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Laboratório de Análises de Carvão e Rochas Geradoras de Petróleo. Resumo de Projetos em Andamento e Aprovados

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Academic year: 2021

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(1)

Laboratório de Análises de Carvão e Rochas

Geradoras de Petróleo

INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS UFRGS INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS, UFRGS

Coordenador : Wolfgang Kalkreuth

E-mail:wolfgang.kalkreuth@ufrgs.br http://www.ufrgs.br/labcarvao

Resumo de Projetos em Andamento e Aprovados

(2)

Avaliação dos Impactos Ambientais no Processo de

Combustão de Carvão nas Usinas Termelétricas

Combustão de Carvão nas Usinas Termelétricas

Brasileiras através de Estudos Químicos e Petrográficos

Edital MCT /CNPq /CT-Energ 028 /2006

Apoio Financeiro: R$ 181.100,00

Periodo de 05.12.2007 – 30.09.2010

Prof

a

Maria do Carmo Instit de Química

Prof Maria do Carmo, Instit. de Química

Prof

a

Sandra Maia, Instit. de Química

Análises de carvão, cinza leve, cinza pesada, solos, água e plantas, , p , , g p

Alunos

Marcelo Caetano A. Marcelo - AT

Coleta de Solo Figueira, Paraná

a ce o Caeta o a ce o Tania Valeria Delgado - IC Matthew Brown - Mestrado

(3)
(4)

Caracterização tecnológica de carvão (ROM), carvão beneficiado e misturas de carvão através de métodos petrográficos e químicos misturas de carvão através de métodos petrográficos e químicos

Santa Catarina – Camada Bonito

Apoio Financeiro: CNPq/FINEP –Rede Carvão – R$ 85.000,00. Duração: 01.10.2008 – 30.11.2010

Duração: 01.10.2008 30.11.2010

Alunos

Camila Hahn dos Santos - IC

Maiquel Kochhann Lunkes – IC – Trabalho de Conclusão Renata Dillenburg - ITI

(5)

Depositional Setting Petrology and Chemistry of Permian Coals from the Depositional Setting, Petrology and Chemistry of Permian Coals from the Paraná Basin: 2. South Santa Catarina Coalfield, Brazil

W. Kalkreutha*, M. Holzb, A. Mexiasa, M. Balbinota, J. Levandowskia,

J. Willettc, R. Finkelmanc, H. Burgerd

aInstituto de Geociências, UFRGS,

bInst de Geociências UFBA Salvador BahiaInst. de Geociências, UFBA, Salvador, Bahia cU.S. Geological Survey

dFreie Universität Berlin

Apresentação de painel: Reunião do ICCP/TSOP – Gramado, 2009

Artigo submetido para publicação no International Journal of Coal Geology,

(6)
(7)

Seção Sul-norte da camada Barro Branco Resultados

Resultados

- Petrografia (reflectância da vitrinita, análise de macerais)

- Química (análise imediata, análise elementar, poder calorífico, enxofre,Química (análise imediata, análise elementar, poder calorífico, enxofre, mineralogia, elementos maiores, elementos traços

(8)

Perfis petrográficos da Camada Bonito

(9)

Perfis petrográficos da Camada Irapuá

(10)

Experimentos de Hidropirólise em

Rochas Geradoras de Petróleo

Rede Temática de Geoquímica

Termo de Cooperação CENPES/UFRGS

N

o

00500047763089

Apoio Financeiro: R$ 538.414,93

Período de 03/12/2008 a 02/12/2010

Marleny Blanco Gonzalez – Geóloga Simone Barrionuevo Química

Reator Parr e forno usados nos

Simone Barrionuevo – Química

Caroline de Souza Flores – Assistente Administrativa

Rodrigo Peixoto Malikovski – Auxiliar de Laboratório Reator Parr e forno usados nos experimentos de hidropirólise

(11)

Maturação

Milhões de anos

50º

Milhões de anos

100ºC

50

Óleo+Gás

Hidropirólise

1.5 - 98 HORAS

Óleo+Gás

(12)

Caracterização Tecnológica das Camadas

Inferiores da Jazida de Candiota visando a

Inferiores da Jazida de Candiota visando a

Geração de Energia Elétrica

(CNPq; R$ 236.740,26; 21/08/2007 – 17/06/2010)

LAPROM - Laboratório de Processamento Mineral – Carlos Sampaio LASID - Laboratório de Siderurgia – Antônio Vilela

Companhia Riograndense de Mineração (CRM) – César Duarte, Fernando Dable de Mello

C t d E i E t d d C ã R h G d d

Centro de Excelência em Estudos de Carvão e Rochas Geradoras de Petróleo – Wolfgang Kalkreuth

Usina Presidente Médici, Candiota-RS

Alunos

Adriano Domingos dos Reis – ITI Joseane Souza de Oliveira - Mestrado

(13)

Mina de Candiota Perfil SGQ-26 mostrando a sequência completa de carvão

(14)

Resultados Preliminares da

Resultados Preliminares da

Estratigrafia de Sequências,

Química e Petrologia Orgânica

aplicada às camadas superiores

aplicada às camadas superiores

e inferiores da jazida de Candiota

j

(15)

Objetivo

Objetivo

Caracterização da sucessão portadora

das camadas de carvão através da

aplicação dos conceitos da estratigrafia de

sequências

sequências.

Caracterização das camadas de carvão

é

ó

através de metodos petrológicos e

químicos.

(16)

Localização da área

Localização da área

(17)

Metodologia

Metodologia

conceitos de estratigrafia de sequências

petrologia do carvão (análise da

petrologia do carvão (análise da

reflectância da vitrinita e análise de

macerais)

macerais)

análises químicas como a determinação

de enxofre, análises imediatas (cinzas,

umidade, matéria volátil, carbono fixo) e

umidade, matéria volátil, carbono fixo) e

análises elementares

(18)

Resultados Preliminares

Resultados Preliminares

das superiores, Camada Banco p , CCI (parcial) e camadas e CCS e CCI (parcial)

(p ) inferiores

(19)

Resultados Preliminares

(20)

Resultados Preliminares

(21)

Resultados Preliminares

Resultados Preliminares

Reflectâncias da vitrinita indicam um rank

de carvão subbetuminoso, com evidências

,

de valores anômalos baixos relacionados

ao alto conteúdo de matéria mineral

ao alto conteúdo de matéria mineral

A composição de macerais é altamente

á

variável, com algumas camadas

extremamente ricas em inertinita,

(22)

Resultados Preliminares

Resultados Preliminares

O

t úd d

f

i d 0 41

8 08

O conteúdo de enxofre varia de 0,41 a 8,08

wt%, entretanto a maioria das amostras

apresenta valores abaixo de 1 wt% O alto valor

apresenta valores abaixo de 1 wt%. O alto valor

de enxofre ( >3 wt%) em algumas camadas

sugere inundações marinhas durante a

sugere inundações marinhas durante a

formação da turfeira ou logo após.

As camadas de carvão superiores e inferiores

As camadas de carvão superiores e inferiores

são ricas em cinzas (22,4 a 62,3 %wt), sendo

predominantemente classificadas como carvões

p

de muito baixa qualidade com valores entre 30 e

50%wt

(23)

Valores das cinzas em

Valores das cinzas em

Candiota – poços 364 e 365

33% 67%

(24)

Conclusões

Conclusões

Este estudo mostra que o desenvolvimento das

Este estudo mostra que o desenvolvimento das

camadas de carvão foi controlado pelas taxas de

acomodação/acumulação, indicando que as taxas de

l

ã d t f i

di t ib i ã d

t

f

acumulação da turfeira e a distribuição destas sofreram

controles estratigráficos durante a vida do pântano.

Rank das camadas é subbetuminoso baseado nas

Rank das camadas é subbetuminoso baseado nas

reflectancias da vitrinita.

A composição em termos de macerais é altamente

variável

variável.

Conteúdo de Enxofre varia entre 0,41 a 8,08%wt.

Baseado no conteúdo das cinzas a maioria das

camadas são classificadas como carvão de categoria

muito inferior.

(25)

ás Natural (CBM) como Fonte Alternativa de Energia

(

)

g

no Sul do Brasil - Exemplo da Jazida de

Santa Terezinha, RS

ANEEL-El Paso-TERMOMACAE/Petrobrás: Apoio Financeiro: R$ 366.000,00

(26)

CBM-001-ST-RS

EOH = 638,35m

D

09/04/2007

Date: 09/04/2007

(27)
(28)

tológico e g gráfico do poço 01-ST-RS rda), e uição das as de carvão Formação Rio (direita).

(29)

PS Volume Massa Gás Desorvido Volume Gás PS Volume Carvão (106 m3) Massa Carvão (106 t) Gás Desorvido (Média) (cm3/g) Volume Gás (106 m3) 5 27 45,9 0,96 44,1 4 335 569,5 0,87 495,5 3 1135 1929,5 1.28 2.464,6 2 1715 2915 5 0 68 1 982 5 2 1715 2915,5 0,68 1.982,5 Total 3212 5460 4 1 004* 5 482 24 Total 3212 5460.4 1.004 5.482,24 *Valor médio

Estimativa do volume de gás na área de estudo baseado no volume de carvão e na média dos valores de desorção de gás

(30)

icações

reuth, W., Holz, M., Casagrande, J., Cruz, R., Oliveira, T., Kern, M., andowski, J., Rolim, S. 2008. O Potencial de Coalbed Methane (CBM) azida de Santa Terezinha – resultados preliminares da modelagem 3D azida e do poço de exploração CBM001-ST-RS. Revista Brasileira de

ciências, 38 (2):1-15.

reuth, W., Holz, M., Levandowski, J., Casagrande, J., Kern, M., Oliveira, reuth, W., Holz, M., Levandowski, J., Casagrande, J., Kern, M., Oliveira, usch, A., Krooss, B. 2008. Coalbed Methane (CBM) potential in Brazil –

characteristics and associated gas volumes in test well CBM001-ST-Santa Terezinha Coalfield, RS. In: , Rio Oil & Gas 2008 Expo and p

ference, 2008, 15-18 de setembro, Rio de Janeiro, Brasil. CD ROM . p.

andowski Janaina Kalkreuth Wolfgang Krooss Bernhard 2009 andowski, Janaina, Kalkreuth, Wolfgang, Krooss, Bernhard. 2009.

ografia y geoquimica de las camadas de carbón en el pozo CBM 001-RS, Cuenca de Paraná y su relación con el Gas Natural.

Congresso Colombiano de Geologia 7-11 Setembro Paipa Boyacá

Congresso Colombiano de Geologia, 7-11 Setembro, Paipa, Boyacá mbia. CD-ROM.

(31)

Publicações:ç

Weniger, P.; Kalkreuth, W.; Busch, A.; Krooss, B. High-pressure methane and carbon dioxide sorption on coal and shale samples from the Paraná Basin Brazil In: International Journal of Coal Geology (no prelo)

Basin, Brazil. In: International Journal of Coal Geology (no prelo).

y = 6 608x + 5 768 25 y = 6.608x + 5.768 R² = 0.687 y = 4 679x + 0 678 15 20 ity  [m ³/ coal] y = 4.679x + 0.678 R² = 0.792 10 so rp ti o n  capac i 0 5 ex ce ss carbon dioxide methane 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 gas content [m³/t coal]

(32)

25.00 20.00 ]   a.r . y = 0.285x + 4.801 R² = 0.900 15.00 rpt io n  [m ³/ t] CBM well CH4 y = 0.259x + 0.689 ² 10.00 m  ex ce ss  so r CBM well CH4 shale CH4 CBM well CO2 shale CO2 Linear (CO2 all) R² = 0.991 5.00 ma xi mu m Linear (CH4 all) 0.00 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TOC (%) TOC (%) a.r. l ã li t d ã d t dió id d b

(33)

25.00 y = ‐0.191x + 23.85 R² = 0.892 20.00 CBM well CH4 CBM well CO2 15.00 Linear (CBM well CH4) Linear (CBM well CO2) y = ‐0.210x + 20.86 R² = 0.998 10.00 5.00 0.00 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ash yield (%) 

(34)

z, M.; Kalkreuth, W.; Rolim, S. 2010. Extension of the Paraná Basin to hore Brazil: Implications for coalbed methane evaluation. Marine and roleum Geology, 27: 1119-1132.

Extensão Off-shore da Bacia do Paraná é suportada por:

1 – Contexto estrutural da embasamento da Bacia do Paraná; 2 – Contexto estratigráfico da Bacia do Paraná;

2 Contexto estratigráfico da Bacia do Paraná; 3 – Evidências de dados sísmicos;

(35)
(36)

Projeto em fase de implementação:

VALIAÇÃO DA JAZIDA SANTA TEREZINHA COMO FONTE DE ENERGIA O RIO GRANDE DO SUL COM ENFOQUE NA EXTRAÇÃO DO COALBED O RIO GRANDE DO SUL COM ENFOQUE NA EXTRAÇÃO DO COALBED

METHANE (GÁS NATURAL) E NO USO DO CARVÃO NA SIDERURGIA

EDITAL FAPERGS/CNPq n. 008/2009

PROGRAMA DE APOIO A NÚCLEOS DE EXCELÊNCIA PRONEX

(37)

NÚCLEO DE PESQUISA tuição Executora do Projeto:

oratório de Análise de Carvão e Rochas Geradoras de Petróleo, UFRGS icipação:

oratório de Siderurgia, Centro de Tecnologia, UFRGS

oratório de Processamento Mineral, Centro de Tecnologia, UFRGS oratório de Geofísica de Exploração de Petróleo, UFBA

artamento de Sedimentologia, UFBA

oratório de Análises Químicas Industriais e Ambientais, UFSM oratório de Oceanografia Biológica, FURG

(38)
(39)

Bomba Calorimétrica para

determinação do Poder Calorífico

nça e rack de amostras

ctados a bomba calorimétrica ctados a bomba calorimétrica

(40)

Referências

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