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H-Biodiesel (H-Bio)

H-Bio é um processo para a produção de óleo diesel a partir de óleos vegetais. Consiste na hidrogenação de uma corrente de gasóleo misturada a óleo vegetal por uma unidade de hidrotratamento (HDT).

O processo de HDT (Hydrotreating ou Hidrotratamento) de Diesel, consiste fundamentalmente em uma reação catalítica entre o hidrogênio (produzido nas refinarias nas unidades de reforma à vapor) e frações de diesel geradas nas colunas de destilação, no coqueamento retardado e no craqueamento catalítico do gasóleo. Estas frações de diesel contêm em sua estrutura teores excessivos de enxofre, nitrogênio, oxigênio e aromáticos. Esses elementos são removidos no processo de H. O processo de remoção de enxofre é chamado de HDS (Hydrodesulfurization). O processo de remoção de nitrogênio é chamado de HDN (Hydrodenitrogenation). O processo de remoção de aromáticos é chamado de HDA (Hydrodearomatization). O processo de remoção de oxigênio é chamado de HDO (Hydrodeoxygenation). O novo combustível H-BIO é gerado num processo de HDO.

Os óleos vegetais não possuem nitrogênio, enxofre, nem aromáticos. Todavia possuem 6 átomos de oxigênio em cada molécula. A alimentação dos óleos vegetais em contato com hidrogênio na presença de um catalisador em um reator com pressão de 70 atm e temperatura superior a 300ºC “arranca” os átomos e oxigênio sob a forma de água, gerando hidrocarbonetos na faixa do diesel (hexadecano e octadecano) além de propano gerado a partir da glicerina dos óleos vegetais. Para cada tonelada de óleo vegetal, obtém-se no máximo, 850 kg de H-BIO (rendimento de 85%). Para cada tonelada de H-BIO consome-se cerca de 27 kg de Hidrogênio. (Detalhe: normalmente trabalha-se com seguinte preço do Hidrogênio: US$ 2.500/tonelada).

A Petrobrás inaugurou sua primeira unidade de HDT em 1998, na Refinaria Presidente Bernardes, Cubatão-SP. Atualmente, existem unidades de HDT na REDUC-RJ, REPLAN-SP, REVAP-SP, REPAR-PR, REFAP-RS e REGAP-MG. A atual capacidade instalada de HDT no Brasil corresponde a 36% do diesel consumido no Brasil, ou seja, cerca de 64% do diesel produzido no Brasil não passa pelo processo de HDT. Como o HDT é extremamente eficiente, um produto de HDT bastante puro é misturado com diesel que não passa pelo HDT. Desse modo, gera-se o diesel que se consome hoje no país.

Obviamente, não se processa todo o diesel no HDT por uma questão econômica (investimento e custos operacionais). Mesmo nos EUA não se processa todo o diesel no HDT (73% do diesel nos EUA é processado por HDT). Uma unidade completa de HDT custa entre US$ 200 e 250 milhões produzindo entre 3 e 5 milhões de litros de diesel/dia. Algumas unidades de HDT desse porte são oferecidas a US$ 100 milhões. Porém, trata-se de preço ISBL (Inside Battery Limits), ou seja, sem utilidades, estrutura, unidades de apoio, geração de hidrogênio, etc.

Em termos ambientais, apesar da utilização de fontes renováveis (óleo vegetal), o H-BIO não é capaz de reduzir as emissões de monóxido de carbono (CO) e material particulado. Esses compostos constituem a chamada “fumaça negra” dos veículos diesel. O biodiesel promove a redução dessas emissões por conter oxigênio em sua estrutura (éster). Esse oxigênio intramolecular promove a combustão completa. Tanto CO quanto os particulados são gerados por combustão incompleta (falta de oxigênio). Isso não ocorre com o H-BIO que não possui oxigênio na estrutura (hidrocarboneto), não podendo assim promover uma combustão mais completa.

Do ponto de vista mecânico, os átomos de oxigênio do biodiesel promovem um aumento de lubricidade, e consequentemente da vida útil de peças do motor diesel. Dados dos fabricantes de auto-peças atestam que 2% de biodiesel adicionados ao diesel aumentam em cerca de 50% a lubricidade do combustível. Já o H-BIO não possui enxofre (como o biodiesel) mas também não possui oxigênio. Esse déficit dos elementos enxofre + oxigênio faz com que o H-BIO tenha lubricidade menor que o diesel.

Como conclusão, podemos dizer que o H-BIO só é viável para grandes refinarias de petróleo que já possuem unidades de HDT com capacidade ociosa e que processem óleos e gorduras mais baratas que o petróleo. Para produtores de óleos vegetais é inviável a instalação de plantas de HDT para produção de H-BIO.

No modelo de negócio do H-BIO, o produtor de grãos e óleos vegetais limita-se a ser um fornecedor de matéria-prima, sem possibilidades de agregar valor a seu produto.

Já no caso do biodiesel a proposta é o “upgrade” dos óleos e gorduras para a indústria oleoquímica através de um metil éster (biodiesel, propriamente dito) com valor de mercado de US$ 850/t, produto que, opcionalmente, é precursor de vários outros compostos como o metil éster sulfonado (US$ 1.500/t), álcoois graxos (US$ 2.500/t), entre outros produtos com valor de mercado bem superior ao óleo vegetal."

Principais vantagens do H-Bio

Passo a Passo para a produção do H-Bio

Rendimento do Processo H-Bio

Opções de carga para o processo de H-Bio

Rotas de Produção do H-Bio

Diversidade de Matérias Primas para Produção do H-Bio

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Este site foi atualizado em 18/02/13