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19/08/2018 1 PETROQUÍMICA – CCE 0283 Daniela Sayão Vieira – danisayao@hotmail.com PLANO DE AULA ❖ Divisões da Indústria Petroquímica ❖ Principais características de cada divisão da indústria ❖ Matérias primas principais da indústria petroquímica ✓ Nafta ✓ Gás Natural ❖ Nafta http://portal.estacio.br/ 19/08/2018 2 A INDÚSTRIA PETROQUÍMICA Poucas indústrias Dezenas de indústrias Mais de 5000 indústrias O setor petroquímico brasileiro é, via de regra, organizado em produtores de primeira, segunda e terceira geração com base na fase de transformação de várias matérias-primas ou insumos petroquímicos DIVISÃO DA INDÚSTRIA Produtores de Primeira Geração ➢ Fabricação de materiais de base ou produtos de 1ª geração. ➢ Através do petróleo e do gás natural obtém-se vários produtos básicos. ➢ Os produtores de primeira geração do Brasil, denominados “craqueadores” fracionam ou “craqueiam” a nafta, seu principal insumo, em petroquímicos básicos. ➢ As unidades de craqueamento compram nafta, que é subproduto do processo de refino de petróleo, principalmente da Petrobras, bem como de outros fornecedores localizados fora do Brasil. Os petroquímicos básicos produzidos pelas unidades de craqueamento de nafta incluem: ✓ olefinas, principalmente eteno, propeno e butadieno; ✓ aromáticos, tais como benzeno, tolueno e xilenos 19/08/2018 3 DIVISÃO DA INDÚSTRIA ➢ Os petroquímicos básicos, que apresentam forma gasosa ou líquida, são primordialmente transportados às plantas dos produtores de segunda geração, em geral localizadas próximo às unidades de craqueamento de nafta, por meio de dutos, para passarem por processamento adicional. Produtores de Segunda Geração ➢ Os produtores de segunda geração processam os petroquímicos básicos comprados das unidades de craqueamento de nafta, produzindo petroquímicos intermediários. Esses petroquímicos intermediários incluem: ✓ polietileno, poliestireno e PVC (produzidos a partir do eteno); ✓ polipropileno e acrilonitrila (produzidos a partir do propeno); ✓ caprolactama (produzida a partir do benzeno); e ✓ polibutadieno (produzido a partir do butadieno). DIVISÃO DA INDÚSTRIA ➢ Há aproximadamente 50 produtores de segunda geração operando no Brasil. Os petroquímicos intermediários são produzidos na forma sólida em pélets de plástico ou em pó e são transportados primordialmente por caminhão a produtores de terceira geração que, em geral, não ficam situados próximo aos produtores de segunda geração. 19/08/2018 4 DIVISÃO DA INDÚSTRIA Produtores de Terceira Geração ➢ Os produtores de terceira geração, denominados transformadores, compram os petroquímicos intermediários de produtores de segunda geração e os transformam em produtos finais, incluindo: ✓ plásticos (produzidos a partir de polietileno, polipropileno e PVC); ✓ fibras acrílicas (produzidas a partir de acrilonitrila); ✓ nylon (produzido a partir de caprolactama); ✓ elastômeros (produzidos a partir de butadieno); e ✓ embalagens descartáveis (produzidas a partir de poliestireno). DIVISÃO DA INDÚSTRIA Produtores de Terceira Geração ➢ Os produtores de terceira geração fabricam vários bens de consumo e industriais, inclusive recipientes e materiais de embalagem, tais como sacos, filme e garrafas, tecidos, detergentes, tintas, autopeças, brinquedos e bens de consumo eletrônicos. Existem mais de 5.000 produtores de terceira geração operando no Brasil. 19/08/2018 5 COMPLEXO PETROQUÍMICO COMPLEXO PETROQUÍMICO ➢ Principais empresas petroquímicas brasileiras: 19/08/2018 6 COMPLEXO PETROQUÍMICO ➢ Configuração atual da Braskem COMPLEXO PETROQUÍMICO ➢ Configuração atual da Braskem Jornal O Globo Dia 12/08/2018 19/08/2018 7 MATÉRIAS PRIMAS PRINCIPAIS ➢ Nas jazidas de hidrocarbonetos, os fluidos (óleo, água e gás) se distribuem em três camadas (em função das suas diferentes densidades) ➢ A quantidade relativa de cada fase determina o tipo de reservatório GásGás Óleo + GásÓleo + Gás ÁguaÁgua Gás Livre Gás em Solução GásGás Óleo + GásÓleo + Gás ÁguaÁgua Gás Livre Gás em Solução Reservatório Produtor de Óleo Reservatório Produtor de Gás PETRÓLEO 19/08/2018 8 PETRÓLEO Separação e Tratamento de Óleo Tratamento da Água Produzida Descarte Reinjeção Exportação de Óleo (REFINARIA) Elevação Artificial Gás Combustível Exportação de Gás Compressão e Tratamento de Gás REFINARIA ➢ O refino do petróleo compreende uma série de operações físicas e químicas interligadas entre si que garantem o aproveitamento pleno de seu potencial energético através da geração dos cortes, ou produtos fracionados derivados, de composição e propriedades físico-químicas determinadas. ➢ Refinar petróleo é, portanto, separar suas frações e processá-las, transformando-o em produtos de grande utilidade. ➢ Na instalação de uma refinaria, diversos fatores técnicos são obedecidos, destacando-se sua localização, as necessidades de um mercado e o tipo de petróleo a ser processado. 19/08/2018 9 REFINARIA ➢ A escolha da região onde as unidades devem ser instaladas depende de critérios técnicos, mas pode ser fortemente influenciada pelas ações de empresários e governo. ➢ Os principais aspectos a ser considerados na instalação das unidades são: ✓ Proximidade do mercado consumidor ✓ Proximidade das fontes de matérias-primas ✓ Existência de meios de transporte ✓ Existência de recursos externos ✓ Mão-de-obra disponível e capacitada ✓ Escolha da micro-localização REFINARIA ❖ Uma refinaria de petróleo, ao ser planejada e construída, pode destinar-se a dois objetivos básicos: ✓ produção de combustíveis e matérias-primas petroquímicas; ▪ Maioria dos casos – a demanda por combustíveis é muitíssimo maior que a de outros produtos. ✓ produção de lubrificantes básicos e parafinas. ▪ grupo minoritário cujo objetivo é a maximização de frações básicas, lubrificantes e parafinas ▪ Estes produtos têm valores agregados cerca de duas a três vezes maiores que os combustíveis 19/08/2018 10 REFINARIA ➢ A destilação atmosférica é normalmente a etapa inicial de transformação realizada em uma refinaria de petróleo, após dessalinização e pré-aquecimento. ➢ Tem por finalidade separar os subprodutos do petróleo, de acordo com os seus respectivos pontos de ebulição. REFINARIA ➢ Os principais derivados do petróleo e seus usos são mostrados na tabela abaixo http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2012/12/destilacao-petroleo.jpg 19/08/2018 11 MATÉRIAS PRIMAS BASE ➢ Para obter estas matérias, a indústria petroquímica utiliza os procedimentos de “cracking” ou fracionamento de moléculas pesadas em moléculas mais leves e o “reforming” ou modificação da estrutura de moléculas do hidrocarboneto ➢ As principais matérias-primas base são as presentes no gás natural, e nas naftas: olefinas leves (etileno, propileno e butenos) e aromáticos ➢ Geralmente, altos investimentos são feitos em plantas que utilizam matérias-primas mais pesadas, que requerem craqueamento para obtenção dos produtos petroquímicos básicos. MATÉRIAS PRIMAS BASE ➢ Ao se utilizar uma matéria-prima pesada consegue-se uma maior variedade de co-produtos. Quanto mais leves forem as matérias primas Investimentos menores Menor variedade de co-produtos ➢ Com qualquer matéria-prima, o craqueamento pode ser realizado com a finalidade de obter uma alta seletividade com produção máxima de olefinas e aromáticos e produção mínima de metano e hidrocarbonetos lineares com mais de cinco átomos de carbono. 19/08/2018 12 MATÉRIAS PRIMAS BASE ➢ Processo de fracionamento(crackers) da nafta ou do gás natural Etano Propano Butano Nafta Eteno Propeno Buteno Butadieno Benzeno Tolueno ➢ Pode ainda se utilizar o carvão e o álcool etílico para a produção de produtos petroquímicos MATÉRIAS PRIMAS BASE Diferentes tipos de matéria-prima resulta em diferentes produtos no processo de fracionamento 19/08/2018 13 MATÉRIAS PRIMAS - NAFTA ➢ A principalmatéria prima para a produção de petroquímicos básicos é a nafta ➢ Responsável pela produção de aproximadamente 47% dos produtos petroquímicos no mundo e 86% dos produtos no Brasil ➢ A nafta é um derivado do petróleo, obtida no processo de destilação, sendo composta por hidrocarbonetos com ponto de ebulição na faixa de 28ºC a 220ºC ➢ Pode receber cortes diferentes nas refinarias e, dependendo do ponto de corte na coluna de destilação, a nafta pode ser chamada de leve ou pesada MATÉRIAS PRIMAS - NAFTA ➢ Os petróleos mais leves, com maior grau API, possuem maior rendimento em nafta do que os petróleos mais pesados, como o Marlim. ➢ Desse modo, a produção de nafta está intimamente relacionada à utilização de crus mais leves e ao aumento da capacidade de refino no país. ➢ Rendimentos (%V) em nafta de diferentes tipos de petróleo: Petróleo Brent Árabe Leve Marlim °API 38 34 19,3 Nafta (%V/V) 37 17 9 19/08/2018 14 MATÉRIAS PRIMAS - NAFTA ➢ A maior parte das unidades de craqueamento a vapor procura operar com naftas com ponto de ebulição da ordem de 177°C. Dessa maneira, consegue-se alcançar maiores rendimentos em produtos mais nobres (como eteno e propeno), de maior valor agregado ➢ A parafinicidade é um parâmetro de qualidade para a nafta petroquímica. ➢ Quanto maior a parafinicidade, maior será a qualidade da nafta para os fins petroquímicos. ➢ Dependendo do tipo de petróleo do qual foi extraída, a nafta pode ser classificada em dois tipos: parafínica e naftênica. MATÉRIAS PRIMAS - NAFTA ➢ As cargas mais leves são responsáveis pela produção das naftas mais parafínicas, enquanto os petróleos mais pesados produzem naftas de baixa qualidade. ➢ A nafta parafínica, especialmente as com grandes quantidades de cadeias normais, apresenta uma maior facilidade para o craqueamento térmico ➢ A nafta parafínica é mais adequada para a produção de olefinas, como eteno e propeno teor de n- parafinas rendimento em eteno 19/08/2018 15 MATÉRIAS PRIMAS - NAFTA ➢ A nafta naftênica é normalmente utilizada para cargas de reformas catalíticas, unidades para produção de reformado de alta octanagem para serem adicionados à gasolina ou para a produção de aromáticos (benzeno, tolueno, xilenos) ➢ Devido às características físico-químicas dos hidrocarbonetos que a compõem, naftas leves são, geralmente, parafínicas e naftas pesadas são naftênicas. ➢ Os novos projetos utilizam matérias-primas alternativas à nafta, como C2 e C3, extraídos do gás natural (caso da Riopol), e correntes de refinarias (caso da PQU – Petroquímica União - SP) MATÉRIAS PRIMAS - NAFTA ➢ A nafta parafínica é mais adequada para a produção de olefinas, como eteno e propeno 19/08/2018 16 MATÉRIAS PRIMAS - NAFTA ➢ Com base nos dados do estudo da ABIQUIM “Demanda de matérias-primas petroquímicas e provável origem 2005 a 2015”, foi possível fazer uma projeção da demanda e oferta de nafta para a indústria petroquímica para os próximos anos MATÉRIAS PRIMAS - NAFTA ➢ O aumento da produção da nafta está diretamente relacionado à qualidade do petróleo processado ➢ Com o aumento de processamento do petróleo nacional nas refinarias (em substituição ao petróleo importado), há um decréscimo no rendimento da nafta Petróleo Brent Árabe Leve Marlim °API 38 34 19,3 Nafta (%V/V) 37 17 9 19/08/2018 17 MATÉRIAS PRIMAS BASE - NAFTA ➢ Nafta ✓ 70% da nafta consumida poderia ser suprida pela Petrobras ✓ Apenas 30% da matéria-prima utilizada para a produção de petroquímicos básicos deveria ser importada MATÉRIAS PRIMAS BASE - NAFTA NAFTA Ind. Petroquímica Pool de Gasolina ➢ Uma parte significativa da produção de nafta nas refinarias nacionais está sendo encaminhada para compor o chamado “pool” da gasolina (nafta é uma das correntes que entram na formulação final da gasolina). 19/08/2018 18 MATÉRIAS PRIMAS BASE - NAFTA ➢ Motivação para essa estratégia: - Nafta segue os preços internacionais; - Gasolina segue os preços internos (mais baixos que os do produto importado devido ao subsídio do governo) ✓ A Petrobras está utilizando a nafta produzida localmente para fabricar a gasolina e importanto mais a nafta para abastecer a indústria petroquímica Petrobras importa a gasolina pelo preço “normal (de marcado) e vende no Brasil por um preço menor (subsidiado pelo governo) Gerando prejuízo para a Petrobras MATÉRIAS PRIMAS BASE - NAFTA Volume de 7 milhões de toneladas anuais de nafta por um prazo de 5 anos a preço de 102,1% da referência internacional ARA* *cotação da nafta nas cidades europeias de Amsterdã, Roterdã e Antuérpia 19/08/2018 19 MATÉRIAS PRIMAS BASE - NAFTA Fevereiro 2018
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