Gases industriais

Visão geral

A indústria de gases industriais separa e envasa componentes do ar (O₂, N₂, Ar), produz CO₂ e hélio por outros processos (combustão/fermentação e gás natural, respectivamente) e inclui a rota histórica do carbureto de cálcio ao acetileno (solda e corte). A cadeia vai do ar (matéria-prima gratuita) à compressão e ao resfriamento criogênico, à destilação numa unidade de separação de ar (ASU) e ao envase em cilindros (200 bar), tanques criogênicos ou dutos até o cliente.

O negócio é essencialmente logística cativa: o produto (ar destilado) é quase de graça; o valor está em comprimir, liquefazer e entregar no ponto certo. Grandes consumidores (siderúrgicas, refinarias) têm ASUs dedicadas dentro da própria planta (on-site). O hélio é a exceção: finito, importado e sujeito a choques de oferta.

Como se produz

Separação criogênica do ar (ASU), dominante: o ar comprimido (5–10 bar) é resfriado até liquefazer e depois destilado em duas colunas acopladas. É uma separação física por ponto de ebulição: o N₂ ferve a -195,8 °C, o Ar a -185,8 °C, o O₂ a -183,0 °C. Consumo: ~0,3–0,6 kWh/Nm³ de O₂ (≈250–500 kWh/t); a eletricidade é o principal custo. Variantes menores: PSA e membranas.

Forno de carbureto de cálcio: CaO + 3 C → CaC₂ + CO, forno elétrico a ~1.800–2.200 °C (~875 kg de CaO por t de CaC₂ teórico). Geração de acetileno: CaC₂ + 2 H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂ (~2,46 t de carbureto puro por t de acetileno; o carbureto técnico, de 80–85%, exige ~2,9–3,1 t).