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QF 835 Processos Industriais Prof. Paulo Rosa Sala E200 E-mail: prosaiqm@unicamp.br Maiores Empresas – Fortune Global 500 - 2023 RANK NAME REVENUES ($M) REVENUE CHANGE PROFITS ($M) PROFITS CHANGE ASSETS ($M) EMPLOYEES 1 Walmart $611,289 6.7% $11,680 -14.6% $243,197 2,100,000 2 Saudi Aramco $603,651.4 50.8% $159,069 51% $663,541.1 70,496 3 State Grid $530,008.8 15.1% $8,191.9 14.8% $710,763.1 870,287 4 Amazon $513,983 9.4% $-2,722 -108.2% $462,675 1,541,000 5 China National Petroleum $483,019.2 17.3% $21,079.7 118.7% $637,222.9 1,087,049 6 Sinopec Group $471,154.2 17.4% $9,656.9 16.1% $368,750.5 527,487 7 Exxon M obil $413,680 44.8% $55,740 141.9% $369,067 62 8 Apple $394,328 7.8% $99,803 5.4% $352,755 164 9 Shell $386,201 41.6% $42,309 110.5% $443,024 93 10 UnitedHealth Group $324,162 12.7% $20,120 16.4% $245,705 400 11 CVS Health $322,467 10.4% $4,149 -47.5% $228,275 259,5 12 Trafigura Group $318,476.4 37.7% $6,994.2 125.6% $98,633.9 12,347 13 China State Construction Engineering $305,884.5 4.1% $4,234 -4.7% $386,249.3 382,492 14 Berkshire Hathaway $302,089 9.4% $-22,819 -125.4% $948,452 383 15 Volkswagen $293,684.7 -0.7% $15,223.2 -16.3% $602,611.7 675,805 16 Uniper $288,309.2 - $-19,961.3 - $129,616 7,008 17 Alphabet $282,836 9.8% $59,972 -21.1% $365,264 190,234 18 M cKesson $276,711 4.8% $3,560 219.6% $62,320 48 19 Toyota M otor $274,491.4 -1.7% $18,110 -28.6% $559,764.8 375,235 20 TotalEnergies $263,310 42.6% $20,526 28% $303,864 101,279 Ranking das Maiores Empresas – FT 500 Financial Times 31 março de 2015 Ranking da Indústria Química (C&EN) Produtos Químicos - Classificação ◼ C.H Kline - 1976 ❑ commodities ❑ pseudocommodities ❑ produtos de química fina ❑ especialidades químicas Produtos Químicos – Kline (1976) ◼ Indiferenciados ❑ Produtos químicos com composição química e propriedades físicas definidas, independente do fabricante ◼ Diferenciados ❑ Produtos químicos com composição química e propriedades físicas variáveis, podendo cada fabricante lhe conferir características para fins específicos Produtos Químicos ◼ Commodities ❑ Produzidos em larga escala (>10.000 t/ano) ❑ Poucos clientes ❑ Baixo valor ❑ Pouca interação técnica entre produtor/consumidor ❑ Alto investimento ❑ São geralmente convertidos a outros produtos ❑ Ex. Amônia, eteno, ácido sulfúrico, metanol, etanol, gases industriais Produtos Químicos ◼ Pseudocommodities ❑ Produzidos em larga escala ❑ Poucos clientes ❑ Baixo valor ❑ Grande interação técnica entre produtor/consumidor ❑ Alto investimento ❑ Podem ser convertidos a outros produtos mas podem ser raramente vendidos ao consumidor final ❑ Ex. Elastômeros, fibras artificiais, resinas termoplásticas Produtos Químicos ◼ Química Fina ❑ Produzidos em pequena escala ❑ Poucos clientes ❑ Alto valor ❑ Pouca interação técnica entre produtor/consumidor ❑ Investimento não tão elevado ❑ Podem ser convertidos a outros produtos ou vendidos ao consumidor final ❑ Ex. Aromatizantes, princípios ativos, sacarina Produtos Químicos ◼ Especialidades Químicas ❑ Produzidos em pequena escala (< 10 t/ano) ❑ Muitos clientes ❑ Médio a alto valor ❑ Muita interação técnica entre produtor/consumidor ❑ Investimento não tão elevado ❑ Podem ser convertidos a outros produtos ou vendidos ao consumidor final ❑ Ex. Catalisadores, enzimas, biocidas, antioxidantes, corantes, aditivos, espessantes Faturamento da Industria Química Brasileira (2022) Fonte - ABIQUIM Faturamento total: US$ 187 bilhões Produtos químicos para uso industrial (2022) Fonte - ABIQUIM Produtos Químicos Industriais: US$ 88,3 bilhões Evolução do Faturamento Fonte - ABIQUIM Brasil: Importador ou Exportador de Produtos Químicos? Fonte - ABIQUIM Produtos químicos mais exportados Fonte – ABIQUIM 2012 Exportação de produtos químicos Fonte – ABIQUIM 2012 Produtos Químicos mais importados Fonte – ABIQUIM 2012 Importação de Produtos Químicos Fonte – ABIQUIM 2012 Localização das Fábricas de Produtos Químicos para uso Industrial Total: 984 plantas Ranking da indústria química mundial Abiquim ABIQUIM 1. Direção, supervisão, programação, coordenação, orientação e responsabilidade técnica no âmbito das atribuições respectivas. 2. Assistência, assessoria, consultoria, elaboração de orçamentos, divulgação e comercialização, no âmbito das atribuições respectivas. 3. Vistoria, perícia, avaliação, arbitramento e serviços técnicos; elaboração de pareceres, laudos e atestados, no âmbito das atribuições respectivas. 4. Exercício do magistério, respeitada a legislação específica. 5. Desempenho de cargos e funções técnicas no âmbito das atribuições respectivas. 6. Ensaios e pesquisas em geral. Pesquisa e desenvolvimento de métodos e produtos. 7. Análise química e físico-química, químico-biológica, bromatológica, toxicológica e legal, padronização e controle de qualidade. Atividades das diferentes modalidades dos profissionais: Química1-7, Química Tecnológica1-13 e Engenharia Química1-16 8. Produção, tratamentos prévios e complementares de produtos e resíduos. 9. Operação e manutenção de equipamentos e instalações, execução de trabalhos técnicos. 10. Condução e controle de operações e processos industriais, de trabalhos técnicos, reparos e manutenção. 11. Pesquisa e desenvolvimento de operações e processos industriais. 12. Estudo, elaboração e execução de projetos de processamento. 13. Estudo de viabilidade técnica e técnico-econômica no âmbito das atribuições respectivas. Química1-7, Química Tecnológica1-13 e Engenharia Química1-16 Fonte: Conselho Regional de Química (CRQ) 14. Estudo, planejamento, projeto e especificações de equipamentos e instalações industriais. 15. Execução, fiscalização de montagem e instalação de equipamento; 16. Condução de equipe de instalação, montagem, reparo e manutenção. Processos Químicos Processamentos Físicos Processamentos Químicos Processamentos Físicos Matérias Primas Produtos Reciclagem Reações químicas envolvidas na produção do detergente dodecilbenzeno sulfonato de sódio 1) Alquilação: C6H6 + C12H24 → C6H5C12H25 conversão 85 - 95% 2) Sulfonação: C6H5C12H25 + H2SO4 → C12H25C6H4SO3H + H2O conversão 100% 3) Neutralização: C12H25C6H4SO3H + NaOH → C12H25C6H4SO3Na + H2O conversão 95% Diagrama qualitativo da produção de dodecilbenzeno sulfonato de sódio Diagrama quantitativo da produção de dodecilbenzeno sulfonato de sódio Benzeno 5050 kg Dodeceno 10900 kg AlCl3 800 kg Alquilador Fracionadores 500 kg 1090 kg 17540 kg 14360 kg Lama de AlCl3 800 kg Hidrocarbonetos Pesados 1590 kg Sulfonador Óleum 20% 20000 kg 34360 kg Separador Água 3900 kg Ácido em Excesso 16400 kg 21860 kg Neutralizador NaOH 20% 25000 kg 46860 kg Spray Drier Detergente 23060 kg Água 23800 kg Base de cálculo: 1 dia de produção Diversidade de Processos: ex. fenol ◼ Sulfonação do Benzeno C6H6+H2SO4→C6H5SO3H+H2O 2C6H5SO3H+Na2SO3 →C6H5SO3Na+H2O+SO2 C6H5SO3Na+2NaOH →C6H5ONa+Na2SO3 +H2O 2C6H5ONa+SO2+H2O→2C6H5OH+Na2SO3 ◼ Cloração do Benzeno (Dow Chemical) C6H6+Cl2 →C6H5Cl+H2Cl C6H5Cl+2NaOH →C6H5ONa+NaCl C6H5ONa+HCl→C6H5OH+NaCl ◼ Oxidação do Cicloexano (Inventa, Zimmer, ICI, Stamicarbon, Sci. Designs, IFP) C6H6+3H2→C6H12 C6H12+3/2 O2 →C6H11OH+C6H10CO+H2O C6H10OH+C5H10CO →2C6H5OH+9/2 H2 ◼ Oxidação Catalítica do Benzeno (Hooker-Raschic) C6H6+HCl+1/2 O2 →C6H5Cl+H2O C6H5Cl+H2O→ C6H5OH+HCl ◼ Oxidação do Cumeno (BP Distillers, SIR, Allied Chem., Rhône Poulenc, UOP) C6H5-CH-(CH3)2+ O2 → C6H5-COOH-(CH3)2 C6H5-COOH-(CH3)2 → C6H5OH+CH3COCH3 Ementa ◼ Principais tópicos abordados ❑ Reatores Químicos ◼ Cinética de reações homogêneas (revisão) ◼ Reatores Ideais – Descontínuos (batelada) e contínuos ◼ Projetos de reações simples e múltiplas ◼ Cinética de reações heterogêneas- Catálise heterogênea ◼ Reatores de leito fixos, móveis e fluidizados ◼ Outros reatores ❑ Processos industriais ◼ Fermentação, refino de petróleo, manufatura de papel e celulose, produção de tintas, etc. Ementa (cont.) ◼ Avaliações ❑ 2 Provas sobre reatores (P1 e P2) ◼ P1 – 06/09 ◼ P2 – 11/10 ❑ Uma monografia (NM) e uma apresentação sobre Processos (NA). ◼ Bibliografia ❑ O. Levenspiel, “Engenharia de reações químicas”, Ed. Edgard Blucher, 2000. ❑ S. Fogler, “Elementos da engenharia de reações químicas”, LTC, 2009. ❑ R.N. Shreve, J.A. Brink Jr., “Indústrias de processos químicos”, Ed. Guanabara, 1980. 3 2)(21 NANMPP NF +++ = Slide 1: QF 835 Processos Industriais Slide 2: Maiores Empresas – Fortune Global 500 - 2023 Slide 3: Ranking das Maiores Empresas – FT 500 Slide 4: Ranking da Indústria Química (C&EN) Slide 5: Produtos Químicos - Classificação Slide 6: Produtos Químicos – Kline (1976) Slide 7: Produtos Químicos Slide 8: Produtos Químicos Slide 9: Produtos Químicos Slide 10: Produtos Químicos Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14: Brasil: Importador ou Exportador de Produtos Químicos? Slide 15: Produtos químicos mais exportados Slide 16: Exportação de produtos químicos Slide 17: Produtos Químicos mais importados Slide 18: Importação de Produtos Químicos Slide 19: Localização das Fábricas de Produtos Químicos para uso Industrial Slide 20: Ranking da indústria química mundial Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24: Processos Químicos Slide 25: Reações químicas envolvidas na produção do detergente dodecilbenzeno sulfonato de sódio Slide 26: Diagrama qualitativo da produção de dodecilbenzeno sulfonato de sódio Slide 27 Slide 28: Diversidade de Processos: ex. fenol Slide 29: Ementa Slide 30: Ementa (cont.)