INDÚSTRIA PETROQUÍMICA

1. INDÚSTRIA PETROQUÍMICA

2. Indústria Petroquímica • A indústria petroquímica é a fonte da maior parte dos artigos de consumo disponíveis no mundo moderno. O plástico, em todas as suas variações, é petroquímica. Tecidos e fibras sintéticas, como a microfibra, são produzidos com matérias-primas petroquímicas. A química fina, base para medicamentos e insumos agrícolas, também vem da petroquímica. • A indústria petroquímica desenvolveu-se rapidamente, tanto em termos tecnológicos como de ocupação de mercado. Seu aparecimento data do final do século 19, quando uma resina, a baquelite, foi desenvolvida para substituir o marfim na produção de bolas de bilhar. • Sua origem está também na Primeira Guerra Mundial, quando cientistas das nações em conflito começaram a pesquisar um substituto para a borracha natural. Mais tarde, por volta de 1930, foi desenvolvida a tecnologia que possibilitou pela primeira vez a produção de polietileno, resina termoplástica empregada na fabricação de embalagens para alimentos, brinquedos, utilidades domésticas e muitos outros produtos.

3. Indústria Petroquímica • Derivada do petróleo, a petroquímica substitui com vantagens uma série de matérias-primas utilizadas pelo homem há milhares de anos, como vidro, madeira, algodão, celulose e metais. • Ao substituir matérias-primas de origem animal, como couro, lã e marfim, possibilita o acesso a bens de consumo pela população de baixa renda. • lém disso, a petroquímica ensejou o surgimento de novas demandas, como os produtos descartáveis, artigos para o lazer e os novíssimos eletro-eletrônicos. • Na área médica, por exemplo, as aplicações são inúmeras e revolucionárias: próteses plásticas, bolsas de sangue, material descartável, artigos cirúrgicos, entre outros.

4. Indústria Petroquímica no Brasil • O Pólo Petroquímico de São Paulo está localizado nas cidades de Santo André e Cubatão, no estado de São Paulo. A PQU - Petroquímica União iniciou suas operações em 1972, tem a capacidade de produção instalada de 500 mil toneladas por ano de eteno e tem quarenta indústrias de segunda geração. • O Pólo Petroquímico de Camaçari está localizado em Camaçari, na Bahia. A COPENE iniciou suas operações em 1978, tem a capacidade de produção instalada de 1,2 milhão de toneladas por ano de eteno e tem 423 indústrias de segunda geração. • O Pólo Petroquímico do Sul está localizado na cidade de Triunfo, no Rio Grande do Sul. A COPESUL (Companhia Petroquímica do Sul) iniciou suas operações em 1982, tem a capacidade de produção instalada de 1,135 milhão de toneladas por ano de eteno e tem oito indústrias de segunda geração.

5. CADEIA PETROQUÍMICA Petroquímicos

6. Processo Petroquímico • Unidade de Fracionamento de Nafta : Esta unidade recebe nafta bruta como carga e destina-se unicamente a separar desse material um corte médio (nafta média. • Unidade de Pirólise de Nafta e Recuperação Olefinas: Destina-se à produção de olefinas gasosas, particularmente o etileno, utilizando como matéria-prima a nafta bruta, além das naftas leve e pesada. • Unidade de Hidrogenação de Gasolina de Pirólise: Destina-se a hidrogenar a gasolina de pirólise, eliminando os produtos olefínicos. • Unidade de Extração de Butadieno: Nesta unidade é processada a corrente C4, da qual é extraído o produto final butadieno 1,3. • Unidade de Hidrotratamento e Reforma Catalítica de Nafta: Na unidade de reforma catalítica de nafta os compostos naftênicos presentes na nafta média, são transformados em produtos aromáticos, produzindo uma corrente chamada reformado.

7. Processo Petroquímico • Unidade de Extração de Aromáticos: Nesta unidade é processada a gasolina de pirólise hidrogenada. Os compostos aromáticos presentes nestas duas correntes são separados dos demais por extração, obtendo-se uma corrente chamada extrato aromático. • Unidade de Fracionamento de Aromáticos: A mistura de aromáticos obtida na unidade anterior é fracionada nesta unidade, obtendo-se os produtos finais benzeno, tolueno, orto-xileno e xilenos mistos, além de uma corrente de aromáticos pesados. • Unidade de Hidrodealquilação de Aromáticos: Tem por finalidade transformar aromáticos mais pesados (tolueno, xilenos ou mesmo C9 ou C10 aromáticos) em benzeno. • Unidade de Isomerização de Xilenos: A função desta unidade é aumentar o teor de orto-xileno em parte da corrente de xilenos mistos, retornando para um novo fracionamento. • Unidade de Fracionamento de Aromáticos Pesados: Tem por finalidade separar os componentes da corrente de aromáticos pesados produzindo os alquilbenzenos AB-10 e AB-11.

8. Indústria Petroquímica

9. Pirólise da Nafta Fracionamento da Nafta Armazenamento de Butadieno Hidrogenização de Gasolina de Pirólise

10. Pólo Industrial de Camaçari

11. PÓLO CETREL LOCALIZAÇÃO REGIONAL

12. Pólo Industrial de Camaçari Área Ocupada 235 Km2 Localização: Município de Camaçari 4,5 Km de Camaçari 6,5 Km de Dias D’Ávila 45 Km de Salvador 27 Km da Refinaria Landulpho Alves 24 Km do Porto de Aratu Início de Operação 29/06/1978 Outros Segmentos Industriais: CeluloseTêxtil BebidasMetalurgia do Cobre ServiçosAutomotivo Empresas em Operação 60, sendo 34 químicas e petroquímicas

13. Investimento Total: US$ 10 bilhões Mão-de-obra: 12 mil empregos diretos 11 mil empregos (empresas contratadas) Capacidade Instalada: 8 milhões toneladas/ano Faturamento Global: US$ 5 bilhões/ano 15% do PIB Baiano Impostos: 25% da Arrecadação Estadual Mais de 90% do ICMS de Camaçari Exportações: Média de US$ 600 milhões/ano 35% das exportações baianas Mercado Externo: Estados Unidos, América Latina, Japão, Europa Ocidental Pólo Industrial de Camaçari

14. Funcionamento Integrado PETROBRÁS(RLAM/RPBA) Gás Natural e Nafta BRASKEM – INSUMOS BÁSICOS (MATÉRIA-PRIMAS E UTILIDADES) Produtos Básicos e Utilidades ABB MANUTENÇÃO INDUSTRIAL CETREL EMPRESA DE PROTEÇÃO AMBIENTAL DEMAIS INDÚSTRIAS (2a GERAÇÃO) Produtos Intermediários PORTO DE ARATU INDÚSTRIAS DE TRANSFORMAÇÃO Produtos Finais EXPORTAÇÕES CONSUMIDOR ComplexoIndustrial

15. Produtos Químicos ePetroquímicos Principais Aplicações: Plásticos Resinas e Pigmentos Borrachas e Fibras Sintéticas - Embalagens - Produtos de Limpeza (detergentes) - Tintas - Mobiliários - Utilidades Domésticas - Materiais de Construção - Corantes - Defensivos Agrícolas - Medicamentos - Fertilizantes - Vestuário - Calçados - Componentes Industriais(Indústria eletrônica,de Informática, automobilística eaeronáutica)

16. Central Petroquímica: 1,200 milhão t/ano de eteno 590 mil t/ano de propeno 163 mil t/ano de butadieno 445 mil t/ano de benzeno 55 mil t/ano de tolueno 64 mil t/ano de orto-xileno 200 mil t/ano de para-xileno 80 mil t/ano de xileno misto 24 mil t/ano de buteno 1 18 mil t/ano de isopreno 19 mil t/ano de DCPD (Diciclopentedieno) 146 mil t/ano de MTBE 125 mil t/ano de Coperaf-1 Central de Utilidades: Água clarificada :7.300 m3/h Água desmineralizada: 2.000 m3/h Vapor: 2.300 t/h Energia elétrica: 523 MVA Ar comprimido: 60.000Nm3/ h Gasolina Automotiva 50 mil m3/mês Resinas - 2ª geração: 330 mil t/ano (PEAD) 30 mil t/ano de (PE-UHMW) 65 mil t/ano de PET 250 mil t/ano de PVC Capacidade da BRASKEM Camaçari

17. INDÚSTRIA DOS PLÁSTICOS: PVC

18. CADEIA PETROQUÍMICA Petroquímicos

19. Plásticos • O emprego de plásticos é cada vez maior. Coisas que até pouco tempo eram feitas de metal hoje são feitas de plástico. Madeiras, vidros, tecidos e até papel foram substituídos por plásticos. • As principais vantagens dos plásticos são as seguintes: • mais leves, • mais duráveis, • mais fáceis de moldar, • e não o são atacados pela água. • Um exemplo disso são os sacos plásticos para embalagem. hoje se usa saco plástico para embalar quase tudo. • A quantidade de plástico usada è enorme. É por isso que existe muita preocupação na reciclagem do plástico.

20. Polímeros • São materiais de origem natural, artificial (polímeros naturais modificados) ou sintética, de natureza orgânica ou inorgânica, constituídos por muitas macromoléculas, sendo que cada uma dessas macromoléculas possui uma estrutura interna em que há a repetição de pequenas unidades (meros). A palavra polímero vem do grego, significando: Poli = muitas; Meros= partes, unidades de repetição. • Quanto à forma final de utilização, os polímeros podem ser divididos em plásticos, fibras poliméricas, borrachas (ou elastômeros),espumas, tintas e adesivos. • Os plásticos podem ser subdivididos em duas categorias, segundo seu comportamento tecnológico diante das condições de processamento: • Termoplásticos: materiais plásticos que apresentam a capacidade de ser repetidamente amolecidos pelo aumento de temperatura e endurecidos pelo resfriamento. • Termofixos ou termorrígidos: materiais plásticos que, quando curados, com ou sem aquecimento, não podem ser reamolecidos por meio de um aquecimento posterior.

21. Tipos de Plásticos

22. Reciclagem de Plásticos • Os plásticos são substâncias inertes, não reagem com nada. De um lado isso é bom, pois torna os objetos de plástico muito duráveis. Por outro lado, quando um material plástico é jogado no lixo, torna-se um problema. O plástico fica ali por muitos e muitos anos, pois não é atacado pela chuva, pelos raios solares nem por micróbios. Por essa razão ele é um poluente bastante sério. Por isso é importante não jogar fora artigos de plástico, mas reciclar. A reciclagem de plásticos não é fácil. • O reaproveitamento dos termoplásticos é até certo ponto simples, uma vez que podem ser derretidos e transformados em outros objetos. Os termofixos são mais problemáticos, pois não podem ser derretidos; são cortados. • Por isso, na reciclagem, os plásticos precisam ser separados quanto ao tipo. não se pode misturar plásticos.

23. PVC E SUA UTILIZAÇÃO • O PVC é o segundo termoplástico mais consumido em todo o mundo, com uma demanda mundial de resina superior a 27 milhões de toneladas no ano de 2001, sendo a capacidade mundial de produção de resinas de PVC estimada em cerca de 31 milhões de toneladas ao ano. • Dessa demanda total, 22% foram consumidos nos Estados Unidos, 22% nos países da Europa Ocidental e 7% no Japão. O Brasil foi responsável pelo consumo de cerca de 2,5% da demanda mundial de resinas de PVC.

24. Principais aplicações do PVC no Brasil (2001)

25. Tempo aproximado de vida em serviço de produtos de PVC, em função do percentual de aplicação.

26. Eteno • O Eteno ou etileno é obtido por meio de processos convencionais da indústria petroquímica a partir de petróleo, gás natural ou etanol. • Frações dessas matérias-primas são ricas em hidrocarbonetos leves, particularmente etano, propano e butano, os quais são convertidos em eteno e propeno por processos de craqueamento, nos quais ocorrem desidrogenação e quebra das moléculas dos hidrocarbonetos saturados.

27. A matéria-prima básica desse processo é o sal comum, da terra ou cloreto de sódio, cujas reservas mundiais são estimadas em cerca de 37 quatrilhões de toneladas. A demanda mundial de cloro é da ordem de 80 milhões de toneladas anuais, das quais aproximadamente 34% são utilizadas na produção de PVC. A produção do cloro é feita por meio da eletrólise do cloreto de sódio (sal comum) em meio aquoso, ou seja, na forma de salmoura altamente saturada. Nesse processo, o gás cloro é liberado no ânodo da célula eletrolítica, enquanto o hidróxido de sódio (soda cáustica) e o gás hidrogênio são produzidos no cátodo. Cloro

28. A produção do monômero cloreto de vinila (MVC) é realizada por meio de duas rotas principais. A rota do eteno/cloro ou processo balanceado é a mais amplamente utilizada em escala mundial. Apesar de a rota do acetileno apresentar a vantagem de menor custo de instalação da planta de produção, o custo do acetileno derivado do petróleo é maior que o do eteno, o que a torna economicamente pouco viável. Monômero cloreto de vinila (MVC)

29. Reações de Obtenção do MVC)

30. Processo de Polimerização em Suspensão • No processo de polimerização em suspensão, o MVC é disperso na forma de gotas de diâmetro entre 30 e 150 mm, em meio a uma fase aquosa contínua, por agitação vigorosa e na presença de um colóide protetor, também chamado dispersante ou agente de suspensão. • Plantas comerciais de polimerização em suspensão utilizam reatores de batelada cujo tamanho aumentou significativamente ao longo dos anos. • A reação de polimerização do cloreto de vinila é extremamente exotérmica, e a capacidade de remoção de calor do meio reacional é geralmente o fator limitante para redução dos tempos de reação por batelada. • O carregamento do reator geralmente é iniciado com água desmineralizada, aditivos de polimerização, dispersantes (na forma de solução) e iniciadores. • Uma vez que a reação é iniciada, o reator deixa de ser aquecido e passa a ser resfriado, pois a reação é exotérmica. • Sendo a conversão da reação atingida, geralmente na faixa dos 75 aos 95%, a reação é encerrada e o monômero remanescente é recuperado. • A resina seca é então peneirada para retenção de partículas extremamente grosseiras e armazenada em silos.

31. Processo de Polimerização em Suspensão

32. Moldagem por Extrusão • O processo de moldagem por extrusão é uma das técnicas de processamento mais úteis e das mais utilizadas para converter compostos de PVC em produtos comerciais. Considera-se que entre 45 e 50% de todos os produtos de PVC são obtidos por meio do processo de moldagem por extrusão. • A capacidade do PVC de aceitar várias modificações por meio da incorporação de aditivos permite seu uso numa ampla diversidade de produtos, dentre os quais filmes para embalagens, fios e cabos elétricos, chapas, perfis diversos e tubos.

33. Moldagem por Extrusão

34. O processo de produção de tubos rígidos de PVC inicia-se na extrusora, responsável pela gelificação, plastificação e homogeneização do composto originalmente na forma de pó. Uma vez fundido, o composto alimenta a matriz, responsável pela conformação do material na forma do produto final. À saída da matriz encontra-se um calibrador a vácuo, o qual resfria o material fundido e dá dimensões ao produto final. Extrusão de tubos rígidos de PVC

35. Processo de produção de filmes de PVC

36. Moldagem por Injeção • Produtos típicos de PVC obtidos por meio de moldagem por injeção são conexões, alguns acabamentos de perfis, solados de calçados e peças técnicas diversas.

37. O princípio geral de moldagem por extrusão-sopro consiste em extrudar verticalmente o composto de PVC fundido na forma de um tubo ou mangueira, expandindo-o no interior de um molde oco bipartido por meio da injeção de ar comprimido e forçando-o a assumir o formato interior do molde. Uma vez resfriado o produto é extraído do molde e tem início um novo ciclo de moldagem. Moldagem por Sopro