CAPÍTULO 09 -USOS DO GÁS NATURAL

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 1/27 
 
CAPÍTULO 09 - USOS DO GÁS NATURAL 
 
A composição química do gás natural, com a predominância do metano e com 
reduzidos teores de gases inertes (CO2 e N2) e de hidrocarbonetos pesados, faz do 
mesmo um excelente combustível, com poder calorífico acima de 37,68MJ/Nm
3
. 
 Considerando sua densidade média de 0,768kg/Nm
3
, pode-se avaliar o seu poder 
calorífico, por volta de 47,73MJ/kg. Desta forma, o gás natural é utilizado com elevada 
eficiência em caldeiras, motores de combustão interna e turbinas. Quando comparado ao 
óleo combustível, a queima se faz com mais facilidade, pois o controle da relação 
ar/combustível é mais preciso e a mistura com o ar é mais uniforme, resultando em 
temperaturas mais elevadas. 
As principais aplicações que demandam o uso cada vez maior do gás natural têm 
sido como: 
 Combustível industrial, comercial, domiciliar e veicular; 
 Recuperação de petróleo em campos produtores através de sua reinjeção; 
 Geração de energia elétrica em usinas termelétricas, em unidades 
industriais, instalações comerciais e de serviços; 
 Regime de co-geração (produção combinada de vapor e eletricidade), nas 
indústrias petroquímicas e de fertilizantes, e para redução do minério de 
ferro na indústria siderúrgica. 
 
Há também na Literatura indicações que diferenciam o gás natural quanto ao uso 
final do gás em não energético e energético. Entende-se “não-energéticos” a sua 
utilização como matéria prima na fabricação de amônia, metanol, eteno e na fabricação 
de aço (por redução). 
Para os energéticos, a sua queima direta tem sido cada vez mais importante para 
a constituição da base energética dos países, tendo impacto direto sobre toda a 
população e as atividades econômicas. 
Dentre as aplicações citadas anteriormente, a principal utilização do gás 
natural é para fins energéticos nas termelétricas e nos sistemas industriais para 
produção de calor, em geral. 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 2/27 
Em relação a agregar valor ao produto, seu uso de maior valor é como matéria-
prima para a indústria química e petroquímica para a produção de eteno, metanol, uréia, 
amônia, hidrogênio, entre outros produtos. 
 
 Dados de produção e consumo de Gás Natural no Brasil: 
 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Out./2014 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 3/27 
 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Abril/2017 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Junho/2019 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 4/27 
Detalhamento numérico dos usos do Gás Natural no Brasil: 
 
 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Out./2014 
 
 
 
 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Dez./2016 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 5/27 
 
 
 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Abril/ 2017 
 
 
 
 
 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Junho/ 2019 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 6/27 
Utilizações do gás natural:%, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 7/27 
 
Dados do consumo de gás natural no Brasil 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Out./2014 
 
 
 
 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Junho/2019 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 8/27 
Oferta Total de Gás Natural 
 
 
 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Junho/2019 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 9/27 
São aplicações inerentes ao gás natural: 
 
1. CO-GERAÇÃO 
A aplicação do gás natural na produção de energia elétrica pode ser dividida em 
duas modalidades. Uma delas é a geração exclusiva da eletricidade. Outra é a co-
geração, da qual se extrai, também, o calor e o vapor utilizados em processos 
industriais. Nas usinas termelétricas, a primeira etapa do processo consiste na mistura 
de ar comprimido com o gás natural a fim de se obter a combustão. 
O resultado é a emissão de gases em alta temperatura, que provocam o 
movimento das turbinas conectadas aos geradores de eletricidade. A energia térmica, 
portanto, transforma-se em mecânica e, em seguida, em elétrica. 
O destino dado ao gás natural após esta aplicação determina se o ciclo da 
termelétrica será simples (ou aberto) ou combinado (fechado). No primeiro caso – o 
mais tradicional – os gases são resfriados e liberados na atmosfera por meio de uma 
chaminé. 
No ciclo combinado, ainda em alta temperatura, os gases são transformados em 
vapor que, direcionado às turbinas, novamente provoca o seu movimento. Assim, a 
característica básica de termelétricas a ciclo combinado é a operação conjunta de 
turbinas movidas a gás e a vapor. 
A tecnologia do ciclo combinado é recente (década de 80) e passa por processo 
de expansão em todo o mundo, inclusive no Brasil. Embora exija maiores investimentos 
que aqueles aplicados nas usinas de ciclo simples, aumenta a eficiência do processo de 
geração. Em outras palavras: com a mesma quantidade de gás natural é possível obter 
maior produção de energia elétrica. 
No ciclo simples, o grau de eficiência é co-geração pode ser realizada com todos 
os combustíveis usados em usinas termelétricas – por exemplo, óleos, biomassa e 
carvão, além do gás natural. A opção por um ou por outro depende, em última instância, 
da disponibilidade de suprimento e das características do consumidor. Em síntese, o 
processo de co-geração permite a produção simultânea de energia elétrica, energia 
térmica e vapor. 
No caso do gás natural, os dois últimos são produzidos a partir do calor gerado 
na produção da eletricidade por usinas em ciclo simples e que, se não utilizado, seria 
liberado na atmosfera. Este calor é recuperado antes da emissão dos gases e destinado à 
produção de vapor, do ar quente ou da refrigeração. 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 10/27 
Geração termoelétrica – turbinas a vapor 
 
 
 
Geração termoelétrica – uso de motores e turbinas a gás 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 11/27 
 
Esquema básico de uma termoelétrica 
 
 
 
 
 
Ciclo Combinado 
O gás natural viabiliza a utilização em usinas de ciclo combinado,que consistem 
na associação de uma ou mais turbinas a gás, com uma turbina a vapor, interligadas por 
uma caldeira de recuperação. O fluxo de gases de combustão que sai da turbina a gás, 
passa por um regenerador de calor e este produz o vapor necessário para movimentar a 
outra turbina. Desta forma, a energia descarregada pela turbina a gás é aproveitada para 
acionar a outra turbina e o rendimento do conjunto, denominado de ciclo combinada, 
pode ficar próximo a 55%. 
 Processo a ciclo combinado: 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 12/27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 13/27 
Geração termoelétrica – uso de ciclo combinado com turbinas a gás e vapor 
 
 
 
 
Centrais Termoelétricas no Brasil 
Com o esgotamento dos melhores potenciais hidráulicos do país e a construção 
do gasoduto Bolívia - Brasil, o gás natural tornou-se uma alternativa importante para a 
necessária expansão da capacidade de geração de energia elétrica. Nesse contexto, foi 
criado o Plano Prioritário de Termelétricas (PPT), pelo Decreto n° 3.371 de 24 de 
fevereiro de 2000. 
Como indicado na Tabela abaixo que se não se encontra completa (ver link 
http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/gas_natural/9_4.htm), em setembro de 2003, 
havia 56 centrais termelétricas a gás natural em operação no Brasil, perfazendo uma 
capacidade de geração de cerca de 5.581 MW. Muitas dessas usinas estão sendo 
operadas e construídas para fins de autoprodução, atendendo simultaneamente às suas 
necessidades de calor e potência elétrica (co-geração). 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 14/27 
 
 
Fonte: AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA - ANEEL. Banco de Informações de Geração - BIG. 
2003. Disponível em: www.aneel.gov.br/15.htm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 15/27 
Unidades Termoelétricas (UTE) em operação no Brasil em dezembro/2016 (Dados 
MME) 
 
 
FONTE: Boletim Mensal de acompanhamento da indústria de gás natural, MME, Dez./2016 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 16/27 
2. INSUMO PETROQUÍMICO 
O condensado de gás natural apresenta elevado teor de parafinicidade e possui 
faixa de destilação próxima à da nafta petroquímica obtida pelo refino do petróleo, 
sendo excelente carga para a produção de petroquímicos. 
Na indústria petroquímica, o gás natural é utilizado como matéria prima, 
fornecendo etanos, propanos e butanos. O etano é muito utilizado na fabricação do 
etileno. 
O gás natural pode ser utilizado como matéria prima, mas devido à pequena 
quantidade de carbono nos gases que participam da sua composição, seu uso não é tão 
abrangente, quando comparado com o petróleo. 
O gás natural associado tem maiores quantidades de etano, propano e butano, 
que constituem uma parcela dos insumos básicos de uma petroquímica. Tais 
componentes são utilizados como matéria prima na fabricação de olefinas e aromáticos. 
A fabricação de amônia e metanol também utiliza o gás natural como matéria prima. 
As instalações de fabricação de amônia e metanol têm se deslocado dos países 
mais desenvolvidos para os países que possuem grandes reservas de gás natural, 
reduzindo dessa forma, os custos de produção. Na fabricação de amônia e metanol, bem 
como de formaldeídos e fertilizantes, o gás natural é considerado como a matéria prima 
que apresenta as melhores condições tecnológicas e econômicas. 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 17/27 
GÁS DE SÍNTESE: Mistura de monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (H2) em 
definidas proporções, utilizada como matéria-prima de intermediários e produtos 
petroquímicos, partindo de diversos tipos de correntes contendo hidrocarbonetos. 
 
 Tipos de cargas = ƒ (disponibilidade, uso, processos) 
 Gasosas: gás natural, gás residual de refinaria 
 Líquidas: GLP, nafta, gasóleo 
 Sólidas: coque, carvão 
 
 Processos 
Catalíticos: 
 reforma vapor (convencional) 
 oxidação parcial catalítica (reforma auto-térmica) 
 reforma combinada 
 
Não catalíticos: 
 oxidação parcial (gaseificação) 
 
Produtos que podem ser obtido do gás de síntese: 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 18/27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 19/27 
 
Figura: Produção de fertilizantes - Importância do Gás Natural como matéria-prima 
 
 
 
 
 
3. GTL 
 
Este recurso natural também pode passar por um processo de transformação para 
dar origem a derivados similares aos do petróleo, porém menos agressivos ao meio 
ambiente. Essa tecnologia, denominada gas-to-liquid (GTL), é recente, tem custos 
elevados e é dominada por poucas companhias. 
Outros elementos positivos são a capacidade de dispersão em casos de 
vazamento e a pequena emissão de poluentes em toda a cadeia produtiva se comparado 
aos demais combustíveis fósseis. 
A tecnologia GTL se baseia na produção de hidrocarbonetos líquidos a partir de 
gás de síntese (ou “syngas”, CO e H2), via a reação de Fischer-Tropsch. A reação foi 
descoberta na década de 20, usada pelos alemães durante a segunda guerra mundial para 
produzir combustível de aviação de alta qualidade. 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 20/27 
 
 
 
A Tecnologia Fischer-Tropsch (FT), tem sido aplicada durante muitos anos, para 
conversão de carvão em syngas, recentes avanços na tecnologia de reatores e 
desenvolvimento de catalisadores fazem o FT GTL(gás-to-liquid), que transforma o 
gás de síntese em hidrocarbonetos líquidos, economicamente favorável, igualando com 
os preços do óleo cru. 
Pode ser utilizado tanto em pequenas como em enormes reservas de gás, os 
produtos do FT, são combustíveis “limpos”, sem presença de componentes aromáticos, 
sulfurados, ou nitrogenados, o que pode representar uma maior satisfação das Leis de 
Restrição e Regulação Ambientais, principalmente na Europa e Estados Unidos. A 
reação básica do Fischer-Tropsch, , requer uma estequiometria de H2/CO = 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 21/27 
 
nCO + 2nH2  (-CH2-)n + nH2O ΔH = -39,4 kcal/mol 
 
 
A reação continua via propagação em cadeia, com agrupamento de –CH2– 
formando cadeias longas e lineares de hidrocarbonetos, finalmente os hidrocarbonetos 
sintéticos passam pela etapa de Hidrotratamento ou Hidrotratamento, gerando os 
produtos acabados. 
Este processo vem sendo operado em escala comercial desde a década de 50 pela 
Sasol. O processo inicial, o “Arge Process”, utilizava baixas temperaturas(200-250°C), 
médias pressões (20-30 bar) um reator de Leito Fixo. 
Os catalisadores de Fisher-Tropsch são do grupo metais VIII e os mais comuns 
são Co, Ru e Fe, catalisadores de Ferro são comumente usado, devido ao seu baixo 
custo, em comparação com outros metais ativos. 
Muitos catalisadores são preparados em técnicas de precipitação (Anderson, 
1956). Catalisadores de ferro têm sido aplicados industrialmente na síntese de Fischer-
Tropsch durante muitos anos. 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 22/27 
4. TRANSPORTES 
Autoridades do setor de transportes de diversas cidades em todo o mundo têm 
buscado alternativas ao diesel convencional como força motriz de suas frotas de ônibus. 
As principais tecnologias experimentadas têm sido: 
• Mistura diesel-gás em motores de ciclo diesel; 
• Emulsão de diesel e água; 
• Gás natural comprimido em motores de ciclo Otto (GNC, ou CNG, do inglês 
Compressed Natural Gas); 
• Gás natural liquefeito em motores de ciclo Otto (GNL, ou LNG, do inglês 
Liquefied Natural Gas); 
• Veículo híbrido-elétrico; 
• Diesel com baixo teor de enxofre, chamado de “diesel limpo” e catalisadores; 
• Biodiesel; 
• Células a combustível. 
 
Dentre as tecnologias citadas, as mais difundidas têm sido o GNC e o GNL, 
sendo estas as primeiras alternativas ao diesel comercialmente disponíveis no mundo. 
As demais opções são em sua maioria utilizadas apenas de modo experimental, 
geralmente em pequena escala ou ainda não estão disponíveis comercialmente. Mais 
abundante que o petróleo em muitos países, o gás natural se apresenta especialmente 
estratégico para o Brasil em face de sua grande disponibilidade e da crescente 
perspectiva de sua oferta em longo prazo, tanto por importação de países vizinhos como 
originário das reservas nacionais, ampliadas após as descobertas na bacia de Santos, 
anunciadas em 2003. 
Diante desses aspectos, iniciativas que estimulem o uso de gás natural têm sido 
consideradas de grande conveniência para a segurança energética nacional. 
No entanto, o amadurecimento da tecnologia do diesel ao longo de várias 
décadas consolidou um sistema confiável, de alta penetração regional e baixo custo de 
manutenção, proporcionando a formação de uma frota nacional considerável, apoiada 
por uma ampla rede de postos de abastecimento. 
A indústria automobilística estruturou-se fortemente neste segmento, e da 
mesma forma desenvolveu-se uma eficiente logística de suprimento de combustíveis 
líquidos, tornando-se difícil a entrada de uma tecnologia concorrente nesse mercado. 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 23/27 
A superação de dificuldades para introdução da nova tecnologia requer esforços 
das empresas e investimentos dos governos, que suficientemente argumentados podem 
ser justificados pelos benefícios esperados para a sociedade. 
Para motivar o desenvolvimento do novo combustível nessa aplicação, a 
magnitude desses benefícios deve ser bem conhecida e amplamente divulgada, com o 
objetivo de se angariar apoio social e político. 
Tecnicamente, as máquinas térmicas são aquelas máquinas que transformam a 
energia química dos hidrocarbonetos em energia térmica. Mas os motores de combustão 
interna, de um modo específico, transformam a energia térmica em energia mecânica. 
Eles podem ser classificados segundo seus ciclos de operação: ciclo Otto, para os que 
utilizam álcool e gasolina; e ciclo Diesel para motores movidos a óleo diesel. Os carros 
movidos a Gás Natural Veicular (GNV) podem operar nos dois ciclos, entretanto são 
mais usuais para os motores Otto. 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 24/27 
5. INDÚSTRIA METALÚRGICA 
Entre as aplicações da Indústria Metalúrgica, destaca-se o aquecimento de 
panelas de vazamento de metal líquido, tratamento térmico, fusão de metais não 
ferrosos e o de produção de moldes e machos de areia. 
Cada parte descrita aqui possuía como fonte de aquecimento ou GLP ou óleo 
diesel ou energia elétrica, e dados como consumo de combustível, eficiência térmica, 
consumo e custo energéticos foram obtidos antes e depois da implantação da rede de 
GN. 
 
Fundição, panela de vazamento 
É o recipiente utilizado para transportar o metal líquido, saído do forno de fusão, 
até o molde. Tipicamente, o metal encontra-se a temperaturas próximas a 1.500ºC e para 
evitar perda de energia térmica e, consequentemente, de produtividade, a panela deve 
estar aquecida para transportá-lo. 
 
Fornos de Tratamento Térmico 
O processo de tratamento térmico compreende operações de aquecimento e 
resfriamento de aços e tem por objetivo alterar suas propriedades físicas, mais 
particularmente suas propriedades mecânicas. 
Atualmente, os níveis de exigência da indústria metal-mecânica fazem com que 
as características das peças tenham requisitos cada vez mais estreitos de qualidade, e 
que estão relacionados, principalmente, com uma estrutura isenta de tensões e 
compatível com os esforços previstos. 
O sucesso no tratamento térmico depende de um rigoroso controle de taxas de 
aquecimento e resfriamento, além do controle de tempo de permanência das peças em 
condições de alta temperatura. 
Neste setor produtivo em questão, o GN substituiu resistências elétricas de 
Carbeto de Silício de fornos de cementação, e substituiu o óleo diesel utilizado nos 
fornos de têmpera, e a análise de consumo foi realizada para duas condições diferentes 
de operação dos fornos, durante o aquecimento após a entrada de peças e durante a 
manutenção da temperatura. 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 25/27 
Fornos de cementação 
O processo termoquímico de cementação utiliza sais fundidos a altas 
temperaturas para o tratamento térmico de aços. O objetivo é criar uma camada 
superficial com dureza mais elevada do que o restante da peça através da incorporação 
de carbono, proveniente de um sal fundido, em sua estrutura. 
A cementação deve ser realizada a temperaturas que coloquem o aço em estado 
austenítico, geralmente entre 900°C e 950°C, que é quando a difusão de carbono através 
de sua estrutura atômica ocorre com maior facilidade. 
É fundamental um rigoroso controle de temperatura em todas as etapas do 
processo para garantir que a superfície tratada alcance a espessura e as propriedades 
desejadas. 
 
Fornos de têmpera 
A têmpera é indiscutivelmente o tratamento térmico mais importante dos aços, 
principalmente quando se fala em aços ferramentas. A velocidade de aquecimento do 
banho de sal deve ser criteriosa, obedecendo às rampas ou escalonamentos de forma a 
minimizar os inconvenientes de distorções devido a gradientes térmicos. 
O resfriamento deve ser rápido, para os quais geralmente se empregam meios 
líquidos. Os aços após sofrerem o processo de têmpera adquirem tensões internas 
elevadas devido às alterações microestruturais que levam ao aumento da dureza, da 
resistência ao desgaste e da resistência à tração. 
Em contrapartida, a ductilidade e tenacidade do aço tratado sofrem apreciável 
redução e um segundo processo, chamado revenido, deve ser seguido para corrigir os 
inconvenientes causados por estas altas tensões. 
 
Fornos de Fusão de metais não ferrosos - alumínio 
Fundição é um processo de fabricação em que um metal completamente fundido 
é vazado na cavidade de um molde projetado com o formato desejado.As fundições de ligas não ferrosas (alumínio, cobre, etc.) normalmente utilizam 
fornos com aquecimento a óleo (bpf ou diesel) para o processo de fusão, uma vez que os 
pontos de fusão destas ligas são baixos e os custos operacionais e de manutenção são 
atrativos. 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 26/27 
6. INDÚSTRIA SIDERÚRGICA 
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, teve ampliação da aplicação 
devido ao aumento das fontes de gases redutores e às exigências de mercado por 
produtos de maior qualidade. 
No processo de redução direta o óxido de ferro (Fe2O3), em pelotas ou pedaços, 
é convertido em ferro de alta pureza através da sua reação com o Hidrogênio e o 
Monóxido de Carbono. 
Processo Químico de Redução do Óxido de Ferro 
Redução 
Fe2O3 + 3H2  2Fe + 3H2O 
Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 
Carbonização 
3Fe + 2COFe3C + CO2 
3Fe + CH4  Fe3C + 2H2 
Reforma 
CH4 + CO2  2CO + 2H2 
CH4 + H2O  CO + 3 H2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ 
ENGENHARIA DE PETRÓLEO 
 
ENGENHARIA DE GÁS NATURAL – PROF. JOHNY CORRÊA 27/27 
BIBLIOGRAFIA 
 
1. Sartori, Isabel. Gerenciamento de eventos anormais de uma unidade de 
processamento de gás natural através de sistemas de detecção e diagnóstico de 
falhas 
 
2. Filho, Alberto Dantas; Fagá, Murilo Tadeu Werneck. IMPACTOS DA 
SUBSTITUIÇÃO DE DIESEL POR GÁS NATURAL NO TRANSPORTE 
PÚBLICO URBANO. 3° Congresso Brasileiro de P&D em Petróleo e Gás, 2005. 
 
3. MME – Ministério de Minas e Energia. BEN – BALANÇO ENERGÉTICO 
NACIONAL, Governo Federal, 2008. 
 
4. Rodrigues, Renato de Carvalho; Bomtempo, José Vitor. COMPARAÇÃO 
TÉCNICO-ECONÔMICA DAS ALTERNATIVAS TECNOLÓGICAS PARA 
PROCESSOS GTL. 3° Congresso Brasileiro de P&D em Petróleo e Gás, 2005.