Gases

14 de novembro de 2002

Gases Industriais: Air Liquide inaugura unidade de hidrogênio

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Publicado por: Marcio Azevedo
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    Air Liquide francesa inaugurou em 8 de novembro sua terceira planta de produção de hidrogênio no País, no mesmo dia em que comemorou o aniversário de cem anos de fundação do grupo. A unidade foi construída em Paulínia-SP, no local da Usina Química da Rhodia, cliente e parceira da Air Liquide há nove anos.

    Química e Derivados: Papel: Cutayar - expectativa de aumento no consumo.

    Cutayar – expectativa de aumento no consumo.

    O hidrogênio será produzido via SMR (steam methane reforming), a partir de vapor d’água e gás natural proveniente da Bolívia. A quebra das moléculas de metano ocorrerá em forno sob a ação de catalisador, para produzir hidrogênio e gás carbônico. O primeiro será entregue à Rhodia para produzir cicloexanol e hexametilenodiamina (produtos intermediários da cadeia de fabricação do nylon 66), fenol, bisfenol, ácido tereftálico e solventes, enquanto o gás carbônico, após purificação e liquefação, será destinado ao mercado de bebidas carbonatadas de São Paulo.

    A parceria entre as empresas teve início em 1997, quando a Air Liquide comprou da Rhodia Poliamida duas unidades produtoras de hidrogênio (SMR I e SMR II) com capacidade total de 10.000 Nm3/h. Em 1999, a Air Liquide construiu uma planta PSA (pressure swing adsorption) de purificação de hidrogênio, com capacidade de 16.000 Nm3/h. Com a construção da nova unidade produtora de hidrogênio (SMR III), a Air Liquide acrescenta à sua produção 11.500 Nm3/h de hidrogênio. O investimento na planta da Rhodia, incluindo-se as etapas iniciadas em 1997 e 1999, totaliza cerca de US$ 44 milhões.

    Após quase 19 meses em construção, a partida da SMR III foi dada em 27 de setembro deste ano. “É a unidade mais moderna do grupo no mundo”, afirmou Jacques Cutayar, diretor geral da empresa no Brasil. Conforme o executivo explicou, o investimento representa uma alternativa econômica de produção de hidrogênio via gás natural, pois as correntes quentes do processo são recicladas, permitindo a redução do consumo global de energia da planta e alta eficiência energética.

    Além de ser utilizado como matéria-prima no processo de produção do hidrogênio, o gás natural proveniente da Bolívia também será utilizado como combustível do forno. Alternativamente se poderia utilizar nafta, preterida, segundo o diretor de grandes indústrias da empresa Nobu Nawa, devido à dificuldade em controlar sua combustão, visando à minimização da formação de produtos poluentes. Como a nafta é composta por cadeias carbônicas de maior peso molecular em relação ao gás natural (cujo principal componente é o metano, CH4), pode ocorrer a combustão incompleta do material, gerando resíduos – monóxido de carbono (CO), por exemplo – prejudiciais ao meio ambiente. Pesou também o preço da nafta, superior ao do gás natural.

    Química e Derivados: Papel: Nawa - gás da Bolívia será a matéria-prima.

    Nawa – gás da Bolívia será a matéria-prima.

    A construção do forno foi feita em parceria tecnológica com a dinamarquesa Haldor Topsoe, especializada na produção de catalisadores heterogêneos e no design de plantas baseadas em processos catalíticos. A cargo da empresa ficaram a engenharia básica da construção do forno, além do acompanhamento das etapas críticas de fabricação dos equipamentos principais do forno, a supervisão de algumas etapas de montagem, o acompanhamento do comissionamento e a partida de toda a unidade. A tecnologia de purificação dos gases, entretanto, é da Air Liquide.

    O contrato de fornecimento à Rhodia tem duração de quinze anos. A empresa é consumidora cativa da planta de hidrogênio, e já absorve 90% da produção de 11.500 Nm3/h. Cutayar afirmou que as empresas trabalham com a possibilidade de crescimento gradativo do consumo de hidrogênio na planta da Rhodia, podendo chegar a 16.000 Nm3/h até 2005. Nesse caso, entrariam em operação mais duas novas unidades, com capacidade total de 17.000 Nm3/h.

    Invenção seminal – A história do nascimento da Air Liquide remonta ao final do século XIX. O inventor canadense Thomas Wilson havia descoberto acidentalmente, em 1892, o processo de produção do carbeto de cálcio por arco voltaico. A substância é matéria-prima para a produção do gás acetileno, mas as dificuldades de transporte e estocagem do gás, perigoso e explosivo, restringiam sua utilização na indústria. Ademais, a grande quantidade de energia elétrica necessária à produção do carbeto de cálcio tornava o processo muito caro.

    A questão atraiu a atenção do pesquisador francês Georges Claude, que aos 26 anos inventou a maneira segura de estocagem do acetileno: dissolvendo o gás em acetona e acomodando a solução em tanques preenchidos com materiais porosos. Claude assim conseguiu eliminar os interstícios vazios no interior dos tanques e, conseqüentemente, o risco de explosão. Mas a inviabilidade econômica da produção do acetileno perdurava. O pesquisador acreditava que a alta temperatura de uma chama alimentada por oxigênio poderia substituir o forno elétrico, mas para isso o francês precisaria descobrir um meio mais barato de produção desse gás, à época ainda bastante caro.

    Após testar diversos métodos, Claude concentrou-se naquele que indicava ser o mais promissor: liquefazer o ar para fracioná-lo em seus componentes: oxigênio, nitrogênio, argônio, neônio, criptônio e xenônio. Em 25 de maio de 1902, após dois anos de tentativas e erros, o inventor francês obteve sucesso. A descoberta culminou com a criação da companhia limitada Air Liquide, em 8 de novembro de 1902, com capital de 100 mil francos e 24 acionistas.


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