utilizado para o resfriamento do gás através da expansão em uma turbina. Por fim, a última forma de resfriamento, ocorre por meio da expansão Joule-Thompson na qual ocorre uma forte diminuição de pressão por expansão em uma válvula adiabática. O gás resfriado é separado em uma coluna de destilação, onde é promovida a separação das frações leves, que inclui os compostos metano e etano, constituintes do chamado gás residual. As frações pesadas, que apresentam um maior valor comercial, são formadas de gás liquefeito de petróleo (GLP) que é constituído de propano, butano e gasolina natural.
O objetivo principal da unidade é recuperar a maior quantidade possível de gás liquefeito por volume do gás natural.
NOÇÕES DE PROCESSOS PETROQUÍMICOS
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