Petróleo, gás e biocombustíveis

Petróleo, gás e biocombustíveis

A cal, o calcário, a dolomita e a argila têm diversas aplicações nas indústrias de petróleo, gás e biocombustíveis. Eles são utilizados em vários passos do processo industrial:   como ingredientes-chave para controlar a densidade (calcário e dolomita), o pH (cal) ou a viscosidade (argila) de lamas de perfuração, e até para refinar biocombustíveis. Todas estas aplicações necessitam de uma química, tamanho de partícula e reatividade rigorosamente controladas.

Os produtos que fornecemos a estes setores atendem as exigências regulamentares da indústria. Algumas das nossas soluções representam padrões mundiais reconhecidos, como é o caso da SeaMud TM, o agente de controle de viscosidade preferido para lama de perfuração em água salgada.

O petróleo, o gás e os biocombustíveis representam uma grande parte da produção de energia mundial. Da extração ao refino (a partir do qual são obtidos os produtos finais, tais como gasolina), são necessárias soluções específicas para atender à demanda em contínuo crescimento. Além disso, existem regulamentações ambientais estritas e tecnologias cada vez mais complexas devido ao aumento de fontes de petróleo não convencionais. Portanto, muitos produtos minerais utilizados nestes processos precisam cumprir especificações altamente exigentes.

Perfuração de petróleo e de gás

Os nossos produtos são utilizados ​​na perfuração de petróleo e de gás, de diversas maneiras:

  • O carbonato de cálcio aumenta a densidade dos fluidos de perfuração. Isso contrabalanceia a pressão em formações relativamente rasas. Ele pode ser utilizado em qualquer meio à base de água ou petróleo. 
  • Os nossos produtos de calcário apresentam baixos níveis de insolúveis ácidos, tornando-os úteis para selar formações permeáveis durantes os períodos de recondicionamento. É possível adequar os tamanhos do calcário para que se ajustem no meio líquido e na formulação. 
  • O tamanho da partícula de calcário é controlado a fim de evitar sedimentação. Uma ampla mistura de tamanhos de partículas interligadas permite que o material sirva como meio de ligação.
  • São utilizados produtos de argila especializados em lamas de perfuração, a fim de controlar a viscosidade e melhorar a estabilidade do furo do poço. A sepiolita exclusiva da Lhoist, SeaMudTM, é a modificadora de viscosidade padrão da indústria para perfuração em água salgada e ambientes salinos. Nós também oferecemos uma linha de produtos de argila proprietárias e misturas projetadas para aplicações de perfuração em água doce e salgada.
  • A cal hidratada é utilizada em fluidos perfurantes e circulantes, para ajustar o pH do orifício de perfuração, além de controlar o H2S e o CO2. Ela também é muito útil no tratamento e reciclagem da água recuperada de fraturas, para ajustar o pH e precipitar metais e outros sólidos. A reciclagem no local da obra reduz a quantidade de água descartada, a demanda por água doce e o tráfego dos veículos necessários para remover e reabastecer estes materiais. Cal virgem e suspensões de cal hidratada são usadas para estabilizar os solos em áreas e blocos de perfuração, em localidades onde a estabilidade de solos plásticos é uma questão.

Biocombustíveis

Os biocombustíveis mais comuns são o bioetanol e o biodiesel. O setor de transportes é responsável por 98% do consumo total do produto. A produção global deverá aumentar no futuro, por conta de:

  • regulamentações recentes
  • políticas governamentais sobre independência energética
  • subsídios públicos
  • alta demanda.

Os EUA, o Brasil e a UE são regiões importantes, produzindo mais de 75% dos biocombustíveis disponíveis no mundo. A produção global atual utiliza tecnologias de primeira geração que dependem diretamente de matérias-primas alimentares (cana de açúcar, beterraba, milho, sementes oleaginosas). Tecnologias avançadas de segunda geração estão surgindo rapidamente e contribuirão de maneira significativa no médio e longo prazo. Elas utilizam matérias-primas não alimentares, como biomassa celulósica da agricultura e dos resíduos florestais.

Dependendo da tecnologia de primeira geração em uso, pode-se adicionar cal durante o processo de produção para a valorização dos subprodutos e para o tratamento de efluentes. Nós desenvolvemos uma ampla gama de produtos de cal os quais, juntamente com a nossa experiência, criam a suspensão concentrada de cal necessária, de forma sustentável, economizando água e energia.

Bioetanol da cana-de-açúcar

As nossas soluções de cal calcítica e cal dolomítica customizadas auxiliam na lavagem da cana-de-açúcar, no tratamento do caldo da cana e na valorização dos subprodutos.

Lavagem de cana-de-açúcar

Ao ser colhida, a cana-de-açúcar crua está coberta de cera, barro e óxidos. Essas impurezas são removidas por lavagem. Acrescenta-se cal para aumentar a alcalinidade da água, evitando a corrosão dos equipamentos da moagem.

Tratamento do caldo da cana

Utiliza-se cal para reduzir os elevados níveis de fósforo do caldo da cana. O caldo é então fermentado e produz bioetanol.

Valorização dos subprodutos

Os derivados desta indústria são o bagaço e a vinhaça. Utiliza-se o bagaço como fonte de energia e matéria-prima para biocombustíveis de segunda geração. A vinhaça é produzida durante a fermentação. Quando produtos específicos de cal são acrescentados, ela pode então ser utilizada como corretiva de solos.

 Bioetanol de cana-de-açúcar é produzido principalmente no Brasil.

Bioetanol do açúcar da beterraba

Nós desenvolvemos produtos de cal específicos para o tratamento do caldo da beterraba e sua concentração antes da produção do bioetanol.

Tratamento do caldo da beterraba

A beterraba é processada de forma similar à cana-de-açúcar. Bioetanol é produzido pela mistura de caldo fresco de açúcar, melaço e xarope. O açúcar de beterraba bruto é purificado antes da extração do caldo. Acrescenta-se cal à água de lavagem para elevar o pH e limitar odores.

Concentração

A cal é adicionada ao caldo fresco de açúcar, obtendo-se xarope concentrado antes do armazenamento e posterior conversão em bioetanol.

A maior produtora de bioetanol a partir do açúcar da beterraba é a Europa.

Bioetanol do milho

Os grãos secos de destilaria com solúveis (DGS) podem ser valorizados como alimento animal usando nossas soluções de cal customizadas.

O milho é transformado em etanol em três etapas. Após a moagem a úmido, ocorre a hidrólise em água utilizando levedura em condições ácidas o suficiente para produzir a glicose que é então fermentada para produzir etanol. O etanol resultante é destilado. Essas etapas dispensam álcalis.

Valorização dos DGS (grãos secos de destilaria com solúveis)

Os dois subprodutos principais desta indústria são resíduos vegetais e DGS. Geralmente, os resíduos vegetais são queimados para recuperar energia ou utilizados como ração animal. O DGS contém lipídeos, proteínas e fibras. Quando combinado com os produtos de cal e calcário, eles são altamente valiosos para a alimentação animal e em rações animais.

A maior parte do bioetanol produzido a partir do milho é feita nos EUA.

Biodiesel de oleaginosas

É possível fazer a valorização de tortas da extração de oleaginosas com nossos produtos de cal dedicados.

As sementes oleaginosas são prensadas a frio usando solvente orgânico (n-hexano). O óleo extraído é refinado por uma série de destilações e tratamentos químicos utilizando soda cáustica para remover os subprodutos ácidos graxos.

O óleo vegetal resultante é submetido à reação de transesterificação para produzir biodiesel.  A cal é um reagente alternativo de baixo custo para substituir a soda cáustica neste processo.

Valorização de tortas de extração de óleo

Tortas (da extração de óleo), ácidos graxos, ácidos graxos livres (FFA) (do refino de óleo) e glicerina (da transesterificação) são os mais importantes subprodutos desta indústria. Os alimentos e a ração animal são beneficiadas com as proteínas e fibras encontradas nas tortas, quando combinados com os produtos de cal e calcário.

O biodiesel é produzido a partir de oleaginosas, principalmente na Europa.  

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Biogás

A cal hidratada é utilizada na produção do biogás, para estabilizar o processo e otimizar o rendimento do gás.

Unidades de biogás nem sempre funcionam de forma estável, particularmente se a qualidade e o tipo de substratos utilizados mudam. Isto é especialmente verdadeiro se os novos substratos têm uma baixa capacidade tampão e quando a unidade está sobrealimentada. Nestes casos, o pH do substrato da fermentação pode cair. Uma unidade de biogás eficiente é aquela que oferece um processo de fermentação estável utilizando substratos com uma elevada capacidade tampão. Não pode haver inatividade, mesmo quando são usados diferentes substratos. Somente assim pode-se alcançar uma elevada geração de gás ininterrupta.

Estabilizando o processo

O uso regular de cal hidratada em unidades de biogás que são frequentemente alimentadas com os mais variados substratos de fermentação estabiliza a capacidade tampão e evita uma queda acentuada no pH, mesmo com cargas de pico.

Otimizando o rendimento do gás

A cal hidratada garante a estabilidade da operação em todas as etapas do processo de fermentação. Portanto, ela ajuda a assegurar um rendimento regular e elevado do gás na unidade de biogás. Aumenta-se a quantidade de metano na mistura do gás, levando a uma maior utilidade técnica.

O CaO que é acrescentado através da cal hidratada permanece no substrato de fermentação e funciona posteriormente como fertilizador de campo.