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Coque Verde de Petróleo (CVP) |
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| 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. |
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| Petrocoque - Tipos: |
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Os petrocoques são diferenciados geralmente em função do processo: |
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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: |
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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) |
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Análise Elementar |
Carbono Total (%) |
81 – 89 |
Hidrogênio (%) |
3,6 |
Nitrogênio (%) |
1,77 |
Enxofre (%) |
< 5,5 |
Cloretos (%) |
< 0,0001 |
Oxigênio (%) |
1,6 |
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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 |
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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. |
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| Propriedades dos Carvões Típicos |
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Característica |
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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 |
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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 |
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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. |
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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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