UNIFEI
Os Desafios Tecnológicos doRefino de Petróleo no Brasil
Perspectivas Futuras
Mauro Bria
Gerente de Tecnologia parao Processamento deÓleos Ultra-pesados
UNIFEI – Agosto/ 2004
Perfil de Demanda de Derivados
Produção de Petróleo Nacional
Qualidade do Petróleo
Adequação do Parque de Refino
Carteira de Investimentos
Tendências Mundiais do Refino
Refinarias do Futuro
Conclusões
Sumário
UNIFEI – Agosto/ 2004
COMPARAÇÃO ENTRE DEMANDAS DE MERCADOS
21%
4%
30%
45%
19%
12%
43%
26%
16%
29%
35%
20%
16%
18%
42%
24%
27%
14%
34%
25%
20%
13%
36%
32%
35%
10%
39%
16%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
EUA Europa Oriente Médio Africa China Japão Brasil
Perfil de Consumo de Derivados de Petróleo
Outros Óleo Comb. Médios Gasolina
Fonte: BP
UNIFEI – Agosto/ 2004
Evolução do Perfil de Demanda no Brasil
39%
30% 28%17%
19%
24%32%
35%
7%
25%31% 19%
17%
8%
12%
9%
5%
6%
6%
4%4% 6%
18%
34%
20%
11%
4%
7%
7%5%3%5% 4%
1960 1970 1980 1990 2000
Óleo combustível
Óleo Diesel
Querosene
Gasolina
Nafta
GLP
Outros
8%
39%
19%
10%
6%
10%
8%
2010
39%
18%8%
19%
34%39%
DieselÓleo Combustível1960
19602000
2000
2010
2010
UNIFEI – Agosto/ 2004
COMPARAÇÃO ENTRE ESQUEMAS DE REFINO
34%
5%
59%
2%
DESTILAÇÃO
PERFIL DE RENDIMENTO DE REFINO (PETRÓLEO MARLIM)
35%
34%
22%
9%
DEST.& FCC
9%
8%
41%
30%
12%
DEST.& FCC & COQUE
9%
6%
47%
5%
11%
9%
22%
DEST.& FCC & COQUE& HCC
8%
70%
17%
4%
DEST.& HCC & COQUE
COQUE OC MÉDIOS GASOLINA NAFTA GLP
UNIFEI – Agosto/ 2004
DESAFIOS NO PROCESSAMENTO DO PETRÓLEO
NACIONAL
Adequação Esquema de Refino
Alto Rendimento de Resíduo
Acidez
O Petróleo NacionalDessalgação
UNIFEI – Agosto/ 2004
Características das Novas descobertas
Evolução da Acidez Média do Óleo Nacional
0%
20%
40%
60%
80%
100%
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Entre 0 e 0,5 Acidez Entre 0,5 e 1,5 Acidez Maior que 1,5 Acidez
Acidez Média0,64
Acidez Média0,64
Acidez Média0,75
Acidez Média
086
Acidez Média
097
Acidez Média1,05
Acidez Média1,16
Acidez Média1,30
UNIFEI – Agosto/ 2004
Acidez Naftênica
Soluções clássicasSoluções clássicas : :
• Diluição: mistura com outros petróleos menos ácidos(limitada)Diluição: mistura com outros petróleos menos ácidos(limitada)
• Uso de inibidores (temporário) Uso de inibidores (temporário)
• Adequação metalúrgica das unidades de destilação;Adequação metalúrgica das unidades de destilação;
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2003 2010
CapacidadeCapacidade (Mbpd) de Processamento de Petróleos Ácidos
UNIFEI – Agosto/ 2004
ADEQUAÇÃO DO ESQUEMA DE REFINO
Dessalgação
Petróleos mais pesados;Petróleos mais viscosos;Emulsões mais estáveis;
•Modificação das dessalgadoras existentes;•Parceria com fabricantes de dessalgadoras;•Testes em piloto para melhor especificação;•Combinar o uso de desemulsificantes;•Melhor instrumentação das dessalgadoras.
Nova DessalgadoraPara Lubnor
Revamp da U-200A da REPLAN
UNIFEI – Agosto/ 2004
Petróleos cada vez mais pesados
0,0
500,0
1.000,0
1.500,0
2.000,0
2.500,0
Produção em MBPD
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Evolução do API Médio da Produção Nacional
Entre 16 e 18 ºAPI Entre 18 e 20 ºAPI Entre 20 e 25 ºAPI
Entre 25 e 30 ºAPI Maior que 30ºAPI
ºAPI Médio 25,0
ºAPI Médio 22,9
ºAPIMédio 21,4
ºAPI Médio
21,5
ºAPIMédio 21,3
ºAPIMédio 21,3
ºAPIMédio 20,7
ºAPIMédio 19,8
UNIFEI – Agosto/ 2004
Reduzindo a Dependência de Óleo
Importado
Importado
Volume Total de Petróleo Processado por Ano (Nacional + Importado)
0
500
1000
1500
2000
2500
2005 2006 2007 2008 2009 2010
Vo
lum
e T
ota
l em
Mb
pd
Petróleos Nacionais Petróleos Importados
API Médio28,1
API Médio27,2
API Médio26,0
API Médio25,6
API Médio25,3
API Médio25,3
UNIFEI – Agosto/ 2004
ADEQUAÇÃO DO ESQUEMA DE REFINO
Reduzir Produção deÓleo Combustível
Processos deconversão de RV
Atender demandacrescente de diesel
Processos deHCC e HDT
Obs.: RV = Resíduo de Vácuo
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ADEQUAÇÃO DO ESQUEMA DE REFINO
Processos deconversão de RV
Rejeição decarbono
Adição deHidrogênio
Desasfaltação
Viscorredução
Craqueamento Térmico
Gaseificação
Coque
Hidroconversão
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OPÇÃO PELO PROCESSO DE COQUE
Unidade de Coque da REGAP
Tecnologia consolidada na Petrobras;
Ampla aplicação comercial no mundo;
Coque de petróleo nacional com boa qualidade;
Amplo mercado consumidor no País;
Melhora a relação diesel/gasolina.
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Produção Nacional de Óleo Combustível
2006 2007 2008200520042003
0
100
200
300
400
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Adicional
Exportação
Nacional
REDUC
REPLAN e
REFAP
RLAMREVAP
REPAR
Mil Bpd Unidades de Coque
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•Leito Fixo - Normalmente aplicado para remoção de - Normalmente aplicado para remoção de enxofre (HDS de resíduo de vácuo e resíduo atmosférico) e enxofre (HDS de resíduo de vácuo e resíduo atmosférico) e preparo de carga para FCC. Existem algumas aplicações preparo de carga para FCC. Existem algumas aplicações industriais. Apresentam níveis de conversão muito baixos;industriais. Apresentam níveis de conversão muito baixos;
•Leito Expandido - Poucas unidades industriais LCFining - Poucas unidades industriais LCFining (Chevron), H-Oil (Axens), níveis de conversão até 60% (Chevron), H-Oil (Axens), níveis de conversão até 60% (carga RV);(carga RV);
•Leito de lama - Processos em fase de escala piloto e/ou - Processos em fase de escala piloto e/ou de demonstração (Kobelco, Eni), carga RV ou RAT, níveis de demonstração (Kobelco, Eni), carga RV ou RAT, níveis de conversão até 75 %.de conversão até 75 %.
ALTERNATIVAS DA HIDROCONVERSÃO DE RESÍDUO
Alto custooperacional
Alto valor deinvestimento
Baixaaplicaçãoindustrial
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ADEQUAÇÃO DO ESQUEMA DE REFINO
Atender demandacrescente de diesel
Processo de HCC: Converter gasóleos em diesel de alta qualidade;Processo de HDT: Agregar qualidade necessária às correntes de diesel de outros processos;Processo de coque: Sinergia com o HCC e HDT na produção de diesel.
RefinoFlexível
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INVESTIMENTOS NO REFINO
Total : 5.755 MMUS$
REFINO2004-2008
Manutenção & SMS; 11%
Outros; 10%Ampliação; 6%
Conversão; 30%
Qualidade de Gasolina e
Diesel; 43%
5,481 Bilhões de US$Recursos Próprios e Financiamentos
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Ajustes de Capacidade
Capturar oportunidades de aumento de capacidade de
baixo custo;
Contribuir para a meta de refino de 1.900 mbpd em 2010,
sendo 1.600 mbpd de petróleo nacional.
Conversão
Produção de derivados de maior valor agregado e
redução de produção de óleo combustível;
Adaptação para maximizar o processamento de petróleo
nacional.
INVESTIMENTOS NO REFINO
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Qualidade do Diesel e Gasolina
Atender as futuras especificações;
Reduzir “gap” em relação às especificações Europa e USA;
Garantir a posição competitiva da Petrobras frente a
abertura de mercado;
Garantir flexibilidade para exportação de gasolina.
INVESTIMENTOS NO REFINO
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Refinaria do Futuro – 2020 e Além
2000
2020
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Produção Mundial de Petróleo
UNIFEI – Agosto/ 2004
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UNIFEI – Agosto/ 2004
UNIFEI – Agosto/ 2004
UNIFEI – Agosto/ 2004
O Mundo Necessita de Energia para Crescer
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Consumo de energia per capita (Quad Btu)
PIB
per
cap
ita,
M U
S$
Noruega
EUASuécia
Japão
Alemanha
França
CanadáAustrália
CoréiaArgentina
Rússia
Brasil Chile México
ItáliaEspanha
Reino Unido
Portugal
Nova Zelândia
Taiwan
India
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UNIFEI – Agosto/ 2004
Ultra-Clean Energy Plant – Vision 21
Technologies Options
UNIFEI – Agosto/ 2004
UNIFEI – Agosto/ 2004
UNIFEI – Agosto/ 2004
UNIFEI – Agosto/ 2004
Células
Combustíveis
Tipo EletrólitoTemperatura de Operação (ºC)
Sensibilidade à pureza do H2
Proton Exchange Membrane
Solid organic polymer poly-perfluorosulfonic acid
60-100Alta sensibilidade <10 ppm CO
AlkalineAqueous solution of potassium hydroxide soaked in a matrix 90-100
Alta sensibilidade a CO2
Phosphoric AcidLiquid phosphoric acid soaked in a matrix 175-200 Sensível a CO
Molten Carbonate
Liquid solution of lithium, sodium and/or potassium carbonataes, soaked in a matrix
600-1000Misturas H2/CO podem ser usadas. CO2 é necessário
Solid OxideSolid zirconium oxide to which a small amount of ytria is added 600-1000
Misturas H2/CO2/CH4 podem ser usadas.
H2O
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Esquema de Refino para 2020 - INERCIALEsquema de Refino para 2020 - INERCIAL
CRU
DESSALGAÇÃO HDT
DESTILAÇÃO REATIVA
ATMOSFÉRICA E A VÁCUO
ADOÇAMENTO COM MEMBRANAS
RECUPERAÇÃO DE S
HIDROTRATAMENTO
FCC COM ALTA CONVERSÃO A
OLEFINAS
COQUEAMENTO
HIDROCONV.
DE RESÍDUOS
VISBREAKINGGASEIFICAÇÃO
PROCESSAM. DE S
ISOMERIZAÇÃO
REFORMA
HIDROGENAÇÃO DE AROMÁTICOS
HDS NAFTA FCC
ALQUILAÇÃO
DIMERIZAÇÃO
ISOM. ESQUELETAL
C1-C2 E GLP
HIDROGÊNIO
PROD. DE S
GASOLINA
QUEROSENE
DIESEL
HIDRODESPARAFIN. LUBRIFICAN.
GASOL. FCC
GASOLINA
ÓLEO COMB.
ELETRICIDADE
OLEFINAS
COQUE
GÁS
REFORMA A VAPOR
NAFTA
UNIFEI – Agosto/ 2004
Esquema de Refino para 2020 - INCREMENTALEsquema de Refino para 2020 - INCREMENTALCRU
DESSALGAÇÃO HDT
DESTILAÇÃO REATIVA ATMOSF. E
A VÁCUO
SISTEMA SLURRY COM NANOCATALIS.
ADOÇAMENTO COM MEMBRANAS
RECUPERAÇÃO DE S
HDT EM REATORES SLURRY COM NANOCATALIS.
FCC COM ALTA CONVERSÃO A OLEFINAS
COQUEAMENTO
HIDROCONV. RESÍDUOS
VISBREAKING
GASEIFICAÇÃO
PROCESSAM. DE S
ISOMERIZAÇÃO
REFORMA CCR
HIDROG. AROMÁTICOS
HDT NAFTA FCC ALQUILAÇÃO
DIMERIZAÇÃO
ISOM. ESQUELETALHIDROGÊNIO
PROD. DE S
GASOLINA
QUEROSENE
DIESEL
HIDRODESPARAFINAÇÃO LUBRIFICAN.
GASOL. FCC
ÓLEO COMB.
ELETRICIDADE
OLEFINAS
COQUE
REFORMA A VAPORGÁS
TRATAMENTO DO CRU NO CAMPO OXIDAÇÃO SELETIVA ÁLCOOIS
ISOMERIZAÇÃO ESQUELETAL POLIMER./ALQUILAÇÃO
BIODESSULFURIZAÇÃO
FISHER-TROPSCH
RESÍDUO
C1-C2
C3-C4
GASOLINA
PETROQUÍMICOS
OXIDAÇÃO NAFTA FCC
UNIFEI – Agosto/ 2004
Evolução do Esquema de Refino para 2020 Evolução do Esquema de Refino para 2020
INOVATIVOINOVATIVO
GÁS NATURAL
BIOMASSA
PETRÓLEO
PROCESSAMENTO DA BIOMASSA
GASEIFICAÇÃO TRATAMENTO
SÍNTESE FISHER-TROPSCH
SEPARAÇÃO DE H2HIDROGÊNIO
CINZAS
GASOLINA
DIESEL
UNIFEI – Agosto/ 2004
CONCLUSÕES
As dificuldades relacionadas ao processamento do óleo nacional pesado estão sendo equacionadas de forma compatível com a produção e perfil de demanda do mercado;
Não existem barreiras tecnológicas, porém a busca de otimização técnico-econômica para maximização da margem de refino;
Os processos de Coque e de Hidrorrefino devem ser priorizados para o equacionamento do esquema de refino;
UNIFEI – Agosto/ 2004
CONCLUSÕES
O petróleo continuará a ser uma fonte de energia com disponibilidade e atratividade por um bom horizonte de tempo;
Restrições ambientais e exigências de qualidade de derivados obrigarão a grandes investimentos nas refinarias;
As refinarias serão mais complexas e com alto grau de integração energética e de “mix” de produtos;
Cenários mais radicais apontam para a possibilidade de soluções mais drásticas, e onerosas, tais como a gaseificação do petróleo e uso intensivo de processos de síntese.
UNIFEI – Agosto/ 2004
FIMFIM“O Desafio é a Nossa Energia”