Sociedade Brasileira de Química (SBQ)
Uma nova rota de aproveitamento/transporte de gás natural associado
através de catalisadores à base de Fe, Ni e Co suportados
1*
1
1
Patrícia F. Oliveira (PG), Leandro P. Ribeiro (IC), Rochel M. Lago (PQ)
1. Departamento de Química, Universidade Federal de Minas Gerais, 31270-901, Belo Horizonte, MG, Brasil
* [email protected]
Palavras Chave: gás natural associado, síntese de Fischer-Tropsch
Introdução
Na exploração offshore de petróleo é perdida
uma fração gasosa denominada gás natural
associado. A fim de se aproveitar esse gás perdido,
desenvolveu-se um sistema baseado em óxidos
metálicos (MOx), que funciona em duas etapas,
conforme mostrado na Figura 1.
Gás natural
associado
MOx
ETAPA 1
C nH 2n+2
Filamentos
de Carbono
M0 /C
Figura 3. Imagens de MEV para o compósito Ni10Fe20A
após deposição de C
H 2O
Figura 1. Esquema representativo do aproveitamento do
gás natural associado
A Figura 2 mostra os perfis de consumo de
metano e produção de H2 na presença dos
catalisadores investigados na Etapa 1.
Outros compostos
A
0
2
e
F
0
1
o
C
A
0
2
e
F
0
1
i
N
A
0
1
o
C
A
0
1
e
F
A
0
1
i
N
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900100011001200
C
º
/
a
r
u
t
a
r
e
p
m
e
T
C
º
/
a
r
u
t
a
r
e
p
m
e
T
Figura 2. Consumo de metano e produção de H2 em
função da temperatura para os catalisadores
investigados
É possível perceber, através da Figura 2, que o
sistema Ni10A promove a decomposição do metano
a temperaturas mais baixas. Os catalisadores
contendo Fe, por sua vez, são os mais ativos,
destacando-se o catalisador Fe10A que promove
maior decomposição do metano.
34 Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900100011001200
CH4
Figura 4. Produção de CH4 e outros hidrocarbonetos
para os catalisadores investigados na Etapa 2
o
c
i
m
r
é
t
o
s
I
o
c
i
m
r
é
t
o
s
I
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900100011001200
o
c
i
m
r
é
t
o
s
I
Co10A
Ni10A
Fe10A
Ni10Fe20A
Co10Fe20A
Co10A
Ni10A
Fe10A
Ni10Fe20A
Co10Fe20A
.
a
.
u
/
D
I
F
r
o
p
s
i
e
v
á
t
c
e
t
e
d
s
o
t
u
d
o
r
P
C
º
/
a
r
u
t
a
r
e
p
m
e
T
.
a
.
u
/2
H
e
d
o
ã
ç
u
d
o
r
P
.
a
.
u
/4
H
C
e
d
o
ã
ç
u
d
o
r
P
A
0
2
e
F
0
1
o
C
Resultados e Discussão
0
Os compósitos M /C foram oxidados, na
presença da H2O (Etapa 2), levando à formação de
gás de síntese que, in situ, é convertido, via
Fischer-Tropsch, em hidrocarbonetos (Figura 4).
A
0
2
A e
A A 0
F
0 0
0
1 1
1 1
o i
e i
F N C N
Catalisadores a base de Fe, Ni e Co suportados
em alumina foram empregados nas reações de
deposição/oxidação de carbono.
a
Núcleos metálicos ao
longo dos filamentos
ETAPA 2
CO/CO2/H2
.
a
.
u
/4
H
C
e
d
o
m
u
s
n
o
C
0
Os compósitos M /C formados na Etapa 1 foram
caracterizados por MEV (Figura 3), evidenciando a
formação de estruturas mais organizadas de C,
como filamentos e nanotubos.
A Figura 4 mostra que os catalisadores à base de
Fe apresentaram-se mais ativos nas reações de
oxidação, uma vez que levaram à formação de
grandes
quantidades
de
CH4
e
outros
hidrocarbonetos.
Conclusões
Catalisadores à base de Fe, Ni e Co configuram-se
como promissores sistemas para aproveitamento do
gás natural associado.
Agradecimentos