Estudo dos fatores que influenciam a deposição de enxofre em dutos de gás natural

Abstract

O gás natural vem conquistando uma participação cada vez maior na matriz energética mundial. Com isso, as atenções têm se voltado para este combustível, não somente pelo seu potencial de proporcionar estabilidade ao setor elétrico, através da operação das usinas térmicas, mas também, pelos inúmeros benefícios ambientais que o mesmo apresenta quando comparado com outros combustíveis fósseis. Porém, diversos problemas podem ocorrer no transporte do gás natural, sendo a formação e deposição de enxofre elementar (S8) nos gasodutos um dos mais impactantes, tanto na segurança operacional quanto nos custos de manutenção. A formação e deposição de enxofre nos dutos podem causar sérias consequências para a produção, processamento, operação e transporte de gás. A formação do pó amarelo, como é conhecido o enxofre elementar, pode ser influenciada pelas mudanças nas condições operacionais, como por exemplo, queda de pressão e de temperatura, composição do gás natural e aditivos usados nas tubulações. Neste trabalho buscou-se uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos e as variáveis operacionais que podem influenciar na formação do enxofre elementar. Dentre os mecanismos mais prováveis que levam a formação e deposição do enxofre nas linhas tem-se o fenômeno da nucleação e da dessublimação. Uma ferramenta de grande relevância para avaliar a tendência da corrente de gás a formar gotículas de líquido onde o enxofre pode nuclear e, consequentemente, dessublimar é a construção dos diagramas de equilíbrio para a composição do gás natural através do simulador de processo HYSYS® usando a equação de estado de Peng-Robinson. Os resultados obtidos mostram como a composição do gás e as condições operacionais podem influenciar a quantidade de enxofre depositada nas linhas. A partir dos resultados obtidos torna-se possível propor soluções que possam reduzir ou eliminar a formação deste composto durante o transporte do gás natural através de gasodutos.