SEMINÁRIO SOBRE

GÁS

PRINCIPAIS TÓPICOS

INTRODUÇÃODEFINIÇÕESPRODUÇÃOTRANSPORTEPLANTAS DE PROCESSAMENTOAPLICAÇÕESNOVAS TECNOLOGIAS

Introdução

1974

petróleo48,5%hidroéletrica

2,8%

carvão30,1%

nuclear1,1%

gás natural17,6%

1998

petróleo40,0%

hidroéletrica2,7%

carvão26,2%

nuclear7,4%

gás natural23,7%

Consumo Percentual de Energia Primária no Mundo

Fonte: BP Statistical Review of World Energy

Introdução

Mercado Mundial do Gás Natural

Fonte: Roe, D. (2001) “LNG Trade: A review of markets, projects and issues in the changing world of LNG ” SMI Business to Bussines Publishing

Consumo Mundial de Gás Natural (bilhões de metros cúbicos)

2300

3200

4600

2000 2010 2030ano

Fonte:BP statistical review, 2000

petróleo53%

gás natural47%

165408 bmce

146430 bmce

Reservas provadas de hidrocarbonetos no mundo(bilhões de metros cúbicos equivalentes em gás)

Equivalente Energético: 1m3 de óleo ≡

1000 m3 de gás natural

RESERVAS DE GÁS

Reservas de GN no Mundo (141.000 x 109 m3)

Fonte: OLADE, 1995

Europa

Oriente Médio

América do NorteÁfricaÁsia e

AustráliaAL

RESERVAS DE GN

Reservas de GN na AL (7.400 x 109 m3)

Fonte: OLADE, 1995

Venezuela

Trinidad

México

EquadorArgentina

Outros

FORMAS DE UTILIZAÇÃO DE GN

PRODUÇÃO DE GLPMATÉRIA-PRIMA PARA PETROQUÍMICAMATÉRIA-PRIMA PARA FERTILIZANTEREDUTOR SIDERÚRGICOCOMBUSTÍVEL INDUSTRIALGERAÇÃO DE ELETRICIDADEUSO AUTOMOTIVOUSO RESIDENCIAL E COMERCIAL

Introdução

Tendência de crescimento devido aos seguintes fatores:– apresenta uma queima mais eficiente ⇒

reduz custos de manutenção

– combustível mais limpo ⇒

baixas emissões de CO, SOx , particulados e hidrocarbonetos

Centros consumidores e reservas encontram-se afastados. Geralmente em diferentes continentes. Exemplo:

Centros Consumidores: Japão, Austrália, Europa, etc.Reservas: Argélia, Nigéria, Trinidad e Tobago, Indonésia, etc.

Comércio de longa distância de gás natural.

O transporte de combustíveis gasosos é economicamente menos viável que o transporte de combustíveis líquidos ⇒ gás apresenta baixa densidade energética

Características do Mercado Mundial de Gás Natural

DEFINIÇÕES:

HIDROCARBONETOS:– São compostos orgânicos constituídos de átomos de

carbono e hidrogênio.

PETRÓLEO:– É uma mistura constituída, predominantemente, de

hidrocarbonetos, que ocorre na natureza nos estados sólido, líquido ou gasoso.

COMPONENTES (HIDROCARBONETOS):

– CH4 => METANO– C2H6 => ETANO– C3H8 => PROPANO– C4H10 => BUTANO

– C5H12 => PENTANO– C6H14 => HEXANO– (....)– C20H42+

PETRÓLEO:

GÁS

LÍQUIDO

DEFINIÇÕES

GÁS NATURAL:– É a porção do petróleo (mistura de hidrocarbonetos)

que existe na fase gasosa ou em solução no óleo, nas condições de reservatório, e que permanece no estado gasoso nas condições atmosféricas de pressão e temperatura.

TERMINOLOGIA

GÁS NATURAL LIQUEFEITO – GNL(LIQUEFIED NATURAL GAS – LNG)

LÍQUIDO DE GÁS NATURAL – LGN(NATURAL GAS LIQUID - NGL)

GÁS LIQUEFEITO DE PETRÓLEO – GLP(LIQUEFIED PETROLEUM GAS - LPG)

GÁS NATURAL COMPRIMIDO – GNC(COMPRESSED NATURAL GAS – CNG)

GAS NATURAL VEICULAR - GNV

CLASSIFICAÇÃO DOS HC’s

LÍQUIDO – ÓLEO

SÓLIDO – BETUME

GASOSO – GÁS NATURAL (PODE SER ASSOCIADO E NÃO ASSOCIADO)

P E T R Ó L E O

PROPRIEDADES GÁS NATURAL

Elementos Associado (1) Não Associado(2) Processado(3)

Metano 81.57 85.48 88.56Etano 9.17 8.26 9.17Propano 5.13 3.06 0.42I-Butano 0.94 0.47 -N-Butano 1.45 0.85 -I-Pentano 0.26 0.2 -N-Pentano 0.3 0.24 -Hexano 0.15 0.21 -Heptano e Maiores 0.12 0.06 -Nitrogênio 0.52 0.53 1.2Dióxido de Carbono 0.39 0.64 0.65Total 100 100 100Densidade 0.71 0.69 0.61

Poder Calorif. Inf. (Kcal/m 3) 9916 9583 8621Poder Calorif. Super. (Kcal/m3) 10941 10580 9549Fonte: PETROBRAS - CONPET, 1997

Composição Típica do Gás Natural

1- Gás do campo de Garoupa, Bacia de Campos2- Gás do campo de Miranga, na Bahia3- Saída da UPGN Candeias, na Bahia

GÁS RICO - BOLÍVIA

COMPOSIÇÃO (%)

N2 1,36

CO2 0,84

CH4 85,67

C2H6 7,03

C3H8 3,05

C4H10 1,27

C5H12 0,46

C6H14+ 0,32

COMPOSIÇÃO DO GÁS DA BOLÍVIA

COMPOSIÇÃO (%)METANO - CH4 91,80ETANO – C2H6 5,58

PROPANO – C3H8 0,97i-BUTANO – iC4H10 0,03

n-BUTANO – nC4H10 0,02PENTANO(+) – C5H12 + 0,10

NITROGÊNIO – N2 1,42DIÓXIDO CARBONO –

CO20,08

APÓS TRATAMENTO

CARACTERÍSTICAS DO GN

COMBUSTÍVEL FÓSSIL, ASSOCIADO OU NÃO AO PETRÓLEOAPRESENTA BAIXOS TEORES DE CONTAMINANTES (NITROGÊNIO, COMPOSTOS DE ENXOFRE, CO2, ÁGUA, PARTICULADO)MAIS LEVE QUE O ARTEMPERATURA DE AUTO-IGNIÇÃO: 620 0C (GASOLINA: 300 0C )INCOLOR E INODOROODORIZADO COM ENXOFRE

GÁS ASSOCIADO

GÁS NÃO ASSOCIADO

PLANTA DE PRODUÇÃO

TRANSPORTE DE GN

GASODUTO

LIQUEFAÇÃO

ELETRICIDADE

TRANSFORMAÇÃO EM SÓLIDO E LÍQUIDO

COMPRIMIDO

GNL

A tecnologia GNL é cara se comparada ao gasoduto

O GNL é aplicado quando o gasoduto não é viável técnico-economicamente:– a tecnologia de gasodutos ainda não é apropriada para águas profundas– o gasoduto não é viável economicamente acima de 3000 km pelo mar e 6000 km

por terra

75% do GN comercializado é transportado por gasoduto apenas 25% é transportado por navios na forma de gás natural liqüefeito.

O GNL também é usado, em menor escala, para armazenar gás natural para atender picos de demanda da rede de distribuição de gás ⇒

muito comum em

países onde o inverno é rigoroso.

Gás natural Liqüefeito (GNL ou LNG) vs Gasoduto

A Cadeia do GNL

O gás é transportado por gasoduto até a planta de GNL onde é liqüefeito a aproximadamente –160 oC e armazenado em tanques isolados, a pressão atmosférica .

Um metro cúbico de GNL comporta em média 600 metros cúbicos de gás natural.

O GNL segue de navio para o terminal de descarga, onde é armazenado para posterior regaseificação.

Os terminais de carga e descargas e os navios são especialmente projetados para minimizar as trocas térmicas e com isso reduzir custos associados a reliquefação do GNL.

A planta de liquefação o elemento mais caro dessa cadeia.

O desafio principal desse mercado é o de reduzir custos em uma cadeia de suprimento que deve operar a aproximadamente –160 oC.

GNV

GÁS NATURAL VEICULARUTILIZAÇÃO DE COMPRESSOR ALTERNATIVOCOMPRESSÃO EM 3 OU 4 ESTÁGIOSPRESSÃO DE DESCARGA ENTRE 200 E 250 BARPOTÊNCIA DE COMPRESSÃO ENTRE 110 E 180 kWMETANO POSSUI MAIOR RELAÇÃO H/CQUEIMA MAIS LIMPA (MENOR EMISSÃO CO2 )EXCEPCIONAL CARACTERÍSTICA ANTI-DETONANTE => MELHOR PERFORMANCE DO MOTORTAXAS DE COMPRESSÃO MAIS ELEVADASCOMBUSTÍVEL GASOSO => CARBURAÇÃO MAIS SIMPLES

GTL

“GAS TO LIQUID”TRANSFORMAR QUIMICAMENTE GÁS NATURAL (C1) EM FRAÇÕES LÍQUIDAS (C5+)RESERVAS MUNDIAIS REMOTAS DE GÁS NATURAL PODEM PRODUZIR 250 BILHÕES DE BARRIS DE ÓLEO SINTÉTICO (PEREIRA E SANTIAGO, 1998)RESERVAS DE HIDRATOS DE GÁS SÃO SUPERIORES AO DOBRO DAS RESERVAS MUNDIAIS DE GÁS NATURAL E PETRÓLEO SOMADASRESTRIÇÕES AMBIENTAIS À QUEIMA DE GÁS ASSOCIADO TÊM AUMENTADO DE FORMA SIGNIFICATIVAREDUÇÃO DO TEOR DE ENXOFRE NA GASOLINA E NO DIESEL ABAIXO DE CERTO PATAMAR TEM CUSTO EXTREMAMENTE ELEVADO

GTL

Os combustíveis GTL são limpos

– enxofre zero (< 1 ppm)– aromáticos zero (< 1% vol)– alta relação H/C (CO2 ↓)– emissões reduzidas

GTL

OS COMBUSTÍVEIS E LUBRIFICANTES GTL TÊM ALTA QUALIDADE

– altíssimo índice de viscosidade

– índice cetano > 70– enxofre zero– aromáticos zero

– enxofre zero– aromáticos zero

– enxofre zero– alto ponto de fuligem– aromáticos zero

GTL

Líquidos

A Tecnologia GTL (ou LSGN)

GásNatural

O2

VaporD’água

“Syngas”Gás

Sintético

HidrocarbonetosParafínicos

Gerador do“Syngas”

Conversão“Fisher - Tropsch” Refino

Fonte: U.S. Department of Energy

GTL

ETAPAS DO GTL:

– GERAÇÃO DE GÁS DE SÍNTESE– SÍNTESE DE FISCHER-TROPSCH– HIDROISOMERIZAÇÃO

GTL

AS TECNOLOGIAS EXISTENTES DE GTL SÃO ECONOMICAMENTE VIÁVEIS DESDE QUE:– A PRODUÇÃO SEJA SUPERIOR A 50.000 B/D– O PREÇO DO BARRIL ESTIVER ACIMA DE US$ 20– O GÁS NATURAL TIVER BAIXO CUSTO DE PRODUÇÃO

ESCALA, LOCALIZAÇÃO E PREÇO SÃO AS CHAVES PARA A VIABILIDADE ECONÔMICA