Como os óleos aromáticos produzidos a partir de carvão podem superar as restrições ambientais e de custo?

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Como os óleos aromáticos produzidos a partir de carvão podem superar as restrições ambientais e de custo? Autor/Fonte: China Chemical Industry News Data: 12/04/2016 Número de cliques: 31 Durante o período do “12º Plano Quinquenal”, o desenvolvimento da química do carvão moderna fez com que a produção de olefinas a partir do carvão crescesse significativamente. A capacidade anual de produção era de aproximadamente 8 milhões de toneladas, o que representava 17,2% da capacidade total de produção de olefinas. “Mas, no contexto dos atuais preços baixos do petróleo, fica cada vez mais difícil para as empresas que produzem óleos aromáticos a partir do carvão sobreviverem. Para superar as restrições relacionadas à proteção ambiental e aos custos, é necessário contar com avanços tecnológicos. ”Na Conferência Chinesa (Internacional) sobre Olefinas de 2016, realizada no final de março pela Sociedade Chinesa de Química, como superar as dificuldades de desenvolvimento por meio de tecnologias inovadoras tornou-se um dos temas centrais das discussões sobre o processo de produção de olefinas a partir do carvão. O desenvolvimento de óleos derivados do carvão deve ser moderado. As características energéticas do nosso país, que são riquezas em carvão e escassez de petróleo, a política de busca por matérias-primas leves para a produção de óleos, a demanda superior à oferta no mercado de óleos, além dos altos lucros obtidos, incentivaram a criação de muitas novas capacidades de produção de óleos derivados do carvão durante o período “12º Plano Quinquenal”. De acordo com as estatísticas, até o final de 2015, o país contava com 19 unidades de produção de óleos aromáticos a partir de carvão/metanol, com uma capacidade total de 7,7 milhões de toneladas. No entanto, o aumento na capacidade de produção de olefinas não só provocou mudanças no cenário de fornecimento interno, mas também, com os preços baixos do petróleo, surgiram impactos negativos. As empresas que produzem olefinas a partir de carvão/metanol encontraram-se em uma situação difícil. Especialmente as empresas de olefinas que precisam adquirir matérias-primas de fora, enfrentam um aumento significativo da pressão sobre os custos, o que faz com que prejuízos grandes se tornem algo comum. Se ainda será necessário investir em projetos de óleos aromáticos a partir do carvão tornou-se um assunto de interesse no setor. “Os projetos de produção de óleos aromáticos a partir do carvão devem ser desenvolvidos de maneira moderada. ”Esta é a opinião amplamente compartilhada pelos especialistas presentes. Por um lado, nosso país possui recursos de carvão relativamente abundantes. O desenvolvimento da produção de olefinas a partir do carvão pode diversificar as fontes de matéria-prima para essas substâncias, reduzindo assim a dependência das importações de petróleo bruto. Por outro lado, o preço internacional do petróleo bruto entre 30 e 40 dólares não durará muito tempo. De acordo com as previsões da Agência Internacional de Energia, o preço do petróleo internacional deve voltar a 80 dólares em 2020. A OPEP estima que o preço do petróleo fique entre 60 e 80 dólares. Bai Yi, vice-diretor do Instituto de Planejamento da Indústria Petrolífera e Química, afirmou em seu discurso que o preço do petróleo bruto que os projetos de produção de olefinas a partir de carvão conseguem suportar é de 70 dólares, enquanto para a produção de olefinas a partir de metanol, esse valor é de 60 dólares. É com base nessa previsão que se conclui que o desenvolvimento do óleo de eteno a partir do carvão ainda é possível, em certa medida. Custos ambientais criam restrições duplas: o processo de produção de olefinas a partir do carvão tem custos elevados, o que resulta em baixa rentabilidade das instalações. Em particular, nas condições atuais, torna-se ainda mais difícil sobreviver nesse setor. De acordo com Wang Yuqing, membro do comitê especializado em petroquímica da Sociedade Chinesa de Química, embora o preço do carvão tenha caído significativamente nos últimos anos, o custo da produção de olefinas a partir do carvão continua sendo significativamente maior do que o dos processos tradicionais de cracking a vapor e de hidrogenação de propano. Com base nos preços do petróleo e do carvão em janeiro deste ano, o custo dos diferentes processos de produção de olefinas é o seguinte: pirólise a vapor < hidrogenação de propano < olefinas a partir de carvão. Os dados de mercado também mostram que, no segundo semestre de 2015, o processo de produção de propileno a partir de metanol (MTP) teve um prejuízo médio de 760 yuan por tonelada. Com isso, todas as instalações dedicadas exclusivamente ao processo MTP tiveram que parar suas atividades. Isso, sem dúvida, afetou negativamente as outras empresas que estavam em construção ou planejavam construir instalações semelhantes. Ao mesmo tempo, em comparação com os processos tradicionais de craqueamento a vapor e de hidrogênio de propano, o alto consumo de água, a baixa taxa de conversão efetiva do carbono, as altas emissões de CO2 e a dificuldade no tratamento das águas residuais também representam pontos fracos do processo de produção de olefinas a partir de carvão, em termos de proteção ambiental. Além disso, há uma experiência relativamente limitada com o funcionamento de longo prazo das instalações de produção de olefinas a partir do carvão. Em particular, os grandes fornos de gaseificação e as instalações de separação de ar continuam sendo pontos fracos, exigindo que se acumule experiência ao longo do tempo de operação. Portanto, Wang Yuqing acredita que o desenvolvimento da indústria de óleos aromáticos produzidos a partir do carvão deve começar com o aproveitamento eficaz dos recursos de carvão e água ； É dada especial atenção à economia de energia, à redução de emissões e à economia de água, a fim de se adaptar às regulamentações ambientais cada vez mais rigorosas no futuro. Bai Yi também enfatizou que, na atual situação em que a infraestrutura da indústria química a base de carvão ainda não está completamente otimizada e amadurecida, a construção em larga escala de instalações para produção de olefinas a partir de carvão exerce grande pressão sobre o equilíbrio dos recursos hídricos regionais e sobre a proteção do meio ambiente. Diante da instabilidade no fornecimento de metanol no mercado interno e dos riscos relacionados ao controle dos custos, os projetos que utilizam metanol adquirido do exterior para a produção de óleos aromáticos também enfrentam riscos quanto ao fornecimento de matérias-primas e aos investimentos necessários. Portanto, é necessário abordar de maneira racional e objetiva o desenvolvimento da capacidade de produção de óleos aromáticos a partir de novas fontes de matéria-prima, como carvão/metanol. Aproveitar a inovação para superar os obstáculos: “A superação dos obstáculos relacionados à proteção ambiental e aos custos depende da inovação tecnológica.” ”Este é o consenso alcançado pelos especialistas presentes. O Instituto de Química de Dalian, pertencente à Academia Chinesa de Ciências, é líder no país no desenvolvimento de processos para a produção de olefinas a partir de carvão. A tecnologia MTO/MTP desenvolvida por esse instituto já foi implementada em 9 unidades de produção, totalizando uma capacidade de produção de 5,2 milhões de toneladas de olefinas por ano. De acordo com o vice-diretor do instituto, o acadêmico Liu Zhongmin, em condições de preços baixos do petróleo, a situação de lucro ou prejuízo desses projetos de óleos aromáticos produzidos a partir de carvão varia. No entanto, há uma característica em comum: as instalações que utilizam tecnologias modernas geralmente obtêm melhores resultados financeiros. Por exemplo, o projeto da Ningxia Baofeng Group para a produção de olefinas a partir de carvão por meio de metanol: como parte desse processo foi utilizada a tecnologia de produção de metanol a partir de gás de coque, a unidade industrial obteve um lucro líquido de 620 milhões de yuans no primeiro semestre do ano passado, alcançando assim bons resultados econômicos. Bai Yi também enfatizou que os novos projetos de óleos aromáticos a partir do carvão devem priorizar a otimização técnica das instalações, para assim garantir sua rentabilidade. Diante da atual situação de preços baixos do petróleo, o acadêmico Liu Zhongmin sugere que as empresas do setor de química a base de carvão devem dar mais atenção ao desenvolvimento de novas tecnologias. Exemplos disso são os processos recentemente desenvolvidos para a produção de óleos aromáticos a partir de metano e de gás sintético. Espera-se que esses novos processos ajudem a reduzir os custos de produção de óleos aromáticos a partir de carvão e também a resolver problemas ambientais. O processo de conversão de metano em óleos aromáticos é um novo processo catalítico desenvolvido pela equipe do acadêmico Bao Xinhe. Esse processo permite a conversão eficiente do metano em óleos aromáticos, hidrocarbonetos aromáticos e hidrogênio, em condições anóxicas. Em comparação com os métodos tradicionais, é mais econômico e ambientalmente sustentável. Em março deste ano, o Instituto de Química de Dalian, a Saudi Basic Industries Corporation e a China National Petroleum and Natural Gas Group estão trabalhando em parceria para acelerar a transição dessa tecnologia do laboratório para a produção industrial. Também em março deste ano, o processo de produção de óleos aromáticos a partir de gás sintético foi desenvolvido com sucesso. Esse processo elimina o método de produção de hidrogênio por conversão de água e gás, que exige alto consumo de água e energia. Em vez disso, utiliza-se diretamente o gás sintético produzido pela gasificação do carvão. Sob a ação de um novo tipo de catalisador composto, é possível obter olefinas de baixo carbono em uma única reação, com alta seletividade. Esse resultado inovador é de importância evidente para a China, que depende de importações para suprir mais de 60% de suas necessidades de petróleo, tem uma estrutura energética baseada no carvão e enfrenta uma crescente escassez de recursos hídricos. Sem alterar as emissões totais de CO2, foi criado um novo método de conversão do carvão com baixo consumo de água. Também em março deste ano, o projeto de tratamento de águas residuais da indústria química do carvão e sistema de emissões zero da Zhongmei Tuk, que chamou bastante a atenção do setor, foi aprovado com sucesso na avaliação realizada por especialistas organizados pela Associação da Indústria do Carvão da China. Especialistas consideram que a abordagem técnica desenvolvida para este projeto, visando zero emissões de águas residuais provenientes da indústria do carvão, é razoável. Essa abordagem permite a redução e o reaproveitamento dessas águas residuais, com uma taxa de reutilização de 98%. Esse resultado tem importância como exemplo e modelo para o desenvolvimento da indústria química a base de carvão em regiões com escassez de recursos hídricos. Especialistas afirmam que, se a pesquisa e o desenvolvimento de tecnologias novas continuarem nesse ritmo, não há motivos para preocupações quanto ao futuro promissor do processo de produção de olefinas a partir do carvão.