Slide1/21

Uso Eficiente de Gás Natural na Indústria

Slide2/21

Gás Metano CH4

85% (Mín.)

12%

6,0%

Metano

Etano

Propano

Butano3,0%

Valor energético (PCI) = 8.600 kcal/m³

Composição

Características do GN

“Mistura de hidrocarbonetos leves, com predomínio do Metano, que, quando submetida à temperatura ambiente e pressão atmosférica, permanece no estado gasoso.”

Res ANP N.º16 17/06/2008

6,0% Inertes

Slide3/21

• É mais leve que o arEm ocasiões de vazamento se dissipa pela atmosfera sem ocorrer

acúmulo.

• Limites de inflamabilidade: 5% a 15% em volumeApenas neste intervalo de concentração de gás a mistura gás/ar

torna-se inflamável.

• Temperatura de ignição espontânea: 620 oCNesta temperatura a mistura se auto detona sem que haja adição de energia.

• É odorizadoFacilita a identificação de vazamentos

• Não é tóxico

Características do GN

Slide4/21

Produção de energia

• CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + energia• ↑[Ar] = desperdício de calor• ↓[Ar] = desperdício de combustível e produção de CO• Combustível não queimado = poluição + prejuízos

Deficiência AR Excesso

CO

CO2

Ar

Características do GN

Slide5/21

A SCGÁS já investiu R$ 3 milhões em P&DT e captou R$ 7,3 milhões com parceiros financiadores.

Petrobrás62%TBG

11%

Finep24%

Outros1%

Senai2%

Origem dos recursos externosProgramas de P&D:

• Cerâmica• Geração e cogeração• Meio ambiente• Mercado urbano• Mercado veicular• Metal-mecânica• Plástico• Têxtil

Projetos de P&D

Potencial de redução de consumo de Gás Natural: 100 mil m³/dia

Slide6/21

Etapas de projetos de Consultoria energética

1. Avaliação preliminar no cliente2. Análise da diretoria3. Contratação de grupo de pesquisa4. Medições em campo5. Elaboração dos relatórios6. Aprovação dos relatórios7. Apresentação ao cliente8. Realização das modificações sugeridas no estudo

Projetos de P&D

Slide7/21

Aspectos gerais:

• Grego ergos = trabalho. Produção de calor• Não pode ser criada nem destruída• Ocasionalmente pode não ser percebida• Incide diretamente nos custos de produção

Energia

Slide8/21

Diretos • Aumento de produtividade• Aumento de competitividade• Aumento da vida útil de equipamentos• Redução da fatura energética do nosso estado e país• Redução de emissões de poluentes

Indiretos • Aumento do conforto e segurança• Redução de ruído• Redução no consumo de água• Melhoria no controle de processos• Estímulo na fabricação de equipamentos eficientes

Por quê fazer eficiência energética?

Benefícios:

Slide9/21

As exigências de certificações e gestão estão aumentando

DiferenciaçãoCompetitividade

Sobrevivência

ISO 9000Gestão da qualidade

ISO 14.000Gestão

Ambiental

OHSASSSO

ISO 50.001Gestão de

Energia

Por quê fazer eficiência energética?

Slide10/21

• Desconhecimento quanto a processos mais eficientes

• Desconfiança frente às novas tecnologias

• Escassez de capital para investimentos e limitações a crédito

• Tecnologias eficientes são geralmente mais dispendiosas

• Retorno de investimento relativamente longo

Obstáculos à promoção da eficiência energética

Slide11/21

Perdas

Concepção

Perdas

Instalação

Perdas

Operação

Estágios dos processos produtivos

Perdas Cumulativas

Origem dos problemas de eficiência energética

Fonte: Adaptado de Kaehler, 2009

Gastos com má utilização da energia

Slide12/21Manter a produtividade e consumir menos energia

Aquisição Uso Descarte

Recuperação

Despertar a consciência de que a energia é um produto

Conscientização

Slide13/21

Oportunidades de melhoria

Equipamentos (2% a 5% de economia)

• Rever isolamento térmico

• Identificar pontos de fuga de calor

• Instalar economizadores em caldeiras

Manutenção (2% a 5% de economia)

• Verificar estado de superfícies de trocas térmicas

• Revisar rede de gás

Slide14/21

Operação (10% a 25% de economia)

• Recuperar calor residual

• Pré-aquecer ar de combustão

• Verificar relação ar/combustível

• Utilizar práticas operacionais eficientes (operar com a carga adequada do equipamento, programar produção, controlar consumo específico etc.)

Oportunidades de melhoria

Slide15/21

Percentual de economia com pré-aquecimento de ar

Temperatura (ᵒC)Gases de exaustão

Ar pré-aquecido315 425 540 650 760 870

540 13 18 - - - -650 14 19 23 - - -760 15 20 24 28 - -870 17 22 26 30 34 -980 18 24 28 33 37 40

1095 20 26 31 35 39 431200 23 29 34 39 43 471300 26 32 38 43 47 51

Gás natural com 10% de excesso de ar. Fonte: Adaptado de IHEA Combustion Technology Manual

Oportunidades de melhoria

Pré-aquecimento de ar de combustão

Slide16/21

Chaminé: 67%

Produto: 17%

Paredes e teto: 13%

Outras perdas: 3%

GN: 100%

Excesso de ar: 97%

Temperatura de processo: 1.400ºC

Fluxo energético de um forno de alta temperatura

Slide17/21

Secador de lodo(ETE)

ETE

Água

Tanque de efluente

TingimentoTa

nque

de

cond

ensa

do

Secador

Calandra

Trocador de calor

Caldeira

Consumo médio de gás natural: 3 900 m³/d

Vapor ● Condensado ●Água ● Água tingida ●

T 2 = 7

5ºC

T1 = 25ºC

T4 = 40ºC

T 3 = 5

5ºC

T = 80ºC

T = 115ºC

Caso: Consultoria energética em indústria têxtil

Slide18/21

N. Opções

Temperatura da água (ºC) Economia

(%)t1 t2

1 T.C. Água tingida 25 40 10

2 T.C. Tanque Condensado 25 30 1,53 Isolamento em tubulações - - 14

T.C.: Trocador de calor

Caso 1: Consultoria energética em indústria têxtil

Possibilidades

Slide19/21

Opções escolhidas:• Trocador de calor Água tingida/Água de processo• Isolamento de tubulações

Investimento do cliente: R$ 215.000

Gastos com gás natural:Antes: R$2.225.000/anoDepois: R$1.785.000/ano (20% Economia)

Caso 1: Consultoria energética em indústria têxtil

Slide20/21

Trocador de calor Água tingida/Água de processo

Isolamento de tubulações

Caso 1: Consultoria energética em indústria têxtil

Slide21/21

MUITO OBRIGADO!

Eng. Antônio Rogério Machado Jr.Gerência de Tecnologia do Gás

GETEC