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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 de monografia à Universidade
Candido Mendes como requisito 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 nos momentos de
ausência devido aos estudos e,
principalmente, a Deus que nos
permite a cada dia uma nova vitória...
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.
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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 matéria-
prima 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 n-
butano 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 n-
metil-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 acrilonitrila-
Butadieno;
• 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
Borracha de
Polic loropreno 2%
SBR 44%
Borracha nitríl ica 3%
Borracha de polibutadieno (BR)
28%
ABS 9%
Látices SB 7%
Outros 4%HMDA 3%
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
Total 77% 78%
Resinas acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) 9 9
Látices de copolímero de estireno-butadieno 7 8
Adiponitrila / HMDA 3 2
Outros 4 3
Total 100% 100% 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
Elastômeros
Borracha de estireno-butadieno (SBR) 31 69 26 73 46 49 36 23
Borracha de polibutadieno (BR) 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
Total 64% 92% 53% 95% 92% 97% 75% 54%
Resinas acrilonitrila-butadieno-
estireno (ABS) 4 0 6 1 7 3 19 32
Látices de copolímero de estireno-butadieno 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
Total 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
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 88,5 Intermediários químicos 11,5
Total 100
Fonte: Sistema ALICE (maio 2006)
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 co-
produto 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 métricas
Percentual do 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 11552 100%
Fonte: World Petrochemicals
14
Figura 2 - Capacidade mundial instalada de butadieno por região
Ásia38%
Oceania0%
África0%
America do Norte26%
Europa Ocidental21%
Europa Central e Leste Europeu
9%
America Central e do Sul3%
Oriente Médio3%
Na tabela a seguir temos as dez companhias de maior capacidade de
produção no mundo:
Tabela 5 - Maiores produtoras de butadieno no mundo
Companhia Capacidade - 2006 (mil toneladas)
Royal Dutch / Shell Group (Holanda / Reino Unido) 957
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 5549
Fonte: SRI Consulting
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
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
Figura 3 - Consumo de butadieno no mundo - 2006
Africa - 0.8%
EUA - 23.4%
China - 13.6%
Outros Ásia - 28.5%Europa Ocidental -
19.9%
Brasil - 3.0%
Europa Central e Leste - 7.1%
Outros América do Sul - 0.4%
Outros A. do Norte - 2,1%
Oriente Médio - 1.0%
Oceania - 0.2%
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 co-
produzidas 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
SBR sólido e látex34%
borracha de polibutadieno
29%
látex de copolímero de SB
15%
Adiponitrila / HMDA11%
resinas ABS4%
2,6 NDC1%
borracha nitrílica2%
borracha de policloropreno
4%
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 Previsão Taxa de crescim. (% / ano)
2004 2005 2006 2007 2011 2016 06-11 11-16 Capacidade:
Correntes C4 da produção de etileno 2593 2707 2719 2719 2719 2719 0,0 0,0
Capacidade total 2593 2707 2719 2719 2719 2719 0,0 0,0
Taxa de operação (%) 85 82 83 85 87 93
Produção: Correntes C4 da produção de etileno 2204 2225 2252 2324 2373 2523 1,0 1,2
Produção total 2204 2225 2252 2324 2373 2523 1,0 1,2
Consumo: Resinas ABS 86 80 81 82 86 108 1,2 4,7 Adiponitrila / HMDA 278 240 243 248 268 278 2,0 0,7 2,6 NDC 16 16 16 17 17 17 0,9 0,5 Borracha nitrílica 38 37 38 39 41 41 1,4 0,1 Borracha de policloropreno 95 90 91 92 98 101 1,5 0,5 Látex de copolímero de SB 316 326 331 335 374 478 2,5 5,0 SBR & látex 820 771 801 811 877 1075 1,8 4,2
SBR sólido 677 725 755 764 823 1007 1,7 4,1 SBR látex 43 46 46 47 54 68 3,3 4,7
outros 16 0,0 0,0
Consumo total 2259 2229 2290 2333 2471 2837 1,5 2,8
Comércio: Total de importações 115 125 134 - - - 0,0 0,0 Total de exportações 76 105 96
Balanço do comércio -39 -20 -38 -9 -98 -314
Balanço total -16 16 0 - - - Fonte: SRI Consulting
Figura 05 - Produção e consumo de butadieno nos EUA
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
2004 2005 2006 2007 2011 2016
milh
ões
de t
onel
adas
Produção Consumo
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)
Previsão
(mil toneladas) Taxa de crescim. (% / ano)
2004 2005 2006 2007 2011 2016 06-11 11-16 Capacidade:
De n-butenos 30 30 30 30 30 30 0,0 0,0 Correntes C4 da produção de etileno 976 1041 1276 1429 2249 2519 12,0 2,3 Correntes C4 de refinaria 68 68 68 68 68 68 0,0 0,0
Capacidade total 1074 1139 1374 1527 2347 2617 Taxa de operação (%) 83 88 92 90 81 87 Produção:
Correntes C4 da produção de etileno 892 1001 1265 1370 1894 2400 8,4 4,8
Produção total 892 1001 1265 1370 1894 2400 8,4 4,8 Consumo:
Resinas ABS 152 177 226 276 413 550 12,8 5,9 Borracha nitrílica 27 27 27 27 29 31 1,6 1,4 Borracha de polibutadieno 389 386 400 407 480 607 3,4 4,8 Borracha de policloropreno 18 20 20 20 23 25 2,8 1,7 Látex de copolímero de SB 39 50 67 82 114 120 11,2 1,0 SBR & látex 325 409 447 481 661 799 8,1 3,9
SBR sólido 310 392 429 461 627 740 7,9 3,4 SBR látex 15 17 18 20 34 59 13,6 11,7
outros 134 71 146 149 203 266 6,8 5,5
Consumo total 1084 1140 1333 1442 1923 2398 7,6 4,5 Comércio:
Total de importações 196 150 90 - - - 0,0 0,0 Total de exportações 4 11 22 - - - 0,0 0,0
Balanço do comércio -39 -20 -38 -9 -98 -314 Balanço total 0 0 0 - - - Fonte: SRI Consulting
23
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.
Figura 06 - Produção e consumo de butadieno na China
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
2.1
2.3
2.5
2004 2005 2006 2007 2011 2016
Milh
ões
de t
onel
adas
Consumo Produção
24
Tabela 08 – Consumo de butadieno na Europa Ocidental 1995 2000 2005 2006
Milhares de ton. % Milhares
de ton. % Milhares de ton. % Milhares
de ton. %
SBR 400 26 467 26 494 26 500 26
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
Total 1565 100 1821 100 1905 100 1909 100 Fonte: SRI Consulting
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.
Figura 07 - Evolução do consumo de butadieno por produto na Europa Central
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
1995 2000 2005 2006
mil
tone
lada
s
SBR Borracha de polibutadieno Látices de copolímero de SB Adiponitrila / HMDA Resinas ABS Borracha nitrílicaBorracha de policloropreno Outros
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) Participação
(%) BRASKEM 48,6
Camaçari, Bahia 175
COPESUL 29,2
Triunfo, Rio Grande do Sul 105
Petroquímica União 22,2
Capuava, São Paulo 80
Total 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
Total 290 100
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.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1990 1993 1996 1999 2002 2005*
milhões de toneladas
Fonte: BEN 2005
Figura 08 - Evolução do Consumo de GLP
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).
Residencial81,1%
Industrial7,6%Agropecuário
0,3%
Público 6,4%
Comercial3,9%
Setor Energético0,6%
Fonte: BEN 2005
Residencial91,7%
Industrial5,3%Agropecuário
0,0%
Público0,7%
Comercial2,1%
Setor Energético0,3%
Fonte: BEN 2005 * Estimativa CBIE com base nos dados de janeiro a junho.
0
1
2
3
4
5
6
1990 1993 1996 1999 2002 2005*
milhões de toneladas
Figura 09 – Consumo de GLP por Setor em 1994 e 2004
Figura 10 – Evolução do consumo residencial de GLP
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, ferro-
gusa e aço e cerâmica.
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.
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
1990 1993 1996 1999 2002 2005*
milhões de toneladas
Fonte: BEN 2005 * Estimativa CBIE com base nos dados de janeiro a junho.
Figura 11 – Evolução do consumo industrial de GLP
30
Fonte: BEN 2005
0
50
100
150
200
250
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
índice 100=1997
GLP Gás Natural
Figura 12 – Demanda de GLP e Gás natural no Brasil
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 matéria-prima de processos
intermediários em plantas petroquímicas. 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 25
2.4.1 – Histórico de vendas nacionais 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