A IMPORTÂNCIA DO COMPLEXO PETROQUÍMICO DO RIO DE JANEIRO NO MERCADO NACIONAL DE RESINAS COMMODITIES

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1 A IMPORTÂNCIA DO COMPLEXO PETROQUÍMICO DO RIO DE JANEIRO NO MERCADO NACIONAL DE RESINAS COMMODITIES Fabrícia S. Moreira 1*, Peter R. Seidl 1, Maria José O.C Guimarães 1 1 Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de Tecnologia, Escola de Química, Departamento de Processos Orgânicos, Cidade Universitária, Rio de Janeiro, Ilha do Fundão/RJ - fabricia.souza@yahoo.com.br, pseidl@eq.ufrj.br, mjg@eq.ufrj.br The importance of the Rio de Janeiro Petrochemical C omplex in the commodities National Market The increasing demand for thermoplastic resins has resulted in new investments in alternatives to increase the production of basic petrochemicals, mainly owing to the low availability of naphta, the main petrochemical raw material in the country. The implantation of the Rio de Janeiro Petrochemical Complex (Comperj) will represent an increase the Brazilian participation in the National Petrochemical Market. The Complex will use competitive raw materials, will be integrated in the productive chain up to the production of second generation petrochemicals, will add value to the national oil and will contribute to satisfying the demand for basic petrochemicals and commodities in the country, reducing the necessity of external dependence on supply of raw materials. The objective of this work is to carry out a projection of the apparent consumption of the main thermoplastic resins to the year of 2015, in order to identify the importance of the implantation of COMPERJ in adding of value to the country s petroleum reserves and rationalizing of the trade balance of commodity resins and basic petrochemicals. Introdução Com o crescimento da economia nacional e mundial há um aumento considerável na demanda por poliolefinas, exigindo assim uma elevação na produção de petroquímicos básicos, principalmente eteno e propeno. Para o futuro, prevê-se o aumento do uso das resinas plásticas na substituição de materiais tradicionais como metais e o vidro, assim como o desenvolvimento de novos plásticos e aplicações, gerando grande perspectiva de crescimento para o setor. Diante do aumento do consumo de poliolefinas e resinas termoplásticas, a indústria petroquímica brasileira inicia uma fase de investimentos na construção de novas plantas e, principalmente, em projetos visando a equalização no fornecimento de matérias-primas petroquímicas no cenário nacional, de modo a evitar déficits crescentes na balança comercial do setor. A base da petroquímica no país está na indústria de petróleo, sua principal fornecedora de matéria-prima. Olefinas leves, tais como propeno e eteno, utilizadas para produzir uma ampla gama de produtos, entre eles o polietileno e o polipropileno, são tradicionalmente produzidas no país através do processo de pirólise ou steam cracker nas centrais petroquímicas, que utilizam a nafta petroquímica como principal matéria-prima. Segundo Gomes et al [1], o consumo atual de nafta no Brasil é hoje da ordem de 10 milhões t/a, sendo cerca de 7 milhões t/a fornecidas pela Petrobras e 3

2 milhões t/a supridas por importações feitas diretamente pelas centrais, com um significativo gasto de divisas, da ordem de US$ 600 milhão/ano. O preço da nafta tem uma correlação direta com o preço do petróleo, e à medida que o aumento dos preços do barril de petróleo não é repassado imediatamente ao longo da cadeia, observa-se uma redução das margens de lucro do setor petroquímico. No entanto, devido ao esgotamento dos campos de petróleo leve, a qualidade e a disponibilidade de nafta são comprometidas, provocando assim um aumento substancial no valor agregado deste derivado e a subseqüente elevação dos preços dos produtos petroquímicos finais. Este fato torna-se preocupante para a economia brasileira, especialmente se contextualizado no cenário mundial, que prevê uma dificuldade de fornecimento de nafta, devido tanto a qualidade dos óleos processados quanto ao crescimento da demanda por petroquímicos básicos a nível internacional, criando assim um obstáculo para a expansão da indústria petroquímica no Brasil. Segundo o estudo Demanda de matérias-primas petroquímicas e provável origem [2], elaborado pela Associação Brasileira de Indústria Química (ABIQUIM), com projeções até 2015 sobre o segmento petroquímico no país, o consumo aparente de resinas termoplásticas no Brasil deverá superar a marca de 10 milhões de toneladas em 2015, mais do que o dobro do volume de 4,3 milhões de toneladas de As projeções do estudo, que têm como base um crescimento médio do PIB de 3,1% ao ano, também mostram que, a demanda por eteno e por propeno, matérias-primas básicas para a produção de resinas termoplásticas, aumentará, respectivamente, para cerca de 6,5 milhões de toneladas e 4,3 milhões de toneladas em Para atender a esse crescimento, a demanda por nafta petroquímica evoluirá para cerca de 9,3 milhões de toneladas. O estudo destaca que, mesmo considerando a construção de uma nova refinaria e a expansão das já existentes, a oferta de nafta petroquímica não sofrerá grandes alterações, em virtude do aumento de processamento de petróleo nacional pesado, de menor rendimento para a produção de nafta. Portanto, o déficit na oferta interna de nafta em 2015, estimado em 3,4 milhões de toneladas, deverá ser suprido com o aumento de importações, com a diversificação de fontes de matérias-primas, como o gás natural e o gás de refinaria e com a instalação da refinaria petroquímica no Brasil. A primeira refinaria petroquímica brasileira com operação planejada para 2012 é fruto de um acordo entre a Petrobras, o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) e o grupo privado Ultra. O Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro (COMPERJ) produzirá insumos petroquímicos visando satisfazer o mercado doméstico de termoplásticos a partir de matéria-prima de baixo custo: petróleo pesado nacional do tipo Marlim, originado da Bacia de Campos. O COMPERJ, orçado em aproximadamente US$ 8,5 bilhões (cerca de US$ 5,2 Bi para a

3 refinaria petroquímica mais US$ 3,1Bi para o downstream), será construído na região Sudeste, no município de Itaboraí e terá capacidade para processar bpd. O Complexo será composto por três unidades produtivas diferentes. A Unidade Petroquímica Básica (UPB) será responsável pela produção dos produtos petroquímicos de primeira geração e pequena quantidade de derivados, devendo produzir anualmente cerca de 1,3 milhão de toneladas de eteno, 900 mil toneladas de propeno, 360 mil toneladas de benzeno e 700 mil toneladas de paraxileno, além de diesel e coque [3]. As Unidades Petroquímicas Associadas (UPAs) serão responsáveis pela produção de petroquímicos de segunda geração, resinas termoplásticas e intermediários petroquímicos, a partir das matérias-primas produzidas na UPB. Por fim, as Utilidades (Útil) responsáveis pelo fornecimento de água, energia elétrica e vapor para operação da UPB e das UPAs. O complexo reunirá na mesma área industrial, a refinaria, a central petroquímica, as empresas de segunda geração, e a possibilidade de instalação das empresas de terceira geração nas áreas vizinhas, que transformarão os polímeros em produtos de consumo. Diante das dificuldades de disponibilidade de nafta, da impossibilidade de expansões significativas de capacidade produtiva dos pólos existentes e do aumento da oferta de petróleo pesado nacional, a integração refino/petroquímica passou a ser a solução mais adequada para o atendimento do crescente mercado petroquímico brasileiro. O objetivo deste trabalho é realizar uma projeção do consumo aparente das principais resinas termoplásticas para o ano de 2015, segundo dados da Associação Brasileira de Indústria Química (ABIQUIM), de modo a identificar a importância da implantação do Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro na agregação de valor do petróleo nacional e no equacionamento da balança comercial de commodities e petroquímicos básicos. Experimental A metodologia desenvolvida para elaboração deste trabalho constou de um levantamento bibliográfico nos bancos de dados da ABIQUIM e da Petrobras, de modo a obter valores atualizados de consumo, produção, importação e exportação de petroquímicos. Mediante a aquisição dessas informações, foi possível realizar a projeção do consumo aparente das principais resinas termoplásticas para o ano de 2015, considerando um cenário conservador de crescimento do PIB. Com os resultados das projeções de consumo é possível prever o impacto da entrada do COMPERJ na balança comercial de commodities e petroquímicos básicos no ano de 2015.

4 Resultados e Discussão A indústria química e, em particular a petroquímica, são atividades econômicas dinâmicas dotadas de elevada elasticidade de renda, de modo que quando cresce o consumo, essas atividades crescem acima da média. Como as variações na demanda ocorrem atreladas ao crescimento econômico, representado usualmente pelo PIB, as projeções de demanda de petroquímicos são, em grande parte, realizadas tendo por base a expectativa de crescimento do PIB local. Projeções do Consumo Nacional Aparente dos principais Commodities Para realização das projeções, partiu-se do consumo nacional aparente das principais resinas termoplásticas do período de 2000 à 2004, considerando um cenário conservador com uma estimativa de crescimento do PIB a uma taxa de aproximadamente 3,1% a.a. As principais resinas termoplásticas e intermediárias petroquímicos incluídas nessa projeção são [1]: Polietilenos Os polietilenos são a resina termoplástica mais utilizada no mundo, com cerca de 40% do total do mercado. Existem três tipos de polietilenos: polietileno de alta densidade (PEAD), polietileno de baixa densidade (PEBD) e polietileno de baixa densidade linear (PEBDL). A classificação nessas três categorias se dá de acordo com a densidade e o índice de fluidez do polímero. - Polietileno de Alta Densidade (PEAD) O polietileno de alta densidade teve sua produção comercial iniciada na década de 50 e, dentre os três tipos de polietileno, é o que apresenta a maior capacidade instalada mundial. O principal segmento de aplicação do PEAD no Brasil é o de filmes destinados a produção de sacolas de supermercados e sacos picotados em rolos que, em 2002, corresponderam a cerca de 40% da demanda total de PEAD. O segmento do sopro é o segundo principal, correspondendo a cerca de 35% da demanda de PEAD. - Polietileno de Baixa Densidade (PEBD) O polietileno de baixa densidade foi o primeiro a ser produzido e é um produto maduro, com baixa taxa de crescimento, principalmente pelo seu maior custo de produção. O PEBD é em geral processado misturado com o PEBDL, na produção de filmes flexíveis para embalagens.

5 A principal aplicação do PEBD é em filmes flexíveis. Com a entrada do PET em substituição às garrafas de vidro, o PEDB encontrou um novo nicho de mercado - os filmes shrink, que são os filmes que envolvem conjunto de garrafas. - Polietileno de Baixa Densidade Linear (PEBDL) Por ser um produto mais recente, obtido em processos eficientes, apresenta taxa de crescimento de demanda superior ao dos demais polietilenos. Como já citado, o PEDBL é utilizado em mistura com o PEBD, tendo crescido recentemente, de forma significativa, o teor de PEBDL na mistura. As principais vantagens do PEBDL são suas características de impermeabilidade à água e soldabilidade. Polipropileno O polipropileno é a resina que apresenta o maior crescimento nos últimos anos, face à eficiência das plantas e grande versatilidade para inúmeras aplicações. As principais características do PP que garantem essa grande versatilidade são: resistência à alta temperatura, resistência química, excelente resistência à fissura ambiental e boa processabilidade, além de sua baixa densidade e baixo custo, se comparado a outras resinas. PET Inicialmente, a resina de poli(tereftalato de etileno) PET (poliéster) destinava-se unicamente para aplicações têxteis e, somente no fim dos anos 71, começou a ser produzido em grau garrafa para a indústria de embalagens. Hoje, no Brasil, a demanda por PET pela indústria de embalagens (74%) é bem superior à da indústria têxtil (26%), ao contrário do mercado mundial onde o setor têxtil continua consumindo a maior parte. Poliestireno O poliestireno é o mais antigo dos termoplásticos, fabricado a partir do estireno, que é uma commodity, negociada internacionalmente. As principais aplicações do estireno são: plásticos (79%), resinas sintéticas (11%), elastômeros (6,5%), tintas e vernizes (2,4%), entre outros. Com base nos dados fornecidos pela Abiquim, pôde ser feita uma previsão conservadora do consumo aparente para o mercado de resinas termoplásticas, a partir de uma taxa média de crescimento. As projeções foram realizadas a partir dos dados de produção, importação e exportação das principais resinas commodities, disponibilizados no Anuário da Abiquim de 2005.

6 Baseando-se nas taxas de crescimento do consumo aparente dos anos de 2000 a 2004, pôde-se prever o aumento no consumo nacional até 2015, conforme mostra a Figura 1. Consumo Aparente (kton) 2.500, , , ,00 500,00 Polipropileno Ano Consumo Aparente (kton 450,00 Poliestireno 400,00 350,00 300,00 250,00 200, Ano Consumo Aparente (kton) 1.200, ,00 800,00 600,00 400,00 200,00 - PEAD Polietilenos PEDB PEDBL Ano Consumo Aparente (kton) PET Ano Consumo Aparente (kton) 1.800, , ,00 900,00 600,00 300,00 - PVC Ano Figura 1. Projeção do consumo nacional aparente de (a) polipropileno, (b) poliestireno, (c) polietilenos, (d) PET e (e) PVC para o ano de 2015.

7 O consumo aparente é o resultado da soma da produção com o volume de importações, menos o total de exportações. As projeções revelam que o consumo aparente de polietilenos, em 2015, poderá ser superior a 2,3 milhões de toneladas, com uma redução no consumo aparente de PEBD e um aumento significativo do consumo de PEBDL, que apresentou uma taxa média de crescimento em torno de 8,6% ao ano. O consumo nacional aparente de polipropileno continuará a crescer, devendo superar o total de 2,27 milhão de toneladas, com uma taxa de crescimento de 8,5% ao ano. As estimativas são de que o consumo aparente de poliestireno (PS) se situará em torno de 422 mil toneladas e o de poli(cloreto de vinila (PVC) em torno de 1,6 milhão de tonelada. O consumo de poli(tereftalato de etileno) (PET) deverá ficar próximo a 500 mil toneladas, considerando uma taxa média de crescimento conservadora, em torno de 1,26% ao ano, que exigirá a expansão da oferta de ácido tereftálico e o equacionamento das fontes de para-xileno. Impacto do COMPERJ no Mercado de Commodities e Petroquímicos Segundo dados fornecidos pela Petrobras, o Comperj produzirá cerca de 850 kt/a de polipropileno, 800 kt/a de polietilenos, 500 kt/a de poliestireno e 600 kt/a de PET [3]. Com essa capacidade, o complexo, ao entrar em operação, conseguirá atender aproximadamente 50% da demanda total de resinas projetada para 2015, sendo responsável por cerca de 37,42% da produção de polipropileno demandado e 34,27% da produção de polietilenos. Considerando que em 2015 a demanda por eteno aumentará para cerca de 6,5 milhões de toneladas, e a demanda por propeno atingirá aproximadamente 4,3 milhões de toneladas [2], é possível prever o cenário nacional do mercado de petroquímicos básicos para o ano de 2015, com o início das operações do COMPERJ. Tabela 1. Cenário de Oferta x Demanda de Petroquímicos para Petroquímicos Básicos Demanda (milhão de ton.) Oferta (milhão de ton.) Oferta c/comperj (milhão de ton.) Diferença (milhão de ton.) Propeno 4,3 3 3,9-0,4 Eteno 6,5 6 7,3 +0,8 Mediante as estimativas de demanda e oferta dos principais petroquímicos básicos, observase um déficit de cerca de 0.4 milhão de toneladas de propeno para o ano de 2015, já considerando a produção do COMPERJ. No entanto, estima-se um excedente de aproximadamente 0.8 milhão de toneladas em eteno, que poderá incentivar a entrada de novos produtores no mercado.

8 O déficit em propeno para 2015 poderá ser atendido, provavelmente, pela utilização de quantidades maiores de matérias-primas provenientes das refinarias, como o propeno produzido nas refinarias pelas unidades de Craqueamento Catalítico Fluido (FCC). A Tabela 2 mostra a atual contribuição das refinarias que possuem unidades de FCC para a produção nacional de propeno. A capacidade de produção total de propeno nos seus diferentes graus de especificação (químico, polímero e refinaria) no país é de aproximadamente t/a considerando-se as centrais petroquímicas (Braskem, Copesul e PQU) e as refinarias que possuem Unidades de Separação (splitters). A atual parcela relativa à contribuição das refinarias na capacidade de produção de propeno (REDUC, RLAM, RECAP, RPBC e REFAP, esta última a partir de 2006) é de aproximadamente t/a, representando cerca de 30% da oferta [4]. Tabela 2. Produção de Propeno por Refinaria e Respectivo Cliente - situação atual e futura [4]. Importância do COMPERJ na agregação de valor ao petróleo nacional O valor da oportunidade de negócio da integração entre o refino e a área petroquímica está na valoração das correntes do refino como petroquímicos básicos para a produção de derivados petroquímicos, conforme mostrados na Tabela 3, contendo os preços praticados no mercado. Como o petróleo Marlim é comercializado no mercado internacional com um desconto de US$ 150/t em relação ao Brent, a utilização deste petróleo como matéria-prima petroquímica agrega valor a cadeia produtiva de derivados, uma vez que produzirá produtos de maior valor no mercado. O Brasil, ao invés de vender esse petróleo com desconto no mercado internacional, o utilizará como matériaprima para produção de derivados mais nobres. Segundo Antunes [5], a petroquímica agrega um valor unitário de duas a trinta vezes superior à uma matéria-prima petrolífera. Aproximadamente, pode-se dizer que esta agregação é de duas vezes nos básicos, de seis a oito vezes nos polímeros e de cinco a trinta vezes nos intermediários.

9 Tabela 3. Preços internacionais de Petroquímicos [4]. Petróleo/Produtos US$/t Petróleo Brent 555 Petróleo Marlim 406 Nafta 601 Etano 502 Propano 543 Eteno 1036 Propeno 1091 Benzeno 883 Polietilenos 1514 Polipropileno 1565 Poliestireno 1830 PET 1687 Conclusões A crescente demanda por resinas termoplásticas gera a necessidade de investimentos em alternativas para aumento da produção dos petroquímicos básicos, eteno e propeno, principalmente com a baixa disponibilidade de nafta, principal matéria-prima petroquímica no país. A implantação do COMPERJ representará um aumento na participação brasileira no mercado petroquímico, uma vez que atenderá aproximadamente 50% do consumo nacional aparente das principais commodities em O complexo utilizará matéria-prima nacional competitiva, integrará a cadeia do petróleo até a produção de petroquímicos de segunda geração, agregará valor ao petróleo nacional e contribuirá significativamente para o equacionamento da balança comercial entre a oferta e a demanda de commodities e petroquímicos básicos no país, diminuindo a necessidade de dependência externa para fornecimento de insumos e favorecendo a entrada de novos produtores no mercado. Agradecimentos Ao apoio financeiro da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis ANP e da Financiadora de Estudos e Projetos FINEP por meio do Programa de Recursos Humanos da ANP para o Setor de Petróleo e Gás PRH-ANP/MCT, em particular ao PRH 13, da Escola de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro.

10 Referências Bibliográficas 1. G. Gomes; P. Dvorsak; T. Heil. Petro&Química, 2005, 279, Associação Brasileira da Indústria Química. Demanda de Matérias-primas Petroquímicas e provável origem até 2015, J.L. Andrade Neto in Rio Oil & Gas Expo and Conference, Rio de Janeiro, M. R. M. Mainenti; A. R. Pinho; J. E.C. Karam; J. G. F. Ramos; A. M. Dubois; Revista Petro&Química 2006, 288, A. M. Antunes, Tese de Doutorado. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Programa de Engenharia Química/COPPE 1987.