Tecnologías Petrobras para Producción de Diesel de Fuentes Renovables

Presentación del tema: "Tecnologías Petrobras para Producción de Diesel de Fuentes Renovables"— Transcripción de la presentación:

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 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 Desafios Tecnológicos
Downstream PROCESAMIENTO DE CRUDOS PESADOS EQUILÍBRIO MERCADO AUTOMOTIVO GAS NATURAL x DIESEL x GASOLINA CALIDAD DE COMBUSTIBLE LOGÍSTICA INTEGRACIÓN PETROQUÍMICA 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 Mercado Brasileño de Productos Derivados de Petróleo
Crecimiento en 2,4% año 1000 bpd 2.023 258 1.700 100 121 874 127 732 19,4 % 246 226 323 300 222 196 2003 Estimativa 2010 LPG Gasolina Nafta Diesel+Querosene Aceite Combust Otros

6 Combustibles Automotivos
% participación en el mercado 2,2 3,5 Diesel Gasohol Etanol Gas Natural 36,6 57,7 0% 5% 10% 15% 20% 25% 2000 2001 2002 2003 2004 import diesel export gasolina M m3 Producción Consumo Import / Export Gasolina A 17.578 15.618 12,9 % Gasolina C (25% etanol) 21.973 Diesel 38.252 40.882 6,6 % Fuente: ANP –base 2004

7 Consumo Brasileño de Diesel

8 Ciclo Calidad del Diesel
CALIDAD DEL AIRE CALIDAD COMBUSTIBLES MÁS RÍGIDA TECNOLOGÍA DE MOTORES MÁS AVANZADA PROGRAMAS I/M SISTEMAS DE MONITOREO DE LA CALIDAD AIRE LEGISLACIÓN PARA CONTROL DE EMISIONES SALUD ozono NOx Cx Hy SOx HC NOx PM EMISIONES A palavra é “monitoreo”. “Monitoramiento” não existe.

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

10 Azufre en el Diesel Europa EE.UU. 350 50 500 15 Brasil 1000/ 2000/3500
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 350 50 (10 anticipación) 500 15 AZUFRE, max. ppm Brasil 1000/ 2000/3500 2009 500/2000 50/500 The brazilian market is dealing with different specs for city and hinterland applications. Althought today our specs are not so strict comparing to European and American ones, we are following the same trend for the future and in 2009 we will be much closer to the leader countries standards. EMISSIONS Considering emissions reductions......

11 Emisiones SO2 de motores diesel Limites de Emisiones CONAMA
2.000 2.000 METROP REGULAR 13.000 xx 5.000 ( ECO 92 ) 3.000 e 5.000 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 30 27,3 25,5 3 consumo ( millones m3 ) 15,0 / m 18,7 Limites de Emisiones CONAMA kg SO2 20 10,0 10 5,0 5,0 22,6 15,3 15,4 14,9 7,6 7,4 5,4 0,7 1980 1992 1994 1997 1998 2000 2002 2005 2009 423 M ton SO2/año 203 M ton SO2/año 29 M ton SO2/año

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

13 Diesel de Fuentes Renovables
- Status de la Tecnología en el Mundo Ruta de 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

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

15 Matriz Energética Brasileña
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 Programa Brasileño de Biodiesel
Permitido hasta 2008 Mandatorio en 2008 (~ 870 millones de litros / año) Garantizado por fabricantes de autos Mandatorio en 2013 (~ 2,5 mil millones de litros) Permitido hasta 2008 Garantía de fabricantes de autos dependerá de aprobación en testes de campo

17 Programa Brasileño de Testes
Factores Críticos Tipos de Biodiesel Rutas de Producción 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: 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 t/año - continua

23 Plantas Petrobras Industriales de Biodiesel
BA MG CE Semi-árido Quixadá Adherencia a los objetivos del Programa Brasileño de Producción y Uso de Biodiesel - 3 Sitios : 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. En el español, existe un matiz diferente entre "tomar ventaja" y "aprovechar las ventajas de algo". En el primer caso la ventaja se toma sobre algo o alguien, por ejemplo, en una competición. En el segundo el beneficio no es relativo, sino absoluto.

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

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

28 Opciones de Carga para el Proceso H-BIO
Ricino Girasol Soja Palma Algodón Cosechas Típicas 1.500 kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha kg/ha Contenido de Aceite Vegetal 47% % % % % Producción de Aceite Vegetal (kg/ha) Não usar “mamona”. Em espanhol, “mamona” quer dizer outra coisa ... Producción Brasileña en m3/año

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 Punto de Obstrucción, oC
Diesel S 500 Spec. ANP C18 C17 C16 Número Cetano 42 102,6 101 100 Densidad , kg/m3 784,1 775,2 771,7 Azufre, ppm 500 Destilación ASTM D86 T50%, oC T85%, oC 360 (máx) Punto de Ebullición, oC 316 302 287 40oC, cSt 2,0 – 5,0 4,16 3,60 3,12 Punto de Obstrucción, oC Estación y regional 28 22 18 É densidade mesmo e não “masa específica”.

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

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 Petrobras, como una compañía integrada de
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 …