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
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
aMaria do Carmo Instit de Química
Prof Maria do Carmo, Instit. de Química
Prof
aSandra 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
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
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,
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
Perfis petrográficos da Camada Bonito
Perfis petrográficos da Camada Irapuá
Experimentos de Hidropirólise em
Rochas Geradoras de Petróleo
Rede Temática de Geoquímica
Termo de Cooperação CENPES/UFRGS
N
o00500047763089
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
Maturação
Milhões de anos
50º
0º
Milhões de anos
100ºC
50
Óleo+Gás
Hidropirólise
1.5 - 98 HORASÓleo+Gás
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 lê 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
Mina de Candiota Perfil SGQ-26 mostrando a sequência completa de carvão
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
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.
Localização da área
Localização da área
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
Resultados Preliminares
Resultados Preliminares
das superiores, Camada Banco p , CCI (parcial) e camadas e CCS e CCI (parcial)
(p ) inferiores
Resultados Preliminares
Resultados Preliminares
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,
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
Valores das cinzas em
Valores das cinzas em
Candiota – poços 364 e 365
33% 67%
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.
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
CBM-001-ST-RS
EOH = 638,35m
D
09/04/2007
Date: 09/04/2007
tológico e g gráfico do poço 01-ST-RS rda), e uição das as de carvão Formação Rio (direita).
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
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.
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/ t coal] y = 4.679x + 0.678 R² = 0.792 10 s 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]
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
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 (%)
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;
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
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
Bomba Calorimétrica para
determinação do Poder Calorífico
nça e rack de amostras
ctados a bomba calorimétrica ctados a bomba calorimétrica