GLP História, Características e Aplicações

GLP

História, Características e Aplicações

Engº Carlos Eduardo Appezatto

Gerente Mercado Industrial - Agip do Brasil S.A.

São PauloJunho - 2004

A história do GLP no Brasil

Em 1910 , o Sr. A.N. Kerr diretor da refinaria da Riverside Oil CO produz os primeiros 200 galões de GLP , através do condensamento dos gases que se perdem no processo de refino da gasolina .

Dois anos depois , em 1912 é realizada a primeira instalação doméstica de GLP na Pensilvânia .

Entre 1927 e 1930 entram no mercado grandes empresas : Phillips Petroleum , Standart Oil e Shell , entre outras .

Até então o desenvolvimento do GLP se deu principalmente no mercado americano , já que na Europa , o processo foi mais lento em virtude do suporte que a produção de carvão dá a todo o processo industrial e de calefação doméstica .

1

Em 1936 , quando o GLP chega ao Brasil o país possui uma população de 36 milhões de habitantes . Somente duas cidades , Rio de Janeiro e São Paulo , possuem mais de 1 milhão de habitantes . Nesta época utiliza-se principalmente a lenha e o carvão como energéticos ; o querosene e o álcool consumidos em menor escala .

A rede de gás encanado ( gás de carvão ) é limitada somente aos grandes centros e a população utiliza basicamente a lenha para cozinhar .

A história do GLP no Brasil 2

2/3 da população vivia na zona rural, cozinhando em fogões á lenha .

A história do GLP no Brasil 3

Fonte: Agip

Em 1937 , devido ao pioneirismo e visão de negócio de Ernesto Igel , austríaco naturalizado brasileiro , tem-se o início histórico do GLP no Brasil .

4A história do GLP no Brasil

Fonte: Agip

Quando o acontece o acidente com o dirigível Hindenburg , nos Estados Unidos , são suspensas as viagens do Graff Zeppelin , dirigível que fazia a rota para o Brasil e América do Sul.


Fonte: Agip

Após conhecer o uso do gás engarrafado em viagens à Europa , Igel compra os 6 mil cilindros de gás butano que estavam encalhados e que eram utilizados como propulsor dos motores do dirigível e inicia-se a comercialização do GLP .

Começava a era do gás engarrafado no Brasil , o GLP !

Até o início da Segunda Grande Guerra , já se tem vendidas 7 mil instalações domésticas no Brasil .


O GLP até então era totalmente importado dos EUA e o mercado abastecido através de grandes navios tanques .


Fonte: Agip

Para atender a demanda, botijões chegaram a ser feitos a partir de carcaças de bombas incendiárias, eram as chamadas “carrapetas” com capacidade para 90 quilos de gás .

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Fonte: Agip


Em 1949 , o consumo nacional nessa altura ultrapassa a casa de 100 mil toneladas anuais.

Neste meio tempo o mercado brasileiro de fogões cresce dia a dia , comercializando o gás a partir da venda inicial conjunta de fogão e botijões .

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Fonte: Agip


No dia 3 de outubro de 1953, do Palácio do Catete, o presidente Getúlio Vargas constitui novo marco da nossa independência econômica".

Nascia a Petróleo Brasileiro S.A - Petrobrás.

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Fonte: Agip


Na década de 50 , a Mangels desenvolve o projeto dos botijões de 13 quilos em duas partes , que se torna o padrão brasileiro no setor doméstico até os dias de hoje .

11

Fonte: Agip


Nesta década , o mercado explode . Com o início de operação das primeiras refinarias brasileiras , novas empresas distribuidoras são credenciadas e o GLP entra na vida de grande parte da população do país.

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Fonte: Agip


No início dos anos 70, o consumo de derivados de petróleo duplicou, Como responsável pelo abastecimento nacional de óleo e derivados, a Petrobrás iniciou a construção da Refinaria de Paulínia (REPLAN), em São Paulo, a modernização da Refinaria Presidente Bernardes (RPBC) e o início de construção da unidade de lubrificantes da Refinaria Duque de Caxias (REDUC).

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Fonte: Agip


Além de abastecer os fogões , o GLP começa a ser utilizado como combustível para aquecedores de água e também em escolas, hospitais e clubes; chegando ao abastecimento do setor industrial na produção de plásticos, na indústria têxtil e vidreira. Inicia-se a era industrial do GLP.

Em 1962, a ABNT(Associação Brasileira de Normas Técnicas) com 22 anos de existência edita a primeira norma técnica o “conjunto técnico de gás”, a P-NB-107/62: “Instalações para utilização de Gases Liquefeitos de Petróleo”, que deu origem ás atuais normas técnicas da

ABNT:NBR 13523, NBR 13932, NBR 14024 e NBR 14570.

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Fonte: Agip


100% dos municípios são servidos com GLP , atendendo 95% da população (mais de 42 milhões de domicílios) e mais de 150 mil empresas .

Serviço de utilidade pública essencial , com maior penetração do que energia elétrica , água encanada e coleta de esgoto .

15 distribuidoras de GLP no país , mais de 15 mil revendedores e 100 mil pontos de venda , totalizando um faturamento anual de R$ 12 bilhões/ano .

Mais de 350 mil empregos diretos/indiretos.

O Brasil é o 5º maior consumidor mundial de GLP no mundo.

430 Milhões de botijões entregues por ano pelas distribuidoras .

15O Mercado GLP no Brasil

Destilação Atmosférica

GLPGLP

GLPGLPCraqueamento

Catalítico

No Brasil, de cada tonelada de petróleo bruto que é refinado, se obtém 90 kg de GLP. Cerca de 27,65% do GLP consumido é importado. Destilação a Vacuo

Óleo cru

GLP

- Propano

- Butano

16Esquema de refino do Petróleo

Fonte: Agip

O GLP é um combustível derivado do petróleo, obtido por destilação ou por separação do GN.

Conhecido, popularmente, como gás de cozinha.

Composto, basicamente, da mistura de hidrocarbonetos : Butano e Propano.C4H10C3H8

Seu estado natural é o gasoso.

Não tem cheiro. É odorizado como item de segurança.

Se liquefaz quando submetido à pressão.

Combustível nobre, de queima limpa, de alto poder calorífico e grande rendimento.

17O GLP - Gás Liquefeito de Petróleo

Fonte: Agip

Composição média % em volume (fase líquida)

ComponentePropanoButano

PropanoEspecial

PropanoComercial

ButanoComercial

Metano + Etano + Eteno < 2 - < 2 < 2

Propano 50 99 > 90 < 2

Butano 50 - < 2 > 90

Propeno + Buteno < 10 < 1 < 10 < 10

Pentano + Penteno < 1 - - < 1

19Composição

Fonte: Agip

O Propano e o Butano são também comercializados separadamente, em graus de pureza diversos:

– Propano especial – mistura com até 99% de propano em volume – utilizado como combustível em aplicações específicas, como corte e tratamento térmico de metais;

– Butano especial - é utilizado como propelente em aerosóis, em substituição ao Cloro Flúor Carbono (C.F.C.);

– Propano e Butano (GLP) – misturas contendo em torno de 50% de propano e butano, utilizados em processos industriais, residencial e comercial

20O GLP

13 Kg na fase LÍQUIDA

Pressão ~ 4 kgf/cm2

13 Kg na fase LÍQUIDA

Pressão ~ 4 kgf/cm2

13 Kg na fase GÁS a pressão atmosférica

(6 metros cúbicos - Seria necessário um P 4000)

13 Kg na fase GÁS a pressão atmosférica

(6 metros cúbicos - Seria necessário um P 4000)

Para fins de SEGURANÇA, o GLP é odorizado nas refinarias com compostos de enxofre (mercaptanas). Assim, qualquer vazamento pode ser facilmente percebido.

21Características do GLP

Fonte: Agip

O GLP não é tóxico.

O GLP é transportado e armazenado na forma líquida, que se obtém com a compressão na refinaria

É uma forma eficiente de manuseá-lo, pois permite dispor de grandes quantidades de energia em pequenos espaços. Daí a popularização do uso doméstico do GLP em botijões.

Ao encher um cilindro deve-se deixar um espaço livre, para retirar o gás e para acomodar dilatação do líquido - enchimento máximo de 85%85%85%LíquidoLíquido

GásGás

22Características do GLP

Fonte: Agip

15,5 oC 15,5 oC

Água

1,0 Kg/litro

GLP líquido

0,52 Kg/litroAr

1,00 Kg/m3GLP gás

2,2 Kg/m3

2,20 1,00

23Densidade

Fonte: Agip

0,52= 0,52

1,00

= 2,2

Tabela – Temperatura de ignição do GLP e Limites de inflamabilidade

GÁS

TEMPERATURA DE IGNIÇÃO À PRESSÃO ATMOSFÉRICA

LIMITES DE INFLAMABILIDADE NO AR

% GÁS NA MISTURAEM AR EM O2

ºC ºF ºC ºF SUPERIOR INFERIOR

PROPANO 510 950 490 914 9,50 2,37

BUTANO 490 914 460 860 8,41 1,86

24Temperatura de Ignição

Fonte: Agip

ArAmbiente

líquido

gás

25Vaporização

Fonte: Agip

Vaporização Natural

26Vaporização

Fonte: Agip

Produtos entregues envasados:

- P-13

- P-20

- P-45

- P-90

Abastecidos à granel:

- P-20 I - Especial para empilhadeiras

em sistemas tipo PIT STOP.

- P-190

- P-500 *

- P-1.000 *

- P-2.000 *

- P-4.000 *

- P-20.000 *

- P-60.000 *

27Tipos de Reservatórios

* Aéreo / Aterrado / Enterrado / Vertical

Um combustível queimando produz energia que se mede em unidades

de calor. Uma unidade de calor é a quantidade de energia necessária

pra elevar 1 kg de água, desde 14,5 ºC até 15,5 ºC, e se indica com o

símbolo kcal.

Normalmente é representado por dois valores, Poder Calorífico

Superior (Pcs) e Poder Calorífico Inferior (Pci).

Nos cálculos teóricos utilizamos o Poder Calorífico Inferior – Pci.

28Poder Calorífico

Combustivel PCI – Poder Calorífico Inferior Óleos Residuais OCA1, OCA2, OCB1, CB2 Entre 9.650 Kcal/Kg e 9.550 Kcal/Kg Óleo Diesel 10.180 Kcal/Kg ( 851 Kg/m3) Gás Natural 8.554 Kcal/m3 Bagaço de Cana (1) 1.777 Kcal/Kg Lenha (2) 2.530 Kcal/Kg (390 Kg/m3) Eletricidade 860 Kcal/KWh GLP 10.800 Kcal/Kg

(1) Bagaço com 50% de umidade (2) Lenha com 25 % de umidade

GÁS Poder Calorífico Superior Poder Calorífico Inferior

kcal/kg kcal/Nm3 kcal/kg kcal/Nm3

Propano 11.987 23.900 11.010 21.950

N-Butano 11.785 30.740 10.857 28.260

Mistura 50% vol. 11.880 27.070 10.800 24.870

29Poder Calorífico - Tabela

30Rendimento de Combustão

A combustão do GLP se dá a pressões próximas à ambiente e na fase gasosa. Portanto, é necessário:

- Transformar o líquido em gás para ser queimado.

- Reduzir a pressão até o valor necessário.

31Utilização

4,0 kgf / cm²

0,02795 kgf / cm²

1,5 kgf / cm²

32Redução de Pressão

0,04493 kgf / cm²

4,0 kgf / cm²

0,02795 kgf / cm²0,0349 kgf / cm²

1,5 kgf / cm²

33Linha de Consumo - Indústria

Combustível limpo , não poluente , seguro e de elevado rendimento e de fácil manuseio .

Proporciona uma grande contribuição ao meio ambiente logo com menor impacto ambiental, evitando maiores desmatamentos ( queima de lenha ), assim como a queima de outros combustíveis altamente poluentes.

Calcula-se que um botijão de GLP de 13 kg - consumo mensal médio familiar no país - equivale a queima de 10 árvores de porte médio.

34GLP e o Meio-Ambiente

- Gases de combustão limpos - não

afetam o produto (cerâmica / alimentos)

e não são poluentes;

- Maior rendimento de queima;

- Facilidade de manuseio e

transporte;

- Menores custos de manutenção do

equipamento de queima; instalação

"limpa";

- Disponibilidade em praticamente todo o território nacional.

-Gases de combustão corrosivos;

-Desgaste maior da caldeira e das instalações, instalação "suja";

-Gases poluentes (Enxofre); -Menor rendimento de queima.

-Disponibilidade varia conforme safra, bem como o preço. A madeira legalizada é mais cara;

-Ocupa grande área para estocagem;

-Baixo rendimento - depende muito da umidade;

-Gases poluentes (Particulados);-Custo de manutenção e

operação altos.

Lenha/Bagaço de cana

35Vantagens do GLP x Outros Combustíveis

GLP Óleos Combustíveis

EletricidadeGás Natural

-Maior custo;

-Disponibilidade varia conforme a região, bem como o preço;

-A energia residencial é a mais cara;

-A tendência é de aumento dos preços

e a demanda tende a superar a oferta;

-Instalação de alta tensão tem custos

mais altos.

-Depende de interligação ao gasoduto

alto investimento;

-Em geral possui uma tarifa fixa ou seja

mesmo que o consumo seja nulo o

cliente paga um valor mensal;

-Maior custo (baixos e médios

consumos).

36Vantagens do GLP x Outros Combustíveis

PARTICIPAÇÃO DO GLP NO CONSUMO ENERGÉTICO NACIONAL - 2002

Fonte: Balanço Energético Nacional 2003

Gás Natural; 5,60%Lenha; 8,10%

Bagaço de Cana; 9,90%

Eletricidade; 15,60%

Óleo Diesel; 17,90%Óleo Combustível;

4,60%

Gasolina; 7,00%

Outros; 23,20%

GLP; 4,20%

Nafta; 3,90%

37Participação GLP

Fonte: BEN 2003

38Consumo GLP por setor

Fonte: BEN 2003

CONSUMO GLP - SETOR (%)

82,5%

3,6%

5,4%

0,3%

8,0%

0,2%

Residencial Comercial Público Agropecuário Industrial Outros

Previsão do consumo de GLP, por região – (2002 - 2007) - (em kt)

Regiões 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Norte 324 301 298 298 302 307

Nordeste 1.347 1.253 1.240 1.240 1.258 1.275

RJ/MG/ES 1.283 1.193 1.181 1.181 1.198 1.214

SP/C-O 2.567 2.387 2.363 2.363 2.396 2.430

Sul 1.141 1.061 1.051 1.051 1.066 1.080

Brasil 6.662 6.196 6.134 6.134 6.220 6.307

Var. anual 03/02 04/03 05/04 06/05 07/06

-7,00 % -1,00 % 0,00 % 1,40 % 1,40 %

39Previsão de Consumo

Fonte: BEN 2003

5.000

5.500

6.000

6.500

7.000

7.500

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

kt

Valores Consolidados Previsão

40Previsão de Consumo

Fonte: BEN 2003

SEGMENTO RESIDENCIAL - 82,5%

-Residências

-Condomínios Verticais

-Condomínios Horizontais

Aplicações:

-chuveiros elétricos

-boilers elétricos

-torneiras elétricas

-calefação elétrica

41Aplicação GLP

Fonte: AGIP

SEGMENTO COMERCIAL - 3,6%

-Panificadoras

-Lavanderias

-Hiper / Supermercados

-Cozinhas Industriais / Restaurantes

-Hotéis / Motéis / Shopping Centers / Clubes / Hospitais

Aplicações:

-Fornos e estufas

- Secadoras

-Buffets, fritadeiras e assadores

- Chuveiros e boilers

42Aplicação GLP

Fonte: AGIP

SEGMENTO INDUSTRIAL - 8,0%

-Alimentício - 11,3%

-Automobilístico / Metalúrgico - 28,3%

-Químico / Têxtil - 5,4%

-Cerâmico / Vidros - 25,6%

-Papel e Celulose / Gráfico - 5,2%

-Outros - 24,2%

Aplicações:

-Fornos e estufas -Processos termo-químicos -Processos de termo-fusão -Sistemas de secagem

43Aplicação GLP

Fonte: AGIP

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