Os Desafios Tecnológicos do
Refino de Petróleo no Brasil
Perspectivas Futuras
Mauro Bria
Gerente de Tecnologia para
o Processamento de
Óleos Ultra-pesados
UNIFEI
Sumário
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
UNIFEI – Agosto/ 2004
COMPARAÇÃO ENTRE DEMANDAS DE MERCADOS
Perfil de Consumo de Derivados de Petróleo
100%
90%
80%
16%
20%
26%
24%
25%
32%
45%
70%
39%
35%
60%
42%
43%
34%
36%
50%
40%
10%
30%
14%
29%
30%
4%
13%
18%
12%
20%
10%
0%
35%
21%
EUA
27%
19%
Europa
16%
Oriente Médio
20%
16%
Africa
China
Japão
Brasil
Fonte: BP
Outros
UNIFEI – Agosto/ 2004
Óleo Comb.
Médios
Gasolina
Evolução do Perfil de Demanda no Brasil
4%
4%
6%
9%
7%
GLP
10%
11%
Nafta
10%
20%
Gasolina
8%
12%
25%
31%
19%
17%
7%
19%
6%
6%
5%
4%
Querosene
6%
35%
34%
Óleo Diesel
39%
19%
32%
24%
39%
30%
28%
17%
5%
1960
4%
1970
1960
39%
3%
5%
7%
1980
1990
2000
Óleo Combustível
2000
18%
2010
18%
Outros
2000
1960
34%
19%
8%
UNIFEI – Agosto/ 2004
Diesel
Óleo combustível
8%
8%
2010
39%
2010
COMPARAÇÃO ENTRE ESQUEMAS DE REFINO
PERFIL DE RENDIMENTO DE REFINO (PETRÓLEO MARLIM)
DESTILAÇÃO
5%
DEST.& FCC
2%
DEST.& FCC & COQUE
DEST.& FCC & COQUE
& HCC
DEST.& HCC & COQUE
9%
4%
11%
12%
5%
17%
22%
34%
30%
22%
41%
47%
8%
9%
9%
9%
6%
34%
70%
59%
35%
COQUE
OC
UNIFEI – Agosto/ 2004
MÉDIOS
GASOLINA
8%
NAFTA
GLP
DESAFIOS NO PROCESSAMENTO DO PETRÓLEO NACIONAL
O Petróleo Nacional
Acidez
UNIFEI – Agosto/ 2004
Dessalgação
Adequação Esquema
de Refino
Alto Rendimento
de Resíduo
Características das Novas descobertas
Evolução da Acidez Média do Óleo
Nacional
100%
Acidez
Média
0,64
Acidez
Média
0,64
Acidez
Média
0,75
Acidez
Média
086
Acidez
Média
097
Acidez
Média
1,05
Acidez
Média
1,16
Acidez
Média
1,30
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
80%
60%
40%
20%
0%
Entre 0 e 0,5 Acidez
UNIFEI – Agosto/ 2004
Entre 0,5 e 1,5 Acidez
Maior que 1,5 Acidez
Acidez Naftênica
 Soluções clássicas :
• Diluição: mistura com outros petróleos menos ácidos(limitada)
• Uso de inibidores (temporário)
• Adequação metalúrgica das unidades de destilação;
Capacidade (Mbpd) de Processamento de Petróleos Ácidos
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
2003
UNIFEI – Agosto/ 2004
2010
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 Dessalgadora
Para Lubnor
UNIFEI – Agosto/ 2004
Revamp da
U-200A da REPLAN
Petróleos cada vez mais pesados
Evolução do API Médio da Produção Nacional
ºAPI
Médio
25,0
ºAPI
Médio
22,9
ºAPI
Médio
21,5
ºAPI
Médio
21,4
ºAPI
Médio
21,3
ºAPI
Médio
21,3
2004
2005
2006
2007
2008
ºAPI
Médio
20,7
ºAPI
Médio
19,8
2.500,0
2.000,0
Produção em 1.500,0
MBPD
1.000,0
500,0
0,0
2003
Entre 16 e 18 ºAPI
Entre 18 e 20 ºAPI
Entre 25 e 30 ºAPI
Maior que 30ºAPI
UNIFEI – Agosto/ 2004
2009
2010
Entre 20 e 25 ºAPI
Reduzindo a Dependência de Óleo Importado
Volume Total de Petróleo Processado
por Ano (Nacional + Importado)
Volume Total em Mbpd
API
Médio
28,1
2500
API
Médio
27,2
API
Médio
26,0
API
Médio
25,6
API
Médio
25,3
API
Médio
25,3
2009
2010
Importado
2000
1500
1000
500
0
2005
2006
2007
Petróleos Nacionais
UNIFEI – Agosto/ 2004
2008
Petróleos Importados
ADEQUAÇÃO DO ESQUEMA DE REFINO
Reduzir Produção de
Óleo Combustível
Processos de
conversão de RV
Obs.: RV = Resíduo de Vácuo
Atender demanda
crescente de diesel
UNIFEI – Agosto/ 2004
Processos de
HCC e HDT
ADEQUAÇÃO DO ESQUEMA DE REFINO
Processos de
conversão de RV
Rejeição de
carbono
Desasfaltação
Viscorredução
Craqueamento Térmico
Gaseificação
Coque
UNIFEI – Agosto/ 2004
Adição de
Hidrogênio
Hidroconversão
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.
UNIFEI – Agosto/ 2004
Produção Nacional de Óleo Combustível
Mil Bpd
400
2003 2004 2005
REPLAN e
REFAP
REDUC
300
REVAP
REPAR
2006
2007
Unidades
2008
de
Coque
RLAM
200
100
0
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
UNIFEI – Agosto/ 2004
Adicional
Exportação
Nacional
ALTERNATIVAS DA HIDROCONVERSÃO DE RESÍDUO
•Leito
Fixo - Normalmente aplicado para remoção de
enxofre (HDS de resíduo de vácuo e resíduo atmosférico) e
preparo de carga para FCC. Existem algumas aplicações
industriais. Apresentam níveis de conversão muito baixos;
•Leito Expandido - Poucas unidades industriais LCFining
(Chevron), H-Oil (Axens), níveis de conversão até 60%
(carga RV);
•Leito de lama - Processos em fase de escala piloto e/ou
de demonstração (Kobelco, Eni), carga RV ou RAT, níveis
de conversão até 75 %.
Alto custo
operacional
UNIFEI – Agosto/ 2004
Alto valor de
investimento
Baixa
aplicação
industrial
ADEQUAÇÃO DO ESQUEMA DE REFINO
Atender demanda
crescente 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.
Refino
Flexível
UNIFEI – Agosto/ 2004
INVESTIMENTOS NO REFINO
Total :
5.755 MMUS$
REFINO
2004-2008
Outros; 10%
Manutenção & SMS; 11%
Ampliação; 6%
Conversão; 30%
Qualidade de Gasolina e
Diesel; 43%
UNIFEI – Agosto/ 2004
5,481 Bilhões de US$
Recursos Próprios e Financiamentos
INVESTIMENTOS NO REFINO
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.
UNIFEI – Agosto/ 2004
INVESTIMENTOS NO REFINO
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.
UNIFEI – Agosto/ 2004
Refinaria do Futuro – 2020 e Além
2020
2000
UNIFEI – Agosto/ 2004
Produção Mundial de Petróleo
UNIFEI – Agosto/ 2004
UNIFEI – Agosto/ 2004
UNIFEI – Agosto/ 2004
UNIFEI – Agosto/ 2004
UNIFEI – Agosto/ 2004
O Mundo Necessita de Energia para Crescer
PIB per capita, M US$
45
Japão
40
35
Noruega
Alemanha
30
15
10
5
Itália
Espanha
Reino Unido
Austrália
Canadá
Nova Zelândia
Portugal
Taiwan
Coréia
Argentina
Chile México
Brasil
Rússia
0
India 0
EUA
França
25
20
Suécia
0,1
0,2
0,3
0,4
Consumo de energia per capita (Quad Btu)
UNIFEI – Agosto/ 2004
0,5
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
H2O
Tipo
Eletrólito
Proton Exchange Solid organic polymer polyMembrane
perfluorosulfonic acid
Aqueous solution of potassium
Alkaline
hydroxide soaked in a matrix
Phosphoric Acid
Liquid phosphoric acid soaked in a
matrix
Liquid solution of lithium, sodium
Molten Carbonate and/or potassium carbonataes,
soaked in a matrix
Solid Oxide
Solid zirconium oxide to which a
small amount of ytria is added
UNIFEI – Agosto/ 2004
Temperatura de
Operação (ºC)
Sensibilidade à pureza
do H2
60-100
Alta sensibilidade <10
ppm CO
90-100
Alta sensibilidade a
CO2
175-200
Sensível a CO
600-1000
Misturas H2/CO podem
ser usadas. CO2 é
necessário
600-1000
Misturas H2/CO2/CH4
podem ser usadas.
Esquema de Refino para 2020 - INERCIAL
ADOÇAMENTO COM
MEMBRANAS
C
R
U
G
Á
S
DESSALGAÇÃO
HDT
C1-C2 E GLP
REFORMA A VAPOR
HIDROGÊNIO
NAFTA
RECUPERAÇÃO DE S
PROCESSAM. DE S
ISOMERIZAÇÃO
DESTILAÇÃO
REATIVA
ATMOSFÉRICA
E A VÁCUO
HIDROTRATAMENTO
PROD. DE S
GASOLINA
REFORMA
QUEROSENE
FCC COM ALTA
CONVERSÃO A
OLEFINAS
COQUEAMENTO
HIDROGENAÇÃO DE
AROMÁTICOS
HIDRODESPARAFIN.
LUBRIFICAN.
HDS NAFTA FCC
GASOL. FCC
ALQUILAÇÃO
OLEFINAS
HIDROCONV.
DIESEL
GASOLINA
DIMERIZAÇÃO
ÓLEO COMB.
DE RESÍDUOS
GASEIFICAÇÃO
ISOM. ESQUELETAL
COQUE
VISBREAKING
UNIFEI – Agosto/ 2004
ELETRICIDADE
Esquema de Refino para 2020 - INCREMENTAL
C
R
U
TRATAMENTO DO CRU
NO CAMPO
ADOÇAMENTO COM
MEMBRANAS
C1-C2
OXIDAÇÃO SELETIVA
ÁLCOOIS
C3-C4
RECUPERAÇÃO DE S
PROCESSAM. DE S
PROD. DE S
DESSALGAÇÃO HDT
ISOMERIZAÇÃO ESQUELETAL
DESTILAÇÃO
REATIVA ATMOSF. E
A VÁCUO
HDT EM REATORES SLURRY
COM NANOCATALIS.
REFORMA CCR
QUEROSENE
HIDROG. AROMÁTICOS
RESÍDUO
BIODESSULFURIZAÇÃO
HIDROCONV. RESÍDUOS
VISBREAKING
GASOLINA
ISOMERIZAÇÃO
SISTEMA SLURRY
COM NANOCATALIS.
COQUEAMENTO
FCC COM ALTA
CONVERSÃO A OLEFINAS
HIDRODESPARAFINAÇÃO
LUBRIFICAN.
OXIDAÇÃO NAFTA FCC
ALQUILAÇÃO
ELETRICIDADE
DIMERIZAÇÃO
OLEFINAS
REFORMA A VAPOR
DIESEL
GASOL. FCC
HDT NAFTA FCC
GASEIFICAÇÃO
G
Á
S
POLIMER./ALQUILAÇÃO
HIDROGÊNIO
FISHER-TROPSCH
PETROQUÍMICOS
UNIFEI – Agosto/ 2004
ISOM. ESQUELETAL
GASOLINA
ÓLEO COMB.
COQUE
Evolução do Esquema de Refino para 2020
INOVATIVO
GÁS NATURAL
BIOMASSA
PETRÓLEO
SÍNTESE FISHERTROPSCH
GASOLINA
DIESEL
PROCESSAMENTO
DA BIOMASSA
GASEIFICAÇÃO
TRATAMENTO
SEPARAÇÃO DE H2
HIDROGÊNIO
CINZAS
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 técnicoeconômica 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
FIM
“O Desafio é a Nossa Energia”
UNIFEI – Agosto/ 2004