Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A análise da matriz energética mundial, assim como a brasileira, nos mostra que o gás natural representará em breve um importante insumo energético favorecendo a balança de pagamentos nacional, visto que o gás poderá ser usado tanto para consumo interno, quanto para exportação. O aumento das reservas nacionais de hidrocarbonetos se deve ao desenvolvimento de tecnologias, que favoreceram o conhecimento das bacias brasileiras quanto ao seu potencial produtor de combustíveis fósseis, permitindo a descoberta de novas jazidas. O amadurecimento do mercado nacional quanto ao consumo de gás natural passa pela construção de uma infraestrutura robusta, eficiente e que possibilite a captação, o armazenamento e distribuição do mesmo. O Brasil tem todos os requisitos necessários para adentrar ao seleto grupo de países exportadores de hidrocarbonetos, a descoberta do Pré-sal tende a incrementar a importância do gás natural para o país. Ao final do trabalho são descritos cenários futuros (quanto o consumo de energéticos), onde se vê que o consumo de energia para os próximos anos crescerá a taxas superiores as das duas últimas décadas. Análise destes cenários permite antecipar o interesse de futuros investimentos no desenvolvimento do conhecimento geológico para áreas promissoras. / The analysis of global energy matrix, as well as Brazilian, shows that natural gas will soon represent an important source of energy promoting the national balance of payments, since the gas would be used for domestic consumption and export. The increase in national reserves of oil due to the development of technologies that promote knowledge of the brazilian basins as the potential producer of fossil fuels, allowing the discovery of new deposits. The maturing of the domestic market as the consumption of natural gas involves the construction of a robust infrastructure, efficient and enabling the capture, storage and distribution of the product. Brazil has all the necessary requirements to enter the select group of oil exporting countries, the discovery of pre-salt tends to increase the importance of natural gas to the country. At the end of the paper described future scenarios (about the consumption of energy), where we can see that the energy consumption for the coming years will increase faster than the last two decades. Analysis of these scenarios let anticipate the interest of future investments in the development of geological knowledge to promising areas.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 parte1.pdf: 2341886 bytes, checksum: b60aeb9bdb2a2b38987ae190843fc008 (MD5) Previous issue date: 2010-10-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The search for new energy sources and concern about environmental problems has caused an increase in the use of gaseous fuels like natural gas (CNG) and liquefied petroleum gas (LPG). The main advantages of these fuels besides clean energy, are low production and processing costs, high efficiency and versatility. Given these realities, there is both growing need and demand for quality controls applicable to these types of fuel. This study proposes quality screening analysis of gaseous fuels using near infrared (NIR) absorption spectroscopy for verifying adulteration and/or nonconformity of LPG and CNG samples. The development of gas handling equipment made possible the construction of different classification models for screening analysis, such as SIMCA, SPA-SPA-LDA and SIMCA. To build and test these models, several samples were grouped as; tampered with, adulterated, and commercially certified standard. The results demonstrated the methodology as effective and robust for performing preliminary analysis of CNG and LPG quality, minimizing normal drawbacks of the quality control reference methods used for these fuels. / A busca por novas fontes de energia e a preocupação com problemas ambientais provocaram um aumento no uso de combustíveis gasosos como o gás natural veicular (GNV) e gás liquefeito de petróleo (GLP). Entre as principais vantagens desses combustíveis, destacam-se o baixo custo de produção e processamento, sua grande eficiência e versatilidade, além de ser uma fonte limpa de energia. Diante dessa realidade, cresce também a necessidade e a demanda pelo monitoramento da qualidade e fiscalização desse tipo de combustível. Esse trabalho propõe a utilização da análise de triagem da qualidade dos combustíveis gasosos por espectroscopia de absorção no infravermelho próximo (NIR) para verificação de adulterações ou nãoconformidades de amostras de GLP e GNV. O desenvolvimento de equipamentos de manipulação de gases possibilitou a construção de diferentes modelos de classificação para análise de triagem, tais como, SIMCA, SPA-LDA e o SPASIMCA. Para construir e testar esses modelos, foram agrupadas diversas amostras adulteradas, não-adulteradas e padrões certificados comercialmente. Os resultados demonstraram que a metodologia desenvolvida é bastante eficaz e robusta ao realizar análises preliminares da qualidade do GNV e GLP, minimizando alguns inconvenientes dos métodos de referência utilizados para o controle de qualidade desses combustíveis.

Esta tese tem como objetivo investigar a atuação dos grupos de interesse brasileiros no processo de elaboração da Política Energética nacional no período de 1995 a 2010. A pesquisa toma como ponto de partida histórico a celebração, na interface das proposições da CEPAL, do Tratado de Montevideo que deu vida à ALALC em 1960 e chega até a assinatura da “Declaração de Margarita” que criou a UNASUL em 2007. Do ponto de vista metodológico, este trabalho apresenta uma discussão sobre o uso da abordagem quantitativa e qualitativa nos estudos sobre energia e adota a abordagem mista no seu desenvolvimento. Do ponto de vista teórico, esta tese se desenvolve sob a ótica de um enfoque híbrido com centralidade no pesamento desenvolvido por Putnam (2010) sobre Política Internacional. Assume-se a promulgação da Lei nº 9.478/97 que criou a ANP e o CNPE e estabeleceu as prioridades nacionais em termos investimentos no setor de energias como ponto de partida normativo e chega-se até a publicação do Decreto nº 7.382/10 que regulamentou a Lei nº 11.909/09 relativa à comercialização de Gás Natural no país. Além disso, do ponto de vista prático, esta pesquisa identifica qual o setor produtivo brasileiro é mais intensivo no uso do Gás Natural, em que região do país ele encontra-se localizado e de que forma influencia, enquanto grupo de interesse, o processo de definição das prioridades nacionais em termos de energia. A hipótese que motivou o desenvolvimento desta tese pressupõe que o processo de regional de integração energética foi afetado pela promulgação do Decreto “Héroes del Chaco”, que nacionalizou em 2006 os ativos das empresas estrangeiras exploradoras de hidrocarbonetos no território boliviano, de tal forma que provocou um acentuado abandono das políticas de complementação energética entre o Brasil e os países da América do Sul. Além disso, as diretrizes que até então orientaram a elaboração da Política Energética nacional sofreram uma evidente guinada em direção à busca pela autossuficiência na produção de energias, expressa no lançamento do par de relatórios PNE-2030 e MEN-2030 em 2007. / Esta tésis tiene como objetivo investigar la actuación de los grupos de interés brasileños en el proceso de elaboración de la Política Energética nacional desde 1995 hasta 2010. La investigación toma como punto de partida histórico la celebración, en el intervalo que va desde de las proposiciones de la CEPAL, del Tratado de Montevideo que le dió origen a la ALALC en 1960 y que es finalizado con la firma de la “Declaración de Margarita” que creó el UNASUR en el año 2007. Desde un punto de vista metodológico, este trabajo presenta una discusión sobre el uso del enfoque cuantitativo y cualitativo de estudios energéticos y adopta un enfoque mixto en su desarrollo. Desde un punto de vista teórico, esta tesis se desarrolla desde la perspectiva de un enfoque híbrido a la centralidad en pesamento desarrollado por Putnam (2010) sobre la Política Internacional. En este estudio se considera la promulgación de la Ley Nº 9478/97 que creó la ANP y el CNPE y estableció las prioridades nacionales en términos de inversiones en el sector de energía como marco normativo, que concluye con la promulgación del Decreto Nº 7382/10 que reglamentó la Ley Nº 11909/09 relativa a la comercialización de Gas Natural en el país. Además de esto, y desde un punto de vista práctico, esta investigación identifica cúal es el sector brasileño que es más intensivo en el uso de Gas Natural, su localización regional y su influencia como grupo de interés; como también, el proceso de definición de las prioridades nacionales en términos de energía. La hipótesis que fue motivó del desarrollo de esta tésis presupone que el proceso de integración energética regional fue afectado por la promulgación del Decreto “Héroes del Chaco”, el cúal – en el año 2006 – nacionalizó los activos de las empresas extranjeras que exploraban hidrocarburos en el territorio boliviano, lo que produjo un acentuado abandono de las políticas de complementación energética entre Brasil y los países de América del Sur. Por otro lado, las directrices, que hasta entonces, orientaron la elaboración de la Política Energética nacional, sufrieron un evidente desvío hacia la búsqueda de autosuficiencia en la producción de energías que fue sintetizada en la publicación de los informes PNE-2030 y MEN-2030 en el año 2007.

O presente trabalho trata da modelagem de combustão em um queimador industrial de gás natural utilizando cadeias de reatores químicos idealizados. A partir de simulações de CFD e dados experimentais do ensaio denominado BERL 300 kW, sucessivas cadeias de reatores são propostas, baseando-se em premissas sobre as condições de temperatura e fluxo de massa entre as diversas regiões do escoamento reativo. O objetivo é obter uma cadeia de reatores que reproduza as emissões de NOx do ensaio. O erro relativo das emissões é de 98,23% na primeira cadeia, de 82,30% na segunda cadeia e de 1,54% na terceira cadeia. A partir da terceira cadeia de reatores proposta, considerada representativa do ensaio, realiza-se uma análise de sensibilidade e um estudo paramétrico, para avaliar a sensibilidade do modelo aos ajustes de segmentação de correntes e a capacidade de reproduzir os dados experimentais de emissão em condições de pré-aquecimento do ar de combustão e em operação fora do ponto de projeto. O modelo produz resultados satisfatórios para os casos de pré-aquecimento do ar até 110°C e para potências térmicas até 33% superiores ao ponto de projeto, não oferecendo bons resultados para as demais condições de operação. / This work shows the development and application of chemical reactor networks (CRN) to the modeling of a natural gas burner. The CRN development is based on experimental and CFD simulation results of the BERL 300 kW test. The CRN element arrangement, reactor volumes and flow splits are adjusted based on the best agreement with characteristic temperatures of the reactive flow, aiming to reproduce the experimental NOx emissions data. The relative error in the emissions predictions are 98,23% for the first CRN proposed, 82,30% for the second CRN and 1,54% for the third one. A sensitivity analysis and a parametric study of the third CRN are carried out to evaluate its sensitivity to the flow splits adjustments and its ability to predict emission with air preheat and turndown operation. The NOx emissions predicted by CRN are in good agreement until 110ºC preheating and for a turndown ratio of 1,33.

Este trabalho tem como objetivo estimar a elasticidade renda e preço da demanda por gás natural no Brasil para o setor industrial brasileiro. O segmento de consumo industrial representa cerca de dois terços do consumo de gás natural no país, destacando sua importância estratégica na elaboração de política energética relacionada ao gás. Este trabalho apresenta também o incremento nas trocas internacionais de gás natural e a perspectiva de aumento do uso desse energético no Brasil e no mundo. Alguns desafios ainda se colocam para a efetiva globalização dessa indústria, como: a necessidade de realização de investimentos em infraestrutura de produção, transporte e distribuição; o aprimoramento do acesso às principais reservas do hidrocarboneto; e as incertezas com relação à evolução da demanda. Utiliza-se o estudo estatístico econométrico para estimar as elasticidades preço e renda, ou seja, para investigar como a demanda industrial brasileira reage frente a um aumento ou diminuição de preço do gás e das variações na renda disponíveis no Brasil. Como proxy da renda industrial utilizam-se os dados do PIB industrial brasileiro. Após identificar que as séries estudadas eram não estacionárias, optou-se pela utilização do conceito de cointegração. Os resultados obtidos por meio do referido modelo mostraram que a demanda estudada é muito mais sensível a variações do preço do gás natural do que a variações na renda. Desse modo, constatou-se que, no Brasil, preços mais competitivos obtêm melhores resultados para o crescimento da demanda por gás natural do que aumentos da renda. / The purpose of the present study is to estimate the elasticity, mainly in terms of price and income, of the demand for gas natural in the Brazilian industrial sector. The industry represents around two-thirds of the natural gas consumption in the country, highlighting strategic importance in creating energy policy related to natural gas. This paper also presents the evolution in international trade of natural gas and the perspectives of increased in the use of this energy source in Brazil and worldwide. Some challenges still lay ahead for effective intensification of the gas industry in the country, such as: the increase of investments in infrastructure for production, transport and distribution; the development to the access to major hydrocarbon reserves; the improvements to deal with uncertainties regarding the evolution of demand. Econometric tools are used to estimate price and income elasticity for the Brazilian industrial sector, in other words, to investigate how the natural gas demand reacts to an increase / decrease in the price of gas and in the available income. The industrial GDP is used as a proxy for income. After determining that the series under study were non-stationary, the co-integration approach was chosen and Vector Error Correction Model (VEC Model) was applied. The obtained results show that the price elasticity in the industrial sector in Brazil is significantly higher than income elasticity.

O objetivo do trabalho é fazer a avaliação global de alguns dos modos energéticos de transporte do gás natural (gasodutos, GNL e GNC), inclusive como energia secundária (eletricidade e GTL). Para a escolha do melhor modo de transporte, além dos custos de cada projeto, serão considerados outros três fatores, que são: impactos ambientais, impactos sociais e riscos políticos. Para isto foi escolhida uma ferramenta de análise conhecida como Avaliação de Custos Completos (ACC), sendo que esta considera os quatro fatores citados anteriormente como de mesma importância na avaliação para um planejamento que vise a sustentabilidade. Para melhor visualização e entendimento do trabalho, foi feito um estudo de caso para o transporte de energia (gás natural e/ou eletricidade) para atender mercados consumidores na região de fronteira entre o Brasil e a Bolívia. Fundamentalmente o estudo do transporte foi feito em solo boliviano, correspondente entre os campos produtores de gás, localizados em Margarita, até a região de fronteira próxima a Corumbá no Mato Grosso do Sul (MS), e também próxima a uma região com grandes jazidas de minério de ferro conhecida como El Mutún. Metodologicamente dentro das quatro dimensões consideradas, foram usados alguns subcritérios mais relevantes para esta análise. Para todos os sub-critérios foram atribuídas notas específicas, de acordo com a região e com o tipo de transporte de energia, e após isto os dados foram passados para um software de tomada de decisão chamado Decision Lens, obtendo assim um rank das melhores opções transporte para a região. Como resultado, o mais coerente para atender a região, são gasodutos de transporte para as demandas elétricas e de gás natural (consumo do MS mais Mutún) e trens carregados com derivados líquidos do gás natural (GTL) para atender a demanda de diesel do MS. / The objective of this work is to make a global evaluation of some energy ways of transport of natural gas (gas-pipelines, LNG and CNG), as well as secondary energy (electricity and GTL). For the selection of a better way of transport, beyond the costs of each project, others three factors were considered: environmental impacts, social impacts and political risks. To perform this, a tool of analysis known as Evaluation of Complete Costs (ACC in portuguese) was chosen. This tool considers the four factors above mentioned as having the same importance in the evaluation process for planning that aims towards sustainability. For better visualization and understanding of the work, a case study for energy transport was made (natural gas and/or electricity) to supply the consumer markets in the region bordering Brazil and Bolivia. Basically the study of the transport was made in Bolivian territory; at the producing gas fields located in Margarita as far as the region bordering Corumbá in the Mato Grosso do Sul area, and also next to a region with great known iron ore deposits known as El Mutún. Methodologically, within the four dimensions above, some more relevant sub-criteria for the analysis were used. For all the sub-criteria considered specific ranks were taken, in accordance with the region and type of transported energy, and after this the data was fed to a software called Decision Lens, thus getting a rank of the best options to carry gas to the region. The results, most coherent way to supply gas to the region, happens to be gas-pipelines of transport for the electric and natural gas demands (consumption in MS plus Mutún) and trains with liquid derivatives of natural gas (GTL) to supply care of the demand of diesel of MS.

Esta dissertação visa estudar a indústria do gás natural da Venezuela a partir da Teoria Marxista da Dependência (TMD). Mudanças estruturais acontecem nesse país desde o início do século XXI, e esse processo não pode ser entendido sem se observar o papel fundamental da energia. O termo energia refere-se, neste trabalho, ao petróleo e gás natural. O primeiro tem sido o responsável pela penetração do capital estrangeiro no país e o segundo foi historicamente tratado como subproduto da indústria petroleira. A principal mudança nessa perspectiva foi introduzida pelo atual processo político, que usa ambos os recursos como instrumento para superar a relação de subordinação aos países industrializados. Portanto, objetiva-se analisar, com base na TMD, se, dada uma ampliação da indústria do gás natural da Venezuela estarão presentes os elementos capazes de promover uma ruptura com a forma subordinada em que se inseriu o país na economia mundial. Entende-se essa ampliação como um projeto nacional que procura a diversificação da economia e a conquista do desenvolvimento, entendido nos termos expostos pela TMD. Para facilitar o uso da TMD, foram selecionados três de seus expoentes, a saber: Vânia Bambirra, Theotônio dos Santos, e Ruy Mauro Marini. No que concerne à indústria do gás natural, a mesma foi avaliada seguindo parâmetros estabelecidos no Programa de Massificação do Uso do Gás Natural da Petrobras (2004). Por fim, foram contrastados os segmentos da cadeia produtiva do gás avaliados com os parâmetros da TMD, permitindo, por um lado, elucidar o processo que contribuiu para o subdesenvolvimento no país, e, por outro, avaliar o potencial dos atuais planos da IGN para estimular a industrialização nacional e a integração regional. / This document aims to study the Venezuelan natural gas industry using the Marxist Dependency Theory (MDT). Structural changes have been occurring in this country since the early twenty-first century, and those transitions cannot be understood without observing the fundamental energys role. The term \"energy\" refers, in this research, to oil and natural gas. The first one has been responsible for the foreign capital penetration in the country and, the second has been historically treated only as an oil industry derivate. The main change in this perspective was motivated by the current political process, which uses both resources as a tool for overcoming the subordinated relationship with the industrialized countries. Therefore, the objective is to analyze, based on MDT, if an expansion of Venezuela\'s natural gas industry will change the subordinated Venezuelan role in the global economy. This expansion is understood as a \"national project\", which looks for economic diversification and achievement of development, understood in the MDTs terms. To make easier to use the MDT, three exponents was selected: Vania Bambirra, Theotônio dos Santos, and Ruy Mauro Marini. The assessing for the natural gas industry expansion follows the parameters stablished in the National Gasification Program of Petrobras (2004). Finally, the segments of the productive gas chain was contrasted with the MDT parameters, allowing to understand the process that contributed to the country underdevelopment and, evaluating the potential of current plans in natural gas industry for stimulating national industrialization and regional integration.

Diante da crise energética que o Brasil enfrentou nos anos de 2000/2001, as empresas passaram a procurar novas alternativas de energia visando manter o nível de produção. Uma alternativa capaz de fazer a substituição da energia elétrica e de outras fontes energéticas consideradas nocivas ao meio ambiente e, de ao mesmo tempo, proporcionar benefícios econômicos, operacionais, ambientais e até de qualidade do produto para as empresas consumidoras parece ser a utilização do gás natural (GN). O presente trabalho identifica os fatores que interferem na adoção do gás natural como energético alternativo em empresas da indústria têxtil da região administrativa de Campinas (SP) e verifica a viabilidade tanto em termos econômicos quanto estratégicos de projetos de investimento desta natureza. Para isso, são realizadas pesquisas descritivo-exploratórias e um estudo de caso junto às empresas têxteis dessa região. O trabalho apresenta resultados tanto de caráter qualitativo como quantitativo que ajudam as empresas têxteis a decidir se adota ou não o GN em seus processos produtivos. É interessante destacar também que não foram encontrados, na literatura pesquisada, estudos semelhantes, o que demonstra a carência de pesquisas envolvendo o tema. O aporte teórico desta proposta está baseado na indústria têxtil, na importância do gás natural para a indústria, nas estratégias, na inovação tecnológica e na análise de investimento. / Due to the energy crisis Brazil faced in 2000/2001, companies started to look for new alternatives of energy in order to keep production level. An alternative capable to replace electric energy and other energy sources considered harmful to the environment and at the same time able to cause economic, operational, environmental, and even product-quality profits to consumer enterprises seems to be natural gas (NG). The current research identifies factors that interfere in the adoption of natural gas as an alternative energy source in textile industry located in Campinas (SP) and surroundings, as well as it analyses the viability both in economic and strategic terms of investments of this nature. For this purpose, a descriptive-exploratory research was done, in addition to a case-study of textile companies from that location. This research presents both qualitative and quantitative results, which will help textile companies decide if they will adopt NG or not on their productive processes. It is also interesting to emphasize that other similar studies were not found, which demonstrate a lack of research on this subject. The theoretical framework is based on textile industry, as well as on importance of natural gas to industry, strategies, technological innovation and on investment analysis.

O paradigma atual do uso da energia no setor industrial brasileiro é fruto da conjuntura histórica do setor energético no país e permite explicar algumas de suas características particulares, a utilização intensiva de eletricidade em processos térmicos, a eletrotermia, algo que perdura até hoje. O cenário nacional de produção de gás natural é promissor, no contexto do Pré-Sal, o que sinaliza uma oportunidade para aplicar esse recurso natural para usos energéticos com maior valor agregado, como por exemplo como energia final para a indústria. É neste contexto que se insere esta dissertação onde foi desenvolvida e aplicada uma técnica de análise de dados com objetivo de avaliar a inserção do gás natural no setor industrial brasileiro e seus impactos. A técnica de análise de dados desenvolvida constitui-se na avaliação de quatro indicadores: Demanda Adicional (DA); Impacto em Energia Primária (IEP); Impacto em Emissões de Carbono (IEC) e Impacto em Custo Energético (ICE). Nos resultados obtidos, o Setor de Metais Não-Ferrosos teve maior destaque ao apresentar a maior demanda adicional por gás natural e as maiores reduções em demanda de energia primária, emissões de CO2 e custo energético. Outros setores que se destacaram foram o Setor de Ferro e Aço e Setor de Alimentos e Bebidas. Tomando 2013 como ano-base, a demanda adicional por gás natural resultante da substituição de óleo combustível e eletricidade em processos térmicos representaria um aumento entre 37% a 42% na demanda de gás natural no setor industrial brasileiro, equivalente a 12% a 14% da oferta interna de gás natural no Brasil, ou ainda 35% a 40% da capacidade máxima do Gasbol. O impacto em energia primária representaria uma redução de 1% a 2% da demanda de energia primária do setor industrial brasileiro. O impacto em emissões de CO2 representaria uma redução de 4% a 5% das emissões de CO2 associadas ao uso de energia do setor industrial brasileiro. O impacto em custo energético representaria uma redução de 2% a 4% dos custos energéticos associados a eletricidade e óleo combustível do setor industrial brasileiro. Assim, considera-se que existe uma oportunidade de inserção do gás natural no setor industrial brasileiro resultante da substituição de óleo combustível e eletricidade por gás natural em processos térmicos. De forma geral, seus impactos reduzem a demanda de energia primária, as emissões de CO2 e o custo energético. Entretanto, trata-se de uma iniciativa de economia de energia via substituição energética, desse modo, ressalta-se necessidade de se fomentar a eficiência energética, para todos os usos finais e tipos de energia final em uso, de modo a se obter um maior impacto em termos de redução no consumo de energia e mitigação de emissões, dois elementos importantes no debate atual sobre combate a mudanças climáticas. / The present energy use structure in the Brazilian industrial sector is a consequence of its historical context within the Brazilian energy sector. This historical background helps to explain some characteristics, like the intensive use of electricity in heating processes, the electrothermia, that lasts until today. The current natural gas production scenario in Brazil is promising, considering the Pre-Salt production, which signals an opportunity to apply this natural resource to final energy uses with higher value, such as final energy for industry. In this context was structured this dissertation, comprising a data analysis technique development and its application to evaluate the insertion of natural gas in the Brazilian industrial sector and its impacts. The developed data analysis technique is constituted by the assessment of four indicators: Additional Demand (DA); Impact on Primary Energy (IEP); Impact on Carbon Emissions (IEC) and Impact on Energy Cost (ICE). In the results obtained, the Non-Ferrous Metals Sector was more prominent as it presented the greater additional demand for natural gas and the largest reductions in primary energy demand, CO2 emissions and energy costs. Other sectors that stood out were the Iron and Steel Sector and the Food and Beverages Sector. Considering 2013 as the base year, the additional demand for natural gas resulting from the substitution of fuel oil and electricity in heating processes would represent a 37% to 42% increase in the demand for natural gas in the Brazilian industrial sector, equivalent to 12% to 14% of Brazil\'s domestic natural gas supply, or 35% to 40% of Gasbol\'s maximum capacity. The impact on primary energy would represent a reduction of 1% to 2% of the primary energy demand of the Brazilian industrial sector. The impact on CO2 emissions would represent a reduction of 4% to 5% of the CO2 emissions associated to energy use of the Brazilian industrial sector. The impact on energy cost would represent a reduction of 2% to 4% of the energy costs associated with electricity and fuel oil of the Brazilian industrial sector. Thus, it is considered that there is an opportunity for the insertion of natural gas in the Brazilian industrial sector resulting from the substitution of fuel oil and electricity by natural gas in thermal processes. Overall, the substitution impacts reduce primary energy demand, CO2 emissions and energy costs. However, this is an energy-saving initiative through energy substitution, being necessary to further promote energy efficiency, for all end uses and types of final energy in use, to multiply the impacts in terms of reducing energy consumption and mitigating emissions, two important elements in the current debate on combating climate change.

O presente trabalho trata da modelagem de combustão em um queimador industrial de gás natural utilizando cadeias de reatores químicos idealizados. A partir de simulações de CFD e dados experimentais do ensaio denominado BERL 300 kW, sucessivas cadeias de reatores são propostas, baseando-se em premissas sobre as condições de temperatura e fluxo de massa entre as diversas regiões do escoamento reativo. O objetivo é obter uma cadeia de reatores que reproduza as emissões de NOx do ensaio. O erro relativo das emissões é de 98,23% na primeira cadeia, de 82,30% na segunda cadeia e de 1,54% na terceira cadeia. A partir da terceira cadeia de reatores proposta, considerada representativa do ensaio, realiza-se uma análise de sensibilidade e um estudo paramétrico, para avaliar a sensibilidade do modelo aos ajustes de segmentação de correntes e a capacidade de reproduzir os dados experimentais de emissão em condições de pré-aquecimento do ar de combustão e em operação fora do ponto de projeto. O modelo produz resultados satisfatórios para os casos de pré-aquecimento do ar até 110°C e para potências térmicas até 33% superiores ao ponto de projeto, não oferecendo bons resultados para as demais condições de operação. / This work shows the development and application of chemical reactor networks (CRN) to the modeling of a natural gas burner. The CRN development is based on experimental and CFD simulation results of the BERL 300 kW test. The CRN element arrangement, reactor volumes and flow splits are adjusted based on the best agreement with characteristic temperatures of the reactive flow, aiming to reproduce the experimental NOx emissions data. The relative error in the emissions predictions are 98,23% for the first CRN proposed, 82,30% for the second CRN and 1,54% for the third one. A sensitivity analysis and a parametric study of the third CRN are carried out to evaluate its sensitivity to the flow splits adjustments and its ability to predict emission with air preheat and turndown operation. The NOx emissions predicted by CRN are in good agreement until 110ºC preheating and for a turndown ratio of 1,33.