PETROQUÍMICO BÁSICO - APRESENTAÇÃO

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Processos Químicos Industriais 
 
Professora: Patricia Fregolente 
Grupo: Antonio Junior 
 Evandro Siqueira 
 Juliana Govato 
 Lívia Estevam 
 Lucas Cosentino 
 Pedro Figueiredo 
 O nascimento da indústria petroquímica está 
relacionado com a engenharia química moderna. 
 
 Utiliza como matéria-prima a nafta ou o gás 
natural, hidrocarbonetos básicos. 
 
 Os grandes blocos da petroquímica são: 
Olefinas 
Aromáticos 
 
 Apresentam um anel de benzeno em sua 
estrutura. 
 
Benzeno 
 
Tolueno 
 
Xilenos 
 
 São as matérias primas básicas para produção 
dos polímeros químicos industriais. 
 
Eteno 
 
Propeno 
 
Buteno 
 
Butadieno 
 
Derivados do eteno 
Eteno como petroquímico básico 
O mais importante petroquímico em volume de 
produção 
 
Utilização exclusiva para fabricação de produtos 
químicos, com destaque para os Polietilenos. 
 
Produzido por craqueamento de diversos 
hidrocarbonetos 
 
Diversas alternativas tecnológicas 
Primeira Geração Valor (US$/t) 
Eteno (Gás Nat./Gás 
Ref.) 
1.000 
Eteno (Nafta) 1.200 
Segunda Geração Valor (US$/t) 
PEBD 1.200 
PEAD / PEBDL 800 
Fonte: Abiquim 
 O setor petroquímico brasileiro encontra-se distribuído 
basicamente em três pólos: São Paulo; Camaçari, na 
Bahia; e Triunfo, no Rio Grande do Sul. Os três pólos 
utilizam nafta petroquímica, parte produzida pela 
Petrobrás (cerca de 70%) e parte importada diretamente 
pelas próprias centrais (cerca de 30%). 
 
 Produção total no Brasil: 6.206.000 Tonelada/Ano 
 São Paulo(SP) – Petroquímica União 
A proximidade do mercado consumidor é, a principal 
vantagem das empresas do pólo de São Paulo, que, contudo, 
são prejudicadas pela falta de escala e certa defasagem 
tecnológica das plantas. 
 
A proximidade das principais refinarias do país permite que a 
PQU receba a totalidade de sua matéria-prima da Petrobras 
através de dutos. 
 
 A dificuldade de acesso à matéria-prima tem sido o principal 
entrave à expansão da PQU. 
 
 
 Camaçari(BA) – Braskem 
O complexo industrial da Braskem representa quase 50% da 
capacidade de produção nacional de petroquímicos básicos e 
resinas termoplásticas. 
 
A Braskem possui uma escala industrial competitiva e ganhos 
de sinergia por estar relativamente integrada e diversificada na 
produção de três principais termoplásticos (PE, PP e PVC). 
 
 No entanto, como o Brasil não produz quantidade significativa de 
condensado de petróleo, ele deverá ser mais uma alternativa de 
matéria-prima importada para o país. 
 
 
 
 
 
 
 Triunfo(RS) – Copesul 
Uma vantagem comparativa da empresa em relação às demais 
centrais petroquímicas é a flexibilidade no processamento de 
diferentes cargas, o que lhe permite utilizar maiores 
quantidades de condensado (matéria-prima mais barata e 
disponível no mercado internacional), em vez da nafta. 
 
A proximidade do mercado argentino facilita a importação de 
matérias-primas da Argentina e a exportação para o Mercosul. 
 Demanda e Oferta de Eteno no período de 2004-2015 
Fonte: ABIQUIM (2009) 
 O eteno é o principal insumo para os polietilenos e 
outros produtos de segunda geração como as resinas 
plásticas. Considera-se que a demanda de eteno cresça 
a uma taxa de aproximadamente 10,2 % ao ano para 
um cenário otimista de crescimento do PIB e de 7,4 % 
para um cenário conservador. No entanto, essa 
produção precisa ser aumentada para atender o 
crescente consumo. 
 
O polietileno de baixa densidade (PEBD), foi o 
precursor da família de polietilenos, tendo sido 
obtido acidentalmente durante uma experiência do 
Dr. A. Michels, da ICI (Imperial Chemical Industrial 
Ltd. - Inglaterra), em 1933 quando pressurizava uma 
bomba a 3000atm e ocorreu um vazamento. 
Tentando retornar à pressão original , ele adicionou 
mais etileno ao sistema e notou a presença de um 
pó (Polietileno). Foi constatado que o oxigênio havia 
catalisado a reação. A ICI foi a pioneira na produção 
comercial do PEBD, em 1939, empregando o 
processo de polimerização na fase gasosa, a altas 
temperaturas (cerca de 300ºC) e pressões muito 
elevadas. 
 
 
Em 1955, Ziegler e seus colaboradores , descobriram 
pela primeira vez o polietileno de alta densidade 
(PEAD), através dos catalisadores organometálicos 
Ziegler–Natta (baseados em haletos de titânio e 
compostos de alquil-alumínio), empregando o 
processo de polimerização na fase líquida, a 
temperaturas mais baixas (entre 50 e 100ºC) e 
pressões próximas à pressões atmosféricas. 
 
Na mesma época, pesquisadores da Phillips Petroleum 
Co. usando pressões moderadas desenvolveram uma 
catálise baseada em trióxido de cromo suportado em 
sílica (Catalisador tipo Phillips) para preparação de 
polímeros de 0,960 a 0,970g/cm3 de densidade. Esses 
dois tipos de catálise são usados para a produção de 
todos PE lineares usualmente fabricados hoje em dia. 
 Plástico mais vendido no mundo atualmente; 
Polímero semi-cristalino 
 
 É um termoplástico versátil, adequado para 
aplicações rígidas ou flexíveis. 
 
 Obtido a partir da polimerização do monômero 
eteno com uso de catalisador. 
 
 
 As condições de polimerização (temperatura, 
pressão e catalisador) podem gerar diferentes 
tipos de Polietileno: 
 
 Polietileno de Baixa Densidade (PEBD) 
Apresentam boa flexibilidade e transparência 
Baixa resistência mecânica 
 
• Polietileno Linear de Baixa Densidade (PELBD) 
Flexível e com transparência similar ao PEBD 
Maior resistência mecânica 
 
 
 
 
 
 Polietileno de Média Densidade (PEMD) 
Propriedades intermediárias entre PEAD e o PEBD 
Boa faixa de mercado 
 
 Polietileno de Alta Densidade (PEAD) 
Rígidos e opacos 
Boa resistência mecânica e térmica 
 
 Adição de eteno em fase gasosa 
 Transformações termodinâmicas geram o eteno em 
fase supercrítica. 
 Temperatura do processo entre 180 a 300° C 
 Pressões de 1000 a 3000 bar 
 Polimerização via radical livre em etileno 
supercritico. 
 
1. Unidade de Compressão 
 
2. Reator 
 
3. Sistema de Separação do Produto 
 Composta por compressores primário e secundário 
 
 
 Elevam a pressão do eteno gasoso que é adicionado 
ao processo 
 Aonde acontece a reação de polimerização 
mediante catalisadores. 
 
 Podem ser de dois tipos: 
1) Reatores agitados tipo Autoclave 
2)Reatores Tubulares 
 
 
 Pelo histórico podemos perceber que existem 
2 tipos de catalisadores mais usados para a 
polimerização: 
 
 CATALISADOR ZIEGLER - NATTA 
 Sal de metal de transição + Composto 
Organometálico 
 
 CATALISADOR PHILLIPS 
 Sal de cromo suportado em sílica 
 
 
 Constitição 
 
 Refrigeração 
 
 O reator é divido em zonas, incluindo a zona de 
pré-aquecimento, a zona de reação e a zona de 
resfriamento. 
 
 A conversão por passe, esperada com esta 
tecnologia, varia entre 20 e 35%. 
 
 Polímeros produzidos neste reator podem ter uma 
densidade variando entre 0,915 e 0,93 g/cm3 e o 
índice de fluidez varia na faixa de 0,1 a 150 g/10 min 
(Fonte: Quattor S/A). 
 
 
 
 
 
 Representação Esquemática de um Reator Tubular 
com Duas Zonas: (1) Alimentação do Reator, (2) 
Corrente de Resfriamento (quenching), (3) e (5) 
Entradas do Fluido Refrigerante, (4) e (6) Saídas do 
Fluido Refrigerante, e (7) Alimentação de Iniciador. 
(Fonte: Quattor S/A). 
 
 
 São constituídos por vasos agitados. 
 Operam sob condições de temperatura e pressão 
controladas. 
 Uma razão comprimento / diâmetro tão grande 
quanto 20/1. 
 Fornecem polímeros
com uma ampla faixa de peso 
molecular 
 
 Pressão em torno de 150 0 300 bar(redução de 10x) 
 Utiliza o principio da gravidade 
 Separação gás não reagido e do polímero fundido 
 
 Corrente de reciclo com o gás 
 Corrente de fundo encaminha para a próxima 
unidade de separação 
 
 Pressão próxima a pressão atmosférica. 
 Recuperação dos comonômeros. 
 Retirada do etileno residual e de comonônomeros 
do polímero mediante vácuo em extrusora 
 Após o LPS o Polímero é Peletizado e armazenado 
em silos. 
 
 
 
 
 
 Temperatura elevada entre 200 e 300° C 
 
 Pressões moderadas 100 a 300 bar 
 
 Polimerização em solução 
 
 Planta é capaz de produzir os demais polímeros 
dependendo co comonômero e catalisadores 
adicionados. 
 
 
Figura II.2. Fluxograma esquemático da planta PELBD. 
Polimerização em solução. a)Bomba de alimentação do reator; 
b) Reator; c) Pré-aquecedor; d) Adsorverdor do catalisador; e) 
Separador de pressão intermediaria (IPS, Intermediate Pressure 
Separator); f) Separador de baixa pressão (LPS, Low Pressure 
Separator); g) Silo; h) Trocador de calor (resfriador); i) Unidade 
de purificação de monômero. 
 
 
 
 Pressão do sistema e reduzida para valores em torno 
de 30 kgf/cm2 (Cheluget et al.) 
 
 Remoção do solvente cicloexano. 
 
 A solução que sai no fundo contem 
aproximadamente de 40 a 60% de polietileno e 
cicloexano, em massa. 
 
 
 O LPS e formado por dois estágios, separados entre 
si por um prato perfurado, cuja função e 
proporcionar a deposição de resina no primeiro 
estagio. A solução polimérica proveniente do fundo 
do IPS, apos sofrer redução de pressão, alimenta o 
primeiro estagio do LPS, com redução de pressão. 
Solvente e componentes mais leves que vaporizaram 
saem pelo topo, e o polímero em estado pastoso sai 
pelo fundo. O polímero que e acumulado no fundo 
do vaso alimenta a extrusora, onde e extrudado e 
granulado (“pelletizado”). 
 Esses resultados mostram que haverá necessidade 
da instalação de novas unidades produtivas ou da 
expansão das existentes, além das capacidades 
adicionais já programadas a fim de atender a 
demanda por eteno e polietileno. 
 
	�����Petroquímicos Básicos
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	Valor Econômico 
	Produção de Eteno no Brasil
	Produção de Eteno no Brasil
	Produção de Eteno no Brasil
	Produção de Eteno no Brasil
	Produção de Eteno no Brasil
	Produção de Eteno no Brasil
	Produção de Eteno no Brasil
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	Número do slide 18
	Número do slide 19
	Polietileno
	Tipos de Polietileno
	Tipos de Polietileno
	Reação de Polimerização
	 Fluxograma do processo de produção do PEDB 
	Unidades Básicas de Processamento
	Unidade de Compressão
	Unidade de Reação(Reatores)
	Número do slide 28
	Reator Tubular�
	Reator Tubular
	Número do slide 31
	Reatores tipo Autoclave
	Número do slide 33
	Número do slide 34
	Unidades de Separação
	HPS(High Pressure Separator)
	Número do slide 37
	LPS(Low Pressure Separator)�
	Processo de produção do PELDB
	Fluxograma do PELDB
	IPS(Intermediare Pressure Separator)
	LPS ,Extrusão e Peletizadora
	Demanda no Brasil
	Demanda no Brasil
	����������Demanda no Brasil
	Bibliografia
	Número do slide 47