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Medição da Qualidade do Gás Natural: Reduzindo Erros e Incertezas
por: Carlos Eduardo R. B. Barateiro (Universidade Estacio de Sá), Noemi Cristina Hernandez (Faculdade Mauá de São Paulo) e Francisco Javier Aguilera Camacho (Instituto Tecnológico de la Construcción / México)
Introdução
Tipicamente o gás natural e o gás natural liquefeito são comercializados com base na energia. Isso tem todo o sentido uma vez que o gás é utilizado para gerar calor através de um processo de queima – quanto mais energia for transferida, menos volume é necessário. A energia entregue é o produto da vazão volumétrica pelo poder calorífico do gás. Mesmo nas aplicações onde o foco é apenas a medição volumétrica (medições fiscais e de custódia), é necessário colocar-se a composição do gás na parametrização do computador de vazão e assim se obter sua densidade, que deve ser corrigida pelo fator de compressibilidade. Ou seja, a qualidade do gás - sua composição e demais características físico-químicas, afetam diretamente os resultados das medição, tanto em volume como em energia. Operando-se grandes quantidades de transferência, mesmo pequenas discrepâncias podem levar a grandes prejuízos financeiros. Assim é necessário ser aplicado as melhores técnicas para reduzir os riscos da medição.
Medição da Qualidade do Gás
O gás natural no seu estado gasoso ou liquido é composto de diversos componentes que podem variar de acordo com o campo onde é extraído. Mesmo durante a operação normal de um campo é comum se encontrar variações
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no dia-a-dia. O quantitativo proporcional de cada um desses componentes afeta as propriedades do gás – maior presença de metano, por exemplo, leva à uma menor quantidade de energia transferida por volume. A qualidade do gás é expressa por diversos parâmetros como, por exemplo: • seu poder calorífico: quantidade de energia por volume (MJ/m³) que pode ser o superior (quando a água formada na combustão está no estado líquido) ou inferior (quando a água formada está no estado gasoso). • massa específica: massa do gás pelo volume ocupado (kg/ m³). • densidade relativa: massa específica / massa específica do ar (adimensional). • índice de Wobbe: poder calorífico dividido pela raiz quadrada da densidade relativa do gás (MJ/m³). A Resolução ANP nº 16 de 17 de junho de 2008, retratada na Figura 1, apresenta a especificação completa do Gás Natural comercializado no Brasil. A qualidade do gás pode ser obtida de duas formas: • a partir de uma amostra colhida manualmente na linha do escoamento, que é analisada em um laboratório com o uso de um cromatógrafo manual. • a partir de uma amostra colhida automaticamente por um cromatógrafo de processo que é conectado à linha do escoamento. Tanto no cromatógrafo de laboratório