[pt] O gás natural é comprimido para pressões elevadas para que
possa ser transportado pelo gasoduto e distribuído aos clientes em
pressões mais baixas, através de sua redução em válvulas de controle,
num processo adiabático. A termodinâmica mostra que o mesmo estado
de saída do gás natural poderia ser conseguido se as válvulas de controle
puderem ser substituídas por expansores, gerando trabalho e, portanto,
energia elétrica, e com transferência de calor obtida através da queima de
combustível, que no caso é o próprio gás natural, para que sua
temperatura permaneça a mesma. O investimento nos equipamentos
desta substituição é pago num determinado tempo, função da economia
líquida de operação, resultante da diferença entre o beneficio econômico
da energia elétrica gerada e o custo operacional da queima do
combustível. Para a realização deste trabalho, um programa de cálculo
HYSYS foi usado para quantificar o trabalho produzido e o calor
necessário, a partir do registro de dados diários de 34 estações de
redução de pressão operadas pela TRANSPETRO. Foram levantadas as
características técnicas dos diferentes expansores existentes no mercado.
Como resultado desta dissertação é apresentado um procedimento que
serve para verificar a viabilidade da utilização de expansores em estações
de redução de pressão da TRANSPETRO. A dissertação é, portanto,
classificada como uma análise termo-econômica para determinação da
viabilidade da utilização destes sistemas em instalações operadas pela
TRANSPETRO, uma vez que eles já são utilizados em outras partes do
mundo. Os resultados têm um impacto direto nos custos operacionais dos
gasodutos. / [en] The natural gas is compressed to high pressures in order to be
transported in the gas pipeline and delivered to the clients at lower
pressures, using pressure reduction control valves in an adiabatic process.
It can be shown that the same natural gas thermodynamic output state is
achieved if the control valves can be substituted by expanders, producing
work and, therefore, electric energy, with heat transfer from natural gas
burning, so that the output temperature remains the same. The payback of
the needed investment in equipments is a function of the operational net
saving, which is equal to the difference between the economical benefit of
produced electric energy and the operational cost of the fuel burning. All
the necessary calculations were made with the HYSYS software used to
quantify the produced work and the needed heat transfer, from available
daily values of temperature, pressure and gas flow rate for 34 pressure
reduction stations operated by TRANSPETRO. The technical
characteristics of the different expanders in the market were used to
calculate the produced work and thermal energy. This dissertation
presents a procedure which is useful to verify the feasibility of the
utilization of expanders in pressure reduction stations operated by
TRANSPETRO. This dissertation is, therefore, classified as a thermoeconomical
analysis to determine the feasibility of the utilization of
expanders in TRANSPETRO facilities, as they are used in other parts of
the world. The results have a direct impact on the operational costs of the
gas pipelines.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:14604 |
| Date | 18 November 2009 |
| Creators | PAULO ROBERTO PINTO LOPES |
| Contributors | ALCIR DE FARO ORLANDO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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