Modulo_5_A Logistica do Petróleo

MÓDULO 5
5.0 - A LOGÍSTICA DO PETRÓLEO
Este capítulo vai apresentar as características da logística do
petróleo no Brasil, sua distribuição, transporte e localização geográfica
das refinarias e bases de distribuição (primárias e secundárias) e os
principais fluxos de transferência de derivados.
Em se tratando de um País de grande dimensão geográfica como
o Brasil, faz-se necessária a aplicação intensiva das novas tecnologias
de informação e de ferramentas logísticas mais eficientes, para que
toda a Cadeia de Suprimentos possa estar total e definitivamente integrada.
No caso do mercado de combustíveis, podem ser considerados
componentes da Cadeia de Suprimentos: transportador (ferroviário,
rodoviário ou lacustre), produtores de combustíveis (Petrobras, refinarias
particulares e petroquímicas), distribuidoras (Shell, Texaco, Esso,
BR, Ipiranga, etc) e consumidores (indústrias ou pessoas físicas).
Para que as funções e atividades logísticas iniciem seu fluxo
de forma mais precisa, é necessária a acura cidade nas etapas da
obtenção da demanda que compreende a pesquisa de mercado, análise
e desenvolvimento de produtos, aquisição de insumos, entre outras. No
atendimento posterior a esta demanda está o transporte, a distribuição,
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a armazenagem e o atendimento do pedido no prazo pré-determinado.
5.1 - A LOGÍSTICA NA INDÚSTRIA DO PETRÓLEO
“A indústria do petróleo é um dos exemplos mais complexos e
abrangentes de complexidade logística no mundo empresarial”.
A Cadeia de Suprimento na Indústria do Petróleo (Supply
Chain)
Considera-se que o objetivo fundamental da indústria do
petróleo é ofertar produtos derivados do petróleo ao mercado consumidor.
O cumprimento de tal objetivo, entretanto, requer o estabelecimento
de uma longa e complexa cadeia logística.
A cadeia de suprimentos da indústria do petróleo é representada
basicamente por dois grandes segmentos: Exploração &
Produção (E&P), também conhecido como segmento upstream; e um
segundo, comumente referenciado como segmento downstream, que
englobaria as atividades de Refino, Transporte, Comercialização e Distribuição
e derivados.
Recentemente, um terceiro segmento, denominado de
midstream, que é responsável pelas atividades de Refino ou de Transporte,
variando, foi adotado também na divisão dos trabalhos envolvidos
na indústria do petróleo.
Para efeitos dessa pesquisa resolveu-se adotar a convenção
e os conceitos utilizados pelo Centro de Pesquisas da PETROBRAS
(CENPES) e colaborado por que estabelece o seguinte Upstream
(Exploração e Produção); Midstream (Refino); e Downstream (Distribuição).
A figura a seguir apresenta um esquema simplificado do
supply chain da indústria do petróleo.
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A seguir é apresentada uma breve descrição dos três grandes segmentos
da cadeia de suprimento da indústria do petróleo, enfatizando sua principais
características, estruturas e particularidades.
5.2 - SEGMENTO DE EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO (UPSTREAM)
As atividades de exploração e produção (E&P) compreendem
aquelas neces-sárias à extração do petróleo da terra ou do mar, colocando-
o disponível para o processo de refino. Tais atividades têm início
com os estudos geológicos e geofísicos, por meio dos quais se torna
possível mapear determinadas áreas e indicar o grau de probabilidade
de encontrar-se uma formação de petróleo com envergadura comercial.
Uma vez realizado os estudos das áreas de interesse, são determinados
os locais de maior, probabilidade de ocorrência de óleo, iniciase,
a partir deste momento , a fase de perfuração, através da abertura
de poços exploratórios, ou pioneiros, que irão fornecer informações e
delimitar as fronteiras das áreas efetivamente produtivas. Após a conclusão
da atividade de perfuração, seguem as atividades de completação,
que visão basicamente adequar os poços perfurados, possibilitando
a instalação dos equipamentos para a produção de óleo/ou gás natural.
Esquema Simplificado do Supply Chain da Indústria do Petróleo
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Concluídas as etapas anteriores e uma vez confirmada a presença
de óleo através dos poços exploratórios , atinge-se a fase de produção
de óleo e/ou gás natural, na qual são perfurados os poços de produção
e estabelecida toda a infra-estrutura necessária para colocar-se o óleo
disponível para uso.
5.3 - SEGMENTO DE REFINO (MIDSTREAM)
O processo de refino consiste no conjunto integrado de processos,
tratamentos e reações físico-químicas pelos quais o óleo cru
é transformado quimicamente em derivados com especificações bem
caracterizadas e adequados a finalidades específicas.
O petróleo bruto é transferido das proximidades das áreas de
produção até o parque de armazenamento de cru da planta de refino. O
óleo é então submetido a trata-mentos preliminares, conhecidos como
decantação (para sedimentação de resíduos sólidos e separação da
água emulsionada com petróleo), dessalgação (redução do teor de sal
substância nociva aos equipamentos de refino), diluição com outros
tipos de óleo para ajustar as características físico-químicas como viscosidade
e fluidez e outros tratamentos menos genéricos, que eventualmente
são necessários para adequação da qualidade do óleo cru ao
tipo específico de equipamento de refino. O processamento do petróleo
é realizado em unidades de refinação específicas para cada finalidade,
e em diferentes sequências de processos, de acordo com o objetivo desejado.
Conclusão: Como produto final de todo o segmento de refino, temse
a disponibilidade de uma vasta variedade de derivados, como a
gasolina, o diesel, o querosene e outros derivados que são fornecidos
como matéria-prima para outras indústrias.
5.4 - SEGMENTO DE DISTRIBUIÇÃO (DOWNSTREAM)
O segmento de distribuição ou downstream refere-se ao conjunto
de operações, de uma cadeia produtiva extensa, nas quais intervém
um grande número de agentes logísticos. Fatores como a rapi58
dez na entrega do produto ao cliente, o tipo de produto transportado e a
característica do transporte a ser utilizado em função das particularidades
da carga, que muitas vezes envolve o manuseio de produtos
perigosos e inflamáveis, faz com que a ação de fazer o produto chegar
ao cliente final, demande o emprego de uma malha logística extremamente
complexa.
Os produtos derivados do petróleo, como por exemplo, a gasolina
e o óleo diesel, ao sairem da refinaria produtora, fluem através de
um “canal de distribuição” que envolve bases primárias e secundárias
de armazenamento, até chegarem aos postos de serviço. As bases
primárias (ou principais) são aquelas que recebem os produtos diretamente
das refinarias ou através da importação direta dos mesmos. Já as
bases secundárias recebem os produtos provenientes de outras bases,
seja principal ou secundária localizada remotamente ou sem condições
logísticas para conduzir os produtos até os postos de serviços ou centros
de distribuição.
Em se tratando da comercialização de derivados de uso industrial,
como por exemplo, a nafta petroquímica e os óleos combustíveis o
produto é transportado da refinaria até o cliente através de dutos (pipelines),
por modais marítimos ou ferroviários.
5.5 - LOGÍSTICA DE TRANSPORTE DO PETRÓLEO E SEUS
DERIVADOS
Diariamente, são produzidos pelos grandes campos petrolíferos
mundiais, volumes cada vez maiores de petróleo. O escoamento de tal
volume de petróleo dos campos de produção para as refinarias constitui
um sério problema logístico, uma vez que as jazidas consideradas comercialmente
exploráveis, quase sempre estão localizadas em regiões
distantes das áreas geográficas onde se concentra a demanda por produtos
do petróleo.
As primeiras refinarias foram constituídas de forma a privilegiar
a proximidade com os campo produtores e os centros de consumo
facilitando o transporte da matéria prima e dos produtos derivados.
Porém, com o passar dos tempos, ocorreu o inevitável distanciamento
entre os campo de petróleo e as refinarias, resolveu-se então adotar um
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padrão para a transferência da matéria-prima, conforme apresentado
abaixo no quadro a seguir:
Obs.: denomina-se TANKER todo navio que transporta uma
carga líquida (petróleo, gás liquefeito, produtos químicos, etc.).
As siglas, a seguir, descrevem os navios tanques (ou oil tankers
ship), segundo sua capacidade de transporte de cargas, medidas em
milhares de toneladas:
Escolha do Modal para transferência de matéria prima
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5.6 - TEMPO DE TRANSFERÊNCIA
Refere-se ao tempo de transferência do petróleo a unidade de
processamento, que é função do modal de transporte utilizado e da distância
entre os terminais de embarque e de recepção do produto. No
caso de transferência por dutos, os tempos podem ser expressos em
horas ou dias, já no caso de transferência por navios, por exemplo, os
tempos seriam expressos em dias ou meses.
5.7 - MODAIS UTILIZADOS NO TRANSPORTE DO PETRÓLEO
E SEUS DERIVADOS
A) DUTOVIÁRIO
Tipo de modal que utiliza dutos ou tubulações para o transporte
de grandes quantidades de petróleo e derivados. Consiste num
dos meios mais econômicos e seguros para a movimentação de cargas
líquidas do petróleo. Através dos dutos é possível interligar as fontes
produtoras, as refinarias, os terminais de armazenamento, as bases de
distribuição e os centros consumidores.
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O custo de transferência por esse tipo de modal indica expressiva
vantagem em termos econômicos, uma vez que permite a redução
dos custos dos fretes (que influenciam significativamente nos preços finais
dos derivados), diminui o tráfego de caminhões e vagões-tanque e
aumenta a segurança nas estradas e vias urbanas. Um aspecto negativo
na movimentação de produtos por modal dutoviário é a velocidade,
muito vagarosa, cerca de 3 e 4 milhas por hora, em relação ao modal
rodoviário.
Tal problema é em parte abrandado pelo fato de que os produtos
movem-se 24 horas por dia e 7 dias por semana, tornando a velocidade
efetiva muito maior quando comparada com as dos demais modais de
transporte.
Existem dutos que transportam exclusivamente óleos (oleodutos
ou em inglês, pipelines), e outros (polidutos) que são utilizados para
transportar outros derivados . O gás natural é transportado por gasodutos
até as refinarias para ser processado.
Em seguida, também por meio degasodutos, segue para os
grandes consumidores indústrias e para as redes de distribuição domiciliar.
um aspecto muito importante e que merece ser salientado,
diz respeito ao problema das interfaces, nome utilizado para referirse
à “contaminação” entre dois produtos transportados em serie num
mesmo oleoduto, onde a mistura dos dois produtos vem a constituir um
terceiro produto, alterando a qualidade e a especificação dos produtos
originais.
Existem algumas maneiras de evitar-se a contaminação, como
por exemplo, avaliar e corrigir projetos de tubulações que apresentem
problemas, como por exemplo, diâmetros irregulares, trechos mortos,
posicionamento irregular de bombas, tanques e pontos de manobras,
etc. Outra solução seria a utilização de produtos com densidade e viscosidade
semelhantes.
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B) RODOVIÁRIO
O transporte de derivados do petróleo por esse modal é
realizado através de caminhões-tanques. Alguns apresentam tanques
segmentados, possibilitando o transporte de mais de um tipo de produto.
As operações de carga e descarga dos produtos são realizadas por
operadores especializados, e dentro de rigorosos padrões de segurança,
por se tratar de produtos e altamente inflamáveis. Entre as vantagens
apresentadas por este tipo de modal, destacam-se: velocidade, frequência
e a disponibilidade.
C) FERROVIÁRIO
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Esse tipo de modal representa uma alternativa econômica para
o deslocamento de grandes volumes de petróleo e seus derivados (cerca
de 30% de economia se comparado ao modal rodoviário, em média, os
vagões-tanque são confeccionados em aço e possuem uma capacidade
para 60 metros cúbicos. em contrapartida, a velocidade do deslocamento
das composições, deve ser levada em consideração numa análise do
custo/benefício (velocidade média de cerca de 20 milhas por hora).
Tal velocidade reflete o fato de que a maior parte do tempo
(86%) é gasto em operações de carregamento e descarregamento.
Como nos demais modais, as operações de carregamento e
descarregamento dos produtos armazenados nos vagões-tanque são
realizadas por operadores especializados, e dentro de rigorosos padrões
de segurança, por se tratar de produtos e altamente inflamáveis.
D) HIDROVIÁRIO
Compreende o transporte que utiliza o meio aquático, quer seja
marítimo ou fluvial. Ao contrário do que ocorre com os outros modais,
as operações de carga e descarga no modal hidroviário são muitos mais
complexas, exigindo muitas vezes a utilização de equipamentos sofisticados.
O transporte de cabotagem do petróleo e dos seus derivados é
realizado por meio de navios tanque com grande capacidade de arma64
zenamento (35 mil até 90 mil toneladas).
Existem ainda outras embarcações empregadas por este tipo de
modal, como por exemplo, chatas e balsas-tanque, com capacidade de
até 40 mil toneladas.
Cumpre salientar que o objetivo desta descrição foi o de apresentar
de maneira simples e objetiva, as particularidades dos modais
mais comumente utilizados para o transporte do petróleo e dos seus
derivados, sem a mínima pretensão de esgotar o assunto, que em face
da sua natureza e complexidade, certamente demandaria um aprofundamento
muito maior, fugindo dos propósitos dessa pesquisa.
5.8 - PETROBRÁS TRANSPORTE S/A - TRANSPETRO
= Transporta petróleo, gás natural, derivados e álcool.
= Opera 11 mil Km de oledutos e gasodutos, 45 terminais (21 terrestres
e 24 aquaviários).
= Possuem 500 tanques com capacidade de 10 milhões m³, de óleo
leve/pesado, 53 petroleiros.
= Responsável pela distribuição (sistema Petrobrás).
= Criada em 1998.
= Atua também no exterior.
A frota da Transpetro tem capacidade de transportar 2,9 milhões de
toneladas de produtos e é formada por 53 embarcações, sendo:
= Nove navios aliviadores para escoamento da produção de petróleo
em alto-mar.
= Treze navios para o transporte de petróleo e de produtos escuros
(óleo combustível e bunker).
= Seis navios para produtos escuros e claros (óleo diesel e gasolina).
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= Dezoito navios para produtos claros.
= Seis navios gaseiros, para transporte de gás liquefeito de petróleo
(GLP).
= Um unidade flutuante de transferência e estocagem de petróleo
(FSO).
= Um embarcação de apoio marítimo.
5.9 - REFINO DO PETRÓLEO
Petróleo bruto é o termo para o óleo não processado. Ele também
é conhecido apenas como petróleo. O petróleo bruto é um combustível
fóssil, o que significa que ele é formado pelo processo de decomposição
de matéria orgânica, restos vegetais, algas, alguns tipos de
plâncton e restos de animais marinhos - ocorrido durante centenas de
milhões de anos na história geológica da Terra. Os tipos de petróleo
bruto podem apresentar cores diferentes, de claros a negro, assim como
viscosidades diferentes, que podem ser semelhantes a água ou quase
sólidas. O petróleo bruto é o ponto de partida para muitas substâncias
diferentes porque contém hidrocarbonetos. Os hidrocarbonetos são
moléculas que contém hidrogênio, e existem em diferentes tamanhos e
estruturas, com cadeias ramificadas e não ramificadas e anéis.
Duas características são importantes nos hidrocarbonetos:
= Eles contêm muita energia. Muitos dos produtos derivados de
petróleo bruto como a gasolina, óleo diesel, parafina sólida são úteis
graça a essa energia;
= Eles podem ter formas diferentes. O menor hidrocarboneto é o metano
(CH4), um gás mais leve do que o ar. Cadeias mais longas contém
cinco carbonos ou mais e são líquidos; já nas cadeias muito longas há
hidrocarbonetos sólidos, como a cera. Ao ligar quimicamente cadeias
de hidrocarbonetos artificialmente, obtemos vários produtos, que vão
da borracha sintética até o naylon e o plástico de potes para alimentos.
O petróleo bruto contém centenas de diferentes tipos de hidro66
carbonetos misturados e, para separá-los, é necessário refinar o petróleo
As cadeias de ¬hidrocarbonetos de diferentes tamanhos têm
pontos de ebulição que vão aumentando progressivamente, o que possibilita
separá-las através do processo de destilação. É isso o que acontece
em uma refinaria de petróleo. Na etapa inicial do refino, o petróleo
bruto é aquecido e as diferentes cadeias são separadas de acordo com
suas temperaturas de evaporação. Cada comprimento de cadeia diferente
tem uma propriedade diferente que a torna útil de uma maneira
específica.
5.9.1 - REFINO DO PETRÓLEO (PROCESSO)
Como já mencionamos, um barril de petróleo bruto é composto
por diversos tipos de hidrocarbonetos. O refino de petróleo separa tudo
isso em várias substâncias úteis. Para isso, os químicos seguem algumas
etapas.
1. A maneira mais antiga e comum de separar os vários componentes
(chamados de frações) é usar as diferenças entre as temperaturas de
ebulição. Isso é chamado de destilação fracionada. Basicamente, esquenta-
se o petróleo bruto deixando-o evaporar e depois condensa-se
esse vapor.
2. Técnicas mais novas usam o processamento químico, térmico ou
catalítico em algumas das frações para criar outras, em um processo
chamado de conversão. O processamento químico, por exemplo, pode
quebrar cadeias longas em outras menores. Isso permite que uma refinaria
transforme óleo diesel em gasolina, de acordo com a demanda
por gasolina.
3. As refinarias devem tratar as frações para remover as impurezas.
4. As refinarias combinam as várias frações (processadas e não processadas)
em misturas para fabricar os produtos desejados. Por exemplo,
as diferentes misturas de cadeias podem criar gasolinas com diferentes
índices de octanagem.
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Os produtos são armazenados no local até que sejam
entregues aos diferentes compradores, como postos de gasolina, aeroportos
e fábricas de produtos químicos. Além de fazer produtos baseados
no petróleo, as refinarias também devem tratar os dejetos envolvidos
nos processos para minimizar a poluição do ar e da água.
Na próxima seção, veremos como separar o petróleo bruto em
seus diferentes componentes.
5.9.2 - DESTILAÇÃO FRACIONADA
Os vários componentes do petróleo bruto têm tamanhos, pesos
e temperaturas de ebulição diferentes. Por isso, o primeiro passo
é separar esses componentes. E devido a diferença de suas temperaturas
de ebulição, eles podem ser facilmente separados por um processo
chamado de destilação fracionada.
Foto de uma refinaria de petróleo
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1. Aquecer a mistura de duas ou mais substâncias (líquidos) de diferentes
pontos de ebulição a alta temperatura. O aquecimento costuma ser
feito com vapor de alta pressão para temperaturas de cerca de 600°C.
2. A mistura entra em ebulição formando vapor (gases). A maior parte
das substâncias passam para a fase de vapor.
3. O vapor entra no fundo de uma coluna longa (coluna de destilação
fracionada) cheia de bandejas ou placas. elas possuem muitos orifícios
ou proteções para bolhas a fim de permitir a passagem do vapor as
placas aumentam o tempo de contato entre o vapor e os líquidos na
coluna, elas ajudam a coletar os líquidos que se formam nos diferentes
pontos da coluna há uma diferença de temperatura pela coluna (mais
quente embaixo, mais frio em cima)
4. O vapor sobe pela coluna.
5. Conforme o vapor sobe pelas placas da coluna, ele esfria.
6. Quando uma substância na forma de vapor atinge uma altura em que
a temperatura da coluna é igual ao ponto de ebulição da substância, ela
condensa e forma um líquido. A substância com o menor ponto de ebulição
irá se condensar no ponto mais alto da coluna. Já as substâncias
com pontos de ebulição maiores condensarão em partes inferiores da
coluna.
7. As placas recolhem as diferentes frações líquidas.
8. As frações líquidas recolhidas podem: passar por condensadores,
onde serão resfriadas ainda mais, e depois ir para tanques de armazenamento
e seguir para outras áreas para passar por outros processos
químicos, térmicos ou catalíticos.
A destilação fracionada é útil para separar uma mistura de substâncias
com diferenças pequenas em seus pontos de ebulição sendo uma
etapa muito importante no processo de refino.
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Poucos compostos saem da coluna de destilação prontos para
serem comercializados. Muitos deles devem ser processados quimicamente
para criar outras frações. Por exemplo, apenas 40% do petróleo
bruto destilado é gasolina. No entanto, a gasolina é um dos principais
produtos fabricados pelas empresas de petróleo. Em vez de destilar
continuamente grandes quantidades de petróleo bruto, essas empresas
utilizam processos químicos para produzir gasolina a partir de outras
frações que saem da coluna de destilação. É este processo que garante
uma porção maior de gasolina em cada barril de petróleo bruto.
O processo de refino de petróleo começa em uma coluna de destilação fracionada.
À direita, podemos ver vários processadores químicos que serão descritos na próxima seção.
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