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GLPHistória, Características e Aplicações
Engº Carlos Eduardo AppezattoGerente Mercado Industrial - Agip do Brasil S.A.
São PauloJunho - 2004
A história do GLP no Brasil
Em 1910 , o Sr. A.N. Kerr diretor da refinaria da Riverside Oil CO produz os primeiros 200 galões de GLP , através do condensamento dos gases que se perdem no processo de refino da gasolina .
Dois anos depois , em 1912 é realizada a primeira instalação doméstica de GLP na Pensilvânia .
Entre 1927 e 1930 entram no mercado grandes empresas : Phillips Petroleum , Standart Oil e Shell , entre outras .
Até então o desenvolvimento do GLP se deu principalmente no mercado americano , já que na Europa , o processo foi mais lento em virtude do suporte que a produção de carvão dá a todo o processo industrial e de calefação doméstica .
1
Em 1936 , quando o GLP chega ao Brasil o país possui uma população de 36 milhões de habitantes . Somente duas cidades , Rio de Janeiro e São Paulo , possuem mais de 1 milhão de habitantes . Nesta época utiliza-se principalmente a lenha e o carvão como energéticos ; o querosene e o álcool consumidos em menor escala .
A rede de gás encanado ( gás de carvão ) é limitada somente aos grandes centros e a população utiliza basicamente a lenha para cozinhar .
A história do GLP no Brasil 2
2/3 da população vivia na zona rural, cozinhando em fogões á lenha .
A história do GLP no Brasil 3
Fonte: Agip
Em 1937 , devido ao pioneirismo e visão de negócio de Ernesto Igel , austríaco naturalizado brasileiro , tem-se o início histórico do GLP no Brasil .
4A história do GLP no Brasil
Fonte: Agip
Quando o acontece o acidente com o dirigível Hindenburg , nos Estados Unidos , são suspensas as viagens do Graff Zeppelin , dirigível que fazia a rota para o Brasil e América do Sul.
5A história do GLP no Brasil
Fonte: Agip
Após conhecer o uso do gás engarrafado em viagens à Europa , Igel compra os 6 mil cilindros de gás butano que estavam encalhados e que eram utilizados como propulsor dos motores do dirigível e inicia-se a comercialização do GLP .
Começava a era do gás engarrafado no Brasil , o GLP !
Até o início da Segunda Grande Guerra , já se tem vendidas 7 mil instalações domésticas no Brasil .
6A história do GLP no Brasil
O GLP até então era totalmente importado dos EUA e o mercado abastecido através de grandes navios tanques .
7A história do GLP no Brasil
Fonte: Agip
Para atender a demanda, botijões chegaram a ser feitos a partir de carcaças de bombas incendiárias, eram as chamadas “carrapetas” com capacidade para 90 quilos de gás .
8
Fonte: Agip
A história do GLP no Brasil
Em 1949 , o consumo nacional nessa altura ultrapassa a casa de 100 mil toneladas anuais.
Neste meio tempo o mercado brasileiro de fogões cresce dia a dia , comercializando o gás a partir da venda inicial conjunta de fogão e botijões .
9
Fonte: Agip
A história do GLP no Brasil
No dia 3 de outubro de 1953, do Palácio do Catete, o presidente Getúlio Vargas constitui novo marco da nossa independência econômica".
Nascia a Petróleo Brasileiro S.A - Petrobrás.
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Fonte: Agip
A história do GLP no Brasil
Na década de 50 , a Mangels desenvolve o projeto dos botijões de 13 quilos em duas partes , que se torna o padrão brasileiro no setor doméstico até os dias de hoje .
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Fonte: Agip
A história do GLP no Brasil
Nesta década , o mercado explode . Com o início de operação das primeiras refinarias brasileiras , novas empresas distribuidoras são credenciadas e o GLP entra na vida de grande parte da população do país.
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Fonte: Agip
A história do GLP no Brasil
No início dos anos 70, o consumo de derivados de petróleo duplicou, Como responsável pelo abastecimento nacional de óleo e derivados, a Petrobrás iniciou a construção da Refinaria de Paulínia (REPLAN), em São Paulo, a modernização da Refinaria Presidente Bernardes (RPBC) e o início de construção da unidade de lubrificantes da Refinaria Duque de Caxias (REDUC).
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Fonte: Agip
A história do GLP no Brasil
Além de abastecer os fogões , o GLP começa a ser utilizado como combustível para aquecedores de água e também em escolas, hospitais e clubes; chegando ao abastecimento do setor industrial na produção de plásticos, na indústria têxtil e vidreira. Inicia-se a era industrial do GLP.
Em 1962, a ABNT(Associação Brasileira de Normas Técnicas) com 22 anos de existência edita a primeira norma técnica o “conjunto técnico de gás”, a P-NB-107/62: “Instalações para utilização de Gases Liquefeitos de Petróleo”, que deu origem ás atuais normas técnicas da
ABNT:NBR 13523, NBR 13932, NBR 14024 e NBR 14570.
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Fonte: Agip
A história do GLP no Brasil
100% dos municípios são servidos com GLP , atendendo 95% da população (mais de 42 milhões de domicílios) e mais de 150 mil empresas .
Serviço de utilidade pública essencial , com maior penetração do que energia elétrica , água encanada e coleta de esgoto .
15 distribuidoras de GLP no país , mais de 15 mil revendedores e 100 mil pontos de venda , totalizando um faturamento anual de R$ 12 bilhões/ano .
Mais de 350 mil empregos diretos/indiretos.
O Brasil é o 5º maior consumidor mundial de GLP no mundo.
430 Milhões de botijões entregues por ano pelas distribuidoras .
15O Mercado GLP no Brasil
Destilação Atmosférica
GLPGLP
GLPGLPCraqueamento
Catalítico
No Brasil, de cada tonelada de petróleo bruto que é refinado, se obtém 90 kg de GLP. Cerca de 27,65% do GLP consumido é importado. Destilação a Vacuo
Óleo cru
GLP
- Propano
- Butano
16Esquema de refino do Petróleo
Fonte: Agip
O GLP é um combustível derivado do petróleo, obtido por destilação ou por separação do GN.
Conhecido, popularmente, como gás de cozinha.
Composto, basicamente, da mistura de hidrocarbonetos : Butano e Propano.C4H10C3H8
Seu estado natural é o gasoso.
Não tem cheiro. É odorizado como item de segurança.
Se liquefaz quando submetido à pressão.
Combustível nobre, de queima limpa, de alto poder calorífico e grande rendimento.
17O GLP - Gás Liquefeito de Petróleo
Fonte: Agip
Composição média % em volume (fase líquida)
Componente PropanoButano
PropanoEspecial
PropanoComercial
ButanoComercial
Metano + Etano + Eteno < 2 - < 2 < 2
Propano 50 99 > 90 < 2
Butano 50 - < 2 > 90
Propeno + Buteno < 10 < 1 < 10 < 10
Pentano + Penteno < 1 - - < 1
19Composição
Fonte: Agip
O Propano e o Butano são também comercializados separadamente, em graus de pureza diversos:
– Propano especial – mistura com até 99% de propano em volume – utilizado como combustível em aplicações específicas, como corte e tratamento térmico de metais;
– Butano especial - é utilizado como propelente em aerosóis, em substituição ao Cloro Flúor Carbono (C.F.C.);
– Propano e Butano (GLP) – misturas contendo em torno de 50% de propano e butano, utilizados em processos industriais, residencial e comercial
20O GLP
13 Kg na fase LÍQUIDA
Pressão ~ 4 kgf/cm2
13 Kg na fase GÁS a pressão atmosférica(6 metros cúbicos - Seria necessário um P 4000)
Para fins de SEGURANÇA, o GLP é odorizado nas refinarias com compostos de enxofre (mercaptanas). Assim, qualquer vazamento pode ser facilmente percebido.
21Características do GLP
Fonte: Agip
O GLP não é tóxico.
O GLP é transportado e armazenado na forma líquida, que se obtém com a compressão na refinaria
É uma forma eficiente de manuseá-lo, pois permite dispor de grandes quantidades de energia em pequenos espaços. Daí a popularização do uso doméstico do GLP em botijões.
Ao encher um cilindro deve-se deixar um espaço livre, para retirar o gás e para acomodar dilatação do líquido - enchimento máximo de 85%85%Líquido
Gás
22Características do GLP
Fonte: Agip
15,5 oC 15,5 oC
Água
1,0 Kg/litro
GLP líquido
0,52 Kg/litroAr
1,00 Kg/m3GLP gás
2,2 Kg/m3
2,20 1,00
23Densidade
Fonte: Agip
0,52 = 0,521,00
= 2,2
Tabela – Temperatura de ignição do GLP e Limites de inflamabilidade
GÁS
TEMPERATURA DE IGNIÇÃO À PRESSÃO ATMOSFÉRICA
LIMITES DE INFLAMABILIDADE NO AR
% GÁS NA MISTURAEM AR EM O2
ºC ºF ºC ºF SUPERIOR INFERIORPROPANO 510 950 490 914 9,50 2,37
BUTANO 490 914 460 860 8,41 1,86
24Temperatura de Ignição
Fonte: Agip
ArAmbiente
líquido
gás
25Vaporização
Fonte: Agip
Vaporização Natural
26Vaporização
Fonte: Agip
Produtos entregues envasados:
- P-13 - P-20 - P-45 - P-90
Abastecidos à granel:
- P-20 I - Especial para empilhadeirasem sistemas tipo PIT STOP. - P-190 - P-500 * - P-1.000 * - P-2.000 * - P-4.000 * - P-20.000 * - P-60.000 *
27Tipos de Reservatórios
* Aéreo / Aterrado / Enterrado / Vertical
Um combustível queimando produz energia que se mede em unidades de calor. Uma unidade de calor é a quantidade de energia necessária pra elevar 1 kg de água, desde 14,5 ºC até 15,5 ºC, e se indica com o símbolo kcal.
Normalmente é representado por dois valores, Poder Calorífico Superior (Pcs) e Poder Calorífico Inferior (Pci).
Nos cálculos teóricos utilizamos o Poder Calorífico Inferior – Pci.
28Poder Calorífico
Combustivel PCI – Poder Calorífico Inferior Óleos Residuais OCA1, OCA2, OCB1, CB2 Entre 9.650 Kcal/Kg e 9.550 Kcal/Kg Óleo Diesel 10.180 Kcal/Kg ( 851 Kg/m3) Gás Natural 8.554 Kcal/m3 Bagaço de Cana (1) 1.777 Kcal/Kg Lenha (2) 2.530 Kcal/Kg (390 Kg/m3) Eletricidade 860 Kcal/KWh GLP 10.800 Kcal/Kg
(1) Bagaço com 50% de umidade (2) Lenha com 25 % de umidade
GÁS Poder Calorífico Superior Poder Calorífico Inferiorkcal/kg kcal/Nm3 kcal/kg kcal/Nm3
Propano 11.987 23.900 11.010 21.950
N-Butano 11.785 30.740 10.857 28.260
Mistura 50% vol. 11.880 27.070 10.800 24.870
29Poder Calorífico - Tabela
30Rendimento de Combustão
A combustão do GLP se dá a pressões próximas à ambiente e na fase gasosa. Portanto, é necessário:
- Transformar o líquido em gás para ser queimado.
- Reduzir a pressão até o valor necessário.
31Utilização
4,0 kgf / cm²
0,02795 kgf / cm²
1,5 kgf / cm²
32Redução de Pressão
0,04493 kgf / cm²
4,0 kgf / cm²
0,02795 kgf / cm²0,0349 kgf / cm²
1,5 kgf / cm²
33Linha de Consumo - Indústria
Combustível limpo , não poluente , seguro e de elevado rendimento e de fácil manuseio .
Proporciona uma grande contribuição ao meio ambiente logo com menor impacto ambiental, evitando maiores desmatamentos ( queima de lenha ), assim como a queima de outros combustíveis altamente poluentes.
Calcula-se que um botijão de GLP de 13 kg - consumo mensal médio familiar no país - equivale a queima de 10 árvores de porte médio.
34GLP e o Meio-Ambiente
- Gases de combustão limpos - nãoafetam o produto (cerâmica / alimentos)e não são poluentes;
- Maior rendimento de queima; - Facilidade de manuseio e
transporte; - Menores custos de manutenção do
equipamento de queima; instalação"limpa";
- Disponibilidade em praticamente todo o território nacional.
-Gases de combustão corrosivos;
-Desgaste maior da caldeira e das instalações, instalação "suja";
-Gases poluentes (Enxofre); -Menor rendimento de queima.
-Disponibilidade varia conforme safra, bem como o preço. A madeira legalizada é mais cara;
-Ocupa grande área para estocagem;
-Baixo rendimento - depende muito da umidade;
-Gases poluentes (Particulados);-Custo de manutenção e
operação altos.
Lenha/Bagaço de cana
35Vantagens do GLP x Outros Combustíveis GLP Óleos Combustíveis
EletricidadeGás Natural
-Maior custo;-Disponibilidade varia conforme a região, bem como o preço;-A energia residencial é a mais cara;-A tendência é de aumento dos preços
e a demanda tende a superar a oferta;-Instalação de alta tensão tem custos
mais altos.
-Depende de interligação ao gasodutoalto investimento;
-Em geral possui uma tarifa fixa ou sejamesmo que o consumo seja nulo ocliente paga um valor mensal;
-Maior custo (baixos e médiosconsumos).
36Vantagens do GLP x Outros Combustíveis
PARTICIPAÇÃO DO GLP NO CONSUMO ENERGÉTICO NACIONAL - 2002
Fonte: Balanço Energético Nacional 2003
Gás Natural; 5,60%Lenha; 8,10%
Bagaço de Cana; 9,90%
Eletricidade; 15,60%
Óleo Diesel; 17,90%Óleo Combustível;
4,60%
Gasolina; 7,00%
Outros; 23,20%
GLP; 4,20%
Nafta; 3,90%
37Participação GLP
Fonte: BEN 2003
38Consumo GLP por setor
Fonte: BEN 2003
CONSUMO GLP - SETOR (%)
82,5%
3,6%
5,4%
0,3%
8,0%
0,2%
Residencial Comercial Público Agropecuário Industrial Outros
Previsão do consumo de GLP, por região – (2002 - 2007) - (em kt)
Regiões 2002 2003 2004 2005 2006 2007Norte 324 301 298 298 302 307
Nordeste 1.347 1.253 1.240 1.240 1.258 1.275
RJ/MG/ES 1.283 1.193 1.181 1.181 1.198 1.214
SP/C-O 2.567 2.387 2.363 2.363 2.396 2.430
Sul 1.141 1.061 1.051 1.051 1.066 1.080
Brasil 6.662 6.196 6.134 6.134 6.220 6.307Var. anual 03/02 04/03 05/04 06/05 07/06
-7,00 % -1,00 % 0,00 % 1,40 % 1,40 %
39Previsão de Consumo
Fonte: BEN 2003
5.000
5.500
6.000
6.500
7.000
7.500
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
kt
Valores Consolidados Previsão
40Previsão de Consumo
Fonte: BEN 2003
SEGMENTO RESIDENCIAL - 82,5%
-Residências
-Condomínios Verticais
-Condomínios Horizontais
Aplicações:
-chuveiros elétricos -boilers elétricos -torneiras elétricas -calefação elétrica
41Aplicação GLP
Fonte: AGIP
SEGMENTO COMERCIAL - 3,6%
-Panificadoras
-Lavanderias
-Hiper / Supermercados
-Cozinhas Industriais / Restaurantes
-Hotéis / Motéis / Shopping Centers / Clubes / Hospitais
Aplicações:
-Fornos e estufas - Secadoras -Buffets, fritadeiras e assadores - Chuveiros e boilers
42Aplicação GLP
Fonte: AGIP
SEGMENTO INDUSTRIAL - 8,0%
-Alimentício - 11,3%
-Automobilístico / Metalúrgico - 28,3%
-Químico / Têxtil - 5,4%
-Cerâmico / Vidros - 25,6%
-Papel e Celulose / Gráfico - 5,2%
-Outros - 24,2%
Aplicações:
-Fornos e estufas -Processos termo-químicos -Processos de termo-fusão -Sistemas de secagem
43Aplicação GLP
Fonte: AGIP