Relatório final do ensaio de proficiência para análise de composição de mistura de gases – 4ª rodada - gás natural

Abstract

47 f.: il.De acordo com a Lei Nacional do Petróleo, Nº 9.478/1997, em seu artigo 6º, parágrafo II, gás natural (GN) é “todo hidrocarboneto que permaneça em estado gasoso nas condições atmosféricas normais, extraído diretamente a partir de reservatórios petrolíferos ou gasíferos, incluindo gases úmidos, secos, residuais e gases raros”. A história do consumo de gás natural no Brasil começou modestamente, por volta de 1940, com as descobertas de óleo e gás na Bahia, atendendo as indústrias localizadas no Recôncavo Baiano. Somente em 1980, com a descoberta das bacias em Campos, houve um aumento significativo na exploração, a qual subsequentemente elevou a disponibilidade do gás natural na matriz energética brasileira. O crescimento desta participação foi acelerado após 1999, com o início das importações através do gasoduto Bolívia-Brasil. Conforme descrito no anuário estatístico de 2009 da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), no período de 1999 a 2008, a produção nacional de gás natural apresentou crescimento médio de 6,9% ao ano, atingindo 21,6 bilhões m³ em 2008, incluídos os volumes de gás reinjetado, queimado, perdido, consumido nas áreas de produção, refino, processamento e movimentação de gás natural, bem como o volume condensado na forma de LGN. Ao longo desta última década, observou-se um significativo aumento na participação do gás natural na matriz energética brasileira. O gás natural é produzido a partir de um gás extraído de reservatórios, consistindo de uma mistura de hidrocarbonetos, principalmente metano, etano e propano (e quantidades menores de hidrocarbonetos superiores), que permanecem no estado gasoso sob condições de temperatura e pressão ambientes. Este energético pode ainda apresentar outras substâncias associadas, principalmente dióxido de carbono, nitrogênio, gás sulfídrico, mercaptanas, dissulfeto de carbono e água, que durante o processo de transformação do gás natural bruto em gás natural processado, devem ser removidas na maior quantidade possível. A composição do gás natural pode variar bastante de acordo com o local de que é extraído e processado. (VALLE, M.L.M., 2007). A comercialização do gás natural está baseada na energia consumida, ou seja, o cálculo do preço do gás natural é um produto do poder calorífico e do volume transferido. Todas as empresas que realizam as atividades de produção, transporte e/ou distribuição de gás natural necessitam medir o poder calorífico do gás natural que está sendo transferido/adquirido, visto que estão envolvidas na cadeia de transferência de custódia do gás natural. A forma mais precisa para determinação do poder calorífico do gás natural é via análise cromatográfica da composição da mistura do gás. A composição do gás natural pode ser obtida por meio da análise cromatográfica, que é muito utilizada na indústria do petróleo para caracterização de misturas gasosas. A cromatografia gasosa é uma técnica que se baseia no princípio da diferença de velocidade de migração de componentes gasosos através de um meio poroso. A identificação da composição das frações existentes ocorre no interior de um equipamento denominado cromatógrafo. Normalmente, a análise cromatográfica é feita em base seca, ou seja, sem considerar a umidade presente na mistura gasosa. Portanto, a composição final será em base seca, sem considerar a presença de água. A análise cromatográfica, geralmente, não é utilizada para determinação do teor de H2S e para os demais compostos sulfurados que porventura existam no gás natural. Nesses casos, utilizam-se análises específicas para determinação das respectivas composições (VAZ, C.E.M.; MAIA, J.L.P.; SANTOS, W.G.,2008). No Brasil a responsabilidade de estabelecer as especificações dos derivados de petróleo e gás natural compete à Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – ANP. Em 2002, a ANP definiu as especificações do gás natural, através da Portaria ANP n° 104, de 8.7.2002 – DOU 9.7.2002, de acordo com as disposições contidas no Regulamento Técnico ANP nº 3/2002. Esta portaria foi revisada em 2008, através da publicação de uma nova Resolução ANP nº16, de 17.6.2008 - DOU 18.6.2008, que descreve a especificação para este energético, de origem nacional ou importada, a ser comercializado em todo o território nacional, consoante às disposições contidas no Regulamento Técnico ANP nº2/2008. Nesta resolução estão listados alguns dos componentes que devem ter seus teores controlados, caso contrário podem gerar danos à utilização, tais como os hidrocarbonetos mais pesados, compostos de enxofre (H2S e mercaptanas) e os compostos inertes tais como o dióxido de carbono (CO2) e o nitrogênio (N2). E aplica-se ao gás natural a ser utilizado como combustível para fins industriais, residenciais, comerciais, automotivos e de geração de energia. Esta também estabelece limites de concentração para os principais componentes do gás natural, esses índices variam de acordo com a região do país. A maioria dos contratos de transferência de custódia do gás natural envolve a medição do volume total fornecido de gás natural em unidades de normais metros cúbicos (Nm3) e a determinação da composição do gás natural, ou seja, a identificação e a quantificação das frações molares dos diversos constituintes presentes nesta mistura gasosa. Quanto maior for o erro na quantificação das frações molares dos componentes do gás natural registrado pela análise cromatográfica visando à determinação do poder calorífico deste energético, pode-se gerar um prejuízo (ou lucro, a depender do lado da comercialização) de milhões de reais ao ano. Tendo em vista a importância da medição da composição do gás natural, a Comissão de Estudos de Laboratório - CE-203.01 do Comitê Brasileiro de Normas Combustíveis (CB-09) da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) solicitou a organização de uma comparação interlaboratorial para determinar os parâmetros de repetitividade e da reprodutibilidade do método descrito na Norma NBR 14903 – Gás natural – Determinação da composição química por cromatografia em fase gasosa. Neste contexto, a Diretoria de Metrologia Científica e Industrial (Dimci) do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro), através da Divisão de Comparações Interlaboratoriais e Ensaios de Proficiência (Dicep) e da Divisão de Metrologia Química (Dquim) organizou o Ensaio de Proficiência (EP) para determinação analítica da composição do Gás Natural, seguindo as diretrizes do ABNT ISO/IEC GUIA 43-1:1999. Um Ensaio de Proficiência (EP) é uma ferramenta para a determinação do desempenho de laboratórios em ensaios ou calibrações através de uma Comparação Interlaboratorial (CI), e, são indispensáveis para a avaliação da competência técnica de laboratórios. A importância da realização de programas de ensaio de proficiência (PEP) no País é fundamental para o aumento da credibilidade dos resultados das medições e, consequentemente, facilitar o comércio internacional e prevenir barreiras técnicas. Este EP, portanto, teve por finalidade determinar os parâmetros de repetitividade e reprodutibilidade dos resultados dos laboratórios nacionais participantes, obtidos pelo método de cromatografia gasosa para a determinação da composição do gás natural descritos na Norma citada acima, de modo a complementar os requisitos necessários desta Norma. Além disso, este EP também objetivou a determinação do desempenho dos laboratórios participantes para o ensaio proposto, o monitoramento do desempenho contínuo destes laboratórios para a medição na área de composição de gás natural, contribuindo para a identificação de problemas nos laboratórios e na implementação de ações corretivas por parte dos laboratórios participantes. O mesmo também dará suporte aos laboratórios nacionais no cumprimento dos requisitos para acreditação segundo a NBR ISO/IEC 17025. Este relatório apresenta os resultados dos laboratórios participantes do Ensaio de Proficiência para Análise de Composição de Mistura de Gases – 4ª rodada – Gás Natural