Medições críticas de qualidade, segurança e confiabilidade no gás natural

Rede de gás natural

Por que é importante medir o ponto de orvalho do oxigênio, dos hidrocarbonetos e da água usando sensores e analisadores avançados de umidade e gás

No mundo todo, consumimos cerca de 4 bcm (bilhões de metros cúbicos) de gás natural por ano para gerar energia, aquecer propriedades residenciais e comerciais e impulsionar processos industriais. No entanto, o crescimento desacelerou desde a pandemia de Covid e, de acordo com a Agência Internacional de Energia (AIE), a demanda permanecerá baixa, com crescimento anual de apenas 0,8%, até 2025. A AIE cita a guerra na Ucrânia, a volatilidade dos preços, a menor atividade econômica e a mudança para tecnologias de energia limpa como fatores contribuintes.

Em seu 2023 Energy Outlook, a BP usa três cenários de planejamento diferentes para prever a demanda futura de gás natural até 2050; em apenas um cenário a empresa prevê um crescimento de longo prazo - e mesmo esse é modesto. A BP aponta que os efeitos da transição energética - da eletrificação e da adoção de energia renovável - especialmente na Ásia e na África, serão os principais determinantes da taxa de variação da demanda por gás natural, mas também observa que, no curto prazo, isso pode ser compensado pela crescente demanda das economias emergentes à medida que elas se industrializam. 

Embora, nos últimos anos, o custo de produção e distribuição de gás natural tenha caído em termos reais, não podemos ter certeza de que essa tendência se manterá no futuro. Os custos crescentes de se fazer negócios, que são impulsionados por fatores como o aumento da inflação e os compromissos ambientais, provavelmente exercerão maior pressão sobre as margens operacionais dos produtores e distribuidores de gás natural.

Em um cenário de desaceleração da demanda e aumento dos custos, é evidente que os processadores de gás natural e as operadoras de transporte precisam identificar métodos para melhorar a eficiência operacional e reduzir as despesas operacionais: por exemplo, por meio de um melhor controle do processo, maior qualidade do gás, maior segurança e menores custos de manutenção e reparo. 

Medição e controle

O aumento da eficiência e a redução dos custos dependem de vários fatores. Um dos mais importantes é a medição precisa e repetível dos principais parâmetros do processo, dos quais o oxigênio, o ponto de orvalho do hidrocarboneto e o ponto de orvalho da água são essenciais. Esses parâmetros são normalmente medidos com o uso de sensores de ponto de orvalho adequados combinados com analisadores de gás e umidade e, às vezes, exigem a capacidade de agregação multicanal oferecida pelo Monitor de Processo Multicanal da Michell (MCPM). 

Medição de oxigênio em gás natural

Quando encontrado no processamento e no transporte de gás natural, o oxigênio é geralmente considerado uma impureza, pois reage com outros constituintes do gás natural, afetando a qualidade do gás e criando possíveis riscos à segurança. Em particular: 

  • Risco de combustão O gás natural é inflamável e o risco de combustão aumenta significativamente se o oxigênio estiver presente em um sistema de processamento de gás ou em um gasoduto de transporte. 
  • Risco de corrosão O oxigênio pode causar corrosão em tubulações e equipamentos de processamento, reagindo com metais para formar óxidos e sulfeto de hidrogênio no gás, que então produzem dióxido de enxofre ácido. Em cada caso, a integridade do equipamento pode ser afetada negativamente, aumentando o risco de vazamentos e falhas e levando a custos mais altos de manutenção e reparo. 
  • Qualidade do gás A presença de oxigênio no gás natural pode afetar seu valor de aquecimento, além de degradar a amina e os mercaptanos, inibindo, respectivamente, a remoção química de CO2 e H2S e a eficácia dos odorantes. 

  • Medição do ponto de orvalho de hidrocarbonetos no gás natural

    O ponto de orvalho de hidrocarbonetos (HCDP) é uma medição essencial no processamento e transporte de gás natural, pois ajuda a evitar que o gás se condense em uma forma líquida. Isso é importante por vários motivos:

  • Danos em tubulações e equipamentos Os hidrocarbonetos condensados podem corroer tubulações e equipamentos de processo, causando vazamentos, falhas e riscos à segurança.
  • Qualidade do gás Os hidrocarbonetos líquidos podem afetar a qualidade do gás natural, com uma possível queda na energia de combustão do gás (BTU), com perda de receita associada, maior consumo de energia e o risco de emissões excessivas de NOX. 
  • Riscos à segurança Os hidrocarbonetos líquidos no gás natural podem criar riscos à segurança, seja pela formação de poças em pontos baixos dos dutos ou pela desgaseificação incontrolável se a pressão do sistema for reduzida. 
  • Medição do ponto de orvalho da água no gás natural

    A medição do ponto de orvalho da água no gás natural também é importante para o funcionamento eficiente do sistema, a segurança e o controle de custos. Em particular: 

  • Corrosão do sistema de tubulação e processo A umidade contida no gás pode se condensar; ela também pode formar hidratos, que podem se fragmentar e ser transportados pelo sistema em velocidade. Em cada caso, há um risco de corrosão nos dutos, além de danos a outros equipamentos de processo, com custos mais altos de manutenção e reparo. 
  • Danos à turbina A formação de condensação antes do estágio da turbina pode causar danos à turbina, afetar a função dos instrumentos de monitoramento de combustão e aumentar os custos de combustão e energia. 
  • Qualidade do gás As tarifas de transferência de custódia ou os contratos de venda geralmente especificam a energia necessária do gás natural. Isso pode ser afetado negativamente pela presença de umidade, com o risco associado de penalidades contratuais. 
  • A medição precisa e consistente desses três principais parâmetros de processo - oxigênio, ponto de orvalho de hidrocarbonetos e ponto de orvalho da água - usando sensores e analisadores avançados de umidade e gás é, portanto, essencial para a operação eficiente, segura e lucrativa dos sistemas de processamento e transmissão de gás natural. 

    Para saber mais sobre os instrumentos avançados que oferecemos para ajudar a monitorar esses parâmetros, consulte nossa linha de analisadores de umidade de processo ou visite nossa página do setor de Gás Natural. 

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    Fontes

    Relatório do mercado de gás da Agência Internacional de Energia

    BP Energy Outlook

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