A avaliação de impactos ambientais (AIA) se tornou uma ferramenta amplamente utilizada para análise da viabilidade ambiental de novos empreendimentos e conseqüente subsídio à tomada de decisão nos procedimentos de licenciamento ambiental. Neste sentido, a Secretaria do Meio Ambiente do Estado de São Paulo editou a Resolução SMA nº 42/94, instituindo o relatório ambiental preliminar (RAP) como instrumento de licenciamento ambiental simplificado. Este instrumento foi criado com a intenção de agilizar a tramitação do licenciamento das atividades modificadoras do meio ambiente, incluindo algumas das previstas no artigo 2º da Resolução CONAMA nº 01/86 e, ao mesmo tempo, garantir que os objetivos de prevenção e preservação ambiental sejam assegurados. Como forma de analisar a utilização deste instrumento no licenciamento ambiental de sistemas de distribuição de gás no Estado de São Paulo foram elaboradas três diferentes listas de checagem cujos indicadores buscam, respectivamente, aferir quanto ao atendimento dos requisitos legais, identificar a ocorrência de falhas na elaboração de estudos de avaliação de impacto ambiental e analisar a conformidade de estudos de impacto ambiental com as melhores práticas nacionais e internacionais de AIA. Estes indicadores foram aplicados aos RAPs de sistemas de distribuição de gás elaborados nos anos de 2006 e 2007, num total de dois estudos de caso, o RAP do Sistema de Distribuição de Gás Lins/Marília e o RAP do Sistema de Distribuição de Gás Bauru/Agudos/Pederneiras. Os resultados obtidos demonstram que para ambos os casos analisados: (i) o RAP elaborado não atende adequadamente os requisitos legais definidos pela Secretaria de Meio Ambiente do Estado de São Paulo; (ii) o número de falhas identificadas nos estudos é bastante significativo, com falhas ocorrendo em 83,5% das questões analisadas para o RAP do Gasoduto Lins/Marília e em 89,5% para o RAP do Gasoduto Bauru/Agudos/Pederneiras; (iii) salvo questões pontuais, os estudos de caso analisados estão muito aquém das melhores práticas nacionais e internacionais de AIA, com 76% de resultados insatisfatórios para o RAP do Gasoduto Lins/Marília e 83,5% para o RAP do Gasoduto Bauru/Agudos/Pederneiras. Os resultados obtidos demonstraram que o RAP é um estudo bastante precário para dar subsídio ao licenciamento. É possível identificar uma série de questões de grande relevância para uma adequada tomada de decisão quanto à viabilidade ambiental de empreendimentos que não são exigidas para a efetivação do licenciamento ambiental intermediado por RAP. Desta forma, fica explicita a necessidade de uma revisão do sistema de licenciamento ambiental paulista, como forma de induzir estudos mais bem elaborados e com conteúdo mais abrangente, em consonância com as melhores práticas de AIA adotadas em todo o mundo. / The environmental impact assessment (EIA) become a tool widely used to analysis the environmental suitability of new activities and subsidy the decision making process for the expedition of environmental licensing. In this case, the Secretariat of the Environment from the State of São Paulo edited the resolution number 42/94 instituting the preliminary environmental report (PER), like an simplified instrument of environmental licensing. This instrument was created with the intention of accelerate the transaction of the environmental licensing process for activities with potential to modify the environment, including the foreseen ones in the article 2° of the CONAMA Resolution number 01/86 and, at the same time, to guaranty that the goals of the environmental prevention and preservation are assured. As form to analyze the use of this instrument in the environmental licensing of natural gas pipeline in the State of São Paulo, three different checklists had been elaborated to survey, respectively, the attendance of the legal requirements, to identify the occurrence of the nonconformities in the elaboration of studies of environmental impact assessment and analyze the conformity of environmental impact assessment studies with national and the international best practices in EIA. These elaborated indicators had been applied to the RAPs in the years of 2006 and 2007, in a total of two case studies, the PER of Lins/Marília Gas Line and the PER of Bauru/Agudos/Pederneiras Gas Line. The gotten results demonstrate that for both the analyzed cases: (I) the elaborated PER do not achieve adequately the legal requirements of the Secretariat of Environment of the State of São Paulo; (II) the number of imperfections identified in the studies are very significant, with imperfections occurring in 83,5% of the analyzed questions for the PER of the Lins/Marília Gas Pipeline and in 89,5% for the PER of the Bauru/Agudos/Pederneiras Gas Pipeline; (III) the case studies analyzed are very far from the national and international EIA best practices, with 76% of unsatisfactory results for the PER of Lins/Marília Gas Pipeline and 83.5% for the PER of Bauru/Agudos/Pederneiras Gas Pipeline. The gotten results had demonstrated that the PER is a very precarious instrument of licensing. Is possible to identify series of questions from a great relevance for the decision making process who are not effectively achieved. In such a way, it is explicit the necessity of a revision of the São Paulos environmental licensing system, as a way for more accordance with EIA best practices.

No Brasil a geração de energia elétrica é predominantemente baseada no uso de fontes renováveis e obtida por meio de centrais hidroelétricas. Ainda assim é necessária a diversificação das fontes de suprimento de energia para a geração de eletricidade quando o recurso hídrico for escasso. Uma alternativa é utilizar gás natural como combustível para as usinas termoelétricas, como vem sendo introduzido na matriz energética de outros países, permitindo a diversificação das fontes energéticas dos mesmos. A indústria do gás natural, assim como outras atividades industriais, não está isenta de acidentes que podem provocar graves consequências à integridade das pessoas e das propriedades. Por este motivo, é necessário desenvolver estudos para determinar quais são as possíveis causas que poderiam ocasionar estes acidentes, e quais são os possíveis cenários associados a estas falhas especificamente na área do transporte de GNL (Gás Natural Liquefeito). É neste contexto que este trabalho de pesquisa tem por objetivo desenvolver um método, baseado nas técnicas de análise de risco, que permita identificar os principais cenários de falha associados à ocorrência de um vazamento de GNL ou de boil-off durante as operações de carga e/ou descarga de navios. Neste cenário, considera-se a presença das barreiras de proteção destinadas a conter esse evento iniciador de perigo no sistema de carga e descarga do navio transportador de GNL, quando o navio está atracado no porto. Adicionalmente à apresentação do método, e como resultado do trabalho, são identificados quais os componentes que pertencem ao circuito de carga e descarga de GNL, e que tenham uma categoria de risco denominada como Crítica (C), Moderada (M) ou Não Crítica (NC). Finalmente, a implantação do método propõe medidas que ajudam a diminuir o nível de risco associado aos componentes denominados críticos, a fim de garantir uma operação segura e livre de acidentes que ponham em risco a integridade dos operadores, dos equipamentos e do ambiente. / Although the electricity generation in Brazil is predominantly based on renewable sources and obtained by means of hydroelectric power plants, it is still necessary to diversify sources of energy supply to generate electricity when the water resource is scarce. An alternative is the use natural gas as fuel for power plants, once it has been introduced in the energy matrix of other countries, allowing the diversification of their energy sources. The natural gas industry, as well as other industrial activities, is not free from accidents, which can cause serious consequences to the integrity of people and properties. For this reason, it is necessary to develop studies to determine what are the possible causes that could lead to serious accidents and what are the possible scenarios of these faults specifically in the area of LNG (Liquefied Natural Gas) transportation. In this context, this research aims to develop a method based on risk analysis concepts which identifies the main failure scenarios given the occurrence of LNG or boil-off leakage during ship loading and unloading operations, considering the presence of containment barriers designed to hold this hazard initiator event in loading and unloading system of the LNG carrier when the ship is in harbor. In addition to the method presentation this research identifies which are the components of LNG loading and unloading circuit, which have a risk category classified as Critical (C), Moderate (M) and NonCritical (NC). Finally, the method implementation allows the proposal of safety and maintenance measures to help reducing the risk level in order to ensure safe operation, free of accidents that endanger the integrity of the operators, the equipment and the environment.

Cette recherche s’intéresse aux transformations des pratiques de chauffage à Istanbul impulsées par l’arrivée d’une nouvelle ressource énergétique. À travers l’analyse d’une trajectoire heurtée et contestée de diffusion du gaz naturel en substitut de combustibles traditionnels (charbon/bois/fuel), ma thèse dévoile les spécificités et les contradictions d’un processus « ordinaire » de transition énergétique au regard des dynamiques inégales d’appropriation sociale des innovations technologiques, qui viennent conforter et parfois subvertir la nature même des projet techniques et politiques. Inspiré par des travaux sur la sociologie de l’énergie et d’écologie politique urbaine, je propose de suivre dans le temps et dans l’espace les modalités d’agencement d’un nouveau système sociotechnique (service de distribution en réseaux, équipements de chauffage prétendant à l’efficacité énergétique pour la dernière génération d’entre eux, panneaux solaires, etc.), de comprendre les logiques conflictuelles de territorialisation de ces dispositifs en lien avec d’autres dynamiques de transformations urbaines, et enfin de repérer les conditions matérielles, culturelles et socio-économiques, plus ou moins favorables, pour que ces infrastructures réussissent à s’encastrer dans le quotidien des habitants. Ce faisant, ma thèse répond à un double questionnement : comment expliquer la rapidité et la massivité du déploiement du gaz naturel étant donnée la nature des obstacles à surmonter dans le contexte d’une métropole émergente (étalement urbain, concentration de pauvreté, inadaptation d’un cadre bâti hérité à l’usage du chauffage centralisé) ? Comment interpréter les multiples formes de vulnérabilité produites par un processus de transition énergétique censé, paradoxalement, incarner la modernisation et accompagner l’internationalisation d’Istanbul ? / My research focuses on the transformations of heating practices in Istanbul driven by the arrival of a new energy resource. Through the analysis of a contested and non linear trajectory of natural gas diffusion, my dissertation reveals the specificities and the contradictions of an « ordinary » process of energy transition (natural gas being a substitute for traditional fuels such as coal/wood) in light of the unequal dynamics of social appropriation of technological innovations, which reinforce and sometimes subvert the very nature of technical and political projects. Inspired by works on the sociology of energy and urban political ecology, I propose to analyze the construction of a new socio-technical system (network distribution service, boiler devices which pretend to be efficient for the most recent ones, meters, solar panels, etc.), to understand the conflicting logics of territorialization of these artefacts in relation with other dynamics of urban transformations, and finally to identify the material, cultural and socio-economic conditions, though which these new energy amenities success or failed to connect differents categories of people and neighbourhoods. In doing so, my thesis answers a double questioning : given the nature of various obstacles to overcome in the context of Istanbul (urban sprawl, high rates of poverty, heritage of a built environment which is inapropriate with the installation of central heating system), how can we explain the quickness and the large scale development of natural gas demand in Istanbul ? How can we interpret the multiple forms of vulnerability produced by an energy transition process, which is paradoxically, supposed to embody the modernization of Istanbul and to foster its internationalization ?

Le processus d’évaporation du Gaz Naturel Liquéfié (GNL) dans les cuves de méthanier est essentiellement lié aux infiltrations thermiques à travers les parois de l’isolation et également aux ballottements du liquide dans la cuve (sloshing). La plupart des modèles développés jusque-là donnent des prédictions en supposant un taux d’évaporation constant ou concept du BOR Design. Étant donné que le taux d’évaporation réel dépend de beaucoup plus de paramètres physiques car le GNL est un mélange multi-espèces constitué essentiellement de méthane, stocké à sa température d’ébullition d’environ -161 °C à pression atmosphérique. Un modèle 0D dynamique permettant de prédire les transferts thermiques et l’évolution des propriétés thermodynamiques a été développé. Le modèle est utilisé pour étudier la variation de la quantité, de la composition et des propriétés thermodynamiques du GNL et du BOG (Boil-Off Gas) au cours du temps en navigation réelle. Ce concept est appelé BOR opérationnel. Le BOR Design est utilisé dans l’industrie pour mesurer la performance énergétique d’un navire transportant du GNL. Elle est indicative et exprime la capacité de l’isolation à laisser entrer la chaleur dans la cuve. Contrairement au BOR Design, le Boil-Off Rate (BOR) opérationnel est un concept nouveau qui permet de prédire le comportement réel d’un navire transportant du GNL par la modélisation des phénomènes physiques complexes prenant en compte les aspects thermiques, thermodynamiques, changements de phase et sloshing connaissant son profil opérationnel. Les corrélations menées dans le modèle développé ont permis d’avoir des résultats avec des erreurs relatives comprises entre 2 % et 5 % entre l’observation et la simulation sur l’évaporation naturelle / The evaporation process of Liquefied Natural Gas (LNG) in LNG vessel tanks is closely related to heat infiltration through the walls of the insulation and also to the sloshing of the liquid in the tank. Most of the models developed give predictions assuming a constant evaporation rate or BOR Design. Real evaporation depends on many more physical parameters because LNG is a multi-component mixture consisted essentially of methane, stored at its boiling point of about -161 °C at atmospheric pressure. A detailed zero-dimensional (0D) dynamic tool that enables one to evaluate the thermal transfers and thermodynamic properties in LNG carrier tanks has been developed. The model is used to investigate the variation of the LNG and BOG quantity, composition and thermodynamic properties during typical voyage profiles of a case study LNG carrier or Operational BOR concept. The principle of the operational Boil-Off Rate (Operational BOR in this paper) is different from the design BOR. The design BOR is a benchmark of the thermal performance of the insulation under standard environmental conditions in a stationary configuration, translated into daily evaporation rate for pure methane. Conversely, the Operational BOR which is an unsteady calculation of the thermal and thermodynamic state of LNG, is designed to measure the amount of boil-off gas produced during the navigation taking into account the actual environmental conditions. A correlations studies carried out in the model gave results with relative errors between 2% and 5% of natural BOG between observation and simulation

A presente pesquisa foi desenvolvida para avaliar as potencialidades das células de combustível como tecnologia em si, inclusive os beneficios econômicos que se podem ter por meio do suprimento de energia elétrica se comparada com o aproveitamento da mesma por meio da rede pública. Além de uma parte descritiva do estado de arte da tecnologia, a presente dissertação foi focada em duas partes: a primeira trata de um estudo experimental onde uma célula, a membrana polimérica, foi conectada a um inversor, permitindo assim de fornecer energia elétrica na rede pública. Na segunda parte foi realizada uma avaliação engenhero-econômica com uma Célula de Combustível de Ácido Fosfórico para o aproveitamento da energia elétrica com cogeração de calor para as condições de mercado brasileiro. O primeiro estudo mostrou como seja possível abastecer uma célula (neste caso alimentada por hidrogênio) para fornecer continuamente energia elétrica na rede, onde necessário ou onde seja impossível para o usuário se conectar a rede pública. O segundo estudo, por sua vez, mostrou que atualmente a células de combustível de média temperatura de Ácido Fosfórico (PAFC) não é uma tecnologia ainda madura e que é viável economicamente somente em aplicações de nicho, por exemplo setores indústriais eletro-intensivos e com necessidade de energia termica também. Todavia, projeções futuras baseadas em curvas de aprendizados e a queda do preço do gás natural mostram como a expansão da tecnologia e a possibilidade de acessar um combustível barato podem abrir futuro para a PAFC mundialmente. / This Masters dissertation aims to study technical potentialities of Fuel Cell technology, including the economical benefits that can provide compared with public grid as well. Thus, the dissertation has been focused in two main parts: the first concerns in an experimental approach to supply electrical power to the public grid using a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC), while the second one presents a global (from an engineering and economic point-of-view) assessment of a Phosphoric Acid Fuel Cell (PAFC) for the co-generation of heat with electrical energy in Brazil. The first study has been accomplished connecting a PEMFC with a power inverter to the public grid. It has been proved experimentally that Fuel Cell is an alternative device that, as long as fuel is fed, may provide electrical energy continuously and more efficiently than traditional devices. The second study has been focused in the so-called Phosphoric Acid Fuel Cell (PAFC) that, being a Medium Temperature Fuel Cell, beyond to supply electrical energy, may be used for co-generation of thermal energy. Through this study it has been showed that, at the current state-of-art, PAFC is is not already a mature technology and it becomes economically viable only for niche market applications, represented by the industrial sectors with high base load power and continuous thermal energy demand. However, accumulated knowledge expressed by learning curve and natural gas shock price caused by possible LNG supplying and shale gas recovery are the two main factors that may turn investment in PAFC profitable worldwide.

La séparation du CO2 d'un mélange de gaz par cristallisation d'hydrates de gaz est un procédé qui pourrait à terme présenter une alternative intéressante aux techniques conventionnelles de capture du CO2. L'objectif de cette thèse était d'évaluer le potentiel de ce procédé "hydrates" pour séparer le CO2 d'un mélange CO2-CH4 riche en CO2. Nous avons étudié en particulier la sélectivité de la séparation vis-à-vis du CO2 et la cinétique de cristallisation des hydrates, ainsi que l'effet d'additifs thermodynamiques et cinétiques (et de certaines de leurs combinaisons) sur ces deux paramètres pour différentes conditions opératoires (pression, température, concentrations). Les expériences de formation/décomposition d’hydrates ont été réalisées en mode "batch" dans un réacteur haute pression faisant partie d'un pilote expérimental conçu et construit entièrement pendant cette thèse. Un modèle semi-empirique a été également développé pour estimer le taux de conversion de l’eau en hydrate et la composition des différentes phases en présence (hydrates, liquide et vapeur) à l'équilibre. Les résultats obtenus montrent que l'association du sodium dodécyl sulfate (SDS), utilisé en tant que promoteur cinétique, avec du tétrahydrofurane (THF), utilisé en tant que promoteur thermodynamique, permet d'obtenir des résultats intéressants en terme de quantité d'hydrates formés et de cinétique de formation. La sélectivité de la séparation vis-à-vis du CO2 reste cependant trop faible (en moyenne quatre molécules de CO2 piégées dans la structure de l'hydrate pour une de CH4) pour envisager d’utiliser ce procédé "hydrates" à plus grande échelle afin de séparer le CO2 de ce type de mélange de gaz. / The separation of CO2 from a gas mixture by crystallization of gas hydrates is a process that could eventually provide an attractive alternative to the conventional techniques used for CO2 capture. The aim of this thesis was to evaluate the potential of this "hydrate" process to separate CO2 from a CO2-CH4 gas mixture, rich in CO2. We have studied in particular the selectivity of the separation toward CO2 and the hydrate crystallization kinetics. The effects of thermodynamic and kinetic additives (and some additive combinations) on these two parameters for different operating conditions (pressure, temperature, concentrations) were evaluated. Hydrate formation and dissociation experiments were performed in "batch mode” in a high pressure reactor, and with an experimental pilot rig designed and built entirely during this thesis. A semi-empirical model was also developed to estimate the water to hydrate conversion and the composition of the different phases (hydrates, liquid and vapor) at equilibrium. The results show that the combination of sodium dodecyl sulfate (SDS) used as a kinetic promoter, with tetrahydrofuran (THF) used as a thermodynamic promoter, provides interesting results in terms of both the amount of hydrates formed and the hydrate formation kinetics. The selectivity of the separation toward CO2 remains too low (an average of four CO2 molecules trapped in the hydrate structure for one of CH4) to consider using this "hydrate" process on a larger scale to separate CO2 from such a gas mixture.

O setor residencial reflete a cultura do uso excessivo da eletricidade para aquecimento de água. Para este uso final, a inclusão de gás e complementação com energia termo-solar pode apresentar vantagem por se tratar de energia final mais compatível com os processos de transformação em energia útil na forma de calor. A inclusão destas fontes pode propiciar uma diminuição de sobrecarga no sistema elétrico e da eletrotermia no setor residencial. Este trabalho faz uma avaliação econômica dos sistemas de aquecimento de água elétrico, a gás e solar. Os sistemas são analisados considerando custos de infra-estrutura, com diferentes disponibilidades de uso, custos de equipamentos e de operação para vários níveis de consumo. A avaliação é aplicada a 3 tipologias de edificações verticais representativas no mercado da construção civil da Região Metropolitana de São Paulo. Os custos de serviço de aquecimento de água quente estão apresentados em função do volume de água consumido. / The residential sector reflects the culture of the indiscriminate use of electricity water heating. Inclusion of gas and thermosolar energy to the electrical supply system may present advantages as they are more compatible to consumer\"s heat transformation processes. In addition these new sources of energy may decrease the electrical and electrothermal system overload in the residential sector. This study is an economic evaluation of the electric, gas and solar water heating systems. The heating systems are analyzed taking in consideration infrastructure costs, and equipment and operation costs for different levels of consumption. The evaluation is applied to three typologies of vertical residential edifications that represent the civil construction market of the São Paulo metropolitan area. The costs of water heating service are presented in function of the consumed volume of water.

O fator de compressibilidade (Z) de gás natural é utilizado em vários cálculos na engenharia de petróleo (avaliação de formações, perda de carga em tubulações, gradiente de pressão em poços de gás, cálculos de balanço de massa, medição de gás, compressão e processamento de gás). As fontes mais comuns de valores de Z são medições experimentais, caras e demoradas. Essa propriedade também é estimada por correlações empíricas, modelos baseados no princípio dos estados correspondentes ou equações de estado (EOS). Foram avaliadas as capacidades das EOS de Soave-Redlich-Kwong (SRK), Peng-Robinson (PR), Patel-Teja (PT), Patel-Teja-Valderrama (PTV), Schmidt-Wenzel (SW), Lawal-Lake-Silberberg (LLS) e AGA-8 para previsão desta propriedade em aproximadamente 2200 pontos de dados experimentais. Estes pontos foram divididos em quatro grupos: Grupo 1 (Presença de frações C7+, Grupo 2 (temperaturas inferiores a 258,15 K), Grupo 3 (pressões superiores a 10000 kPa) e Grupo 4 (pressões inferiores a 10000 kPa). Os cálculos utilizando as equações de estado sob diferentes esquemas de previsão de coeficientes binários de interação foram cuidadosamente investigados. Os resultados sugerem que a EOS AGA-8 apresenta os menores erros para pressões de até 70000 kPa. Entretanto, observou-se uma tendência de aumento nos desvios médios absolutos em função das concentrações de CO2 e H2S. As EOS PTV e a EOS SW são capazes de predizer o fator de compressibilidade (Z) com desvios médios absolutos entre os valores calculados e experimentais com precisão satisfatória para a maioria das aplicações, para uma variada faixa de temperatura e pressão. Este estudo também apresenta uma avaliação de 224 métodos de cálculo de Z onde foram utilizadas 8 correlações combinadas com 4 regras de mistura para estimativa de temperaturas e pressões pseudorreduzidas das amostras, junto com 7 métodos de caracterização das propriedades críticas da fração C7+, quando presente na composição do gás. Em função dos resultados são sugeridas, para diferentes tipos de sistemas, as melhores combinações de correlações com regras de mistura capazes de predizer fatores de compressibilidade (Z) com os menores erros absolutos médios relativos / The compressibility factor (Z-factor) of natural gases is necessary in many petroleum engineering calculations (evaluation of formation, pressure drop through a pipe, pressure gradient in gas wells, material balance calculations, gas metering, gas compression and processing). The most common sources of Z-factor values are experimental measurements, which are expensive and time consuming. This property is also estimated from empirical correlations, corresponding state models or equations of state (EOS) when experimental data is unavailable. Capabilities of Soave-Redlich-Kwong (SRK), Peng-Robinson (PR), Patel-Teja (PT), Patel-Teja-Valderrama (PTV), Schmidt-Wenzel (SW), Lawal-Lake-Silberberg (LLS) and AGA-8 to predict this property of 2200 data points under various schemes of binary interaction numbers are thoroughly investigated. This database was split on four groups: Group 1 (presence of hydrocarbon plus fraction - C7+), Group 2 (temperatures lower than 258.15 K), Group 3 (pressures higher than 10000 kPa) e Group 4 (pressures lower than 10000 kPa). The best results were obtained from EOS AGA-8 for pressures up to 70000 kPa. However, an increasing trend in average absolute deviations was observed as a function of CO2 e H2S concentrations. EOS PTV and EOS SW are capable to predict the compressibility factor (Z) with average absolute deviation between calculated and experimental values with satisfactory accuracy for most applications for a wide range of temperature and pressure. This study also presents an evaluation of 224 possible methods of calculating the gas compressibility factor, based on 8 correlations and corresponding state models, combined with 4 mixing rule that predict the pseudo-reduced pressure and temperatures of the mixture, that were combined with 7 methods of characterizing the plus fraction critical properties when present in the gas composition. Results suggest for different systems conditions, the best correlation and mixing rule combination capable of predicting Z-factor with the least average absolute relative error

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValdeliceRS.pdf: 981957 bytes, checksum: cedb4f2ae440069c889ba97e29744a20 (MD5) Previous issue date: 2007-07-11 / The natural gas (NG) is a clean energy source and found in the underground of porous rocks, associated or not to oil. Its basic composition includes methane, ethane, propane and other components, like carbon dioxide, nitrogen, hydrogen sulphide and water. H2S is one of the natural pollutants of the natural gas. It is considered critical concerning corrosion. Its presence depends on origin, as well as of the process used in the gas treatment. It can cause problems in the tubing materials and final applications of the NG. The Ag?ncia Nacional do Petr?leo sets out that the maximum concentration of H2S in the natural gas, originally national or imported, commercialized in Brazil must contain 10 -15 mg/cm3. In the Processing Units of Natural Gas, there are used different methods in the removal of H2S, for instance, adsorption towers filled with activated coal, zeolites and sulfatreat (solid, dry, granular and based on iron oxide). In this work, ion exchange resins were used as adsorbing materials. The resins were characterized by thermo gravimetric analysis, infrared spectroscopy and sweeping electronic microscopy. The adsorption tests were performed in a system linked to a gas-powered chromatograph. The present H2S in the exit of this system was monitored by a photometrical detector of pulsing flame. The electronic microscopy analyzes showed that the topography and morphology of the resins favor the adsorption process. Some characteristics were found such as, macro behavior, particles of variable sizes, spherical geometries, without the visualization of any pores in the surface. The infrared specters presented the main frequencies of vibration associated to the functional group of the amines and polymeric matrixes. When the resins are compared with sulfatreat, under the same experimental conditions, they showed a similar performance in retention times and adsorption capacities, making them competitive ones for the desulphurization process of the natural gas / O g?s natural (GN) ? uma fonte de energia limpa encontrada no subsolo de rochas porosas, associado ou n?o ao petr?leo. Sua composi??o b?sica inclui metano, etano, propano e outros componentes, como di?xido de carbono, nitrog?nio, ?cido sulf?drico e ?gua. H2S ? um dos poluentes naturais do g?s natural. ? considerado cr?tico no que se refere ? corros?o. Sua presen?a depende da origem, bem como do processo usado no tratamento do g?s. Ele pode acarretar problemas nas tubula??es e aplica??es finais do GN. A Ag?ncia Nacional de Petr?leo estabelece que a concentra??o m?xima de H2S no g?s natural, de origem nacional ou importado, comercializado no Brasil contenha no m?ximo 10 15 mg/m3. Nas Unidades de Processamento do G?s Natutal, diferentes m?todos s?o usados na remo??o de H2S, por exemplo, em torres de adsor??o recheadas com carv?o ativo, ze?litas e Sulfatreat (s?lido, seco, granular e baseado em ?xido de ferro). Neste trabalho, resinas de troca-i?nica foram usadas como material adsorvente. As resinas foram caracterizadas por an?lise termogravim?trica, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletr?nica de varredura. Os ensaios de adsor??o foram realizados em um sistema acoplado a um cromat?grafo a g?s. O H2S presente na sa?da do sistema foi monitorado por um detector fotom?trico de chama pulsante. As an?lises de microscopia eletr?nica demonstraram que a topografia e morfologia das resinas favorecem o processo de adsor??o. Caracter?sticas como comportamento macro, part?culas de tamanhos variados, geometrias esf?ricas, sem a visualiza??o de poros na superf?cie, foram encontrados. Os espectros de infravermelho apresentaram as principais freq??ncias de vibra??o associadas aos grupos funcionais das aminas e matrizes polim?ricas. Quando comparadas ao sulfatreat, sob as mesmas condi??es experimentais, as resinas demonstraram semelhante desempenho em tempos de reten??o e capacidade de adsor??o, tornando-se competitiva para o processo de dessulfuriza??o do g?s natural

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValdeliceRS.pdf: 629576 bytes, checksum: 6bcf4a0b805ce82618289068cfb23b77 (MD5) Previous issue date: 2006-07-11 / The natural gas (NG) is a clean energy source and found in the underground of porous rocks, associated or not to oil. Its basic composition includes methane, ethane, propane and other components, like carbon dioxide, nitrogen, hydrogen sulphide and water. H2S is one of the natural pollutants of the natural gas. It is considered critical concerning corrosion. Its presence depends on origin, as well as of the process used in the gas treatment. It can cause problems in the tubing materials and final applications of the NG. The Ag?ncia Nacional do Petr?leo sets out that the maximum concentration of H2S in the natural gas, originally national or imported, commercialized in Brazil must contain 10 -15 mg/cm3. In the Processing Units of Natural Gas, there are used different methods in the removal of H2S, for instance, adsorption towers filled with activated coal, zeolites and sulfatreat (solid, dry, granular and based on iron oxide). In this work, ion exchange resins were used as adsorbing materials. The resins were characterized by thermo gravimetric analysis, infrared spectroscopy and sweeping electronic microscopy. The adsorption tests were performed in a system linked to a gas-powered chromatograph. The present H2S in the exit of this system was monitored by a photometrical detector of pulsing flame. The electronic microscopy analyzes showed that the topography and morphology of the resins favor the adsorption process. Some characteristics were found such as, macro behavior, particles of variable sizes, spherical geometries, without the visualization of any pores in the surface. The infrared specters presented the main frequencies of vibration associated to the functional group of the amines and polymeric matrixes. When the resins are compared with sulfatreat, under the same experimental conditions, they showed a similar performance in retention times and adsorption capacities, making them competitive ones for the desulphurization process of the natural gas / O g?s natural (GN) ? uma fonte de energia limpa encontrada no subsolo de rochas porosas, associado ou n?o ao petr?leo. Sua composi??o b?sica inclui metano, etano, propano e outros componentes, como di?xido de carbono, nitrog?nio, ?cido sulf?drico e ?gua. H2S ? um dos poluentes naturais do g?s natural. ? considerado cr?tico no que se refere ? corros?o. Sua presen?a depende da origem, bem como do processo usado no tratamento do g?s. Ele pode acarretar problemas nas tubula??es e aplica??es finais do GN. A Ag?ncia Nacional de Petr?leo estabelece que a concentra??o m?xima de H2S no g?s natural, de origem nacional ou importado, comercializado no Brasil contenha no m?ximo 10 15 mg/m3. Nas Unidades de Processamento do G?s Natutal, diferentes m?todos s?o usados na remo??o de H2S, por exemplo, em torres de adsor??o recheadas com carv?o ativo, ze?litas e Sulfatreat (s?lido, seco, granular e baseado em ?xido de ferro). Neste trabalho, resinas de troca-i?nica foram usadas como material adsorvente. As resinas foram caracterizadas por an?lise termogravim?trica, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletr?nica de varredura. Os ensaios de adsor??o foram realizados em um sistema acoplado a um cromat?grafo a g?s. O H2S presente na sa?da do sistema foi monitorado por um detector fotom?trico de chama pulsante. As an?lises de microscopia eletr?nica demonstraram que a topografia e morfologia das resinas favorecem o processo de adsor??o. Caracter?sticas como comportamento macro, part?culas de tamanhos variados, geometrias esf?ricas, sem a visualiza??o de poros na superf?cie, foram encontrados. Os espectros de infravermelho apresentaram as principais freq??ncias de vibra??o associadas aos grupos funcionais das aminas e matrizes polim?ricas. Quando comparadas ao sulfatreat, sob as mesmas condi??es experimentais, as resinas demonstraram semelhante desempenho em tempos de reten??o e capacidade de adsor??o, tornando-se competitiva para o processo de dessulfuriza??o do g?s natural