Gases Industriais: Air Liquide inaugura unidade de hidrogênio

A 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.

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.

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

“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.

A empresa iniciou seu processo de internacionalização entre 1905 e 1906, devido a necessidade de fabricar seus produtos próximo aos centros de consumo.

Foi a primeira companhia francesa em solo japonês, em 1907. Recentemente comprou unidades da Messer Grisheim, no Egito e em Trinidad e Tobago, e hoje está presente em mais de 65 países, com um milhão de clientes, 30,8 mil funcionários e 360 mil acionistas.

A Air Liquide lidera o ranking de faturamento do setor de gases industriais, gases medicinais e serviços correlatos.

Faturou 8,3 bilhões de euros em 2001, a maior parte (70%) vinda do segmento de gases e serviços para a indústria. Outros 15% provêm do segmento de healthcare e 8%, da área de soldagem.

A empresa considera o hidrogênio um produto promissor. “O uso de hidrogênio para a remoção do enxofre da gasolina é uma das grandes apostas da Air Liquide”, revela o diretor Cutayar.

A eliminação da impureza ocorre pela reação do hidrogênio com o enxofre, produzindo sulfeto de hidrogênio (H2S). “As vendas globais do gás na América Latina cresceram cinco vezes em três anos”, afirma.

Outro campo em que se avalia que haverá grande demanda por hidrogênio é no desenvolvimento das chamadas energias limpas (fuel cells).

Petroquímica e química de base, seguidos por alimentos e especialidades são os segmentos industriais com maiores demandas por hidrogênio.

O gás é utilizado na produção de embalagens de vidro, fibras ópticas, plásticos, oxo-álcoois, nylon, na hidrogenação de óleos inssaturados e de amido, e no lançamento de foguetes.

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