UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
PROJETO A VEZ DO MESTRE
AUMENTO DA DEMANDA GLOBAL DE BUTADIENO
Por: Luiz Rodrigo Alvares Magalhães
Orientador
Prof. Jorge Tadeu Vieira Lourenço
Rio de Janeiro
2008
2
UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
PROJETO A VEZ DO MESTRE
AUMENTO DA DEMANDA GLOBAL DE BUTADIENO
Apresentação
Candido
de
Mendes
monografia
como
à
requisito
Universidade
parcial
para
obtenção do grau de especialista em Engenharia de
Produção...
Por: Luiz Rodrigo Álvares Magalhães
3
AGRADECIMENTOS
....aos mestres que nos passaram seus
conhecimentos, a minha família, pela
compreensão
ausência
nos
devido
principalmente,
a
momentos
aos
Deus
de
estudos
que
e,
nos
permite a cada dia uma nova vitória...
4
DEDICATÓRIA
.....a Deus que nos fortalece e nos conduz
todos os dias,.......
5
RESUMO
O desenvolvimento tecnológico e o crescimento da utilização de fontes
alternativas de energia, como hidrogênio, contribuem para o crescimento de
outro segmento do mercado: o Petroquímico.
Com a descoberta da utilização de materiais como plásticos e
borrachas, substituindo madeiras e aços, a demanda mundial de derivados
petroquímicos do petróleo apresentam grande crescimento, porém muito acima
da capacidade atual das plantas produtoras, como o caso do butadieno.
Por outro lado, o uso doméstico do gás natural substituindo o butano em
residências vem liberando algumas frações do petróleo que são utilizadas
nessas petroquímicas. A redução do consumo residencial do butano permite
que as petroquímicas invistam em ampliação de unidades produtivas e
construções de novas plantas.
O Capítulo I descreve as principais aplicações do butadieno.
No
Capítulo II é apresentado o aumento da demanda de butadieno e análise do
mercado do derivado petroquímico.
O Capítulo III descreve como a utilização de gás natural nas residências
e indústrias e, consequentemente a redução do consumo do GLP, aumentou a
produção de butadieno em plantas petroquímicas.
6
METODOLOGIA
A metodologia aplicada baseia-se na pesquisa de sites empresas
produtoras ou distribuidoras de butadieno, as quais apresentam as atuais
condições de mercado do derivado petroquímico, bem como a previsão de
utilizando para os próximos anos.
Da mesma forma, sites de empresas distribuidoras de derivados de
petróleo, foram consultados, visando à obtenção de dados de consumo e
venda de combustíveis.
7
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO
08
CAPÍTULO I - Butadieno e sua aplicação
09
CAPÍTULO II - Aumento da demanda e análise de mercado
13
CAPÍTULO III – Redução do consumo de Butano
27
CONCLUSÃO
31
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
32
ÍNDICE
33
ÍNDICE DE FIGURAS
34
FOLHA DE AVALIAÇÃO
35
8
INTRODUÇÃO
Segundo dados da SRI Consulting, o mercado mundial de butadieno,
um derivado petroquímico, vem a cada ano crescendo devido a introdução de
novas tecnologias.
O butadieno, em grande parte, é produzido a partir de
correntes de butano, gás derivado do petróleo, após refino e processamento.
Com o avanço de diversas tecnologias, as quais utilizam o butadieno
como principal matéria-prima, observa-se um aumento da demanda global pelo
petroquímico.
Por outro lado, as plantas produtoras de butadieno não
conseguem ampliar suas capacidades, haja vista a escassez do butano no
mercado.
Outro aspecto a ser considerado é que o butano, principal matériaprima para a produção do butadieno, é utilizado em larga escala,
principalmente no mercado brasileiro, como GLP (Gás Liquefeito de Petróleo)
ou, como é mais conhecido, gás de cozinha. O Butano é comercializado em
botijões de gás, geralmente de 13 kg e atende, normalmente pessoas das
classes C e D.
Com a ampliação da rede de distribuição de gás natural (rede nacional)
e, com o aumento da alimentação de residências com gás de rua (gás natural
ou gás manufaturado), o consumo de butano inicia uma queda, podendo então
ser melhor aproveitado pelas petroquímicas, neste caso, produtoras de
butadieno. As plantas, por sua vez, conseguem investir em ampliações de
suas unidades produtoras (revamps) permitindo um aumento na distribuição e
suprimento da demanda do produto.
Existe então uma busca pelo equilíbrio do mercado entre as fontes
supridoras de butano, as plantas produtoras de butadieno e as indústrias que
usam butadieno em sua produção.
9
CAPÍTULO I
BUTADIENO E SUA APLICAÇÃO
O butadieno é um dos principais commodities petroquímicos, com um
consumo de aproximadamente 300 000 toneladas / ano no Brasil e cerca de
9,5 milhões de toneladas / ano no mundo.
A quase totalidade da capacidade mundial de produção de butadieno,
98% segundo dados de 2006, vem da extração de correntes C4 geradas como
co-produto na produção de etileno, especialmente pelo craqueamento a vapor
de nafta ou gasóleo. Quando essa produção não é suficiente, a obtenção do
butadieno pode ser feita a partir da dehidrogenação do n-buteno ou do nbutano ou ainda a partir do álcool etílico. Contudo, estes métodos de produção
pelos anos podem ser desconsiderados, dada sua reduzida utilização.
Independente da origem da carga C4, o butadieno deve ser separado de
outros
hidrocarbonetos
(que
são
principalmente
butanos,
butenos
e
acetilenos). Na destilação extrativa são empregados diferentes solventes de
extração. Os mais comumente utilizados são a dimetilformamida (DMF), a nmetil-2-pirrolidona (NMP) e a acetonitrila.
Os vários processos de extração para a obtenção do butadieno seguem a
mesma rota básica. Uma fração C4 (contendo o butadieno, butenos e butanos)
vinda de uma planta de etileno é posta em contato com o solvente. Os butenos
/ butanos que compõem a mistura são removidos pelo topo da coluna. Em
seguida ocorre uma destilação, que remove o solvente de extração do produto
remanescente. Destilações adicionais removem outros hidrocarbonetos, como
o metil-acetileno, do produto final. A pureza do butadieno é tipicamente na
faixa de 99,5-99,9%. Ele é usualmente tratado com inibidor de polimerização,
1- butil- catecol terciário, e armazenado em esferas pressurizadas.
10
As principais utilizações para o butadieno são:
• Elastômeros: borracha de estireno-butadieno (SBR), borracha de
polibutadieno (BR), borracha de policloropreno (neopreno) e borrachas
nitrílicas (NBR);
• Látices de copolímeros de estireno-butadieno e de acrilonitrilaButadieno;
• Adiponitrila / Hexametilenodiamina;
• Resinas de Acrilonitrila-Butadieno-Estireno (ABS);
• Outros polímeros: copolímeros estirênicos blocados, K-Resins®, resinas
de
metil
metacrilato-butadieno-estireno,
polímeros
especiais
de
polibutadieno e resinas nitrílicas isolantes
1.1 – Principais aplicações
O butadieno é consumido em sua maioria na produção de borrachas
sintéticas que, em seguida, são consumidas pela indústria de pneus, na
fabricação de mangueiras industriais, bens de consumo e perfis de carros,
artefatos técnicos e goma de mascar entre outros. Outros usos incluem:
Resinas ABS: Termoplásticos constituídos de acrilonitrila, butadieno e
estireno que oferecem maior resistência ao aquecimento e impacto do que os
termoplásticos comuns. São utilizados na fabricação de tubos e encaixes de
tubo,
utensílios
domésticos,
componentes
automotivos,
brinquedos,
eletroeletrônicos entre outros itens;
Látices de copolímeros de estireno-butadieno / de acrilonitrila butadieno:
A essas são adicionados compostos ácidos como ácido maleico e acrílico para
carboxilar o látex, assim agregando-lhes outras propriedades. Também é
denominado látex SB e é utilizado na fabricação de espumas de carpetes,
adesivos, espuma moldada, luvas industriais e outros;
Adiponitrila/HMDA (hexametilenodiamina): Todos ligados à produção de
termoplásticos e diferentes tipos de nylons.
11
Figura 1 - Consumo mundial de butadieno por uso final - 2006
HMDA 3%
Outros 4%
Látices SB 7%
ABS 9%
SBR 44%
Borracha de
Polic loropreno 2%
Borracha nitrílica 3%
Borracha de
polibutadieno (BR)
28%
Tabela 1 – Consumo mundial de butadieno por uso final e projeção para 2011
2006
2011
Consumo total (mil toneladas)
9791
11323
Uso final (percentual)
Elastômeros
Borracha de estireno-butadieno (SBR)
44
44
Borracha de polibutadieno (BR)
28
29
Borracha nitrílica
3
3
Borracha de policloropreno
2
2
77%
78%
Resinas acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS)
9
9
Látices de copolímero de estireno-butadieno
7
8
Adiponitrila / HMDA
3
2
Outros
4
3
100%
100%
Total
Total
Fonte: World Petrochemical & SRI Consulting
12
A seguir apresenta-se o consumo mundial por região e por produto fim:
Tabela 2 – Consumo mundial de butadieno por uso final por região (2006)
América
do Norte
América
Central
e do Sul
Europa
Ocid.
Europa
central e
Leste
África e
Oriente
Médio
Japão
China
Outros
Ásiaª
31
69
26
73
46
49
36
23
27
19
19
19
47
33
35
27
Borracha nitrílica
2
4
4
3
0
8
2
2
Borracha de policloropreno
4
0
4
1
0
8
2
0
64%
92%
53%
95%
92%
97%
75%
54%
4
0
6
1
7
3
19
32
13
8
15
4
2
0
6
8
Adiponitrila / HMDA
11
0
9
0
0
0
0
0
Outros
8
0
16
0
0
0
0
6
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
100%
Elastômeros
Borracha de estirenobutadieno (SBR)
Borracha de polibutadieno
(BR)
Total
Resinas acrilonitrila-butadienoestireno (ABS)
Látices de copolímero de
estireno-butadieno
Total
ª – Outros Ásia incluem: Índia, Indonésia, República da Coréia, Malásia, Singapura, Taiwan e Tailândia
Fonte: World Petrochemical & SRI Consulting
Na América do Sul, Brasil e Argentina são os únicos consumidores
significativos de butadieno. Cerca de dois terços da demanda é utilizada na
produção do SBR, borracha de polibutadieno (BR) e na produção da borracha
nitrílica (NBR). Mais especificamente no Brasil, 88,5% de todo o butadieno
produzido vão para borrachas enquanto que os 11,5% restantes são utilizados
como intermediários químicos.
Tabela 3 – Consumo do butadieno produzido no Brasil
2006
Uso final (percentual)
Borrachas
Intermediários químicos
Total
Fonte: Sistema ALICE (maio 2006)
88,5
11,5
100
13
CAPÍTULO II
AUMENTO DA DEMANDA E ANÁLISE DE MERCADO
2.1 – Principais produtores
A capacidade mundial instalada de butadieno é de cerca de 11,6 milhões
de toneladas métricas, segundo a publicação World Petrochemical 2006. Deste
total, 98% são baseadas na extração de correntes C4 geradas como coproduto da produção de etileno. A capacidade restante se dá via rota de
dehidrogenação do n-butano ou n-buteno ou ainda através do álcool etílico.
A capacidade mundial cresceu 3% ao ano entre 2000 e 2005. Durante
este período, a maioria do acréscimo se deu na Ásia e Oriente Médio. A
primeira, incluindo o Japão, China, República da Coréia e outros países
asiáticos é atualmente a maior região produtora de butadieno, contando com
37% da capacidade mundial total. De 2006 a 2011, especula-se que haja a
necessidade de ampliar a capacidade instalada para a produção de butadieno
cresça a uma media de cerca de 2% a 3% ao ano. A tabela a seguir mostra a
atual capacidade de produção por região:
Tabela 4 – Capacidade instalada de butadieno por região
2006
Mil toneladas
Percentual do
métricas
total
Ásia
4284
38
America do Norte
2839
26
Europa Ocidental
2533
21
Europa Central e Leste Europeu
1012
9
America Central e do Sul
360
3
Oriente Médio
344
3
África
59
<1
Oceania
21
<1
Total
Fonte: World Petrochemicals
11552
100%
14
Figura 2 - Capacidade mundial instalada de butadieno por região
Oriente Médio
3%
África
0%
America Central e do
Sul
3%
Oceania
0%
Europa Central e
Leste Europeu
9%
Ásia
38%
Europa Ocidental
21%
America do Norte
26%
Na tabela a seguir temos as dez companhias de maior capacidade de
produção no mundo:
Tabela 5 - Maiores produtoras de butadieno no mundo
Capacidade - 2006
Companhia
(mil toneladas)
Royal Dutch / Shell Group
957
(Holanda / Reino Unido)
Texas Petrochemicals (EUA)
910
China Petrochemical Corp.
(China)
801
Equistar (EUA)
550
ExxonMobil (EUA)
526
INEOS
519
China National Petroleum
(China)
320
SABIC (Arábia Saudita)
320
JSR Corp. (Japão)
333
EniChem SPA (Itália)
313
Total
Fonte: SRI Consulting
5549
15
2.2 – Tendências do mercado
Em razão do crescimento tecnológico mundial, a demanda por produtos
que possuem o butadieno como matéria-prima vem aumentando, já que são
materiais aplicáveis em bens de consumo e equipamentos de ponta, como
componentes para carros, eletroeletrônicos e eletrodomésticos que substituem
materiais tradicionais como papel, madeira e vidro. Assim pode-se concluir que
a demanda global de butadieno possui crescimento com boas projeções
futuras.
As expansões mundiais de unidades produtoras, num horizonte que vai
até o ano de 2010, se darão principalmente na China e Coréia do Sul e
utilizarão como matéria-prima correntes C4 co-produto da produção de etileno,
processo mais vantajoso, já que agrega valor a uma corrente que, em teoria,
seria indesejada. No Brasil a previsão é de que a Companhia Petroquímica do
Sul (COPESUL) realize uma adição de capacidade de produção da ordem de
100000 toneladas / ano em 2009.
2.3 – Análise do mercado internacional
O consumo mundial de butadieno ficou na casa das 10 milhões de
toneladas em 2006. A partir deste ano e até 2011 o crescimento do consumo
ficará em torno de 2,9% ao ano, diminuindo para 2,5% no período de 2011 a
2016. Este aumento é ocasionado pela demanda de ABS, que girará em torno
de 4,5% ao ano até 2011 e 5,1% entre 2011 e 2016.
O SBR continuará sendo o produto com a mais larga destinação durante
todo o período considerado. Sua demanda crescerá a um ritmo de 3,2% de
2006 a 2011 e 2,9% ao ano de 2011 a 2016. O SBR permanecerá como a
segunda maior utilização do butadieno com um percentual de crescimento de
2,8% e 1,6% nos dois períodos considerados, respectivamente.
16
O país com maior share de consumo de butadieno mundial são os
Estados Unidos com cerca de 23 em 2006, seguido pela China com 14%. Essa
fatia de mercado da China sofrerá um aumento considerável, indo a 24,5% do
consumo total em 2016. Em termos de consumo regional, o nordeste asiático
consome mais butadieno do que qualquer outra região com quase 38% do
consumo mundial em 2006. Este número atingirá 40% em 2016. O nordeste da
Ásia, América do Norte e a Europa Ocidental juntos representam 83% do
consumo mundial em 2006.
No tangente à capacidade novas plantas ou expansões previstas para o
período de 2006-2011 incluem Reliance (140000 toneladas) na Índia, Amir
Kabir (51000 toneladas) e Jam (115000 toneladas) no Irã, Titan (100000
toneladas) na Malásia, Formosa (216000 toneladas) em Taiwan, e CNOON
Shell (165000 toneladas), PetroChina Daqing (70000 toneladas) e Shangai
SECCO (90000 toneladas), todas na China. Alguma capacidade especulativa
que também foi considerada inclui expansões no Benelux, Irã, Coréia do Sul e
Singapura.
Em 2006 o país com a maior quantidade de importações de butadieno foi
a França, enquanto o Benelux foi a região que mais exportou, seguida de perto
pela Alemanha. Para um cenário futuro, as previsões apontam que os Estados
Unidos passarão a importar muito mais butadieno, o Oriente Médio aumentará
suas importações e a Índia passará a ser uma importadora ao fim de 2016. O
nordeste asiático permanecerá como importador, apesar de haver uma forte
queda em razão das expansões nas unidades daquela região.
Observamos que, atualmente, o Brasil consome cerca de 3% do
butadieno produzido mundialmente, bem distante dos cerca de 23%
americanos e quase 14% chineses. Contudo, este percentual é superior a todo
o Oriente Médio, superior a Canadá e México juntos e, além disso, atinge
quase metade do consumo do bloco Centro e Leste Europeu:
17
Figura 3 - Consumo de butadieno no mundo - 2006
Oriente Médio 1.0%
Outros América do
Sul - 0.4%
Oceania - 0.2%
Africa - 0.8%
Outros A. do Norte 2,1%
EUA - 23.4%
Europa Central e
Leste - 7.1%
Brasil - 3.0%
China - 13.6%
Outros Ásia 28.5%
Europa Ocidental 19.9%
O mercado de butadieno asiático tornou-se o maior no mundo. Na última
década, a forte demanda por produtos finais (principalmente na China) levou a
uma rápida expansão, ocasionando um surto de importações para a região. A
alta das matérias-primas fez com que os disparassem no começo de 2004.
Falhas
intermitentes
em
equipamentos
e
manutenções
programadas
continuam mantendo os preços altos em 2006.
A estrutura de precificação da indústria global de butadieno começou a
mudar nos últimos cinco anos a partir do momento em que regiões
importadoras como os EUA e a Europa ocidental tornaram-se mais
equilibradas, com previsão de crescimento limitado e regiões exportadoras,
principalmente a Ásia, tiveram um aumento de consumo. A previsão é que esta
última região sofra com a falta de butadieno por volta do ano de 2011.
A expansão no ano de 2004 da Sabina Petrochemical criou um excesso
de butadieno nos Estados Unidos. As exportações aumentaram principalmente
18
para o México – tradicionalmente o principal destino do butadieno americano
excedente – e supriram a quantidade que deixou de ser fornecida pela planta
da PEMEX localizada em Ciudad Madero, fechada em 2001.
A partida de complexos olefínicos em outras partes do mundo durante os
anos 80 e 90 exacerbou ainda mais a quantidade de butadieno mundial.
Plantas em países como Brasil, Líbia, República da Coréia e Singapura, pela
falta de consumidores domésticos, venderam suas correntes de C4 coproduzidas no mercado internacional.
A partir dos anos 90 a demanda crescente por produtos de borracha e
outros polímeros na Ásia e também o suprimento decrescente natural de
borracha natural aumentaram exponencialmente a demanda por butadieno.
2.3.1 – Estados Unidos
Os Estados Unidos são tradicionalmente importadores de butadieno. As
importações totalizaram 125000 toneladas em 2005 e devem ultrapassar as
134000 toneladas em 2007. As estatísticas indicam que a maioria das
importações vem do Canadá; quantidades menores vêm da Holanda, França,
Itália e Rússia. As exportações totalizaram 105000 toneladas em 2005, caindo
para 96000 em 2006. A maioria das exportações é destinada ao México e
menores quantidades são vendidas ao Canadá.
O butadieno nos EUA é consumido na produção de SBR sólido e látex
(35% do consumo total de 2006), borracha de polibutadieno (30%), látex de
copolímero
de
SB
(15%),
adiponitrila
/ HMDA (11%), borracha de
policloropreno (4%), resinas ABS (4%), borracha nitrílica (2%) e 2,6 NDC (1%).
19
Figura 04 - Destinação do butadieno nos EUA
resinas ABS
4%
borracha de
policloropreno
4%
borracha nitrílica
2%
2,6 NDC
1%
SBR sólido e látex
34%
Adiponitrila / HMDA
11%
látex de
copolímero de SB
15%
borracha de
polibutadieno
29%
A produção adicional de 2007 acarretará na diminuição das importações.
Contudo, de 2007 em diante estas importações aumentarão. O crescimento de
produção será muito sutil no período de estudo previsto e as taxas de
operação irão gradativamente aumentando. Como muito da capacidade de
butadieno é associada à flexibilidade dos craqueadores americanos, a
obtenção de butadieno será altamente dependente da otimização econômica
dos preços das matérias-primas.
O crescimento do consumo ficará em torno de 1,5% por ano entre 2006 e
2011, aumentando para 2,8% de 2011 a 2016. Este crescimento será puxado
pela maior demanda de copolímero de SB e resinas de ABS.
20
Tabela 06 – Butadieno nos Estados Unidos (mil toneladas)
Atual
2004
2005
Taxa de crescim.
(% / ano)
06-11
11-16
Previsão
2006
2007
2011
2016
Capacidade:
Correntes C4 da produção de etileno
2593
2707
2719
2719
2719
2719
0,0
0,0
2593
2707
2719
2719
2719
2719
0,0
0,0
85
82
83
85
87
93
2204
2225
2252
2324
2373
2523
1,0
1,2
2204
2225
2252
2324
2373
2523
1,0
1,2
86
278
16
38
95
316
820
80
240
16
37
90
326
771
81
243
16
38
91
331
801
82
248
17
39
92
335
811
86
268
17
41
98
374
877
108
278
17
41
101
478
1075
1,2
2,0
0,9
1,4
1,5
2,5
1,8
4,7
0,7
0,5
0,1
0,5
5,0
4,2
677
43
725
46
755
46
764
47
823
54
1007
68
1,7
3,3
4,1
4,7
0,0
0,0
2259
2229
2290
2333
2471
2837
1,5
2,8
115
76
125
105
134
96
-
-
-
0,0
0,0
Balanço do comércio
-39
-20
-38
-9
-98
-314
Balanço total
-16
16
0
-
-
-
Capacidade total
Taxa de operação (%)
Produção:
Correntes C4 da produção de etileno
Produção total
Consumo:
Resinas ABS
Adiponitrila / HMDA
2,6 NDC
Borracha nitrílica
Borracha de policloropreno
Látex de copolímero de SB
SBR & látex
SBR sólido
SBR látex
outros
16
Consumo total
Comércio:
Total de importações
Total de exportações
Fonte: SRI Consulting
Figura 05 - Produção e consumo de butadieno nos EUA
3.0
milhões de toneladas
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
2004
2005
2006
Produção
2007
Consumo
2011
2016
21
2.3.2 – China
Historicamente uma importadora de bens acabados, as importações de
butadieno na China triplicaram nos últimos dez anos acompanhando o
crescimento do consumo. O país se tornou um grande importador, altamente
dependente do abastecimento mundial para suprir suas expansões. As
importações totalizaram 150000 toneladas em 2005, mas devem ficar em
90000 toneladas em 2006. As importações naquele ano vieram principalmente
da Coréia do Sul (36% do total), Taiwan (19%), Brasil (13%) e Irã (10%). As
exportações totalizaram 11000 toneladas em 2005 e devem passar a 22000
em 2006. Com tanto aumento de capacidade, a China pode vir a se tornar uma
grande exportadora ao fim do período de previsão.
O maior uso final de butadieno é o SBR sólido e látex (34% do consumo
total de 2006), seguido pelo BR (31%) e as resinas ABS (17%). Outros usos
incluem borracha nitrílica, borracha de policloropreno, adiponitrila e usos
diversos.
A construção de unidades para a produção de resinas ABS, borracha
nitrílica e adiponitrila será a principal razão do aumento no consumo doméstico
de butadieno na China nos próximos dez anos. Atualmente, a relação entre a
produção de butadieno e a de etileno indica que o país não maximiza a
recuperação de butadieno das correntes C4 provenientes da produção de
etileno. Contudo, como o consumo de butadieno cresce a um ritmo acelerado,
haverá a necessidade de mais unidades de extração. Prevê-se que haverá a
construção de várias unidades de produção de etileno em escala mundial, o
que deve gerar correntes C4 suficientes para a extração de butadieno.
O crescimento total no consumo ficará em torno de 7,6% ao ano no
período 2006-2011, desacelerando para 4,5% no período 2011-2016. O
crescimento no primeiro período será liderado pelas resinas ABS (13% ao
ano), assim como pelo látex copolímero de SB (11% ao ano). O látex de SBR
22
vai ter um crescimento bastante significativo durante todo o período, com 10%
ao ano.
Tabela 07 – Butadieno na China
Atual
(mil toneladas)
2004
2005
2006
Previsão
(mil toneladas)
2007
2011
2016
Taxa de crescim.
(% / ano)
06-11
11-16
Capacidade:
De n-butenos
Correntes C4 da produção de etileno
Correntes C4 de refinaria
Capacidade total
Taxa de operação (%)
30
976
68
30
1041
68
30
1276
68
30
1429
68
30
2249
68
30
2519
68
0,0
12,0
0,0
0,0
2,3
0,0
1074
1139
1374
1527
2347
2617
83
88
92
90
81
87
892
1001
1265
1370
1894
892
1001
1265
1370
1894
2400
8,4
4,8
2400
8,4
4,8
152
27
389
18
39
325
177
27
386
20
50
409
226
27
400
20
67
447
276
27
407
20
82
481
413
29
480
23
114
661
550
31
607
25
120
799
12,8
1,6
3,4
2,8
11,2
8,1
5,9
1,4
4,8
1,7
1,0
3,9
310
15
392
17
429
18
461
20
627
34
740
59
7,9
13,6
3,4
11,7
Produção:
Correntes C4 da produção de etileno
Produção total
Consumo:
Resinas ABS
Borracha nitrílica
Borracha de polibutadieno
Borracha de policloropreno
Látex de copolímero de SB
SBR & látex
SBR sólido
SBR látex
outros
Consumo total
134
71
146
149
203
266
6,8
5,5
1084
1140
1333
1442
1923
2398
7,6
4,5
196
4
150
11
90
22
-
-
-
0,0
0,0
0,0
0,0
-39
-20
-38
-9
-98
-314
0
0
0
-
-
-
Comércio:
Total de importações
Total de exportações
Balanço do comércio
Balanço total
Fonte: SRI Consulting
23
Figura 06 - Produção e consumo de butadieno na China
2.5
2.3
Milhões de toneladas
2.1
1.9
1.7
1.5
1.3
1.1
0.9
0.7
0.5
2004
2005
2006
2007
Consumo
Produção
2011
2016
2.3.3 – Europa Ocidental
O consumo de butadieno da Europa Ocidental ficou na casa dos 1,9
milhões de toneladas em 2005. A França foi o maior consumidor,
representando cerca de 32% do total ou 605 mil toneladas. A Alemanha
consumiu cerca de 515 mil toneladas, enquanto que os países do Benelux
(Bélgica, Holanda e Luxemburgo), a Itália e o Reino Unido, cada um, consumiu
entre 170 e 240 mil toneladas de butadieno. Os outros consumidores de
butadieno desta região são Espanha, Finlândia e Suécia. Os elastômeros de
SBR e a borracha de polibutadieno continuam a ser a maior destinação do
butadieno, mas seu uso na produção de copolímeros de estireno-butadieno,
adiponitrila e borracha nitrílica cresceram.
24
Tabela 08 – Consumo de butadieno na Europa Ocidental
1995
Milhares
de ton.
2000
Milhares
de ton.
%
2005
Milhares
de ton.
%
2006
%
Milhares
de ton.
%
26
SBR
400
26
467
26
494
26
500
Borracha de polibutadieno
315
20
349
19
368
19
361
19
Látices de copolímero de SB
260
17
278
15
291
15
293
15
Adiponitrila / HMDA
155
10
177
10
180
9
180
9
Resinas ABS
112
7
115
6
104
5
109
6
Borracha nitrílica
75
5
79
4
81
4
82
4
Borracha de policloropreno
73
5
74
4
74
4
74
4
Outros
175
11
282
15
313
16
310
16
1565
100
1821
100
1905
100
1909
100
Total
Fonte: SRI Consulting
Figura 07 - Evolução do consumo de butadieno por produto na Europa Central
550
500
450
mil toneladas
400
350
300
250
200
150
100
50
1995
SBR
Adiponitrila / HMDA
Borracha de policloropreno
2000
2005
Borracha de polibutadieno
Resinas ABS
Outros
2006
Látices de copolímero de SB
Borracha nitrílica
A produção de SBR é a maior aplicação do butadieno na região, com um
percentual de quase 26%. Durante o período 2006-2011 espera-se que o
consumo para este único uso cresça a uma taxa média de 1,3% ao ano,
alcançando as 528 mil toneladas no ano de 2011.
25
A borracha de polibutadieno representou 19% do consumo em 2006 e
espera-se que cresça a uma taxa de 1,2% ao ano até o ano de 2011. As
resinas ABS são o derivado que espera-se o maior crescimento, com 2,2% no
período 2006-2011. Os outros usos mostrarão crescimento de apenas 1% ou
menos no mesmo período.
2.4 – Análise do mercado nacional
O mercado nacional de butadieno apresenta a seguinte estrutura:
Tabela 09 - Mercado brasileiro de butadieno
Companhia, localização
Capacidade em
2006 (mil t)
BRASKEM
Camaçari, Bahia
175
COPESUL
Triunfo, Rio Grande do Sul
29,2
105
Petroquímica União
Capuava, São Paulo
Total
Participação
(%)
48,6
22,2
80
365
Fonte: Anuário da Associação Brasileira da Indústria Química (ABIQUIM)
As empresas produtoras de butadieno no Brasil são três, como descritos
na tabela acima. Estas, além do butadieno, produzem também outros insumos
petroquímicos básicos – como etileno, propileno e benzeno – pois o preço
destes é comoditizado, sendo necessário um grande volume de produção (e
vendas) para que se possa tornar o empreendimento economicamente viável.
Tabela 10 – Mercado nacional de butadieno – aplicações
Utilização (mil t)
%
SBR
222
69
Borracha de polibutadieno
60
19
Látices de copolímero de SB
27
8
Borracha nitrílica
13
4
Resinas ABS
1
0
290
100
Total
Fonte: ABIQUIM e SRI Consulting
26
A maior aplicação, com quase 90%, é a fabricação de borracha. O
desenvolvimento do mercado de pneus, a indústria automotiva brasileira e os
mercados consumidores de ambas as borracha e produtos que levam borracha
em sua linha de produção (como motores de veículos, utensílios domésticos e
etc) determinarão a demanda por elastômeros, o que por consequência
refletirá na demanda de butadieno.
A principal matéria-prima empregada na obtenção do butadieno, a
corrente C4 obtida como co-produto na produção de etileno, atualmente possui
folgas e, não coincidentemente, vem das três empresas produtoras de
butadieno, que também produzem etileno (Braskem, Copesul e PQU). Desta
corrente C4 excedente e do aumento da demanda por produtos que utilizam o
butadieno como matéria-prima surge a necessidade de implantação de uma
nova unidade de butadieno.
2.4.1 – Histórico de vendas nacionais
Tabela 11 – Histórico de produção e vendas declaradas
Produção
(t/ano)
Vendas Internas
(t)
Vendas Externas
(t)
2001
276034,0
230823,0
39985,0
2002
281625,0
258391,0
36132,0
2003
308998,0
267194,0
47244,0
2004
329623,0
285038,0
42689,0
2005
330590,0
270004,2
49807,0
Fonte: ABIQUIM
Observa-se na tabela acima que a maior parte do butadieno produzido no
Brasil é direcionada ao mercado consumidor interno, que absorve em torno de
85%. As exportações, em sua maioria, são direcionadas para a Argentina para
a PASA, fábrica da Petrobras naquele país na província de Santa Fé.
27
CAPÍTULO III
REDUÇÃO DO CONSUMO DE BUTANO
O consumo de butano (corrente C4), principal matéria-prima na produção
de butadieno, vem sofrendo redução no seu consumo tanto residencial, quanto
industrial, após um período de aumento. Entre 1990 e 2000, consumo de GLP
(gás liquefeito de petróleo) cresceu 3% a.a.. Entretando, no período seguinte,
entre 2001 e 2003, recuou 5% a.a.. Em 2004, houve uma nova expansão de
2,7%, sendo que em 2005, dados preliminares indicam uma queda próxima de
5%.
Tendência de queda mostra processo de marginalização do GLP marcado
pela dependência das importações (passado) e por limitações legais para sua
utilização.
Figura 08 - Evolução do Consumo de GLP
8
m ilhões de toneladas
7
6
5
4
3
2
1
0
1990
Fonte: BEN 2005
1993
1996
1999
2002
2005*
28
3.1 – Redução do mercado residencial
Entre 1994 e 2004, a participação do setor residencial caiu de 92% para
81%. Os setores industrial, público e comercial aumentaram sua participação
de 8,1% para 17,9%.
Observa-se com isso que o principal mercado
consumidor de butano (residencial), começou a diminuir o consumo, devido
principalmente a ampliação da rede de distribuição de gás de rua (gás natural
ou manufaturado).
Figura 09 – Consumo de GLP por Setor em 1994 e 2004
Agropecuário
0,0%
Industrial
5,3%
Setor
Energético
0,3%
Público
0,7%
Comercial
2,1%
Agropecuário
0,3%
Industrial
7,6%
Setor
Energético
0,6%
Público
6,4%
Comercial
3,9%
Residencial
81,1%
Residencial
91,7%
Fonte: BEN 2005
Figura 10 – Evolução do consumo residencial de GLP
milhões de toneladas
6
5
4
3
2
1
0
1990
1993
1996
1999
Fonte: BEN 2005 * Estimativa CBIE com base nos dados de janeiro a junho.
2002
2005*
29
3.2 – Redução do mercado industrial
Da mesma forma que o mercado de butano industrial recuou, após
apresentar grande aumento na última década. Entre 1990 e 2000, consumo
industrial de GLP cresceu 18% a.a., enquanto que no período de 2001 a 2004,
o consumo industrial recuou 9% a.a.. Sub-setores com maiores quedas no
período de 2001 a 2004 foram o têxtil, não-ferrosos e outros metálicos, ferrogusa e aço e cerâmica.
Figura 11 – Evolução do consumo industrial de GLP
0,8
m ilhões de toneladas
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
1990
1993
1996
1999
2002
2005*
Fonte: BEN 2005 * Estimativa CBIE com base nos dados de janeiro a junho.
3.3 – Crescimento do mercado de Gás natural
Tomando como base o mesmo período para o consumo de gás natural,
observa-se, claramente o caminho contrário do GLP. No período em que se
inicia a redução do consumo de GLP, ocorre o crescimento do consumo de
gás natural.
Entre 2001 e 2004, a queda na demanda de GLP no setor
industrial coincide com a rápida elevação do consumo de gás natural.
30
Figura 12 – Demanda de GLP e Gás natural no Brasil
índice 100=1997
250
200
150
100
50
0
1997
1998
GLP
Fonte: BEN 2005
1999
2000
2001
2002
2003
Gás Natural
2004
31
CONCLUSÃO
O butadieno, atualmente, representa um dos derivados petroquímicos
de maior importância no mercado nacional e internacional, sendo utilizado na
fabricação e no desenvolvimento de novas tecnologias, principalmente de
materiais.
O aumento do consumo do butadieno a nível nacional e global
representa uma grande preocupação as empresas produtoras, visto a falta da
matéria prima principal para a produção que é o butano.
Com a larga utilização do butano na forma de GLP (gás liquefeito de
petróleo), principalmente em residências, as plantas produtoras de butadieno
não conseguiam ampliar suas unidades produtivas visando suprir a demanda
global. Entretanto, observa-se nos últimos anos e projeta-se para o futuro
uma redução do consumo de GLP, devido a substituição do mesmo pelo gás
natural.
O gás natural vem sendo empregado em indústrias e residências
substituindo o GLP, reduzindo o seu consumo e liberando as correntes de C4
(butano)
para
serem
utilizadas
como
intermediários em plantas petroquímicas.
matéria-prima
de
processos
As plantas produtoras de
butadieno, portanto, conseguem a partir destes dados, preverem um
aumento de suas capacidades e conseqüente investimento em ampliações
(revamp).
Devido a todos esses fatores juntos, mesmo com o aumento da
demanda global de butadieno, as plantas serão capazes de manter o
suprimento do produto, evitando uma falta do mesmo no mercado junto com
a redução progressiva do fornecimento de butano para consumo final e
aumento do fornecimento do gás natural em substituição.
32
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
BRASIL, Nilo Índio do. Introdução a Engenharia Química. Rio de Janeiro:
Interciência, 1999.
Anuário da Indústria Química Brasileira, ABIQUIM, 2006.
www.sriconsulting.com. Chemical Economics Handbook
http://aliceweb.desenvolvimento.gov.br. MDIC ALICE Web
www.abiquim.org.br. Associação Brasileira da Indústria Química
www.dow.com. Dow Química
www.petrobras.com.br. Petrobras S/A
www.fazenda.gov.br. Receita Federal
www.pt.espacenet.com. Espacenet
www.petroflex.com.br. Petroflex
www.iqt.com.br. IQT
www.basf.com.br. Basf S.A.
www.nitriflex.com.br. Nitriflex
www.ceg.com.br. CEG
www.sindigas.com.br. Desafios e Oportunidades do Mercado Brasileiro de
GLP; Adriano Pires. 2005
www.ben.epe.gov.br. Banco Energético Nacional
33
ÍNDICE
FOLHA DE ROSTO
2
AGRADECIMENTO
3
DEDICATÓRIA
4
RESUMO
5
METODOLOGIA
6
SUMÁRIO
7
INTRODUÇÃO
8
CAPÍTULO I
BUTADIENO E SUA APLICAÇÃO
09
1.1 – Principais aplicações
10
CAPÍTULO II
AUMENTO DA DEMANDA E ANÁLISE DE MERCADO
13
2.1 – Principais produtores
13
2.2 – Tendências do mercado
15
2.3 – Análise do mercado internacional
15
2.3.1 – Estados Unidos
18
2.3.2 – China
21
2.3.3 – Europa Ocidental
23
2.4 – Análise do mercado nacional
2.4.1 – Histórico de vendas nacionais
25
26
CAPÍTULO III
REDUÇÃO DO CONSUMO DE BUTANO
27
3.1 – Redução do mercado residencial
28
3.2 – Redução do mercado industrial
29
3.2 – Crescimento do mercado de gás natural
29
CONCLUSÃO
31
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
32
ÍNDICE
33
ÍNDICE DE FIGURAS
34
34
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 – Consumo mundial de butadieno por uso final
11
Figura 2 – Capacidade mundial instalada de butadieno por região
14
Figura 3 – Consumo de butadieno no mundo – 2006
17
Figura 4 – Destinação de butadieno nos EUA
19
Figura 5 – Produção e consumo de butadieno nos EUA
20
Figura 6 – Produção e consumo de butadieno na China
23
Figura 7 – Evolução do consumo de butadieno por produto na
na Europa Central
24
Figura 8 – Evolução do consumo de GLP
27
Figura 9 – Consumo de GLP por Setor em 1994 e 2004
28
Figura 10 – Evolução do consumo residencial de GLP
28
Figura 11 – Evolução do consumo industrial de GLP
29
Figura 12 – Demanda de GLP e gás natural no Brasil
30
FOLHA DE AVALIAÇÃO
Nome da Instituição: Instituto A Vez do Mestre – Universidade Cândido
Mendes
Título da Monografia: AUMENTO DA DEMANDA GLOBAL DE BUTADIENO
Autor: Luiz Rodrigo Alvares Magalhães
Data da entrega: 21 de agosto de 2008
Avaliado por:
Conceito: