Duque é acusado de participar do esquema de superfaturamento de contratos da Petrobras, da formação de cartel por empreiteiras e do pagamento de propina a partidos e agentes políticos. Ele foi citado pelo doleiro Alberto Youssef e pelo ex-diretor de Abastecimento da Petrobras, Paulo Roberto Costa, réus no processo, como um dos beneficiários do esquema.
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Duque também teve o nome citado na nona fase da Operação Lava Jato que, segundo a Polícia Federal, buscou provas contra 11 operadores do esquema de corrupção na Petrobras que atuaram na Diretoria de Serviços da empresa durante a gestão do ex-diretor Renato Duque.
Duque foi preso em 14 de novembro do ano passado, na sétima fase da Operação Lava Jato e solto no início de dezembro. O procurador-geral da República, Rodrigo Janot, chegou a emitir parecer favorável a nova prisão de Renato Duque, por entender que existia o risco de Duque fugir do país para escapar do julgamento.