2. Características

 

COMPOSIÇÃO DO GÁS AUTOMOTIVO

Composição Media (% volumetrica):

Poder calorifico superior = 9.500 kcal/m3
Densidade relativa = 0,623

COMPARAÇÃO COM OUTROS COMBUSTÍVEIS AUTOMOTIVOS

CARACTERÍSTICA

GÁS NAT.

GASOLINA

ALC.HID.

DIESEL

Temp. Ignição ºC 630/750 280/430 390

250/340

Limites Flamabilidade % 5 - 15 1,4 - 7,6 3,3 - 19,0 0,7 - 5,0
Peso Específico kgf/m3 0,76 * 738 789 839
Octanagem equivalente 125/130 60/90 90

 

Poder Calorifico kcal/kg 12.5000 11.230 7.090 10.830

ESPECIFICAÇÕES DO GÁS NATURAL
A nova realidade da indústria do gás natural do Brasil, vem exigindo uma maior confiabilidade quanto a qualidade do gás na produção, condicionamento, transporte ou distribuição.
Após inúmeras discussões encontra-se na DNC (Departamento Nacional de Combustíveis) uma proposta para mudança da resolução vigente desde 1987. Esta proposta, fruto das negociações entre PETROBRAS e ADEGAS, representa ainda divergências quanto aos limites de H2S e CO2.
Ao longo desta apresentação serão mostrados as diversas composições das diferentes regiões produtoras de gás natural, as proposições de especificações sugeridas pela PETROBRAS e ADEGAS, além de mostrarmos as especificações adotadas em diversos países.
A partir da apresentação de composições procuramos chamar a atenção para outras propriedades do gás, especialmente aquelas que afetam o comportamento de sua queima ou sejam, as características de combustão. Escolhemos o gás combustível como exemplo por ser esta a utilização predominante no Brasil e no Mundo.
Os hidrocarbonetos que participam da composição do gás natural são metano, etano, propano e componentes mais pesados. A composição depende da origem, grau de associação com o óleo e nível de tratamento ou condicionamento. Há uma predominância do metano na composição do gás, aparecendo ainda contaminantes, inertes ou não. Estes contaminantes dependendo das especificações deverão passar por processos de tratamento.
Condicionamento ou tratamento do gás natural é o conjunto de processos aos quais o gás é submetido de modo a renovar ou reduzir os teores de contaminantes para atender especificações de mercado, segurança, transporte ou processamento posterior. As especificações mais frequentes são relacionadas com:
Além das especificações quanto os contaminantes aparecem ainda exigências quanto à densidade, poder calorifico, ou agrupados como número de Wobbe e, em raríssimos casos, pode aparecer exigências mais sofisticadas como índice de Wobbe
O CO2 é considerado inerte quanto ao seu poder comburente, pois é altamente corrosivo na presença de água livre constituindo um gás ácido. Os gases ácidos, assim chamados por formarem ácidos ao reagirem com água livre, englobam além do CO2, os compostos de enxofre ou sejam, gás sulfídrico(H2S), mercaptans, sulfeto de cabonila e disulfeto de carbono.
O tratamento do gás natural para a remoção apenas de compostos de enxofre, chama-se dessulfurização, quanto visa a remoção de gases ácidos em geral, denomina-se adoçante.
O vapor d’água ao condensar em linhas ou equipamentos, causa danos por formar ácidos, e, também, por reduzir a capacidade de escoamento e pela formação de hidratos.
Hidratos são compostos formados pela combinação de moléculas de água com moléculas de gás, resultando compostos de estrutura cristalina que crescem bloqueado, parcial ou totalmente, linha, válvulas e equipamentos.
A passagem do gás pelas UPGN (Unidades de Processamento de Gás Natural), constituem o chamado processamento primário do gás natural, e envolve as frações pesadas e maior valor econômico e dando origem a um gás processado de menor valor energético, mas especificados quanto ao ponto de orvalho em relação aso hidrocarbonetos.
As frações pesadas, obtidas no estado líquido, constitui o LGN (gás natural liquefeito ) que após francionamento produz o GLP (gás liquefeito do petróleo) e as frações mais pesadas do gás: pentanos e superiores.
 
CARACTERÍSTICAS MÉDIAS DO GÁS NATURAL RICO "IN NATURA"

TEM

CE/RN

SE/AL

BA

ES

RJ

SP

AM

PR/SC

Composição (% vol)

 

 

 

 

 

 

 

 

Metano

74,53

81,32

81,14

88,16

79,69

87,98

68,88

73,58

Etano

10,40

8,94

11,15

4,80

9,89

6,27

12,20

12,17

Propano

5,43

3,26

3,06

2,75

5,90

2,86

5,19

6,70

Butano

2,81

1,84

1,39

1,55

2,13

1,16

1,80

3,22

Pentano

1,30

0,74

0,72

0,44

0,77

0,27

0,43

1,06

Hexano e sup.

1,40

0,42

0,30

0,44

0,44

0,07

0,18

0,48

N2

1,39

1,51

1,63

1,64

0,80

1,16

11,12

1,74

CO2

2,74

1,97

0,81

0,24

0,50

0,20

0,20

0,64

H2S (mg/m3)

1,50

7,50

7,60

7,50

6,70

Traços

-

13920

PCS (kcal/m3)

12500

10300

10600

10250

10930

9849

9902

11622

Densidade

0,83

0,80

0,71

0,66

0,73

0,64

0,75

0,85

Riqueza (%)

10,94

6,26

5,47

5,18

9,24

4,36

7,60

11,46

CARACTERÍSTICAS MÉDIAS DO GÁS NATURAL TRATADO (RESIDUAL)
  CE/RN SE/AL BA ES RJ SP AM

Metano %vol

83,50 89,00 86,10 90,40 90,65 88,23 75,28
Etano %vol 11,00 6,92 10,70 5,13 7,03 6,55 9,73
Propano %vol 0,41 0,29 0,56 1,93 0,69 2,29 1,50
Butano %vol - - - 0,52 - 0,81 0,31
Pentano %vol - - - 0,06 - 0,11 0,20
Hexano e sup. %vol - - - 0,05 - 0,07 0,04
N2 %vol 1,95 1,77 1,73 1,56 1,00 1,59 12,74

CO2 %vol

3,16 2,02 0,90 0,39 0,50 0,26 0,20
H2S (mg/m3) 4,50 7,50 7,60 7,50 4,0 Traços -
PCS (kcal/m3) 9800 9100 9400 9600 9274 9648 8696
Densidade 0,65 0,62 0,62 0,62 0,61 0,633 0,68

TABELA DE EQUIVALÊNCIA ENERGÉTICA

 

kg/m3 kcal/kg kcal/m3
GÁS NATURAL - - 94000
GÁS NATURAL RESIDUAL - - 11000
GÁS NATURAL LIQUEFEITO 440 13100 5,9 X 106
GLP 554 11730 6,5 X 106
GASOLINA 738 11230 8,3 X 106
ÁLCOOL 789 7090 5,6 X 106
DIESEL 852 10752 9,2 X 106
ÓLEO COMB.MÉDIO 997 10090 10,9 X 106

QUADRO DE ESPECIFICAÇÕES GÁS NATURAL
Anexo ao Regulamento Técnico CNP Nº 23/87
RESOLUÇÃO Nº 17/87
CARACTERÍSTICAS UNIDADE ESPECIFICAÇÕES MÉTODO
Poder calorífico superior a 20ºC e 1 atm kcal/m3 85000 a 12500 ASTM-D 3588
Poder calorífico inferior a 20ºC e 1 atm kcal/m3 7600 a 11500 ASTM-D 3588
Densidade relativa ao ar a 20ºC - 0,60 a 0,81 ASTM-D 3588
Enxôfre total mg/m3 110 máx. ASTM-D 2385*
H2S mg/m3 29 máx. ASTM-D 2385
N2 + CO2 % vol. 6 máx. ASTM-D 1945
(*) Enxôfre Total = H2S + enxôfre mercaptídico
NOTA: O produto deve ser isento de hidrocarbonetos condensados, óleos e partículas sólidas

ESPECIFICAÇÕES DE GÁS NATURAL NO BRASIL
CARACTERÍSTICAS GÁS B GÁS M GÁS A
1) Poder Calorífico Superior (kcal/m3) 8.000 a 9.100 9.000 a 10.100 10.000 a 12.500
2) Densidade Relativa ao Ar 0,54 – 0,60 0,57 – 0,69 0,66 – 0,82
3) H2S (máximo) (mg/m3) 20 20 20
4) Enxôfre Total (máximo) (mg/m3) 110 110 110
5) Teor de Inertes (máximo) 6% vol. 6% vol. 6% vol.

NOTAS:
Metro cúbico de gás referido a 20ºC e 1 atm
Enxôfre total = H2S + enxôfre orgânico
Insertes representados por nitrogênio e dióxido de carbo
Oproduto deve ser isento de água na fase líquida,hidrocarbonetos condensados, óleos e partícula sólidas.

ESPECIFICAÇÕES DE GÁS NATURAL NO BRASIL (ABEGÁS)
  GÁS A GÁS B
1) Poder Calorífico Superior (kcal/m3) 9200 – 10100 8550 – 9200

2) Índice de Wobbe (kcal/m3)

11770 – 12248 11232 – 11770

3) Teor máximo de C3 (%vol.)

1,5 1,5

4) H2S (mg/m3)
- Teor máx. em 8hs consecutivas

12
05
12
05

5) Enxôfre Total (mg/m3)
-Teor max. em 8hs consecutivas

50
30
50
30

6) Ponto de orvalho à pressão de 35 bar
H2O
Hidrocarbonetos

-5ºC
-5ºC
-5ºC
-5ºC

7) Teor de inertes CO2 (% máx vol.)

1,5 1,5

8) Teor de N2 (%máx. em vol)

1,5 1,5

NOTAS:
Enxôfre Total = H2S + enxôfre mercaptídico + enxôfre orgânico
O produto deve ser isento de hidrocarbonetos condensados, óleos, partículas sólidas e oxigênio.
Metro cúbico de gás referido a 20ºC e 1 atm.

ESPECIFICAÇÕES DE GÁS NATURAL NO BRASIL
(ADEGÁS/DNC)

 

GÁS B

GÁS M

GÁS A

1) Poder calorífico Superior(kcal/m3)

8000-9100

9000-10100

1000-12500

2) Densidade relativa ao ar

0,54 – 0,60

0,57 – 0,69

0,66 – 0,82

3) H2S(mg/m3) teores máximos

-

-

-

3.1) Proposta ABEGÁS

-

-

-

a) instantâneo

15

15

15

b) 8 dias consecutivos

7

7

7

3.2) Proposta PETROBRÁS

25

25

25

4) Enxôfre total (mg/m3) (máximo)

110

110

110

5) Teor de inertes:N2 e CO2(%máx. em vol.)

6,0

6,0

6,0

a) CO2 máximo(%vol) (ADEGÁS)

1,5

1,5

1,5

b)CO2 máximo (% vol.)(PETROBRÁS)

2,5

2,5

2,5

NOTAS:
Enxôfre Total = H2S + enxôfre mercaptídico + enxôfre orgânico
O produto deve ser isento de água na fase líquida, óleos, partículas sólidas e hidrocarbonetos condensados.
Metro cúbico de gás referido a 20ºC e 1atm
O ponto de orvalho para água e hidrocarbonetos deverá ser estabelecido contratualmente entre as empresas fornecedoras e recebedoras, na pressão de entrega do gás em teores tais que não ocasionem a condensação nas turbulações e equipamentos nem provoquem riscos de corrosão.
Teores de H2 e do CO2 referidos ao gás saturado na pressão de entrega.
Para gases com pontos de orvalho inferiores à temperatura ambiente na pressão de entrega, as fornecedoras e recebedoras poderão acordar valores diferentes dos desta Tabela.

ESPECIFICAÇÕES EM OUTROS PAÍSES

PAÍSES

H2S

(mg/m3)

S TOTAL

(mg/m3)

CO2

(% vol.)

N2

(% vol.)

O2

(% vol.)

AUSTRALIA

6,0

100,0

1,5

2,0

0

BÉLGICA

5,0

150,0

2,0

N.E.

1,0

CANADA

23,0

460,0

2,0

N.E.

0,4

FRANÇA

15,0(*)

150,0

N.E.

N.E.

N.E.

ALEMANHA

5,0

150,0

2,0

-

0,7

ITÁLIA

2,0

100,0

1,5

10,0

0,6

HOLANDA

5,0

150,0

1,5

N.E.

0,5

POLÔNIA

20,0

N.E.

N.E.

N.E.

N.E.

INGLATERRA

5,0

50,0

N.E.

N.E.

0,1

IUSGOSLÁVIA

20,0

100,0

 

7,0

 

 

N.E. = NÃO ESPECIFICADO
(*) TEOR MÁXIMO DURANTE 8 HORAS CONSECUTIVAS, MÉDIA DURANTE UM PERÍODO DE 8 DIAS DE 7,0 mg/m3.
 
FONTE:SPECIFICATION LIMITS FOR NATURAL GAS WHICH HAVE TO BE MET FOR FURTHER TRANSPORTATION, DISTRIBUTION AND UTLIZATION
(L.HEISLER, ÁUSTRALIA)
 
 

TOTAL BRASIL

ANÁLISE DO MERCADO DA PETROBRÁS COMPARADA À ANÁLISE DA SUBCOMISSÃO DE DEMANDA DO MME POR ESTADO

DEMANDA FACTÍVEL - REALIZADA EM 1992

ESTADOS

1995

2000

2010

MME(*)

PB(**)

MME(*)

PB(**)

MME(*)

AMAZONAS

1338

0

2044

1822

4569

RONDÔNIA

503

0

1263

1248

4055

SERGIPE

2142

1724

2433

3935

3229

BAHIA

5787

4421

9203

5737

15284

ALAGOAS

1260

875

1636

1215

3415

CEARÁ

301

130

848

210

1575

PERNAMBUCO

2602

966

3195

1201

6125

RIO GRANDE DO NORTE

108

81

148

129

278

PARAÍBA

121

88

190

112

287

ESPIRITO SANTO

495

531

866

811

1367

MATO GROSSO DO SUL

112

0

223

0

225

MINAS GERAIS

221

0

4038

1453

13942

RIO DE JANEIRO

6282

3530

11948

5248

13676

PARANÁ

2033

0

2727

1813

4885

SANTA CATARINA

2132

1461

2862

1874

5125

RIO GRANDE DO SUL

1755

0

2534

1747

4313

SÃO PAULO

8287

5022

18219

9052

34566

TOTAL

37375

18829

64376

38105

116916

(*)1ª DEMANDA FACTÍVEL APRESENTADA PELOS ESTADOS.
(**) VOLUME SEM O CONSUMO INTERNO DA PB (+/- 3 MILHÕES m3/gás)