Apostila Gás natural II

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Prof. Rosemberg
1º/2011
Gás natural- transporte
1 – Introdução
�A comercialização de gás natural no Brasil sofreu alterações 
estruturais a partir de 1997, quando foi publicada a Lei Federal nº
9.478 de 06 de agosto de 1997, dispondo acerca da política 
energética nacional, as atividades relativas ao monopólio do 
petróleo;
�A partir deste momento, as estruturas de produção, importação, 
carregamento, e transporte de gás natural no país foram 
profundamente alteradas, com vistas à abertura do mercado, que 
deixava de ter o monopólio da União exercido exclusivamente 
pela PETROBRAS.
�A Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis
(ANP) tem a função, explicitada no artigo 8º da lei nº 9.478, de 
promover a regulação, a contratação e a fiscalização das 
atividades econômicas integrantes da indústria do petróleo, do 
gás natural e dos biocombustíveis.
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�A estrutura de comercialização de gás natural no país se 
apresenta atualmente segundo o diagrama 1 a seguir mostrado, 
onde as atividades de produção, importação, carregamento, e 
transporte, são reguladas no âmbito da ANP, e a distribuição 
estadual, no âmbito das agências reguladoras estaduais.
1 – Introdução
�O transporte de gás natural representa o segundo elo da cadeia 
do gás natural, sendo considerado por muitos autores como 
sendo o de maior importância;
� Findada a etapa de produção o GN encontra-se condicionado 
para ser fornecido ao mercado consumidor;
�Para que o transporte do gás natural esteja apto para ser 
transportado algumas especificações técnicas devem ser 
respeitadas: 
�Teor de umidade(ponto de orvalho da água)
�Ponto de orvalho dos HC’s
�Teor de gás sulfídrico
�Teor de dióxido de carbono
1 – Introdução
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II - Definições
� O Gás Natural - GN - é definido como uma mistura de hidrocarbonetos 
parafínicos leves, contendo predominantemente metano, etano, 
propano e outros componentes de maior peso molecular (podendo 
chegar a faixa do C12, dependendo da sua origem), que à temperatura 
ambiente e pressão atmosférica permanece no estado gasoso. 
Apresenta normalmente baixos teores de contaminantes tais como 
nitrogênio, dióxido de carbono, água e compostos sulfurados, com 
raras ocorrências de gases nobres ( hélio e argônio ). 
� Gás Natural Liquefeito (GNL): gás natural resfriado a temperaturas 
inferiores a 160°C para fins de transferência e est ocagem como líquido. 
É composto predominantemente de metano e pode conter quantidades 
mínimas de etano, propano, nitrogênio ou outros componentes 
normalmente encontrados no GN. 
� Gás Natural Comprimido (GNC): todo gás natural processado e 
condicionado para o transporte em ampolas ou cilindros, à temperatura 
ambiente e pressão próxima à condição de mínimo fator de 
compressibilidade.
� Transporte – É a movimentação de petróleo e seus derivados ou 
gás natural, em meio de interesse geral;
� Transferência - É a movimentação de petróleo e seus derivados 
ou gás natural, em meio ou percurso considerado de interesse e 
exclusivo do proprietário ou explorador das facilidades. Os dutos 
não estão sob o regime de acesso;
II - Definições
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III - Transporte de gás natural
�O gás natural pode ser adaptado às condições de transporte;
�O transporte de gás natural pode ser classificado em:
�Transporte de GN por dutos;
�Transporte de GN envasado
�Por navios metaneiros;
�Por carretas;
III.1- Transporte Dutoviário
�Define o transporte dutoviário de gás natural como o transporte de gás 
natural pressão mecânica, através de dutos adequadamente projetados;
� Gasoduto é um conjunto de tubos, todos fechados, enterrados no 
chão a uma profundidade média de 1,5 m;
�Em países desenvolvidos, a transferência de mercadorias pelo 
transporte dutoviário representa uma parcela expressível da matriz de 
transportes desses países;
�No Brasil, a participação das dutovias na matriz de transportes ainda é
pequena, visto que os dutos são monopólio da Petrobrás e diferem da 
realidade mundial.
�O transporte dutoviário do gás é composto por gasodutos, sistemas de 
compressão, redução de pressão, medição e supervisão e controle, 
com a finalidade de colocar o gás natural disponível às Companhias 
Distribuidoras;
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� Normalmente essas tubulações operam a cerca de 120 kgf/cm²;
� Para grandes volumes e em regime contínuo;
� Requer longo tempo de amortização;
� Requer licenciamento ambiental mais complicado;
� Requer envolvimento social;
III.1- Transporte Dutoviário
�Os dutos utilizados para o transporte são de aço especial de grande 
resistência e durabilidade, totalmente soldado para evitar vazamentos, 
sendo revestido com uma fita plástica colada para evitar corrosão, o que o 
torna bastante seguro;
�Depois de serem enterrados, são colocadas placas de concreto 50 
centímetros acima dos tubos para protegê-los contra acidentes no caso de 
escavação do local. 
�É colocada, sobre as placas de proteção, uma faixa laranja indicando o 
gasoduto enterrado;
III.1- Transporte Dutoviário
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�Para transporte do gás natural, composta de aço de elevada 
resistência, em forma cilíndrica em seções com 12 metros de 
comprimento;
�Sistema de proteção catódica e também revestimento 
anticorrosivo externo, para proteção ao ataque corrossivo. 
�A proteção catódica além de complementar a proteção contra a 
corrosão pelo solo, protege a tubulação das interferências a que 
poderá estar sujeita devido às correntes de fuga originárias de 
sistemas eletrificados.
III.1- Transporte Dutoviário - Tubulação
�O revestimento interno da tubulação 
com pintura de tinta epóxi, com cerca 
de 60 µm de espessura, esmalte de 
alcatrão de hulha (coal-tar), também 
é utilizada com a finalidade de 
proteção contra a corrosão interna e 
também para reduzir o atrito. Com a 
redução da rugosidade, a eficiência 
no transporte do gás representa um 
aumento em torno de 10%, 
comparando-se com os gasodutos 
não revestidos internamente.
III.1- Transporte Dutoviário - Tubulação
Retificador de proteção catódica
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� Após estudos preliminares do traçado do gasoduto é efetuado o 
levantamento de campo e a classificação da locação da diretriz de acordo 
com as normas. Ao longo da diretriz são instaladas válvulas de bloqueio 
automáticas com espaçamento determinado pelas normas (1 válvula de 
bloqueio a cada 15,0 km, aproximadamente), com a finalidade de 
bloquear o gasoduto em caso de rompimentos e manutenção.
III.1- Transporte Dutoviário - Tubulação
�A tubulação é lançada ao longo do eixo 
de uma faixa de terreno com cerca de 20 
metros de largura. Como acessórios da 
tubulação existem os lançadores e 
recebedores (scraper-traps), que são 
equipamentos de limpeza, retirada de 
líquidos e inspeção da tubulação (pigs, 
esferas,etc.).
III.1- Transporte Dutoviário - Tubulação
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�O gás natural para ser transportado da origem até os centros 
consumidores necessita de energia, sob a forma de pressão, 
para vencer os desníveis do terreno e compensar as perdas de 
pressão do gás, por atrito, na parede interna da tubulação e entre 
as moléculas de gás.
�No caso do gás natural, esta energia poderá estar disponível em 
função das características do reservatório e ser suficiente para 
efetuar o transporte, condição normalmente encontrada em 
campos de gás natural não associado ao petróleo.
�Quando não se dispõe dessa energia, torna-se necessário 
fornecer essa energia ao gás natural através da instalação de 
compressores.
III.1- Transporte Dutoviário – Estação de 
compressão
�O lado brasileiro do Gasoduto Brasil-Bolívia possui atualmente 13 
estações de compressão em operação com potência instalada 
total de 353.840 HP
III.1- Transporte Dutoviário – Estação de 
compressão
Estação de compressão de campo grande
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� Todos os pontos de entrega de gás natural existentes ao longoda linha tronco são dotados de estações redutoras e reguladoras 
de pressão, bem como medidores de vazão de gás natural 
fornecido.
�As estações redutoras de pressão dispõe, no mínimo, de válvulas 
reguladoras de pressão, de bloqueio automático e alívio que 
asseguram o fornecimento nas condições contratuais de volume 
nas pressões máximas e mínimas acordadas e têm como 
finalidade estabelecer as condições de projeto dos ramais de 
distribuição.
�A pressão máxima dimensionará a espessura da tubulação e a 
mínima o diâmetro para atender a todos os consumidores;
III.1- Transporte Dutoviário – Sistemas de 
Redução de Pressão e Medição
�As estações de medição consistem basicamente de medidores 
de vazão selecionados de acordo com a vazão e pressão em 
regime de fornecimento. 
�Os medidores mais utilizados são do tipo turbina e do tipo placa
de orifício e podem ser dotados de equipamentos eletrônicos, 
para o cálculo do volume fornecido nas condições contratuais 
e/ou registradores de campo com carta circular;
III.1- Transporte Dutoviário – Sistemas de 
Redução de Pressão e Medição
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�Em função da complexidade do sistema de transporte é
analisado o grau de supervisão e controle.
�Os gasodutos modernos são providos de uma central de controle 
realizando a supervisão das variáveis julgadas importantes no 
escoamento do gás natural.
�Uma unidade informatizada, denominada central de controle 
operacional, deverá comandar a malha dutoviária, estará
localizada nas proximidades da estação de tratamento de gás 
natural.
�Esta unidade estará equipada com computadores e tecnologia de 
ponta em telecomunicações, permitindo a seus técnicos 
controlarem, em tempo real, o fluxo do gasoduto em operação.
�Controle à distância: A base de operação da central de controle 
operacional é o programa SCADA(Supervisory Control And
Data Acquisition).
III.1- Transporte Dutoviário – estação 
de controle e supervisão
�Este sistema de supervisão permite obter informações dos dutos 
e terminais, por meio de sensores instalados ao longo da malha 
dutoviária, controlando e supervisionando todo o sistema.
�Este sistema SCADA é um dos mais modernos e traz ganhos 
para a segurança das operações, com softwares que detectam 
vazamentos em tempo real, permitindo um monitoramento do 
transporte do gás natural, segundo a segundo.
�O sistema reduz a necessidade de operadores. O processo de 
transporte acontece entre a estação de tratamento, estações de 
medição e consumidores finais do gás transportado.
III.1- Transporte Dutoviário – estação 
de controle e supervisão
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III.1- Transporte Dutoviário – estação 
de controle e supervisão
O robô tem estrutura de fibra de vidro e acrílico, duas câmeras acopladas para 
visualizar os ecossistemas, GPS de posição 3D (latitude, longitude e altitude) e um 
manipulador (espécie de “braço” eletrônico) para a coleta de informações. Também 
compõe a máquina: um sensor para medir os parâmetros da água; um coletor e 
analisador à distância de larvas de mosquito; além de motores de suspensão e 
rodas especiais para um deslocamento independente do ambiente encontrado. 
III.1- Transporte Dutoviário – Centralização 
das Operações
�Centralizando o acompanhamento de todo o processo e 
unificando procedimentos, os operadores dispõem de 
informações seguras que lhes permitem agir à distância sobre 
seus equipamentos.
�Em caso de impedimento no processo de operação da central de 
controle operacional,uma outra unidade, será acionada. Esta 
unidade chamada de back-up, não irá operar diariamente, mas 
estará pronta para assumir a qualquer instante o controle das 
operações;
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�O sistema é controlado a distância por operadores que trabalham 
em turno;
III.1- Transporte Dutoviário – Centralização 
das Operações
Sala de controle da gasbol
�Esta estação faz a redução da pressão do gás e sua medição 
para entrega.
�A estação de entrega está equipada para condicionar e medir o 
gás natural para a entrega nas condições contratadas, 
padronizadas para diferentes capacidades de vazão e composta 
por:
� skid de filtragem (filtro ciclone e filtros cartuchos);
� skid de aquecimento (aquecedores a banho d’água);
� skid de redução de pressão;
� skid de medição;
� skid de controle de vazão;
� skid de utilidades (condiciona e mede o gás combustível).
III.1- Transporte Dutoviário – estação 
de entrega
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III.1- Transporte Dutoviário – estação 
de entrega
EE de campo grande
EE de porto feliz/SP
� Segundo Cecchi (2007), as características de uma indústria de rede 
são:
� A necessidade de equilíbrio instantâneo entre a oferta e a demanda, dadas 
as dificuldades técnico-econômicas de estocagem;
� Requisito de grandes investimentos de capital, cuja grande parcela 
apresenta-se como projeto específico, revestindo-se, assim, de custos 
irrecuperáveis;
� Presença de economias de escala, principalmente no transporte e na 
distribuição, o que caracteriza estes segmentos como exemplos clássicos de 
monopólio natural;
� Imprevisibilidade da demanda, o que obriga a manutenção de uma certa 
capacidade ociosa, que somada à existência de uma descontinuidade 
técnica na expansão, requer o crescimento da oferta à frente da demanda;
� Combinam segmentos de monopólio natural e atividades potencialmente 
competitivas (compra e venda de produto), que podem ou não estar sendo 
exploradas de forma competitiva, e que dependem essencialmente de 
acesso à rede.
III.1- Transporte Dutoviário – MALHA
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�A partir de 1998, conforme mostra o gráfico abaixo, ocorreu a 
expansão da rede com a construção do gasoduto destinado ao 
escoamento do gás natural da Bolívia - o GASBOL.
�Outra significativa expansão foi com o novo investimento da 
Petrobras – Projeto malhas, obra avaliada em mais 1 bilhão de 
dólares. 
�O objetivo do projeto é massificar a utilização de gás nacional, 
além de abastecer usinas termelétricas nas regiões Norte e 
Nordeste através da nova rede que interliga todo o país. Este 
projeto deverá entrar totalmente em operação até 2010.
III.1- Transporte Dutoviário – MALHA
III.1- Transporte Dutoviário – MALHA
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�O setor de transporte no nosso país se diferencia segundo a 
origem do combustível.
�Conforme o Anexo D existe uma malha para o escoamento de 
produção nacional e outra que transporta o gás importado 
totalizando 5.433,2 quilômetros (em operação) de rede e 
capacidade de 71,5 milhões de metros cúbicos (em operação) de 
escoamento.
�A Petrobras, Transpetro, Nova Transportadora do Nordeste –
NTN e a TAGTransportadora são responsáveis pelo transporte 
do gás de origem nacional, os gasodutos somam 2.533,2 
quilômetros (em operação) de extensão e possuem capacidade 
de escoamento de 36,2 milhões de metros cúbicos por dia (em 
operação).
III.1- Transporte Dutoviário – MALHA
�O produto importado passa pelo gasoduto Uruguaiana-Porto 
Alegre (trechos 1 e 3 operado pela Transportadora Sulbrasileira
de gás - TSB), pelo gasoduto Bolívia – Brasil (operado pela 
Transportadora Brasileira Gasoduto Bolívia Brasil S.A - TBG) e 
pelo gasoduto Lateral Cuiabá (operado pela Gasocidente), os 
gasodutos somam 2.900 quilômetros(em operação) de extensão, 
com capacidade de 35,3 milhões de metros cúbicos por dia (em 
operação) de escoamento.
III.1- Transporte Dutoviário – MALHA
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III.1- Transporte Dutoviário – MALHA
III.1- Transporte Dutoviário – MALHA
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III.1- Transporte Dutoviário – MALHA
III.1- Transporte Dutoviário – MALHA
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III.1- Transporte Dutoviário – MALHA
�Pode-se armazenar gás natural com a finalidade de atender à
situações de emergência ou regular o suprimento devido à
sazonalidade da demanda.
�O armazenamento pode ser considerado como uma decisão 
exclusivamente econômica ou de segurança no suprimento do 
gás natural.
�A decisãoeconômica normalmente está baseada na otimização 
da utilização do sistema de transporte dutoviário, principalmente 
em sistemas em que a fonte de suprimento é única e está
distante do mercado, exigindo o transporte através de gasodutos 
de grande extensão. 
�O armazenamento localizado próximo ao centro de consumo 
pode-se aumentar a utilização do sistema de transporte tornando 
desnecessário ampliações, como por exemplo, duplicação parcial 
ou total do gasoduto e/ou acréscimo de estações compressoras.
III.1- Transporte Dutoviário – armazenamento
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�O volume mundial foi contabilizado em 11 bilhões de m³, 
passando para 53 bilhões de m³, em 1997, chegando em 2003, a 
uma quantidade de 340 bilhões de m³ de gás. 
�Deste total, 36,6% se encontram na América, em sua maioria nos 
Estados Unidos, que concentram aproximadamente 32% do 
volume mundial armazenado. 
�No Gráfico abaixo, pode ser observada, claramente, a divisão 
entre os continentes que apresentam estoques subterrâneos.
III.1- Transporte Dutoviário – armazenamento
III.1- Transporte Dutoviário – armazenamento
�A Petrobras só dispõe de cinco sistemas de armazenamento 
subterrâneo de gás: Campos de Caioba e de Guaricema, na 
Plataforma Continental de Sergipe; Campos de Aratú e Candeias, 
na Bahia, e Guamaré, no Rio Grande do Norte.
Figura 1 – volume de gás armazenado região
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�Uma vez tomada a decisão de construção de armazenamento, 
estudos técnicos deverão ser realizados com a finalidade de 
identificar as características do sistema, abrangendo:
� Localização; 
�Gasodutos existentes e capacidade de transporte; 
�Tamanho; 
�Capacidade de suprimento ao mercado; 
�Tipo de formação geológica existente na região; 
III.1- Transporte Dutoviário – armazenamento
�O gás natural pode ser armazenado na forma líquida ou gasosa. 
�O gás natural torna-se líquido à pressão atmosférica quando 
refrigerado à temperatura da ordem de -160 ºC, exigindo 
complexos sistemas de tratamento (retirada de C3+ , H2S, CO2, 
H2O e outros), de refrigeração e armazenamento. 
�Em média, 600 m3 (20ºC e 1 atm) de gás natural quando 
liquefeitos ocupam o volume de l m3, o que torna bastante 
atraente este tipo de armazenamento. 
III.1- Transporte Dutoviário – armazenamento
21
�O armazenamento sob forma de gás comprimido, a pressão 
máxima de armazenamento será limitada pelos sistemas 
utilizados, que podem ser desde estações de armazenamento 
através de feixe de tubos ("pipe clusters") até reservatórios 
subterrâneos. 
� Formações geológicas porosas e permeáveis, como reservatórios 
aquíferos e de óleo ou gás depletados, além de cavernas de sal e 
antigas minas de carvão são comumente utilizadas para o 
armazenamento de gás subterrâneo.
� Nestes casos, a pressão de armazenamento pode atingir cerca 
de 250 kgf /cm2 possibilitando armazenar cerca de 400 m3 (20ºC 
e 1 atm) de gás natural em l m3 de reservatório.
III.1- Transporte Dutoviário – armazenamento
III.1- Transporte Dutoviário – armazenamento
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�No Brasil, quando não existe reservatório de óleo ou gás 
depletados próximo ao centro de consumo, só cabe investigar a 
existência de aquíferos. 
�Embora a maioria das técnicas utilizadas para o desenvolvimento 
e estabelecimento de reservatórios aquíferos seja derivada da 
tecnologia petrolífera, são necessários conhecimentos 
específicos que permitam analisar a estanqueidade, porosidade, 
permeabilidade e qualidade da capa do reservatório. As perdas 
de gás natural nesses reservatórios podem ser expressivas.
�A construção de tancagem subterrânea é citada em algumas 
publicações estrangeiras como sendo de custos 
significatívamente inferiores aos do sistema de armazenamento 
de gás natural na forma liquefeita (cerca-de 1/10).
III.1- Transporte Dutoviário – armazenamento
�Em um sistema tão grande e com tantas variáveis, existem 
grandes possibilidades de ocorrerem imprevistos. 
�Estes problemas estão diretamente ligado a qualidade e 
equipamentos empregados no gasoduto.
�De maneira geral, o sistema inicialmente está susceptivo à:
�
�Problemas ligados a sobrepressão;
�Problemas ligados a subpressão;
�Transitórios de pressão e vazão;
�Falhas em equipamentos;
�Vazamentos;
III.1- Transporte Dutoviário –Problemas
23
�Sendo que estes últimos são os mais problemáticos, pois os 
outros podem ser contornados através de ações implementadas 
nos controles, com a previsão de redundâncias e com 
manutenção preventiva.
�No caso de vazamentos, a indeterminação de onde e como o 
problema irá acontecer é a pior ocorrência não desejada, que 
pode ocasionar desastres ambientais e acidentes fatais.
�Dentro das soluções encontram-se técnicas de detecção por 
gradientes de vazão, pressão e acústicas. A tecnologia ALDS 
(Acoustic Leak Detection System) tem se mostrado a mais eficaz 
existente na detecção destes problemas.
III.1- Transporte Dutoviário –Problemas
� Consiste numa técnica que utiliza sensores acústicos em pontos 
estratégicos da linha de modo a captar ondas sonoras especificas. 
Estas ondas sonoras têm natureza subsônica (abaixo de 1Hz) e são
provocadas pelo gradiente de pressão exercido no sistema quando 
ocorre uma ruptura.
� Os receptores são sincronizados a um sistema GPS que permite a 
localização do vazamento com uma boa eficácia.
� Algumas outras características deste sistema são:
� Possibilita a localização do vazamento com a linha sem fluxo (bloqueada);
� Localização de vazamento com precisão de ±40m a ±80m;
� Detecção muito rápida, entre 20s a 70s da ocorrência;
� Baixa taxa de falsos alarmes (uma por ano);
� Sensibilidade muito boa (pode detectar furos de 3mm a 5mm de diâmetro);
� Interface com sistema SCADA para Alarmes;
III.1- Transporte Dutoviário –Problemas
24
A TBG e a Petrobras, mantiveram entendimentos com as distribuidoras de gás 
natural SCGás e Sulgás, que abastecem os estados de Santa Catarina e do Rio 
Grande do Sul, a fim de garantir um plano de contingência para o fornecimento de 30 
mil metros cúbicos diários - volume suficiente para atender os serviços essenciais 
durante o período da obra. As empresas BR Distribuidora e Liquigás estão juntando 
esforços para disponibilizar ao mercado outros combustíveis. A TBG informou que, 
determinou a restrição de permanência das pessoas localizadas na região de 
Belchior. Por isso, as equipes da empresa foram obrigadas a evacuar o local.
III.1- Transporte Dutoviário –Problemas
�O fluido na fase líquida em condições criogênica, composto 
predominantemente de metano e que pode conter quantidades 
mínimas de etano, propano, nitrogênio ou outros componentes 
encontrados no gás natural;
�O processo de transporte de GNL compreende três etapas desde 
a aquisição do produto até o mercado consumidor:
�Planta de liquefação- consiste de filtração, secagem e resfriamento;
�Sistema de transporte - realizado por navios/tanques criogênicos;
�Planta de regaseificação – consiste em retornar o gás a fase gasosa;
III.2 – Transporte de GNL
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Esquema de transporte de LGN
III.2 – Transporte de GNL
�Somente o Gás Natural Liquefeito possui viabilidade econômica para o 
transporte de gás natural em navios;
�Os navios que levam o GNL das unidades de liquefação aos pontos de 
regaseificação,
�O GNL é normalmente usado como combustível, e uma pequena parte 
volta com o navio para manter os tanques frios;
III.2 – Transporte de GNL
26
�A tecnologia de liquefação de gases, desenvolvida no início do 
século XX, foi utilizada especificamente para o gás natural na 
década de 40, com o objetivo de armazenagem desta matriz 
energética. 
�O gás natural liquefeito (GNL) possibilitou tanto o atendimento a 
uma demanda variável quanto a sua armazenagem a um volume 
600 vezes menor, viabilizando o transporte a países que não 
dispunham de gás natural internamente.� Após o primeiro transporte marítimo de GNL com êxito, em 1959, 
em uma viagem dos Estados Unidos para a Inglaterra, iniciou-se 
a construção da primeira planta de liquefação contínua de gás 
natural na Argélia (África) no início da década de 60.
III.2.1 – Transporte de GNL - liquefação
�O processo de liquefação do gás natural ocorre através de um 
conjunto de ciclos de refrigeração. O ciclo de refrigeração remove 
calor da corrente principal, que neste caso é a corrente de gás 
natural, e utiliza-se, para isso, das propriedades de um fluido 
refrigerante.
�A corrente de gás natural a ser resfriada e, posteriormente, 
liquefeita é uma mistura de componentes, porém, consiste 
principalmente de metano (60-98% base molar) com pequenas 
quantidades de outros hidrocarbonetos combustíveis, além de 
nitrogênio, dióxido de carbono, hélio e traços de outros gases. 
�O gás natural é armazenado em sua forma liquefeita a pressões 
da ordem de 70-500 kPa e à temperatura de -150 ºC ou inferior.
�O Processo de liquefação apresenta um rendimento da ordem de 
90%, ou seja há bastante perdas;
III.2.1 – Transporte de GNL - liquefação
27
�Na refrigeração de gás natural existem três configurações de 
ciclos termodinâmicos mais utilizados: ciclo em cascata, ciclo 
com mistura de refrigerantes e ciclo de expansão.
�O ciclo em cascata é composto por estágios de refrigeração, sendo 
que cada estágio utiliza um fluido refrigerante específico. Este ciclo é
indicado para plantas de alta capacidade e de produção contínua.
�O ciclo com mistura de refrigerantes utiliza apenas um refrigerante, 
porém, este tem sua composição ajustada de forma a apresentar 
uma temperatura de evaporação similar à de liquefação do gás 
natural sendo processado. Desta forma, este ciclo possibilita ajustes 
no fluido refrigerante, que geralmente é composto de nitrogênio e 
hidrocarbonetos (C1-C5), conforme ocorre variação na composição 
do gás natural;
�O ciclo de expansão é indicado para plantas pequenas, que 
trabalham sazonalmente, ou offshore. Apesar dessavantagem, este 
ciclo apresenta o maior consumo de energia com relação aos outros 
dois.
III.2.1 – Transporte de GNL - liquefação
III.2.1 – Transporte de GNL - liquefação
Figura – unidade de liquefação em Paulíia/SP
28
�O transporte do GNL pode ser realizado por meio de navios 
metaneiros ou de caminhão criogênico;
�A logística de abastecimento, em caminhões criogênicos, é
similar aquela do diesel e da gasolina, consistindo no recebimento 
do combustível por caminhão-tanque provido de sistema de 
refrigeração;
�A transferência de GNL entre containeres por uma bomba 
centrífuga;
�Os tanques para o transporte de GNL por carretas são 
normalmente de dupla parede com isolamento ao vazio similar ao 
de uma garrafa térmica;
�O GNL pode ser armazenado nos tanques criogênicos de 
transporte por até 3 dias sem perdas por vaporização;
�A capacidade típica de uma carreta é de 40m3 de GNL(16 
toneladas) o que corresponde a 24000m3 de gás natural. 
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
Figura – Carreta criogênica de transporte de LGN da gaslocal/MG
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�Há dois tipos básicos de navios metaneiros, o que armazena o 
gás em esferas e os que têm tanques nas posições 
convencionais de petroleiros;
� O GNL encontra-se refrigerado a ~ -160ºC e pressão ~ 1 atm
� 1 m³ de GNL ≈ 600 m³ de GN a 20ºC, 1 atm
� O transporte por mar: até 150 mil m³ (metaneiros)
� Transporte fluvial: 600 a 6000 m³
� Viável para grandes volumes e distâncias > 200 km
�Geralmente, os terminais para desembarque do gás situam-se 
próximos aos centros de consumo, em locais de águas profundas 
e abrigadas. 
�O transporte do gnl apresenta um rendimento de 95% uma vez 
que parte do gás é perdido para manter o sistema refrigerado;
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
30
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
31
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
�O mercado consumidor atual está concentrado em três regiões 
do globo: Extremo Oriente (Japão, Coréia e Formosa), Europa e 
Estados Unidos. Estes mercados são bem diferentes, o que gera 
preços diferentes para o mesmo produto.
�O Japão é atualmente o maior consumidor de GNL, 
aproximadamente 50% do volume mundial. Essa característica 
deve-se a uma reduzida oferta interna de energia, por questões 
ambientais e de disponibilidade de espaço físico.
�A Coréia ocupa o segundo lugar no ranking de países 
consumidores de GNL, seguida por Taiwan. A Índia já possui 
contratos para uma futura importação de GNL e a China deve 
seguir o mesmo caminho.
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
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�A Europa encontra-se em uma posição mais favorável visto que 
tem a possibilidade de receber gás natural do norte de África e 
Sibéria através de gasodutos, além de possuir reservas internas 
consideráveis. 
�Com isto, o GNL é comercializado na Europa a preços mais 
competitivos que no mercado oriental. Atualmente, menos de um 
décimo do mercado de gás natural europeu é suprido por GNL. 
Os países que lideram a comercialização do GNL na Europa são 
França e Espanha.
�Os Estados Unidos, país que iniciou a tecnologia do GNL, eram 
vistos como promissor mercado na década de 70, porém, têm 
hoje um consumo de GNL que representa menos de 1% do seu 
consumo de gás natural. 
�Esta situação deve ser alterada nos próximos anos pois o gás 
natural disponível internamente está se tornando cada vez mais 
escasso.
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
�Com isto, os Estados Unidos têm 30 terminais de regaseificação
na costa americana em estudo e espera-se que o país torne-se 
um grande importador de GNL, consumindo principalmente de 
Trinidad & Tobago.
�Em paralelo às políticas de aumento da produção nacional, a 
importação de GNL passou a representar importante alternativa 
para aumentar a confiabilidade no suprimento de gás natural no 
Brasil.
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
33
�Sob o prisma do importador, o GNL vem desempenhando uma 
importante alternativa ao transporte por dutos, principalmente nos 
casos em que: 
�Existe incerteza quanto à entrega de gás no volume 
negociado com o país exportador; 
� A malha de transporte ainda é incipiente ou inexistente; 
�Os dutos já estão operando no máximo de sua capacidade; 
�A demanda total de gás natural de um país é atendida por 
mais de uma fonte exportadora, por vezes com a utilização de 
diferentes modais de transporte.
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
�Em 24 de novembro de 2006, o Conselho Nacional de Política 
Energética(CNPE) editou a Resolução nº 04, a qual “estabelece 
diretrizes e recomenda ações para a implementação de Projetos 
de Importação de GNL, a serem disponibilizados ao mercado 
brasileiro, de forma a garantir suprimento confiável, seguro e 
diversificado de Gás Natural”;
�Visando flexibilização da oferta de gás natural, principalmente 
para garantir o atendimento ao mercado elétrico, quando o nível 
dos reservatórios das hidrelétricas indicarem capacidade de 
geração insuficiente para suprir a demanda, a Petrobras 
construiu dois terminais de regaseificação para a importação de 
GNL, localizados em Pecém/CE e na Baía de Guanabara/RJ.
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
34
�Sob o ponto de vista técnico, pode-se descrever resumidamente 
o Projeto de GNL em Pecém como englobando a instalação:
�Das facilidades para recebimento de GNL, regaseificação e 
escoamento de gás natural no Píer 2 do Porto de Pecém; 
�Do gasoduto que interligará as facilidades neste Porto à malha 
de gasodutos de transporte existente (Gasoduto Guamaré –
Pecém/ GASFOR), projetado para escoar 7 milhões de metros 
cúbico por dia (pressão máxima de 100 kgf/cm2),tendo 20 
polegadas de diâmetro e 19,1 quilômetros de extensão (ANP, 
2008b).
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
�O Projeto de GNL da Baía de Guanabara, abrange a instalação
� das facilidades para recebimento de GNL, regaseificação e 
escoamento de gás natural no Píer de GNL da Baía de 
Guanabara;
� do gasoduto que interligará as facilidades do Píer à Estação 
de Campos Elíseos, projetado para escoar até 20 milhões de 
metros cúbicos por dia (pressão máxima de 100 kgf/cm2), 
tendo 28 polegadas de diâmetro e 16 quilômetros de extensão 
(ANP, 2008b).
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
35
�A partir de 2008 a Petrobrás importou cerca de 20milhões de 
metro cúbico de GNL;
� O GNL será regaseificado em uma umidade na Baía da 
Guanabara com capacidade para processar 14 milhões de GNL 
por dia;
� O terminal do Ceará regaseificará 6 milhões de metro cúbico por 
dia;
�O gás obtido será enviado através de gasodutos para as 
termelétricas;
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
36
III.2.1 – Transporte de GNL - logística
�A regaseificação e a introdução na rede de transporte consiste na 
terceira etapa da cadeia de GNL;
�Nesta parte da cadeia o volume de gás natural aumenta 600 
vezes ao passar do estado líquido para o gasoso, em seguida 
comprime-se o gás à pressão com que ingressará na rede de 
transporte pelos gasodutos;
�A regaseificação apresenta rendimento mais alto dentro da 
corrente integrada do GNL, com 98%, sendo que 2% é utilizado 
pelo equipamento para levar o GNL ao estado gasoso;
III.2.1 – Transporte de GNL - regaseificação
37
Figura – Unidade de regaseificação de Andradas/MG
III.2.1 – Transporte de GNL - regaseificação
�O gás natural é acondicionado em cilindros, a temperatura 
ambiente e a pressão de aproximadamente 220bar;
�O GNC ocupa um volume aproximadamente 268 vezes menor do 
que o volume ocupado em condições normais;
�Esse processo requer três etapas: compressão, transporte e 
descompressão conforme esquematizado abaixo; 
�Nesse sistema de transporte de GNC, primeiro retira-se o gás 
natural em um ponto de coleta do gasoduto e em seguida um 
compressor comprime o gás até 220bar dentro dos módulos de 
transporte;
�Os módulos se encontram em plataformas, permitindo o 
intercâmbio de módulos com o transporte de forma segura e 
eficiente.
III.3 – Transporte de GNC por carretas
38
III.3 – Transporte de GNC por carretas
Figura – Esquema da infra-estrutura de transporte de GNC
�Operacionalmente os módulos vazios transportados por 
caminhões são substituídos por módulos cheios essa troca 
realizada por máquinas, minimizando o tempo de carga e 
descarga dos mesmos;
�Ao chegar ao ponto de consumo, os módulos são descarregados 
e plataformas e após passar por uma estação de redução, 
finalmente os módulos são conectados à rede de abastecimento 
doméstica ou industrial;
III.3 – Transporte de GNC por carretas
39
�A pressão de entrega do compressor está na faixa de 250bar e a 
capacidade da estação é variável dentro de uma faixa e vai 
depender da pressão de sucção;
�Existem unidades de compressão compactas montadas sobre 
skids, são modulares e incluem filtros de entrada de entrada, 
tanque pulmão, sistema de medição, sistema de refrigeração, 
sistema de recuperação de condensado, unidade de 
compressão, válvulas de fechamento e despressurização, 
sistema contra incêndio, etc;
�Segundo a empresa Galileo, o compressor apresenta uma vazão 
de saída na faixa de 300-3000Nm3/h sempre utilizando uma 
unidade e a variedade de compressores permite trabalhar com 
pressão de 0,5-60bar;
III.3 – Transporte de GNC- compressão
III.3 – Transporte de GNC- compressão
Figura – Unidade compacta de compressão(microbox- empresa Galileo)
40
�Após compressão o gás deve ser armazenado em recipiente que 
suportam a alta pressão e que possam ser transportados 
facilmente;
�A melhor opção para o transporte consiste em armazenamento 
composto de vários tubos montados em forma fixa sobre um 
reboque, conforme mostra na figura abaixo;
�Existe ainda no mercado um sistema de armazenamento de 
cilindros menores, similares aos utilizados nos automóveis como 
combustível, e são montados em módulos, tendo a 
particularidade de estar independente do veículo transportador;
III.3 – Transporte de GNC- carretas
III.3 – Transporte de GNC- carretas
41
III.3 – Transporte de GNC- carretas
�Para suprir o mercado, a White Martins tem duas unidades de 
compressão de GNC: uma em Contagem (MG), em parceria com a 
Gásmig e a Gás Natural Serviços, e outra em Vitória (ES), em 
parceria com a BR Distribuidora e a Solidez Engenharia. 
�A capacidade por carretas pode variar segundo o modelo do 
caminhão e conforme mostrado na tabela abaixo, o GNC pode 
esta armazenado a pressões de 165bar até 250bar e um volume 
máximo por carreta de 2150Nm3 até 10050Nm3; 
III.3 – Transporte de GNC- carretas
42
�Segundo a resolução 41 da ANP, os veículos que transportam 
módulos de armazenamento de GNC devem atender as diretrizes 
das normas para o transporte de produtos perigosos;
III.3 – Transporte de GNC- carretas
�A redução de pressão é realizada em uma estação de 
descompressão visando disponibilizar o gás para seus usuários 
finais;
�O sistema de descompressão está composto de equipamentos 
que se refere a medição, odorização, controle e regulação de 
pressão e equipamentos opcionais como cromatógrafos;
�A figura abaixo mostra uma unidade de descompressão da NEO 
gás que possui uma unidade de redução de pressão 
especialmente desenvolvida para manter a vazão constante para 
qualquer nível de pressão de consumo;
�Esse sistema de descompressão apresenta também uma 
unidade de pressão hidráulica capaz de transferir em menor 
tempo grande volume de gás, com vazão e pressão constantes, 
sem aumento de temperatura;
III.3 – Transporte de GNC- descompressão
43
III.3 – Transporte de GNC- descompressão
Figura –Estações de descompressão- unidade de 
descompressão e a de pressão hidrostático
�O gás natural como matéria prima ou insumo é utilizado em 
quatro conjuntos principais de processos: a alimentação direta 
(combustão e potência), a siderurgia, a produção de 
combustíveis sintéticos e a produção de gasoquímicos. O 
enfoque de valorização do insumo gás natural é diferenciado em 
cada uma destas vias principais. 
�A primeira via caracteriza o gás natural como um combustível para 
atendimento térmico direto residencial, comercial ou industrial, para 
geração de potência de acionamento em termelétricas ou processos 
industriais, proporcionando a menor valorização possível. 
�A segunda via, que exige menor investimento inicial, quando 
comparada às seguintes, e resulta em menor valorização do insumo 
é, por exemplo, a aplicação siderúrgica, onde o gás natural é usado 
como redutor siderúrgico no processamento de minérios.
IV – Aplicações do gás natural
44
�A terceira via necessita de investimento maiores e agrega mais valor 
ao insumo, utilizando o gás natural como matéria prima básica de 
processos de produção de combustíveis sintéticos como gasolina, 
nafta, querosene, gasóleo, óleos lubrificantes, óleo diesel, parafina e 
outros.
�A quarta via, que requer investimentos de magnitude bastante 
elevada e valoriza o insumo gás natural de forma específica é a 
produção de gasoquímicos, que são a base da indústria moderna. 
Gasoquímica é a produção de petroquímicos à partir do gás natural 
que se diferencia da produção tradicional a partir de derivados do 
petróleo pelo insumo básico e por inúmeras vantagens, em particular 
a redução expressiva de impactos ambientais. Os produtos são os 
mesmos, eteno, propeno, buteno, polímeros(polietileno e 
polipropileno), matéria prima na fabricação de fibrassintéticas, 
borrachas sintéticas, plásticos, revestimentos, química automotiva, 
produtos nitrogenados, detergentes e outros.
IV – Aplicações do gás natural
� Neste segmento industrial, o gás pode ser usado em fornos de 
tratamento térmico, estufas de secagem, no aquecimento de 
cadinhos de fundição, no corte de chapas e em estufas litográficas;
� O gás natural é aplicado na siderurgia principalmente como redutor 
na fabricação de ferro esponja. Este processo de produção de ferro 
esponja, matéria prima rica em ferro e carbono utilizada para a 
produção de aço;
� O minério é introduzido em um reator onde, numa zona de redução, é
aquecido e o oxigênio removido e substituído pelo carbono contido no 
contrafluxo de gás de redução contendo hidrogênio e monóxido de 
cabono; 
IV – Aplicações do gás natural- siderúrgica
CH4 + H20 => CO + 3 H2 3Fe + CH4 => Fe3C + 2H2 Fe2O3 + 3CO => 2Fe + 3CO2 
CH4 + CO2 => 2CO + 2H2 3Fe + 2CO=>Fe3C + CO2 Fe2O3 + 3H2 => 2Fe + 3H2O 
ReformaCarbonizaçãoRedução
45
�Nos países desenvolvidos, o gás natural tornou-se o combustível 
predominante na indústria do vidro principalmente pela 
capacidade de proporcionar um controle preciso da temperatura 
nas fases de fabricação e pós-fabricação que é fundamental para 
os processos produtivos de vidros não planos e vidros de uso 
automotivo, residencial e arquitetônico, tradicionalmente obtido
somente por fornos elétricos de radiação.
IV – Aplicações do gás natural-ind. de vidro
�Neste setor, os processos que mais utilizam energia são os de 
lavagem, esterilização, pasteurização, cozimento, aquecimento, 
secagem e evaporação. 
�Além do mais, as tendências internacionais apontam para uma 
maior demanda de alimentos industrializados e pré-preparados. 
Para permitir que estes produtos sejam conservados com uma 
aparência de frescor, novas tecnologias de tratamento e 
empacotamento estão em desenvolvimento.
�Por exemplo da aplicação de gás natural na torrefação de café no 
Estado de São Paulo. Após a conversão do processo passando 
do óleo diesel para o gás natural foi obtida uma economia de 
42,2%.
IV – Aplicações do GN -ind. alimentícia
46
�A utilização do gás natural na indústria do papel e da celulose 
vem ocorrendo rapidamente devido à implantação de processos 
muito eficientes que permitem o aumento da produtividade com 
aproveitamento pleno das instalações industriais existentes e 
sem a exigência de grandes investimentos.
�No caso da fabricação de papéis de parede, os fornos a gás 
permitem pré-aquecer o papel antes de sua entrada nos 
secadores convencionais. Acelera-se, assim, o processo de 
secagem, obtendo-se um aumento de produtividade e um ganho 
em termos de eficiência energética para toda a planta.
IV – Aplicações do GN -ind. de celulose
�Este é um dos segmentos que mais se presta ao uso do gás 
natural, devido ao aspecto qualidade do produto, notadamente no 
ramo das cerâmicas brancas o qual necessita de secagem e 
cozimento a fogo direto, bem como controle automatizado de 
temperatura.
�Além disto, o gás natural permite a possibilidade do uso de 
queimadores de alta velocidade de combustão, favorecendo as 
trocas por convecção, reduzindo assim o consumo de energia em 
até 40% (SANTOS,2002).
IV – Aplicações do GN -ind. cerâmica
47
�Do ponto de vista ambiental, a grande vantagem do GNV é a 
quase ausência das emissões de fuligem e de compostos de 
enxofre, sendo reduzidas em cerca de 90% quando comparadas 
aos motores a diesel, álcool ou gasolina;
� No que tange a outros gases tóxicos emitidos pelos automóveis, 
o gás natural apresenta índices de poluição atmosférica 
inferiores, conforme mostra a Tabela
IV – Aplicações do GN – setor veicular
Tabela-Redução de emissões do GN em relação aos demais combustíveis
�No caso das residências, o fornecimento de gás natural domiciliar 
é um dos mercados de maior expansão e que deve aumentar 
depois do fim do subsídio ao Gás Liquefeito de Petróleo (GLP).
� Com praticidade e segurança, o gás natural pode ser usado em 
residências para climatizar ambientes, aquecer água e cozinhar, 
entre outras aplicações.
IV – Aplicações do GN – setor residencial
48
�As unidades de geração de energia elétrica a gás natural 
começaram a ter um papel cada vez mais importante;
�Existem em operação no Brasil cerca de 50 termelétricas;
�Grandes centrais elétricas alimentadas por gás natural 
começaram a ser construídas para operação na base, visando 
principalmente adaptar o setor elétrico a regulamentações 
ambientais cada vez mais rigorosas e que impõem sérias 
restrições ao uso do óleo combustível, do diesel e do carvão.
IV – Aplicações do GN – setor termelétrico
IV – Aplicações do GN – setor termelétrico
Figura- termelétricas brasileiras em operação (Aneel)
49
�As tecnologias disponíveis para transporte de gás natural são 
extremamente limitadas e caras, sendo os métodos mais 
utilizados o GNL (Gás Natural Liquefeito) e o Gasoduto.
� Contudo, estas tecnologias necessitam de enormes reservas 
provadas de gás e de alto investimento inicial em infra-estrutura, 
não viabilizando economicamente o desenvolvimento de muito 
campos de exploração de gás (associados ou não associados).
� Muitas pesquisas são realizadas visando descobrir formas mais 
baratas de transportar o gás natural. Algumas já se tornaram 
viáveis, mas outras carecem de maior avanço tecnológico para a 
viabilização. 
V – Formas alternativas de transporte de GN
�A principal causa da formação de hidratos está na combinação de 
HC’s com água livre em baixa temperatura e alta pressão;
�Os inibidores de formação de hidratos;
�Resolver esse problema se traduz em minimizar perdas de óleo e gás;
�Garantia de escoamento do gás natural para o continente.
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
V.1.1 - Formação dos Hidratos
50
�São soluções sólidas, de composição variável, constituída de 
hidrocarbonetos e água livre;
�São cristais formados que encapsulam a hidrocarbonetos no interior da 
estrutura;
�Os hidrocarbonetos de cadeia curta(C1 e C2) favorecem a formação de 
hidratos enquanto C4 e C5 formam hidratos instáveis;
�A sua formação é resultante de um processo de solidificação , logo, 
favorecido pela baixa temperatura e altas pressões;
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
�A água livre condensa nos dutos(gasodutos e manifold de gás lift) devido 
a diminuição de temperatura e/ou aumento de pressão;
�A medida que a temperatura atinge a temperatura de formação de 
hidratos, cristais começarão aparecer e se acumularem;
�A obstrução do duto passa ser uma questão de tempo;
V.1.2 - Formação dos Hidratos em dutos
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
51
�Não apresenta ligação química entre o hospedeiro e o hóspede;
�Apresenta uma estrutura estável que permite sua permanência no 
estado sólido a temperatura inferior a 0°C;
�Apresenta propriedades físicas semelhante a do gelo;
�Uma estrutura normal de hidrato de metano contém 46 moléculas de 
água e 8 de metano; 
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
V.1.3 – Propriedades dos Hidratos 
�Mais de 50% do carbono do planeta está no fundo do mar sob a forma de 
hidrato de metano ;
�A espessura da zona de estabilidade do hidrato de gás na margem 
continental é controlada pela pressão hidrostática e pelo gradiente de 
temperatura;
�A uma lâmina d’água mais profunda a temperatura de derretimento de 
hidratos fica mais elevada;
�Vasto volume de hidratos submarinos;
�O crescimento da demanda de gás natural;
�A presença de hidratos em águas territoriais de países como 
Japão e Índia que possuem pouco combustível fóssil;
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
V.1.4 – Ocorrência dos Hidratos 
52
�É possível transportar o gás natural sob a forma sólida utilizando 
hidratos gasosos. O hidratode gás natural (HGN) é produto da 
mistura de gás natural com água líquida, que nas condições 
adequadas formam uma substância sólida, estável, com aspecto 
similar ao gelo. 
�A tecnologia gás-to-solid(GTS) envolve três estágios: produção, 
transporte e re-gaseificação.
�Em 1 m³ de hidrato temos 0,85 m³ de água e o restante de gás 
natural, e essa quantidade de gás natural é equivalente a 
aproximadamente 170 m³ de gás natural em condições normais 
de temperatura e pressão.
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
V.1.5 – Transporte dos Hidratos 
�Se comparado com tecnologias concorrentes como o GNC ou 
GNL, a quantidade de gás transportada por metro cúbico de 
hidrato é menor, porém as condições de transporte são melhores 
quando comparadas às altas pressões dos cilindros de GNC e 
temperaturas criogênicas no transporte de GNL, o que torna o 
HGN promissor.
�Para o desenvolvimento de um processo de transporte de gás 
natural viável economicamente, existem três etapas do processo 
que são determinantes: produção, separação e o transporte. 
�O desafio da produção é armazenar a maior quantidade possível 
de gás natural no hidrato. O desafio da separação é saber como 
retirar os hidratos formados que se encontram misturados com a 
água após sua produção, pois água e hidrato possuem 
densidades similares. 
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
53
�O desafio do transporte está em como armazenar e transportar 
grandes volumes de hidrato formado, evitando o uso de altas 
pressões e temperaturas muito baixas.
�O derretimento do hidrato para posterior uso do gás natural não é
considerado um desafio, pois em países como o Brasil é possível 
utilizar a temperatura ambiente para derreter o hidrato.
�Para produção de hidrato, J. S. Gudmundsson e F. Hveding
(GUDMUNSON et al., 1995) propõem um modelo chamado de 
“Gas-in-Ice process” (processo gás em gelo).
� A produção do hidrato é feita em um reator tipo tanque, 
continuamente agitado, onde o gás natural é injetado em água 
líquida. O reator opera a aproximadamente 50 bar e 10ºC. 
�Para remover a energia liberada durante a formação do hidrato, 
gelo é misturado com a água, dessa forma o gelo derrete 
enquanto o hidrato é formado, mantendo a temperatura 
constante.
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
�De um a três reatores podem ser usados, e o processo está
demonstrado na figura 16:
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
54
�A temperatura de equilíbrio do hidrato sob condições ambientais 
de pressão varia de acordo com a composição do gás natural. No 
entanto, o transporte e armazenamento não precisam ser 
realizados na temperatura de equilíbrio do hidrato, podem ser 
feitos em temperaturas maiores.
�Quando a parte externa do hidrato de gás natural de decompõe, 
deixa pra trás uma camada de gelo que atua como uma espécie 
de revestimento que evita que o hidrato se decomponha ainda 
mais.
� Dessa forma o hidrato pode ser armazenado e transportado a 
temperaturas entre -5ºC e -15ºC, sem necessitar de refrigeração 
externa, apenas isolado nas condições mais adiabáticas 
possíveis.
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
�Outro ponto importante a ser pensado é a questão da água. 
O que fazer com a água utilizada na produção do hidrato 
após o derretimento do mesmo para utilização do gás 
natural. 
�Essa água deve transportada de volta para ser reutilizada 
na produção de hidrato, pois contém pequenos cristais de 
hidrato que aumentam a velocidade de formação do hidrato 
no reator.
V.1 – Transporte de GN na forma de hidratos
55
�Atualmente, grande parte do gás natural é utilizado como 
combustível de termelétricas, para geração de eletricidade, no 
entanto essa eletricidade pode ser gerada em qualquer lugar, 
inclusive perto das reservas de gás, sendo transportada via 
cabos para os pontos de destino. 
�Pode-se até pensar na construção de uma usina offshore, que 
geraria energia para ser vendida onshore, ou para outros 
consumidores offshore.
�Esta tecnologia envolve muitas perdas de energia nos cabos ao 
longo das grandes distâncias percorridas durante o transporte, e
reduz a flexibilidade de consumo que se tem ao transportar o gás 
propriamente.
V.2 – Transporte de GN na forma de energia 
elétrica (gas to wire)
�O conceito GTWe é caracterizado pela geração de energia 
elétrica próximo ao local de produção do gás e transmissão 
dessa energia por cabos submarinos.
� A cadeia produtiva do GTWe contempla a planta de processo 
para tratamento do gás, a planta de geração de energia elétrica e 
o sistema de transmissão CCAT – Corrente Contínua em Alta 
Tensão-(HVDC - High Voltage Direct Current), conforme 
apresentado na figura abaixo.
V.2 – Transporte de GN na forma de energia 
elétrica (gas to wire)
56
V.2 – Transporte de GN na forma de energia 
elétrica (gas to wire)
Figura-16-Cadeia Produtiva do GTW ( adaptada de WATANABE et al, 2006)
�O processo de tratamento tem a finalidade de especificar o gás 
para os níveis de impurezas recomendados pelo fabricante para 
turbina a gás. 
�Estes equipamentos não são muito restritivos em relação às 
impurezas contidas no gás e também propiciam tanto a queima 
de gás como a queima de condensado. Desta forma, apenas um 
tratamento básico do gás é necessário, consistindo em 
separação de condensado (C5+), remoção de mercúrio e 
remoção de compostos sulfurados.
V.2 – Transporte de GN na forma de energia 
elétrica (gas to wire)
57
�A reação química onde o gás de síntese (Monóxido de Carbono + 
Hidrogênio) é convertido em hidrocarbonetos líquidos foi 
descoberta em 1920, no Kaiser Wilhelm Institute, por Franz 
Fischer e Hans Tropsch. 
�Durante a segunda guerra mundial esta tecnologia foi utilizada 
em larga escala na Alemanha e no Japão.
�Há três áreas extremamente promissoras no que tange à
transformação química do gás natural.
� A primeira é a transformação do gás natural em gás de síntese 
(monóxido de carbono e hidrogênio), pelo processo de reforma a 
vapor, reforma auto-térmica ou oxidação parcial. 
�O gás de síntese passa por uma reação de Fischer- Tropsch, 
formando hidrocarbonetos no intervalo do diesel e nafta 
petroquímica, numa rota conhecida como GTL Tradicional
V.2 – Transporte de GN na forma de líquido 
(gas to liquid)
� Esta rota é conhecida como GTG (Gas-to- Gas).
� A segunda é a transformação do gás natural em gás de síntese, como 
no caso anterior, mas este, entretanto, reage para formar outros gases, 
do qual o dimetileter é sem dúvida o mais importante.
V.2 – Transporte de GN na forma de líquido 
(gas to liquid)
 H 3 CO 0H CH
2H 2CO CO CH
224
224
+→+
+→+
58
� Finalmente, muito esforço deve ser empregado no 
desenvolvimento de um catalisador que permita a síntese direta 
de hidrocarbonetos de alto peso molecular a partir do metano.
� Esta rota evitará a instalação da unidade de produção de gás de 
síntese. A geração de gás de síntese compreende a maior parte 
do custo de investimento e operação, sendo responsável por 
60% do custo dos bens de capital.
V.2 – Transporte de GN na forma de líquido 
(gas to liquid)
�Atualmente, a tecnologia GTL Tradicional é aplicada em escala 
comercial em três plantas ao redor do mundo. 
�A Shell foi a primeira com Bintulu, na Malásia, com inicio 
deoperações em 1993 e produção atual de 15.000 barris por dia.
� A South Africa’s PetroSA tem uma planta com 22,000 barris por 
dia de capacidade, operando na Baia de Mossel. 
�A Sasol-Chevron’s Oryx iniciou a operação de uma planta no 
Qatar em 2006, que continua em processo de ampliação para 
produzir 34.000 barris por dia. 
�Outros dois projetos
� significantes estão em desenvolvimento, Escravos na Nigéria, e a 
gigante Shell Qatar, com capacidade de 140.000 barris por dia 
(COTTRILL, 2008a).
V.2– Transporte de GN na forma de líquido 
(gas to liquid)
59
�O gás natural adsorvido aparece como uma alternativa para o 
GNC onde sólidos microporosos empacotados em um tanque 
aumentam a densidade de armazenamento possibilitando 
operações a baixas pressões. O GNA possui uma capacidade de 
armazenagem bem próxima ao GNC (~2/3) com uma pressão 
muito menor (~1/6). 
�A faixa de pressão empregada é em torno de 500 a 600psi e 
utilizam-se, preferencialmente, carbonos ativados altamente 
microporosos como adsorventes. 
V.3 – Transporte de GN adsorvido-GNA
�O fenômeno da condensação capilar do gás natural nos 
microporos do carbono adsorvente permite que mais gás seja 
armazenado do que ocorreria no armazenamento em fase 
gasosa.
�Esta maneira de armazenagem do gás natural apresenta 
algumas vantagens frente ao GNC:
� Devido a baixas pressões, tanques não cilíndricos podem ser 
construídos maximizando o espaço útil do automóvel;
�menores custos são obtidos com a compressão pois, com uma 
pressão de abastecimento mais baixa, os veículos podem ser 
abastecidos diretamente das tubulações de gás e menos riscos são 
gerados devido a menores energias requeridas para comprimir o gás 
natural
V.3 – Transporte de GN adsorvido-GNA
60
Bibliografia
� [1] – Célio Eduardo, João Luis e Waldir Gomes. Tecnologia da Indústria do gás natural. 
Editora. Blucher, 2009. 
� [2] – Frederico Vieira e Robson Dourado. Processamento Primário de Petróleo. Instituto 
Brasileiro de Engenharia de Custo
� [3] – José Eduardo Thomas. Fundamentos da Engenharia de Petróleo. Editora: 
interciência.
� [4] - Liza Cipolato. Análise Exergética de um Ciclo em Cascata para Liquefação de Gás 
Natural. Dissertação apresentada à Faculdade de Engenharia Química. Universidade 
Estadual de Campinas. Julho/2008;
� [5] – Marko Antonio Lopez Bendezu. Avaliação técnico-econômica das alternativas 
tecnológicas de transporte de gás natural. Dissertação apresentada à PUC. 
Fevereiro/2009.
� [6] - Eduardo Rocha Praça. Distribuição de gás natural no Brasil: um enfoque crítico e de 
minimização de custos. Dissertação apresentada a Universidade Federal do Ceará. /2003.