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Tecnolog í as Petrobras para Producción de Diesel de Fuentes Renovables

Tecnolog í as Petrobras para Producción de Diesel de Fuentes Renovables. Francesco Palombo Mauro Iurk Rocha. Jornadas Latinoamericanas de Refinación 2 Noviembre 2006. Sumario. Escenario brasileño Desafíos tecnológicos y mercado de diesel

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Tecnolog í as Petrobras para Producción de Diesel de Fuentes Renovables

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  1. Tecnologías Petrobras para Producción de Diesel de Fuentes Renovables Francesco Palombo Mauro Iurk Rocha Jornadas Latinoamericanas de Refinación 2 Noviembre 2006

  2. Sumario • Escenario brasileño • Desafíos tecnológicos y mercado de diesel • Plano de inversiones 2007-2011 • Producción de diesel de fuentes renovables • biodiesel • proceso H-BIO • Consideraciones finales

  3. Escenario Brasileño • Petrobras posicionada como una Compañía de Energía • Metas de Desarrollo Sustentable y Responsabilidad Social • Desafíos en la Exploración y Producción en aguas profundas • Características del principal crudo nacional • – pesado, ácido, bajo azufre y alto nitrógeno • Aumento de la participación de gas natural en la matriz energética • Especificaciones más rígidas para combustibles automotivos • Rotas no convencionales para producción de combustibles • Aumento de la demanda por renovables y combustibles limpios

  4. Downstream • PROCESAMIENTO DE CRUDOS PESADOS • EQUILÍBRIO MERCADO AUTOMOTIVO • GAS NATURAL x DIESEL x GASOLINA • CALIDAD DE COMBUSTIBLE • LOGÍSTICA • INTEGRACIÓN PETROQUÍMICA Desafios Tecnológicos • Orientaciones para calidad internacional de productos • Motivaciones: • - Adecuación a especificaciones futuras más rígidas • - Reducir “gap” de la calidad comparada a EEUU y Europa • - Poseer flexibilidad para la exportación de excedentes de combustibles • - Aumento de la participación en el mercado de biocombustibles

  5. LPG Gasolina Nafta Diesel+Querosene Aceite Combust Otros Mercado Brasileño de Productos Derivados de Petróleo Crecimiento en 2,4% año 2.023 1000 bpd 258 1.700 100 121 874 127 19,4 % 732 246 226 323 300 222 196 2003 Estimativa 2010

  6. Diesel Gasohol Etanol Gas Natural 25% 20% 15% 10% 5% 0% 2000 2001 2002 2003 2004 import diesel export gasolina Combustibles Automotivos % participación en el mercado 2,2 3,5 36,6 57,7 Fuente: ANP –base 2004

  7. Consumo Brasileño de Diesel

  8. EMISIONES SOx HC ozono NOx + Cx Hy CALIDAD DEL AIRE PM NOx CALIDAD COMBUSTIBLES MÁS RÍGIDA TECNOLOGÍA DE MOTORES MÁS AVANZADA PROGRAMAS I/M SISTEMAS DE MONITOREO DE LA CALIDAD AIRE SALUD LEGISLACIÓN PARA CONTROL DE EMISIONES Ciclo Calidad del Diesel

  9. 1992 1995 2000 2005 2008 g/ kwh Euro V Euro I Euro II Euro III Euro IV 2,1 1,5 4,5 4,0 CO 0,66 0,46 1,1 1,1 HC EUROPA 8,0 7,0 5,0 3,5 2,0 NOx 0,36 0,15 0,10 0,02 0,02 Part. 1994 1996 2000 2006 2010 Fase I -II Fase IV Fase III P 5 P 6 CONAMA CO 11 ,2 4,9 4,0 2,1 1,5 BRASIL HC 2,45 1,23 1,1 0,66 0,46 NOx 14,4 9,0 7,0 5,0 3,5 Part. --- 0,7/ 0,4 0,15 0,10 0,02 Vehículos de Carga 100 83 61 71 69 80 % 60 40 20 0 NOx CO HC MP FASE I FASE II FASE III FASE IV Limites de Emisiones en Motor Diesel

  10. 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 AZUFRE, max. ppm Europa 350 50 (10 anticipación) EE.UU. 500 15 Brasil 1000/ 2000/3500 500/2000 50/500 Azufre en el Diesel

  11. 423 M ton SO2/año 29 M ton SO2/año 203 M ton SO2/año Emisiones SO2 de motores diesel 2.000 2.000 METROP REGULAR 13.000 xx 5.000 ( ECO 92 ) 3.000 e 5.000 2.000 e 3.000 500 50 Contenido Azufre ppm 10.000 10.000 5.000 5.000 3.500 2.000 500 30,0 50 43,7 41,7 25,0 37,4 40 34,7 33,1 20,0 diesel 31,7 27,3 30 3 25,5 consumo ( millones m3 ) / m 15,0 18,7 kg SO2 Limites de Emisiones CONAMA 20 10,0 10 5,0 5,0 22,6 15,3 15,4 14,9 7,6 7,4 5,4 0,7 0 0 1980 1992 1994 1997 1998 2000 2002 2005 2009

  12. US$ 2,0 US$ 2,7 US$ 3,7 US$3,2 US$ 1,4 US$2,8 US$ 14,2 US$ 4,4 US$3,0 Inversiones Downstream (2007-2011) ....... US$ 14,2 mil millones en Refino US$ 23,1 mil millones en Downstream

  13. Rutade Transesterificación - Aceite Vegetal + alcohol  escala industrial - Semillas + alcohol  escala piloto en Brasil Ruta Hidrotratamiento - Aceite Vegetal + hidrógeno  escala industrial - H-BIO co-procesamiento diesel + aceite vegetal escala piloto/prueba industrial Diesel de Fuentes Renovables - Status de la Tecnología en el Mundo

  14. H-BIO Fracciones Diesel Hidrógeno Agronegocio Aceite Vegetal Semilla Extracción Cosecha Refinería O O Diesel TRANSESTERIFICACIÓN Etanol o Metanol Distribución Biodiesel B2 o B5 mezcla Diesel O Glicerina Otros Estaciones de Servicio HBIO & Biodiesel – Complementaridades

  15. Brasil y el Biodiesel Matriz Energética Brasileña Motivaciones Recursos Renovables 43.6% • Brasil es aun importador de diesel • Brasil es un país de destaque en el escenario mundial de biocombustibles • Extensión territorial y condiciones de clima y solo propicias para la producción de biomasa • El cultivo de oleaginosas es propicio en todo territorio • La demanda mundial por combustibles renovables es creciente • La producción de biodiesel es considerada estratégica para el país • Creación de puestos de trabajo y renta en Brasil Biomasa 29.1% Hidroeletricidad 14.5% Uranio 1.5% Carbón Mineral 6.5% Gas Natural 8.7% Petróleo y derivados 39.7% Fuente: MME / BEN 2005

  16. Permitido hasta 2008 B2 Mandatorio en 2008 (~ 870 millones de litros / año) Garantizado por fabricantes de autos Permitido hasta 2008 B5 Mandatorio en 2013 (~ 2,5 mil millones de litros) Programa Brasileño de Biodiesel Garantía de fabricantes de autos dependerá de aprobación en testes de campo

  17. Programa Brasileño de Testes Factores Críticos Rutas de Producción Tipos de Biodiesel Concentraciones de Biodiesel Tipos de Sistema de Inyección Modelos de Motor Aplicación Diversos Fabricantes de Autos • Test de Campo: • - Evaluación B5 • Test Dinamómetro • - Evaluación de misturas B5, B10, B20,.... B100

  18. Biodiesel para el Programa Brasileño Baja Estabilidad de Oxidación SOJA Larga Escala de Producción Alta Viscosidad RICINO Desarrollo de Puestos de Trabajo y Renta para Pequeños Productores

  19. Especificación Brasileña de B100 (1)

  20. Especificación Brasileña de B100 (2)

  21. Planta Prototipo Biodiesel de Petrobras De aceite vegetal • Fase 1 – proceso batelada • 600 litros biodiesel metílico • 400 litros biodiesel etílico • Fase 2 – proceso continuo: 24.000 l /día • 6.000 ton /año

  22. Planta Prototipo Biodiesel de Petrobras De semillas vegetales Capacidad de reacción : 500 kg de semillas por batelada purificación 12000 t/año - continua

  23. CE BA MG Semi-árido Plantas Petrobras Industriales de Biodiesel Quixadá Adherencia a los objetivos del Programa Brasileño de Producción y Uso de Biodiesel - 3 Sitios : 50.000 ton/año cada - inicio en 2008 Candeias Montes Claros

  24. Tecnología Petrobras H-BIO Julho 2006 Julho 2006

  25. El proceso H-BIO : Añade una fuente de aceite renovable en el esquema de producción de diesel, mientras saca provecho de plantas de hidrotratamiento existentes. Es una hidroconversión de misturas de diesel y aceite vegetal.

  26. ACEITE VEGETAL Proceso H-BIO H-BIO en un Típico Esquema de Refinería FRACIONES NÃO TRATADAS DIESEL PETROLEO DESTIL. ATMOSF. DIESEL STRAIGHT RUN residuo atmosférico HDT Existentes POOLDIESEL gasóleo LCO DESTIL. VACÍO FCC residuo de vacío GASÓLEO DE COQUE COQUEO RETARDADO

  27. Nafténicos Nafténicos Aromáticos Aromáticos ~ 35%m * ~ 45%m * ~ 40%m * ~ 30%m * Parafínicos + Olefinas ~ 25%m * Parafínicos ~ 25%m * Sulfurados Sulfurados Nitrogenados Nitrogenados 500 ppm * 5000 ppm * 1500 ppm * 300 ppm * Composición Típica de un Diesel HDT Diesel : Straight Run + FCC + Coque HDT * valoresreferencia

  28. Opciones de Carga para el Proceso H-BIO Ricino Girasol Soja Palma Algodón Cosechas Típicas 1.500 kg/ha 1.500 kg/ha 3.000 kg/ha 20.000 kg/ha 3.000 kg/ha Contenido de Aceite Vegetal 47% 42% 18% 20% 15% Producción de Aceite Vegetal (kg/ha) 705 630 540 4.000 450 Producción Brasileña en 2005 m3/año 90.000 23.000 5.600.000 151.000 315.000

  29. Estructura Molecular Típica de un Aceite Vegetal H2 carbono hidrógeno oxígeno

  30. Productos del Proceso H-BIO propano metano agua CO2 CO n-parafinas C17 e C18

  31. Propiedades de productos líquidos

  32. H2 + catalizador 2,2 Nm3 de Propano 100 litros de Aceite de Soja 96 litros de Diesel Rendimientos del Proceso H-BIO

  33. Plan de Implementación del Proceso H-BIO • 2007 • Operación en 3 refinerías • Consumo de aceite vegetal: 256,000 m3/año • (equivalente a 10% del aceite de soja brasileño exportado en 2005) • 2008 • Operación en 5 refinerías • Consumo de aceite vegetal : 425,000 m3/año • (equivalente a 16% del aceite de soja brasileño exportado en 2005)

  34. Desarrollo Sustentable • Tecnología H-BIO : • Una nueva manera de incluir cargas renovables para • producción de biocombustibles en adición al • programa brasileño de biodiesel. • El uso de esta tecnología generará • beneficios ambientales y mejorías en la inclusión social.

  35. Consideraciones Finales Petrobras, como una compañía integrada de energía, deberá tener un rol importante en el desarrollo de mercados alternativos de combustibles e irá contribuir para el desarrollo de soluciones amigables para el medio ambiente.

  36. Muchas Gracias …

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