Gás Natural(1)

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A Industria do Petróleo e 
Gás 
ü  É	 o	 combus)vel	 fóssil	 de	 queima	 mais	 limpa,	 não	 emite	
derivado	de	S	e	nem	material	par:culado.	
ü  Composição:	
Gás	 Natural	 é	 uma	 mistura	 de	 hidrocarbonetos,	 composto	
principalmente	 de	metano.	 E	 pode	 ser	 encontrado	 nas	 seguintes	
formas:	
	
1.   Gás	não-associado:	é	o	gás	natural	 livre	que	não	tem	contato	
com	quan:dades	significa:vas	de	petróleo.	
Gás Natural 
2.   Gás	associado:	é	o	gás	natural	 livre	em	contato	com	petróleo	
dentro	do	reservatório.	
3.   Gás	dissolvido:	é	o	gás	natural	que	está	dissolvido	no	petróleo	
dentro	do	reservatório.	
4.   Gás	 úmido:	 é	 o	 que	 contém	 líquidos	 comercialmente	
recuperáveis.	
5.   Gás	seco:	é	o	que	par:camente	não	contém	esses	líquidos.	
Gás Natural 
ü  Pela lei número 9.478/9 (Lei do Petróleo), o gás natural "é a porção do 
petróleo que existe na fase gasosa ou em solução no óleo, nas 
condições originais de reservatório, e que permanece no estado 
gasoso em CNTP (condições normais de temperatura e pressão). 
ü  Ao contrário do que ocorre com a maioria dos combustíveis fósseis, 
facilmente armazenáveis, a decisão de investimento em gás natural 
depende da negociação prévia de contratos de fornecimento de longo 
prazo, do produtor ao consumidor. Essas características técnico-
econômicas configuram num modo de organização no qual o 
suprimento do serviço depende, previamente, da implantação de redes 
de transporte e de distribuição, bem como na implantação de um 
sistema de coordenação dos fluxos, visando o ajuste da oferta e da 
demanda, sem colocar em risco a confiabilidade do sistema. 
Definição 
ü  O gás natural é utilizado diretamente como combustível, tanto em indústrias, 
casas e automóveis. É considerado uma fonte de energia mais limpa que os 
derivados do petróleo e o carvão. Alguns dos gases de sua composição são 
eliminados porque não possuem capacidade energética (nitrogênio ou CO2) ou 
porque podem deixar resíduos nos condutores devido ao seu alto peso 
molecular em comparação ao metano (butano e mais pesados). 
 
1.  Combustível: a sua combustão é mais limpa e dá uma vida mais longa aos 
equipamentos que utilizam o gás e menor custo de manutenção. 
 
2.  Automotivo: utilizado para motores de ônibus, automóveis e caminhões 
substituindo a gasolina e o álcool, pode ser até 70% mais barato que outros 
combustíveis e é menos poluente. 
 
3.  Industrial: utilizado em indústrias para a produção de metanol, amônia e ureia. 
As desvantagens do gás natural em relação ao butano são: mais difícil de ser 
transportado, devido ao fato de ocupar maior volume, mesmo pressurizado, 
também é mais difícil de ser liquidificado, requerendo temperaturas da ordem de 
-160 °C. 
Utilização 
ü  Algumas jazidas de gás natural podem conter mercúrio associado. Trata-se de 
um metal altamente tóxico e deve ser removido no tratamento do gás natural. O 
mercúrio é proveniente de grandes profundidades no interior da terra e 
ascende junto com os hidrocarbonetos, formando complexos organo-metálicos. 
 
ü  Um reservatório de gás natural, é o conjunto de processos físicos ou químicos 
aos quais o gás natural é submetido, de modo a remover ou reduzir os teores 
de contaminantes para atender as especificações legais do mercado, 
condições de transporte, segurança, e processamento posterior. 
 
ü  G á s n a t u r a l p o d e s e r a r m a z e n a d o n a f o r m a l í q u i d a
pressão atmosférica. Para tanto os tanques devem ser dotados de bom 
isolamento térmico e mantidos à temperatura inferior ao ponto de 
condensação do gás natural. Neste caso, o gás natural é chamado de gás 
natural liquefeito ou GNL. 
ü  Transporte 
1.  Gás Natural Comprimido (GNC); 
2.  Gasodutos; 
3.  Gás Natural Liquefeito. 
Condicionamento e transporte 
ü  Para	 desidratar	 e	 dessulfurizar	 o	 gás,	 são	 usados	 meios	
absorventes	 líquidos	 como	 as	 glicolaminas.	 A	 desidratação	
também	pode	ser	 feita	usando	silica-gel	ou	alumina,	ou	ainda	
peneiras	moleculares.	
ü  O	gás	natural	 permanece	no	estado	gasoso	 sob	 condições	de	
temperatura	 e	 pressão	 ambientes.	 É	 produzido	 a	 par:r	 do	
processamento	 de	 gás	 extraído	 de	 reservatório	 e	 apresenta	
normalmente	 gases	 inertes,	 bem	 como	 traços	 de	 outros	
cons:tuintes.	
ü  O	 gás	 N2(inerte)	 é	 indesejável,	 já	 que	 nada	 soma	 às	
caracterís:cas	desejadas	do	gás	natural.	
Gás Natural 
GásNatural 
Metano	 79,32	a	79,52	%	
Etano	 9,46	a	11,48	%	
Propano	 5,21	a	5,41	%	
Composição geral do Gás Natural 
ü O Gás Natural não pode conter hidratos. 
ü  Por questões de segurança e para facilitar a detecção de vazamentos, 
Torna-se necessário odorizar ligeiramente o gás com um mercaptan de 
Cheiro característico. Para isso, são usados o etil-mercaptan e o amil-
mercaptan ou ainda o tiofeno. 
 
CH4.7H2O	
C2H6.8H2O	
C3H8.18H2O	
CO2.7H2O	
ü  A utilização do gás natural no Brasil começou modestamente por volta de 
1940, com as descobertas de óleo e gás na Bahia, atendendo a indústrias 
localizadas no Recôncavo Baiano. Após alguns anos, as bacias do 
Recôncavo, Sergipe e Alagoas destinavam quase em sua totalidade para a 
fabricação de insumos industriais e combustíveis para a RLAM e o Pólo 
Petroquímico de Camaçari. 
ü  Com a descoberta da Bacia de Campos as reservas provadas 
praticamente quadruplicaram no período 1970-hoje (com a crise de 1970 
no Oriente Médio e a descoberta da Bacia de Campos em seguida da 
camada pré-sal). O desenvolvimento da bacia proporcionou um aumento 
no uso da matéria-prima, elevando em 2,7% sua participação na matriz 
energética nacional. 
 O Gás Natural no Brasil 
ü  Com a entrada em operação do Gasoduto Brasil-Bolívia em 1999, com 
capacidade de transportar 30 milhões de metros cúbicos de gás por dia 
(equivalente a metade do atual consumo brasileiro), houve um aumento 
expressivo na oferta nacional de gás natural. Este aumento foi ainda mais 
acelerado depois do apagão elétrico vivido pelo Brasil em 2001 e 2002, 
quando o governo optou por reduzir a participação das hidrelétricas na 
matriz energética brasileira e aumentar a participação das termoelétricas 
movidas a gás natural. 
ü  Nos primeiros anos de operação do gasoduto, a elevada oferta do produto e 
os baixos preços praticados, favoreceram uma explosão no consumo tendo 
o gás superado a faixa de 10% de participação na matriz energética 
nacional. 
 O Gás Natural no Brasil 
ü  Nos últimos anos, com as descobertas nas bacias de Santos e do Espírito 
Santo as reservas brasileiras de gás natural tiveram um aumento 
significativo. Existe a perspectiva de que as novas reservas sejam ainda 
maiores e a região subsal ou "pré-sal" tenha reservas ainda maiores. 
 
ü  Apesar disso, o baixo preço do produto e a dependência do gás importado 
são apontados como um dos inibidores de novos investimentos. A 
insegurança provocada pelo rápido crescimento da demanda e interrupções 
intermitentes no fornecimento boliviano após o processo de produção do gás 
na Bolívia levaram a Petrobrás a investir mais na produção nacional e na 
construção de infraestrutura de portos para a importação de GNL (Gás 
Natural Liquefeito). 
ü  Principalmente depois dos cortes ocorridos durante uma das crises 
resultantes da longa disputa entre o Governo Evo Morales e os dirigentes da 
província de Santa Cruz, obrigaram a Petrobrás a reduzir o fornecimento do 
produto para as distribuidoras de gás do Rio de Janeiro e São Paulo no mês 
de novembro de 2006. 
 O Gás Natural no Brasil 
ü  Assim, apesar do preço relativamente menor do metro cúbico de gás 
importado da Bolívia, a necessidade de diminuir a insegurança energética do 
Brasil levou a Petrobrás a decidir por uma alternativa mais cara porém mais 
segura: a construção de terminais de importação de GNL no Rio de Janeiro 
e em Pecém, no Ceará. 
ü  Ambos os terminais já começaram a funcionar e permitem ao Brasil, importar 
de qualquer país praticamente o mesmo volume de gás que hoje o país 
importada Bolívia. 
ü  Para ampliar ainda mais a segurança energética do Brasil, a Petrobrás 
pretende, simultaneamente, ampliar a capacidade de importação de gás 
construindo novos terminais de GNL no sul e sudeste do país até 2014, e 
ampliar a produção nacional de gás natural nas reservas da Bacia de Santos. 
 
ü  Recentemente, o Brasil e o mundo investiu em carros movidos á gás natural. 
 O Gás Natural no Brasil 
ü  Paramêtros	de	Qualidade	do	Gás	Natural:	
•  Composição:		
Para	 determinar	 a	 concentração	 dos	 hidrocarbonetos	 emprega-se	 a	
cromatografia	gasosa.		
	
Gás Natural 
CaracterísLca	 Unidade	 Norte		 Nordeste	 Sul,	Sudeste,	Centro-Oeste	
Metano	 %	vol.	 68	(mín)	 	86	(mín)	 86	(mín)	
Etano	 %	vol.	 12	(máx)	 10	(máx)	 10	(máx)	
propano	 %	vol.	 3	(máx)	 3	(máx)	 3	(máx)	
Butano	e	mais	
pesados	
%	vol.	
	
1,5	(máx)	 1,5	(máx)	
	
1,5	(máx)	
	
Oxigênio	 %	vol.	 0,8	(máx)	 0,5	(máx)	 0,5	(máx)	
Inertes	(N2	+CO2)	 %	vol.	 18,0	(máx)	 5,0	(máx)	 4,0	(máx)	
	
Nitrogênio	 %	vol.	 anotar	 2,0	(máx)	 2,0	(máx)	
	
	
ü  Os	 limites	 para	 a	 região	 Norte	 se	 des:nam	 às	 diversas	 aplicações	 exceto	
veicular	 e	 para	 esse	 uso	 específico	 devem	 ser	 atendidos	 os	 limites	
equivalentes	à	região	nordeste.	
Gás Natural 
	
•  Densidade	RelaLva:	
Quociente	entre	a	massa	do	gás	con:da	em	um	volume	arbitrário	e	a	massa	de	
ar	 seco	 que	 deve	 ocupar	 o	 mesmo	 volume	 sob	 condições	 normais	 de	
temperatura	e	pressão.	
Gás Natural 
•  Enxofre total e H2S: 
 
Titulação iodométrica por sulfato de cádmio, permite determinar sulfeto de 
hidrogênio e enxofre mercaptídico. Um volume conhecido do gás é borbulhado 
em uma solução neutra de sulfato de cádimo para remover o sulfeto de 
hidrogênio e depois uma solução básica de sulfato de cádmio para absorver as 
mercaptans. 
 
ü  O gás natural deverá ser odorizado de forma a ser detectado vazamento pelo 
olfato humano quando a sua concentração na atmosfera atingir 20% do limite 
inferior de inflamabilidade. 
	
•  Poder	Calorífico	Superior:	
Quan:dade	de	energia	 liberada	na	forma	de	calor,	na	combustão	completa	de	
uma	 quan:dade	 definida	 de	 gás	 com	 ar	 à	 pressão	 constante	 e	 com	 todos	 os	
produtos	 de	 combustão	 retornando	 à	 temperatura	 inicial,	 sendo	 que	 a	 água	
formada	na	combustão	está	no	estado	líquido.	
Gás Natural 
	
•  Número	de	Metano:	
Indica	 a	 capacidade	 an:detonante	 do	 gás	 natural	 resultante	 de	 suas	
caracterís:cas	na	aplicação	veicular,	seus	limites	passíveis	de	comparação	com	a	
octanagem	da	gasolina.	
U:liza	como	referência	o	metano=100	e	hidrogênio=0.	
	
ü  O	 propano	 e	 hidrocarbonetos	 mais	 pesados	 apresentam	 poder	 calorífico	
superior	 ao	 metano.	 Embora	 adequado	 aos	 motores	 de	 combustão,	 são	
indesejáveis	 em	 teores	 elevados	 no	 uso	 veicular	 por	 apresentarem	 poder	
an:detonante	muito	inferior	ao	metano.	Quando	empregados	em	turbinas	a	
gás	 e	 indústrias,	 esses	 componentes	 também	 acarretam	 problemas	 de	
qualidade	de	combustão.		
Gás Natural 
	
•  Índice	de	Wobbe:	
É	 uma	 medida	 da	 quan:dade	 de	 energia	 disponibilizada	 em	 um	 sistema	 de	
combustão	 através	 de	 um	 oribcio	 injetor.	 A	 quan:dade	 de	 energia	
disponibilizada	é	uma	função	do	índice	de	Wobbe.	
			
W=PCs/√d	
Onde:				W	é	o	índice	de	Wobbe	
	PCs	é	o	poder	calorífico	superior	
	√d	é	a	raiz	quadrada	da	densidade		
	
ü  Para	manter	 a	 regulagem	da	mistura	 gás-ar	 no	 queimador	 usa	 o	 índice	 de	
wobbe,	o	qual	assegura	o	funcionamento	do	queimador.	
	
Gás Natural 
	
	
ü  Em	outras	palavras,	o	índice	de	Wobbe	dá	uma	medida	do	calor	fornecido	a	
um	disposi:vo	através	de	uma	dada	abertura	e	a	uma	determinada	pressão.	
A	 regulagem	 do	 índice	 de	 wobbe	 permite	 u:lizar	 gases	 de	 composição	
diferente	com	a	mesma	eficiência.	
ü  Dois	 gases	 de	 composição	 dis:ntas,	 mas	 com	 o	 mesmo	 índice	 de	Wobbe	
disponibilizarão	 à	 mesma	 quan:dade	 de	 energia	 através	 de	 um	 oribcio	 à	
mesma	pressão.	
	
Gás Natural 
	
•  Ponto	de	Orvalho:	
É	a	temperatura	na	qual	ocorre	a	formação	da	primeira	gota	de	líquido	quando	
o	 gás	 sofre	 resfriamento	 ou	 compressão.	 Os	 normalmente	 encontrados	 são	
água,	 hidrocarbonetos	 ou	 glicol,	 que	 apresentam	 pontos	 pontos	 de	 orvalho	
dis:ntos.	
	
ü  O	 requerimento	 de	 segurança	 mais	 importante	 do	 gás	 Natural	 é	 a	
temperatura	no	ponto	de	orvalho	para	evitar	a	formação	de	líquido.	A	água	
no	estado	líquido	é	precursora	da	formação	de	compostos	corrosivos,	devido	
a	sua	combinação	com	CO2	e	H2S	que	podem	causar	rachaduras	metálicas.	
ü  Os	 hidratos	 formados	 quando	 a	 água	 livre	 reage	 com	 hidrocarbonetos	
podem	obstruir	linhas	de	instrumentação,	válvulas	de	controle	e	filtros.	
	
Gás Natural 
	
•  Gases	Inertes:	
Os	 principais	 são	 CO2	 e	 N2,	 reduzem	 o	 poder	 calorífico.	 Porém	 aumentam	 a	
resistência	à	detonação	(o	número	de	metano).	
	
•  Oxigênio:	
Presente	 em	 baixas	 concentrações.	 Nestas	 condições	 atua	 como	 diluente	 do	
combus)vel	e	é	crí:co	na	presença	de	água,	mesmo	em	baixas	concentrações,	
pois	pode	provocar	cprrosão	de	superbcies	metálicas.	
	
	
Gás Natural 
ü  A distribuição é a ultima etapa, quando o gás chega ao consumidor, 
que pode ser residencial, comercial, industrial (como matéria-prima, 
combustível e redutor siderúrgico) ou automotivo. 
ü  Nesta fase, o gás já deve estar atendendo a padrões rígidos de 
especificação e praticamente isento de contaminantes, para não 
causar problemas aos equipamentos onde será utilizado como 
combustível ou matéria-prima. 
ü  Quando necessário, deverá também estar odorizado, para ser 
detetado facilmente em caso de vazamentos. 
Gás Natural / Distribuição