The produção de gás natural é essencial para a matriz energética global. O produto é utilizado para gerar eletricidade, além de ser usado como fonte de energia na indústria.
Nesse sentido, a implementação de tecnologias é fundamental para melhorar os processos de produção e a qualidade do gás natural.
Os recursos de automação e a integração de tecnologias ajudam a diminuir os impactos ambientais da produção de gás natural e auxiliam na garantia do atendimento à demanda crescente.
Neste artigo, você entenderá qual é a contribuição da tecnologia na produção de gás natural e quais são algumas soluções disponíveis. Confira!
Panorama da produção de gás natural no Brasil
De acordo com a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), a produção anual de petróleo e gás natural no Brasil foi de 4,3 milhões de barris por dia.
O número representa um aumento de 11,69% sobre o desempenho de 2022 e marca um recorde, já que foi a primeira vez que a produção anual atingiu uma marca superior a 4 milhões por dia.
Já o Boletim da Produção de Petróleo e Gás Natural, referente ao ano de 2023, demonstrou que a produção total acumulada foi de 54,677 bilhões de metros cúbicos de gás natural.
Ainda, o documento mostra que o aproveitamento de gás natural foi de 97,8% em dezembro de 2023. Esse dado representa uma queda de 7,4% na queima do gás, em relação ao mês anterior, e de 8,5%, em relação a dezembro de 2022. Na prática, os números demonstram um aproveitamento melhor do gás natural produzido.
No documento Acompanhamento do Processo de Abertura da Indústria do Gás Natural, elaborado pela Fundação Getúlio Vargas (FGV), é possível acompanhar o desempenho da produção ao longo dos anos. Entre 2012 e 2022, o aumento no volume produzido foi de 95%.
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O papel da tecnologia na produção de gás natural
A aplicação de tecnologia na produção de gás natural traz avanços significativos para o setor. Com as soluções adequadas, é possível aumentar a eficiência, a segurança e a sustentabilidade.
A seguir, exploramos de forma detalhada as tecnologias adotadas nas diferentes fases da produção de gás natural:
Separação de óleo e gás
A separação de óleo e gás é determinante para a eficiência do processo e a qualidade do material produzido. É nessa etapa que ocorre a remoção de impurezas, como contaminantes, que podem comprometer a utilização do gás.
Essa etapa inicial também é determinante para atender aos requisitos de qualidade e ainda ajuda a proteger os equipamentos da corrosão causada por outras substâncias, como a água. Com isso, é possível reduzir os riscos operacionais e a necessidade de manutenção.
Entre as tecnologias utilizadas nesse processo, veja quais são as mais importantes:
- Separadores trifásicos: servem para separar água, óleo e gás com base na diferença de densidade dos componentes. Para isso, é utilizada a técnica de decantação;
- Tambores de flare: também chamados de flare knockout drums, servem para retirar partículas líquidas do gás. A separação ocorre por gravidade, permitindo o transporte do produto separado para a estrutura de flare;
- Torre de absorção: serve para retirar os componentes ácidos do gás natural. A tecnologia inclui o uso de um solvente que fica responsável por absorver e eliminar os contaminantes;
Depuração
A depuração tem a função de purificar o gás natural, sendo uma etapa igualmente necessária para garantir a qualidade final. Para isso, são adotados diferentes métodos de remoção de impurezas e contaminantes.
The absorção química, por exemplo, utiliza os solventes para retirar uma série de contaminantes encontrados no produto. O mais comum é utilizar aminas em uma coluna de absorção, fazendo com que elas capturem as substâncias indesejadas. Posteriormente, o solvente é regenerado para ser utilizado novamente.
The absorção física também utiliza um solvente para absorver os contaminantes. A diferença é que ele não depende de uma reação química e, sim, da solubilização dos componentes.
Já a adsorção usa materiais sólidos porosos para absorver os contaminantes.
Com a tecnologia Pressure Swing Adsorption (PSA), o foco está no uso da pressão em colunas. Já com o método Temperature Swing Adsorption (TSA), o principal fator utilizado é a temperatura — em especial, para a remoção de umidade.
Outras tecnologias também podem ser implementadas. Dependendo do nível de nitrogênio na composição do gás natural, por exemplo, pode ser utilizada a separação criogênica para liquefazer o nitrogênio e retirá-lo com mais facilidade.
Filtração
A filtração do gás natural serve tanto para a remoção de sólidos quanto de líquidos. Para isso, são utilizados diferentes métodos e recursos para realizar a retirada de componentes indesejados, conforme cada necessidade.
Os filtros separadores costumam ser usados inicialmente, já que são voltados para partículas maiores. Eles unem a filtração mecânica e a separação de fases do tipo gravitacional e são mais usados para retirar água livre e hidrocarbonetos.
Já os filtros coalescedores são utilizados para retirar partículas finas e líquidos. O processo normalmente funciona pela união de gotas menores, formando gotas maiores que são eliminadas mais facilmente.
Com os filtros de cartucho, é possível capturar partículas sólidas, como poeira e ferrugem. Já os filtros de tela usam uma estrutura metálica ou de tecido, permitindo a captura de partículas grandes.
Os filtros de carvão ativado servem para capturar os compostos orgânicos voláteis e alguns líquidos.
É importante destacar que cada tipo de filtro precisa ser usado dependendo das necessidades de remoção de partículas indesejadas.
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Dessulfurização
A dessulfurização consiste na remoção dos compostos sulfurados. Desse modo, é possível reduzir as emissões de enxofre no uso do gás natural, além de garantir mais proteção aos equipamentos contra os efeitos corrosivos.
Para realizar esse processo, uma das técnicas é a absorção química, da qual já falamos anteriormente. Além das aminas, é possível utilizar soluções de hidróxido como solventes, capturando os sulfetos.
Na absorção física, é possível utilizar tanto um solvente baseado em glicol quanto uma combinação de solventes físicos com aminas. Na adsorção, são indicadas as tecnologias TSA e PSA.
Já o Processo Claus transforma compostos sulfurados em enxofre. Para isso, são realizados o aquecimento e a oxidação do sulfeto de hidrogênio (H2S), para liberar o enxofre presente na cadeia.
Assim como acontece na reação de Claus, outros processos oxidativos podem ser utilizados para retirar os contaminantes sulfurados.
Desidratação
Como a retirada da água é essencial, é necessário recorrer a métodos como a desidratação para remover o vapor de água do gás natural.
Esse processo é especialmente importante para evitar a corrosão e os danos aos equipamentos. Ele também ajuda a evitar a reação de formação dos hidratos, que podem bloquear as tubulações e interromper o funcionamento dos equipamentos.
O uso de solventes para absorver a água, como acontece com o glicol, é bastante comum. Conforme você acompanhou, no final do processo o solvente é regenerado para ser usado novamente.
Ao utilizar a adsorção no processo de desidratação, é possível empregar a técnica com sílica gel, por exemplo. De modo semelhante, as membranas permeáveis servem para que o gás úmido passe por elas, garantindo a retenção das moléculas de água.
Compressão
A compressão do gás natural ajuda a garantir um transporte mais eficiente, afetando positivamente a cadeia de distribuição. Ela acontece a partir do aumento da pressão do gás, permitindo que ele seja transportado por longas distâncias.
Esse processo também é essencial para aproveitar plenamente a capacidade dos gasodutos, diminuindo os custos operacionais. Ainda, ele ajuda a manter um suprimento constante para os pontos de entrega.
Entre as tecnologias empregadas, é possível destacar os compressores centrífugos. Eles aumentam a velocidade do gás com ajuda de um rotor giratório, fazendo com que a energy gerada seja convertida em pressão.
Os compressores axiais são mais utilizados em aplicações de menor pressão, pois aumentam essa característica de modo gradual. Por isso, é comum que eles sejam usados em etapas intermediárias.
Os compressores reciprocantes ou alternativos funcionam com base na movimentação de pistões para comprimir o gás. Com isso, o produto é descarregado com uma pressão mais elevada.
Para melhorar as etapas de produção do gás natural, a sua empresa pode contar com a Altus, referência em soluções de automação industrial.
Um dos exemplos de aplicação de tecnologia Altus é o Control and Safety System (CSS) das plataformas P-58 e P-62. Localizadas na Bacia de Campos, essas unidades de exploração produzem até 6 milhões de metros cúbicos de gás natural, cada uma.
Com a expertise do time da Altus, as duas plataformas passaram a contar com um sistema de automação, controle e monitoramento de produção. Ele possui diversos recursos, como acompanhamento de métricas, desligamento em caso de emergência e detecção de fogo e gás.
Graças às tecnologias de controle e supervisão utilizadas, a equipe em terra dispõe de um sistema robusto de monitoramento e operação das plataformas. Assim, é possível otimizar processos e ter mais segurança.
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Impactos econômicos e ambientais das tecnologias na produção de gás natural
A adoção estratégica de tecnologia no segmento de gás natural é conveniente tanto do ponto de vista econômico quanto ambiental. Descubra quais são os principais efeitos do investimento em modernização e automação:
Redução dos custos operacionais
Um dos principais impactos da implementação de tecnologia avançada para a produção de gás natural é o aumento da eficiência. Como consequência, é possível reduzir os custos operacionais, já que ocorre a otimização dos processos. Na prática, isso também aumenta a lucratividade geral da atividade.
Aumento da produtividade
Outro benefício associado ao uso da tecnologia é o aumento da produtividade, produzindo mais no mesmo período. Além disso, é possível melhorar a qualidade final do produto, maximizando o aproveitamento da produção.
Expansão de mercado
Com a adoção de tecnologias avançadas, outro benefício é a expansão de mercado. Isso tem relação com o aumento da capacidade de produção e de atendimento ao setor interno e externo, por exemplo. Com a diversificação de receitas, a operação passa a ser mais vantajosa e rentável.
Redução das emissões de gases poluentes
Do ponto de vista ambiental, um dos principais impactos do uso de tecnologia é a diminuição na emissão de gases do efeito estufa. Com novas técnicas de extração, transporte e queima, é possível reduzir consideravelmente a pegada de carbono do setor de gás natural.
Uso mais eficiente dos recursos
Mais um efeito ambiental positivo é o melhor aproveitamento dos recursos. Como a perda do gás natural é reduzida, é possível economizar com processos de extração e transporte. Assim, o uso dos recursos fica mais eficiente.
Aumento da sustentabilidade
De modo geral, a implementação de tecnologia torna a produção de gás natural mais sustentável. Esse tipo de resultado faz com que o setor atenda às necessidades de proteção do meio ambiente, melhorando sua imagem no mercado e aumentando sua área de atuação.
A Altus torna a produção de gás natural mais eficiente
The produção de gás natural no Brasil tem crescido ao longo dos anos, devido ao investimento em tecnologia e modernização. Com soluções de automação, controle e segurança é possível tornar o processo ainda mais sustentável, atendendo às novas demandas do mercado.
The Altus oferece soluções personalizadas para diferentes etapas do processo de produção do gás natural, permitindo que as empresas supram suas necessidades específicas.
Quer conhecer melhor as soluções de tecnologia para o setor de gás natural? Entre em contato com o time da Altus!
