Nanofiltração – Petroleiras removem sulfato de água de injeção com nanofiltração

Petróleo – Petroleiras removem sulfato de água de injeção com nanofiltração e criam mercado milionário para as membranas

Nanofiltração – O promissor mercado das membranas de separação, cada vez mais empregadas em indústrias e na filtração de esgoto doméstico e preparação de água potável, possui uma infinidade de alternativas tecnológicas, que vão desde a microfiltração até a osmose reversa, cada uma delas com variações estruturais de filmes poliméricos e disposição de módulos. Não há dúvida de que, com a queda de preços e a constatação de suas vantagens em comparação aos sistemas convencionais, trata-se de um mercado em ascensão, com maior destaque nos países mais desenvolvidos; e no Brasil também, onde os projetos já há alguns anos passam a ser mais constantes.

Embora haja várias unidades instaladas no Brasil em aplicações de membranas de osmose reversa, para desminera­lização de água para caldeiras de geração de vapor, e também módulos de ultra e microfiltração, para retenção de sólidos, ou como pré-tratamento de osmose ou até em módulos de biorreatores de membrana (MBR), existe um parcialmente novo nicho de mercado com membranas com perspectiva de ultrapassar em muito as vendas e os lucros até então obtidos em todas essas negociações. Trata-se do segmento de membranas de nanofiltração para remoção seletiva de sulfato em água de injeção de poços de petróleo offshore.

Há vários motivos para crer na previsão, que para os envol­vidos no setor já começa a ocorrer no Brasil. O primeiro são os volumes de negócios. As unidades com membranas de nano­filtração são fornecidas para plataformas semissubmersíveis e navios FPSO – praticamente todos esses projetos estão em construção pela Petrobras e por afretadores de navios (que os alugam para a petroleira), para altas vazões (de 30 mil a mais de 60 mil m³/dia) – e cada uma delas conta com quantidades de membranas que variam de 1.200 até quase 3 mil. Ao tomar conhecimento de que cada membrana de nanofiltração para esse uso custa até quatro vezes mais do que uma de osmose reversa, chegando a até US$ 1.300,00, dá para se ter uma ideia da dimensão e do potencial desse mercado. Só para ressaltar: as maiores unidades de osmose reversa do país não ultrapassam mil membranas.

Melhor para os poços – Na atualidade, todas as novas plata­formas offshore de exploração são projetadas para utilizar a nanofiltração para preparar a água de injeção e assim aumentar a produção de poços profundos de exploração, o que dá maior pressão para a extração e, consequentemente, incrementa a produção de petróleo. Em média, são utilizados dois barris de água de injeção para cada barril de petróleo extraído. Essa água depois é removida por separador normalmente presente na própria plataforma.

A migração tecnológica para o tratamento por membranas começou em 1988 na plataforma Marathon Oil Brae, no Mar do Norte, quando a empresa desenvolveu em projeto conjunto com a Dow Química uma membrana seletiva, que remove de 98% a 99% do sulfato da água do mar, prejudicial aos poços, ao mesmo tempo em que deixa parte dos sais passar para não comprometer a operação. A Dow mexeu na estrutura dos filmes das membranas de nanofiltração (que por princípio retém particulados até 0.001 mícron) e conseguiu a proeza, mantendo a patente até 2007, quando outros concorrentes passaram a desenvolver alternativas à tecnologia. Até então as plataformas utilizavam para a função a chamada água produzida, que vem junto com o petróleo, e que era separada e tratada na plataforma antes de ser injetada, com produtos químicos injetados em conjunto para evitar o crescimento e a proliferação de bactérias que metabolizam o sulfato da água do mar e liberam H2S. A necessidade de usar a nanofiltração, em primeiro lugar, é para remover os sulfatos e evitar os depósitos inorgânicos por meio da reação com o excesso de bário e estrôncio presentes nos poços. Removendo os íons, evitam-se as precipitações que geram os sulfatos de bário e de estrôncio, altamente incrustantes de poços e tubulações, o que em uma primeira etapa diminui a produtividade de extração de óleo e gás e, em uma segunda, pode vir a condenar o poço ou exigir caras limpezas com navios apropriados para limpar tubulações e outros sistemas afetados.

Visão geral do processo de remoção de sulfato da água do mar. Clique para ampliar.