palestra sobre refino e novas tecnologias

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

UNIFEI – Agosto/ 2004

ADEQUAÇÃO DO ESQUEMA DE REFINO

Processos deconversão de RV

Rejeição decarbono

Adição deHidrogênio

Desasfaltação

Viscorredução

Craqueamento Térmico

Gaseificação

Coque

Hidroconversão

UNIFEI – Agosto/ 2004

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

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

UNIFEI – Agosto/ 2004

•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

UNIFEI – Agosto/ 2004

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

UNIFEI – Agosto/ 2004

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

UNIFEI – Agosto/ 2004

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

UNIFEI – Agosto/ 2004

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

UNIFEI – Agosto/ 2004

Refinaria do Futuro – 2020 e Além

2000

2020

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

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

UNIFEI – Agosto/ 2004

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

UNIFEI – Agosto/ 2004

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”