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15 de setembro de 2011

Reatores – Microtecnologia promete revolucionar o processo químico

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Publicado por: Marcelo Furtado
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    Química e Derivados - Reatores - Microtecnologia promete revolucionar o processo químico

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    microtecnologia aplicada a processos químicos, o ramo da pesquisa científica que miniaturiza componentes e sistemas para aproveitar a intensificação de processo conseguida pela maior transferência de massa, calor e taxa de reação obtida na escala micro, começa a deixar de se limitar às bancadas de laboratórios e invade a seara produtiva também no Brasil. Com o uso de microrreatores, sistemas produtivos que já contam com vários casos em escala industrial em países desenvolvidos e com promessa de expansão acelerada nos próximos anos, um projeto piloto na Petrobras, coordenado pelo seu centro de pesquisas, o Cenpes, tem papel pioneiro para a expansão da microtecnologia no processamento de gás e obtenção de derivados sintéticos.

    O projeto da petroleira visa a qualificar uma rota com microrreatores para a tecnologia GTL (gas-to-liquid), pela qual se transforma, em áreas remotas offshore ou onshore, gás natural em um óleo nobre que pode ser transportado e reaproveitado em refinarias. Até então transportados por gasodutos, ou mesmo não aproveitados, esses volumes de gás natural extraídos junto com o petróleo se transformam, por meio de reações químicas que ocorrem nos canais dos microrreatores, em um óleo isento de contaminantes, enxofre e com alto número de cetano. “É uma alternativa excelente para áreas onde seria inviável levar um reator convencional com 15 metros de diâmetro e 20 metros de altura”, explicou a coordenadora do programa tecnológico do gás natural, Ana Paula Fonseca. Os microrreatores podem ser até 90% menores do que os reatores convencionais.

    Para a qualificação da tecnologia, a Petrobras está trabalhando em conjunto com dois parceiros distintos, em testes separados em sites da empresa no Nordeste. Já em operação desde novembro de 2010, em Aracaju-SE, na UO-SEAL (Unidade de Operações de Exploração e Produção de Sergipe e Alagoas), funciona uma unidade piloto, fruto de cooperação tecnológica com a inglesa Compact GTL, por meio de uso de microrreatores por milicanais (com canais com espessura pouco maior do que um milímetro). A planta GTL em teste tem capacidade para produzir até 20 barris por dia de óleo.

    A outra parceria, com operação piloto prevista para inaugurar até o final de 2011, é com um consórcio formado pela integradora de navios japonesa Modec, a empresa de engenharia também do mesmo país Toyo e a americana especializada em microtecnologia Velocys (subsidiária da inglesa Oxford Catalysts). Esta última empresa desenvolve microrreatores tubulares por microcanais (menores do que um milímetro) e instalará o sistema na unidade de lubrificantes do Nordeste, a Lubnor, em Fortaleza-CE, para produção piloto de até oito barris por dia.

    Pioneiros – Segundo explicou Ana Paula Fonseca, os dois projetos piloto são pioneiros globalmente, visto que os parceiros estavam até o momento também na escala laboratorial na microtecnologia para GTL. “Estamos praticamente testando com as duas empresas para podermos avaliar se vamos partir para a escala industrial no futuro”, disse. O teste no Sergipe deve ser finalizado ainda em 2011 e o do Ceará, em meados de 2012.

    Química e Derivados, Microrreator piloto da Compact GTL, em Aracaju-SE,

    Microrreator piloto da Compact GTL, em Aracaju-SE

    O plano de desenvolvimento com o GTL compacto começou em 2006, com estudos junto com a Compact, e agora com as duas empresas entra em fase final, após a qual a Petrobras deve definir se vale a pena usar um dos dois tipos da tecnologia ou, talvez, ambos. “Mas quando acabarem os testes, e se as tecnologias forem qualificadas, ainda levará um tempo para adaptá-las para a escala industrial, principalmente no meio offshore, em que são maiores as possibilidades de integração entre os sistemas”, disse.

    O sistema GTL consiste, na verdade, em uma rota constituída por duas etapas, com microrreatores formados por um conjunto de placas metálicas soldadas de forma que permitam a formação de pequenos canais de dimensões milimétricas. Na primeira etapa, chamada de gaseificação ou reforma, existem microrreatores com dois conjuntos de milicanais intercalados entre si. Em um conjunto de milicanais, o gás natural e o vapor de água reagem em contato com o catalisador para formar o gás de síntese (CO +H2), enquanto no outro conjunto de milicanais ocorre a combustão do gás natural com ar na presença de catalisador metálico (base cobalto), uma combustão sem chama. Com essa configuração, o calor liberado na reação de combustão é transferido para o outro lado e supre a necessidade de calor da reação de reforma.


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