estudo-da-cadeia-produtiva-do-acido-acrilico.pdf

DESENVOLVIMENTO TECNOLGICO ORIENTADO AO

MERCADO UM ESTUDO DE CASO DA CADEIA PRODUTIVA

DO CIDO ACRLICO

Fbio de Oliveira Bello

UFRJ Grau de Mestre

Orientadores: Adelaide Maria de Souza Antunes, D.Sc.

Rodrigo Pio Borges Menezes, D.Sc.

UFRJ/CT/EQ 2008

ii

DESENVOLVIMENTO TECNOLGICO ORIENTADO AO MERCADO

UM ESTUDO DE CASO DA CADEIA PRODUTIVA DO CIDO ACRLICO

Fbio de Oliveira Bello

Tese submetida ao corpo docente do Curso de Ps Graduao em

Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos da Escola de Qumica da

Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, como parte dos requisitos

necessrios obteno do grau de Mestre.

Aprovada por:

. . Orientadora

Adelaide Maria de Souza Antunes D.Sc.

. . Orientador

Rodrigo Pio Borges Menezes D.Sc.

. .

Peter Rudolf Seidl Ph.D.

. .

Cludia Ins Chamas D.Sc.

. .

Marco Antnio Gaya de Figueireido D.Sc.

Rio de Janeiro, RJ Brasil

Agosto de 2008

iii

Bello, Fbio de Oliveira

Desenvolvimento Tecnolgico Orientado ao Mercado Um Estudo de Caso na Cadeia Produtiva do cido Acrlico/ Fbio de Oliveira Bello. Rio de Janeiro, 2008.

xviii, 97 f.: il. Dissertao (Mestrado em Tecnologia de Processos Qumicos e

Bioqumicos) Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, Escola de Qumica EQ, 2008.

Orientadores: Adelaide Maria de S. Antunes e Rodrigo Pio Borges

Menezes 1. cido Acrlico 2. Derivados do cido Acrlico 3. Desenvolvimento

Tecnolgico I Antunes, Adelaide M. S. (Orientadora) II Universidade Federal

do Rio de Janeiro - Escola de Qumica III Mestrado (UFRJ/EQ)

T 18 B446D

iv

Dedico esta tese ao meu pai Ney de Oliveira Bello (in memoriam)

v

AGRADECIMENTOS

O trabalho apresentado contou com a colaborao de inmeras pessoas

e instituies.

Agradeo ao gerente geral de participaes, Patrick Horbak Fairon,

representando a equipe do Abastecimento/Petroqumica (Petrobras) pela

liberao de horas e apoio para o desenvolvimento deste estudo.

Agradeo a coordenadora do curso de Ps-Graduao em Tecnologia de

Processos Qumicos e Bioqumicos, professora Oflia de Queiroz Fernandes

Arajo, representando a Escola de Qumica UFRJ, pela receptividade e infra-

estrutura necessrias ao bom andamento do estudo.

Agradeo aos meus orientadores Adelaide Antunes e Rodrigo Pio pelo

constante empenho pessoal manifestado e, pelo encorajamento e apoio dado ao

longo da realizao deste trabalho. As suas numerosas sugestes contriburam,

no s para o bom andamento do estudo, mas tambm para enriquecer a escrita

desta tese.

Aos amigos do SIQUIM, em especial Priscilla e Pedro, pelas palavras de

incentivo e apoio durante a realizao dos estudos e a todos que de alguma

forma contriburam para o desenvolvimento deste trabalho, o meu muito

obrigado!

Agradeo aos meus amigos: Luiz Carlos Assumpo e Flvio Ferreira

pelo apoio fundamental nos debates relacionados ao tema da dissertao,

Roberto Van Erven por compartilhar sua vasta experincia em gerenciamento

tecnolgico acumulada durante sua passagem pela GETEC da Petroquisa, e a

Andra Cid pela amizade e compartilhamento das aflies. A vocs, o meu

eterno agradecimento pelos incentivos em todas as horas.

Agradeo ao meu pai que tornou tudo isso possvel com seu esforo,

dedicao e amor. A minha me e irmos pelo carinho e amor em todos os

momentos. A Famlia Busca-P que me acolheu como um filho me apoiando

em todos os momentos. A Bianca, minha companheira, que esteve o tempo todo

ao meu lado me apoiando com todo o seu amor e carinho, sem contar a grande

ajuda no processo de reviso. Muito obrigado a todos vocs!

vi

E, principalmente, a Deus, que sempre esteve ao meu lado, iluminando os

caminhos percorridos, aperfeioando os meus conceitos de vida e ensinando

novas maneiras de enxergar o mundo Obrigada por Tudo!

vii

MENSAGEM

A Perseverana uma grande aliada

superao de todos os nossos desafios.

Caminhar sem destino como realizar

um passeio por simples entretenimento.

Caminhar com determinao

em busca do nosso verdadeiro propsito

participar da vida como transformadores

das inconvenincias e criadores de obras

que dignificaro nossa existncia

e marcaro nossas pegadas para que muitos sigam

o nosso caminho.

Dar forma s experincias que vivemos

o verdadeiro entretenimento; moldar nosso destino,

receber os benefcios de nosso prprio

crescimento pessoal e espiritual,

sem dvida o melhor dos prazeres.

Seguir a vida sem um propsito,

acomodar-se diante das situaes que nos afligem,

viver sem a intensidade dos nossos desafios,

perder a oportunidade de existir.

(Autor Desconhecido)

viii

RESUMO

BELLO, Fbio de Oliveira - Desenvolvimento Tecnolgico Orientado ao Mercado: Um Estudo da Cadeia Produtiva do cido Acrlico. Orientadores: Adelaide Maria de Souza Antunes e Rodrigo Pio Borges. Rio de Janeiro: EQ-UFRJ; 2008. Dissertao (Mestrado em Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos).

A presente dissertao tem como objetivo avaliar a oportunidade de

produo do cido acrlico e seus derivados no Brasil, levando-se em conta a

dificuldade de licenciamento da tecnologia no mercado mundial. Os detentores

da tecnologia so tambm grandes produtores de cido acrlico e derivados e

tendem a restringir o licenciamento de suas tecnologias, dificultando a entrada

de novos competidores em seus mercados. A maioria das novas plantas

direcionada a mercados com grande potencial de crescimento, China e ndia.

Sem sucesso, a Petrobras, desde 2000, tem buscado parceria com detentores

da tecnologia para construo de um complexo de produo de cido acrlico,

acrilatos e polmero superabsorvente (SAP) no Brasil. Neste sentido, so

discutidas as alternativas brasileiras, apresentando-se uma viso geral do

mercado de tecnologia na indstria qumica e os principais processos de

obteno desta. descrita a implantao da indstria petroqumica nacional,

baseada em aquisio de tecnologia exgena e no caso especfico do mercado

de cido acrlico e seus derivados so analisadas as principais aplicaes, as

capacidades instaladas, e as dinmicas de preos e de demanda. Tambm so

abordadas as tecnologias necessrias para a implantao deste complexo,

segmentadas em blocos, com a indicao dos principais fatores crticos.

Observa-se que o sistema de oxidao do propeno e o reator de polimerizao

so os blocos com complexidade mais elevada. Por fim, so levantadas as

alternativas disponveis para atuao brasileira neste mercado: (i) manuteno

das importaes para atender o mercado interno; (ii) manter a poltica de

aquisio de tecnologia externa - licenciamento ou parceria com o licenciador;

(iii) desenvolver a tecnologia internamente, seja a atual rota ou a partir de

matrias-primas alternativas, como a glicerina e a glicose.

ix

ABSTRACT

BELLO, Fbio de Oliveira Market Oriented Technological Development: A Study of the Productive Chain of Acrylic Acid. Thesis Supervisors: Adelaide Maria de Souza Antunes e Rodrigo Pio Borges. Rio de Janeiro: EQ-UFRJ; 2008. Thesis (Mestrado em Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos).

The purpose of this work is to evaluate the opportunity of production of

acrylic acid and its derivatives in Brazil, in view of the difficulty of licensing this

technology in the global market. The owners of the technology of the production

of the acrylic acid are also huge producers and try to restrict the licensing of their

technologies, becoming difficult the entrance of new competitors in their markets.

The majority of the new plants are directed to markets with great potential of

growth and small impact for the current producers (China and India). Without

success Petrobras since 2000 has attemped to form partnership with owners of

technology to construct a production complex of acrylic acid, acrylates and

superabsorbent polymer (SAP) in Brazil. In this way, the Brazilian alternatives are

presented with a general vision of the market of technology in the chemical

industry and the main processes to attainment it. As an example the implantation

of the national petrochemical industry was described based in acquisition of

external technology. In the specific case of the market of acrylic acid and its

derivatives, the main applications, the installed capacities, and the dynamic of

prices and demand were analyzed. The technologies needed for the implantation

of this complex were also boarded, segmented by blocks, with the indication of

the main critical factors. It was observed that the system of oxidation of propylene

and the polymerization reactor are the blocks with higher complexity. Finally, the

available alternatives for brazilian action in this market were identified: (i)

maintenance of importations to supply the domestic market; (II) keep the politics

of acquisition of external technology - licensing or make partnership with the

licenser; (III) develop the technology internally, or the current route, or from

alternative raw materials, as the glycerin and the glucose.

x

SIGLAS

AA - cido Acrlico

AAB - cido Acrlico Bruto

AAG - cido Acrlico Glacial

ABIQUIM - Associao Brasileira da Indstria Qumica

BNDES - Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico Social

BNDESPar - Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico Social

Participaes

BP - British Petroleum

CEPED - Centro de Pesquisa e Desenvolvimento

COMPERJ - Complexo Petroqumico do Rio de Janeiro

CONAMA - Conselho Nacional de Meio Ambiente

COPENE - Companhia Petroqumica do Nordeste

COPESUL - Companhia Petroqumica do Sul

EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agrcola

EVA - Ethylene-Vinyl Acetate (Compolmero de Etileno Acetato

de Vinila)

FCC S.A. - Fbrica de Catalisadores Carioca S.A.

FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos

GEIQUIM - Grupo Executivo da Indstria Qumica

GETEC - Gerncia Tcnica da Petroquisa

INPI - Instituto Nacional da Propriedade Industrial

IUPAC - International Union of Pure and Applied Chemistry

JV - Joint Venture

NCM - Nomenclatura Comum do Mercosul

PAA - Policido Acrlico

xi

PE - Polietileno

PEAD - Polietileno de Alta Densidade

PELBD - Polietileno Linear de Baixa Densidade

PET - Polyethylene Terephthalate (tereftalato de polietileno)

PETROBRAS - Petrleo Brasileiro S.A.

PETROQUISA - Petrobras Qumica S.A.

P&D - Pesquisa e Desenvolvimento

PGQ - Propeno Grau Qumico

PIB - Produto Interno Bruto

PPSA - Petroqumica Paulnia S.A.

PQU - Petroqumica Unio S.A.

PTA - Purified Terephthalic Acid (cido Tereftlico Purificado)

PVA - Polyvinyl Alcohol (Poli(lcool Vinlico))

PVC - Polyvinyl Chloride (Policloreto de Vinila)

REGAP -Refinaria Gabriel Passos

REVAP -Refinaria Henrique Lage

SAP - Super Absorbent Polymer (Polmero Superabsorvente)

xii

Lista de Figuras

Pgina

Figura II.1 Licenciamento e diferenciao do produto 7

Figura II.2 Modelo de aquisio e utilizao tecnolgica 11

Figura III.1 Aplicaes do cido acrlico bruto 22

Figura III.2 Aplicao dos acrilatos 23

Figura III.3 Aplicaes do SAP 25

Figura III.4 Preos do cido acrlico e propeno grau qumico na Europa 27

Figura III.5 Preos histricos dos acrilatos 28

Figura III.6 Demanda regional de AAB 29

Figura III.7 Importaes brasileiras de cido acrlico (t/a) 31

Figura III.8 Importaes brasileiras de cido acrlico (US$ milhes) 31

Figura III.9 Produo nacional de acrilatos (t/a) 32

Figura III.10 Vendas nacionais de acrilatos (t/a) 32

Figura III.11 Importao nacional de acrilatos (t/a) 33

Figura III.12 Importao nacional de acrilatos (US$ milhes) 34

Figura III.13 Importao nacional de SAP (t/a) 34

Figura III.14 Importao nacional de SAP (US$ milhes) 35

Figura III.15 Metodologia de projeo de demanda utilizada 35

Figura III.16 Demanda agregada de cido acrlico bruto, histrico e

projeo 36

Figura IV.1 Rotas de produo de cido acrlico e seus derivados 38

Figura IV.2 Processo de oxidao do propeno em dois estgios 44

Figura IV.3 Reator tubular de produo de AA 46

Figura IV.4 Preos de propano e propeno no golfo dos EUA 49

Figura IV.5 Esquema de produo de AA a partir propano 51

Figura IV.6 Produo de AA a partir das fontes renovveis 53

xiii

Figura IV.7 Processo de produo do acrilato de butila 56

Figura IV.8 Mecanismo simplificado de ao do agente reticulador 58

Figura IV.9 Estrutura do SAP 59

Figura IV.10 Absoro de gua pelo SAP 59

Figura IV.11 Esquema de produo do SAP 60

Figura IV.12 Reator de polimerizao do SAP 62

Figura IV.13 Maiores depositantes de patentes relativas ao AA 64

Figura IV.14 Maiores depositantes de patentes relativas aos acrilatos 65

Figura IV.15 Maiores depositantes de patentes relativas aos SAP 65

Figura V.1 Configurao do complexo acrlico em estudo pela

Petrobras 68

Figura V.2 Segmentao das tecnologias 71

Figura V.3 Importaes brasileiras de cido acrlico, acrilatos e SAP 75

Figura V.4 Distribuio geogrfica dos doutores em catlise 80

xiv

Lista de Tabelas

Pgina

Tabela II.1 Dados de licenciamento de empresas qumicas 8

Tabela II.2 Formas de parcerias estratgicas 12

Tabela II.3 Carteira de investimentos da indstria qumica 2007-2016 20

Tabela III.1 Propriedades fsicas do cido acrlico e seus steres 21

Tabela III.2 Aplicaes do SAP 24

Tabela III.3 Principais produtores mundiais de AA e derivados (mil t/a) 26

Tabela III.4 NCM do AA e derivados e, respectivo, imposto de

importao (II) 30

Tabela IV.1 Catalisadores de oxidao do propeno em estgio nico 42

Tabela IV.2 Catalisadores do primeiro estgio 43

Tabela IV.3 Catalisadores do segundo estgio 43

Tabela V.1 Capacidade de produo do complexo acrlico 69

Tabela V.2 Matriz de complexidade 73

Tabela V.3 Ranking brasileiro de importaes de produtos qumicos

em 2007 76

Tabela V.4 Principais projetos de AA no mundo 78

Tabela V.5 Matriz de hipteses 83

xv

SUMRIO

I. INTRODUO 1

II. PROCESSOS DE OBTENO DA TECNOLOGIA 5 II.1. VISO GERAL DAS TRANSAES TECNOLGICAS NA

INDSTRIA QUMICA 5 II.2. DESENVOLVIMENTO INTERNO 8 II.3. AQUISIO VIA LICENCIAMENTO 9 II.4. PARCERIAS 12 II.5. PROCESSO DE ESTABELECIMENTO DA INDSTRIA

PETROQUMICA BRASILEIRA 13 II.6. ANLISE DA DISPONIBILIDADE LOCAL DE TECNOLOGIA

VIS-A-VIS A CARTEIRA DE PROJETOS ANUNCIADOS 19

III. CADEIA DO CIDO ACRLICO E MERCADO 21 III.1. PRINCIPAIS APLICAES 22

III.1.1. CIDO ACRLICO 22 III.1.2. ACRILATOS 23 III.1.3. POLMERO SUPERABSORVENTE (SAP) 24

III.2. CAPACIDADE INSTALADA GLOBAL 26 III.3. DINMICA DE PREOS 27 III.4. PANORAMA DO MERCADO INTERNACIONAL 28 III.5. PANORAMA DO MERCADO BRASILEIRO 29

III.5.1. CIDO ACRLICO 30 III.5.2. ACRILATOS 31 III.5.3. POLMERO SUPERABSORVENTE (SAP) 34

III.6. PROJEO DE DEMANDA BRASILEIRA 35 IV. TECNOLOGIAS DE PRODUO 37

IV.1. ROTAS DE PRODUO DO CIDO ACRLICO 37 IV.1.1. OBSOLETAS 37

IV.1.1.1. ACETILENO - PROCESSO REPPE 37 IV.1.1.2. ETENO 39 IV.1.1.3. CIDO ACTICO 39 IV.1.1.4. HIDRLISE DA ACRILONITRILA 40

IV.1.2. ROTAS EM USO COMERCIAL 41 IV.1.2.1. OXIDAO PARCIAL DO PROPENO 41

IV.1.2.1.1. PROCESSO EM ESTGIO NICO 41 IV.1.2.1.2. PROCESSO EM DOIS ESTGIOS 42

xvi

IV.1.2.1.3. CATALISADORES DE OXIDAO DO

PROPENO 43 IV.1.2.1.4. DESCRIO DO PROCESSO 44

IV.1.3. NOVOS DESENVOLVIMENTOS 48 IV.1.3.1. PROCESSOS VIA PROPANO 48

IV.1.3.1.1. OXIDAO DIRETA DO PROPANO 50 IV.1.3.1.2. OXIDAO INDIRETA 50 IV.1.3.1.3. LEITO FLUIDIZADO 52

IV.1.3.2. BIOPROCESSOS 52 IV.1.3.2.1. ROTA DO CIDO LTICO GLICOSE 53 IV.1.3.2.2. ROTA DO 3-HIDROXIPROPINALDEIDO

- GLICERINA 53 IV.2. ROTAS DE PRODUO DOS ACRILATOS 54 IV.3. ROTA DE PRODUO DO SAP 57 IV.4. PATENTES RELACIONADAS AO CIDO ACRLICO E

DERIVADOS 62 V. PERSPECTIVA BRASILEIRA DE PRODUO DE CIDO ACRLICO 66

V.1. BREVE HISTRICO 66 V.2. ANLISE QUALITATIVA DA COMPLEXIDADE TECNOLGICA 69 V.3. ALTERNATIVAS BRASILEIRAS 74

V.3.1. MANUTENO DAS IMPORTAES 74 V.3.2. AQUISIO DE TECNOLOGIA EXTERNA 77 V.3.3. DESENVOLVIMENTO INTERNO 79

V.3.3.1. ROTA EM UTILIZAO COMERCIAL 79 V.3.3.2. ROTAS NO CONVENCIONAIS 80

V.4. MATRIZ DE HIPTESES 82 VI. CONCLUSES E RECOMENDAES 84

VII. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 88

VIII. ANEXO 97

1

I. INTRODUO

A presente dissertao tem como objetivo avaliar a oportunidade de

produo do cido acrlico e seus derivados no Brasil tendo em conta a

dificuldade de licenciamento dessa tecnologia no mercado mundial.

O cido acrlico e os acrilatos so monmeros com capacidade de gerar

polmeros e copolmeros com um amplo leque de propriedades. As propriedades

levam utilizao desses produtos em diversas aplicaes, destacando-se:

revestimentos, tintas, txteis, adesivos, plsticos e polmeros superabsorventes

(utilizados em fraldas descartveis e absorventes).

O mercado brasileiro de cido acrlico e seus derivados , na sua maior

parte, atendido por importaes provenientes dos EUA, totalizado para o Brasil

um desembolso anual mdio de US$ 200 milhes.

A rota tecnolgica mais usada na produo do cido acrlico a

oxidao do propeno. Os principais detentores da tecnologia so grandes

empresas que tambm atuam na produo do cido acrlico e derivados, como

Dow, Basf, Mitsubishi, Nippon Shokubai e Rohm and Hass. Essas empresas

tendem a formar parcerias somente entre si para atender mercados em

crescimento, ao invs de licenciar diretamente sua tecnologia, evitando com isso

a entrada de novos competidores no mercado.

A Petrobras, desde 2000, tem buscado parceria com os detentores da

tecnologia, como por exemplo, Basf e Dow Chemical para instalao de um

complexo de produo de cido acrlico, acrilatos e polmero superabsorvente

(SAP) utilizando como matria-prima o propeno proveniente de suas refinarias.

Entretanto, as negociaes ainda no resultaram na implantao do complexo

acrlico no Brasil.

Como se pretende estudar a questo de acessibilidade tecnologia de

cido acrlico e seus derivados, vis--vis o interesse de produzir tais produtos no

Brasil, optou-se pela abordagem qualitativa do tipo estudo de caso,

fundamentada nos pressupostos de Yin (1999), o qual freqentemente

utilizado para coleta de dados na rea de estudos organizacionais.

2

A seleo do caso baseou-se nas dificuldades de licenciamento de

tecnologia no mercado mundial, encontrada pela Petrobras na tentativa de

viabilizar seu projeto de construo de um complexo de produo de cido

acrlico e derivados, denominado Complexo Acrlico.

O referencial terico necessrio fundamentao da anlise do estudo de

caso, para garantir a validade e fidedignidade pesquisa, utilizou uma base de

dados proveniente de mltiplas fontes. As informaes foram coletadas sob

diferentes condies, ao longo do tempo, tais como:

a) Fontes primrias: livros, artigos em peridicos, patentes, teses e

dissertaes.

b) Fontes secundrias: site de produtores, de consultorias e de

associaes; notcias em revistas especializadas; bases de dados de preos, de

mercado e de estatsticas relativas inovao; manuais, catlogos e

enciclopdia.

O acesso s fontes secundrias no oficiais como estudos adquiridos de

consultorias externas, no disponibilizadas oficialmente, serviram de base para

nortear as pesquisas nas fontes oficiais. Esta foi uma das limitaes encontradas

na elaborao desta dissertao, que tomou o devido cuidado em no divulgar

informaes consideradas confidenciais para as empresas, restringindo-se as

informaes de conhecimento pblico, que muitas vezes no possuem grande

profundidade. Como por exemplo, no houve acesso a informaes sobre o

custo da tecnologia, o detalhamento dos investimentos, os custos de produo,

dentre outros.

No caso do levantamento das patentes, tanto na base de dados da

Derwent e quanto na do INPI, foram encontradas algumas dificuldades na

pesquisa, uma vez que os filtros de busca no so totalmente eficientes para

eliminar assuntos que no eram objeto da consulta. Portanto, foi necessria uma

depurao manual dos resultados, de modo a garantir que as estatsticas

apuradas estavam relacionadas ao assunto desejado.

3

Tendo como referncia o conhecimento do problema, as informaes

levantadas foram separadas segundo sua destinao ao desenvolvimento do

projeto de pesquisa: cadeia do cido acrlico e seus derivados, obteno da

tecnologia, tecnologia de produo e perspectiva brasileira neste mercado. O

tratamento e a anlise destas informaes subsidiaram a elaborao dos

captulos descritos a seguir, gerando a argumentao necessria para a

avaliao final do estudo de caso, com a constatao dos pontos positivos e

negativos das hipteses levantadas.

O Captulo II que trata do Processo de obteno da tecnologia aborda

questes gerais sobre a capacitao tcnica da firma, bem como o processo de

transferncia tecnolgica com foco nos pases em desenvolvimento, que o

caso do Brasil. Adicionalmente analisa-se o processo de formao da indstria

petroqumica brasileira, que foi baseado na aquisio de tecnologias exgenas,

sem um foco definido no processo de desenvolvimento tecnolgico nacional

capaz de suportar demandas futuras.

O terceiro captulo apresenta a Cadeia do cido acrlico abordando as

aplicaes, os mercados mundial e brasileiro, a dinmica de preos, a

capacidade instalada e o balano de oferta versus demanda. Adicionalmente,

projetada a demanda para os prximos anos para o Brasil de forma avaliar qual

seria a potencial capacidade do complexo a ser instalado no Brasil.

O quarto captulo, Tecnologias de produo de cido acrlico e derivados,

realizada a anlise das tecnologias de produo do cido acrlico (AA),

acrilatos e SAP para suporte as discusses estratgicas. Apresentam-se as

tecnologias empregadas, tida como obsoletas, as utilizadas atualmente e novos

desenvolvimentos, que se destacam por um potencial de utilizao futura, como

o caso da rota que utiliza a glicerina como matria-prima para produo de

cido acrlico e derivados.

O quinto captulo, Perspectiva brasileira de produo de cido acrlico, se

inicia com um histrico das iniciativas brasileiras para se produzir o cido

acrlico. Em seguida, analisa-se de forma qualitativa o grau de complexidade das

tecnologias do complexo acrlico. Por fim, apresenta-se as alternativas que o

Brasil dispe para produzir o AA, com destaque para os cenrios denominados:

4

manuteno das importaes, aquisio de tecnologia externa, seja via

licenciamento direto ou atravs de parcerias, e desenvolvimento interno da rota

atual ou de uma nova rota como caso da glicerina.

O sexto e ltimo captulo, apresenta as concluses e recomendaes da

dissertao para estudos futuros a cerca do cido acrlico e derivados.

5

II. PROCESSO DE OBTENO DA TECNOLOGIA

A tecnologia um elemento estratgico para o crescimento e

fortalecimento do poder competitivo das empresas. O ambiente externo cada vez

mais competitivo exige das empresas maior nvel de capacitao tecnolgica

para enfrentarem concorrentes e conquistarem uma melhor posio no mercado.

As empresas precisam desenvolver e introduzir inovaes tecnolgicas, a fim de

criar e sustentar vantagens competitivas, e usufruir do poder monopolista por um

certo perodo de tempo.

Na indstria qumica a difuso tecnolgica possvel graas existncia

de um mercado de transaes envolvendo tecnologia entre as empresas,

conforme demonstrado a seguir.

II.1. VISO GERAL DAS TRANSAES TECNOLGICAS NA INDSTRIA

QUMICA

Segundo Pavitt (1984), o setor qumico pode ser classificado como

baseado em cincia (science basied) cuja caracterstica ter como principal

fonte de tecnologia a Pesquisa & Desenvolvimento. No entanto, desde que foi

possvel o acesso tecnologia a indstria petroqumica no mundo adquiriu como

caractersticas marcantes: ser intensiva em capital, movimentar grandes volumes

de matria-prima e produtos, e buscar economias de escala e escopo

expressivas.

Arora e Fosfuri (2000), com base em um grande banco de dados sobre os

investimentos da indstria qumica mundial na dcada de 80, sugeriram que as

patentes facilitaram a comercializao da tecnologia na indstria qumica. Por

outro lado, as patentes isoladamente, no seriam suficientes para impulsionar o

mercado de tecnologia. A presena de empresas especializadas em engenharia

contribuiu para disperso da tecnologia e forou as grandes corporaes da

indstria qumica a modificarem suas estratgias tecnolgicas, tendendo

normalmente para campos mais protegidos, de novos entrantes, como Life

6

Sciences1. No entanto, no Brasil a participao das empresas especializadas em

engenharia foi limitada realizao de atividades de menor importncia como

detalhamento de unidades auxiliares, sistemas de utilidades, desenhos para

construo e montagem, enquanto que a engenharia bsica e o detalhamento

dos principais equipamentos foram contratados no exterior [Antunes, 1998].

Arora e Fosfuri acreditam tambm que os ganhos gerados pelo

licenciamento superam as perdas pelo aumento da competio no mercado.

Apenas o licenciador recebe pela venda da tecnologia, enquanto que as perdas

de mercado so divididas com os demais competidores. Como exemplo, elas

citam a atuao da BP Chemicals2 que atuava de forma diferenciada na

comercializao das suas tecnologias de produo de cido actico e polietileno

(PE). No primeiro produto, a BP um forte proprietrio de tecnologia, mas o seu

licenciamento muito seletivo, tipicamente para ter acesso a mercados que no

possua abertura. Por outro lado, no caso do PE, em funo da sua pequena

participao no mercado (menos 2% de market-share) licencia sua tecnologia

(vrios processos comprovados de produo de PE) de forma agressiva,

competindo com a Union Carbide3 que na poca era o lder no mercado de

licenciamento.

Tambm comprovaram que o licenciamento da tecnologia mais comum

em setores com grande escala de produo, com produtos relativamente

homogneos e com um grande nmero de novas plantas. No entanto o

licenciamento menos comum em setores marcados pela diferenciao de

produtos, customizao e pequenas escalas de produo. A Figura II.1 confirma

a hiptese, que a indstria qumica pode ser classificada em trs categorias de

acordo com o nvel de diferenciao do produto4: homogneo, intermedirio e

1 A Monsanto um exemplo. No segmento de Life Sciences (cincias da vida) as empresas possuem as maiores margens de rentabidade. 2 BP Chemicals - Em dezembro de 2005, a BP Innovene que concentrava o negcio de poliolefinas da BP, incluindo as tecnologia de produo de PP e PE, foi vendida para a INEOS [http://www.innovene.com/genericarticle.do-categoryId=9005423&contentId=7013137.htm]. 3 Em 2001 a Dow Chemical adquiriu a Union Carbide e hoje as tecnologias de PE esto concentradas na Univation, joint venture tecnolgica entre a Dow e Exxon [http://www.univation.com/about.overview.php]. 4 Maiores detalhes sobre a forma de classificao adotada, vide ARORA e FOSFURI, 2000.

7

diferenciado. Observa-se que o nmero de licenas por detentor de patentes

aumenta quando o mercado tende para o produto mais homogneo.

1,14

3,72

4,84

0

1

2

3

4

5

6

Diferenciado Intermedirio HomgeneoTipo de produto

N d

e lic

ena

s

Figura II.1. Licenciamento e diferenciao do produto.

Fonte: Arora e Fosfuri, 2000.

Adicionalmente, observa-se que a maior parte das licenas est

relacionada ao processo.

Em mdia, os royalties5 cobrados pelas empresas variam entre 2% a 5%

da Receita Lquida. Na Tabela II.1, esto apresentados dados do estudo

apresentado por Arora e Fosfuri (2000) sobre empresas qumicas. Cabe

ressaltar o elevado retorno apresentado pela Union Carbide sobre seus

investimentos em P&D, ou seja, para cada dlar investido retornariam 3,25

vezes em termos de faturamento com licenciamento.

Em termos da tecnologia uma empresa qumica ao decidir fabricar um

novo produto, possui trs alternativas ao seu alcance: desenvolver

internamente, adquirir a tecnologia de terceiros por licenciamento, ou realizar

algum tipo de associao com o detentor da tecnologia, conforme ser

apresentado a seguir [Wongtschowski, 2002]. A literatura sobre o

desenvolvimento tecnolgico e transferncia de tecnologia vasta e com

5 Royalties: Importncia cobrada pelo proprietrio de uma patente de produto, processo de produo, marca, entre outros, ou pelo autor de uma obra, para permitir seu uso ou comercializao.

8

enfoques diferenciados, dependo do pas em questo, e de sua condio de

desenvolvimento. Na presente dissertao, o enfoque principal dado s

abordagens que versam sobre o desenvolvimento tecnolgico em pases em

desenvolvimento mediano.

Tabela II.1. Dados de licenciamento de empresas qumicas.

EmpresaReceita Lquida-

1988US$ mil

N Total de Licenas -

1980-90

Receita mdia anual est. c/ licenciamentos

US$ mil (A)

Invest. P&D - 1988US$ mil (B) A/B

Air Liquide 3.539 129 233 120 1,94Monsanto 7.453 113 204 590 0,35Union Carbide 8.324 106 192 59 3,25Shell 11.848 101 183 773 0,24ICI 21.125 93 168 1.020 0,16Air Products 2.237 59 107 72 1,49Amoco 4.300 55 100 nd ndPhillips 2.500 55 100 nd ndRhone-Poulenc 10.802 44 80 632 0,13Texaco 1.500 44 80 nd ndBASF 21.543 37 67 1.010 0,07Exxon 9.892 35 63 551 0,11Mitsui Toatsu 2.991 35 63 nd ndHoechst 21.948 34 62 1.363 0,05Du Pont 19.608 33 60 1.319 0,05

TOTAL 973 1.760 7.509 0,23

Fonte: Adaptado de Arora e Fosfuri, 2000.

II.2. DESENVOLVIMENTO INTERNO

O desenvolvimento interno de uma nova tecnologia de forma

independente muito difcil, pois em geral, a maioria das empresas no possui

as competncias necessrias internamente. Somado a isso, a necessidade de

um desenvolvimento rpido, em funo da competio global, tambm pode

impossibilitar a opo pelo desenvolvimento interno de forma independente. Em

um estudo sobre grandes corporaes norte americanas no perodo entre 1980

a 1990, foi observado um crescimento de 400% na utilizao de Pesquisa e

Desenvolvimento (P&D) colaborativa entre as empresas [Steensma, 1999].

O processo de desenvolvimento de um novo produto pode durar at 10

anos e engloba as seguintes etapas: (i) anlise da oportunidade de negocio; (ii)

Elaborao de um projeto de P&D; (iii) Obteno e anlise das informaes; (iv)

Elaborao de um plano geral de experimentos; (v) realizao de experimentos

9

em bancada, planta piloto e prottipos; (vi) consolidao dos dados bsicos do

projeto; (vii) anlise final de viabilidade tcnica e econmica; (viii) testes

industriais [Cavalcanti, 2005].

Aps o desenvolvimento de um novo processo em escala laboratorial so

necessrios mais dois a trs anos de teste em planta piloto para confirmar a

viabilidade de produo em escala industrial [Kirk, 1998].

II.3. AQUISIO VIA LICENCIAMENTO

A aquisio da tecnologia uma prtica corrente da indstria para se

manter atualizada com as novas tendncias tecnolgicas alm de ser uma

estratgia comum para o crescimento da corporao [Hagedoorn and Shaken-

raad, 1994]. A principal dificuldade para as organizaes consiste na maneira de

adquirir a tecnologia necessria [Steensma, 1996].

A aquisio de tecnologia pode ser definida com sendo um processo de

planejamento, seleo, identificao das vantagens que a nova tecnologia pode

trazer para a empresa, ou as aplicaes e os ganhos econmicos advindos

dessa nova tecnologia [Lambe e Spekman, 1997]. Como um dos componentes

da estratgia tecnolgica, a empresa deve escolher o modo apropriado para

adquirir a tecnologia necessria [Chesbrough, 2006; Chesbrough e Crowther,

2006]. Em funo da natureza da tecnologia, sua aquisio no simplesmente

comprar o capital intelectual ou adquirir o direito de explorar as patentes. O

comprador normalmente obrigado a dedicar substanciais recursos para

assimilar, adaptar e melhorar a tecnologia original [Barney, 1991].

Segundo Barney (1991), os recursos podem ser categorizados em:

fsicos, humanos e organizacionais. Os recursos fsicos incluem os ativos fixos

como a planta, os equipamentos e os ativos intangveis como marcas e patentes.

Recursos humanos incluem experincia, habilidades da equipe, enquanto os

recursos organizacionais incluem cultura, estrutura, gerenciamento da empresa

[Tsang, 1997].

O licenciamento pode ser definido com sendo um mtodo de se obter a

permisso para utilizao de certa tecnologia, bem como o acesso ao know-how

10

secreto detido por uma outra organizao [Contractor, 1980; Kurokwa, 1997;

Yoshikawa, 2003]. O licenciamento de uma tecnologia com aplicao

comprovada pode ser uma excelente opo, pois reduz os riscos de

desenvolvimento e implantao minimizando incertezas sobre seu desempenho,

alm de encurtar o longo caminho que a curva de aprendizagem6 impe.

Alp e Ormurtag (1997) propuseram um modelo simplificado de Aquisio

e Utilizao Tecnolgica que pode ser aplicado tanto a empresas em pases

desenvolvidos, como em empresas em pases em desenvolvimento, conforme

apresentado na Figura II.2.

O modelo pode ser dividido em trs nveis ou zonas, conforme descrito a

seguir:

No primeiro nvel (Zona de necessidade) identifica-se a necessidade de

aquisio de uma nova tecnologia, seja por uma demanda do mercado ou pelo

estabelecimento de alguma exigncia regulatria determinada pelo governo. Por

outro lado, a aquisio est limitada pela capacidade interna da firma.

No segundo nvel (zona de aquisio da tecnologia) inclui identificao,

pesquisa, avaliao e seleo da nova tecnologia. A aquisio pode ser

conduzida de duas maneiras diferentes. A primeira criar uma nova tecnologia

internamente via P&D. A segunda adquiri-la onde estiver disponvel.

O terceiro e ltimo nvel (zona de utilizao da tecnologia) compreendem

a fase de adaptao, absoro, implementao e utilizao da nova tecnologia.

6 Curva de aprendizagem: conceito que relaciona o aumento da produtividade medida que aumenta o conhecimento do processo.

11

Zona de Necessidade

Zona de Aquisio de Tecnologia

Zona de Utilizao da Tecnologia

Sociedade - Situao Governo - Regras Necessidade

P&D Capacidades Atuais Capacidades

Potenciais

IDENTIFICA NOVAS TECNOLOGIAS

Gestores Engenheiros rea rea Entidades Demais reas de Vendas de Produo Externas Tcnicas

PESQUISA

Universidades

Centros de P&D

Jornais/Peridicos Tcnicos

Simpsios/Conferncias

Licenciamento de Tecnologia

Consultorias

Treinamentos/Capacitao dos Tcnicos

AVALIAO

Custos Programas Customizao Condies Perspectivas de Treinamento de Mercado de Longo-Prazo

SELEO

AQUISIO

Cria Nova Tecnologia

Adquire Tecnologia Disponvel

ADAPTAO E ABSORO

Gesto

- Pr-ativa

- Alto Conhecimento Gerencial e Tcnico

- Treinada

Fora de Trabalho

- Motivada

- Satisfeita

- Experiente

IMPLEMENTAO Complexidade Tcnica Tempo Conhecimento Gerencial e Tcnico

UTILIZAO rea de Produo Novos Produtos rea de Vendas Servios Internos

VERIFICAO Aprendizagem Contnua

Figura II.2. Modelo de Aquisio e Utilizao Tecnolgica.

Fonte: Alp e Ormurtag, 1997.

12

II.4. PARCERIAS

Vrias so os tipos de parcerias adotadas pelas empresas. No existe

uma forma tima de colaborao, sendo que na prtica a caracterstica

tecnolgica e de mercado iro restringir a escolha e a cultura da empresa e

consideraes estratgicas iro determinar o que possvel e o que desejvel.

As alianas podem ser caracterizadas em termos de sua importncia estratgica

ou durao, conforme apresentado na Tabela II.2 [Tidd, 1997].

Dentre os vrios tipos de parcerias apresentados, as joint ventures7 (JV)

so as mais utilizadas. Em geral sua durao de longo prazo, tendo com

principal vantagem a complementaridade de know-how das empresas. Por outro

lado, a principal desvantagem reside na divergncia estratgica entre as

companhias.

Tabela II.2. Formas de Parcerias estratgicas.

Tipos de Parceria

Durao Tpica Vantagens Desvantagens

Subcontratar Curto Prazo - Custo e risco reduzido; - Implementao rpida.

- Encontrar equilbrio entre produto, desempenho e

qualidade.

Inter-licenciamento

(Cross Licensing)

Prazo Fixo - Aquisio da Tecnologia - Dificuldade para definir

custos de contratao (Constrangimento)

Consrcios Mdio Prazo - Acesso a normas padro, expertise e facilidades de

financiamento.

- Dificuldade de diferenciao, limitao de aplicao do conhecimento

adquirido.

Alianas Estratgicas Flexvel

- Baixo comprometimento e acesso ao mercado.

- Potencial bloqueio para transmisso do

conhecimento adquirido.

Joint Venture Longo Prazo - Complementao de know-how, gesto dedicada ao negcio.

- Divergncias estratgicas, desencontro cultural entre as

empresas.

Network Longo Prazo - Potencial aprendizagem de forma dinmica (rede de troca de

informao).

- Ineficincias estticas.

Fonte: Tidd, 1997.

7 Joint Venture (JV): um instrumento jurdico que estabelece as regras de relacionamento entre duas ou mais empresas, sem interferir na estrutura societria, restringindo-se aos aspectos operacionais. Disponvel em: http://www.nardonnasi.com.br/artigos/Cisao.doc. Acesso em 26/07/2008.

13

Em uma JV, duas ou mais companhias concordam em compartilhar o

capital, tecnologia, recursos humanos, riscos e recompensas na formao de

uma nova entidade de controle compartilhado. Como uma parceria, a JV. pode

envolver qualquer tipo de transao comercial e as pessoas envolvidas podem

ser individuais, grupos de indivduos, companhias ou corporaes. As JVs. so

uma maneira muito utilizada pelas empresas para entrar em mercados

estrangeiros (Tsang, 1997). As empresas estrangeiras formam JV. com as

empresas domsticas do mercado onde se desejam entrar. Geralmente as

empresas estrangeiras trazem uma nova tecnologia e a prtica do negcio para

a JV., enquanto que as empresas domsticas possuem conhecimento do

mercado local e relacionamento j estabelecido com a burocracia governamental

[Moon, 1998]. Alm de ser uma boa alternativa de parceria com empresas que

possuem habilidades complementares e recursos, como canais de distribuio,

tecnologia, a JV. tornou-se uma forma de fazer alianas estratgicas [Steensma,

1996; Hagedoorn e Schakenraad, 1994].

Chamas (1994) estudou a formao JV. como estratgia de capacitao

tecnologia no caso da criao da Fabrica Carioca de Catalisadores (FCC S.A.), e

concluiu que este tipo de parceria constitui um mecanismo eficiente de

transferncia de tecnologia desenvolvida externamente para fornecer

capacidade de produo e capacitao tecnolgica.

II.5. PROCESSO DE ESTABELECIMENTO DA INDSTRIA PETROQUMICA BRASILEIRA

A implantao da indstria petroqumica nacional foi iniciativa do

planejamento estatal iniciado em 1965 com a instalao do GEIQUIM (Grupo

Executivo da Indstria Qumica), responsvel pelas orientaes bsicas na

concepo dos dois plos petroqumicos, localizados na Bahia e Rio Grande Sul.

A primeira central de matrias-primas, a Petroqumica Unio8 (PQU), localizada

em Capuava e Santo Andr no Plo de So Paulo, iniciou suas atividades em

1972 fora desse planejamento.

8 PQU: passou a integrar os ativos da Quattor Petroqumica em 2008.

14

Tambm foi criada a Petrobrs Qumica S.A. Petroquisa9, subsidiria da

Petrobras, que atuou vigorosamente no planejamento e implantao dos plos

petroqumicos no nordeste e sul. Essa subsidiria tornou possvel o

desenvolvimento de toda a indstria petroqumica nacional.

O incio das atividades destes plos foi caracterizado pela construo de

centrais petroqumicas ao longo de um perodo de apenas 10 anos, conforme

ordem a seguir:

(i) Companhia Petroqumica do Nordeste10 (Copene) no Plo da Bahia,

localizado em Camaari, em 1978;

(ii) Companhia Petroqumica do Sul11 (Copesul) no Plo do Rio Grande do

Sul, localizado em Triunfo, em 1982.

O modelo societrio predominante nas empresas de segunda gerao na

poca eram joint-ventures compostas por trs scios, cada um com 1/3 do

capital: a Petroquisa juntamente com scio privado compondo o capital nacional

e um scio estrangeiro, geralmente o responsvel pelo fornecimento do pacote

tecnolgico. Esse modelo amplamente utilizado na poca ficou conhecido como

modelo tripartite. J nas centrais petroqumicas a Petroquisa possui o controle

do capital, com as empresas de segunda gerao tendo participaes

minoritrias, apenas de modo a garantir o suprimento de matria-prima.

A concepo dos plos estava associada a conjuntos industriais de

primeira gerao e de segunda gerao, com capacidade para atender a toda

demanda projetada e, com isso, substituir as importaes. Essa organizao

fundamentou a criao das centrais de matrias-primas (primeira gerao),

manuteno, tratamento de efluentes e utilidades como empresas

independentes. Ao seu entorno, foram instaladas empresas consumidoras dos

insumos produzidos pelas centrais, as chamadas empresas de segunda

gerao.

9 Em 28 de dezembro de 1967, foi criada a Petrobras Qumica S.A. (PETROQUISA), como subsidiria da Petrobrs, com o objetivo de desenvolver e consolidar a indstria qumica e petroqumica no Brasil. 10 Copene: umas das empresas do plo que deram origem a Braskem em 2002. 11 Copesul: empresa incorporada a Braskem em 2008.

15

A opo por joint-ventures parece que foi acertada no sentido de criar

uma indstria de base no existente no pas, em um prazo relativamente curto.

Isto foi possvel devido ao interesse que o mercado brasileiro despertou em

algumas empresas multinacionais, tanto pelo seu tamanho, como pelo processo

de intenso crescimento econmico pelo qual o pas passava. Acresce o fato de

que, atravs da JV, os riscos seriam divididos com o governo, atravs da

Petroquisa. Alm disso, esses fornecedores estrangeiros de tecnologia

garantiam sua participao no novo mercado e protegiam o controle da

tecnologia em um ambiente de negcios caracterizado pela forte interveno

estatal.

Os contratos firmados com as empresas estrangeiras na implantao da

indstria petroqumica no pas caracterizavam-se por incluir todas as etapas de

implantao dos projetos como, por exemplo, a concepo do projeto bsico e

de detalhamento, de diligenciamento e de compra de equipamentos, de

assistncia e de finalizao de construo e montagem, alm dos testes de

aceitao, partida e pr-operao. Adicionalmente, no caso dos produtos finais,

em especial as resinas termoplsticas, tambm eram fornecidos informaes

sobre suas caractersticas e aplicaes [Erber & Vermulm, 1993 apud Hemais,

2001].

Segundo Antunes (1998), apesar de representar cerca de 40% do

investimento em engenharia, a engenharia nacional teve sua atuao nos

projetos limitada a atividades de menor importncia tecnolgica, como

detalhamento de unidades auxiliares, sistemas de utilidades, desenhos para

construo e montagem, enquanto que a engenharia bsica e o detalhamento

dos principais equipamentos foram contratados no exterior. Conseqentemente,

no curto prazo, os fabricantes nacionais de equipamentos foram prejudicados no

processo de concorrncia para fornecimento dos principais equipamentos, uma

vez que as especificaes eram estabelecidas pelas empresas de engenharia

estrangeiras. Dessa forma, no foram grandes as possibilidades de absoro e

de desenvolvimento da tecnologia importada, sendo as empresas capacitadas

muito mais no sentido de operar suas fbricas do que dominar os conhecimentos

que nelas esto incorporadas. A principal razo deve-se ao pequeno contato

16

com os problemas centrais nas reas de engenharia e processo de produo,

tornando a empresa dependente de tecnologia importada no processo de

ampliao das empresas.

Segundo Bastos [apud Hemais, 2001], a tecnologia importada tinha seu

desempenho garantido pela aquisio de equipamentos, de servios e de outros

insumos de fontes especficas. Devida a inexperincia por parte das autoridades

brasileiras na negociao de clusulas contratuais relativas transferncia de

tecnologia, foram impostas, nos contratos com fornecedores estrangeiros,

clusulas de sigilo (muitas vezes eterno) e restries ampliao da capacidade

ou implantao de novas unidades. Dessa forma, as aes da indstria

nacional quanto a sua capacitao tecnolgica foram restringidas ao mximo.

Em outras palavras, o objetivo da implantao limitou-se ao estabelecimento de

uma indstria para atender a demanda do mercado interno.

Este cenrio se modificou bastante a partir de 1970, com a criao do

INPI12 (Instituto Nacional da Propriedade Industrial), rgo responsvel pela

poltica governamental de propriedade industrial, que permitiu desenvolver meios

para acelerar o processo de transferncia tecnolgica. Foram estabelecidos

critrios de negociao (como o valor dos royalties) e de registro de contratos,

reforando o poder de barganha da empresa que fosse adquirir a tecnologia

[Cunha Lima, 2000 apud Hemais, 2001]. Segundo Bastos [apud Hemais, 2001],

as restries e o prazo para o trmino do sigilo, previamente estabelecidos nos

contratos, diminuram aps 1975, em funo da atuao do INPI.

Em paralelo, outros rgos governamentais brasileiros, ligados ao

financiamento de desenvolvimento econmico e tecnolgico, patrocinaram

projetos visando o fortalecimento da infra-estrutura tecnolgica das empresas

brasileiras, tentando incrementar sua competitividade. Este movimento estimulou

as empresas nacionais procura de desenvolver suas respectivas atividades

tecnolgicas, como por exemplo, o programa de pesquisas de interesses

comuns das empresas do plo de Camaari utilizando o CEPED (Centro de

12 INPI, criado em 11 de dezembro de 1970 pela Lei nmero 5.648 [site no INPI, http://www.inpi.gov.br/menu-esquerdo/patente/pasta_legislacao/lei_5648_1970_html, acessado em 30/05/2008].

17

Pesquisas e Desenvolvimento) do Governo da Bahia e a Petroquisa que decidiu

criar seu prprio centro de pesquisa, ambos na dcada de 80 [Hemais, 2001].

As empresas de segunda gerao focaram seus esforos em pesquisas

relacionadas aos produtos, no sentido de buscar novas especificaes destes,

ampliando o leque de aplicaes e as estruturas de assistncia tcnica aos

clientes, de acordo com a necessidade do mercado nacional. Ao final da dcada

de 80, grande parte das empresas tinha seu centro especializado em P&D ou

realizava essas atividades em outros laboratrios, porm em nveis ainda

modestos.

Tambm no se pode descartar o aprendizado adquirido com o acmulo

progressivo de conhecimento tcnico, resultante da experincia de implantao

de um plo petroqumico para o outro, que se mostraram bastante distintos.

Na PQU, a alocao de recursos tinha como foco a importao de

tecnologia e a engenharia de detalhamento. J na Copesul, observa-se uma

preocupao maior no tocante s atividades de P&D, com a finalidade de

absoro da tecnologia. O domnio de parte da trajetria tecnolgica acabou

levando muitas empresas ao desenvolvimento de otimizaes e

desgargalamentos, dentre outros, que possibilitaram tanto uma queda no

consumo de energia como o aumento da capacidade nominal das empresas o

que de fato foi comprovado por Antunes (1987).

Apesar dos citados ganhos acumulados com a curva de aprendizagem,

no se pode afirmar que ocorreu a absoro completa dos pacotes tecnolgicos

importados, tendo em vista que as empresas no dispunham de equipe

capacitada para a realizao de um programa de absoro tecnolgica, bem

como experincia em negociar a flexibilizao das restries impostas pelas

empresas estrangeiras, enquanto scias da empresa.

Na dcada de 90, no governo Collor teve incio o Programa de

Desestatizao do Setor Petroqumico, que paralisou o projeto de criao do

centro de pesquisa da Petroquisa, enfraquecendo o processo de

desenvolvimento tecnolgico nacional no setor. O processo se caracterizou pela

alienao de diversas participaes acionrias em empresas controladas e

18

coligadas, ficando a empresa apenas com participaes minoritrias em dez

petroqumicas.

Em 1996, inicia-se uma nova fase do planejamento da indstria

petroqumica nacional, sem o controle estatal: o projeto do Plo gs-qumico,

localizado no Rio de Janeiro, com a criao da Rio Polmeros13. O novo modelo

societrio adotado era composto por dois scios privados, Suzano e Unipar,

cada um com 33,3% do capital, pela Petroquisa e pelo BNDESPar14, cada um

com 16,7%. A Rio Polmeros um projeto pioneiro no Pas, pois integrou a

produo de eteno a partir das fraes de etano/propano presentes no gs

natural da Bacia de Campos, com a produo de polietilenos. Em junho de 2005,

a Rio Polmeros entrou em operao com uma capacidade de 540 mil

toneladas/ano de polietileno de alta densidade (PEAD) e polietileno linear de

baixa densidade (PELBD).

Quanto tecnologia, mais uma vez optou-se pela aquisio de um pacote

tecnolgico importado15, sem garantia de absoro completa desta. A seleo da

tecnologia teve como critrios, disponibilidade para licenciamento, investimento,

custo de produo, valor do pagamento de royalties e portflio de tipos de

polietileno produzido. A Rio Polmeros verificou que a tecnologia de

polimerizao em fase gasosa seria a mais adequada ao mercado brasileiro.

Exemplos mais recentes de novos projetos capitaneados pela iniciativa

privada, seguiram o modelo de aquisio de tecnologias exgenas, como as

plantas de polipropileno da Suzano Petroqumica em Mau (2003) e da PPSA

em Paulnia (2008), bem como expanso em curso da Polietilenos Unio16.

Em 2008, encontra-se em cursos vrios movimentos de consolidao do

setor petroqumico nacional, com objetivo de estabelecer duas empresas

privadas capazes de competir no mercado internacional: Braskem17 e Quattor18.

13 Rio Polmeros: passou a integrar os ativos da Quattor Petroqumica em 2008. 14 Brao de participaes do Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico e Social. 15 Foram selecionadas as tecnologias da ABB Lummus para a unidade de pirlise e da Univation para a unidade de polimerizao. 16 A Suzano e a PPSA utilizaram a tecnologia Shperipol da Basell, e a Polietilenos Unio selecionou a da Chevron Philips Chemical. 17 Criada em 2002, a partir da fuso de seis empresas no plo de Camaari (incluindo a Copene). Em 2008, sero incorporadas a Copesul e a Ipiranga Petroqumica.

19

Espera-se com isso, um aumento da capacidade de desenvolvimento

tecnolgico desses dois grupos. A Braskem j possui um centro de pesquisa

prprio, localizado em Triunfo/RS, e tem se caracterizado pelo crescente nmero

de depsito de patentes, principalmente relacionado a novas especificaes e,

conseqentemente, aplicaes dos produtos. No caso da Quattor, a expectativa

de que as empresas capturem sinergias integrando suas atividades de P&D,

ora realizadas de forma inspida e independente. O desafio para essas empresas

mudar o seu perfil tecnolgico de simples seguidores para empresas capazes

de desenvolver novas tecnologias, gerando monoplios momentneos. A

Braskem recentemente anunciou a retomada de uma rota tecnolgica

desenvolvida no pas, inicialmente pela Petrobras, para produo de eteno a

partir de etanol. Outra iniciativa nessa linha so as pesquisas da Quattor

Petroqumica (antiga Suzano Petroqumica) para desenvolver a tecnologia capaz

de converter glicerina em propeno.

II.6. ANLISE DA DISPONIBILIDADE LOCAL DE TECNOLOGIA VIS-A-VIS

A CARTEIRA DE PROJETOS ANUNCIADOS Segundo pesquisa realiza pela ABIQUIM em 2007, a indstria de

produtos qumicos de uso industrial planeja investir cerca de US$ 20 bilhes at

2016, considerando os projetos j aprovados, e os ainda em fase de estudos.

Na Tabela II.3 esto representados os principais projetos da carteira de

investimento da indstria qumica.

A exceo dos projetos da Petroqumica Suape e da PQU que j esto

em execuo, o complexo acrlico o terceiro projeto em termos de

investimentos da carteira.

Esse projeto j foi anunciado duas vezes nos ltimos dez anos, mas teve

seu cronograma postergado em funo da dificuldade de acesso a sua

tecnologia.

Desta forma, optou-se nesta dissertao pelo estudo de caso do cido

acrlico, dada a situao de acessibilidade a tecnologia mpar, em funo do

18 Criada em 2008, a partir da fuso de cinco empresas: Suzano Petroqumica, PQU, Rio Polmeros, Polietilenos Unio e Unipar Diviso Qumica.

20

conflito de interesse licenciador/ produtor, conforme ser demonstrado ao longo

do texto.

Tabela II.3. Carteira de investimentos da indstria qumica 2007 - 2016.

Empresa/ Projeto Produto

Investimento (US$ MM)

Concluso Prevista Tecnologia Observaes

COMPERJ (Petrobras, Ultra e outros

parceiros a serem definidos)

Eteno, propeno, p-xileno, benzeno,

butadieno, estireno, etileno glicol, PE,

PP e PTA/PET

8.400 2012 Nacional e internacional

A tecnologia do FCC Petroqumico foi

desenvolvida pelo centro de pesquisa da Petrobras (CENPES). As demais

tecnologias sero compradas no mercado

internacional.

Dow Brasil e Crystalev Eteno/ Polietilenos 1.000 2011 Internacional Tecnologia de produo

de eteno a partir do etanol da Dow.

Petroqumica Suape (Petroquisa e Citene) PTA 660 2009

Internacional

Tecnologia licenciada pela INVISTA.

Petroqumica Unio Eteno 594 2008 Nacional e internacional

A tecnologia para utilizao do gs de

refinaria foi desenvolvida pelo CENPES. As demais

tecnologias foram adquiridas de licenciadores

internacionais.

Complexo acrlico (Petroquisa, Elekeiroz

e outros parceiros a serem definidos)

cido acrlico, Polmero super-

absorvente (SAP) e Acrilatos (butila,

etila e octila)

519 2016 Internacional

Dificuldade de licenciamento em funo

da posio dbia licenciador/ produtor.

Petroqumica Paulnia (Petroquisa e

Braskem) Polipropileno 383 2008 Internacional Tecnologia Spheripol da Basell.

Polietilenos Unio PEAD/PELBD 236 2008 Internacional Tecnologia licenciada pela Chevron Phillips

Chemical. Coquepar (Petroquisa,

Unimetal e Brasilenergy)

Coque calcinado 197 2009/2010 Internacional Em estudo.

Eteno de lcool (Braskem) Eteno 70 2009 Nacional Em estudo

Fonte: Adaptado da ABIQUIM, 2007.

21

III. CADEIA DO CIDO ACRLICO E MERCADO

O cido acrlico (AA) ou cido propenoco pela nomenclatura IUPAC, foi

inicialmente produzido em 1930, a partir da oxidao da acrolena. Diversas

rotas tecnolgicas foram desenvolvidas no sculo passado e, atualmente, o

processo mais empregado tem sido o de oxidao cataltica do propeno, rota

que tambm tem como intermedirio a acrolena (C3H4O). Comercialmente, o

cido acrlico possui dois grades: cido acrlico bruto (AAB) com pureza entre

96% a 97% e o cido acrlico glacial (AAG) com pureza superior a 99%.

Seus principais derivados so os steres produzidos pela reao do

cido acrlico com um lcool, sendo os mais comuns os acrilatos de metila,

etila, butila e 2-etil-hexila [Kirk, 1998] e poli(acrilato de sdio) que integra o

grupo dos polmeros superabsorvente (SAP).

Nas condies ambientes o AA um lquido, incolor, solvel em gua e

com tendncia a se polimerizar. As propriedades fsicas do cido acrlico e de

seus principais steres esto apresentadas na Tabela III.1.

Tabela III.1. Propriedades fsicas do cido acrlico e seus steres.

Acrilatos

Propriedade Metila Etila Butila Isobutila 2-etil-hexila

cido Acrlico (AA)

Frmula molecular C4H6O2 C5H8O2 C7H12O2 C7H12O2 C11H20O2 C3H4O2

Peso molecular 86 100 128 128 184 72 Densidade (g/cm)

0,956 0,922 0,898 0,890 0,887 1,046

Ponto de fuso (oC) -76 -72 -64,6 -61 -90 13

Ponto de ebulio (oC) 80 99 147 138 216 141

Ponto de fulgor (oC) -3 8 37 30 86 48

Fonte: Elaborao prpria a partir do resumo sobre segurana, Basf - 3 edio.

22

III.1. PRINCIPAIS APLICAES

O cido acrlico e os acrilatos so monmeros com capacidade de gerar

polmeros e copolmeros com um amplo leque de propriedades. Tais

propriedades propiciam a utilizao desses produtos em diversas aplicaes,

destacando-se: revestimentos, tintas, txteis, adesivos, plsticos, produtos de

higiene (fraldas e absorventes), detergentes, dispersantes, floculantes, etc.

III.1.1. CIDO ACRLICO

A principal aplicao do cido acrlico bruto (AAB) produzido no mundo

est relacionada ao cido acrlico glacial (AAG) e acrilato de butila, o que

representam mais de 70%, conforme indicado na Figura III.1.

Aplicaes do cido Acrlico Bruto (%)

8%

4%

5%

9% 30%

44%

cido Acrlico Glacial Acrilato de Butila Acrilato de Etila

Acrilato de Metila Acrilato de 2-etil-hexila Outros

Figura III.1. Aplicaes do cido Acrlico Bruto.

Fonte: Kirschner, 2005.

A principal utilizao do cido acrlico glacial (AAG) a produo do

policido acrlico - PAA empregado nos polmeros super-absorventes (SAP).

Apesar do termo policido acrlico PAA englobar tanto os polmeros do cido

acrlico quanto os do metacrlico, nesta dissertao apenas os derivados do

primeiro sero considerados. Esses polmeros so produzidos diretamente a

23

partir da polimerizao do cido acrlico ou alternativamente pela hidrlise dos

poliacrilatos, poliacriloamida ou poliacrilonitrila e seus copolmeros.

III.1.2. ACRILATOS

Os acrilatos possuem cerca de 60% de suas aplicaes relacionadas ao

segmento de tintas e adesivos nos EUA, conforme indicado na Figura III.2.

Esse perfil o mesmo observado na Europa, porm no Japo o segmento de

adesivos possui maior peso do que as tintas.

Aplicaes dos acrilatos nos EUA (%)

47%

18%14%

4%

12%

5%

Tintas e revestimentos Adesivos e selantes Fibras/txtil

Papel Aditivos polimricos Outros

Figura III.2. Aplicaes dos acrilatos.

Fonte: Burridge, 2006.

A vantagem do uso dos acrilatos nas formulaes de tintas, apesar do

preo superior ao dos revestimentos base de Poli(lcool vinlico) - PVA, est

na maior durabilidade e qualidade conferida s superfcies onde so aplicadas

e, dessa forma, promovendo uma melhor relao custo-benefcio.

Na indstria txtil os acrilatos competem como ligantes, frente s

emulses de acetato de vinila e copolmeros de EVA (copolmero de etileno

acetato de vinila) e so preferveis quando o produto final tem que apresentar

boa maleabilidade, flexibilidade em baixas temperaturas e maior resistncia

lavagem.

24

No setor de ceras e polimentos, os steres acrlicos so incorporados

nas formulaes de produtos para pisos frios, assoalhos e sapatos e competem

com, por exemplo, metacrilato de metila e estireno. Neste caso, destacam-se

as vantagens de melhorar tanto a temperatura de transio vtrea da cera como

a firmeza de permanncia do produto sobre a superfcie aplicada.

III.1.3. POLMERO SUPER-ABSORVENTE (SAP)

As aplicaes do PAA incluem os polmeros superabsorventes (SAP) e

seu uso em detergentes, em papel e celulose, na indstria txtil, no tratamento

de gua, em revestimento e na produo de petrleo. O peso molecular do

polmero tende a definir sua aplicao, conforme indicado na Tabela III.2 para o

SAP.

Tabela III.2. Aplicaes do SAP

Peso Molecular Mdio (g/mol)

Aplicao

5.000 20.000 Dispersante

300.000 500.000 Agente de espessamento

> 1.000.000.000 Floculante19

Fonte: http://www.gelita.com/DGF-portuguese/gelatine/gelatine_lexikon.html?reload_coolmenus.

A principal utilizao dos polmeros superabsorventes direcionada para

o emprego em fraldas descartveis e absorventes higinicos femininos,

conforme indicado na Figura III.3. O poder de absoro do SAP de 40 vezes

o seu peso. Essa vantagem resulta no apenas em produto de menor volume

19 Substncia de alto pelo molecular solvel, dispersvel ou intumescida em gua, formando pseudo-gis utilizada no segmento de higiene pessoal. [http://www.gelita.com/DGF-portuguese/gelatine/gelatine_lexikon.html?reload_coolmenus].

25

e, conseqentemente, maior conforto ao usurio, como tambm em menor

custo devido ao volume a ser utilizado do produto que se reduz a apenas

algumas gramas.

Em menor escala, o SAP tambm aplicado na agricultura, baterias

eltricas, isolamento de cabos e uso mdico. Na agricultura, o SAP, de

maneira oposta as fraldas e absorventes, usado como um agente de

liberao controlada de gua nas plantaes [Rosa, 1991]. A EMBRAPA vem

desenvolvendo diversos estudos nessa rea. Com relao s baterias eltricas

e isolamento de cabos, o uso do SAP visa remover gua do meio.

Aplicaes do SAP (%)

6%

81%

30%

5%

Fraldas Descartveis Fraldas GeriatricasAbsorventes Femininos Outros

Figura III.3. Aplicaes do SAP.

Fonte: ECN, 2005.

As fraldas com polmeros super-absorventes foram introduzidas no

mercado japons em 1982 pela Unicharm, em 1983 pela KAO e em 1985 pela

Procter & Gamble. Os SAPs utilizados eram baseados em poliacrilatos com

ligaes cruzadas e possuam altas capacidades de absoro. A tecnologia de

polmeros para a produo de SAP foi desenvolvida por vrias companhias

japonesas, principalmente a Nippon Shokubai e Sanyo Chemical. Em 1986 a

Kimberly Clark e a Procter & Gamble introduziram o SAP no mercado norte

americano.

26

Existem dois tipos primrios de polmeros superabsorventes: os

polmeros de amido graftizados e os baseados em poliacrilatos com ligaes

cruzadas. Nesta dissertao sero abordados apenas os SAPs baseados em

poliacrilatos devido ao fato de serem os produtos de interesse da cadeia

produtiva do cido acrlico.

III.2. CAPACIDADE INSTALADA GLOBAL

Na Tabela III.3 est representada os principais produtores, em termos de

capacidade instalada, do acrlico bruto e glacial, acrilatos (metila, etila, butila e

2-etil-hexila) e SAP. O grau de concentrao significativo, por exemplo, os

cinco maiores produtores de cido acrlico representam mais de 60% da

capacidade mundial.

Tabela III.3. Principais produtores mundiais de AA e derivados (mil t/a)

cido Acrlico Bruto

Acrilatoscido

Acrlico Glacial

SAPcido

Acrlico Bruto

Acrilatoscido

Acrlico Glacial

SAP

BASF 970 1.035 500 305 23% 25% 31% 25%StoHass 610 40 0 0 15% 1% 0% 0%Dow 516 545 245 150 12% 13% 15% 12%Nippon Shokubai 360 210 260 235 9% 5% 16% 19%Formosa Plastic 301 85 85 25 7% 2% 5% 2%Arkema 240 180 100 0 6% 4% 6% 0%Rohm and Hass 165 410 170 0 4% 10% 10% 0%American Acryl 120 45 0 0 3% 1% 0% 0%Mitsubishi Chemical 110 116 50 0 3% 3% 3% 0%Stockhausen 0 0 90 255 0% 0% 6% 21%Outros 763 1.396 132 248 18% 34% 8% 20%

Total 4.155 4.062 1.632 1.218 100% 100% 100% 100%

Empresas

Capacidade (kta), em 2005 Capacidade (%), em 2005

Fonte: Elaborao prpria a partir de informaes diversas.

A Basf possui uma posio de liderana tanto na produo de cido

acrlico como de acrilatos e de SAP. Os outros players importantes so a Dow

Chemical (sucessora da Celenase) e a Nippon Shokubai. Cabe destacar,

tambm, a participao da Stockhausen em termos de SAP e da StoHass (joint

venture entre a Stockhausen e Rhom and Hass) em termos de cido acrlico

bruto. Em julho de 2008, a Dow adquiriu a Rohm and Hass por US$ 18,8

bilhes [Dow, 2008].

27

Atualmente a escala tima de produo de cada linha de 80.000 t/a,

em funo da limitao do tamanho do reator de oxidao do propeno. Em

todas as plantas utilizam-se a oxidao do propeno em dois estgios.

III.3. DINMICA DE PREOS

Em geral o AAB e o AAG, so produzidos para consumo cativo.

Portanto os preos de mercado destes produtos indicam apenas uma

referncia e podem no representar o real valor atribudo a esses produtos nas

relaes intragrupo.

Historicamente os preos do cido acrlico nos EUA, Europa e sia

apresentam comportamento semelhante, sendo que na ltima regio tendem a

ser menores e mais volteis.

Em funo dos custos de purificao, o cido acrlico glacial (99%)

cerca de US$ 200 US$ 300/t mais caro do que o cido acrlico bruto (96-

97%). O preo do cido acrlico possui forte correlao com a sua principal

matria-prima, o propeno grau qumico (PGQ), conforme indicado na Figura

III.4.

Preos do cido acrlico e PGQ na Europa 2002-2008

-

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

US$/t

cido acrlico Propeno Grau Qumico cido acrlico glacial

Figura III.4. Preos do cido acrlico e propeno grau qumico na Europa.

Fonte: ICIS, 2008

28

A mesma correlao pode ser observada analisando-se os preos

histricos dos acrilatos no mercado internacional, conforme mostra a Figura

III.5.

Preos dos acrilatos e PGQ na Europa 2002-2008

-

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

US$/t

Butila Metila Etila 2-etil-hexila Propeno Grau Qumico

Figura III.5. Preos histricos dos acrilatos

Fonte: ICIS, 2008

III.4. PANORAMA DO MERCADO INTERNACIONAL

O mercado mundial de AAB ao final de 2005 foi de cerca de 3,2 milhes

t/a. O crescimento mdio desde 1999 foi 4,6% ao ano em parte pela demanda

por derivados no mercado asitico. Os Estados Unidos e a Europa

representam mais de 70% da demanda mundial do cido acrlico bruto (AAB),

conforme indicado na Figura III.6.

Para os prximos anos, a expectativa de que a China mantenha sua

forte trajetria de crescimento e, aumente, conseqentemente, a participao

asitica no mercado.

29

Demanda Regional do cido Acrlico Bruto (%)

12%

2%

21%

30%

36%

EUA Europa sia Japo Outros

Figura III.6. Demanda Regional de AAB.

Fonte: Glauser, 2007.

A demanda pelos acrilatos foi de 700.000 toneladas ao final de 2005,

sendo que o acrilato de butila representou mais 50% da demanda total.

A demanda global de SAP ao final de 2005 foi de mais de 1 milho de

toneladas. O crescimento mdio nos ltimos anos foi de 3,6% sendo que os

EUA e Europa so responsveis por mais de 60% dessa demanda.

III.5. PANORAMA DO MERCADO BRASILEIRO

O mercado interno brasileiro de cido acrlico e SAP so totalmente

supridos por importaes. Apenas os acrilatos de metila, etila e butila tm

produo interna.

O levantamento das importaes e eventuais exportaes, foram

realizadas no sistema Alice20 utilizando-se os NCMs (Nomenclatura Comum

do Mercosul) apresentados na Tabela III.4.

20 Sistema Alice o Sistema de Anlise das Informaes de Comrcio Exterior via Internet, da Secretaria de Comrcio Exterior (SECEX), do Ministrio do Desenvolvimento, Indstria e Comrcio Exterior (MDIC). Disponvel em: http://aliceweb.desenvolvimento.gov.br . Acesso em 23/07/2008.

30

Tabela III.4. NCM do AA e derivados e, respectivo, imposto de importao (II).

Produto NCM IIcido Acrilico 29.1611.10 2%Sais do AA 29.1611.20 2%Acrilatos

Metila 29.1612.10 12%Etila 29.1612.20 12%Butila 29.1612.30 12%

2-etil-hexila 29.1612.40 2%Outros 29.1612.90 2%

Poliacrilato de sdio 39.0690.44 2%Fraldas 48.1840.10 16%Tampes Higinicos 48.1840.20 16%Absorventes e outros artigos higinicos 48.1840.90 16%Absorventes e tampes, etc. de pastas de materiais txteis 56.0110.00 18%

Fonte: Elaborao prpria a partir de dados do Sistema Alice.

No caso do SAP, tambm foram consideradas as importaes dos

produtos derivados, como fraldas descartveis e absorventes, para que seja

estimado o tamanho real de seu mercado.

Cabe ressaltar que os impostos de importao so baixos para o AA e

alguns acrilatos no produzidos no mercado domstico e altos para os

produtos que possuem produo local.

III.5.1. CIDO ACRLICO

Como no Brasil no h produo do cido acrlico, a demanda local

atendida por importaes. Na Figura III.7 esto representadas as importaes

brasileiras nos ltimos 10 anos em toneladas, por pas de origem.

Em mdia, as importaes brasileiras nos ltimos anos esto no

patamar de 40 mil toneladas, provenientes principalmente dos EUA. A elevao

dos volumes importados a partir de 2003 est relacionada entrada em

operao de uma unidade de 50.000 t/a de acrilato de butila derivado do cido

acrlico da Basf localizada em Guaratinguet.

31

Importaes Brasileiras de cido Acrlico

-5.000

10.00015.00020.00025.00030.00035.00040.00045.000

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Toneladas

ESTADOS UNIDOS ALEMANHA BELGICA FRANCA CHINA Outros

Figura III.7. Importaes Brasileiras de cido Acrlico (t/a).


Em dlares, as importaes brasileiras nos ltimos trs anos,

mantiveram-se no patamar de US$ 50 milhes por ano, com um preo mdio

de cerca de US$ 1.260 por tonelada do produto, como mostra a Figura III.8.

Importaes Brasileiras de cido Acrlico em MM US$ e Preo Mdio em US$/t

-

10

20

30

40

50

60

70

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

MM US$

-

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

US$/t

Importaes - MM US$ Preo Mdio - US$/t

Figura III.8. Importaes Brasileiras de cido Acrlico (US$ Milhes).


III.5.2. ACRILATOS

A Proquigel, empresa do Grupo Unigel, possui uma unidade

multipropsito com capacidade para 4.500 t/a de acrilatos de metila e etila. A

32

rota tecnolgica dessa unidade utiliza a acrilonitrila como matria-prima. O

acrilato de etila o principal produto da unidade, conforme indicado na Figura

III.9.

Produo de Acrilatos (t/a)

-

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Toneladas

Acrilato de etila Acrilato de metila

Figura III.9. Produo Nacional de Acrilatos (t/a).

Fonte: ABIQUIM, 2006.

As vendas da Proquigel esto concentradas no mercado interno,

conforme indicado na Figura III.10.

Vendas de Acrilatos (t/a)

-

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

Toneladas

MI ME

Figura III.10. Vendas Nacionais de Acrilatos (t/a)

Fonte: ABIQUIM, 2006.

33

Ressalta-se que as informaes da produo nacional de acrilato de

butila no so divulgadas pela Basf. As informaes disponveis limitam-se a

capacidade instalada de 50 mil t/ano utilizando tecnologia prpria.

As importaes brasileiras de acrilatos podem ser observadas na Figura

III.11, com destaque para a reduo das importaes de acrilato de butila a

partir de 2003, em funo da partida da planta da Basf, conforme mencionado

anteriormente.

Importaes Brasileiras de Acrilatos

-

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Toneladas

Butila 2-etil-hexila Etila Metila Outros

Figura III.11. Importao Nacional de Acrilatos (t/a)


Em dlares, as importaes brasileiras nos ltimos trs anos mantiveram

uma tendncia de crescimento, alcanando valor superior a US$ 80 milhes no

ltimo ano. A mdia de preos neste perodo foi de cerca de US$ 1.390 por

tonelada de produto, como mostra a Figura III.12.

34

Importaes Brasileiras de Acrilatos em MM US$ e Preo Mdio em US$/t

-102030405060708090

100

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

MM US$

-

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

US$/t

Butila 2-etil-hexila Etila Metila Outros Preo Mdio US$/t

Figura III.12. Importao Nacional de Acrilatos (US$ milhes).


III.5.3. POLMERO SUPER-ABSORVENTE (SAP)

A demanda brasileira do poliacrilato de sdio, mais conhecido como

SAP, atendida por importaes, conforme indicado na Figura III.13.

Importaes Brasileiras de SAP

-

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Toneladas

ESTADOS UNIDOS JAPAO CINGAPURA TAIWAN (FORMOSA) CHINA Outros

Figura III.13. Importao Nacional de SAP (t/a)


Os dois principais fornecedores so os EUA e o Japo. Em mdia nos

ltimos trs anos foram importadas 42 mil toneladas de SAP por ano.

35

O valor mdio das importaes brasileiras nos ltimos trs anos foi de

US$ 73 milhes por ano, e o preo mdio por tonelada de SAP foi de US$

1730/t, conforme indicado na Figura III.14.

Importaes Brasileiras de SAP em MM US$ e Preo Mdio em US$/t

-

20

40

60

80

100

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

MM US$

-

500

1.000

1.500

2.000US$/t

Importaes Preo mdio

Figura III.14. Importao Nacional de SAP (US$ milhes).


III.6. PROJEO DE DEMANDA BRASILEIRA

Com base nos dados de importao e produo, foi calculado a

Demanda Agregada de cido Acrlico no perodo de 1998 a 2007. Para

determinar o volume associado ao consumo de acrilatos e SAP foram utilizados

os coeficientes tcnicos tericos de consumo a partir do cido acrlico bruto. A

projeo de demanda foi realizada com base na metodologia indicada na

Figura III.15.

Figura III.15. Metolodologia de projeo de demanda utilizada.

Fonte: Elaborao prpria.

PIBPIB

DemandaDemanda

Demanda Demanda f f (PIB)(PIB)

Projeo do PIBProjeo do PIB

Projeo da Projeo da demandademanda

Dados histricosDados histricos RegressoRegresso ProjeoProjeo

PIBPIBPIBPIB

DemandaDemandaDemandaDemanda

Demanda Demanda f f (PIB)(PIB)Demanda Demanda f f (PIB)(PIB)

Projeo do PIBProjeo do PIBProjeo do PIBProjeo do PIB



Dados histricosDados histricos RegressoRegresso ProjeoProjeo

36

O resultado da demanda agregada histrica e projetada pode ser

observado na Figura III.16. No caso das importaes de fraldas, foi

considerado que 5% do total representam o SAP, pois o restante composto

de outros materiais, como no tecido, celulose. A correlao histria com o PIB

foi a mdia dos ltimos 5 anos (2,7 vezes o crescimento). As projees do PIB

foram as divulgadas no Relatrio FOCUS21 do Banco Central.

Figura III.16. Demanda agregada de cido acrlico bruto, histrico e projeo.


Como pode ser observado pela Figura III.16, a partir de 2012 o mercado

brasileiro j comporta uma planta com escala mundial (160.000 t/a).

21 Relatrio FOCUS relatrio disponibilizado semanalmente pelo Banco Central do Brasil apresentando a mdia, a mediana e o desvio-padro das expectativas do mercado (instituies financeiras, consultorias e bancos) em relao a 26 variveis econmicas, dentre elas a expectativa para o PIB (Produto Interno Bruto). Disponvel em: www.bcb.gov.br. Acesso em 26/07/2008.

Demanda de cido Acrlico Bruto- Histrico e Projeo (em toneladas)

45.625

58.997 63.26969.668 70.667 72.127

84.299 86.94089.872

104.991115.746

128.797

142.732

157.576

173.351

-

50.000

100.000

150.000

200.000

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

-E

2009

-E

2010

-E

2011

-E

2012

-E

Histrico Projetado

37

IV. TECNOLOGIAS DE PRODUO

IV.1. ROTAS DE PRODUO DO CIDO ACRLICO

Na Figura IV.1 esto representados os principais processos de produo

do cido acrlico a partir de diferentes matrias-primas. A viabilidade

econmica de cada rota est diretamente relacionada ao custo da matria-

prima, investimento, custos operacionais e resduos gerados.

A oxidao parcial do propeno lanada na dcada de 70 pela empresa

japonesa Nippon Shokubai a rota mais empregada na produo do cido

acrlico no mundo. Inicialmente, o processo em um nico estgio chegou a ser

utilizado, porm logo foi substitudo pelo processo em dois estgios que

apresenta maior rendimento e seletividade. Alternativas a essa rota encontram-

se em estudo, como o caso da oxidao do propano e das rotas que partem

de matrias-primas renovveis como a glicose e glicerina. As demais rotas

apresentadas na Figura IV.1 caram em desuso [Chauvel, 1989].

IV.1.1. OBSOLETAS

IV.1.1.1. ACETILENO - PROCESSO REPPE

Desenvolvido na Alemanha durante a dcada de 30, o processo

consistia na reao do acetileno em contado com monxido de carbono e gua

na presena de haleto de nquel, produzindo assim o cido acrlico, conforme a

equao a seguir:

HC CH CO H2O CH2=CHCOOH== + +ACETILENO CIDO ACRLICO

Esquema de Reao Processo REPPE.

NiCl2 (+CuBr2) CO Ni(CO)4

Sistema Cataltico Processo REPPE.

38

Figura IV.1. Rotas de Produo de cido Acrlico e seus Derivados.

Fonte: Elaborao Prpria.

39

O processo REPPE se tornou no atrativo pelo alto custo e pouca

disponibilidade do acetileno e pela elevada toxicidade e natureza corrosiva da

carbonila de nquel [Beshouri, 1997]. A Basf deixou de utilizar este processo

em 1995.

IV.1.1.2. ETENO

A Union Carbide (atualmente Dow) possua um processo de produo

de cido acrlico via xido de etileno. O mtodo consistia na reao do oxido de

etileno, produzido a partir do eteno, com o cianeto de hidrognio gerando a

etileno cianohidrina que era ao mesmo tempo desidratada e hidrolisada com

cido sulfrico, conforme indicado a seguir [Wittcoff e Reuben, 1996].

+ HCNOCN

OHO

OH

Eteno cianohidrina cido Acrlico

- H2O

Hidrlisexido de

etenoCianeto de hidrognio

Reao a partir do xido de eteno.

A Rohm&Hass chegou a desenvolver um processo via carbonilao do

etileno, mas que no chegou a ser comercializado.

IV.1.1.3. CIDO ACTICO

A Celanese produzia o cido acrlico baseada na condensao do

ceteno (produzido a partir da pirlise do cido actico) e do formaldedo

gerando a propiolactona que era hidrolisada na presena de cido fosfrico,

conforme apresentado a seguir. O processo parou de ser usado depois da

descoberta das propriedades cancergenas da propiolactona.

40

+ CH2 OO

O

CH2O

OH

H3PO4CH2

O Formaldedo B-propillactona cido Acrlico

Reao a partir do ceteno

Uma outra rota que no chegou a ser comercializada era a reao do

cido actico com o formaldedo. O processo era interessante, pois permitia

produzir o cido acrlico a partir do gs de sntese. O cido actico partia do

monxido de carbono e metanol, ambos produzidos a partir do gs de sntese,

e o formaldedo era obtido a partir da oxidao do metanol. A reao em fase

vapor era conduzida sobre um catalisador de ortofosfato de vandio. A

converso seria de aproximadamente 60%. [Wittcoff e Reuben, 1996]

CH2 O

Formaldedo

+ CH3O

OH

CH2O

OH+ H2O

Cat.

cido Actico cido Acrlico

Processo da Celanese

IV.1.1.4. HIDRLISE DA ACRILONITRILA

A Hidrlise cida da Acrilonitrila em elevadas temperaturas (200-300C),

produz cido acrlico, tendo como intermedirio a acrilamida, conforme reao

a seguir.

.

CH2=CHC H2O CH2=CHCOOH== +CIDO ACRLICO

N CH2=CHC-NH2 + NH4+H2O

CRILAMIDACRILONITRILA

O

Esquema de Reao Processo Hidrlise da Acrilonitrila

41

A hidrlise realizada na presena de cido, que em geral o cido

sulfrico [Wittcoff et al, 1996].

IV.1.2. ROTAS EM USO COMERCIAL

IV.1.2.1. OXIDAO PARCIAL DO PROPENO

O propeno na presena de um catalisador metlico oxidado a

acrolena e cido acrlico podendo ser realizado em nico estgio e ou em dois,

conforme apresentado a seguir.

Atualmente as principais companhias detentoras de tecnologia de

produo de cido acrlico so: Basf, Nippon Shokubai, Mitsubishi, Dow

(Celanese), Sumitomo e LG Chemical.

IV.1.2.1.1. PROCESSO EM ESTGIO NICO

O processo em um nico estgio (apenas um reator) baseia-se em uma

reao exotrmica, onde propeno oxidado a acrolena que, sobre o mesmo

catalisador e as mesmas condies operacionais, oxidada a cido acrlico.

H2C=CHCH3 + 3/2O2 H2C=CHCOOH + H2O H = -594,9 kJ/mol

Esquema de Reao Processo Oxidao Propeno 1 Estgio

O rendimento deste processo relativamente baixo, entre 60 a 70%.

Alm disso, o catalisador usado no processo possui um curto perodo de vida

til devido sublimao do xido de telrio, um promotor da reao, na

temperatura de operao. Na Tabela IV.1 esto representados exemplos dos

catalisadores utilizados no processo em 1 estgio.

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Tabela IV.1. Catalisadores de Oxidao do Propeno em estgio nico.

Companhia Catalisador Reao Rendimento (%) T

(C)

Nippon Shokubai Mo-W-Te-Sn-Co-O Propeno - cido Acrlico 65 350

Nippon Shokubai Nb-W-Co-Ni-Bi-Fe-Mn-Si-Z-O Propeno - cido

Acrlico 73 325

Fonte: Al-Saeedi e Al-Meshaal, 2003.

IV.1.2.1.2. PROCESSO EM DOIS ESTGIOS

O processo em dois estgios baseia-se no mesmo principio do processo

em um nico estgio, oxidao do propeno a acrolena e posterior oxidao a

cido acrlico. Entretanto, cada etapa da reao realizada

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