Desafios Tecnológicos para o Gás Natural

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Desafios Tecnológicos para o Gás Natural
Desafios Tecnológicos
para o Gás Natural
Newton Reis de Moura
Petrobras
Novembro de 2007
Objetivo
™ Apresentar o estado da arte das diversas tecnologias para o
segmento Gás Natural, destacando:
9 tecnologias
9 grau de maturidade (horizonte de aplicação)
9 evolução tecnológica
9 nicho de mercado
INTRODUÇÃO
Características do Mercado de Gás Natural
Tendência de crescimento:
– queima mais eficiente ⇒ reduz custos de manutenção
– combustível mais limpo ⇒ diminuição das emissões
Centros consumidores e reservas encontram-se afastados.
Existência de um comércio de longa distância bem desenvolvido
Particularidades do Brasil:
– Produção de GN em offshore ou em regiões afastadas
– País de dimensões continentais
– Mercado de GN ainda incipiente em algumas regiões
O transporte de combustíveis gasosos é economicamente menos viável
que o transporte de combustíveis líquidos ⇒ gás apresenta baixa
densidade energética
DESAFIOS
Viabilizar o transporte de GN
Aspectos relevantes:
–
–
–
–
–
Aumento do custo deste energético
Aumento do custo dos materiais (aço)
Restrições ambientais
Grande aumento do consumo
Mercado em franco desenvolvimento
Desafios:
– Tecnológicos ⇒ atendimento de novos nichos de mercado
– Econômico ⇒ reduzir o custo das plantas de GN e de
transporte
Tecnologias de Transformação do Gás para Transporte
TRANSFORMAÇÃO FÍSICA
™ GNL (gás natural liquefeito): -160 oC; ~1 atm; 600 v/v
™ GNLP (GNL pressurizado): -60 a -123 oC; 13 a 68 atm; 600 v/v
™ GNC (gas natural comprimido): Tamb; 70 a 250 bar; 60-225 v/v
™ GNCR (GNC resfriado): -30 oC; 95 a 125 bar; 220-260 v/v
™ GTS (gás para sólido; hidratos): -20 oC, 1 bar ou 2-3 oC, 10 bar; 70-150 v/v
™ GNA (gás natural adsorvido): Tamb; 35-70 atm; 70-170 v/v
TRANSFORMAÇÃO QUÍMICA
™ GTL (MeOH, Fisher-Tropsch, DME)
GTW (Gas-to-Wire)
™ Geração de eletricidade offshore
Gasoduto
Custo Transporte
Aplicações:
• Transporte de médio e grandes volumes
Distâncias:
• Pequenas a médias distâncias
Custo
Características:
• 60 a 90 v/v
• 70 a 100 bar
Gasoduto
Transporte marítimo
Distância
GNL – Gás Natural Liqüefeito
Capacidade do navio
135.000 m3 (81.106 m3 GN)
Características:
• 600 v/v
• -160 oC e 1 atm
• Isolamento térmico pesado
Aplicações:
• Transporte de grandes volumes
• Gasoduto móvel
• Peak-shaving
• Veicular
• Liquefação de pequenos volumes
• Floating LNG
GNC – Gás Natural Comprimido
Características:
• 60 v/v a 225 v/v
• 70 bar a 250 bar
• Resistência mecânica
Capacidade do navio
330.106 ft3 GN(~9.106 m3 GN)
Aplicações:
• Transporte de grandes quantidades
• Gasoduto virtual
• veicular
Cadeia de suprimento do GNC
Terminal
Terminal
•
•
•
•
•
•
FPSO
SS
•
•
•
•
•
Compressores
Tratamento do gás (remoção de H2O e
H2S)
Sistema de refrigeração (opcional)
Monobóia ou braço de carregamento
Carregamento contínuo (opcional)
Armazenamento do gás
Planta a bordo (opcional)
Armazenamento do C3+ (opcional)
Sistema de Refrigeração (opcional)
DP
Vent
NAVIO GNC
Integração de disciplinas
• Processo
• Material
• Naval
• Monobóia ou braço de
descarregamento
• Descarga contínua (opcional)
• Vent ou Flare
• Aquecimento
• Ajuste de pressão (bombas
ou compressores)
• Interligação com rede de
dutos
• UPGN
• Tancagem (opcional)
GASODUTO MÓVEL – TRANSPORTE TERRESTRE
SISTEMA MODULAR DE COMPRESSÃO, TRANSPORTE E
DESCOMPRESSÃO DE GN
ABASTECIMENTO DE CIDADES, INDÚSTRIAS E POSTOS
DE GNV
DISTÂNCIA, VOLUME E A SAZONALIDADE DA DEMANDA
NÃO JUSTIFICAM ECONOMICAMENTE UM GASODUTO
TRANSPORTE DO GN EM CILINDROS
PRESSÃO: 220 a 250 bar
UTILIZAÇÃO DE CAMINHÕES, BALSAS OU TRENS PARA O
TRANSPORTE
GTS – hidratos de gás natural
Hidrato
• Problema na produção ou no transporte
de GN não tratado em gasoduto
•Existência de grandes reservas mundiais
de hidrato
Características
• Estrutura sólida formada de H2O e
Metano
• Metano aprisionado nas cavidades da
estrutura
• -23 oC e 1 bar ou 2-3 oC e 10 bar
• 70-150 v/v
•
Aplicações
Transporte de grandes volumes
GNA – Gás Natural Adsorvido
Características
• 60 v/v a 170 v/v
• T ambiente
• 35-70 bar
• Reservatório com flexibilidade
geométrica
Aplicações
• Gasoduto móvel
• Veicular
• Peak shaving
• Transporte de pequenos
volumes
GTL – Gas to Liquids
Características
• transforma quimicamente o gás natural em frações líquidas isentas
de enxofre e aromáticos: diesel, metanol, DME, lubrificantes, etc
• alto consumo energético
Aplicações
• grandes volumes de gás (tecnologia tradicional)
• volume médio (tecnologia de microcanais)
Transporte de GN no Brasil
™ Necessidade de importação: gasoduto e GNL
™ Transferência de gás entre regiões
™ Gasoduto
™ Caminhão (GNC e GNL)
™ Possibilidade de novas tecnologias?
™ Novos modais de transporte:
™ Desenvolver ou antecipar produção de reservas marítimas de gás.
™ Viabilizar campos marítimos marginais com gás associado.
™ Eliminar restrições à produção de óleo
™ Incorporar reservas marítimas de gás
Conclusões
™ O gás natural apresenta-se como um vetor
energético de transição, com grande potencial de
crescimento.
™ O transporte do gás natural apresenta-se como um
grande desafio tecnológico .
™ Buscando soluções criativas e inovadoras,
estaremos contribuindo para a consolidação desse
mercado extremamente promissor, ajudando a
sociedade a equacionar sua crescente demanda
por energia.