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DESENVOLVIMENTO TECNOLGICO ORIENTADO AO
MERCADO UM ESTUDO DE CASO DA CADEIA PRODUTIVA
DO CIDO ACRLICO
Fbio de Oliveira Bello
UFRJ Grau de Mestre
Orientadores: Adelaide Maria de Souza Antunes, D.Sc.
Rodrigo Pio Borges Menezes, D.Sc.
UFRJ/CT/EQ 2008
ii
DESENVOLVIMENTO TECNOLGICO ORIENTADO AO MERCADO
UM ESTUDO DE CASO DA CADEIA PRODUTIVA DO CIDO ACRLICO
Fbio de Oliveira Bello
Tese submetida ao corpo docente do Curso de Ps Graduao em
Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos da Escola de Qumica da
Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, como parte dos requisitos
necessrios obteno do grau de Mestre.
Aprovada por:
. . Orientadora
Adelaide Maria de Souza Antunes D.Sc.
. . Orientador
Rodrigo Pio Borges Menezes D.Sc.
. .
Peter Rudolf Seidl Ph.D.
. .
Cludia Ins Chamas D.Sc.
. .
Marco Antnio Gaya de Figueireido D.Sc.
Rio de Janeiro, RJ Brasil
Agosto de 2008
iii
Bello, Fbio de Oliveira
Desenvolvimento Tecnolgico Orientado ao Mercado Um Estudo de Caso na Cadeia Produtiva do cido Acrlico/ Fbio de Oliveira Bello. Rio de Janeiro, 2008.
xviii, 97 f.: il. Dissertao (Mestrado em Tecnologia de Processos Qumicos e
Bioqumicos) Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, Escola de Qumica EQ, 2008.
Orientadores: Adelaide Maria de S. Antunes e Rodrigo Pio Borges
Menezes 1. cido Acrlico 2. Derivados do cido Acrlico 3. Desenvolvimento
Tecnolgico I Antunes, Adelaide M. S. (Orientadora) II Universidade Federal
do Rio de Janeiro - Escola de Qumica III Mestrado (UFRJ/EQ)
T 18 B446D
iv
Dedico esta tese ao meu pai Ney de Oliveira Bello (in memoriam)
v
AGRADECIMENTOS
O trabalho apresentado contou com a colaborao de inmeras pessoas
e instituies.
Agradeo ao gerente geral de participaes, Patrick Horbak Fairon,
representando a equipe do Abastecimento/Petroqumica (Petrobras) pela
liberao de horas e apoio para o desenvolvimento deste estudo.
Agradeo a coordenadora do curso de Ps-Graduao em Tecnologia de
Processos Qumicos e Bioqumicos, professora Oflia de Queiroz Fernandes
Arajo, representando a Escola de Qumica UFRJ, pela receptividade e infra-
estrutura necessrias ao bom andamento do estudo.
Agradeo aos meus orientadores Adelaide Antunes e Rodrigo Pio pelo
constante empenho pessoal manifestado e, pelo encorajamento e apoio dado ao
longo da realizao deste trabalho. As suas numerosas sugestes contriburam,
no s para o bom andamento do estudo, mas tambm para enriquecer a escrita
desta tese.
Aos amigos do SIQUIM, em especial Priscilla e Pedro, pelas palavras de
incentivo e apoio durante a realizao dos estudos e a todos que de alguma
forma contriburam para o desenvolvimento deste trabalho, o meu muito
obrigado!
Agradeo aos meus amigos: Luiz Carlos Assumpo e Flvio Ferreira
pelo apoio fundamental nos debates relacionados ao tema da dissertao,
Roberto Van Erven por compartilhar sua vasta experincia em gerenciamento
tecnolgico acumulada durante sua passagem pela GETEC da Petroquisa, e a
Andra Cid pela amizade e compartilhamento das aflies. A vocs, o meu
eterno agradecimento pelos incentivos em todas as horas.
Agradeo ao meu pai que tornou tudo isso possvel com seu esforo,
dedicao e amor. A minha me e irmos pelo carinho e amor em todos os
momentos. A Famlia Busca-P que me acolheu como um filho me apoiando
em todos os momentos. A Bianca, minha companheira, que esteve o tempo todo
ao meu lado me apoiando com todo o seu amor e carinho, sem contar a grande
ajuda no processo de reviso. Muito obrigado a todos vocs!
vi
E, principalmente, a Deus, que sempre esteve ao meu lado, iluminando os
caminhos percorridos, aperfeioando os meus conceitos de vida e ensinando
novas maneiras de enxergar o mundo Obrigada por Tudo!
vii
MENSAGEM
A Perseverana uma grande aliada
superao de todos os nossos desafios.
Caminhar sem destino como realizar
um passeio por simples entretenimento.
Caminhar com determinao
em busca do nosso verdadeiro propsito
participar da vida como transformadores
das inconvenincias e criadores de obras
que dignificaro nossa existncia
e marcaro nossas pegadas para que muitos sigam
o nosso caminho.
Dar forma s experincias que vivemos
o verdadeiro entretenimento; moldar nosso destino,
receber os benefcios de nosso prprio
crescimento pessoal e espiritual,
sem dvida o melhor dos prazeres.
Seguir a vida sem um propsito,
acomodar-se diante das situaes que nos afligem,
viver sem a intensidade dos nossos desafios,
perder a oportunidade de existir.
(Autor Desconhecido)
viii
RESUMO
BELLO, Fbio de Oliveira - Desenvolvimento Tecnolgico Orientado ao Mercado: Um Estudo da Cadeia Produtiva do cido Acrlico. Orientadores: Adelaide Maria de Souza Antunes e Rodrigo Pio Borges. Rio de Janeiro: EQ-UFRJ; 2008. Dissertao (Mestrado em Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos).
A presente dissertao tem como objetivo avaliar a oportunidade de
produo do cido acrlico e seus derivados no Brasil, levando-se em conta a
dificuldade de licenciamento da tecnologia no mercado mundial. Os detentores
da tecnologia so tambm grandes produtores de cido acrlico e derivados e
tendem a restringir o licenciamento de suas tecnologias, dificultando a entrada
de novos competidores em seus mercados. A maioria das novas plantas
direcionada a mercados com grande potencial de crescimento, China e ndia.
Sem sucesso, a Petrobras, desde 2000, tem buscado parceria com detentores
da tecnologia para construo de um complexo de produo de cido acrlico,
acrilatos e polmero superabsorvente (SAP) no Brasil. Neste sentido, so
discutidas as alternativas brasileiras, apresentando-se uma viso geral do
mercado de tecnologia na indstria qumica e os principais processos de
obteno desta. descrita a implantao da indstria petroqumica nacional,
baseada em aquisio de tecnologia exgena e no caso especfico do mercado
de cido acrlico e seus derivados so analisadas as principais aplicaes, as
capacidades instaladas, e as dinmicas de preos e de demanda. Tambm so
abordadas as tecnologias necessrias para a implantao deste complexo,
segmentadas em blocos, com a indicao dos principais fatores crticos.
Observa-se que o sistema de oxidao do propeno e o reator de polimerizao
so os blocos com complexidade mais elevada. Por fim, so levantadas as
alternativas disponveis para atuao brasileira neste mercado: (i) manuteno
das importaes para atender o mercado interno; (ii) manter a poltica de
aquisio de tecnologia externa - licenciamento ou parceria com o licenciador;
(iii) desenvolver a tecnologia internamente, seja a atual rota ou a partir de
matrias-primas alternativas, como a glicerina e a glicose.
ix
ABSTRACT
BELLO, Fbio de Oliveira Market Oriented Technological Development: A Study of the Productive Chain of Acrylic Acid. Thesis Supervisors: Adelaide Maria de Souza Antunes e Rodrigo Pio Borges. Rio de Janeiro: EQ-UFRJ; 2008. Thesis (Mestrado em Tecnologia de Processos Qumicos e Bioqumicos).
The purpose of this work is to evaluate the opportunity of production of
acrylic acid and its derivatives in Brazil, in view of the difficulty of licensing this
technology in the global market. The owners of the technology of the production
of the acrylic acid are also huge producers and try to restrict the licensing of their
technologies, becoming difficult the entrance of new competitors in their markets.
The majority of the new plants are directed to markets with great potential of
growth and small impact for the current producers (China and India). Without
success Petrobras since 2000 has attemped to form partnership with owners of
technology to construct a production complex of acrylic acid, acrylates and
superabsorbent polymer (SAP) in Brazil. In this way, the Brazilian alternatives are
presented with a general vision of the market of technology in the chemical
industry and the main processes to attainment it. As an example the implantation
of the national petrochemical industry was described based in acquisition of
external technology. In the specific case of the market of acrylic acid and its
derivatives, the main applications, the installed capacities, and the dynamic of
prices and demand were analyzed. The technologies needed for the implantation
of this complex were also boarded, segmented by blocks, with the indication of
the main critical factors. It was observed that the system of oxidation of propylene
and the polymerization reactor are the blocks with higher complexity. Finally, the
available alternatives for brazilian action in this market were identified: (i)
maintenance of importations to supply the domestic market; (II) keep the politics
of acquisition of external technology - licensing or make partnership with the
licenser; (III) develop the technology internally, or the current route, or from
alternative raw materials, as the glycerin and the glucose.
x
SIGLAS
AA - cido Acrlico
AAB - cido Acrlico Bruto
AAG - cido Acrlico Glacial
ABIQUIM - Associao Brasileira da Indstria Qumica
BNDES - Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico Social
BNDESPar - Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico Social
Participaes
BP - British Petroleum
CEPED - Centro de Pesquisa e Desenvolvimento
COMPERJ - Complexo Petroqumico do Rio de Janeiro
CONAMA - Conselho Nacional de Meio Ambiente
COPENE - Companhia Petroqumica do Nordeste
COPESUL - Companhia Petroqumica do Sul
EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agrcola
EVA - Ethylene-Vinyl Acetate (Compolmero de Etileno Acetato
de Vinila)
FCC S.A. - Fbrica de Catalisadores Carioca S.A.
FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos
GEIQUIM - Grupo Executivo da Indstria Qumica
GETEC - Gerncia Tcnica da Petroquisa
INPI - Instituto Nacional da Propriedade Industrial
IUPAC - International Union of Pure and Applied Chemistry
JV - Joint Venture
NCM - Nomenclatura Comum do Mercosul
PAA - Policido Acrlico
xi
PE - Polietileno
PEAD - Polietileno de Alta Densidade
PELBD - Polietileno Linear de Baixa Densidade
PET - Polyethylene Terephthalate (tereftalato de polietileno)
PETROBRAS - Petrleo Brasileiro S.A.
PETROQUISA - Petrobras Qumica S.A.
P&D - Pesquisa e Desenvolvimento
PGQ - Propeno Grau Qumico
PIB - Produto Interno Bruto
PPSA - Petroqumica Paulnia S.A.
PQU - Petroqumica Unio S.A.
PTA - Purified Terephthalic Acid (cido Tereftlico Purificado)
PVA - Polyvinyl Alcohol (Poli(lcool Vinlico))
PVC - Polyvinyl Chloride (Policloreto de Vinila)
REGAP -Refinaria Gabriel Passos
REVAP -Refinaria Henrique Lage
SAP - Super Absorbent Polymer (Polmero Superabsorvente)
xii
Lista de Figuras
Pgina
Figura II.1 Licenciamento e diferenciao do produto 7
Figura II.2 Modelo de aquisio e utilizao tecnolgica 11
Figura III.1 Aplicaes do cido acrlico bruto 22
Figura III.2 Aplicao dos acrilatos 23
Figura III.3 Aplicaes do SAP 25
Figura III.4 Preos do cido acrlico e propeno grau qumico na Europa 27
Figura III.5 Preos histricos dos acrilatos 28
Figura III.6 Demanda regional de AAB 29
Figura III.7 Importaes brasileiras de cido acrlico (t/a) 31
Figura III.8 Importaes brasileiras de cido acrlico (US$ milhes) 31
Figura III.9 Produo nacional de acrilatos (t/a) 32
Figura III.10 Vendas nacionais de acrilatos (t/a) 32
Figura III.11 Importao nacional de acrilatos (t/a) 33
Figura III.12 Importao nacional de acrilatos (US$ milhes) 34
Figura III.13 Importao nacional de SAP (t/a) 34
Figura III.14 Importao nacional de SAP (US$ milhes) 35
Figura III.15 Metodologia de projeo de demanda utilizada 35
Figura III.16 Demanda agregada de cido acrlico bruto, histrico e
projeo 36
Figura IV.1 Rotas de produo de cido acrlico e seus derivados 38
Figura IV.2 Processo de oxidao do propeno em dois estgios 44
Figura IV.3 Reator tubular de produo de AA 46
Figura IV.4 Preos de propano e propeno no golfo dos EUA 49
Figura IV.5 Esquema de produo de AA a partir propano 51
Figura IV.6 Produo de AA a partir das fontes renovveis 53
xiii
Figura IV.7 Processo de produo do acrilato de butila 56
Figura IV.8 Mecanismo simplificado de ao do agente reticulador 58
Figura IV.9 Estrutura do SAP 59
Figura IV.10 Absoro de gua pelo SAP 59
Figura IV.11 Esquema de produo do SAP 60
Figura IV.12 Reator de polimerizao do SAP 62
Figura IV.13 Maiores depositantes de patentes relativas ao AA 64
Figura IV.14 Maiores depositantes de patentes relativas aos acrilatos 65
Figura IV.15 Maiores depositantes de patentes relativas aos SAP 65
Figura V.1 Configurao do complexo acrlico em estudo pela
Petrobras 68
Figura V.2 Segmentao das tecnologias 71
Figura V.3 Importaes brasileiras de cido acrlico, acrilatos e SAP 75
Figura V.4 Distribuio geogrfica dos doutores em catlise 80
xiv
Lista de Tabelas
Pgina
Tabela II.1 Dados de licenciamento de empresas qumicas 8
Tabela II.2 Formas de parcerias estratgicas 12
Tabela II.3 Carteira de investimentos da indstria qumica 2007-2016 20
Tabela III.1 Propriedades fsicas do cido acrlico e seus steres 21
Tabela III.2 Aplicaes do SAP 24
Tabela III.3 Principais produtores mundiais de AA e derivados (mil t/a) 26
Tabela III.4 NCM do AA e derivados e, respectivo, imposto de
importao (II) 30
Tabela IV.1 Catalisadores de oxidao do propeno em estgio nico 42
Tabela IV.2 Catalisadores do primeiro estgio 43
Tabela IV.3 Catalisadores do segundo estgio 43
Tabela V.1 Capacidade de produo do complexo acrlico 69
Tabela V.2 Matriz de complexidade 73
Tabela V.3 Ranking brasileiro de importaes de produtos qumicos
em 2007 76
Tabela V.4 Principais projetos de AA no mundo 78
Tabela V.5 Matriz de hipteses 83
xv
SUMRIO
I. INTRODUO 1
II. PROCESSOS DE OBTENO DA TECNOLOGIA 5 II.1. VISO GERAL DAS TRANSAES TECNOLGICAS NA
INDSTRIA QUMICA 5 II.2. DESENVOLVIMENTO INTERNO 8 II.3. AQUISIO VIA LICENCIAMENTO 9 II.4. PARCERIAS 12 II.5. PROCESSO DE ESTABELECIMENTO DA INDSTRIA
PETROQUMICA BRASILEIRA 13 II.6. ANLISE DA DISPONIBILIDADE LOCAL DE TECNOLOGIA
VIS-A-VIS A CARTEIRA DE PROJETOS ANUNCIADOS 19
III. CADEIA DO CIDO ACRLICO E MERCADO 21 III.1. PRINCIPAIS APLICAES 22
III.1.1. CIDO ACRLICO 22 III.1.2. ACRILATOS 23 III.1.3. POLMERO SUPERABSORVENTE (SAP) 24
III.2. CAPACIDADE INSTALADA GLOBAL 26 III.3. DINMICA DE PREOS 27 III.4. PANORAMA DO MERCADO INTERNACIONAL 28 III.5. PANORAMA DO MERCADO BRASILEIRO 29
III.5.1. CIDO ACRLICO 30 III.5.2. ACRILATOS 31 III.5.3. POLMERO SUPERABSORVENTE (SAP) 34
III.6. PROJEO DE DEMANDA BRASILEIRA 35 IV. TECNOLOGIAS DE PRODUO 37
IV.1. ROTAS DE PRODUO DO CIDO ACRLICO 37 IV.1.1. OBSOLETAS 37
IV.1.1.1. ACETILENO - PROCESSO REPPE 37 IV.1.1.2. ETENO 39 IV.1.1.3. CIDO ACTICO 39 IV.1.1.4. HIDRLISE DA ACRILONITRILA 40
IV.1.2. ROTAS EM USO COMERCIAL 41 IV.1.2.1. OXIDAO PARCIAL DO PROPENO 41
IV.1.2.1.1. PROCESSO EM ESTGIO NICO 41 IV.1.2.1.2. PROCESSO EM DOIS ESTGIOS 42
xvi
IV.1.2.1.3. CATALISADORES DE OXIDAO DO
PROPENO 43 IV.1.2.1.4. DESCRIO DO PROCESSO 44
IV.1.3. NOVOS DESENVOLVIMENTOS 48 IV.1.3.1. PROCESSOS VIA PROPANO 48
IV.1.3.1.1. OXIDAO DIRETA DO PROPANO 50 IV.1.3.1.2. OXIDAO INDIRETA 50 IV.1.3.1.3. LEITO FLUIDIZADO 52
IV.1.3.2. BIOPROCESSOS 52 IV.1.3.2.1. ROTA DO CIDO LTICO GLICOSE 53 IV.1.3.2.2. ROTA DO 3-HIDROXIPROPINALDEIDO
- GLICERINA 53 IV.2. ROTAS DE PRODUO DOS ACRILATOS 54 IV.3. ROTA DE PRODUO DO SAP 57 IV.4. PATENTES RELACIONADAS AO CIDO ACRLICO E
DERIVADOS 62 V. PERSPECTIVA BRASILEIRA DE PRODUO DE CIDO ACRLICO 66
V.1. BREVE HISTRICO 66 V.2. ANLISE QUALITATIVA DA COMPLEXIDADE TECNOLGICA 69 V.3. ALTERNATIVAS BRASILEIRAS 74
V.3.1. MANUTENO DAS IMPORTAES 74 V.3.2. AQUISIO DE TECNOLOGIA EXTERNA 77 V.3.3. DESENVOLVIMENTO INTERNO 79
V.3.3.1. ROTA EM UTILIZAO COMERCIAL 79 V.3.3.2. ROTAS NO CONVENCIONAIS 80
V.4. MATRIZ DE HIPTESES 82 VI. CONCLUSES E RECOMENDAES 84
VII. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 88
VIII. ANEXO 97
1
I. INTRODUO
A presente dissertao tem como objetivo avaliar a oportunidade de
produo do cido acrlico e seus derivados no Brasil tendo em conta a
dificuldade de licenciamento dessa tecnologia no mercado mundial.
O cido acrlico e os acrilatos so monmeros com capacidade de gerar
polmeros e copolmeros com um amplo leque de propriedades. As propriedades
levam utilizao desses produtos em diversas aplicaes, destacando-se:
revestimentos, tintas, txteis, adesivos, plsticos e polmeros superabsorventes
(utilizados em fraldas descartveis e absorventes).
O mercado brasileiro de cido acrlico e seus derivados , na sua maior
parte, atendido por importaes provenientes dos EUA, totalizado para o Brasil
um desembolso anual mdio de US$ 200 milhes.
A rota tecnolgica mais usada na produo do cido acrlico a
oxidao do propeno. Os principais detentores da tecnologia so grandes
empresas que tambm atuam na produo do cido acrlico e derivados, como
Dow, Basf, Mitsubishi, Nippon Shokubai e Rohm and Hass. Essas empresas
tendem a formar parcerias somente entre si para atender mercados em
crescimento, ao invs de licenciar diretamente sua tecnologia, evitando com isso
a entrada de novos competidores no mercado.
A Petrobras, desde 2000, tem buscado parceria com os detentores da
tecnologia, como por exemplo, Basf e Dow Chemical para instalao de um
complexo de produo de cido acrlico, acrilatos e polmero superabsorvente
(SAP) utilizando como matria-prima o propeno proveniente de suas refinarias.
Entretanto, as negociaes ainda no resultaram na implantao do complexo
acrlico no Brasil.
Como se pretende estudar a questo de acessibilidade tecnologia de
cido acrlico e seus derivados, vis--vis o interesse de produzir tais produtos no
Brasil, optou-se pela abordagem qualitativa do tipo estudo de caso,
fundamentada nos pressupostos de Yin (1999), o qual freqentemente
utilizado para coleta de dados na rea de estudos organizacionais.
2
A seleo do caso baseou-se nas dificuldades de licenciamento de
tecnologia no mercado mundial, encontrada pela Petrobras na tentativa de
viabilizar seu projeto de construo de um complexo de produo de cido
acrlico e derivados, denominado Complexo Acrlico.
O referencial terico necessrio fundamentao da anlise do estudo de
caso, para garantir a validade e fidedignidade pesquisa, utilizou uma base de
dados proveniente de mltiplas fontes. As informaes foram coletadas sob
diferentes condies, ao longo do tempo, tais como:
a) Fontes primrias: livros, artigos em peridicos, patentes, teses e
dissertaes.
b) Fontes secundrias: site de produtores, de consultorias e de
associaes; notcias em revistas especializadas; bases de dados de preos, de
mercado e de estatsticas relativas inovao; manuais, catlogos e
enciclopdia.
O acesso s fontes secundrias no oficiais como estudos adquiridos de
consultorias externas, no disponibilizadas oficialmente, serviram de base para
nortear as pesquisas nas fontes oficiais. Esta foi uma das limitaes encontradas
na elaborao desta dissertao, que tomou o devido cuidado em no divulgar
informaes consideradas confidenciais para as empresas, restringindo-se as
informaes de conhecimento pblico, que muitas vezes no possuem grande
profundidade. Como por exemplo, no houve acesso a informaes sobre o
custo da tecnologia, o detalhamento dos investimentos, os custos de produo,
dentre outros.
No caso do levantamento das patentes, tanto na base de dados da
Derwent e quanto na do INPI, foram encontradas algumas dificuldades na
pesquisa, uma vez que os filtros de busca no so totalmente eficientes para
eliminar assuntos que no eram objeto da consulta. Portanto, foi necessria uma
depurao manual dos resultados, de modo a garantir que as estatsticas
apuradas estavam relacionadas ao assunto desejado.
3
Tendo como referncia o conhecimento do problema, as informaes
levantadas foram separadas segundo sua destinao ao desenvolvimento do
projeto de pesquisa: cadeia do cido acrlico e seus derivados, obteno da
tecnologia, tecnologia de produo e perspectiva brasileira neste mercado. O
tratamento e a anlise destas informaes subsidiaram a elaborao dos
captulos descritos a seguir, gerando a argumentao necessria para a
avaliao final do estudo de caso, com a constatao dos pontos positivos e
negativos das hipteses levantadas.
O Captulo II que trata do Processo de obteno da tecnologia aborda
questes gerais sobre a capacitao tcnica da firma, bem como o processo de
transferncia tecnolgica com foco nos pases em desenvolvimento, que o
caso do Brasil. Adicionalmente analisa-se o processo de formao da indstria
petroqumica brasileira, que foi baseado na aquisio de tecnologias exgenas,
sem um foco definido no processo de desenvolvimento tecnolgico nacional
capaz de suportar demandas futuras.
O terceiro captulo apresenta a Cadeia do cido acrlico abordando as
aplicaes, os mercados mundial e brasileiro, a dinmica de preos, a
capacidade instalada e o balano de oferta versus demanda. Adicionalmente,
projetada a demanda para os prximos anos para o Brasil de forma avaliar qual
seria a potencial capacidade do complexo a ser instalado no Brasil.
O quarto captulo, Tecnologias de produo de cido acrlico e derivados,
realizada a anlise das tecnologias de produo do cido acrlico (AA),
acrilatos e SAP para suporte as discusses estratgicas. Apresentam-se as
tecnologias empregadas, tida como obsoletas, as utilizadas atualmente e novos
desenvolvimentos, que se destacam por um potencial de utilizao futura, como
o caso da rota que utiliza a glicerina como matria-prima para produo de
cido acrlico e derivados.
O quinto captulo, Perspectiva brasileira de produo de cido acrlico, se
inicia com um histrico das iniciativas brasileiras para se produzir o cido
acrlico. Em seguida, analisa-se de forma qualitativa o grau de complexidade das
tecnologias do complexo acrlico. Por fim, apresenta-se as alternativas que o
Brasil dispe para produzir o AA, com destaque para os cenrios denominados:
4
manuteno das importaes, aquisio de tecnologia externa, seja via
licenciamento direto ou atravs de parcerias, e desenvolvimento interno da rota
atual ou de uma nova rota como caso da glicerina.
O sexto e ltimo captulo, apresenta as concluses e recomendaes da
dissertao para estudos futuros a cerca do cido acrlico e derivados.
5
II. PROCESSO DE OBTENO DA TECNOLOGIA
A tecnologia um elemento estratgico para o crescimento e
fortalecimento do poder competitivo das empresas. O ambiente externo cada vez
mais competitivo exige das empresas maior nvel de capacitao tecnolgica
para enfrentarem concorrentes e conquistarem uma melhor posio no mercado.
As empresas precisam desenvolver e introduzir inovaes tecnolgicas, a fim de
criar e sustentar vantagens competitivas, e usufruir do poder monopolista por um
certo perodo de tempo.
Na indstria qumica a difuso tecnolgica possvel graas existncia
de um mercado de transaes envolvendo tecnologia entre as empresas,
conforme demonstrado a seguir.
II.1. VISO GERAL DAS TRANSAES TECNOLGICAS NA INDSTRIA
QUMICA
Segundo Pavitt (1984), o setor qumico pode ser classificado como
baseado em cincia (science basied) cuja caracterstica ter como principal
fonte de tecnologia a Pesquisa & Desenvolvimento. No entanto, desde que foi
possvel o acesso tecnologia a indstria petroqumica no mundo adquiriu como
caractersticas marcantes: ser intensiva em capital, movimentar grandes volumes
de matria-prima e produtos, e buscar economias de escala e escopo
expressivas.
Arora e Fosfuri (2000), com base em um grande banco de dados sobre os
investimentos da indstria qumica mundial na dcada de 80, sugeriram que as
patentes facilitaram a comercializao da tecnologia na indstria qumica. Por
outro lado, as patentes isoladamente, no seriam suficientes para impulsionar o
mercado de tecnologia. A presena de empresas especializadas em engenharia
contribuiu para disperso da tecnologia e forou as grandes corporaes da
indstria qumica a modificarem suas estratgias tecnolgicas, tendendo
normalmente para campos mais protegidos, de novos entrantes, como Life
6
Sciences1. No entanto, no Brasil a participao das empresas especializadas em
engenharia foi limitada realizao de atividades de menor importncia como
detalhamento de unidades auxiliares, sistemas de utilidades, desenhos para
construo e montagem, enquanto que a engenharia bsica e o detalhamento
dos principais equipamentos foram contratados no exterior [Antunes, 1998].
Arora e Fosfuri acreditam tambm que os ganhos gerados pelo
licenciamento superam as perdas pelo aumento da competio no mercado.
Apenas o licenciador recebe pela venda da tecnologia, enquanto que as perdas
de mercado so divididas com os demais competidores. Como exemplo, elas
citam a atuao da BP Chemicals2 que atuava de forma diferenciada na
comercializao das suas tecnologias de produo de cido actico e polietileno
(PE). No primeiro produto, a BP um forte proprietrio de tecnologia, mas o seu
licenciamento muito seletivo, tipicamente para ter acesso a mercados que no
possua abertura. Por outro lado, no caso do PE, em funo da sua pequena
participao no mercado (menos 2% de market-share) licencia sua tecnologia
(vrios processos comprovados de produo de PE) de forma agressiva,
competindo com a Union Carbide3 que na poca era o lder no mercado de
licenciamento.
Tambm comprovaram que o licenciamento da tecnologia mais comum
em setores com grande escala de produo, com produtos relativamente
homogneos e com um grande nmero de novas plantas. No entanto o
licenciamento menos comum em setores marcados pela diferenciao de
produtos, customizao e pequenas escalas de produo. A Figura II.1 confirma
a hiptese, que a indstria qumica pode ser classificada em trs categorias de
acordo com o nvel de diferenciao do produto4: homogneo, intermedirio e
1 A Monsanto um exemplo. No segmento de Life Sciences (cincias da vida) as empresas possuem as maiores margens de rentabidade. 2 BP Chemicals - Em dezembro de 2005, a BP Innovene que concentrava o negcio de poliolefinas da BP, incluindo as tecnologia de produo de PP e PE, foi vendida para a INEOS [http://www.innovene.com/genericarticle.do-categoryId=9005423&contentId=7013137.htm]. 3 Em 2001 a Dow Chemical adquiriu a Union Carbide e hoje as tecnologias de PE esto concentradas na Univation, joint venture tecnolgica entre a Dow e Exxon [http://www.univation.com/about.overview.php]. 4 Maiores detalhes sobre a forma de classificao adotada, vide ARORA e FOSFURI, 2000.
7
diferenciado. Observa-se que o nmero de licenas por detentor de patentes
aumenta quando o mercado tende para o produto mais homogneo.
1,14
3,72
4,84
0
1
2
3
4
5
6
Diferenciado Intermedirio HomgeneoTipo de produto
N d
e lic
ena
s
Figura II.1. Licenciamento e diferenciao do produto.
Fonte: Arora e Fosfuri, 2000.
Adicionalmente, observa-se que a maior parte das licenas est
relacionada ao processo.
Em mdia, os royalties5 cobrados pelas empresas variam entre 2% a 5%
da Receita Lquida. Na Tabela II.1, esto apresentados dados do estudo
apresentado por Arora e Fosfuri (2000) sobre empresas qumicas. Cabe
ressaltar o elevado retorno apresentado pela Union Carbide sobre seus
investimentos em P&D, ou seja, para cada dlar investido retornariam 3,25
vezes em termos de faturamento com licenciamento.
Em termos da tecnologia uma empresa qumica ao decidir fabricar um
novo produto, possui trs alternativas ao seu alcance: desenvolver
internamente, adquirir a tecnologia de terceiros por licenciamento, ou realizar
algum tipo de associao com o detentor da tecnologia, conforme ser
apresentado a seguir [Wongtschowski, 2002]. A literatura sobre o
desenvolvimento tecnolgico e transferncia de tecnologia vasta e com
5 Royalties: Importncia cobrada pelo proprietrio de uma patente de produto, processo de produo, marca, entre outros, ou pelo autor de uma obra, para permitir seu uso ou comercializao.
8
enfoques diferenciados, dependo do pas em questo, e de sua condio de
desenvolvimento. Na presente dissertao, o enfoque principal dado s
abordagens que versam sobre o desenvolvimento tecnolgico em pases em
desenvolvimento mediano.
Tabela II.1. Dados de licenciamento de empresas qumicas.
EmpresaReceita Lquida-
1988US$ mil
N Total de Licenas -
1980-90
Receita mdia anual est. c/ licenciamentos
US$ mil (A)
Invest. P&D - 1988US$ mil (B) A/B
Air Liquide 3.539 129 233 120 1,94Monsanto 7.453 113 204 590 0,35Union Carbide 8.324 106 192 59 3,25Shell 11.848 101 183 773 0,24ICI 21.125 93 168 1.020 0,16Air Products 2.237 59 107 72 1,49Amoco 4.300 55 100 nd ndPhillips 2.500 55 100 nd ndRhone-Poulenc 10.802 44 80 632 0,13Texaco 1.500 44 80 nd ndBASF 21.543 37 67 1.010 0,07Exxon 9.892 35 63 551 0,11Mitsui Toatsu 2.991 35 63 nd ndHoechst 21.948 34 62 1.363 0,05Du Pont 19.608 33 60 1.319 0,05
TOTAL 973 1.760 7.509 0,23
Fonte: Adaptado de Arora e Fosfuri, 2000.
II.2. DESENVOLVIMENTO INTERNO
O desenvolvimento interno de uma nova tecnologia de forma
independente muito difcil, pois em geral, a maioria das empresas no possui
as competncias necessrias internamente. Somado a isso, a necessidade de
um desenvolvimento rpido, em funo da competio global, tambm pode
impossibilitar a opo pelo desenvolvimento interno de forma independente. Em
um estudo sobre grandes corporaes norte americanas no perodo entre 1980
a 1990, foi observado um crescimento de 400% na utilizao de Pesquisa e
Desenvolvimento (P&D) colaborativa entre as empresas [Steensma, 1999].
O processo de desenvolvimento de um novo produto pode durar at 10
anos e engloba as seguintes etapas: (i) anlise da oportunidade de negocio; (ii)
Elaborao de um projeto de P&D; (iii) Obteno e anlise das informaes; (iv)
Elaborao de um plano geral de experimentos; (v) realizao de experimentos
9
em bancada, planta piloto e prottipos; (vi) consolidao dos dados bsicos do
projeto; (vii) anlise final de viabilidade tcnica e econmica; (viii) testes
industriais [Cavalcanti, 2005].
Aps o desenvolvimento de um novo processo em escala laboratorial so
necessrios mais dois a trs anos de teste em planta piloto para confirmar a
viabilidade de produo em escala industrial [Kirk, 1998].
II.3. AQUISIO VIA LICENCIAMENTO
A aquisio da tecnologia uma prtica corrente da indstria para se
manter atualizada com as novas tendncias tecnolgicas alm de ser uma
estratgia comum para o crescimento da corporao [Hagedoorn and Shaken-
raad, 1994]. A principal dificuldade para as organizaes consiste na maneira de
adquirir a tecnologia necessria [Steensma, 1996].
A aquisio de tecnologia pode ser definida com sendo um processo de
planejamento, seleo, identificao das vantagens que a nova tecnologia pode
trazer para a empresa, ou as aplicaes e os ganhos econmicos advindos
dessa nova tecnologia [Lambe e Spekman, 1997]. Como um dos componentes
da estratgia tecnolgica, a empresa deve escolher o modo apropriado para
adquirir a tecnologia necessria [Chesbrough, 2006; Chesbrough e Crowther,
2006]. Em funo da natureza da tecnologia, sua aquisio no simplesmente
comprar o capital intelectual ou adquirir o direito de explorar as patentes. O
comprador normalmente obrigado a dedicar substanciais recursos para
assimilar, adaptar e melhorar a tecnologia original [Barney, 1991].
Segundo Barney (1991), os recursos podem ser categorizados em:
fsicos, humanos e organizacionais. Os recursos fsicos incluem os ativos fixos
como a planta, os equipamentos e os ativos intangveis como marcas e patentes.
Recursos humanos incluem experincia, habilidades da equipe, enquanto os
recursos organizacionais incluem cultura, estrutura, gerenciamento da empresa
[Tsang, 1997].
O licenciamento pode ser definido com sendo um mtodo de se obter a
permisso para utilizao de certa tecnologia, bem como o acesso ao know-how
10
secreto detido por uma outra organizao [Contractor, 1980; Kurokwa, 1997;
Yoshikawa, 2003]. O licenciamento de uma tecnologia com aplicao
comprovada pode ser uma excelente opo, pois reduz os riscos de
desenvolvimento e implantao minimizando incertezas sobre seu desempenho,
alm de encurtar o longo caminho que a curva de aprendizagem6 impe.
Alp e Ormurtag (1997) propuseram um modelo simplificado de Aquisio
e Utilizao Tecnolgica que pode ser aplicado tanto a empresas em pases
desenvolvidos, como em empresas em pases em desenvolvimento, conforme
apresentado na Figura II.2.
O modelo pode ser dividido em trs nveis ou zonas, conforme descrito a
seguir:
No primeiro nvel (Zona de necessidade) identifica-se a necessidade de
aquisio de uma nova tecnologia, seja por uma demanda do mercado ou pelo
estabelecimento de alguma exigncia regulatria determinada pelo governo. Por
outro lado, a aquisio est limitada pela capacidade interna da firma.
No segundo nvel (zona de aquisio da tecnologia) inclui identificao,
pesquisa, avaliao e seleo da nova tecnologia. A aquisio pode ser
conduzida de duas maneiras diferentes. A primeira criar uma nova tecnologia
internamente via P&D. A segunda adquiri-la onde estiver disponvel.
O terceiro e ltimo nvel (zona de utilizao da tecnologia) compreendem
a fase de adaptao, absoro, implementao e utilizao da nova tecnologia.
6 Curva de aprendizagem: conceito que relaciona o aumento da produtividade medida que aumenta o conhecimento do processo.
11
Zona de Necessidade
Zona de Aquisio de Tecnologia
Zona de Utilizao da Tecnologia
Sociedade - Situao Governo - Regras Necessidade
P&D Capacidades Atuais Capacidades
Potenciais
IDENTIFICA NOVAS TECNOLOGIAS
Gestores Engenheiros rea rea Entidades Demais reas de Vendas de Produo Externas Tcnicas
PESQUISA
Universidades
Centros de P&D
Jornais/Peridicos Tcnicos
Simpsios/Conferncias
Licenciamento de Tecnologia
Consultorias
Treinamentos/Capacitao dos Tcnicos
AVALIAO
Custos Programas Customizao Condies Perspectivas de Treinamento de Mercado de Longo-Prazo
SELEO
AQUISIO
Cria Nova Tecnologia
Adquire Tecnologia Disponvel
ADAPTAO E ABSORO
Gesto
- Pr-ativa
- Alto Conhecimento Gerencial e Tcnico
- Treinada
Fora de Trabalho
- Motivada
- Satisfeita
- Experiente
IMPLEMENTAO Complexidade Tcnica Tempo Conhecimento Gerencial e Tcnico
UTILIZAO rea de Produo Novos Produtos rea de Vendas Servios Internos
VERIFICAO Aprendizagem Contnua
Figura II.2. Modelo de Aquisio e Utilizao Tecnolgica.
Fonte: Alp e Ormurtag, 1997.
12
II.4. PARCERIAS
Vrias so os tipos de parcerias adotadas pelas empresas. No existe
uma forma tima de colaborao, sendo que na prtica a caracterstica
tecnolgica e de mercado iro restringir a escolha e a cultura da empresa e
consideraes estratgicas iro determinar o que possvel e o que desejvel.
As alianas podem ser caracterizadas em termos de sua importncia estratgica
ou durao, conforme apresentado na Tabela II.2 [Tidd, 1997].
Dentre os vrios tipos de parcerias apresentados, as joint ventures7 (JV)
so as mais utilizadas. Em geral sua durao de longo prazo, tendo com
principal vantagem a complementaridade de know-how das empresas. Por outro
lado, a principal desvantagem reside na divergncia estratgica entre as
companhias.
Tabela II.2. Formas de Parcerias estratgicas.
Tipos de Parceria
Durao Tpica Vantagens Desvantagens
Subcontratar Curto Prazo - Custo e risco reduzido; - Implementao rpida.
- Encontrar equilbrio entre produto, desempenho e
qualidade.
Inter-licenciamento
(Cross Licensing)
Prazo Fixo - Aquisio da Tecnologia - Dificuldade para definir
custos de contratao (Constrangimento)
Consrcios Mdio Prazo - Acesso a normas padro, expertise e facilidades de
financiamento.
- Dificuldade de diferenciao, limitao de aplicao do conhecimento
adquirido.
Alianas Estratgicas Flexvel
- Baixo comprometimento e acesso ao mercado.
- Potencial bloqueio para transmisso do
conhecimento adquirido.
Joint Venture Longo Prazo - Complementao de know-how, gesto dedicada ao negcio.
- Divergncias estratgicas, desencontro cultural entre as
empresas.
Network Longo Prazo - Potencial aprendizagem de forma dinmica (rede de troca de
informao).
- Ineficincias estticas.
Fonte: Tidd, 1997.
7 Joint Venture (JV): um instrumento jurdico que estabelece as regras de relacionamento entre duas ou mais empresas, sem interferir na estrutura societria, restringindo-se aos aspectos operacionais. Disponvel em: http://www.nardonnasi.com.br/artigos/Cisao.doc. Acesso em 26/07/2008.
13
Em uma JV, duas ou mais companhias concordam em compartilhar o
capital, tecnologia, recursos humanos, riscos e recompensas na formao de
uma nova entidade de controle compartilhado. Como uma parceria, a JV. pode
envolver qualquer tipo de transao comercial e as pessoas envolvidas podem
ser individuais, grupos de indivduos, companhias ou corporaes. As JVs. so
uma maneira muito utilizada pelas empresas para entrar em mercados
estrangeiros (Tsang, 1997). As empresas estrangeiras formam JV. com as
empresas domsticas do mercado onde se desejam entrar. Geralmente as
empresas estrangeiras trazem uma nova tecnologia e a prtica do negcio para
a JV., enquanto que as empresas domsticas possuem conhecimento do
mercado local e relacionamento j estabelecido com a burocracia governamental
[Moon, 1998]. Alm de ser uma boa alternativa de parceria com empresas que
possuem habilidades complementares e recursos, como canais de distribuio,
tecnologia, a JV. tornou-se uma forma de fazer alianas estratgicas [Steensma,
1996; Hagedoorn e Schakenraad, 1994].
Chamas (1994) estudou a formao JV. como estratgia de capacitao
tecnologia no caso da criao da Fabrica Carioca de Catalisadores (FCC S.A.), e
concluiu que este tipo de parceria constitui um mecanismo eficiente de
transferncia de tecnologia desenvolvida externamente para fornecer
capacidade de produo e capacitao tecnolgica.
II.5. PROCESSO DE ESTABELECIMENTO DA INDSTRIA PETROQUMICA BRASILEIRA
A implantao da indstria petroqumica nacional foi iniciativa do
planejamento estatal iniciado em 1965 com a instalao do GEIQUIM (Grupo
Executivo da Indstria Qumica), responsvel pelas orientaes bsicas na
concepo dos dois plos petroqumicos, localizados na Bahia e Rio Grande Sul.
A primeira central de matrias-primas, a Petroqumica Unio8 (PQU), localizada
em Capuava e Santo Andr no Plo de So Paulo, iniciou suas atividades em
1972 fora desse planejamento.
8 PQU: passou a integrar os ativos da Quattor Petroqumica em 2008.
14
Tambm foi criada a Petrobrs Qumica S.A. Petroquisa9, subsidiria da
Petrobras, que atuou vigorosamente no planejamento e implantao dos plos
petroqumicos no nordeste e sul. Essa subsidiria tornou possvel o
desenvolvimento de toda a indstria petroqumica nacional.
O incio das atividades destes plos foi caracterizado pela construo de
centrais petroqumicas ao longo de um perodo de apenas 10 anos, conforme
ordem a seguir:
(i) Companhia Petroqumica do Nordeste10 (Copene) no Plo da Bahia,
localizado em Camaari, em 1978;
(ii) Companhia Petroqumica do Sul11 (Copesul) no Plo do Rio Grande do
Sul, localizado em Triunfo, em 1982.
O modelo societrio predominante nas empresas de segunda gerao na
poca eram joint-ventures compostas por trs scios, cada um com 1/3 do
capital: a Petroquisa juntamente com scio privado compondo o capital nacional
e um scio estrangeiro, geralmente o responsvel pelo fornecimento do pacote
tecnolgico. Esse modelo amplamente utilizado na poca ficou conhecido como
modelo tripartite. J nas centrais petroqumicas a Petroquisa possui o controle
do capital, com as empresas de segunda gerao tendo participaes
minoritrias, apenas de modo a garantir o suprimento de matria-prima.
A concepo dos plos estava associada a conjuntos industriais de
primeira gerao e de segunda gerao, com capacidade para atender a toda
demanda projetada e, com isso, substituir as importaes. Essa organizao
fundamentou a criao das centrais de matrias-primas (primeira gerao),
manuteno, tratamento de efluentes e utilidades como empresas
independentes. Ao seu entorno, foram instaladas empresas consumidoras dos
insumos produzidos pelas centrais, as chamadas empresas de segunda
gerao.
9 Em 28 de dezembro de 1967, foi criada a Petrobras Qumica S.A. (PETROQUISA), como subsidiria da Petrobrs, com o objetivo de desenvolver e consolidar a indstria qumica e petroqumica no Brasil. 10 Copene: umas das empresas do plo que deram origem a Braskem em 2002. 11 Copesul: empresa incorporada a Braskem em 2008.
15
A opo por joint-ventures parece que foi acertada no sentido de criar
uma indstria de base no existente no pas, em um prazo relativamente curto.
Isto foi possvel devido ao interesse que o mercado brasileiro despertou em
algumas empresas multinacionais, tanto pelo seu tamanho, como pelo processo
de intenso crescimento econmico pelo qual o pas passava. Acresce o fato de
que, atravs da JV, os riscos seriam divididos com o governo, atravs da
Petroquisa. Alm disso, esses fornecedores estrangeiros de tecnologia
garantiam sua participao no novo mercado e protegiam o controle da
tecnologia em um ambiente de negcios caracterizado pela forte interveno
estatal.
Os contratos firmados com as empresas estrangeiras na implantao da
indstria petroqumica no pas caracterizavam-se por incluir todas as etapas de
implantao dos projetos como, por exemplo, a concepo do projeto bsico e
de detalhamento, de diligenciamento e de compra de equipamentos, de
assistncia e de finalizao de construo e montagem, alm dos testes de
aceitao, partida e pr-operao. Adicionalmente, no caso dos produtos finais,
em especial as resinas termoplsticas, tambm eram fornecidos informaes
sobre suas caractersticas e aplicaes [Erber & Vermulm, 1993 apud Hemais,
2001].
Segundo Antunes (1998), apesar de representar cerca de 40% do
investimento em engenharia, a engenharia nacional teve sua atuao nos
projetos limitada a atividades de menor importncia tecnolgica, como
detalhamento de unidades auxiliares, sistemas de utilidades, desenhos para
construo e montagem, enquanto que a engenharia bsica e o detalhamento
dos principais equipamentos foram contratados no exterior. Conseqentemente,
no curto prazo, os fabricantes nacionais de equipamentos foram prejudicados no
processo de concorrncia para fornecimento dos principais equipamentos, uma
vez que as especificaes eram estabelecidas pelas empresas de engenharia
estrangeiras. Dessa forma, no foram grandes as possibilidades de absoro e
de desenvolvimento da tecnologia importada, sendo as empresas capacitadas
muito mais no sentido de operar suas fbricas do que dominar os conhecimentos
que nelas esto incorporadas. A principal razo deve-se ao pequeno contato
16
com os problemas centrais nas reas de engenharia e processo de produo,
tornando a empresa dependente de tecnologia importada no processo de
ampliao das empresas.
Segundo Bastos [apud Hemais, 2001], a tecnologia importada tinha seu
desempenho garantido pela aquisio de equipamentos, de servios e de outros
insumos de fontes especficas. Devida a inexperincia por parte das autoridades
brasileiras na negociao de clusulas contratuais relativas transferncia de
tecnologia, foram impostas, nos contratos com fornecedores estrangeiros,
clusulas de sigilo (muitas vezes eterno) e restries ampliao da capacidade
ou implantao de novas unidades. Dessa forma, as aes da indstria
nacional quanto a sua capacitao tecnolgica foram restringidas ao mximo.
Em outras palavras, o objetivo da implantao limitou-se ao estabelecimento de
uma indstria para atender a demanda do mercado interno.
Este cenrio se modificou bastante a partir de 1970, com a criao do
INPI12 (Instituto Nacional da Propriedade Industrial), rgo responsvel pela
poltica governamental de propriedade industrial, que permitiu desenvolver meios
para acelerar o processo de transferncia tecnolgica. Foram estabelecidos
critrios de negociao (como o valor dos royalties) e de registro de contratos,
reforando o poder de barganha da empresa que fosse adquirir a tecnologia
[Cunha Lima, 2000 apud Hemais, 2001]. Segundo Bastos [apud Hemais, 2001],
as restries e o prazo para o trmino do sigilo, previamente estabelecidos nos
contratos, diminuram aps 1975, em funo da atuao do INPI.
Em paralelo, outros rgos governamentais brasileiros, ligados ao
financiamento de desenvolvimento econmico e tecnolgico, patrocinaram
projetos visando o fortalecimento da infra-estrutura tecnolgica das empresas
brasileiras, tentando incrementar sua competitividade. Este movimento estimulou
as empresas nacionais procura de desenvolver suas respectivas atividades
tecnolgicas, como por exemplo, o programa de pesquisas de interesses
comuns das empresas do plo de Camaari utilizando o CEPED (Centro de
12 INPI, criado em 11 de dezembro de 1970 pela Lei nmero 5.648 [site no INPI, http://www.inpi.gov.br/menu-esquerdo/patente/pasta_legislacao/lei_5648_1970_html, acessado em 30/05/2008].
17
Pesquisas e Desenvolvimento) do Governo da Bahia e a Petroquisa que decidiu
criar seu prprio centro de pesquisa, ambos na dcada de 80 [Hemais, 2001].
As empresas de segunda gerao focaram seus esforos em pesquisas
relacionadas aos produtos, no sentido de buscar novas especificaes destes,
ampliando o leque de aplicaes e as estruturas de assistncia tcnica aos
clientes, de acordo com a necessidade do mercado nacional. Ao final da dcada
de 80, grande parte das empresas tinha seu centro especializado em P&D ou
realizava essas atividades em outros laboratrios, porm em nveis ainda
modestos.
Tambm no se pode descartar o aprendizado adquirido com o acmulo
progressivo de conhecimento tcnico, resultante da experincia de implantao
de um plo petroqumico para o outro, que se mostraram bastante distintos.
Na PQU, a alocao de recursos tinha como foco a importao de
tecnologia e a engenharia de detalhamento. J na Copesul, observa-se uma
preocupao maior no tocante s atividades de P&D, com a finalidade de
absoro da tecnologia. O domnio de parte da trajetria tecnolgica acabou
levando muitas empresas ao desenvolvimento de otimizaes e
desgargalamentos, dentre outros, que possibilitaram tanto uma queda no
consumo de energia como o aumento da capacidade nominal das empresas o
que de fato foi comprovado por Antunes (1987).
Apesar dos citados ganhos acumulados com a curva de aprendizagem,
no se pode afirmar que ocorreu a absoro completa dos pacotes tecnolgicos
importados, tendo em vista que as empresas no dispunham de equipe
capacitada para a realizao de um programa de absoro tecnolgica, bem
como experincia em negociar a flexibilizao das restries impostas pelas
empresas estrangeiras, enquanto scias da empresa.
Na dcada de 90, no governo Collor teve incio o Programa de
Desestatizao do Setor Petroqumico, que paralisou o projeto de criao do
centro de pesquisa da Petroquisa, enfraquecendo o processo de
desenvolvimento tecnolgico nacional no setor. O processo se caracterizou pela
alienao de diversas participaes acionrias em empresas controladas e
18
coligadas, ficando a empresa apenas com participaes minoritrias em dez
petroqumicas.
Em 1996, inicia-se uma nova fase do planejamento da indstria
petroqumica nacional, sem o controle estatal: o projeto do Plo gs-qumico,
localizado no Rio de Janeiro, com a criao da Rio Polmeros13. O novo modelo
societrio adotado era composto por dois scios privados, Suzano e Unipar,
cada um com 33,3% do capital, pela Petroquisa e pelo BNDESPar14, cada um
com 16,7%. A Rio Polmeros um projeto pioneiro no Pas, pois integrou a
produo de eteno a partir das fraes de etano/propano presentes no gs
natural da Bacia de Campos, com a produo de polietilenos. Em junho de 2005,
a Rio Polmeros entrou em operao com uma capacidade de 540 mil
toneladas/ano de polietileno de alta densidade (PEAD) e polietileno linear de
baixa densidade (PELBD).
Quanto tecnologia, mais uma vez optou-se pela aquisio de um pacote
tecnolgico importado15, sem garantia de absoro completa desta. A seleo da
tecnologia teve como critrios, disponibilidade para licenciamento, investimento,
custo de produo, valor do pagamento de royalties e portflio de tipos de
polietileno produzido. A Rio Polmeros verificou que a tecnologia de
polimerizao em fase gasosa seria a mais adequada ao mercado brasileiro.
Exemplos mais recentes de novos projetos capitaneados pela iniciativa
privada, seguiram o modelo de aquisio de tecnologias exgenas, como as
plantas de polipropileno da Suzano Petroqumica em Mau (2003) e da PPSA
em Paulnia (2008), bem como expanso em curso da Polietilenos Unio16.
Em 2008, encontra-se em cursos vrios movimentos de consolidao do
setor petroqumico nacional, com objetivo de estabelecer duas empresas
privadas capazes de competir no mercado internacional: Braskem17 e Quattor18.
13 Rio Polmeros: passou a integrar os ativos da Quattor Petroqumica em 2008. 14 Brao de participaes do Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico e Social. 15 Foram selecionadas as tecnologias da ABB Lummus para a unidade de pirlise e da Univation para a unidade de polimerizao. 16 A Suzano e a PPSA utilizaram a tecnologia Shperipol da Basell, e a Polietilenos Unio selecionou a da Chevron Philips Chemical. 17 Criada em 2002, a partir da fuso de seis empresas no plo de Camaari (incluindo a Copene). Em 2008, sero incorporadas a Copesul e a Ipiranga Petroqumica.
19
Espera-se com isso, um aumento da capacidade de desenvolvimento
tecnolgico desses dois grupos. A Braskem j possui um centro de pesquisa
prprio, localizado em Triunfo/RS, e tem se caracterizado pelo crescente nmero
de depsito de patentes, principalmente relacionado a novas especificaes e,
conseqentemente, aplicaes dos produtos. No caso da Quattor, a expectativa
de que as empresas capturem sinergias integrando suas atividades de P&D,
ora realizadas de forma inspida e independente. O desafio para essas empresas
mudar o seu perfil tecnolgico de simples seguidores para empresas capazes
de desenvolver novas tecnologias, gerando monoplios momentneos. A
Braskem recentemente anunciou a retomada de uma rota tecnolgica
desenvolvida no pas, inicialmente pela Petrobras, para produo de eteno a
partir de etanol. Outra iniciativa nessa linha so as pesquisas da Quattor
Petroqumica (antiga Suzano Petroqumica) para desenvolver a tecnologia capaz
de converter glicerina em propeno.
II.6. ANLISE DA DISPONIBILIDADE LOCAL DE TECNOLOGIA VIS-A-VIS
A CARTEIRA DE PROJETOS ANUNCIADOS Segundo pesquisa realiza pela ABIQUIM em 2007, a indstria de
produtos qumicos de uso industrial planeja investir cerca de US$ 20 bilhes at
2016, considerando os projetos j aprovados, e os ainda em fase de estudos.
Na Tabela II.3 esto representados os principais projetos da carteira de
investimento da indstria qumica.
A exceo dos projetos da Petroqumica Suape e da PQU que j esto
em execuo, o complexo acrlico o terceiro projeto em termos de
investimentos da carteira.
Esse projeto j foi anunciado duas vezes nos ltimos dez anos, mas teve
seu cronograma postergado em funo da dificuldade de acesso a sua
tecnologia.
Desta forma, optou-se nesta dissertao pelo estudo de caso do cido
acrlico, dada a situao de acessibilidade a tecnologia mpar, em funo do
18 Criada em 2008, a partir da fuso de cinco empresas: Suzano Petroqumica, PQU, Rio Polmeros, Polietilenos Unio e Unipar Diviso Qumica.
20
conflito de interesse licenciador/ produtor, conforme ser demonstrado ao longo
do texto.
Tabela II.3. Carteira de investimentos da indstria qumica 2007 - 2016.
Empresa/ Projeto Produto
Investimento (US$ MM)
Concluso Prevista Tecnologia Observaes
COMPERJ (Petrobras, Ultra e outros
parceiros a serem definidos)
Eteno, propeno, p-xileno, benzeno,
butadieno, estireno, etileno glicol, PE,
PP e PTA/PET
8.400 2012 Nacional e internacional
A tecnologia do FCC Petroqumico foi
desenvolvida pelo centro de pesquisa da Petrobras (CENPES). As demais
tecnologias sero compradas no mercado
internacional.
Dow Brasil e Crystalev Eteno/ Polietilenos 1.000 2011 Internacional Tecnologia de produo
de eteno a partir do etanol da Dow.
Petroqumica Suape (Petroquisa e Citene) PTA 660 2009
Internacional
Tecnologia licenciada pela INVISTA.
Petroqumica Unio Eteno 594 2008 Nacional e internacional
A tecnologia para utilizao do gs de
refinaria foi desenvolvida pelo CENPES. As demais
tecnologias foram adquiridas de licenciadores
internacionais.
Complexo acrlico (Petroquisa, Elekeiroz
e outros parceiros a serem definidos)
cido acrlico, Polmero super-
absorvente (SAP) e Acrilatos (butila,
etila e octila)
519 2016 Internacional
Dificuldade de licenciamento em funo
da posio dbia licenciador/ produtor.
Petroqumica Paulnia (Petroquisa e
Braskem) Polipropileno 383 2008 Internacional Tecnologia Spheripol da Basell.
Polietilenos Unio PEAD/PELBD 236 2008 Internacional Tecnologia licenciada pela Chevron Phillips
Chemical. Coquepar (Petroquisa,
Unimetal e Brasilenergy)
Coque calcinado 197 2009/2010 Internacional Em estudo.
Eteno de lcool (Braskem) Eteno 70 2009 Nacional Em estudo
Fonte: Adaptado da ABIQUIM, 2007.
21
III. CADEIA DO CIDO ACRLICO E MERCADO
O cido acrlico (AA) ou cido propenoco pela nomenclatura IUPAC, foi
inicialmente produzido em 1930, a partir da oxidao da acrolena. Diversas
rotas tecnolgicas foram desenvolvidas no sculo passado e, atualmente, o
processo mais empregado tem sido o de oxidao cataltica do propeno, rota
que tambm tem como intermedirio a acrolena (C3H4O). Comercialmente, o
cido acrlico possui dois grades: cido acrlico bruto (AAB) com pureza entre
96% a 97% e o cido acrlico glacial (AAG) com pureza superior a 99%.
Seus principais derivados so os steres produzidos pela reao do
cido acrlico com um lcool, sendo os mais comuns os acrilatos de metila,
etila, butila e 2-etil-hexila [Kirk, 1998] e poli(acrilato de sdio) que integra o
grupo dos polmeros superabsorvente (SAP).
Nas condies ambientes o AA um lquido, incolor, solvel em gua e
com tendncia a se polimerizar. As propriedades fsicas do cido acrlico e de
seus principais steres esto apresentadas na Tabela III.1.
Tabela III.1. Propriedades fsicas do cido acrlico e seus steres.
Acrilatos
Propriedade Metila Etila Butila Isobutila 2-etil-hexila
cido Acrlico (AA)
Frmula molecular C4H6O2 C5H8O2 C7H12O2 C7H12O2 C11H20O2 C3H4O2
Peso molecular 86 100 128 128 184 72 Densidade (g/cm)
0,956 0,922 0,898 0,890 0,887 1,046
Ponto de fuso (oC) -76 -72 -64,6 -61 -90 13
Ponto de ebulio (oC) 80 99 147 138 216 141
Ponto de fulgor (oC) -3 8 37 30 86 48
Fonte: Elaborao prpria a partir do resumo sobre segurana, Basf - 3 edio.
22
III.1. PRINCIPAIS APLICAES
O cido acrlico e os acrilatos so monmeros com capacidade de gerar
polmeros e copolmeros com um amplo leque de propriedades. Tais
propriedades propiciam a utilizao desses produtos em diversas aplicaes,
destacando-se: revestimentos, tintas, txteis, adesivos, plsticos, produtos de
higiene (fraldas e absorventes), detergentes, dispersantes, floculantes, etc.
III.1.1. CIDO ACRLICO
A principal aplicao do cido acrlico bruto (AAB) produzido no mundo
est relacionada ao cido acrlico glacial (AAG) e acrilato de butila, o que
representam mais de 70%, conforme indicado na Figura III.1.
Aplicaes do cido Acrlico Bruto (%)
8%
4%
5%
9% 30%
44%
cido Acrlico Glacial Acrilato de Butila Acrilato de Etila
Acrilato de Metila Acrilato de 2-etil-hexila Outros
Figura III.1. Aplicaes do cido Acrlico Bruto.
Fonte: Kirschner, 2005.
A principal utilizao do cido acrlico glacial (AAG) a produo do
policido acrlico - PAA empregado nos polmeros super-absorventes (SAP).
Apesar do termo policido acrlico PAA englobar tanto os polmeros do cido
acrlico quanto os do metacrlico, nesta dissertao apenas os derivados do
primeiro sero considerados. Esses polmeros so produzidos diretamente a
23
partir da polimerizao do cido acrlico ou alternativamente pela hidrlise dos
poliacrilatos, poliacriloamida ou poliacrilonitrila e seus copolmeros.
III.1.2. ACRILATOS
Os acrilatos possuem cerca de 60% de suas aplicaes relacionadas ao
segmento de tintas e adesivos nos EUA, conforme indicado na Figura III.2.
Esse perfil o mesmo observado na Europa, porm no Japo o segmento de
adesivos possui maior peso do que as tintas.
Aplicaes dos acrilatos nos EUA (%)
47%
18%14%
4%
12%
5%
Tintas e revestimentos Adesivos e selantes Fibras/txtil
Papel Aditivos polimricos Outros
Figura III.2. Aplicaes dos acrilatos.
Fonte: Burridge, 2006.
A vantagem do uso dos acrilatos nas formulaes de tintas, apesar do
preo superior ao dos revestimentos base de Poli(lcool vinlico) - PVA, est
na maior durabilidade e qualidade conferida s superfcies onde so aplicadas
e, dessa forma, promovendo uma melhor relao custo-benefcio.
Na indstria txtil os acrilatos competem como ligantes, frente s
emulses de acetato de vinila e copolmeros de EVA (copolmero de etileno
acetato de vinila) e so preferveis quando o produto final tem que apresentar
boa maleabilidade, flexibilidade em baixas temperaturas e maior resistncia
lavagem.
24
No setor de ceras e polimentos, os steres acrlicos so incorporados
nas formulaes de produtos para pisos frios, assoalhos e sapatos e competem
com, por exemplo, metacrilato de metila e estireno. Neste caso, destacam-se
as vantagens de melhorar tanto a temperatura de transio vtrea da cera como
a firmeza de permanncia do produto sobre a superfcie aplicada.
III.1.3. POLMERO SUPER-ABSORVENTE (SAP)
As aplicaes do PAA incluem os polmeros superabsorventes (SAP) e
seu uso em detergentes, em papel e celulose, na indstria txtil, no tratamento
de gua, em revestimento e na produo de petrleo. O peso molecular do
polmero tende a definir sua aplicao, conforme indicado na Tabela III.2 para o
SAP.
Tabela III.2. Aplicaes do SAP
Peso Molecular Mdio (g/mol)
Aplicao
5.000 20.000 Dispersante
300.000 500.000 Agente de espessamento
> 1.000.000.000 Floculante19
Fonte: http://www.gelita.com/DGF-portuguese/gelatine/gelatine_lexikon.html?reload_coolmenus.
A principal utilizao dos polmeros superabsorventes direcionada para
o emprego em fraldas descartveis e absorventes higinicos femininos,
conforme indicado na Figura III.3. O poder de absoro do SAP de 40 vezes
o seu peso. Essa vantagem resulta no apenas em produto de menor volume
19 Substncia de alto pelo molecular solvel, dispersvel ou intumescida em gua, formando pseudo-gis utilizada no segmento de higiene pessoal. [http://www.gelita.com/DGF-portuguese/gelatine/gelatine_lexikon.html?reload_coolmenus].
25
e, conseqentemente, maior conforto ao usurio, como tambm em menor
custo devido ao volume a ser utilizado do produto que se reduz a apenas
algumas gramas.
Em menor escala, o SAP tambm aplicado na agricultura, baterias
eltricas, isolamento de cabos e uso mdico. Na agricultura, o SAP, de
maneira oposta as fraldas e absorventes, usado como um agente de
liberao controlada de gua nas plantaes [Rosa, 1991]. A EMBRAPA vem
desenvolvendo diversos estudos nessa rea. Com relao s baterias eltricas
e isolamento de cabos, o uso do SAP visa remover gua do meio.
Aplicaes do SAP (%)
6%
81%
30%
5%
Fraldas Descartveis Fraldas GeriatricasAbsorventes Femininos Outros
Figura III.3. Aplicaes do SAP.
Fonte: ECN, 2005.
As fraldas com polmeros super-absorventes foram introduzidas no
mercado japons em 1982 pela Unicharm, em 1983 pela KAO e em 1985 pela
Procter & Gamble. Os SAPs utilizados eram baseados em poliacrilatos com
ligaes cruzadas e possuam altas capacidades de absoro. A tecnologia de
polmeros para a produo de SAP foi desenvolvida por vrias companhias
japonesas, principalmente a Nippon Shokubai e Sanyo Chemical. Em 1986 a
Kimberly Clark e a Procter & Gamble introduziram o SAP no mercado norte
americano.
26
Existem dois tipos primrios de polmeros superabsorventes: os
polmeros de amido graftizados e os baseados em poliacrilatos com ligaes
cruzadas. Nesta dissertao sero abordados apenas os SAPs baseados em
poliacrilatos devido ao fato de serem os produtos de interesse da cadeia
produtiva do cido acrlico.
III.2. CAPACIDADE INSTALADA GLOBAL
Na Tabela III.3 est representada os principais produtores, em termos de
capacidade instalada, do acrlico bruto e glacial, acrilatos (metila, etila, butila e
2-etil-hexila) e SAP. O grau de concentrao significativo, por exemplo, os
cinco maiores produtores de cido acrlico representam mais de 60% da
capacidade mundial.
Tabela III.3. Principais produtores mundiais de AA e derivados (mil t/a)
cido Acrlico Bruto
Acrilatoscido
Acrlico Glacial
SAPcido
Acrlico Bruto
Acrilatoscido
Acrlico Glacial
SAP
BASF 970 1.035 500 305 23% 25% 31% 25%StoHass 610 40 0 0 15% 1% 0% 0%Dow 516 545 245 150 12% 13% 15% 12%Nippon Shokubai 360 210 260 235 9% 5% 16% 19%Formosa Plastic 301 85 85 25 7% 2% 5% 2%Arkema 240 180 100 0 6% 4% 6% 0%Rohm and Hass 165 410 170 0 4% 10% 10% 0%American Acryl 120 45 0 0 3% 1% 0% 0%Mitsubishi Chemical 110 116 50 0 3% 3% 3% 0%Stockhausen 0 0 90 255 0% 0% 6% 21%Outros 763 1.396 132 248 18% 34% 8% 20%
Total 4.155 4.062 1.632 1.218 100% 100% 100% 100%
Empresas
Capacidade (kta), em 2005 Capacidade (%), em 2005
Fonte: Elaborao prpria a partir de informaes diversas.
A Basf possui uma posio de liderana tanto na produo de cido
acrlico como de acrilatos e de SAP. Os outros players importantes so a Dow
Chemical (sucessora da Celenase) e a Nippon Shokubai. Cabe destacar,
tambm, a participao da Stockhausen em termos de SAP e da StoHass (joint
venture entre a Stockhausen e Rhom and Hass) em termos de cido acrlico
bruto. Em julho de 2008, a Dow adquiriu a Rohm and Hass por US$ 18,8
bilhes [Dow, 2008].
27
Atualmente a escala tima de produo de cada linha de 80.000 t/a,
em funo da limitao do tamanho do reator de oxidao do propeno. Em
todas as plantas utilizam-se a oxidao do propeno em dois estgios.
III.3. DINMICA DE PREOS
Em geral o AAB e o AAG, so produzidos para consumo cativo.
Portanto os preos de mercado destes produtos indicam apenas uma
referncia e podem no representar o real valor atribudo a esses produtos nas
relaes intragrupo.
Historicamente os preos do cido acrlico nos EUA, Europa e sia
apresentam comportamento semelhante, sendo que na ltima regio tendem a
ser menores e mais volteis.
Em funo dos custos de purificao, o cido acrlico glacial (99%)
cerca de US$ 200 US$ 300/t mais caro do que o cido acrlico bruto (96-
97%). O preo do cido acrlico possui forte correlao com a sua principal
matria-prima, o propeno grau qumico (PGQ), conforme indicado na Figura
III.4.
Preos do cido acrlico e PGQ na Europa 2002-2008
-
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
US$/t
cido acrlico Propeno Grau Qumico cido acrlico glacial
Figura III.4. Preos do cido acrlico e propeno grau qumico na Europa.
Fonte: ICIS, 2008
28
A mesma correlao pode ser observada analisando-se os preos
histricos dos acrilatos no mercado internacional, conforme mostra a Figura
III.5.
Preos dos acrilatos e PGQ na Europa 2002-2008
-
500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
US$/t
Butila Metila Etila 2-etil-hexila Propeno Grau Qumico
Figura III.5. Preos histricos dos acrilatos
Fonte: ICIS, 2008
III.4. PANORAMA DO MERCADO INTERNACIONAL
O mercado mundial de AAB ao final de 2005 foi de cerca de 3,2 milhes
t/a. O crescimento mdio desde 1999 foi 4,6% ao ano em parte pela demanda
por derivados no mercado asitico. Os Estados Unidos e a Europa
representam mais de 70% da demanda mundial do cido acrlico bruto (AAB),
conforme indicado na Figura III.6.
Para os prximos anos, a expectativa de que a China mantenha sua
forte trajetria de crescimento e, aumente, conseqentemente, a participao
asitica no mercado.
29
Demanda Regional do cido Acrlico Bruto (%)
12%
2%
21%
30%
36%
EUA Europa sia Japo Outros
Figura III.6. Demanda Regional de AAB.
Fonte: Glauser, 2007.
A demanda pelos acrilatos foi de 700.000 toneladas ao final de 2005,
sendo que o acrilato de butila representou mais 50% da demanda total.
A demanda global de SAP ao final de 2005 foi de mais de 1 milho de
toneladas. O crescimento mdio nos ltimos anos foi de 3,6% sendo que os
EUA e Europa so responsveis por mais de 60% dessa demanda.
III.5. PANORAMA DO MERCADO BRASILEIRO
O mercado interno brasileiro de cido acrlico e SAP so totalmente
supridos por importaes. Apenas os acrilatos de metila, etila e butila tm
produo interna.
O levantamento das importaes e eventuais exportaes, foram
realizadas no sistema Alice20 utilizando-se os NCMs (Nomenclatura Comum
do Mercosul) apresentados na Tabela III.4.
20 Sistema Alice o Sistema de Anlise das Informaes de Comrcio Exterior via Internet, da Secretaria de Comrcio Exterior (SECEX), do Ministrio do Desenvolvimento, Indstria e Comrcio Exterior (MDIC). Disponvel em: http://aliceweb.desenvolvimento.gov.br . Acesso em 23/07/2008.
30
Tabela III.4. NCM do AA e derivados e, respectivo, imposto de importao (II).
Produto NCM IIcido Acrilico 29.1611.10 2%Sais do AA 29.1611.20 2%Acrilatos
Metila 29.1612.10 12%Etila 29.1612.20 12%Butila 29.1612.30 12%
2-etil-hexila 29.1612.40 2%Outros 29.1612.90 2%
Poliacrilato de sdio 39.0690.44 2%Fraldas 48.1840.10 16%Tampes Higinicos 48.1840.20 16%Absorventes e outros artigos higinicos 48.1840.90 16%Absorventes e tampes, etc. de pastas de materiais txteis 56.0110.00 18%
Fonte: Elaborao prpria a partir de dados do Sistema Alice.
No caso do SAP, tambm foram consideradas as importaes dos
produtos derivados, como fraldas descartveis e absorventes, para que seja
estimado o tamanho real de seu mercado.
Cabe ressaltar que os impostos de importao so baixos para o AA e
alguns acrilatos no produzidos no mercado domstico e altos para os
produtos que possuem produo local.
III.5.1. CIDO ACRLICO
Como no Brasil no h produo do cido acrlico, a demanda local
atendida por importaes. Na Figura III.7 esto representadas as importaes
brasileiras nos ltimos 10 anos em toneladas, por pas de origem.
Em mdia, as importaes brasileiras nos ltimos anos esto no
patamar de 40 mil toneladas, provenientes principalmente dos EUA. A elevao
dos volumes importados a partir de 2003 est relacionada entrada em
operao de uma unidade de 50.000 t/a de acrilato de butila derivado do cido
acrlico da Basf localizada em Guaratinguet.
31
Importaes Brasileiras de cido Acrlico
-5.000
10.00015.00020.00025.00030.00035.00040.00045.000
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Toneladas
ESTADOS UNIDOS ALEMANHA BELGICA FRANCA CHINA Outros
Figura III.7. Importaes Brasileiras de cido Acrlico (t/a).
Fonte: Elaborao prpria a partir de dados do Sistema Alice.
Em dlares, as importaes brasileiras nos ltimos trs anos,
mantiveram-se no patamar de US$ 50 milhes por ano, com um preo mdio
de cerca de US$ 1.260 por tonelada do produto, como mostra a Figura III.8.
Importaes Brasileiras de cido Acrlico em MM US$ e Preo Mdio em US$/t
-
10
20
30
40
50
60
70
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
MM US$
-
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
US$/t
Importaes - MM US$ Preo Mdio - US$/t
Figura III.8. Importaes Brasileiras de cido Acrlico (US$ Milhes).
Fonte: Elaborao prpria a partir de dados do Sistema Alice.
III.5.2. ACRILATOS
A Proquigel, empresa do Grupo Unigel, possui uma unidade
multipropsito com capacidade para 4.500 t/a de acrilatos de metila e etila. A
32
rota tecnolgica dessa unidade utiliza a acrilonitrila como matria-prima. O
acrilato de etila o principal produto da unidade, conforme indicado na Figura
III.9.
Produo de Acrilatos (t/a)
-
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Toneladas
Acrilato de etila Acrilato de metila
Figura III.9. Produo Nacional de Acrilatos (t/a).
Fonte: ABIQUIM, 2006.
As vendas da Proquigel esto concentradas no mercado interno,
conforme indicado na Figura III.10.
Vendas de Acrilatos (t/a)
-
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Toneladas
MI ME
Figura III.10. Vendas Nacionais de Acrilatos (t/a)
Fonte: ABIQUIM, 2006.
33
Ressalta-se que as informaes da produo nacional de acrilato de
butila no so divulgadas pela Basf. As informaes disponveis limitam-se a
capacidade instalada de 50 mil t/ano utilizando tecnologia prpria.
As importaes brasileiras de acrilatos podem ser observadas na Figura
III.11, com destaque para a reduo das importaes de acrilato de butila a
partir de 2003, em funo da partida da planta da Basf, conforme mencionado
anteriormente.
Importaes Brasileiras de Acrilatos
-
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Toneladas
Butila 2-etil-hexila Etila Metila Outros
Figura III.11. Importao Nacional de Acrilatos (t/a)
Fonte: Elaborao prpria a partir de dados do Sistema Alice.
Em dlares, as importaes brasileiras nos ltimos trs anos mantiveram
uma tendncia de crescimento, alcanando valor superior a US$ 80 milhes no
ltimo ano. A mdia de preos neste perodo foi de cerca de US$ 1.390 por
tonelada de produto, como mostra a Figura III.12.
34
Importaes Brasileiras de Acrilatos em MM US$ e Preo Mdio em US$/t
-102030405060708090
100
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
MM US$
-
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
US$/t
Butila 2-etil-hexila Etila Metila Outros Preo Mdio US$/t
Figura III.12. Importao Nacional de Acrilatos (US$ milhes).
Fonte: Elaborao prpria a partir de dados do Sistema Alice.
III.5.3. POLMERO SUPER-ABSORVENTE (SAP)
A demanda brasileira do poliacrilato de sdio, mais conhecido como
SAP, atendida por importaes, conforme indicado na Figura III.13.
Importaes Brasileiras de SAP
-
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Toneladas
ESTADOS UNIDOS JAPAO CINGAPURA TAIWAN (FORMOSA) CHINA Outros
Figura III.13. Importao Nacional de SAP (t/a)
Fonte: Elaborao prpria a partir de dados do Sistema Alice.
Os dois principais fornecedores so os EUA e o Japo. Em mdia nos
ltimos trs anos foram importadas 42 mil toneladas de SAP por ano.
35
O valor mdio das importaes brasileiras nos ltimos trs anos foi de
US$ 73 milhes por ano, e o preo mdio por tonelada de SAP foi de US$
1730/t, conforme indicado na Figura III.14.
Importaes Brasileiras de SAP em MM US$ e Preo Mdio em US$/t
-
20
40
60
80
100
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
MM US$
-
500
1.000
1.500
2.000US$/t
Importaes Preo mdio
Figura III.14. Importao Nacional de SAP (US$ milhes).
Fonte: Elaborao prpria a partir de dados do Sistema Alice.
III.6. PROJEO DE DEMANDA BRASILEIRA
Com base nos dados de importao e produo, foi calculado a
Demanda Agregada de cido Acrlico no perodo de 1998 a 2007. Para
determinar o volume associado ao consumo de acrilatos e SAP foram utilizados
os coeficientes tcnicos tericos de consumo a partir do cido acrlico bruto. A
projeo de demanda foi realizada com base na metodologia indicada na
Figura III.15.
Figura III.15. Metolodologia de projeo de demanda utilizada.
Fonte: Elaborao prpria.
PIBPIB
DemandaDemanda
Demanda Demanda f f (PIB)(PIB)
Projeo do PIBProjeo do PIB
Projeo da Projeo da demandademanda
Dados histricosDados histricos RegressoRegresso ProjeoProjeo
PIBPIBPIBPIB
DemandaDemandaDemandaDemanda
Demanda Demanda f f (PIB)(PIB)Demanda Demanda f f (PIB)(PIB)
Projeo do PIBProjeo do PIBProjeo do PIBProjeo do PIB
Projeo da Projeo da demandademanda
Projeo da Projeo da demandademanda
Dados histricosDados histricos RegressoRegresso ProjeoProjeo
36
O resultado da demanda agregada histrica e projetada pode ser
observado na Figura III.16. No caso das importaes de fraldas, foi
considerado que 5% do total representam o SAP, pois o restante composto
de outros materiais, como no tecido, celulose. A correlao histria com o PIB
foi a mdia dos ltimos 5 anos (2,7 vezes o crescimento). As projees do PIB
foram as divulgadas no Relatrio FOCUS21 do Banco Central.
Figura III.16. Demanda agregada de cido acrlico bruto, histrico e projeo.
Fonte: Elaborao prpria a partir de dados do Sistema Alice.
Como pode ser observado pela Figura III.16, a partir de 2012 o mercado
brasileiro j comporta uma planta com escala mundial (160.000 t/a).
21 Relatrio FOCUS relatrio disponibilizado semanalmente pelo Banco Central do Brasil apresentando a mdia, a mediana e o desvio-padro das expectativas do mercado (instituies financeiras, consultorias e bancos) em relao a 26 variveis econmicas, dentre elas a expectativa para o PIB (Produto Interno Bruto). Disponvel em: www.bcb.gov.br. Acesso em 26/07/2008.
Demanda de cido Acrlico Bruto- Histrico e Projeo (em toneladas)
45.625
58.997 63.26969.668 70.667 72.127
84.299 86.94089.872
104.991115.746
128.797
142.732
157.576
173.351
-
50.000
100.000
150.000
200.000
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
-E
2009
-E
2010
-E
2011
-E
2012
-E
Histrico Projetado
37
IV. TECNOLOGIAS DE PRODUO
IV.1. ROTAS DE PRODUO DO CIDO ACRLICO
Na Figura IV.1 esto representados os principais processos de produo
do cido acrlico a partir de diferentes matrias-primas. A viabilidade
econmica de cada rota est diretamente relacionada ao custo da matria-
prima, investimento, custos operacionais e resduos gerados.
A oxidao parcial do propeno lanada na dcada de 70 pela empresa
japonesa Nippon Shokubai a rota mais empregada na produo do cido
acrlico no mundo. Inicialmente, o processo em um nico estgio chegou a ser
utilizado, porm logo foi substitudo pelo processo em dois estgios que
apresenta maior rendimento e seletividade. Alternativas a essa rota encontram-
se em estudo, como o caso da oxidao do propano e das rotas que partem
de matrias-primas renovveis como a glicose e glicerina. As demais rotas
apresentadas na Figura IV.1 caram em desuso [Chauvel, 1989].
IV.1.1. OBSOLETAS
IV.1.1.1. ACETILENO - PROCESSO REPPE
Desenvolvido na Alemanha durante a dcada de 30, o processo
consistia na reao do acetileno em contado com monxido de carbono e gua
na presena de haleto de nquel, produzindo assim o cido acrlico, conforme a
equao a seguir:
HC CH CO H2O CH2=CHCOOH== + +ACETILENO CIDO ACRLICO
Esquema de Reao Processo REPPE.
NiCl2 (+CuBr2) CO Ni(CO)4
Sistema Cataltico Processo REPPE.
38
Figura IV.1. Rotas de Produo de cido Acrlico e seus Derivados.
Fonte: Elaborao Prpria.
39
O processo REPPE se tornou no atrativo pelo alto custo e pouca
disponibilidade do acetileno e pela elevada toxicidade e natureza corrosiva da
carbonila de nquel [Beshouri, 1997]. A Basf deixou de utilizar este processo
em 1995.
IV.1.1.2. ETENO
A Union Carbide (atualmente Dow) possua um processo de produo
de cido acrlico via xido de etileno. O mtodo consistia na reao do oxido de
etileno, produzido a partir do eteno, com o cianeto de hidrognio gerando a
etileno cianohidrina que era ao mesmo tempo desidratada e hidrolisada com
cido sulfrico, conforme indicado a seguir [Wittcoff e Reuben, 1996].
+ HCNOCN
OHO
OH
Eteno cianohidrina cido Acrlico
- H2O
Hidrlisexido de
etenoCianeto de hidrognio
Reao a partir do xido de eteno.
A Rohm&Hass chegou a desenvolver um processo via carbonilao do
etileno, mas que no chegou a ser comercializado.
IV.1.1.3. CIDO ACTICO
A Celanese produzia o cido acrlico baseada na condensao do
ceteno (produzido a partir da pirlise do cido actico) e do formaldedo
gerando a propiolactona que era hidrolisada na presena de cido fosfrico,
conforme apresentado a seguir. O processo parou de ser usado depois da
descoberta das propriedades cancergenas da propiolactona.
40
+ CH2 OO
O
CH2O
OH
H3PO4CH2
O Formaldedo B-propillactona cido Acrlico
Reao a partir do ceteno
Uma outra rota que no chegou a ser comercializada era a reao do
cido actico com o formaldedo. O processo era interessante, pois permitia
produzir o cido acrlico a partir do gs de sntese. O cido actico partia do
monxido de carbono e metanol, ambos produzidos a partir do gs de sntese,
e o formaldedo era obtido a partir da oxidao do metanol. A reao em fase
vapor era conduzida sobre um catalisador de ortofosfato de vandio. A
converso seria de aproximadamente 60%. [Wittcoff e Reuben, 1996]
CH2 O
Formaldedo
+ CH3O
OH
CH2O
OH+ H2O
Cat.
cido Actico cido Acrlico
Processo da Celanese
IV.1.1.4. HIDRLISE DA ACRILONITRILA
A Hidrlise cida da Acrilonitrila em elevadas temperaturas (200-300C),
produz cido acrlico, tendo como intermedirio a acrilamida, conforme reao
a seguir.
.
CH2=CHC H2O CH2=CHCOOH== +CIDO ACRLICO
N CH2=CHC-NH2 + NH4+H2O
CRILAMIDACRILONITRILA
O
Esquema de Reao Processo Hidrlise da Acrilonitrila
41
A hidrlise realizada na presena de cido, que em geral o cido
sulfrico [Wittcoff et al, 1996].
IV.1.2. ROTAS EM USO COMERCIAL
IV.1.2.1. OXIDAO PARCIAL DO PROPENO
O propeno na presena de um catalisador metlico oxidado a
acrolena e cido acrlico podendo ser realizado em nico estgio e ou em dois,
conforme apresentado a seguir.
Atualmente as principais companhias detentoras de tecnologia de
produo de cido acrlico so: Basf, Nippon Shokubai, Mitsubishi, Dow
(Celanese), Sumitomo e LG Chemical.
IV.1.2.1.1. PROCESSO EM ESTGIO NICO
O processo em um nico estgio (apenas um reator) baseia-se em uma
reao exotrmica, onde propeno oxidado a acrolena que, sobre o mesmo
catalisador e as mesmas condies operacionais, oxidada a cido acrlico.
H2C=CHCH3 + 3/2O2 H2C=CHCOOH + H2O H = -594,9 kJ/mol
Esquema de Reao Processo Oxidao Propeno 1 Estgio
O rendimento deste processo relativamente baixo, entre 60 a 70%.
Alm disso, o catalisador usado no processo possui um curto perodo de vida
til devido sublimao do xido de telrio, um promotor da reao, na
temperatura de operao. Na Tabela IV.1 esto representados exemplos dos
catalisadores utilizados no processo em 1 estgio.
42
Tabela IV.1. Catalisadores de Oxidao do Propeno em estgio nico.
Companhia Catalisador Reao Rendimento (%) T
(C)
Nippon Shokubai Mo-W-Te-Sn-Co-O Propeno - cido Acrlico 65 350
Nippon Shokubai Nb-W-Co-Ni-Bi-Fe-Mn-Si-Z-O Propeno - cido
Acrlico 73 325
Fonte: Al-Saeedi e Al-Meshaal, 2003.
IV.1.2.1.2. PROCESSO EM DOIS ESTGIOS
O processo em dois estgios baseia-se no mesmo principio do processo
em um nico estgio, oxidao do propeno a acrolena e posterior oxidao a
cido acrlico. Entretanto, cada etapa da reao realizada
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