Aula 1 Introdução

Te (tecnologia de Gás Natural)

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UNOPAR

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Muriel Zyro

27.06.2017

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Docente:
– Marianna Pereira da Silva, MSc.
• Qualificações acadêmicas:
– Graduada em Engenharia Química pela UFF;
– Pós-Graduanda Lato Sensu em Engenharia de Segurança do Trabalho pela UFF;
– Especializada em Licenciatura em Matemática pela Universo;
– Mestre em Engenharia Química pela UFF;
• Experiência profissional:
– Indústria de petróleo e gás (projeto para refinarias)
– Docente da Universo (Pronatec).
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Produção de gás natural
Formação do gás
Bacias de gás no Brasil.
Características do gás produzido no país.
Técnicas para produção de gás.
Produção de gás em plataformas terrestres e marinhas.
Desafios tecnológicos para produção e extração de gás no Brasil.
Extração secundária e terciária de gás.
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Pré-Tratamento do gás.
Contaminantes principais no gás natural.
Hidrotratamento de gás.
Refino do gás natural.
Produção de gás de síntese a partir do gás natural.
Produção de hidrogênio a partir do gás natural.
Produção de compostos oxigenados a partir do gás natural.
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Extração de gás natural pelos países (em metros cúbicos por ano).
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O gás natural é um combustível fóssil formado quando camadas de animais e vegetais soterrados ficam submetidos a intenso calor e pressão ao longo de milhares de anos.

É uma mistura de hidrocarbonetos leves encontrada no subsolo, na qual o metano tem uma participação superior a 70 % em volume.
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A composição do gás natural pode variar bastante dependendo de fatores relativos ao campo em que o gás é produzido, processo de produção, condicionamento, processamento, e transporte.
O gás natural é um combustível fóssil e uma fonte de energia não-renovável.
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Onde é encontrado?
O gás natural é encontrado no subsolo, por acumulações em rochas porosas, isoladas do exterior por rochas impermeáveis, associadas ou não a depósitos petrolíferos.
É o resultado da degradação da matéria orgânica de forma anaeróbica oriunda de quantidades extraordinárias de microorganismos que, em eras pré-históricas, se acumulavam nas águas litorâneas dos mares da época.
Essa matéria orgânica foi soterrada a grandes profundidades e, por isto, sua degradação se deu fora do contato com o ar, a grandes temperaturas e sob fortes pressões.
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Definição
Pela lei número 9.478/97 (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).”
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Curiosidade:
O gás natural é informalmente referido como gás, principalmente quando comparado com outras fontes de energia, tais como petróleo ou carvão. Porém, não deve ser confundida com gasolina, que em algumas partes do planeta, como os Estados Unidos, o termo é abreviado para "gas".
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Composição
A composição do gás natural pode variar muito, dependendo de fatores relativos ao reservatório, processo de produção, condicionamento, processamento e transporte.
teor de metano superiores a 70% de sua composição;
densidade menor que 1 (mais leve que o ar)
poder calorífico superior entre 8.000 e 10.000 kcal/m3, dependendo dos teores de pesados (etano e propano principalmente) e inertes (nitrogênio e gás carbônico).
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Legislação
No Brasil a especificação do gás natural para comercialização e transporte está estabelecida pela Resolução Nº 16 de 17 de junho de 2008 da Agência Nacional do Petróleo (ANP).
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Legislação
Nas regiões Centro-Oeste, Sudeste e Sul do Brasil, o gás natural comercializado deve estar de acordo com as seguintes especificações:
Poder Calorifico Superior - 9,72 a 11,67 kWh/m³
Índice de Wobbe - 46500 a 52.500KJ/m³
Metano mínimo - 86,0 %Vol
Etano Máximo - 10,0 %Vol
Propano Máximo - 3,0 %Vol
C4+ Máximo - 1,5 %Vol
Oxigênio Máximo - 0,5 %Vol
Inertes Máximo (N2 + CO2) - 4,0 %Vol
Nitrogênio Máximo - 2,0%
Enxofre total - 70 mg/m³
H2S Máximo - 10 mg/m³
Ponto de orvalho máximo - -45 °C (1 ATM).
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Antes do gás natural poder ser utilizado como combustível, ele deve passar por um tratamento para retirar impurezas, inclusive a água, para satisfazer as especificações de um gás natural comercializável.
São retirados nesse processo de tratamento etano, hidrocarbonetos de peso molecular superior, dióxido de carbono, hélio e nitrogênio.
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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 Polo Petroquímico de Camaçari.
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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.
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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.
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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.
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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, em especial a região do pré-sal.
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A exploração é a etapa inicial dentro da cadeia de gás natural, consistindo em duas fases.
A primeira fase é a pesquisa onde, através de testes sísmicos, verifica-se a existência em bacias sedimentares de rochas reservatórias (estruturas propícias ao acúmulo de petróleo e gás natural).
Caso o resultado das pesquisas seja positivo, inicia-se a segunda fase, e é perfurado um poço pioneiro e poços de delimitação para comprovação da existência gás natural ou petróleo em nível comercial e mapeamento do reservatório, que será encaminhado para a produção.
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Ao ser produzido, o gás deve passar inicialmente por vasos separadores, que são equipamentos projetados para retirar a água, os hidrocarbonetos que estiverem em estado líquido e as partículas sólidas (pó, produtos de corrosão, etc.).
Se estiver contaminado por compostos de enxofre, o gás é enviado para Unidades de Dessulfurização, onde esses contaminantes serão retirados.
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Após a etapa de dessulfurização, uma parte do gás é utilizada no próprio sistema de produção, em processos conhecidos como reinjeção e gás lift, com a finalidade de aumentar a recuperação de petróleo do reservatório.
O restante do gás é enviado para processamento, que é a separação de seus componentes em produtos especificados e prontos para utilização.
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Nesta etapa, o gás segue para unidades industriais, onde será desidratado (isto é, será retirado o vapor d'água) e fracionado, gerando as seguintes correntes:
metano e etano (que formam o gás processado ou residual);
propano e butano (que formam o GLP - gás liquefeito de petróleo ou gás de cozinha);
e um produto na faixa da gasolina, denominado C5+ ou gasolina natural.
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No estado gasoso, o transporte do gás natural é feito por meio de dutos ou, em casos muito específicos, em cilindros de alta pressão.
No estado líquido, pode ser transportado por meio de navios, barcaças e caminhões criogênicos, a -160 °C, e seu volume é reduzido em cerca de 600 vezes, facilitando o armazenamento.
Nesse caso, para ser utilizado, o gás deve ser revaporizado em equipamentos apropriados.
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O gás natural é empregue 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.

Combustível: A sua combustão é mais limpa e dá uma vida mais longa aos equipamentos que utilizam o gás e menor custo de manutenção.
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.
Industrial: Utilizada em indústrias para a produção de metanol, amônia e uréia.
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Produtor: Pessoa Jurídica que possui a concessão do Estado para explorar e produzir gás natural em determinados blocos.
Carregador: Pessoa jurídica que detém o controle do gás natural, contrata o transportador para o serviço de transporte e negocia a venda deste junto as companhias distribuidoras.
Transportador: Pessoa jurídica autorizada pela ANP a operar as instalações de transporte.

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Processador: Pessoa jurídica autorizada pela ANP a processar o gás natural.
Distribuidor: Pessoa jurídica que tem a concessão do estado para comercializar o gás natural junto aos consumidores finais (No Brasil a distribuição é monopólio dos governos estaduais)
Regulador: Figura do Estado representada pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis - ANP e pelas Agências Reguladoras Estaduais.
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Você sabia?
O GLP (Gás Liquefeito de Petróleo), ou gás de cozinha, consiste numa mistura gasosa de hidrocarboneto obtido do gás natural das reservas do sub-solo, ou do processo de refino do petróleo cru nas refinarias.
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O GLP é acondicionado dentro de cilindros em estado líquido.
Quando cheio, contém em seu interior 85% de GLP em estado líquido e 15% em estado de vapor.
O GLP em estado líquido começa a se transformar em vapor a medida que os aparelhos a gás são utilizados.
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GLP não possui cor nem cheiro próprio.
Por motivo de segurança, uma substância do grupo Mercaptan¹ é adicionada ao GLP ainda nas refinarias.
Ela produz o cheiro característico quando há um vazamento de gás.
O GLP não é uma substância tóxica, porém se inalado em grande quantidade, produz efeito anestésico.
¹ Mercaptan é uma substância química de forte odor. Ela se mistura total e livremente ao gás e não é venenosa. Seu cheiro é tão penetrante que basta colocar em cada litro de gás somente uma gota.
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Poder Calorífico do GLP em relação a outros combustíveis:

FICHA TÉCNICA
QUÍMICA GERAL
Substâncias e Funções Inorgânicas
Condutividade Elétrica de Soluções Aquosas
Conteúdo: Livro de Química na Abordagem do Cotidiano Vol. 1 (Tito Canto) - pg. 330 a 337
Objetivo Didático: Fornecer ao aluno a compreensão ....
Estrutura: Este módulo é composto por 23 slides e uma animação com tempo previsto para 1 hora aula (50 min)
Contextualização: a relação entra soluções eletrolíticas e os líquidos corporais
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SLIDE 4 - INTRODUÇÃO
PENSE - O que é que determina o estado físico da matéria?

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SLIDE 4 - INTRODUÇÃO
PENSE - O que é que determina o estado físico da matéria?

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