Orientador: Arnaldo Cesar da Silva Walter / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T02:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015 / Resumo: Atualmente o setor de refino de petróleo é responsável por cerca de 5% do total das emissões de CO2 relacionadas ao uso de energia no Brasil. O objetivo principal desta tese é avaliar as opções de mitigação de CO2 e seus respectivos custos para a REPLAN, que é a maior refinaria nacional. A revisão bibliográfica, a obtenção de informações adicionais na refinaria e a análise crítica das informações obtidas possibilitaram realizar uma prospecção de tecnologias de mitigação de emissões de CO2 para a indústria de refino. Através da utilização do conceito de Custo Marginal de Abatimento foi possível realizar a análise econômica das opções de mitigação de CO2 existentes na REPLAN. Os resultados mostram que melhorias de eficiência energética e substituição de combustível representam as estratégias mais promissoras para a redução das emissões de CO2 no curto prazo. Os custos de abatimento estimados são negativos (média de -130 US$/t CO2), o que significa que as medidas já são atrativas e poderiam ser implementadas imediatamente. Entretanto, o potencial global de redução é relativamente baixo (0,23 milhão de t CO2/ano, ou 6% do total das emissões). É mostrado ainda que a técnica de captura e armazenamento de carbono (CCS) oferece potencial para reduções mais significativas de emissões no longo prazo (até 1,62 milhão de t CO2/ano, ou 43% do total das emissões), mas os custos são bem maiores e, no cenário considerado, se situam na faixa de 64-162 US$/t de CO2, dependendo da fonte de emissão de CO2 (regeneradores de unidades de craqueamento catalítico ou unidades de geração de hidrogênio) e da tecnologia considerada para a captura de CO2 (oxi-combustão ou pós-combustão). Nesta tese é mostrado que as oportunidades remanescentes de melhoria de eficiência energética são limitadas na REPLAN. Dessa forma, CCS seria tecnicamente viável para reduzir as emissões de CO2, mas há uma série de questões políticas, legais, financeiras e técnicas que precisam ser superadas. Em caso de um cenário de restrição de emissões de gases de efeito estufa no Brasil, uma opção é considerar uma estratégia de mitigação de CO2 em duas etapas. A implementação de CCS poderia ser adiada para um período após 2020 até que a tecnologia se torne economicamente viável. Finalmente, o estudo de caso da REPLAN pode ser considerado como um plano de ação replicável para outras refinarias brasileiras / Abstract: Currently the oil refining sector is responsible for approximately 5% of Brazilian energy related CO2 emissions. The main objective of this thesis is to evaluate the CO2 mitigation options and their costs to REPLAN, which is the largest national refinery. The literature review, the achievement of additional information at the refinery and the critical analysis of information enabled to conduct a survey of CO2 emissions mitigation technologies for the refining industry. By using the concept of Marginal Abatement Cost it was possible to conduct an economic analysis of existing CO2 mitigation options at REPLAN. The results show that energy efficiency improvements and fuel substitution represent the most promising strategies for reducing CO2 emissions in the short term. The estimated abatement costs are negative (on average, about -130 US$/t CO2), meaning that the measures are already cost-effective and could be implemented immediately. However, the overall abatement potential is relatively low (0.23 million t CO2/year, or 6% of the total emissions). It is further shown that the technique of carbon capture and storage (CCS) offers the potential for more significant emission reductions in the long term (up to 1.62 million t CO2/year, or 43% of the total emissions), but costs are much higher and, in the considered scenario, are in the range of US$ 65-164/t CO2, depending on the CO2 emission source (regenerators of catalytic cracking units or hydrogen production units) and the CO2 capture technology considered (oxyfuel combustion or post-combustion). In this thesis it is shown that remaining opportunities of energy efficiency improvement are limited at REPLAN. Thus, CCS would be technically feasible to reduce CO2 emissions, but there are a number of political, legal, financial and technical issues that must be overcome. In case of a scenario with restriction of greenhouse gas emissions in Brazil, one option is to consider a two-step CO2 mitigation strategy. CCS implementation could be postponed for a period after 2020 until the technology becomes economically viable. Finally, the case study of REPLAN can be considered as a replicable action plan to other Brazilian refineries / Doutorado / Planejamento de Sistemas Energeticos / Doutor em Planejamento de Sistemas Energéticos
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unicamp.br:REPOSIP/265828 |
| Date | 27 August 2018 |
| Creators | Chan, Wai Nam, 1964- |
| Contributors | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS, Walter, Arnaldo César da Silva, 1957-, Seabra, Joaquim Eugênio Abel, Gallo, Waldyr Luiz Ribeiro, Mello, Leonardo Fialho de, Moreira, Jose Roberto |
| Publisher | [s.n.], Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Planejamento de Sistemas Energéticos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 226 p. : il., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da Unicamp, instname:Universidade Estadual de Campinas, instacron:UNICAMP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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