Coque Verde de Petróleo (CVP)  
     
 
O Coque de petróleo, do inglês “petcoke” é o produto sólido resultante da destilação do petróleo, obtido a partir do craqueamento das frações residuais pesadas. É material sólido e com granulometria que varia de 0 a 75mm, conforme fornecido pelas refinarias. No Brasil é popularmente conhecido como petrocoque.
 
Petrocoque - Tipos:

Os petrocoques são diferenciados geralmente em função do processo:

1- Processo retardado (Delayed Process): Os óleos residuais do refino do petróleo são processados em cilindros verticais a alta pressão e temperatura por 24 horas. O produto resultante, chamado coque verde de petróleo (green delayed coke), é extraído através de jatos d`água a altíssima pressão que o tornam granulado e muito poroso. É utilizado como combustível sólido e em alguns processos como agente redutor. A continuação do processamento do coque verde resulta no coque calcinado, onde os teores de voláteis, enxofre e nitrogênio caem de forma considerável. O coque calcinado é utilizado na fabricação de eletrodos, em aplicações de fundição, para a produção de eletrodos de grafite, ou em aplicações menores, tais como a carbonização de aço.

2 - Processo Flúido (Fluid Process): Processo onde por circulação contínua em leito fluidizado a alta temperatura e baixa pressão, produz-se partículas esféricas de coque com menos de 1 cm de diâmetro extremamente duras chamadas de coque fluido (Fluid coke). Estas partículas possuem menor teor de voláteis e menos hidrocarbonetos do que o coque verde, porém mais do que o coque calcinado.

3 - Processo Flex (Flex Process): É um processo onde a maioria do coque é convertido em um gás combustível de baixo poder calorífico para uso na própria refinaria onde foi produzido. O produto sólido restante é chamado de flexi-coque (Flex coke) e tem tamanho menor que o coque fluido, porém libera mais poeira devido ao seu menor conteúdo de hidrocarbonetos residuais.

As propriedades desse produto variam de acordo com a sua origem, sendo que o CVP a ser fornecido pela Petro Energia, tem análises e propriedades conforme abaixo:
 

Análise Imediata

Umidade (%)

08 – 10

Material Volátil (%)

10 – 13

Teor de Cinzas (%)

0,3 – 0,7

PCI (Kcal/kg)

7600 – 8300

PCS (Kcal/kg)

8200 – 8500

HGI (*)

35 – 70

Densidade à granel (kg/m3)

850 – 1000

(*) Hard Grove Index (índice de moabilidade)

 

Análise Elementar

Carbono Total (%)

81 – 89

Hidrogênio (%)

3,6

Nitrogênio (%)

1,77

Enxofre (%)

< 5,5

Cloretos (%)

< 0,0001

Oxigênio (%)

1,6

 

Uma das principais características do CVP comercializado pela Petro Energia é o seu poder calorífico (PCI e PCS), ou seja, é a quantidade de calor que pode ser liberada durante sua queima. O custo do calor gerado, medido em Kcal/kg é sem dúvida o mais econômico entre as matrizes energéticas, comparando-se as comercializadas de forma legalizada, por exemplo: O CVP representa apenas 37% do custo do BPF (OC-1A), já com relação ao Gás Natural(GN) representa apenas 48% do seu custo e com o Gás Liquefeito de Petróleo(GLP) tem apenas 20% do seu custo!!!

O CVP é o único combustível com seu uso normalizado pela Agência Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos de Pernambuco (CPRH), através de sua norma técnica CPRH N° 1007.

 
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O Carvão Mineral
 

O carvão mineral (CM) é o produto resultante da ação da terra sobre restos vegetais. O tempo de 250 milhões de anos e a pressão da terra, em ambiente sem ar sobre o material, transforma-o neste combustível fóssil sólido através do processo de carbonificação.

Quanto mais tempo a matéria vegetal fica submetida à pressão e temperatura da terra, mais intensa é a carbonificação e menor é o teor de oxigênio. Na seqüência temos, do menor para o maior, em teor de carbono os carvões mais comuns: Turfa -> Sapropelito -> Linhito -> Carvão Sub-betuminoso (hulha) -> Carvão Betuminoso -> Antracito.

 
Propriedades dos Carvões Típicos

Característica

 

Linhito

Betuminoso

Antracito

Umidade Total

%

40 - 50

5 - 10

0 – 3

Voláteis

%

40 - 50

10 - 40

5

Umidade Higroscópica

%

10- 25

1 – 3

1

Cinzas

%

5 - 25

10 - 20

5 - 10

Composição Química

%C

56

70

78

 

%H

4

3

2

 

%S

1

1

1

 

%N+O

19

3

2

Poder Calorífico (Kcal/Kg)

Superior

5120

6625

7100

 

Inferior

4820

6310

6900

Ar de combustão

Kg/Kg

7,1

9,2

9,9

 

Nm3/Kg

5,5

7,1

7,6

Gases de Combustão
(peso/oxigênio livre)

Nm3/Kg

6,0

7,4

7,8

Vol %

CO2+SO2

17,8

17,6

18,9

Vol %

H2O

10,0

6,5

4,5

Vol %

N2

72,2

75,9

76,6

Ponto de orvalho

°C

46,0

38,0

31,0

 

Quanto maior o teor de carbono, maior também é o poder energético. Sendo assim, a turfa que tem teores muito baixos e altas percentagens de umidade, nem sempre pode ser aproveitada como combustível. Já o linhito, bem mais compacto que a turfa, é empregado na siderurgia como redutor, graças a sua capacidade de ceder oxigênio para a combustão como matéria-prima na carboquímica. A hulha tem como composição o carbono, restos vegetais parcialmente conservados, substâncias voláteis, detritos minerais e água. É empregada tanto como combustível quanto como redutor de óxidos de ferro e, devido à suas impurezas, na síntese de substâncias de uso industrial. A última variedade de carvão, o antracito, caracteriza-se pelo alto teor de carbono fixo, baixo teor de compostos voláteis, cor negra brilhante, rigidez e dificuldade para queima, devido a sua pobreza de elementos voláteis. É matéria-prima na fabricação de eletrodos, de grafita artificial e também como redutor em metalurgia. Uma das características marcantes do antracito é proporcionar chama pura, sem indícios de fuligem.

A combustão direta do carvão, para produção de vapor, foi a principal alavanca para o progresso da humanidade em direção à industrialização. E ainda hoje é extremamente consumido no mundo, principalmente na Ásia. A entrada em operação de centenas de usinas hidrelétricas e termonucleares não conseguiu diminuir a participação do carvão, não somente porque essas fontes de energia representam grandes investimentos iniciais e provocam sérios impactos no meio ambiente, mas também porque é enorme a disponibilidade de grandes jazidas de carvão mineral.
 
 
Para queima em caldeiras de alta pressão, é preferível o carvão com pequenos teores de cinzas e quantidades moderadas de material volátil, condições que proporcionam bom rendimento térmico. É preferível que apresente também baixo teor de enxofre e poder calorífico elevado, já que o calor gerado vai ser utilizado ou transformado em outras formas de energia. Para a produção do coque metalúrgico com propriedades mecânicas para uso em altos fornos, o carvão mineral precisa apresentar propriedades aglomerantes ainda maiores e teores mais baixos de enxofre e cinzas.
 
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