BTL: a refinaria do futuro. Eduardo Falabella Sousa-Aguiar Célula GTL/CENPES/Petrobras e EQ/DPO/UFRJ

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Eduardo Falabella Sousa-Aguiar

Célula GTL/CENPES/Petrobras e EQ/DPO/UFRJ

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Introdução

Refino tradicional – vem mudando devido à

economia ambiental;

Combustíveis mais limpos podem ser produzidos

alterando-se a configuração existente, incluindo unidades de tratamento (hidroprocessamento na sua maioria);

Contudo, uma melhora no combustível pode implicar

mais emissão de gases efeito estufa na etapa de refino;

Há, pois, uma busca por combustíveis alternativos

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Introdução

O que é BTL afinal?

BTL ou Biomass-To-Liquids

Transformação química da biomassa em

combustíveis líquidos e produtos especiais de elevada pureza e alto desempenho.

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Gaseificação

Biomassa + Agente gaseificante

Fischer-Tropsch CO + 2H₂ Nafta HCC HIDW Diesel Parafinas pesadas Lubrificante / Parafinas

Esquema de Processo - 3 Estapas

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Fundamentos da Tecnologia BTL

• Os produtos formados por BTL são sintéticos e LIMPOS • O diesel gerado tem:

ZERO de Enxofre, ZERO de aromáticos e 75 de cetano. Os lubrificantes equivalem aos sintéticos de mais alto

desempenho.

Qual é a grande vantagem da tecnologia

BTL?

BTL é uma tecnologia que produz

derivados limpos a partir de rejeitos de biomassa

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Atuais Impulsores da Tecnologia BTL

Aumento do preço do petróleo;

Abundantes reservas e baixo preço dos

resíduos de biomassa;

Desenvolvimento da tecnologia vem

reduzindo custo de produção da rota;

Demanda crescente por combustíveis

líquidos limpos e de alta qualidade (economia ambiental).

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Tecnologia XTL no mundo

A tecnologia CTL floresceu na Alemanha, que produziu 600.000 ton/ano de combustíveis por CTL

durante a guerra.

A partir desta, concentrou-se na África do Sul, que hoje possui a maior planta do mundo, produzindo 170.000 barris por dia de combustíveis a partir de

carvão.

A construção de uma segunda planta de 80.000 barris por dia já foi aprovada de modo a diminuir a

importação de petróleo.

A Europa vem entrando forte no segmento BTL, a China no CTL e o Catar em GTL.

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Derivados

Características do Mercado Brasileiro

Demanda crescente de diesel de baixo enxofre;

Espera-se uma crescente demanda para diesel de alto índice de cetanas;

Alta demanda de nafta petroquímica, face ao recrudescimento deste segmento;

Há um mercado potencial de cerca de 3000 bbl/d de lubrificantes Tipo IV/parafinas grau alimentício para 2010.

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Custo (U$/bbl) Alta Desempenho Baixa I 200 100 0 II II+ III PAO GTL I

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Lubrificantes – Mercado Brasileiro - Previsão 0 100 200 300 400 500 600 D e m a n d a (1 0 0 0 b p d ) 2000 2015

Ano Grupos II+, III e IV

Grupo II Grupo I 3 % 6% 91 % 12 % 65 % 23 %

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Agro-negócio: oportunidades para BTL

Grande variedade de biomassa (madeira, resíduos da agricultura, rejeitos orgânicos e lamas) podem ser usados como matéria prima para gaseificação;

Resíduos da indústria sucro-alcoleira

podem-se tornar interessantes fontes para BTL (grande abundância e potencial integração com a indústria existente);

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Agro-negócio: oportunidades para BTL 1 ton cana 85 lt álcool 140 kg bagaço seco 140 kg palha seca 0 TOE 0,0038 TOE 0,042 TOE 7 % 0 % 0,160 TOE

Brasil produz 440x106_{ton/ano de cana (20 x10}6_{TOE) e} consome 200x106 TOE de energia primária.

30%

utilização energética

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Cenário alternativo para o negócio de cana no Brasil BTL – A refinaria verde 1 ton cana 85l álcool 140 kg bagaço seco 140 kg palha seca 0,042 TOE 50 % 50 % 0,16 TOE Síntese GTL 70 % 0,26 bbl 0,036 TOE 1 m3_vinhoto 6,3 m3_GN 0,0055 TOE Agro-negócio: oportunidades para BTL

Sem aumentar a superfície plantada, podem-se produzir 36.7 TOE, que representam quase 19% do consumo de energia primária no Brasil

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Agro-negócio: oportunidades para BTL B R A Z IL U S A R U S S IA E U IN D IA C H IN A C A N A D A G E N T IN A

Surface already occupied by agriculture

394 269 220 176 ₁₆₉ 138 76 ₇₁ 66 188 132 116 169 96 45 27 0 50 100 150 200 250 300 350 400

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Conclusões Finais

No Brasil, biomassa

é fartamente

disponível a partir da

agro-indústria. Portanto, a tecnologia

BTL parece ser uma alternativa

atraente para reciclar resíduos de

biomassa, produzindo, de maneira

amigável,

derivados

e

especialidades

de

alto

valor

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heavy residue

biomass residue

coal

Gasification

natural gas Reforming

O₂ air Air separation unit O₂ synthesis gas

synthesis gas & waste heat

Fischer-Tropsch

waxy synthetic crude

residue

Product Upgrade tail gas & waste heat

naphtha diesel paraffin lubricants Fertilizer ammonia urea sequestered CO₂ electricity generation heavy residue heavy residue biomass residue coal Gasification

O₂ air Air separation unit O₂ synthesis gas

Fischer-Tropsch

waxy synthetic crude

residue

naphtha diesel paraffin lubricants Fertilizer ammonia urea sequestered CO₂ electricity generation biomass residue biomass residue coal coal Gasification Gasification

natural gas

natural gas ReformingReforming

O₂ O₂ air Air separation unit O₂ O₂ synthesis gas

Fischer-Tropsch

waxy synthetic crude waxy synthetic crude

residue

Product Upgrade

naphtha diesel paraffin lubricants Fertilizer ammonia urea Fertilizer ammonia urea sequestered CO₂ electricity generation XTL (BTL, CTL, GTL)

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Visionários

Armam batalhas pelo mundo adiante Os que vagam no mundo visionários, Abrindo as áureas portas de sacrários

Do Mistério soturno e palpitante. O coração flameja a cada instante

Com brilho estranho, com fervores vários, Sente a febre dos bons missionários

Da ardente catequese fecundante. Os visionários vão buscar frescura

De água celeste na cisterna pura Da Esperança, por horas nebulosas… Buscam frescura, um outro novo encanto…

E livres, belos através do pranto, Falam baixo com as almas misteriosas!