Petróleo, gás e biocombustíveis

Petróleo, gás e biocombustíveis

A cal, o calcário, a dolomite e a argila têm diversas aplicações nas indústrias de petróleo, gás e biocombustíveis. São utilizados em vários passos do processo industrial:   como ingredientes-chave para controlar a densidade (calcário e dolomite), 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 preenchem as exigências regulatórias 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 de água salgada.

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

Perfuração petrolífera e de gás

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

  • O carbonato de cálcio aumenta a densidade dos fluídos de perfuração. Isto neutraliza a pressão em formações relativamente rasas. Pode ser utilizado em qualquer meio à base de água ou petróleo. 
  • Os nossos produtos de calcário apresentam baixos níveis de materiais insolúveis ácidos, o que os torna úteis no isolamento de formações permeáveis ​​durante períodos de reacondicionamento. É possível personalizar os tamanhos do calcário para que se adaptem ao meio líquido e na formulação. 
  • O tamanho da partícula de calcário é controlado para evitar a sedimentação. Uma ampla mistura de tamanhos de partículas interligadas permite que o material sirva como meio de ligação.
  • Os produtos de argila especializados são utilizados em lamas de perfuração para controlar a viscosidade e para aumentar a estabilidade do poço. A sepiolite exclusiva da Lhoist, SeaMudTM, é a norma industrial do modificador de viscosidade para perfuração de água salgada e ambientes salinos. Também oferecemos uma linha de produtos de argila e misturas de engenharia patenteados para perfuração de água salgada e de água doce.
  • O hidróxido de cálcio é utilizado em fluídos de perfuração e circulação para ajustar o pH do fundo do poço e para controlar o H2S e o CO2. Também é muito útil no tratamento e reciclagem de água recuperada do processo de fraturação hidráulica para ajustar o pH e para precipitar metais e outros materiais sólidos. A reciclagem no local reduz a quantidade de água descarregada e a procura por água potável, tal como reduz o tráfego de veículos que removem e reabastecem estes materiais. A cal viva e a suspensões de hidróxido de cálcio são utilizadas para estabilizar solos de locais e superfícies de perfuração em localizações em que a estabilidade dos solos plásticos é um problema.

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, devido a:

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

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). As tecnologias avançadas de segunda geração que estão a emergir rapidamente irão contribuir de forma significativa a médio e longo prazo. Estas tecnologias 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. Desenvolvemos uma ampla gama de produtos de cal que, juntamente com a nossa experiência, criam a suspensão de cal necessária, de forma sustentável, economizando água e energia.

Bioetanol da cana-de-açúcar

As nossas soluções de cal e cal dolomítica personalizadas ajudam na lavagem da cana-de-açúcar, no tratamento de caldo de cana-de-açúcar e na valorização de subprodutos.

Lavagem da cana-de-açúcar

Quando é colhida, a cana-de-açúcar não refinada está, normalmente, coberta com cera, lama e óxidos. Estas impurezas são removidas na lavagem. A cal é adicionada para aumentar a alcalinidade da água de forma a prevenir a corrosão do equipamento de trituração.

Tratamento do caldo de cana-de-açúcar

A cal é utilizada para reduzir os níveis elevados de fósforo na calda de açúcar. Em seguida, a calda é fermentada para produzir bioetanol.

Valorização dos subprodutos

O bagaço e a vinhaça são subprodutos desta indústria. O bagaço é utilizado como fonte de energia e como matéria prima para biocombustíveis de segunda geração. A vinhaça é produzida durante a fermentação. A adição de produtos de cal específicos permite que seja utilizada na agricultura para enriquecer o solo.

O bioetanol da cana-de-açúcar é produzido, sobretudo, no Brasil.

Bioetanol da beterraba sacarina

Desenvolvemos produtos de cal específicos para o tratamento de polpa de beterraba sacarina e da respetiva concentração antes de o bioetanol poder ser produzido.

Tratamento do caldo de beterraba sacarina

A beterraba sacarina é processada de forma semelhante à cana-de-açúcar. O bioetanol é produzido através da mistura de caldo de açúcar de beterraba fresco, melaço e xaropes. A beterraba sacarina em bruto é limpa antes da extração do caldo. É adicionada cal à água de lavagem para subir o nível de pH e limitar odores.

Concentração

É adicionada cal ao caldo de açúcar de beterraba para obter um xarope concentrado antes de se armazenar e, posteriormente, converter em bioetanol.

A Europa alberga a maior produção de bioetanol a partir de beterraba sacarina.

Bioetanol do milho

Os grãos de destilaria solúveis (DGS) podem ser valorizados como ração para animais através das nossas soluções de cal personalizadas.

O milho é transformado em etanol em três passos. Depois do processo de moagem por via húmida, efetua-se a hidrólise em água utilizando levedura, em condições suficientemente ácidas para produzir a glucose que, em seguida, é fermentada para produzir etanol. O etanol resultante é destilado. Não são necessários produtos alcalinos durante estes passos.

Valorização dos DGS (Grãos de destilaria solúveis)

Os dois principais subprodutos desta indústria são um resíduo vegetal e os DGS. Normalmente, os resíduos vegetais são queimados para recuperação de energia ou utilizados como ração. Os DGS contêm lípidos, proteínas e fibras. Combinados com produtos de cal e calcário, são extremamente valiosos como ração e como componente da dieta dos animais.

A maior parte do bioetanol derivado do milho é produzido nos EUA.

Biodiesel de sementes oleaginosas

A valorização do bagaço de oleaginosas extraído de sementes oleaginosas é possível através da utilização dos nossos produtos de cal específicos.

As sementes oleaginosas são submetidas ao processo de prensagem a frio através da utilização de solvente (n-hexano). O óleo extraído é refinado por uma sequência de destilações e tratamentos químicos com soda cáustica para remover subprodutos de ácido gordo.

O óleo vegetal resultante é submetido a uma reação de transesterificação para produzir biodiesel.  A cal é um reagente alternativo mais económico que permite substituir a soda cáustica neste processo.

Valorização do bagaço de oleaginosas

Os bagaços de oleaginosas (derivados da extração de óleo), ácidos gordos, ácido gordo livre (AGL) (derivado da refinação de óleo) e glicerina (derivada da transesterificação) são os subprodutos mais importantes que esta indústria produz. A ração e as dietas animais beneficiam com as proteínas e fibras encontradas nos bagaços de oleaginosas quando combinadas com produtos de cal e calcário.

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

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Biogás

O hidróxido de cálcio é utilizado na produção de biogás para estabilizar o processo e otimizar a produção de gás.

O funcionamento das unidades de produção de biogás nem sempre é estável, sobretudo se a qualidade e tipo dos substratos utilizados forem alterados. Isto acontece sobretudo se os novos substratos tiverem uma capacidade tampão baixa e quando a unidade está sobrealimentada. Nestes casos, o pH do substrato de fermentação pode diminuir. Uma unidade de produção de biogás eficiente tem de garantir um processo de fermentação estável através da utilização de substratos com uma capacidade tampão elevada. Também não devem ocorrer tempos de inatividade, mesmo quando se utilizam substratos diferentes. Só assim se pode atingir uma produção de gás continuamente elevada.

Estabilizar o processo

A utilização regular de hidróxido de cálcio nas unidades de produção de biogás frequentemente alimentadas com os mais variados substratos de fermentação estabiliza a capacidade tampão e previne uma redução acentuada do pH, mesmo com cargas de ponta.

Otimizar a produção de gás

O hidróxido de cálcio garante uma produção estável em todas as fases do processo de fermentação. Deste modo, ajuda a garantir uma produção de gás elevada e constante na unidade de produção de biogás. A quantidade de metano na mistura de gás é aumentada, o que conduz a uma melhor usabilidade técnica.

O CaO adicionado através do hidróxido de cálcio permanece no substrato de fermentação e, posteriormente, é utilizado como fertilizante agrícola.